基于场景和模糊描述的不确定job+shop鲁棒调度

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1、山东大学硕士学位论文摘要在实际生产过程中，生产调度是企业生产运行的指挥中心，提高生产调度的质量和效率对提高企业的经济效益和社会效益起到重要的作用。在理论研究上，调度是～个多目标多约束的优化问题，并且大部分是NP．hard问题，所以研究生产调度具有重要的理论意义和实际意义。车间调度问题是一类非常重要地面向离散制造系统的生产调度问题。作业车间调度问题(JobShopSchedulingProblem，JSSP)是最典型的车间调度问题之一，JSSP模型应用广泛，如路面的车辆管理，火车的时刻表制定，物流，排课以及企业的人力资源管理等问题都可以用类似的JSSP模

2、型描述和求解，JSSP还对目前较热的企业资源规划(ERP)的研究和应用有着推动作用，所以对JSSP研究的现实意义是巨大的。在过去的40年里，车间调度问题吸引了无数研究者的浓厚兴趣，大量的研究成果相继问世。但是对于调度问题的研究一般都在于静态调度问题的研究。然而，在实际世界中，调度很少是静态的，生产过程中存在事先无法预料的不确定因素，而一些不确定事件往往引起的是时间的不确定。本文研究了具有时间不确定性的Jobsh叩调度问题，即以作业车间问题为背景，加入加工时间不确定性因素。不确定的加工时间分别用场景计划方法和模糊方法进行描述，基于不同的描述方法，建立不同

3、的鲁棒调度模型，并用遗传退火算法进行求解。主要做了以下工作：(1册究了一类性能指标为makespan的不确定JobShop调度问题，基于场景方法对不确定的加工时间进行建模。提出了一种度量调度鲁棒性的优化指标以体现决策者的抗风险偏向，并基于该鲁棒度量建立了一种综合考虑期望性能和抗风险鲁棒性的调度模型。该模型可以抵御调度在坏场景下性能恶化的风险，同时可以保持优化的期望性能不会有很大下降。用遗传退火算法对建立的不确定模型进行求解，并与已有的传统鲁棒优化模型进行对比分析，仿真结果表明本文提出的鲁棒调度模型兼顾调度的期望性能和鲁棒性，相对已有模型表现出优势。山东

4、大学硕士学位论文(2)研究了～类同时考虑提前和拖期惩罚的不确定JobShop调度问题，基于模糊方法对小确定性进行建模，·不确定的加工时问用三角模糊数表示，交货期用梯形模糊数表示。通过权衡各个客户对企业的重要程度，综合考虑所有订单客户的交货期，并基于可能性理论，定义了调度的鲁棒性度量，即最差完工时间下的满意度。综合考虑鲁棒性和最可能完工时间的满意度，建立了一种模糊鲁棒优化准则。最大化该鲁棒优化准则，能同时保护最差完工时间和最可能完工时问的满意度。(3)从遗传算法和模拟退火算法的原理出发，分析了两者的优缺点，取长补短，将它们结合形成遗传退火算法。用典型的确

5、定性JobShop调度问题对该算法进行测试，仿真结果说明了该算法的有效性。将其应用到本文的不确定JobShop调度问题，仿真结果表明，与GA、SA相比，GSA对求解本文的问题有更快的收敛速率，并且稳定性强。关键词：不确定性；Jobshop调度；场景计划方法；模糊方法；鲁棒调度；遗传退火算法2山东大学硕士学位论文ABSTRACTIntheactualproductionprocess，productionschedulingistheheadquartersofproductionrunninginenterprises．Improvingthequal

6、ityandefficiencyofproductionschedulingwillplayanimportantroleinenhancingeconomicandsocialbenefitsofenterprises．Inthetheoreticalresearch，schedulingproblemsaremulti·objectivemulti—constrainedoptimizationproblems，andmostofthemareNP—hard．Therefore，ithasimportanttheoreticalsignifican

7、ceandpracticalvaluesforproductionschedulingresearch．Shopschedulingproblemwhichfaceddiscretemanufacturingsystemsisonekindofthemostimportantproductionschedulingproblems．TheJobShopschedulingproblem(JSSP)isoneofthemostclassicalshopschedulingproblems．ThemodelofJSSPhasbeenwidelyusedin

8、manyfields，suchasvehiclesmanagement，trainschedu