航空项目资源均衡优化问题的蚁群-模拟退火算法

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1、航空项目资源均衡优化问题的蚁群一模拟退火算法AntColony—SimulatedAnneanngAlgorithmofAViationProjectResourceLeIveIingandoptim娩ingProblems西北工业大学管理学院舒湘沅西北工业大学机电学院杨铭王延平【摘要】为有效提高复杂航空项目资源利用率、节约项目成本，提出了一种求解大规模网络计划资源均衡优化问题的蚁群一模拟退火算法。该方法中，首先采用预处理方法对航空项目分级网络计划实施合并，并结合资源指数与搭接网络关系定义建立了资源优化目标函数。然后，探讨了以网络计划为基础的蚁群一模拟退火算法解空间构建方法，

2、给出了算法的状态转移规则、信息素更新规则，提出了增加搜索效率的模拟退火局部搜索策略，并建立了详细的资源均衡优化方案求解步骤。最后．采用典型实例验证了方法的有效性。关键词：航空项目资源均衡蚁群算法模拟退火算法lABSTRACTlTbraisetheutilizatione伍ciencyofaviationprojectresourcesandreducepr由ectcost，anantcolony—simulatedannealingoptimizationtosolVingtheproblemof鹏坩orkpl姐resourceleveling粕doptimizingispr

3、oposed．Firstly，theprojecthiemrchicalne铆orkpl孤areinco币oratedbyusingthepretreatrllentalgorithm，andaobjectfunctionforoptimizingresourcesisestablishedconsideringtherelationshipofresourceindexandthe0Verl叩pingne觚ork．Secondly，thekey—space-constnlctingmethodof锄tcolony—siIIlulatedannealing撕thmeticb嬲

4、edonnetworkplanisdiscussed．Besides，the九llesofarith—metic’sstate-shift，pheromoneupdating粕dthee脏ctivelysimulated—annealing-local-search—strategy盯eproposed，锄dadetailed印proachforresourceleVelingaIldoptimiz-ingisestablished．Finally，thearithmeticisillusn．atedbyusingrepresentatiVeinstance．1(eyword

5、s：AViationprojectResourceleVe¨ngAntcolonyalgorithmSimulatedanneaⅡngaIgOrithm受市场竞争与产品复杂度上升的影响，航空研制领域的项目管理难度不断增大、业务逻辑日趋复杂，航空项目执行过程中的工期滞后与资源冲突现象时有发生，追加资源已成为保证航空项目目标顺利实现的重要手段。但是，由于航空项目任务数量大、涉及的资源种类众多，简单的直接性资源追加原则容易导致成本大幅上升，进而损害企业的整体效益。实际上，有相当一部分资源竞争情况可以采用资源均衡方法来解决，只有建立在资源均衡基础上的资源追加方案才是必要的。通常，管理

6、人员在计划制定之初较难完整地考虑资源的需求情况，所编制的计划对资源的需求容易出现高峰和低谷，进而导致资源的使用效率降低。针对资源均衡问题，国内外研究学者进行了大量研究：例如，国外的Gordo“”、BmckerP【21等人对项目管理中的资源均衡问题进行了定义与分类，并对一些常用方法进行了对比；国内的研究学者先后探讨了网络计划的资源均衡数学模型ml，资源均衡的启发式方法‘翻、粒子群算法M、遗传算法【81等，取得了大量的研究成果。但是，当前大多数研究较少考虑项目编制过程的分级体系，任务约束的定义一般都是简单的紧前／紧后逻辑，实际上是一种理想状态，较难进行工程应用。如果考虑上述问题，

7、资源均衡优化问题的求解规模和逻辑都将发生重大变化。因此，本文在航空项目分级网络计划的基础上，结合具有工程应用意义的任务搭接关系约束，建立了一种资源均衡问题的蚁群一模拟退火算法，为航空项目管理者提供切实可行的资源优化配置方案，降低航空项目成本。1分级网络计划预处理航空项目涉及的部门众多，由此产生的网络计划具有普遍的分级特征。通常，若直接对某个部门计划实施资源均衡优化操作，是无法获得全局最优解的。为获得资源均衡优化的全局最优解，首先需要对分级网络计划进行预处理，预处理的核心思想是合并分级网络计划，从而得到单