基于关键链改进搜索的遗传算法求解分布式多项目调度

针对基于多代理系统求解分布式多项目调度问题的不足,开发了一种适应性的遗传算法ccm_GA。ccm_GA的独特性体现为两点:第一,修正的串行调度过程分两个阶段分别消除全局资源和本地资源冲突;第二,在满足两类资源约束的调度方案中,识别出关键链并改变关键活动在活动序列编码中的位置以增加解的多样性从而提高搜索效率。设计并实施大规模数值实验测试算法性能,与现有文献中的六种算法作对比,结果表明:ccm_GA在50%的算例集上获得的测试指标都好于六种算法,且对于资源约束越紧的算例集,ccm_GA的求解效果越好。

带有资源柔性约束的max-NPV分布式多项目调度问题

现有的分布式资源约束多项目调度问题研究中,假定全局资源限量在多项目工期内不可突破且多以工期为优化目标。针对此问题,考虑全局资源可从外部获取,以净现值为目标,构建带有全局资源柔性约束的分布式多项目调度问题的整数规划模型并设计有效的求解算法。首先,界定问题并确定项目现金流的计算方法;然后,针对求解问题的NP-hard属性,设计了遗传-模拟退火混合算法(GA_SA)求解此模型。最后,通过多组数值实验,设计不同算法与GA_SA算法进行比较,并分析了关键参数对多项目净现值的影响。结果表明,GA_SA算法具有较好的求解效果;与传统的全局资源刚性约束条件相比,全局资源柔性使用状态可以显著改善分布式多项目的收益绩效。

基于序贯博弈谈判机制的分布式多项目调度

设计有效的全局资源分配协调机制是解决分布式多项目调度问题的关键．基于多Agent系统建立以单项目完工时间为优化目标的局部调度模型，并设计基于正向逆向调度改进的遗传算法求解初始局部调度计划；综合考虑每个项目单位延期成本的差异，建立以多项目总延期成本为优化目标的全局决策模型，设计多回合序贯博弈谈判机制协调全局资源分配，并调整单项目局部进度计划；开展示例分析和不同参数下问题集的实验研究．结果表明：基于正向逆向调度改进的遗传算法求解初始局部调度具有较好的问题规模适应性和较高的求解精度；全局资源冲突越强，造成多项目延期越大且项目延期完工的风险也越大；采用序贯博弈谈判机制相比无博奔随机分配协调机制可以有效地降低多项目的总延期损失成本．

考虑多技能人力资源的分布式多项目调度问题

在分布式多项目管理中,当考虑共享资源为多技能人力资源时,共享资源的指派涉及到"活动-技能-资源"的匹配关系,进一步考虑人力资源多技能异质的特性,还会导致活动实际执行工期会随着指派方案的不同而变化,因此,考虑共享资源为多技能人力资源的分布式多项目调度问题是一类具有很强现实背景和理论研究价值的NP-hard问题.基于多Agent系统,建立以单项目完工时间为优化目标的局部调度模型,以及多项目总延期成本为优化目标的全局协调决策模型;考虑人力资源多技能异质的特点,设计基于贪婪指派策略的序贯博弈谈判机制指派共享的人力资源;基于Ran Gen随机生成的多项目算例开展实验研究.研究表明:基于贪婪指派策略的序贯博弈谈判机制对于程度不同的资源冲突和不同规模问题的求解均具有较好的适应性,可有效降低多项目总延期成本,且求解效果优于随机分配策略;设计的优先指派技能水平高、掌握技能数少、工作时间短的全局资源指派策略,可获得较优的人力资源指派方案和多项目调度计划.

基于合作博弈协商机制的分布式资源受限多项目调度

分布式资源受限多项目调度问题涉及多个项目的独立调度以及项目之间共享资源的协调分配,因此,解决该问题的关键是设计有效的机制获取协调全局资源所需的调度信息并据此配置全局资源.考虑每个单项目延期的影响程度不同,以最小化多项目总拖期成本为全局目标建立分层决策模型:考虑分布式多项目调度问题的信息不对称性和各单项目决策者的自利性,设计基于合作博弈协商机制的分阶段进化算法对问题求解.以MPSPLIB问题集开展实验研究,结果表明:采用合作博弈协商机制可以有效降低多项目的总延期成本,并且该求解机制对问题规模和资源冲突强度的变化有很好的适应性;自主Agent参与合作博弈并选择诚信策略可获得更高的单项目收益,同时多项目获得高质量的调度方案.

基于多优先规则启发式的分布式多项目随机调度

在活动工期不确定的分布式多项目调度问题中,以最小化期望总拖期成本为目标,设计基于多优先规则启发式的动态调度算法,在每个决策点分别以不同的多优先规则启发式决策候选活动和协调候选活动间的全局资源冲突.此外,考虑到管理者信息披露的策略性行为,设计了支付协商过程,以对抗两个项目问题中管理者的投机行为.开展了详细的计算实验研究,结果表明:在五种活动工期分布下,本文算法可以有效降低总拖期成本的期望值;在工期常分布下,本文算法更新了相关研究中的最优结果.另外,实验还分析了两个项目问题中的管理者在协商过程中的策略性行为对多项目调度的影响,从成本的角度分析了管理者的占优行为策略及对应的多项目调度求解质量.

面向建材装备集团制造的分布式多项目资源调度

针对建材装备集团项目执行过程中存在的项目内和项目间多类别资源协同共用现象,提出并行调度机制下考虑多类别资源转移时间和转移成本的分布式多项目资源调度问题,以最小化资源转移成本和项目执行工期为目标建立问题的数学模型.为改善进化算法在局部搜索能力方面的不足,提出将禁忌搜索与进化算法相结合,构造一种内嵌禁忌搜索寻优搜索的多目标混合进化算法,在保证算法全局搜索能力的前提下提升局部精确搜索能力.同时,考虑资源转移成本和时间对任务选取的影响,改进任务选择的优先权值,提出并行调度机制下资源转移冲突消解策略.数据实验表明,所提算法能够有效避免不合理的资源转移,在求解质量方面具有良好的性能.

考虑全局资源闲置成本的分布式RCMPSPTT

在考虑资源转移时间的分布式多项目调度问题中,增加考虑资源闲置成本,对于多项目共享资源的协调决策具有重要影响.基于多Agent系统建立以单项目完工时间为优化目标的局部调度模型,并采用遗传算法求解初始局部调度计划;同时考虑项目延期成本、全局资源转移成本和闲置成本,以多项目总成本为优化目标建立全局协调决策模型,设计基于贪婪转移策略的序贯博弈谈判机制协调全局资源的分配和转移,并根据协调结果调整单项目局部进度计划;以MPSPLIB问题集开展实验研究.研究结果表明:协调时考虑全局资源闲置成本能更好的协调全局资源的分配和转移;与无博弈随机分配和转移的协调机制相比,基于贪婪转移策略的序贯博弈谈判机制可以有效地降低多项目总成本.