基于改进进化算法的中药提取车间批调度问题研究

作     者：罗亚波 王洲旭 

作者机构：武汉理工大学机电工程学院 

出 版 物：《工业工程与管理》 (Industrial Engineering and Management)

年 卷 期：2024年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 10[医学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51875430) 

主　　题：批调度 多目标优化 进化算法 药物提取 

摘      要：现阶段中药提取车间生产周期长、物料浪费严重，实际生产时其生产相关时间和物料损失之间存在着复杂的制约关系，导致调度难度高，排产效率低下。针对此紧密耦合关系，以最小化完工时间和物料总损失量为优化目标，建立了混合整数规划模型，提出了一种改进的进化算法。算法在初始化种群阶段提出了一种基于概率矩阵的初始化策略以减少算法搜索范围；在进化阶段引入精英保留策略以优化种群质量；在变异阶段设计了一种邻域搜索策略来保证算法全域搜索能力。通过田口实验设计方法确定算法参数组合，利用策略有效性实验验证算法有效性。与NSGAⅡ和SPEA2进行实验对比，验证了算法的优越性、稳定性与更优的求解效率。最后与实际生产方案比对，结果表明利用改进算法所得调度结果在完工时间与物料损失量方面均明显优于现有方案。