基于粒子群和人工鱼群混合优化排课系统研究

作     者：刘长彬 liuchangbin

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邓飞;魏嘉

授予年度：2015年

学科分类：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] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：排课问题 粒子群算法 人工鱼群算法 

摘      要：在高校整个教务系统管理工作中,排课是一项十分重要而复杂的工作。随着高等院校招生人数和课程数目的增多,教师规模的不断扩大,在时间和空间等资源相对有限的情况下,在短时间内要排出一张令大家都满意的课表难度非常大。排课问题是一个多目标组合优化问题,由于课表编排涉及的约束条件多,数据量大,传统的手动排课方式在排课速度上以及排课效果上都不能够满足各个高校的需要。为了能够研究出更加高效,更具有普遍适用性的排课系统,本文决定采用基于粒子群算法和人工鱼群算法的混合优化算法来实现自动排课系统,然后再结合手动排课的方式来逐渐优化排课系统,最后通过性能比较与分析,取得了良好的效果。本文研究的主要内容有：(1)研究排课问题实质,组成要素和约束条件,建立排课问题的目标函数和数学模型,总结解决排课问题的常用方法。(2)研究粒子群算法和人工鱼群算法,通过对粒子群算法和人工鱼群算法优缺点的分析,实现了一种基于粒子群和人工鱼群算法的混合优化算法。(3)分析求解排课问题的混合优化算法,分析排课问题中解的表现形式、初始解的生成、并构造适应度函数,最后将混合优化算法应用于求解排课问题。(4)首先对排课系统进行需求分析,然后进行详细设计。基于VS2010开发环境、以C#为主要开发语言、采用Oracle数据库平台,实现了基于粒子群和人工鱼群混合优化算法的排课系统。(5)对排课系统的算法性能进行分析,经过计算和对比,该混合优化算法确实可行,能够获得一种较优的排课方案。