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考虑工人数量配置优化的柔性作业车间调度问题研究

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中国机械工程 2023年第17期34卷 2065-2076页

作者：梁向檩宋豫川雷琦孙爱红重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

在工人资源紧缺且工人成本增加的背景下,以合理的工人数量配置方案完成制造任务变得至关重要。以往考虑工人约束的柔性作业车间调度研究假设工人的数量是给定的。为实现不同技术水平工人的数量配置及柔性作业车间调度集成优化,考虑工件... 详细信息

在工人资源紧缺且工人成本增加的背景下,以合理的工人数量配置方案完成制造任务变得至关重要。以往考虑工人约束的柔性作业车间调度研究假设工人的数量是给定的。为实现不同技术水平工人的数量配置及柔性作业车间调度集成优化,考虑工件拖期惩罚成本、工人基础及绩效成本,建立了最小化总成本的混合整数规划模型,并提出了一种改进教学优化算法进行求解。在算法中,采用基于工人数量配置、工序排序、机器选择的三层编码并设计了活动调度解码方法,采用混合启发式初始化方法进行初始化,针对问题特征设计了有效的邻域结构。通过多组算例测试验证了所提算法能确定不同技术水平工人的实际数量并获得优异的调度方案,且在性能上优于对比算法。

关键词：双资源柔性作业车间工人数量成本车间调度教学优化算法

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基于深度强化学习的定制化装备产品生产过程AGV与机器集成调度问题算法研究

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基于深度强化学习的定制化装备产品生产过程AGV与机器集成调度问...

作者：孙爱红重庆大学

学位级别：硕士

目前复杂装备产品日益体现出个性化和定制化的需求,呈现出单件、小批量的柔性生产组织特点,如何有效地进行此类产品生产资源的优化配置,提高生产效率,缩短交货期是该类企业实施智能制造、实现高质量发展的关键问题之一。传统的生产资源... 详细信息

目前复杂装备产品日益体现出个性化和定制化的需求,呈现出单件、小批量的柔性生产组织特点,如何有效地进行此类产品生产资源的优化配置,提高生产效率,缩短交货期是该类企业实施智能制造、实现高质量发展的关键问题之一。传统的生产资源优化配置更多的偏重于生产机器的优化调度,而随着企业自动化和智能化程度的提高,物流过程对此类产品的生产过程影响也越来越大,因此,如何将以AGV为代表的物流设备与生产机器相结合,集成进行生产调度,是进一步提高生产资源优化配置的有效手段之一。相关问题的研究主要集中于小规模问题的近似求解方法,如启发式规则、元启发式算法和约束规划等,其求解质量和效率受问题规模的影响巨大。近年来,深度强化学习(Deep reinforcement learning,DRL)因在自适应和自学习方面显示出强大的数据处理能力和环境交互能力而受到广泛关注,基于深度强化学习的调度方法开始显现出极大的应用潜力。本文以定制化装备产品生产过程中AGV与机器集成调度问题为研究对象,在不含机器柔性和含机器柔性两种作业车间背景下,研究了基于深度强化学习的优化调度方法,包括问题建模、马尔科夫决策过程(Markov decision-making problems,MDP)模型建立和特征提取网络的设计等。具体工作如下:(1)对深度学习、深度强化学习和车间调度相关理论进行了概述,为后续对调度智能体的设计提供理论支撑,并在此基础上将深度强化学习技术引入求解AGV与机器集成调度问题,建立了一种基于深度强化学习的AGV与机器集成调度框架,阐明了DRL智能体与集成调度环境的交互过程和各资源的具体调度过程。(2)对不含机器柔性的作业车间中AGV与机器集成调度问题进行了研究,建立了问题的数学模型和析取图模型,通过对析取图拓扑转换建立了MDP模型,设计了基于析取图和人工专家经验值的合成状态特征,并基于该问题中工件转运时间和加工时间为定值这一特点,设计了相应的奖励函数;最后,提出一种针对二维动作空间的二维近端策略优化(2-Demension Proximal Policy Optimization Algorithms,2D-PPO)算法,并基于所提调度框架对DRL智能体训练和验证。(3)对含机器柔性的柔性作业车间中AGV与机器集成调度问题进行了研究,建立了问题的数学模型和析取图模型,通过将析取图模型转换为含机器、工序和AGV三类节点的异构图模型,建立了基于异构图状态特征的MDP模型,针对含机器柔性的车间环境中基于单步转移时间的奖励函数在即时奖励反馈上的不足,引入一种带平均负载偏差的更正单步转移时间的奖励函数;最后,设计了归纳式异构图神经网络对车间异构图状态特征进行挖掘,提出一种基于归纳式异构图神经网络的深度强化学习(Inductive heterogeneous graph neural network reinforcement learning,IHG-RL)算法,并基于所提调度框架对DRL智能体训练和验证。(4)为验证所提2D-PPO和IHG-RL算法的泛化性能,将训练得到的网络模型直接在对应问题已有研究中的经典基准算例和本文自生成的多种大规模算例上进行测试,并与传统调度方法和调度规则进行对比,结果对比表明所提2D-PPO算法和IHG-RL算法具有一定的泛化能力和有效性。

关键词：车间调度 AGV与机器集成调度问题深度强化学习马尔科夫决策过程析取图

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以商业模式促进中国饭店集团化发展研究

以商业模式促进中国饭店集团化发展研究

作者：孙爱红山东大学

学位级别：硕士

中国饭店业自改革开放以来,已走过20余年的路程,饭店行业从无到有,发展速度惊人,在20年时间里数量增长了100多倍,到2015年全国预计还将新增各类住宿设施约20万家。从发展质量上看,无论在硬件还是软件方面,中国饭店业都从没有停止向国外... 详细信息

中国饭店业自改革开放以来,已走过20余年的路程,饭店行业从无到有,发展速度惊人,在20年时间里数量增长了100多倍,到2015年全国预计还将新增各类住宿设施约20万家。从发展质量上看,无论在硬件还是软件方面,中国饭店业都从没有停止向国外先进饭店的学习,因此,无论在行业规模或设施质量,还是在经营观念或管理水平上,我国的饭店业都已取得了长足的进步。但是,与单体饭店规模迅猛发展相比,饭店集团化的发展进程却不容乐观,中国加入WTO之后,外资饭店迅速抢滩中国饭店市场,依靠其成熟的商业模式在中国快速圈地,中国饭店的单兵作战显然无法抵挡国外饭店集团式的进军,因此,饭店集团化已是目前摆在我国饭店业面前的一个迫切需要解决的课题。目前,中国已经是一个旅游大国,但还不是旅游强国,其中最重要的一点,也是我们在国际上竞争力最薄弱的方面,恰恰是缺乏网络化大型旅游饭店集团。单体饭店以产品开发为中心的商业模式遭受产业市场新规律的挑战,亟待变革和创新,寻求新的路径。饭店业归属于服务业范畴,服务业发展路径不同于制造业,不能依赖传统意义上的核心技术创新推动行业的发展。研究发现,商业模式使用已经成为我国饭店业实现跨越式发展的重要手段,从商业模式这个角度来探讨如何促进中国饭店业集团化发展,从以往对于饭店产品这一微观层面的过于关注上升到对于模式层面的关注,也恰恰是本文的创新点。中国的饭店要发展,道路只有两条:特色化和集团化。本文专注于集团化方面进行研究。文章首先进行了饭店集团化、商业模式和饭店集团商业模式的文献综述、相关解释以及商业模式框架的建立,为整篇文章打下理论基础。随后,结合对中国饭店业整体概括、商业模式与中国饭店业发展关系的定性分析和对中国饭店业市场结构的定量分析,得出中国饭店业整体绩效偏低、结构分散以及商业模式与中国饭店业发展具有不可替代的相互促进作用的结论,回答了为什么要选择商业模式作为促进中国饭店业集团化发展工具这一问题,找出其重要性及其支撑作用。之后,根据前述理论基础以及现实重要性,试图结合相关案例的启示,对中国饭店业集团化发展过程中自有、管理合同、特许经营、租赁经营以及战略联盟五种商业模式的采用提出建议,以指导现实应用。最后,对商业模式使用及创新过程中存在的地方保护主义、行政隶属关系限制、产权关系不清、资本市场缺陷、经营战略不明确、真正意义上的饭店企业家缺乏、预订网络相对滞后以及品牌影响力小这几方面的障碍进行概括,并针对性地建立政府、市场、创新以及产业升级相应机制,以保证对商业模式的正确选择、使用和创新,以促进中国饭店业又好又快的发展。

关键词：商业模式饭店集团化

对比修辞理论在大学英语写作教学中的应用研究 ——融入《大学英语精读》课堂

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对比修辞理论在大学英语写作教学中的应用研究 ...

作者：孙爱红武汉科技大学

学位级别：硕士

英语写作不仅涉及词汇、语法等基础知识的综合应用，而且还包括思维、想象、谋篇、行文等语言能力的训练和发挥。英语写作，即语言运用和语言输出，反过来又能促进英语习得。因此，英语写作对于提高学生的综合素质，尤其是语言能力具有... 详细信息

英语写作不仅涉及词汇、语法等基础知识的综合应用，而且还包括思维、想象、谋篇、行文等语言能力的训练和发挥。英语写作，即语言运用和语言输出，反过来又能促进英语习得。因此，英语写作对于提高学生的综合素质，尤其是语言能力具有极其重要的价值。对比修辞学主要是通过对比母语与第二语言在修辞模式上的差异来研究第二语言写作中出现的问题。美国学者Kaplan于1966年在《跨文化教育中的文化思维模式》中首创了“对比修辞”这一术语，通过22年的摸索和实证，他将“对比修辞”诠释为“跨语言、跨文化之对比”。目前，众多国内外研究者利用各种语言学理论及方法，从不同的角度进行修辞对比研究，取得了一系列成果，并将其运用于ESL（EFL）教学，特别是大学英语写作教学中，指出写作中出现的问题，进而提出改进写作教学和提高学生写作水平的方法。然而，国内的这些研究主要集中在本科院校英语专业、非英语专业和高职院校非英语专业教与学的理论和实验性研究，关于新生的二级院校非英语专业的英语写作研究并不多见，尤其是将对比修辞理论运用在于其英语写作教学中的实验性研究甚少。基于此，本研究旨在将对比修辞的理论和研究成果应用到大学英语写作教学中，通过大学英语精读课文范例和课堂实践，从词语丰富性、句子结构、段落划分、主题思想、篇章结构五个方面进行英汉对比，帮助学生逐渐形成和增强符合英语表达习惯的词汇意识、句子意识、段落意识、主题意识、篇章意识，从而提高写作能力。采用定量统计和定性分析相结合的方法，揭示当前大学英语学习者英语写作中存在的一些实际困难，从英汉对比修辞理论视角探索出改进大学英语写作教学的新途径。本研究以武汉长江工商学院文法系广告专业二年级两个自然班学生作为研究对象，一班为实验班，另一班为控制班，教学实验周期为一学年。实验之前，首先对两个班级进行一次作文测试，结果显示其整体成绩相差不大，学生作文存在的主要问题有：用词过于简单，缺少丰富性;过多使用简单句或句型单一的句子;分段不符合英语习惯;没有主题句或者主题思想不明确;曲折型文章结构。实验周期结束后，作者再次对这两个班级进行一次作文测试，以检验实验教学效果;此外，采用问卷调查和访谈以进一步了解学生对教学实验的看法。本研究运用统计分析软件SPSS13.0对调查和测试的数据进行了统计和分析。研究结果显示：实验班英语写作成绩提高程度明显高于控制班。这表明将英汉对比修辞融入写作教学，同时结合大学英语精读课文范例，可以增强学生英汉对比修辞意识，提高学生英语写作水平，教学效果明显，优于传统方法。因此，在新生的二级院校大学英语写作教学过程中，有必要有意识地应用英汉对比修辞理论，促进大学英语写作的教与学。

关键词：对比修辞英语写作教学二级院校

“丁”、“十”字铜止水加工模具的研制与应用

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水利水电技术 2004年第10期35卷 29-30页

作者：郑学忠孙爱红中国人民武装警察部队水电第一支队河北唐山443133

　在三峡永久船闸混凝土结构中,铜止水设计为平面W型,要求平面"丁"和"十"字型接头整体成型;施工中,共研制了平面"丁"、"十"字铜止水加工模具,铜止水连续加工成型模具.实践证明,各种模具有设计新颖、结构合理、操作简便、质量精度可靠、... 详细信息

　在三峡永久船闸混凝土结构中,铜止水设计为平面W型,要求平面"丁"和"十"字型接头整体成型;施工中,共研制了平面"丁"、"十"字铜止水加工模具,铜止水连续加工成型模具.实践证明,各种模具有设计新颖、结构合理、操作简便、质量精度可靠、进度快且节约投资等优点.平面"丁"、"十"字止水加工模具还荣获国家专利.

关键词：三峡永久船闸铜止水加工模具研制应用

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单侧分离式滑模在三峡工程永久船闸中的应用

水利水电技术 2001年第11期32卷 40-41页

作者：郑学忠孙爱红中国人民武装警察部队水电第一总队第一支队河北唐山063004

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液压滑模在三峡船闸上游靠船墩施工中的应用

水利水电技术 2004年第7期35卷 47-48页

作者：郑学忠孙爱红武警水电第一支队湖北宜昌443133

1工程概况三峡船闸上游靠船墩位于上游引航道,在左右两侧间距128 m顺航道方向各布置有9个墩体,墩体中心间距为25 m,最大高度为67.5 m,墩顶高程为177.50 m,其中130.00 m以下为墩体基础,基础最低开挖高程为110.00m,墩身为圆柱型结构,外径7... 详细信息

1工程概况三峡船闸上游靠船墩位于上游引航道,在左右两侧间距128 m顺航道方向各布置有9个墩体,墩体中心间距为25 m,最大高度为67.5 m,墩顶高程为177.50 m,其中130.00 m以下为墩体基础,基础最低开挖高程为110.00m,墩身为圆柱型结构,外径7 m,下部为实心结构,顶部15.5 m为空心结构,空心部分壁厚1.5 m.实心部位设外圈单排钢筋,空心部位设内外双排钢筋,墩体迎水面设有一排龛式系船柱桩,背水面设有钢筋爬梯(高程130.00～177.50 m,混凝土标号为R90250),主要工程量:混凝土浇筑量:5.6万m3,钢筋制安1 300t.

关键词：液压滑模靠船墩三峡船闸

考虑关键件加工质量的双资源约束车间调度算法

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中国机械工程 2022年第21期33卷 2590-2600页

作者：孙爱红宋豫川杨云帆雷琦重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

在工人异质性和机床类型多样的资源约束型车间中,针对资源抢占使加工质量向非关键件倾斜从而导致关键件加工质量无法保障的情况,建立了以完工时间为主要优化目标,以关键件加工质量、整体加工质量为辅助优化目标的双资源(工人/机床)约束... 详细信息

在工人异质性和机床类型多样的资源约束型车间中,针对资源抢占使加工质量向非关键件倾斜从而导致关键件加工质量无法保障的情况,建立了以完工时间为主要优化目标,以关键件加工质量、整体加工质量为辅助优化目标的双资源(工人/机床)约束柔性作业车间调度问题模型,并提出一种两级嵌套蚁群算法。首先采用工件候选集、资源候选集生成满足关键件加工要求的可行调度解;然后为工序寻找更合适的开工时间,针对机床类型、人机时窗差异设计了基于时窗的活动调度策略以提高算法的局部寻优能力;进而提出了一种保质策略,使关键件和总体工件加工质量水平持续提高;最后,通过算例测试验证了保质策略和两级嵌套蚁群算法的有效性。

关键词：双资源约束柔性作业车间调度问题加工质量时窗两级嵌套蚁群算法

我国金融创新的发展趋势及其对金融发展与金融监管的影响

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经济师 2003年第1期 246-247页

作者：王大贤孙爱红中国人民银行太原中心支行中国长城资产管理公司太原办事处山西太原030001

金融创新在促进金融发展的同时 ,也会产生新的金融风险 ,对金融监管提出严峻的挑战。文章重点比较分析了我国金融创新的发展趋势及其对金融发展的影响、金融监管的挑战 ,在此基础上提出了应对策略。

关键词：金融创新发展趋势金融发展金融监管中国金融体制改革