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考虑退化效应的钢箱梁小节段在线生产调度研究

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运筹与管理 2024年第8期33卷 37-43页

作者：杨晓华马冉张玉忠青岛理工大学管理工程学院山东青岛266520 曲阜师范大学管理学院运筹学研究院山东日照276826

钢箱梁小节段作为桥梁组装的基础构件,需求量非常大,其生产方案的优化对制造商有着很大的影响,针对钢箱梁小节段的在线生产调度研究就显得愈发迫切与重要。本文研究工件具有退化效应的钢箱梁小节段单机在线生产问题,建立了的两个不同的... 详细信息

钢箱梁小节段作为桥梁组装的基础构件,需求量非常大,其生产方案的优化对制造商有着很大的影响,针对钢箱梁小节段的在线生产调度研究就显得愈发迫切与重要。本文研究工件具有退化效应的钢箱梁小节段单机在线生产问题,建立了的两个不同的退化加工模型,以最小化最大加权完工时间为优化目标。首先,对所研究的两个问题,都证明了最优排序应具有的性质。然后,对加工时长模型为pj=αjt(t>0)的问题,给出了一个竞争比为1+αmax最好可能的在线算法,其中αj为工件Jj的退化因子;同样,对加工时长模型为pj=αj(A+Bt)(A>0)的问题,也给出了一个竞争比为2+Bαmax最好可能的在线算法。最后,对文中的两个在线模型都进行了数据模拟,验证了在线算法的有效性与正确性,也为制造商的生产管理提供了有效参考。

关键词：单机在线钢箱梁小节段最大加权完工时间退化效应

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带退化效应多态生产系统调度与维护集成优化

计算机集成制造系统 2018年第1期24卷 80-88页

作者：杨宏兵沈露成明陶来发苏州大学机电工程学院江苏苏州210006 广东工业大学广东省计算机集成制造重点实验室广东广州510006 苏州大学城市轨道交通学院江苏苏州210006 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191

为了探索设备退化效应对维护和生产调度耦合关系的影响,对多态单机生产系统调度与预防性维护集成优化进行研究。基于预防性维护费用、工件加工成本以及工件完工回报值,建立了无限阶段平均期望报酬Markov决策模型,并分析和证明了该集成... 详细信息

为了探索设备退化效应对维护和生产调度耦合关系的影响,对多态单机生产系统调度与预防性维护集成优化进行研究。基于预防性维护费用、工件加工成本以及工件完工回报值,建立了无限阶段平均期望报酬Markov决策模型,并分析和证明了该集成优化模型最优平稳策略的存在性,获得了该模型的最优方程。基于模型最优方程设计了一种无模型强化学习算法用于求解Markov决策模型,可有效解决传统动态规划算法在求解模型时所遭遇的维数灾和模型灾难题。为了评估该无模型强化学习的性能,基于无限阶段平均期望报酬设计了一种启发式求解算法,实验分析结果验证了所引入的无模型强化学习算法的有效性。最后,对该强化学习算法参数进行了敏感性分析,探索各参数对算法性能的影响,为算法设计及其性能提高提供了相应的实验依据。

关键词：多态生产系统集成优化强化学习退化效应生产调度预测性维护

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带有退化效应和序列相关运输时间的排序问题

运筹学学报 2016年第4期20卷 61-68页

作者：苗翠霞邹娟曲阜师范大学数学科学学院山东曲阜273165

考虑带有退化效应和序列相关运输时间的单机排序问题.工件的加工时间是其开工时间的简单线性增加函数.当机器单个加工工件时,极小化最大完工时间、(加权)总完工时间和总延迟问题被证明是多项式可解的,EDD序对于极小化最大延迟问题不是... 详细信息

考虑带有退化效应和序列相关运输时间的单机排序问题.工件的加工时间是其开工时间的简单线性增加函数.当机器单个加工工件时,极小化最大完工时间、(加权)总完工时间和总延迟问题被证明是多项式可解的,EDD序对于极小化最大延迟问题不是最优排序,另外,就交货期和退化率一致情形给出了一最优算法.当机器可分批加工工件时,分别就极小化最大完工时间和加权总完工时间问题提出了多项式时间最优算法.

关键词：排序并行分批退化效应序列相关运输时间

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基于退化效应的两台机器流水作业可拒绝排序

运筹学学报 2017年第2期21卷 66-72页

作者：苗翠霞孟凡晓曲阜师范大学数学科学学院山东曲阜273165

考虑了工件具有退化效应的两台机器流水作业可拒绝排序问题,其中工件的加工时间是其开工时间的简单线性增加函数.每个工件或者被接收,依次在两台流水作业机器上被加工,或者被拒绝但需要支付一个确定的费用.考虑的目标是被接收工件的最... 详细信息

考虑了工件具有退化效应的两台机器流水作业可拒绝排序问题,其中工件的加工时间是其开工时间的简单线性增加函数.每个工件或者被接收,依次在两台流水作业机器上被加工,或者被拒绝但需要支付一个确定的费用.考虑的目标是被接收工件的最大完工时间加上被拒绝工件的总拒绝费用之和.证明了问题是NP-难的,并提出了一个动态规划算法.最后对一种特殊情况设计了多项式时间最优算法.

关键词：排序流水作业退化效应可拒绝 NP-难

带有学习效应和退化效应的加工时间与资源有关的单机排序问题

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重庆师范大学学报（自然科学版） 2015年第6期32卷 20-27页

作者：张俊杰赵传立沈阳师范大学数学与系统科学学院沈阳110034

研究了同时带有学习效应和退化效应的加工时间与资源有关的多窗口单机排序问题。工件实际的加工时间是关于分配资源量的凸函数,并且是关于开始加工时间的线性递增函数。每个工件都有一个交货期的窗口。若工件在此窗口中完工,则不会产生... 详细信息

研究了同时带有学习效应和退化效应的加工时间与资源有关的多窗口单机排序问题。工件实际的加工时间是关于分配资源量的凸函数,并且是关于开始加工时间的线性递增函数。每个工件都有一个交货期的窗口。若工件在此窗口中完工,则不会产生惩罚费用;否则工件在此窗口之前或之后完工,则会产生相应的提前或延误费用。目标是确定工件最优的加工顺序和最优的资源分配量,从而极小化总费用函数。考虑两个问题,第一个问题的目标函数是与提前、延误工件数、窗口的开始时间、窗口的大小、资源分配量以及最大完工时间有关的函数;第二个问题的目标函数是关于提前、延误、窗口的开始时间、窗口的大小、资源分配量以及最大完工时间的函数。针对这两个问题也分别给出了两个多项式时间算法。

关键词：排序单机学习效应退化效应加工时间可控交货期窗口

安装时间具有退化效应的MapReduce模型下的平行机调度

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运筹学学报 2020年第4期24卷 93-106页

作者：黄基诞郑斐峰徐寅峰刘明东华大学旭日工商管理学院上海200051 同济大学经济与管理学院上海200092

考虑了平行机环境下安装时间具有退化效应且加工时间具有分步恶化效应的MapReduce模型调度优化问题。在MapReduce模型中,每个工件包含Map和Reduce两道工序。其中,Map工序可以分割成若干个子任务并在多台平行机上同时加工,而Reduce工序... 详细信息

考虑了平行机环境下安装时间具有退化效应且加工时间具有分步恶化效应的MapReduce模型调度优化问题。在MapReduce模型中,每个工件包含Map和Reduce两道工序。其中,Map工序可以分割成若干个子任务并在多台平行机上同时加工,而Reduce工序只有在该工件Map工序的所有子任务完成后才能启动加工,而且只能在一台机器上连续加工。研究Reduce工序的启动安装时间具有线性恶化效应、两个工序的加工时间具有分步恶化效应的平行机调度问题,构建了以最小化最大完成时间为优化目标的混合整数规划模型。给出了问题解的一个下界;同时,设计了采用单纯形差分扰动机制的改进灰狼算法以及贪婪算法进行模型求解。最后,利用数值仿真实验,将灰狼优化算法、贪婪算法、遗传算法的解与问题的下界进行对比,验证了模型与所设计算法的有效性。

关键词：分步恶化退化效应平行机调度 MapReduce模型灰狼优化算法(GWO)

在退化维修活动下具有多窗口及退化效应的单机排序问题

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重庆师范大学学报（自然科学版） 2017年第3期34卷 6-11页

作者：赵崴羽罗成新沈阳师范大学数学与系统科学学院沈阳110034

【目的】对多窗口和具有退化效应与退化维护活动的单机排序问题进行求解。【方法】假设任务的实际加工时间是关于该任务加工位置的函数,一个窗口不能包含另一个窗口。由于机器存在退化效应,适时地对机器进行维护能提高机器的生产效率。... 详细信息

【目的】对多窗口和具有退化效应与退化维护活动的单机排序问题进行求解。【方法】假设任务的实际加工时间是关于该任务加工位置的函数,一个窗口不能包含另一个窗口。由于机器存在退化效应,适时地对机器进行维护能提高机器的生产效率。一旦维护活动结束,机器恢复到最初状态,并且任务的退化效应更新,机器维护活动持续的时间取决于维护活动的开始时间。将所有任务分成若干个任务集,任务集个数已知,每一个任务集共用一个窗口。目标是得到每个任务集最优窗口的位置、大小和最优维护活动的位置及任务的最优加工顺序使得任务的提前惩罚费用、延误惩罚费用、窗口开始时间及宽度费用之和最小。【结果】证明了此问题可以通过转化为指派问题求得最优解。【结论】并给出一个多项式时间算法来解该问题。

关键词：排序单机多窗口退化效应退化维护

工期窗口安排与具有退化效应和维修活动的单机排序

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数学的实践与认识 2012年第11期24卷 121-130页

作者：刘春来赵传立沈阳师范大学数学与系统科学学院辽宁沈阳110034

考虑具有工件相关的退化效应和维修活动的单机排序模型,讨论了工期窗口安排问题.在这一模型中,机器在加工过程中产生退化使效率降低,工件的实际加工时间不仅与其所在排序中的位置有关并且与其本身的退化率有关;然而,维修活动能使机器的... 详细信息

考虑具有工件相关的退化效应和维修活动的单机排序模型,讨论了工期窗口安排问题.在这一模型中,机器在加工过程中产生退化使效率降低,工件的实际加工时间不仅与其所在排序中的位置有关并且与其本身的退化率有关;然而,维修活动能使机器的加工效率得到恢复.工期窗口的开始时间是已给定的常量,而工期窗口的结束时间是需要确定的变量.目标是得到安排维修活动的最佳时间、最佳工期窗口的大小和最优排序以便最小化流时间、提早、延误和工期窗口大小的总处罚函数.对这一问题,给出了一多项式算法.

关键词：排序单机工期窗口退化效应维修活动

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带退化效应和不可用区间的并行批处理机问题

重庆师范大学学报（自然科学版） 2014年第6期31卷 16-21页

作者：沈晓飞赵玉芳王晓丹沈阳师范大学数学与系统科学学院沈阳110034

本文研究的是一类带有不可用区间和线性退化效应的单机无界并行批处理机排序问题。工件开始加工时间的线性递增函数看成其实际的加工时间。批工件中加工时间的最大者为这批的加工时间,同批工件同时开始加工,且批一旦开始加工就不可中断... 详细信息

本文研究的是一类带有不可用区间和线性退化效应的单机无界并行批处理机排序问题。工件开始加工时间的线性递增函数看成其实际的加工时间。批工件中加工时间的最大者为这批的加工时间,同批工件同时开始加工,且批一旦开始加工就不可中断,同批中工件的完工时间都相同并为这批的完工时间。本文通过对最优解性质的分析,分别给出了求解极小化最大费用和极小化总费用的拟多项式时间算法。特别当k固定、目标函数为误工工件数时,该问题为多项式时间可解的,并用数值例子验证了算法的有效性。

关键词：并行批不可用区间退化效应拟多项式算法