隨機機器故障下混合模式的單機魯棒調度.pdf

1、在企業(yè)運營管理中合理規(guī)劃生產的運作方式、節(jié)約生產成本，成為提高企業(yè)競爭力的一個核心問題，而合理規(guī)劃生產運作方式與節(jié)約生產成本的核心是能夠得到一個最佳的調度方案。生產調度問題是一類復雜的組合優(yōu)化問題，并且大部分問題已被證明是NP-hard問題，而考慮不確定性因素的生產調度問題減少了調度理論與工業(yè)實際之間的差距，因此生產調度問題的研究不僅具有深遠的理論意義，而且還具有重大的現(xiàn)實意義。 單機調度問題是最基本的調度問題形式，其中，所有的

2、任務只需要在一臺加工設備上加工一次。單機調度問題雖然只涉及一臺機器，但大部分單機問題卻是NP-hard問題，并且對于單機問題理論上的深刻理解往往是處理更復雜問題的第一步。由于實際生產環(huán)境的動態(tài)特性，使得不確定生產調度問題變得更加復雜，而調度魯棒性是不確定調度問題主要關注的優(yōu)化目標。魯棒調度問題的研究已經是調度領域的研究熱點，但是，目前針對魯棒調度問題的研究主要是基于單純的主動模式或單純的反應模式.關于混合模式的魯棒調度的研究還很少。因此

3、本文提出了混合模式的魯棒調度方法的一般框架，并以單機調度問題為研究平臺，深入研究了隨機機器故障下混合模式的單機魯棒調度問題。為了驗證混合模式的魯棒調度方法的有效性，本文主要做了如下兩方面的工作： （1）隨機機器故障下混合模式的單機穩(wěn)定調度。本文主要針對單機魯棒調度問題，設計了插入空閑時間的啟發(fā)式MOSMH算法，具體地，針對Mehta與Uzsoy（1999）提出的插入空閑時間的啟發(fā)式算法OSMH（Optimized Surrogat

4、e Measure Heuristic），提出了一個修正形式的OSMH算法，即MOSMH（Modified Optimized Surrogate Measure Heuristic）。啟發(fā)式MOSMH算法的基本思想就是充分利用初始調度本身可能存在的空閑時間。預測調度的穩(wěn)定性是通過工件的計劃完成時間與實現(xiàn)完成時間之間的加權絕對偏離和度量的。大量的仿真實驗結果表明，本文提出的啟發(fā)式MOSMH算法與OSMH算法相比，較好地改善了預測調度的穩(wěn)

5、定性，而且沒有惡化調度的效率指標。由MOSMH算法得到的預測調度對各種故障場景具有更強的不敏感性。此結果充分說明了本文提出的混合模式的魯棒調度方法是有效的。 （2）隨機機器故障下混合模式的單機雙目標魯棒調度。此問題是在隨機機器故障環(huán)境下生成預測調度時同時考慮調度性能魯棒（簡稱為魯棒性）和調度方案魯棒（簡稱為穩(wěn)定性），此問題屬于雙目標優(yōu)化問題，對這兩個相互沖突的目標進行折衷。設計了預測調度的魯棒性替代度量和穩(wěn)定性替代度量，并將其嵌入