基于新型學(xué)習(xí)效應(yīng)的調(diào)度模型及其優(yōu)化算法研究
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【摘要】:調(diào)度問題是一類重要的離散優(yōu)化問題,它是利用一些處理機(jī)、機(jī)器或資源,最優(yōu)地完成一批給定的任務(wù)或工件。它在大多數(shù)的制造和生產(chǎn)系統(tǒng)以及大多數(shù)的信息處理環(huán)境中扮演著重要的角色。它同樣存在于運輸和配送設(shè)施以及其他類型的服務(wù)業(yè)中。然而經(jīng)典調(diào)度問題往往在理論上假設(shè)任務(wù)或工件的加工時間是固定不變的,相應(yīng)的現(xiàn)實情況是,生產(chǎn)、運輸或配送等過程中,操作人員不同于機(jī)器設(shè)備、組織流程等,它是一個具有學(xué)習(xí)能力的個體,即工件處理時間會因?qū)W習(xí)效應(yīng)而縮短(在原本操作人員所占的處理時間上相應(yīng)地縮短)。另一方面,學(xué)習(xí)能力的提升不僅僅來源于員工自身,更來源于企業(yè)的外部刺激,即鼓勵員工提高其自身學(xué)習(xí)能力,采取對其進(jìn)行培訓(xùn)、資助其再學(xué)習(xí)等投資性管理手段,從而進(jìn)一步提高其學(xué)習(xí)能力的同時,最大化企業(yè)的整體利益。 本文針對上述兩方面現(xiàn)實生產(chǎn)過程中的學(xué)習(xí)特征,相應(yīng)地選取了兩類新型學(xué)習(xí)效應(yīng)并分別與經(jīng)典調(diào)度目標(biāo)相結(jié)合進(jìn)行調(diào)度新模型研究。相較于目前調(diào)度領(lǐng)域中被廣泛研究的經(jīng)典學(xué)習(xí)效應(yīng),這兩類新型學(xué)習(xí)效應(yīng)更加一般化且更加具有現(xiàn)實意義,但是目前鮮少被研究,因此,本文的研究工作主要圍繞這兩類新型學(xué)習(xí)效應(yīng)展開,第一類為DeJong學(xué)習(xí)效應(yīng),在此基礎(chǔ)上,我們分別研究了在單臺機(jī)和多臺機(jī)環(huán)境下的兩個經(jīng)典調(diào)度目標(biāo),即極小化制造期和完成時間和。我們證明了單臺機(jī)下的這兩個目標(biāo)和多臺機(jī)下的極小化完成時間和目標(biāo)都是多項式可解的,而多臺機(jī)下的極小化制造期被證明是一個一般NP-難問題。對這個NP-難問題,我們對其設(shè)計了一個FPTAS,即多項式時間內(nèi)的近似方案。第二類學(xué)習(xí)效應(yīng)為同時考慮自發(fā)和引導(dǎo)的學(xué)習(xí)效應(yīng),在此基礎(chǔ)上,我們同樣考慮了兩種加工環(huán)境即單臺機(jī)和多臺機(jī)下的不同調(diào)度目標(biāo)。在單臺機(jī)下,我們研究了5個經(jīng)典調(diào)度目標(biāo),分別為極小化制造期、完成時間和、完成時間差的絕對值之和、加權(quán)完成時間和,以及最大延遲;在多臺機(jī)下,我們研究了極小化完成時間和這個目標(biāo)。通過分析,我們證明了上述6種情況都是多項式時間內(nèi)可解或者在一定條件下是多項式可解的,另外,我們對每一種情況都給出了相應(yīng)的多項式求解算法,并通過算例對算法做了進(jìn)一步說明。
【關(guān)鍵詞】:生產(chǎn)調(diào)度 DeJong學(xué)習(xí)效應(yīng) FPTAS 同時考慮自發(fā)和引導(dǎo)的學(xué)習(xí)效應(yīng) 投資 最優(yōu)算法
【學(xué)位授予單位】:浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:C931.1
【目錄】:
- 摘要2-4
- ABSTRACT4-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 研究背景及意義9-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-17
- 1.3 研究內(nèi)容及框架17-19
- 第2章 基本理論介紹19-26
- 2.1 組合優(yōu)化問題19-21
- 2.1.1 概述19
- 2.1.2 計算復(fù)雜性理論19-20
- 2.1.3 算法及算法應(yīng)用20-21
- 2.2 調(diào)度問題21-26
- 2.2.1 概述21-23
- 2.2.2 調(diào)度問題建模23
- 2.2.3 調(diào)度問題求解23-26
- 第3章 基于DeJong學(xué)習(xí)效應(yīng)的調(diào)度問題26-37
- 3.1 問題描述26
- 3.2 單臺機(jī)環(huán)境下的問題研究26-28
- 3.2.1 極小化制造期27
- 3.2.2 極小化完成時間和27-28
- 3.3 多臺機(jī)環(huán)境下的問題研究28-35
- 3.3.1 極小化制造期28-34
- 3.3.2 極小化完成時間和34-35
- 3.4 本章總結(jié)35-37
- 第4章 基于同時考慮自發(fā)和引導(dǎo)學(xué)習(xí)效應(yīng)的調(diào)度問題37-57
- 4.1 問題描述37-38
- 4.2 問題研究38-51
- 4.2.1 單臺機(jī)下極小化制造期38-39
- 4.2.2 單臺機(jī)下極小化完成時間和39-40
- 4.2.3 單臺機(jī)下極小化完成時間差的絕對值之和40-45
- 4.2.4 多臺機(jī)下極小化完成時間和45-46
- 4.2.5 單臺機(jī)下極小化加權(quán)完成時間和46-48
- 4.2.6 單臺機(jī)下極小化最大延遲48-51
- 4.3 算例分析51-55
- 4.4 本章總結(jié)55-57
- 第5章 總結(jié)與展望57-60
- 5.1 研究工作總結(jié)57-58
- 5.2 研究工作展望58-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
- 致謝64-65
- 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間完成的論文65-66
- 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的項目66-67
- 附錄367-69
【共引文獻(xiàn)】
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8 蔣淑s
本文編號:329101
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