【摘要】：設(shè)計面向海工項目多主體協(xié)商生產(chǎn)調(diào)度問題的多智能體求解系統(tǒng)架構(gòu),明確海工生產(chǎn)調(diào)度多智能體系統(tǒng)的協(xié)商機(jī)制和沖突消解策略,為問題的求解提供基礎(chǔ)保障。此外,為增強(qiáng)智能體的推理決策能力,提高問題求解效率和求解精度,基于分層強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論提出面向海工生產(chǎn)調(diào)度問題求解的學(xué)習(xí)模型與多智能體系統(tǒng)學(xué)習(xí)機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,開發(fā)面向海工生產(chǎn)調(diào)度問題的多智能體求解原型系統(tǒng),進(jìn)行實例驗證,為在海工企業(yè)中進(jìn)行實際應(yīng)用提供可能。
【圖文】：

以實現(xiàn)對多部門協(xié)商調(diào)度問題的求解；通過封裝服務(wù)型智能體和個性化定義功能型智能體，適應(yīng)船企生產(chǎn)調(diào)度過程中不同的管理流程和需求。此外，為提升多智能體系統(tǒng)的求解速度和求解質(zhì)量，設(shè)計智能體系統(tǒng)決策學(xué)習(xí)策略，最終應(yīng)用Java語言和Oracle數(shù)據(jù)庫開發(fā)B/S架構(gòu)的原型系統(tǒng)，為實際應(yīng)用提供可能。1海工項目生產(chǎn)調(diào)度問題模型海工項目與常規(guī)船舶項目相比具有建造周期長、建造難度大以及建造要求高的特點，其復(fù)雜性導(dǎo)致國內(nèi)船企沒有形成統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)。通過調(diào)研分析多家船企業(yè)務(wù)流程，形成典型的海工項目生產(chǎn)調(diào)度流程如圖1所示。圖1海工項目生產(chǎn)調(diào)度跨職能業(yè)務(wù)流程圖圖1從左至右為海工項目生產(chǎn)調(diào)度相關(guān)的職能角色，自上而下為海工項目生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)的各主要階段。海工項目生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)流程中任意流程與其他流程的關(guān)系可從圖中分析得到。海工項目執(zhí)行過程中會組織生產(chǎn)調(diào)度會議來統(tǒng)籌項目整體情況，若項目執(zhí)行遇到重大問題，各職能部門責(zé)任人協(xié)商出對應(yīng)的解決方案。例如，當(dāng)設(shè)計變更引起建造計劃無法按期完成時，設(shè)計工程師需提出技術(shù)澄清方案，建造工程師需提出生產(chǎn)變更方案，物資工程師在此基礎(chǔ)上做出采購變更決策以保證項目下一階段的順利執(zhí)行，而成本工程師對各調(diào)整方案進(jìn)行成本評估核算以確定異常損失最小的調(diào)整方案。在此過程中，各決策主體（設(shè)計工程師、建造工程師、物資工程師等）不但要解決各自領(lǐng)域的調(diào)度優(yōu)化問題，還需進(jìn)行溝通、交流與協(xié)作，共同實現(xiàn)項目最優(yōu)調(diào)度。為更清楚地描述海工項目生產(chǎn)調(diào)度問題，提出海工項目多主體協(xié)商生產(chǎn)調(diào)度問題模型為,,,,,,,,,1,2,,;1,2,,;1,2,,;1,2,,kijijiidomainjlMSNPPMSNPPproblemIdproblemDesMSSubjectIdDomianWeightprocessIdSubjectNPijSubjec

鞫任侍廡畔?編碼結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。圖2海工項目生產(chǎn)調(diào)度問題編碼結(jié)構(gòu)示意圖綜上分析，海工生產(chǎn)調(diào)度問題求解的關(guān)鍵在于如何高效地實現(xiàn)跨部門信息交流與協(xié)作，即多部門協(xié)調(diào)求解。由于多智能體系統(tǒng)的基本思想是利用分布式智能體的自主決策能力和協(xié)商交互能力來提升實體組織合作成效，因此可以將多智能體技術(shù)應(yīng)用于求解海工項目生產(chǎn)調(diào)度問題。2面向海工生產(chǎn)調(diào)度問題的多智能體求解系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合海工裝備制造企業(yè)項目管理信息化現(xiàn)狀，基于多智能體技術(shù)提出用于解決海工項目多主體協(xié)商生產(chǎn)調(diào)度問題的系統(tǒng)體系架構(gòu)，如圖3所示。系統(tǒng)各分層功能設(shè)計如下：1）系統(tǒng)層是用戶與MAS交互的中間層，負(fù)責(zé)將用戶數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)流程傳遞到多智能體系統(tǒng)層，調(diào)用多智能體協(xié)作并獲取智能決策支持，其表現(xiàn)形式同一般管理軟件。系統(tǒng)層包含調(diào)度信息管理子系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度問題求解子系統(tǒng)、方案評價子系統(tǒng)與智能體管理與訓(xùn)練子系統(tǒng)。2）多智能體架構(gòu)層闡述多智能體系統(tǒng)求解生產(chǎn)調(diào)度問題的模型，明確多智能體功能區(qū)與系統(tǒng)層的交互關(guān)系。3）智能體結(jié)構(gòu)層明確多智能體系統(tǒng)中各智能體的職能劃分與智能體基本結(jié)構(gòu)。4）系統(tǒng)機(jī)制層制定多智能體系統(tǒng)的底層機(jī)制，包含通信機(jī)制、協(xié)商機(jī)制、沖突消解機(jī)制、評價機(jī)制與學(xué)習(xí)機(jī)制。系統(tǒng)機(jī)制層的設(shè)計對提高多智能體系統(tǒng)效率和改善智能決策支持的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。圖3面向海工生產(chǎn)調(diào)度問題的多智能體求解系統(tǒng)體系架構(gòu)2.1系統(tǒng)主要智能體定義為滿足不同船廠對生產(chǎn)調(diào)度管理的需求，本系統(tǒng)中智能體分為2類：即服務(wù)性智能體和功能型智能體。服務(wù)型智能體以提供底層服務(wù)的方式封裝在系統(tǒng)中，，如接口智能體和流程智能體；而功能型智能體是根據(jù)企業(yè)的實際需要開發(fā)定制的，如部門智能體、問題模型智能體和優(yōu)化算法?
【作者單位】： 中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司;中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院;哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院;
【基金】：工信部高技術(shù)船舶科研項目(2012545) 國家自然科學(xué)基金面上項目(51679059)
【分類號】：P75;TP18;U673

【參考文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2520728