资源受限项目调度若干问题研究

【摘要】资源受限的项目调度问题(Resource-ConstrainedProjectSchedulingProblem,RCPSP)广泛地存在于各行各业,不仅是项目管理实践的核心内容,也是运筹学的一个重要分支。合理的调度计划能够节约资源、缩短工期、获得较大的经济效益。在理论研究上,资源受限项目调度问题模型丰富,大部分属于NP-hard问题,求解困难,因此研究RCPSP具有重要的现实意义和理论价值。本论文围绕这个问题,分为两大部分：一个是受到水利工程建设项目的启发,提出了一种新的具有硬性时间约束的资源受限项目调度扩展模型,称之为具有禁止时间窗口的资源受限项目调度问题(Resource-ConstrainedProjectSchedulingProblemwithForbiddenTimeWindows,RCPSP-FTW);二是在资源受限项目调度中引入数据包络分析技术,解决调度方案的选择问题。本论文的主要工作和创新点如下：1、建立了具有禁止时间窗口的资源受限项目调度问题的模型,详细说明了其特点。调整了经典的调度方案生成机制和基于多优先规则的启发式算法,使之适合于求解具有禁止时间窗口的资源受限项目调度问题。同时基于PSPLIB实例库数据,构建了具有禁止时间窗口约束的仿真实例,并使用它验证了基于多优先规则启发式算法的有效性。2、设计了两种求解具有禁止时间窗口的资源受限项目调度问题的元启发式算法。一种是遗传算法,根据问题特点提出了禁止时间窗口的交叉算子,并使用双对齐技术和精英保留机制改善解的质量。另一种是改进的类电磁算法,使用随机键和拓扑排序相结合的编码方式,改进了粒子电荷、合力以及粒子移动的方式并使用变邻域搜索作为局部搜索方法。仿真实验分别用一个简化的水利工程项目和大量仿真数据验证了两个算法的求解效果。实验表明这两种算法能够大大提高解的质量。根据实验结果也说明了禁止时间窗口和受到禁止时间窗口影响的活动分布是导致具有禁止时间窗口的资源受限项目调度问题工期波动的主要原因。3、使用了数据包络分析技术解决管理者面对众多候选的资源受限项目调度方案陷入选择困境的难题。项目调度问题本身具有三个相互矛盾的目标,分别是工期、成本和质量。实际中管理者对这三个目标的偏好并不统一,导致调度方案难以抉择。因此在资源受限项目调度中引入数据包络分析技术。利用一个多模式资源受限项目调度问题作为例子,说明两者如何结合。这为资源受限项目调度应用的扩展和实际的项目决策提供了一个新的思路。
【作者】张松；
【导师】陈华平；
【作者基本信息】中国科学技术大学，管理科学与工程，2014，博士
【关键词】资源受限项目调度；禁止时间窗口约束；遗传算法；类电磁算法；数据包络分析；

【参考文献】
[1]高远,朱孔山,郝加琛,徐连升.山东蒙山6种造林树种40余年成林效果评价[J].植物生态学报,2013,08:728-738.
[2]单树军,夏志澜.基于数据仓库的舰船动力装置远程故障诊断系统研究[J].船海工程,2001,S2:29-31+36.
[3]贾斐.面向服务型制造的滚齿机备件资源配置研究[D].重庆大学,工业工程,2014,硕士.
[4]王玲.铁炭微电解/Fenton/絮凝工艺预处理高浓度难降解有机废水的研究[D].浙江工业大学,2010.
[5]陈秋如.西安市高校学校体育教学现状对大学生体质健康影响的研究[D].西安体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[6]赵志超.零相位整形滤波方法的研究[J].石油地球物理勘探,1988,02:227-240+253+256.
[7]马妩媚.CC公司高技能人才培养研究[D].河南科技大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[8]杨洁.陈皮化学成分的研究[D].吉林大学,分析化学,2013,硕士.
[9]胡静.市场竞争、家族参与度与企业价值[D].浙江工商大学,会计学,2013,硕士.
[10]刘春娜.燃料电池技术最新进展[J].电源技术,2015,03:445-446.
[11]吕媛.G.723.1算法ARM平台移植与优化[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2011,硕士.
[12]刘洋.PTA加氢反应过程动态模拟及控制[D].华东理工大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[13]朱小奕.化学气相沉积法合成锂离子电池硅碳复合负极材料的研究[D].青岛大学,2013.
[14]张燕.基于位置的身份认证技术研究[D].曲阜师范大学,教育技术学,2013,硕士.
[15]贺鑫平.基团保护法1，3-二氯丙烯制备1，3-丙二醇工艺研究[D].浙江大学,化学工程,2004,硕士.
[16]刘会宾.新中国武术发展部分特征研究[D].河南大学,体育教育训练学,2004,硕士.
[17]谭水龙.聚丙烯腈基碳纤维前驱体的聚合过程及性能研究[D].浙江大学,化学工程,2013,硕士.
[18]戴署宏.企业并购中劳动者劳动权的法律保护[D].兰州大学,劳动法（专业学位）,2013,硕士.
[19]左百乐.人脐带MSCs源microvesicles的分离及特异microRNAs检测[D].新乡医学院,细胞生物学,2012,硕士.
[20]韩韡.ME21镁合金热变形研究[D].重庆大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[21]赵伟,陈鲸飞.六问税务数据整合[J].中国计算机用户,2005,02:42-43.
[22]张少娜.基于均值漂移的目标跟踪算法研究[D].南京邮电大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[23]王聪维.分布式视频编码中边信息研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[24]洪梦飞李燕.心理学视角下的早期亲子分离现象探析[J].中国校外教育.
[25]陈琦.我国公务用车改革研究[D].湖北大学,行政管理,2012,硕士.
[26]李卫鹏.悬锥装置内泥沙沉降特性研究[D].新疆农业大学,水力学及河流动力学,2012,硕士.
[27]张迎迎.江西低碳经济竞争力评价及提升对策[D].南昌大学,人口、资源与环境经济学,2012,硕士.
[28]程伟丽.我国商业银行社会责任的法学思考[D].华中科技大学,经济法,2013,硕士.
[29]斯钦德力格尔.《十七年文学》期间在《内蒙古日报》发表的马克思主义文学理论研究[D].内蒙古师范大学,文艺学,2012,硕士.
[30]袁英红.武汉市建设区域物流中心策略研究[D].武汉理工大学,2003.
[31]邢琼.不一样的伊甸园[D].曲阜师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[32]张建.色素掺杂二氧化硅光子晶体的制备研究[D].大连理工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[33]任杰,任勇默,袁海宽.裂化催化剂失活动力学及平衡催化剂活性模型[J].化工学报.
[34]张舒扬.公共危机管理中政府与媒体互动关系探析[D].吉林大学,行政管理,2013,硕士.
[35]雷章明.复杂环境下基于多特征融合的车辆检测方法研究[D].华东交通大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[36]王国华.论在线交易中消费者知情权的法律保护[D].西南政法大学,经济法学（专业学位）,2012,硕士.
[37]李彬.解决北京农民工住房问题研究[D].首都经济贸易大学,区域经济学,2013,硕士.
[38]梅梦元.论公司诉讼的管辖制度[D].华中师范大学,诉讼法学,2014,硕士.
[39]李斌,贺家李,郭征,黄少锋,秦应力,徐振宇.线路中间带并联电抗器的线路差动保护[J].电力系统自动化,2006,07:31-36.
[40]赵万祥.基于无线传感器网络的远程医疗会诊的研究[D].大连海事大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[41]李文丽.桥本甲状腺炎患者血清抗TPO/Tg天然双特异性抗体及其临床意义研究[D].北京协和医学院,临床检验诊断学,2014,博士.
[42]穆星,杨培杰,王长江,罗红梅,徐希坤.罗家地区断裂系统精细刻画技术[J].石油地球物理勘探,2012,06:973-977+1024+842.
[43]宫宇山.静电纺丝制备聚氧化乙烯三维蜂窝结构的研究[D].北京化工大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[44]李海英.基于可比价IO-SDA模型的我国二氧化碳强度研究[D].西南财经大学,统计学,2014,博士.
[45]熊亮.大型双牛头电火花机床的关键结构分析与优化[D].广东工业大学,机械工程（专业学位）,2014,硕士.
[46]王洁.歌唱颤音技术探究[D].天津音乐学院,音乐音乐学,2013,硕士.
[47]胡玲艳,唐锴.应用S7-300PLC进行罩式炉控制系统的设计与分析[J].冶金自动化,2006,01:42-45.
[48]陈杰.论赏识教育与中学数学教学[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[49]徐险峰.基于Web的网络信息数据挖掘技术[J].情报杂志,2005,03:52-54.
[50]孙旺.中压电网容性电流测试方法研究[D].西安科技大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.