现代制造面向市场的特点要求生产方更多地考虑用户的不同需求,针对由生产方作为唯一决策者的传统生产调度在解决这一问题时所存在的不足,本项目以突出竞争的非合作博弈理论为工具,探索其在多目标生产调度中的应用,旨在充分发挥需求方自身的相互协调能力,降低生产方决策的难度。主要研究内容包括建立多目标生产调度的非合作博弈模型;分析非合作博弈解的性质及其与传统多目标调度解的关系;提出更突出用户需求的多目标生产调度
本项目探索非合作博弈理论在多目标生产调度中的应用,旨在充分发挥需求方自身的相互协调能力,降低生产方决策的难度。项目从非合作博弈理论出发,建立了由工件层模型和机器层模型组成的一般异构目标生产调度问题的描述框架,提出了生产调度Nash均衡解的概念;研究了Nash均衡解的性质及其对应于不同全局指标的性能界,分析了Nash解与Pareto解、Active调度解之间的关系;对于一般异构目标的单机调度问题,基于冲突窗口设计了求解Nash调度解的滚动算法,并对最小总完工时间问题给出了冲突窗口内工件的最优调度;对具有异构正规型性能指标的单机和同速并行机调度问题,提出一种引导Nash调度解趋于全局目标优化的两层迭代的类市场算法;对具有非正规性能指标的一般异构目标Job Shop调度问题,设计了一种求解Nash调度的并行遗传算法;提出了一种新的基于拍卖模型的单层单机博弈模型,研究了其Nash均衡解的性质;在类市场法的基础上,建立了具有客户交互机制的多目标满意调度平台。研究成果在国内外学术刊物和会议上发表录用论文32篇,EI检索19篇,SCI检索3篇。该项研究为解决具有异构目标的复杂调度问题提供了新的思路。
先后主持国家自然科学基金重点项目2项、面上项目6项、国家863计划项目7项、国家计委、教委、科委项目7项、上海市科委项目4项。正在进行的项目有: 国家自然科学基金项目“Job Shop调度问题的滚动时域方法及其性能分析”(主持,2003年-2005年) 国家自然科学基金项目“基于非合作博弈的生产调度研究”(主持,2005年-2007年) 上海市科委重大项目关键技术攻关“生产过程智能控制与优化技术及应用”(参加,2004年-2006年)