编辑推荐
《基于进化优化的多目标批量流水线调度》可供理工科高校自动化、计算机等相关专业的教师及研究生、自然科学和工程技术领域的研究人员学习与参考。由科学出版社出版。
目录
《智能科学技术著作丛书》序
前言
第1章基本知识
1.1调度问题基础知识
1.1基本概念
1.1.2流水线调度问题分类
1.2批量流水线调度问题研究现状
1.2.1单目标批量流水线调度问题
1.2.2多目标批量流水线调度问题
1.3加工时间不确定调度问题研究现状
1.4带机器故障调度问题研究现状
1.5基本ABC算法和NSGA—Ⅱ
1.5.1基本ABC算法
1.5.2NSGA—Ⅱ
1.6本书主要内容
1.7本章小结
参考文献
第2章阻塞流水线调度问题的进化求解
2.1研究背景
2.2阻塞流水线调度问题的数学模型
2.3融人差分进化的离散人工蜂群算法
2.3.1初始化种群
2.3.2差分进化
2.3.3自适应插入交换
2.3.4局部搜索
2.4算法描述
2.5实验
2.5.1实验设置
2.5.2参数pmu、pe和pls对DEABC算法的影响
2.5.3DE—ABC算法与六种对比算法的ARPD值
2.5.4120个算例的上界值
2.5.5DE—ABC算法与埘比算法的进化曲线
2.5.6非参数检验
2.6本章小结
参考文献
第3章多目标批量流水线调度问题的进化求解
3.1研究背景
3.2多目标批量流水线调度问题的数学模型
3.3INSGA—Ⅱ
3.3.1初始化种群
3.3.2子代产生方法
3.3.3重启策略
3.4算法描述
3.5实验
3.5.1实验设置
3.5.2参数pc对INSGA—Ⅱ的影响
3.5.3初始化策略的性能分析
3.5.4变异算于的性能分析
3.5.5INSGA—Ⅱ、NSGA—Ⅱ、DHS和TA算法的性能分析
3.5.6非参数检验
3.6本章小结
参考文献
第4章多目标阻塞批量流水线调度问题的进化求解
4.1研究背景
4.2多目标阻塞批量流水线调度问题的数学模型
4.3混合人工蜂群算法
4.3.1初始化种群
4.3.2个体产生方法
4.3.3观察蜂个体产生方法
4.4算法描述
4.5实验
4.5.1实验设置
4.5.2参数pc和pls对所提算法的影响
4.5.3初始化策略的性能分析
4.5.4交叉和变异算子性能分析
4.5.5pls性能分析
4.5.6BBEDA、INSGA—Ⅱ、NGA、TA和HDABC算法性能分析
4.6本章小结
参考文献
第5章多目标区间阻塞批量流水线调度问题的进化求解
5.1研究背景
5.2多目标区间阻塞批量流水线调度问题的数学模型
5.2.1多目标区间阻塞批量流水线调度问题的描述
5.2.2多目标区间阻塞批量流水线调度问题的转化
5.3改进的NSGA—Ⅱ
5.3.1初始化种群
5.3.2交叉算子
5.3.3基于理想点选择的局部搜索算法
5.4算法描述
5.5实验
5.5.1实验设置
5.5.2初始化策略的性能分析
5.5.3交叉算子的性能分析
5.5.4基于理想点选择的局部搜索的性能分析
5.5.5多目标区间阻塞批量流水线调度问题转化前后性能分析
5.5.6多目标区间阻基批量流水线调度问题转化前后进化曲线
5.5.7与其他多目标算法的比较
5.6本章小结
参考文献
第6章带机器故障的多目标阻塞批量流水线调度问题的进化求解
6.1研究背景
6.2带机器故障的多目标阻塞批最流水线调度问题的数学模型
6.3融人重调度的NSGA—Ⅱ
6.3.1第一阶段
6.3.2子代个体产生方法
6.3.3重调度策略
6.4算法描述
6.5实验
6.5.1实验设置
6.5.2初始化策略的性能分析
6.5.3交叉算子和变异算子性能分析
6.5.4RNSGA—Ⅱ、DABC、INSGA和DHS算法性能分析
6.5.5对比算法的进化曲线
6.5.6RNSGA—Ⅱ和vNEH启发式算法性能比较
6.6本章小结
参考文献
第7章多目标有限缓冲区批量流水线调度实例
7.1应用背景简介
7.2太阳能电池组件批量流水线调度
7.3应用实例
7.4本章小结
参考文献
第8章本书结论
8.1本书所做的工作
8.2本书创新点
8.3需要进一步研究的问题
文摘
版权页：
插图：
鉴于此，文献（129）基于Yoshida启发式算法，提出了11种启发式算法，求解带区间加工时间的2机器流水线调度问题。文中基于区间加工时间的上下界，通过加权函数，将区间加工时间转化为一个确定的值；然后，基于最短加工时间原则，提出了上述11种启发式算法。Aydilek等同样利用加权函数，将区间调度问题转化为确定的流水线调度问题；然后，提出了多项式启发式算法，求解转化后的优化问题。实验结果表明，当上下界权重值相等时，该启发式算法表现出较好的优越性。除上述区间转化方法外，Matsveichuk等从数学的角度，利用占优关系图，提出了一个最小化占优集。
容易理解，在生产过程中，尽管不确定加工时间的分布函数很难准确给出，但是，加工时间的上下界信息可以很容易获取。因此，可利用区间上下界描述不确定信息，从而获得确定的加工时间。此外，由上述文献可知，在区间调度问题的转化过程中仅考虑了区间大小，未考虑区间的不确定指标，该指标对于反映区间调度问题的不确定度，起到关键的作用。因此，在求解区间调度问题时，需同时考虑目标函数的大小和不确定度。
尽管上述方法已成功应用于加工时间不确定的流水线调度问题和函数优化问题，但是，目前尚未检索到相关文献求解多目标区间批量流水线调度问题。由于多目标区间调度问题的研究刚刚起步，还有很多未知的问题值得探索，因此，有必要及早对其进行研究。
1.4带机器故障调度问题研究现状
上述给出了加工时间不确定的流水线调度问题的研究现状，本节针对带机器故障的不确定流水线调度问题进行阐述。
机器设备是企业正常生产经营的物质基础，如果机器在加工过程中发生失效或者故障，将会增加企业的生产成本，造成生产线上在制品的质量降低或者报废，影响企业的生产效率，因此，应设计合理的调度计划，尽可能地降低故障带来的影响。一般机器故障大致分为两种情况。
情况1：机器在加工第一个工件时开始运作，在整个生产期的任意时刻（机器空闲或者机器忙碌时），都可能发生故障（图1.9中A点和B点）；情况2：机器只在加工时才运作，即故障只可能发生在正在加工工件时，且机器发生故障与加工磨损时间是密切相关的。也就是说，机器在不运作时不会被磨损（图1.9中B点）。
针对情况1，当机器在空闲内发生故障，并在此期间修复好故障时，此故障对生产周期不产生任何影响，只需尽量使故障发生在机器空闲段内即可。针对情况1，很多学者在机器上插入空闲段，减少故障对性能指标的影响。
《基于进化优化的多目标批量流水线调度》可供理工科高校自动化、计算机等相关专业的教师及研究生、自然科学和工程技术领域的研究人员学习与参考。由科学出版社出版。
目录
《智能科学技术著作丛书》序
前言
第1章基本知识
1.1调度问题基础知识
1.1基本概念
1.1.2流水线调度问题分类
1.2批量流水线调度问题研究现状
1.2.1单目标批量流水线调度问题
1.2.2多目标批量流水线调度问题
1.3加工时间不确定调度问题研究现状
1.4带机器故障调度问题研究现状
1.5基本ABC算法和NSGA—Ⅱ
1.5.1基本ABC算法
1.5.2NSGA—Ⅱ
1.6本书主要内容
1.7本章小结
参考文献
第2章阻塞流水线调度问题的进化求解
2.1研究背景
2.2阻塞流水线调度问题的数学模型
2.3融人差分进化的离散人工蜂群算法
2.3.1初始化种群
2.3.2差分进化
2.3.3自适应插入交换
2.3.4局部搜索
2.4算法描述
2.5实验
2.5.1实验设置
2.5.2参数pmu、pe和pls对DEABC算法的影响
2.5.3DE—ABC算法与六种对比算法的ARPD值
2.5.4120个算例的上界值
2.5.5DE—ABC算法与埘比算法的进化曲线
2.5.6非参数检验
2.6本章小结
参考文献
第3章多目标批量流水线调度问题的进化求解
3.1研究背景
3.2多目标批量流水线调度问题的数学模型
3.3INSGA—Ⅱ
3.3.1初始化种群
3.3.2子代产生方法
3.3.3重启策略
3.4算法描述
3.5实验
3.5.1实验设置
3.5.2参数pc对INSGA—Ⅱ的影响
3.5.3初始化策略的性能分析
3.5.4变异算于的性能分析
3.5.5INSGA—Ⅱ、NSGA—Ⅱ、DHS和TA算法的性能分析
3.5.6非参数检验
3.6本章小结
参考文献
第4章多目标阻塞批量流水线调度问题的进化求解
4.1研究背景
4.2多目标阻塞批量流水线调度问题的数学模型
4.3混合人工蜂群算法
4.3.1初始化种群
4.3.2个体产生方法
4.3.3观察蜂个体产生方法
4.4算法描述
4.5实验
4.5.1实验设置
4.5.2参数pc和pls对所提算法的影响
4.5.3初始化策略的性能分析
4.5.4交叉和变异算子性能分析
4.5.5pls性能分析
4.5.6BBEDA、INSGA—Ⅱ、NGA、TA和HDABC算法性能分析
4.6本章小结
参考文献
第5章多目标区间阻塞批量流水线调度问题的进化求解
5.1研究背景
5.2多目标区间阻塞批量流水线调度问题的数学模型
5.2.1多目标区间阻塞批量流水线调度问题的描述
5.2.2多目标区间阻塞批量流水线调度问题的转化
5.3改进的NSGA—Ⅱ
5.3.1初始化种群
5.3.2交叉算子
5.3.3基于理想点选择的局部搜索算法
5.4算法描述
5.5实验
5.5.1实验设置
5.5.2初始化策略的性能分析
5.5.3交叉算子的性能分析
5.5.4基于理想点选择的局部搜索的性能分析
5.5.5多目标区间阻塞批量流水线调度问题转化前后性能分析
5.5.6多目标区间阻基批量流水线调度问题转化前后进化曲线
5.5.7与其他多目标算法的比较
5.6本章小结
参考文献
第6章带机器故障的多目标阻塞批量流水线调度问题的进化求解
6.1研究背景
6.2带机器故障的多目标阻塞批最流水线调度问题的数学模型
6.3融人重调度的NSGA—Ⅱ
6.3.1第一阶段
6.3.2子代个体产生方法
6.3.3重调度策略
6.4算法描述
6.5实验
6.5.1实验设置
6.5.2初始化策略的性能分析
6.5.3交叉算子和变异算子性能分析
6.5.4RNSGA—Ⅱ、DABC、INSGA和DHS算法性能分析
6.5.5对比算法的进化曲线
6.5.6RNSGA—Ⅱ和vNEH启发式算法性能比较
6.6本章小结
参考文献
第7章多目标有限缓冲区批量流水线调度实例
7.1应用背景简介
7.2太阳能电池组件批量流水线调度
7.3应用实例
7.4本章小结
参考文献
第8章本书结论
8.1本书所做的工作
8.2本书创新点
8.3需要进一步研究的问题
文摘
版权页：
插图：
鉴于此，文献（129）基于Yoshida启发式算法，提出了11种启发式算法，求解带区间加工时间的2机器流水线调度问题。文中基于区间加工时间的上下界，通过加权函数，将区间加工时间转化为一个确定的值；然后，基于最短加工时间原则，提出了上述11种启发式算法。Aydilek等同样利用加权函数，将区间调度问题转化为确定的流水线调度问题；然后，提出了多项式启发式算法，求解转化后的优化问题。实验结果表明，当上下界权重值相等时，该启发式算法表现出较好的优越性。除上述区间转化方法外，Matsveichuk等从数学的角度，利用占优关系图，提出了一个最小化占优集。
容易理解，在生产过程中，尽管不确定加工时间的分布函数很难准确给出，但是，加工时间的上下界信息可以很容易获取。因此，可利用区间上下界描述不确定信息，从而获得确定的加工时间。此外，由上述文献可知，在区间调度问题的转化过程中仅考虑了区间大小，未考虑区间的不确定指标，该指标对于反映区间调度问题的不确定度，起到关键的作用。因此，在求解区间调度问题时，需同时考虑目标函数的大小和不确定度。
尽管上述方法已成功应用于加工时间不确定的流水线调度问题和函数优化问题，但是，目前尚未检索到相关文献求解多目标区间批量流水线调度问题。由于多目标区间调度问题的研究刚刚起步，还有很多未知的问题值得探索，因此，有必要及早对其进行研究。
1.4带机器故障调度问题研究现状
上述给出了加工时间不确定的流水线调度问题的研究现状，本节针对带机器故障的不确定流水线调度问题进行阐述。
机器设备是企业正常生产经营的物质基础，如果机器在加工过程中发生失效或者故障，将会增加企业的生产成本，造成生产线上在制品的质量降低或者报废，影响企业的生产效率，因此，应设计合理的调度计划，尽可能地降低故障带来的影响。一般机器故障大致分为两种情况。
情况1：机器在加工第一个工件时开始运作，在整个生产期的任意时刻（机器空闲或者机器忙碌时），都可能发生故障（图1.9中A点和B点）；情况2：机器只在加工时才运作，即故障只可能发生在正在加工工件时，且机器发生故障与加工磨损时间是密切相关的。也就是说，机器在不运作时不会被磨损（图1.9中B点）。
针对情况1，当机器在空闲内发生故障，并在此期间修复好故障时，此故障对生产周期不产生任何影响，只需尽量使故障发生在机器空闲段内即可。针对情况1，很多学者在机器上插入空闲段，减少故障对性能指标的影响。
| ISBN | 7030566033,9787030566034 |
|---|---|
| 出版社 | 科学出版社 |
| 作者 | 韩玉艳 |
| 尺寸 | 5 |