多技能资源时间窗约束下可中断项目调度的分支定界算法
发布时间：2021-01-14 04:17
资源的多技能和时间窗属性是软件开发、工程设计、设备维修等领域在人力资源调度时常考虑的关键因素,而且在很多实际项目中,任务的执行允许中断.研究一类资源具有多技能和时间窗约束的任务可中断项目调度问题,建立了相应的整数规划模型,设计了一种分支定界算法构造搜索树进行求解,搜索树的每个节点代表一个任务组合,同时为减少分支节点数,提出了两个有效的剪枝规则,并设计了节点优先规则,对各节点任务组合则采用贪婪算法来进行资源约束判断.利用改进的PSPLIB案例库设计多组计算实验,实验结果检验了优选策略的有效性,经与CPLEX模型求解和基本启发式方法的对比揭示了算法在解决这类问题上的效率和有效性,求解结果可为实际项目调度提供决策依据.
【文章来源】：系统工程理论与实践. 2019,39(01)北大核心CSSCI
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
经优侧度方鑫2
串行进度生成机制，在毎个阶段利用ＬＦＴ优先规则从可行任务集中选取一个任务判断满足资源约束并确定??开始时间．资源分配方法是首先指派单技能资源，然后对多技能资源按照资源序号依次指派给需求量多的技??能．下面从不同技能比例参数与不同时间窗参数两方面设置对比实验．??５．４．１不同技能比例参数下对比实验??１．多技能资源比例比值恒定的情形??保持时间窗参数不变：ｒｅｓ－ｐｅｒ?＝?２０％，?ｈｍｅ＿ｐｅｒ?＝?８０％．首先保持多技能资源比例的比值恒定，设置５??组技能比例实验如表７所示．图５是三种问题规模下ＢＨＡ和Ｂ＆Ｂ算法求解的工期平均偏差率的对比图，??而表８是算法求解平均耗时的对比结果．??表?７?ｐｅｒｉ?：?ｐｅｒ＊３?：?ｐｅｒ＊４?＝?３?：?２?：?１资源比例设置??实验组号??ｐｅｒｉ??ｐｅｒ?２??ｐｅｒ３??ｐｅｒ４??１??１００％??０??０??０??２??７０％??１５％??１０％??５％??３??４０％??３０％??２０％??１０％??４??１０％??４５％??３０％??１５％??５??０??５０％??３３．３％??１６．７％??表８不同问题规模下算法求解平均耗时（ｓ）??实验组号??Ｊ３０??Ｊ６０??Ｊ１２０??ＢＨＡ??Ｂ＆Ｂ??ＢＨＡ??Ｂ＆Ｂ??ＢＨＡ??Ｂ＆Ｂ??１??７．４６??０．０６０??２９．２０??９．２４??１２２．１３??２５３．８４??２??１３．２６??０．０６１??２９．０５??１８．６４??１１６．４７??２８９．７１??３??１１．０５??０．０５９??４０．３９??２５．８５??９９．５２??３３４．０６??４??７．０９??０．０６４??３０．７４
?５０％??２０％??２０％??１０％??１．９??３??５０％??２０％??１０％??２０％??２??４??５０％??３０％??２０％??０??１．７??５??５０％??３０％??１５％??５％??１．７５??６??５０％??３０％??１０％??１０％??１．８??７??５０％??４０％??１０％??０??１．６??８??５０％??４０％??５％??５％??１．６５??９??５０％??４０％??０??１０％??１．７??（ａ）?Ｊ３０?（ｂ）?Ｊ６０?（ｃ）?Ｊ１２０??图６?ｐｅｎ?＝?５０％不变时工期平均偏差率对比图??由图６可知，Ｊ３０和Ｊ６０案例中Ｂ＆Ｂ与ＢＨＡ求解的平均工期偏差率相差０．１％？０．８％，而Ｊ１２０案例??求解平均偏差率相差０．８％？２．８％．每３组实验（１、２、３或４、５、６或７、８、９）中随着平均技能种数的增大，??Ｂ＆Ｂ与ＢＨＡ求解的平均偏差率之差会增加，可能的原因是多技能资源比例越高，资源分配与任务执行的方??式越多，Ｂ＆Ｂ算法可能产生更多的分支节点，通过优先规则优选某一节点，求解精度降低．??５．４．２不同时间窗参数下对比实验??保持技能比例参数不变，令ｐｅｎ?＝?５０％，?ｐｅｒ２?＝?２０％，ｐｅｒ３?＝?２０％，?ｐｅｒ４?＝?１０％．不同时间窗参数如表??１０所示设置了?８组实验，Ｂ＆Ｂ算法与ＢＨＡ求解的工期平均偏差率如图７所示．??表１０时间窗比例参数设置??实验组号??１??２??３??４??５??６??７??８??ｒｅｓ－ｐｅｒ??２０％??２０％??２０％??２０％??２０％??４０％??６０％??８０％??ｔｉｍｅｊｐｅｒ??１０％??２０％??４０％??６０
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于均衡优化的项目多技能人力资源指派与调度方法[J]. 李明,徐哲. 工业工程. 2016(01)
[2]软件开发项目多技能人力资源均衡调度模型[J]. 廖婷婷,徐哲,李明. 工业工程. 2015(03)
[3]基于时间片段的多IT项目人力资源调度问题求解[J]. 芦鹏宇,孙文俊,井瑞. 系统工程理论与实践. 2012(04)
本文编号：2976198
【文章来源】：系统工程理论与实践. 2019,39(01)北大核心CSSCI
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
经优侧度方鑫2
串行进度生成机制，在毎个阶段利用ＬＦＴ优先规则从可行任务集中选取一个任务判断满足资源约束并确定??开始时间．资源分配方法是首先指派单技能资源，然后对多技能资源按照资源序号依次指派给需求量多的技??能．下面从不同技能比例参数与不同时间窗参数两方面设置对比实验．??５．４．１不同技能比例参数下对比实验??１．多技能资源比例比值恒定的情形??保持时间窗参数不变：ｒｅｓ－ｐｅｒ?＝?２０％，?ｈｍｅ＿ｐｅｒ?＝?８０％．首先保持多技能资源比例的比值恒定，设置５??组技能比例实验如表７所示．图５是三种问题规模下ＢＨＡ和Ｂ＆Ｂ算法求解的工期平均偏差率的对比图，??而表８是算法求解平均耗时的对比结果．??表?７?ｐｅｒｉ?：?ｐｅｒ＊３?：?ｐｅｒ＊４?＝?３?：?２?：?１资源比例设置??实验组号??ｐｅｒｉ??ｐｅｒ?２??ｐｅｒ３??ｐｅｒ４??１??１００％??０??０??０??２??７０％??１５％??１０％??５％??３??４０％??３０％??２０％??１０％??４??１０％??４５％??３０％??１５％??５??０??５０％??３３．３％??１６．７％??表８不同问题规模下算法求解平均耗时（ｓ）??实验组号??Ｊ３０??Ｊ６０??Ｊ１２０??ＢＨＡ??Ｂ＆Ｂ??ＢＨＡ??Ｂ＆Ｂ??ＢＨＡ??Ｂ＆Ｂ??１??７．４６??０．０６０??２９．２０??９．２４??１２２．１３??２５３．８４??２??１３．２６??０．０６１??２９．０５??１８．６４??１１６．４７??２８９．７１??３??１１．０５??０．０５９??４０．３９??２５．８５??９９．５２??３３４．０６??４??７．０９??０．０６４??３０．７４
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于均衡优化的项目多技能人力资源指派与调度方法[J]. 李明,徐哲. 工业工程. 2016(01)
[2]软件开发项目多技能人力资源均衡调度模型[J]. 廖婷婷,徐哲,李明. 工业工程. 2015(03)
[3]基于时间片段的多IT项目人力资源调度问题求解[J]. 芦鹏宇,孙文俊,井瑞. 系统工程理论与实践. 2012(04)
本文编号：2976198
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