软件项目群中处理项目延迟和损失的重调度策略研究

发布时间：2020-09-16 19:28

　　 在软件项目开发过程中,由于存在估算不准、需求变更、人员和技术变化等因素,导致项目发生延迟成为大概率事件,进而给软件公司和客户造成不同程度的影响或经济损失。减少项目发生延迟,特别在功能相似的项目群中出现延迟和损失后,如何及时处理成为紧迫需要解决的实际问题。调度人力资源是处理项目延迟基本方法,这类调度属于经典的资源受限问题,搜索相应的可行解属于NP-Hard问题。通过文献分析发现,已有研究很少涉及到在项目群中当项目进入执行阶段后如何处理项目延迟问题。特别在项目群中对工序上实施重调度存在多个候选项,这些候选项按照一定逻辑关系链接构成了一棵决策树,这时直接应用已有策略重调度难以发现可行解。针对存在的问题,本文研究在不同场景下如何建立重调度策略减少项目延迟并实现损失补偿。首先建立项目群重调度模型,然后发挥蚁群算法具有在网络图中搜索最优解、禁忌搜索法特有记忆功能优势,把这两种算法结合起来建立基本型ACO+TS组合策略,并作为处理有关实际问题的基本策略。在运用中针对不同问题的特点,增强在决策树上发现可行解的概率,设置了若干组不同规则并分别融入基本策略,构建处理不同问题需要的各类增强型ACO+TS组合策略。最后为了检验建立的各类增强型ACO+TS组合策略重调度效果,研究从项目管理数据库PSPLIB中随机抽取20个不同项目案例,分成5组不同数量的项目群(2,5,10,15,20),每个项目拥有122个工序。同时与有代表性的策略ACO-HC、禁忌搜索算法TS、遗传算法GA和基本型ACO+TS组合策略,在同等条件下组织实验,并就可行解命中次数以及延迟或罚金或损失减少率等重调度效果比较。最后将这些策略应用到3个生产实例中进行再验证。实验结果表明无论是在PSPLIB数据库抽取案例中的检验还是在实例中的验证,建立的各类增强型ACO+TS组合策略重调度都能有效的发现可行解,结果明显优于其它4种策略。下面列出本文3个主要创新点:1、建立了处理项目群中单个项目延迟的重调度策略。该策略主要研究如何减少甚至消除某一个项目的延迟而项目群中其它项目不受影响。这时形成的决策树相对复杂,为压缩搜索空间规模,增加基本策略发现可行解的机率,设置了3个筛选规则,建立增强型ACO+TS组合策略,帮助选择合适人员处理延迟。实验表明建立的策略重调度明显有效,并优于其他的四种策略。2、建立了在非加班模式下处理项目群总罚金的重调度策略。由于一些地方不允许加班,故研究该策略具有现实意义。该策略通过统筹不同项目的罚金来优化项目群的总罚金,所形成的候选项比较复杂。为此在基本策略基础上,设置3个剔除规则,建立非加班模式下增强型ACO+TS组合策略,提高发现可行解的概率。实验表明运用该策略调度发现的可行解能有效减少项目群的总罚金,明显好于其他四种策略。3、建立了在加班模式下减少项目群总损失的重调度策略。由于采取加班处理项目延迟,这样在项目群总损失中除了罚金因素,又增加了加班费。在重调度过程中如何选择合适人员合理加班,是优化罚金和加班费降低总损失的关键。与前两个研究问题相比,在加班模式下形成的决策树更庞大,为了压缩搜索空间,设置4个剔除规则并融入基本策略,建立加班模式下增强型ACO+TS组合策略,提高搜索可行解效率。实验表明运用该策略调度能有效的发现可行解,能明显减少项目群的总损失,无论在效果上还是效率上该策略依然优于其他四种策略。
【学位单位】：安徽大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP311.52;TP18
【部分图文】：

图１．１论文的结构安排图逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｔｈｅｓｉｓ逡逑

的最早开工时间（ＥｅａｌｉｅｓｔＳｔａｒｔ）简称ＥＳ，最早完工时间ＥＦ（ＥｅａｌｉｅｓｔＨｎｉｓｈ）简称逡逑ＥＦ，最迟开工时间ＬＳ（Ｌａｔｅｓｔ邋Ｓｔａｒｔ）简称ＬＳ以及最迟完工时间ＬＦ（Ｌａｔｅｓｔ邋Ｆｉｎｉｓｈ）逡逑简称ＬＦ，如图２．２所示。逡逑逦ｕｙＲ＝＾逦！逡逑Ｅａｒｌｉｒｓｔ邋ｓｔａｒｔ邋＆邋ｆｉｉｍｈ邋＂逦３５邋＾邋４“逡逑Ｌａｔｅｓｔ邋ｓｔａｒｔ邋＆邋ｆｉｎｉｓｈ逦２６逦＾逦＾逡逑／邋ＴＦ－Ｉ５逦ｔ邋ＴＦ邋５逦＼逡逑ＰＩ邋Ｒ＝１０邋Ｘ邋１）１邋Ｒ邋＝２０逦Ｄｔ邋Ｒ＝５邋／邋ＩＨ邋Ｋ＝ｌ0逦４１邋ＤＩ邋Ｒ邋＝２０逡逑ｈ邋Ｉ邋４邋｜ｌ？Ｋ邋＾１邋ｎ｜邋＾邋｜ｉ0｜逦３ｌ｜邋｜３６Ｋ逦Ｈ邋ｗｘ邋１＾１邋＾邋４４＞｜邋＾邋｜ｆ，５｜逡逑ｈｊＡｈ＾ＮＢＵ卜Ｈ；丨丨（ｂＭ￣ｄＤｂｔ￣＾ｈｄＥ邋ｂｌ逡逑Ｉ）Ｒ＼（＾逦ＤＲ－Ｖ＜＾邋１５逦ｌ＞ＲＡ（＞邋５逦ｉ＞ＲＶ（＾５逦Ｉ）ｋＡ＜Ｈ－２0逡逑ＴＦ邋＝邋ｔｉ？ｔａｌ邋ｆｌｏｕｔ逡逑逦逦ｍ邋ｋ＝ｉ５逦Ｚ逡逑—■ｃｒｉｔｉｃａｌ邋ｐａｔｈ逦１１邋Ｉ邋Ｉ邋Ｙ＇ｒ逡逑Ｉ＞ＫＡＯ邋ｄｅｂｔ＇邋ｉｉｎｍｕｉｉ丨逦３１逦於逡逑ＴＦ邋＊邋２

逦第二章软件开发项目群重调度模型逦逡逑开发项目执行阶段以上特点，改进的模型能够准确的观察出项目中工序的时间参逡逑数，能够在延迟发生后观察到延迟的变化轨迹，从而及时设计出合理的重调度策逡逑略有效处理延迟。逡逑根据前面分析软件开发过程可以通过改进的关键路径法绘制网络图，在网络逡逑图中每个工序都具有确定的功能，并由确定的人员负责完成。这样通过对工序时逡逑间变化的观察，能够准确监控延迟发生后对项目中其他工序的影响情况。逡逑根据课题研究问题的需要和以上分析，我们把改进的模型称为项目群重调度逡逑模型，方便应用需要对模型中用到的一些参数进行定义和形式化。图２．３展示了逡逑从人员、工序和项目三个方面对项目群重调度模型进行的描述，具体内容见逡逑２．２．１－２．２．３邋三节。逡逑工序描述逡逑ＩＦＦ的Ｘ期逡逑

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本文编号：2820277