跨组织复杂项目协同的调度模型与分层次优化方法

大型装备建造的跨组织复杂项目协同运作过程具有依赖关系复杂、协同组织多样、多决策主体、多决策层次等特点，运作效率普遍偏低，有必要研究在上述约束下能够生成有效协调、同步和优化跨组织活动、物料及资源的运作计划的调度模型及方法，以提高项目的运作效率和组织的效益。拟提出跨组织项目工作分解结构CWBS模型描述任务的跨组织性、分布性等，提出包含协同主体、信息、偏好等要素及关系的统一表示框架CPSM，刻画问题的"协调+优化"特征；面向行业需求建立典型问题模型，研究协调机制的评价体系，设计基于拉格朗日松弛的交货期协调、基于两阶段多议题协商的价格/交货期协调等协调机制和调度优化方法、算法，实现对问题有效的、激励相容的、快速的求解；针对协同组织多样化、决策多层次问题，提出基于优先权和层次式决策的多层次项目协同运作框架和方法，形成综合性解决方案；研究成果将在船舶建造供应链中进行应用验证。

大型装备建造的跨组织复杂项目协同运作过程具有依赖关系复杂、协同组织多样、多决策主体、多决策层次等特点，运作效率普遍偏低，有必要研究在上述约束下能够生成有效协调、同步和优化跨组织活动、物料及资源的运作计划的调度模型及方法，以提高项目的运作效率和组织的效益。. 本课题首先提出跨组织项目工作分解结构CWBS模型，描述任务的跨组织性、分布性等；进而以造船为行业背景，提出基于4维计划表示方法的面向船舶建造的跨组织项目分布式计划体系。在此基础上，从决策主体、决策方式和决策目标三个方面对问题进行分类，提出包含协同主体、信息、偏好等要素及关系的统一表示框架CPSM，刻画问题的“协调+优化”特征；在跨组织项目协同运作计划问题模型及调度优化方法方面，着力于跨组织协同的订单接受与能力计划模型及优化方法、多组织协同的项目调度问题模型及优化方法、跨组织协同的项目再调度问题模型及优化方法、空间资源约束项目调度问题模型及优化方法等4方面的研究。针对核心企业的决策问题，建立了基于预测的近似动态规划模型，提出了基于分阶段讨论协商的跨组织协调机制，在随机规划基础上提出了近似动态规划算法，并根据跨组织协同订单接受问题中空间资源是瓶颈资源的特点提出了先来先服务、最大剩余连续空间资源以及最大潜在订单预期收益三种启发式规则。针对跨组织企业的并行多项目争用共享资源和协调分配的问题，建立了基于市场竞争思想的组合拍卖协调模型，通过迭代的竞价与拍卖品价格调整机制，实现共享资源的合理分配，并协调多个项目之间的关系。针对跨组织协同的项目再调度问题，本课题建立了基于多智能主体系统的问题模型，提出面向鲁棒性的项目再调度优化方法。针对空间资源各种特性和其他常规可更新资源的双重约束，建立基于时间—资源块优化模型，提出基于面向空间资源的串行调度生成模式的人工蜂群算法。针对跨组织复杂项目协同运作决策具有多层次性、协作组织具有多样性的特点，提出了基于优先权和层次是决策的项目协同运作框架，形成综合性解决方案。. 在课题研究过程中，发表了12篇学术论文，开发了3个应用系统。研究成果已经在船舶建造供应链中进行应用验证，效果良好，获得省级科技进步二等奖1项，获批软件著作权2项。. 本课题针对目前规模日益庞大、结构日益复杂的跨组织复杂项目生产管理模式下的协同运作计划制定与管理具有一定的理论意义与应用价值。