工程供应链多级生产计划与支付进度集成优化

工程供应链管理是基础设施建设施工组织的新模式，其中多级生产计划与支付进度集成优化是一类亟待研究的大规模复杂优化问题，具有重要的理论和实践价值。本项目拟以原材料供应商-预制品供应商-工程承包商三级工程供应链为对象，分别基于集总型供应链的业主支付模式、一般型供应链的承包商支付模式和分级支付模式，结合周期进度支付和里程碑支付方式，考虑多级能力约束的工程进度计划、预制品生产批量计划、原材料供应批量计划，研究供应链成员单边生产计划与支付进度集成优化以及支付关系双边集成优化模型；以嵌套分区方法为主要基础优化框架、结合问题领域知识，设计混合优化方法；结合我国工程实例，验证方法有效性，基于计算结果及参数影响分析，研究工程供应链框架下的施工组织协调方法。本项研究可以为工程供应链管理研究提供一种新的理论方法，拓展项目调度、生产批量计划以及嵌套分区方法等领域的研究，并为我国基础设施建设施工组织提供决策支持手段。

工程供应链管理是基础设施建设施工组织的新模式，其多级集成控制是一类亟待研究的复杂问题，具有重要的理论和应用价值。本项目主要从两个方面开展研究：工程供应链集成优化与控制系统的研究包括六个主题。1）工程供应链多级集成优化：针对典型的三级工程供应链结构，分别研究只考虑工程承包商和预制品生产商之间的单级支付进度和生产批量、考虑三个成员之间的多级支付进度和生产批量，分别针对周期支付模式和里程碑支付模式，建立了优化模型，结合工程案例的计算实验分析得出了相关结论；2）预制品生产系统运作优化与调度系统：以预拌混凝土生产系统为典型对象，建立了联合生产调度、砼车和泵车分派的仿真模型和优化模型，开发了遗传算法，计算实验结果表明，遗传算法求解能带来更好的结果，开发完成了商品砼生产管理系统；3）物资供应商综合评价与采购量分配：结合我国大型水电工程实践，提出了基于ANP的供应商综合评价方法，建立了物资采购量分配模型，实验结果表明该方法具有一定可应用性；4）工程供应链集成运作参考模型：以混凝土工程供应链为对象，建立了集总型工程供应链的运作参考模型；5）工程供应链集成控制系统：一方面系统地研究了综合集成研讨厅的应用方法和实践，另一方面基于运作参考模型，提出了集成控制系统和高层信息系统的的概念结构，开发了工程供应链集成控制系统，还设计了工程供应链建模语言；6）工程供应链风险综合评价：重点探讨了我国大型水电工程物资供应的风险因素体系，建立了两级模糊综合评价法。项目调度与活动网路分析的研究包括四个主题。1）经典资源受限项目调度研究：提出了基于Nested Partitions框架的优化方法，该方法在计算速度优势明显、计算结果具有一定竞争性；2）考虑支付进度的项目调度问题研究：嵌入支付进度要素扩展了前项内容中的模型和方法，实验表明该方法能有效求解此类问题；3）考虑资源受时间窗约束下的项目调度问题研究：问题中结合资源的多技能、多时间窗属性、活动的可拆分特性，建立了优化模型，开发了分支定界算法和Rollout算法，计算结果表明，分支定界法对小规模问题具有很好的求解效果，而Rollout算法则针对重大规模问题能有效求解，活动可拆分相对不可拆分都能带来更短的工期；4）活动特殊时间约束下的不确定性活动网络分析：提出了活动具有time-schedule特性下的不确定型活动网络分析方法，计算实验表明该方法具有合理性。