具有竞争特征的新型多代理调度问题研究

本项目以钢铁生产为研究背景，结合多个工序竞争使用相同的资源和物件高温连续运作等特点，从钢铁的实际生产过程中提炼出具有竞争特征的新型多代理调度理论问题。具体内容包括:(1)带有与时间相关的加工时间的竞争多代理调度问题，考虑恶化工件和可控的加工时间；(2)带有与位置相关的加工时间的竞争多代理调度问题，考虑退化效应和学习效应；(3)带有能量损失的竞争多代理调度问题。分别对不同的调度问题建立相应的整数规划模型，运用NP-理论和对策论分析其计算复杂性和最优解性质，设计相应的启发式近似算法并通过最坏情况分析、平均情况分析和数值计算实验来验证算法的有效性，同时分析相关理论研究的成果在钢铁企业中的应用。本项目的研究，不仅可以为调度基础研究提供新的问题，为钢铁企业生产调度提供理论支持，而且对于提高钢铁企业的生产效率、降低生产成本、减少资源和能源消耗具有重要的实际意义。

本课题以钢铁生产为研究背景，结合多个工序竞争使用相同的资源和物件高温连续运作等特点，对从钢铁的实际生产过程中提炼出来的具有竞争特征的新型多代理调度问题进行了研究。具体内容包括: 带有恶化效应的双代理单机调度问题，考虑线性减少恶化函数、线性增加恶化函数以及基于加工时间总和的恶化函数；基于时间的学习效应的双代理单机调度问题；同时带有时间相关的学习效应和恶化工件双代理单机调度问题；带有能量损失的双代理单机调度问题，考虑能量损失为温降函数在等待时间内的积分；带有资源相关的双代理单机调度问题，考虑资源相关的就绪时间和资源相关的开始时间。基于算法复杂性和NP-理论，分别对不同的调度问题进行复杂性分析。对于易解的问题，分析问题的最优解性质，提出相应的多项式时间最优算法。对于难解问题的一般情况，给出NP-难证明，设计有效的启发式算法，并通过最坏情况分析或数值计算实验来验证所提出的算法的有效性；对于难解问题的一些特殊情况，开发有效的算法来获得问题的最优解。同时分析相关理论研究的成果在钢铁企业中的应用。本课题的研究不仅可以丰富多代理调度理论，为钢铁企业生产运作管理提供理论支持，而且对于提高钢铁企业的生产效率、降低生产成本、减少资源和能源消耗具有重要的实际意义。 .围绕上述研究，发表论文9篇，其中SCI收录4篇，EI收录5篇。出版专著1部。获辽宁省自然科学学术成果奖一等奖1项和三等奖2项。培养1名硕士。