施工项目资源优化配置理论和方法

论文摘要

施工项目的资源配置是整个施工项目组织和管理的核心,资源配置是否合理关系到施工项目实施的效率和成败。因此探索施工项目资源优化配置理论,并用它指导具体工程实际的资源配置模型的建立和资源配置方法的设计,已成为工程建设领域迫切需要解决的重要课题。本文根据技术经济学的生产要素六元理论,重新诠释了项目施工生产过程中资源优化配置问题,建立了施工项目资源优化配置基本原理。在此基础上构建了施工项目资源优化配置模型,并结合蚁群算法提出了施工项目资源优化配置方法。结合PSPLIB测试问题集对所提出的方法进行了广泛的计算实验,并分析了各参数对方法性能和资源优化配置的影响。论文取得了以下创新:1、提出基于生产要素六元理论的施工项目资源优化配置理论。这个理论包括:系统完整地界定了施工生产过程中的资源概念,即包括人力、资产力、物力、自然力、运力和时力六类资源,并讨论了这些资源的特点,即施工项目资源的六力原理;应用生产要素六元理论定义了施工项目资源优化配置,即施工项目资源优化配置是指在逻辑关系和资源约束下,通过对施工生产过程中的六类资源进行合理的配置,使项目的经济效率指标最大化的过程;提出以经济效率指标为目标的施工项目资源优化配置经济评价标准。2、建立基于生产要素六元理论的施工项目资源优化配置数学模型。这个模型以施工项目的资源配置模式为决策变量,以经济效率指标作为优化目标。同时这个模型还定义了施工项目的资源配置模式,即由工序实施模式组合和进度计划构成的二元组,从而将六类资源的配置分解为两个阶段进行,即首先进行除时力资源以外的其他资源的配置,确定工序实施模式组合;再进行时力资源的配置,确定进度计划。由此奠定了施工项目资源优化配置问题的求解基础。3、提出了基于蚁群算法的施工项目资源优化配置方法。这个方法以三维可行解决策空间搜索为基本搜索思路,采用双向方法产生资源配置顺序和进度计划,采用分枝定界程序确定工序实施模式组合,并设计了一个局部优化程序对产生的可行进度进行局部优化,同时利用蚁群算法为可行解的搜索提供搜索概率和搜索方法。计算实验的结果表明其对于不可更新资源约束强度不太小的项目,可以在合理的计算时间内得到令人满意的结果。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 图索引
• 表索引
• 主要符号说明
• 1 引言
• 1.1 研究对象的界定及其研究意义
• 1.1.1 研究对象的界定
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 RCPSP问题的研究历史和现状
• 1.2.2 生产要素六元理论
• 1.3 主要研究内容及论文组织结构
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 论文组织和章节安排
• 2 施工项目资源优化配置理论
• 2.1 施工项目资源的内涵和外延
• 2.1.1 资源
• 2.1.2 施工生产过程中的资源
• 2.1.3 施工项目资源的特点
• 2.2 施工项目的资源配置
• 2.2.1 施工项目资源配置的定义
• 2.2.2 施工项目资源配置的约束条件
• 2.2.3 施工项目资源的可行配置模式
• 2.3 施工项目资源优化配置的经济评价标准
• 2.3.1 施工项目资源配置的效果
• 2.3.2 施工项目资源配置的经济效果
• 2.3.3 施工项目资源优化配置的评价标准
• 2.4 施工项目资源优化配置数学模型
• 2.4.1 施工项目资源优化配置问题的描述和模型的假设
• 2.4.2 施工项目资源优化配置问题的现金流分析
• 2.4.3 施工项目资源优化配置数学模型
• 3 基于蚁群算法的施工项目资源优化配置方法
• 3.1 施工项目资源优化配置问题解空间搜索策略
• 3.1.1 施工项目资源优化配置问题解的构成
• 3.1.2 资源配置顺序和可行解的关系
• 3.1.3 局部最优进度计划
• 3.1.4 可行解的三维决策空间
• 3.2 基于蚁群算法的资源优化配置的基本原理及流程
• 3.2.1 蚁群算法概述
• 3.2.2 基于蚁群算法的资源优化配置原理
• 3.3 资源配置顺序和可行模式组合的产生
• 3.3.1 资源配置顺序的产生
• 3.3.2 可行模式组合的产生
• 3.3.3 预处理
• 3.4 局部最优进度计划的产生
• 3.4.1 进度产生方案
• 3.4.2 局部优化程序
• 3.5 蚁群算法
• 3.5.1 信息素信息的设计
• 3.5.2 启发式信息的设计
• 3.5.3 选择概率和选择方法的设计
• 3.5.4 终止准则
• 4 计算实验
• 4.1 算法有效性验证
• 4.1.1 计算实验设计
• 4.1.2 计算结果分析
• 4.2 蚁群算法参数设置对算法的影响分析
• 4.2.1 实验设计
• 4.2.2 计算结果
• 4.3 小结
• 5 施工项目资源优化配置的影响分析
• 5.1 测试实例及其参数设置的基本方案
• 5.2 资源价格对资源优化配置的影响分析
• 5.2.1 可更新资源价格对资源优化配置的影响
• 5.2.2 不可更新资源价格对资源优化配置的影响
• 5.3 收益率对资源优化配置的影响分析
• 5.4 折现率对资源优化配置的影响分析
• 5.5 支付周期长度对资源优化配置的影响分析
• 6 结论
• 6.1 本文主要结论
• 6.1.1 关于施工项目优化配置理论
• 6.1.2 关于基于蚁群算法的施工项目资源配置方法
• 6.1.3 关于现金流和支付特征的参数对资源优化配置的影响
• 6.2 今后待研究的问题
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集