多技能人力资源约束下项目优化调度方法研究

论文摘要

在现代工业生产中,原材料等各种生产资料与人力资源一起构成了影响生产力的主要因素。由于原材料的高度饱和以及厂房机器等生产资料的固定性,其对生产效率和质量的提升作用已经不如以前明显,发展和进步的空间也是越来越小。人力资源逐渐取代原材料等生产资料,成为生产力发展的主要决定因素,关于人力资源在生产过程中的作用已经引起了越来越多的重视,具有很强的研究价值。本文基于国内外关于项目调度与人力资源管理的研究现状,结合实际生产情况,提出了一类多技能工人资源项目调度问题,力求贴近实际生产过程,解决实际问题。针对不同的生产需要建立了带有不同目标函数的数学模型,基于PSPLIB标准问题库的数据,设计了若干组实验,通过ILOG CPLEX优化软件进行了求解,对结果进行了分析和推断。最后对问题的未来前景进行了展望。论文主要工作体现在以下几个方面：(1)完成了带有不同目标的多技能劳动力调度问题的描述,从而使实际问题能够应用优化调度的方法进行表述,有利于进行更加深入地研究。(2)针对不同问题的不同描述形式,进行了多种方式的建模和求解,在保证小规模问题精确求解的基础上,力争能够对较大规模问题进行高效的求解,从而能够真正将模型应用在实际问题中,而不是仅仅停留在理论阶段。(3)为未来进一步的研究奠定了基础,例如,问题的进一步细分和特殊问题的建模等等,从而能够建立一个基于本文问题模型的问题模型库,用来求解各种不同类型的多技能工人调度问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 我国人力资源的发展和应用状况
• 1.3 经典资源受限项目调度问题简介
• 1.4 本文的工作及章节安排
• 第2章 多技能工人调度问题研究概况
• 2.1 多技能工人简介
• 2.2 多技能工人调度问题分类
• 2.3 多技能工人调度问题的求解方法
• 2.3.1 精确求解方法
• 2.3.2 智能优化和启发式方法
• 2.3.3 混合线性规划和约束规划
• 2.4 本章小结
• 第3章 以项目工期最短为目标的多技能工人调度问题研究
• 3.1 问题实例描述
• 3.2 多技能工人调度问题的一般形式
• 3.2.1 符号定义
• 3.2.2 多技能工人调度问题的描述
• 3.2.3 多技能工人调度问题的一般性数学模型
• 3.3 多技能工人调度问题的多模式形式
• 3.3.1 多执行模式项目调度问题简介
• 3.3.2 多模式形式的问题描述
• 3.3.3 多模式数学模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 以项目成本最低为目标的多技能工人调度问题研究
• 4.1 问题描述及实例
• 4.2 多技能工人调度问题的一般形式
• 4.2.1 符号定义
• 4.2.2 多技能工人调度问题的数学描述
• 4.2.3 多技能工人调度问题的一般性数学模型
• 4.3 多技能工人调度问题的多模式形式
• 4.3.1 多模式形式的问题描述
• 4.3.2 多模式数学模型
• 4.4 项目工期参数的获取方法
• 4.4.1 模型求解方法获取工期下界
• 4.4.2 Floyd-Warshall算法
• 4.5 本章小结
• 第5章 实验与结果分析
• 5.1 多技能工人调度问题的案例来源
• 5.1.1 PSPLIB数据引用策略
• 5.1.2 多技能工人调度问题的仿真数据生成方法
• 5.1.3 模型间的关联和数据转化方法
• 5.2 以工期最短为目标多技能工人调度问题的实验结果分析
• 5.2.1 多技能模型求解性能实验
• 5.2.2 多模式模型求解性能实验
• 5.2.3 两模型求解性能对比
• 5.3 以成本最低为目标多技能工人调度问题的实验结果分析
• 5.3.1 工期下界求解方法
• 5.3.2 多技能模型求解性能实验
• 5.3.3 多模式模型求解性能实验
• 5.3.4 两模型求解性能对比
• 5.4 仿真数据参数对模型性能的影响分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 基于线性规划和约束规划的混合方法求解
• 6.1 线性规划和约束规划
• 6.2 多技能工人调度问题的混合线性规划和约束规划形式
• 6.2.1 多技能工人调度问题的CP模型
• 6.2.2 多技能工人调度问题的Combine MILP/CP模型
• 6.3 初步实验结果及分析
• 6.3.1 以工期最短为目标多技能工人调度问题求解情况分析
• 6.3.2 以成本最低为目标多技能工人调度问题求解情况分析
• 6.4 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 论文工作期间参加的科研项目