鲁棒机器调度
面向智能制造,定位学科前沿;归纳鲁棒调度,开拓崭新方法。

作者:王冰、王晓智

丛书名:排序与调度丛书(二期)

定价:109元

印次:1-2

ISBN:9787302648789

出版日期:2023.12.01

印刷日期:2025.05.14

图书责编:陈凯仁

图书分类:学术专著

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本书面向不确定环境下离散制造企业的生产调度问题,系统阐述了不同类型鲁棒机器调度的概念、模型及其求解算法。书中用尽量通俗简洁的文字对大量概念给出了作者理解的定义,以方便读者快速了解相关领域。

王冰,女,上海大学机电工程与自动化学院自动化系教授、博士生导师。主要研究领域:鲁棒优化理论与方法;机器调度与优化算法;电力系统交易决策与优化;手术调度等。现任中国仿真学会智能仿真优化与调度专委会委员,“排序与调度丛书”编委。1989年获得中国科学技术大学工学学士学位,2001年获得山东大学理学硕士学位,2005年获得上海交通大学控制理论与控制工程专业工学博士学位。2008年至2009年受国家教委委派赴美国佛罗里达大学工业与系统工程系访问学者。主持或作为主要完成人参与本书内容相关的国家自然科学基金面上项目三项,分别为“Job-shop调度问题的滚动时域方法研究及性能分析(#60274013)”、“基于滚动机制的混合模式抗风险鲁棒调度方法研究(#60874076)”和“面向智能制造不确定机器调度基于场景的鲁棒优化新方法研究(#62173219)”。在IEEE Tran. Fuzzy System和Swarm and Evolutionary Computation等国内外学术期刊和会议上发表论文80余篇,其中SCI收录20余篇,EI收录70余篇。

前言   生产制造可分两类:流程制造和离散制造。离散制造业中的生产调度也称为机器调度。实际调度环境存在各种各样的不确定性,确定性调度是对实际调度的理想化,而不确定性调度才反映了实际调度的本质。应用鲁棒优化方法处理的不确定性机器调度为鲁棒机器调度,其可理解和刻画机器调度的不确定性,并在调度方案的生成和执行过程中对不确定性进行容纳和反应,使调度系统具有面对复杂不确定环境的适应性和鲁棒性。   鲁棒机器调度是实现智能制造的重要保证。智能制造是当前中国制造业转型升级、提质增效的必由之路,其重要特征之一是不确定性制造。不确定性是制造系统环境信息和自身信息的固有特征,智能制造的本质是利用大数据、人工智能等先进技术捕捉、认识和控制制造系统中的不确定性,以使制造系统适应不断变化的外部环境,并在更多方位达到更高的优化目标。   在传统规模制造的背景下,同类产品被大规模制造,大量生产活动是反复进行的,所以适合用概率分布对不确定参数建模,随机调度是传统主流的不确定调度方法。然而随机调度方法会导致决策者对发生概率高的情况给予重点关注,而忽视小概率事件发生的风险。在智能制造背景下,小批量个性化定制产品代替大批量规模生产的同质化产品,产品的独特性带来生产调度的独特性。对于具有独特性质的决策,没有大量反复发生的条件,难以获得此类不确定事件发生的概率信息。某些事件虽然发生的概率小,但一旦发生,造成的后果可能会很严重,这样的小概率事件在智能制造中是不应该被忽视的。传统不确定调度方法在智能制造背景下表现出局限性,而鲁棒优化方法可为不确定生产调度提供新的有效方法。不确定环境下鲁棒优化方法的研究是调度与优化...

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第1章机器调度概述

1.1机器调度的基本概念

1.1.1确定性机器调度

1.1.2确定性机器调度的性能指标

1.1.3不确定性机器调度

1.2机器调度中的不确定性

1.2.1不确定性的分类

1.2.2不确定性的建模方法

1.3不确定性机器调度的分类

1.3.1随机机器调度

1.3.2模糊机器调度

1.3.3狭义鲁棒机器调度

1.4不确定性机器调度的主要模式

1.4.1主动模式调度

1.4.2反应模式调度

1.4.3混合模式调度

1.4.4广义鲁棒机器调度

1.5本章小结

第1篇主动模式鲁棒机器调度

第2章鲁棒离散优化理论基础

2.1随机优化的局限

2.2鲁棒优化的合理性和优势

2.3场景方法

2.4鲁棒优化的基本概念

2.5鲁棒优化的主要模型

2.5.1风险厌恶型鲁棒优化模型

2.5.2风险中性型鲁棒优化模型

2.6随机优化模型

2.6.1均值模型和期望模型

2.6.2期望方差模型

2.7计算复杂性

2.8本章小结

第3章离散场景鲁棒优化新模型

3.1单阶段坏场景集模型

3.1.1阈值坏场景集惩罚模型

3.1.2阈值坏场景集均值模型

3.1.3数目坏场景集均值模型

3.2两阶段阈值坏场景集模型

3.2.1合理阈值

3.2.2两阶段PTM框架

3.2.3代理两阶段PTM框架

3.3双目标鲁棒优化模型

3.4本章小结

第4章鲁棒机器调度算法基础

4.1精确算法

4.1.1分支定界算法

4.1.2数学规划法

4.1.3迭代松弛法

4.2启发式算法

4.2.1构造性... 查看详情

本书面向不确定环境下离散制造企业的生产调度问题,系统阐述了不同类型鲁棒机器调度的概念、模型及其求解算法。

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