基于CPM的多模式资源约束项目调度建模与复杂度分析
为有效降低多模式资源约束项目调度模型的复杂度和解空间，构建3类混合整数线性规划模型。运用紧上界TTUB缩减时间序列T的上界和关键路径法缩减各项活动结束时间的上下界，以降低模型复杂度和解空间。为验证改进模型的有效性，从MRCPSP标杆案例库中选取1 106组规模不等的算例进行求解。结果表明，基于CPM的多模式资源约束项目调度模型解空间更小；决策变量同比缩小3～65倍，约束数同比缩小1～4倍；平均求解时间同比减少53%～112%，求解性能显著优于其他模型。为验证紧上界TTUB的参数α性能，1106组算例结果表明，α越接近1，模型的复杂度越低，解空间越小。但随着算例规模增加，算例可行解探寻难度增加。...
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| Published in | 工业工程 Vol. 27; no. 1; pp. 45 - 53 |
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| Main Authors | , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Chinese |
| Published |
广东工业大学
01.02.2024
武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081%中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064 武汉科技大学 冶金装备及其控制教育部重点实验室,湖北 武汉 430081 |
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1007-7375 |
| DOI | 10.3969/j.issn.1007-7375.230006 |
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| Abstract | 为有效降低多模式资源约束项目调度模型的复杂度和解空间，构建3类混合整数线性规划模型。运用紧上界TTUB缩减时间序列T的上界和关键路径法缩减各项活动结束时间的上下界，以降低模型复杂度和解空间。为验证改进模型的有效性，从MRCPSP标杆案例库中选取1 106组规模不等的算例进行求解。结果表明，基于CPM的多模式资源约束项目调度模型解空间更小；决策变量同比缩小3～65倍，约束数同比缩小1～4倍；平均求解时间同比减少53%～112%，求解性能显著优于其他模型。为验证紧上界TTUB的参数α性能，1106组算例结果表明，α越接近1，模型的复杂度越低，解空间越小。但随着算例规模增加，算例可行解探寻难度增加。因此，对大规模算例，α值应适当放宽。 |
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| AbstractList | 为有效降低多模式资源约束项目调度模型的复杂度和解空间，构建3类混合整数线性规划模型。运用紧上界TTUB缩减时间序列T的上界和关键路径法缩减各项活动结束时间的上下界，以降低模型复杂度和解空间。为验证改进模型的有效性，从MRCPSP标杆案例库中选取1 106组规模不等的算例进行求解。结果表明，基于CPM的多模式资源约束项目调度模型解空间更小；决策变量同比缩小3～65倍，约束数同比缩小1～4倍；平均求解时间同比减少53%～112%，求解性能显著优于其他模型。为验证紧上界TTUB的参数α性能，1106组算例结果表明，α越接近1，模型的复杂度越低，解空间越小。但随着算例规模增加，算例可行解探寻难度增加。因此，对大规模算例，α值应适当放宽。 F406.2%TH181%TG68; 为有效降低多模式资源约束项目调度模型的复杂度和解空间,构建 3类混合整数线性规划模型.运用紧上界TTUB缩减时间序列T的上界和关键路径法缩减各项活动结束时间的上下界,以降低模型复杂度和解空间.为验证改进模型的有效性,从MRCPSP标杆案例库中选取 1106组规模不等的算例进行求解.结果表明,基于CPM的多模式资源约束项目调度模型解空间更小;决策变量同比缩小 3～65倍,约束数同比缩小 1～4倍;平均求解时间同比减少 53%～112%,求解性能显著优于其他模型.为验证紧上界TTUB的参数α性能,1106组算例结果表明,α越接近 1,模型的复杂度越低,解空间越小.但随着算例规模增加,算例可行解探寻难度增加.因此,对大规模算例,α值应适当放宽. |
| Abstract_FL | To effectively reduce the complexity and solution space of the multi-mode resource-constrained project scheduling model,three mixed-integer linear programming models are established in this paper.The upper bound of time series T is reduced by using the tight upper bound TTUB,while the upper and lower bounds of the completion time of each activity are reduced by using the critical path method.Thereby,complexity and solution space of the model are reduced.1106 instances with different scales are selected from the MRCPSP benchmark library to verify the effectiveness of the improved model.Results show that the CPM-based multi-mode resource-constrained project scheduling model has smaller solution space;the number of decision variables is reduced by 3～65 times,and the number of constraints is reduced by 1～4 times;the average computation time is decreased by 53%～112%,resulting in that the performance of the proposed model is significantly better than that of others.Moreover,the results of the 1106 instances also indicate that the closer α is to 1,the lower the complexity and the smaller the solution space of the model,which verifies the performance of parameter α.But the difficulty of exploring feasible solutions increases with the increase of instance scales.Therefore,the value of α should be appropriately relaxed for large-scale instances. |
| Author | 陈志敏 夏源 高拯 张利平 唐秋华 |
| AuthorAffiliation | 武汉科技大学 冶金装备及其控制教育部重点实验室,湖北 武汉 430081;武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081%中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064 |
| AuthorAffiliation_xml | – name: 武汉科技大学 冶金装备及其控制教育部重点实验室,湖北 武汉 430081;武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081%中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064 |
| Author_FL | TANG Qiuhua GAO Zheng ZHANG Liping CHEN Zhimin XIA Yuan |
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| ContentType | Journal Article |
| Copyright | Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved. |
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| DBID | NSCOK 2B. 4A8 92I 93N PSX TCJ |
| DOI | 10.3969/j.issn.1007-7375.230006 |
| DatabaseName | 国家哲学社会科学文献中心 (National Center for Philosophy and Social Sciences Documentation) Wanfang Data Journals - Hong Kong WANFANG Data Centre Wanfang Data Journals 万方数据期刊 - 香港版 China Online Journals (COJ) China Online Journals (COJ) |
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| Discipline | Engineering |
| DocumentTitle_FL | Mathematical Modeling and Complexity Analysis for Multi-mode Resource-constrained Project Scheduling Based on CPM |
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| Issue | 1 |
| Keywords | 解空间 上界 多模式资源约束项目调度 模型复杂度 混合整数线性规划模型 mixed-integer linear programming model multi-mode resource-constrained project scheduling upper bound solution space model complexity |
| Language | Chinese |
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| PublicationDecade | 2020 |
| PublicationTitle | 工业工程 |
| PublicationTitle_FL | Industrial Engineering Journal |
| PublicationYear | 2024 |
| Publisher | 广东工业大学 武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081%中国舰船研究设计中心,湖北 武汉 430064 武汉科技大学 冶金装备及其控制教育部重点实验室,湖北 武汉 430081 |
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| SourceID | wanfang cass |
| SourceType | Aggregation Database |
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