項目組合選擇優(yōu)化建模研究.pdf

1、項目組合選擇問題是指在一定資源約束條件下，從候選項目中，選出一組項目，以實現(xiàn)企業(yè)一個或者多個戰(zhàn)略目標(biāo)的要求.項目組合選擇問題是一類涉及組合優(yōu)化、約束優(yōu)化、多目標(biāo)優(yōu)化等運籌學(xué)建模和決策技術(shù)的綜合問題，且有著廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，比如投資項目組合選擇，IT項目組合選擇，工程建設(shè)項目組合選擇，研發(fā)項目組合選擇等。并且隨著問題規(guī)模的擴(kuò)大，需要采用智能優(yōu)化算法進(jìn)行求解。具有較強的理論研究價值和實踐應(yīng)用價值。
　　 項目組合選擇問題隨著社會的發(fā)展

2、，在經(jīng)典項目管理優(yōu)化問題的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。經(jīng)典的項目管理優(yōu)化問題有項目時間-成本置換問題，項目調(diào)度問題，項目調(diào)度魯棒性問題等。這些問題的研究多是在單項目環(huán)境下進(jìn)行的，近年來才逐漸擴(kuò)展到多項目領(lǐng)域，比如多項目的調(diào)度?？傮w來講，這些優(yōu)化問題的研究還停留在如何“做好項目”的層面上，仍然沒有從企業(yè)的戰(zhàn)略高度去考慮怎樣“做好的項目”。項目組合選擇問題則兼顧了企業(yè)的宏觀和微觀要素，呈現(xiàn)出更高的復(fù)雜性，具更強的生命力，正成為項目管理領(lǐng)域新的研究熱點

3、。
　　 通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的研閱和分析，本文對項目組合選擇問題的研究考慮在不確定性的宏觀大背景下進(jìn)行。在研究方法上選擇運籌學(xué)優(yōu)化方式進(jìn)行建模研究。對于所建優(yōu)化模型的求解，由于組合選擇問題本身就是NP-Hard的。因此，本文采用智能優(yōu)化算法進(jìn)行模型求解，在較復(fù)雜的模型求解中，引入路徑再連接方法進(jìn)行局部爬山搜索，以獲得更高質(zhì)量的解。實際的仿真結(jié)果也驗證了算法的有效性和正確性。通過對各領(lǐng)域項目組合選擇現(xiàn)象共性特點的分析，得出了研究

4、的主要切入點。并對所應(yīng)用的基本理論知識進(jìn)行了匯總和梳理。
　　 主要研究內(nèi)容包括：
　　 (1)研究了資源可轉(zhuǎn)換情況下的項目組合選擇問題。構(gòu)建了資源轉(zhuǎn)換理論框架，提出了約束假違反和約束真違反的概念。仿真測試表明在存在資源轉(zhuǎn)換條件下，資源可以得到充分的整合和利用，能夠獲得更高的項目組合選擇收益。
　　 (2)研究了考慮多技能人技能合成的項目組合選擇問題，構(gòu)建多技能人技能非線性合成函數(shù)，建立了多技能人數(shù)量受限情況下，

5、最大化選擇項目的價值的非線性混合整數(shù)優(yōu)化模型，并結(jié)合項目的技能需求，為所選項目構(gòu)建多技能人工作團(tuán)隊。由于技能合成的非線性，設(shè)計了三階段求解方法，仿真測試驗證了設(shè)計算法的有效性。
　　 (3)研究了兩期雙情景項目組合選擇整體優(yōu)化問題，建立了雙層0-1整數(shù)規(guī)劃模型，上層模型為確定性情景，以兩期所選項目整體價值最大為優(yōu)化目標(biāo)；下層為不確定性情景，以下層選擇項目期望值最大為優(yōu)化目標(biāo)，并采用方差與期望值比值作為風(fēng)險約束條件。實驗得出了不同

6、風(fēng)險系數(shù)下的優(yōu)化結(jié)果，并通過分析獲得了較為魯棒的核心選擇項目。
　　 (4)研究了不確定條件下多期滾動項目組合選擇問題，以各期獲利最大為優(yōu)化目標(biāo)，以企業(yè)戰(zhàn)略需求與所選項目的合成戰(zhàn)略貢獻(xiàn)之間的均衡匹配性和資源動態(tài)增益性為關(guān)聯(lián)約束條件，構(gòu)建了優(yōu)化模型。進(jìn)行了十期的仿真測試研究，發(fā)現(xiàn)在5期以內(nèi)可以保證獲利的穩(wěn)定性，獲利波動期在第6-8期，可以幫助企業(yè)確定最佳戰(zhàn)略調(diào)整期。各期不同類型的項目選擇數(shù)量也具有較明顯的周期性變化規(guī)律，研究結(jié)果具

7、有實踐指導(dǎo)意義。
　　 (5)構(gòu)建了模糊情景下最小-最大遺憾值(Min-Max Regret，MMR)和最小-最大相對遺憾值(Min-Max Relative Regret，MMRR)兩種項目組合選擇魯棒優(yōu)化(Robust Optimization，RO)模型。并根據(jù)決策者風(fēng)險偏好的不同，組合形成四種確定性轉(zhuǎn)換模式。在求解中綜合考慮了解魯棒和模型魯棒的協(xié)調(diào)問題。通過仿真測試得出了一些有益的研究結(jié)論和管理建議。
　　 結(jié)合

8、上述研究內(nèi)容，本文的創(chuàng)新研究工作主要可以歸結(jié)為兩個創(chuàng)新點，一是約束視角的創(chuàng)新，包括：可轉(zhuǎn)換資源約束；多技能人資源約束；模糊情景約束；戰(zhàn)略均衡約束四個具體的約束內(nèi)容的創(chuàng)新；二是項目組合內(nèi)部結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，包括：多期整體項目組合結(jié)構(gòu)和多期混合項目組合結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。主要的研究成果體現(xiàn)在：探討了資源可轉(zhuǎn)換條件下的轉(zhuǎn)換機(jī)制和約束違反的判別機(jī)制，并將其應(yīng)用于不確定情況下的項目組合選擇問題；在模糊理論的基礎(chǔ)上構(gòu)建了戰(zhàn)略均衡匹配的理論體系，并給出了相關(guān)的