差分進化算法求解資源投資問題.pdf

1、提前預測對項目的順利實施起到非常關(guān)鍵的作用。項目調(diào)度問題就是在項目計劃階段進行的調(diào)度方案估計。項目調(diào)度問題屬于復雜優(yōu)化問題。項目調(diào)度問題主要分為資源受限項目調(diào)度問題和資源投資項目調(diào)度問題。資源受限項目調(diào)度問題的目標是在資源使用量有一定限制的前提下，最短化項目的工期；資源投資問題的目標是在項目完成工期一定的前提下，最小化項目的成本。
　　本論文研究的問題集中在資源投資項目調(diào)度問題上。項目的成本主要由使用資源造成，包括人力、物質(zhì)。為了

2、使問題模型更接近實際，需要不斷的將問題模型復雜化，研究從單目標問題深化到多目標問題。
　　第一個研究工作的問題模型是帶延遲的資源投資項目調(diào)度問題，該問題在允許項目完成時間可以超過規(guī)定時間的情況下，最小化項目花費的單目標問題。通過引入超期懲罰參數(shù)，選擇項目工期合適但資源花費少的調(diào)度方案為最終結(jié)果，而不完全限制項目完成時間，對原有問題模型進行了改進。采用差分進化算法解決此問題，并對每代中比較好的解使用局部搜索算子以得到更好的解。通過測

3、試實例的驗證及與遺傳算法的比較結(jié)果，可說明此算法對解決此問題是非常有效的。但這個問題是一個單目標優(yōu)化問題。
　　對于大型項目，尤其是工期很長的，需要考慮貨幣的時間價值對于項目花費的影響，并將傳統(tǒng)資源投資問題未涉及的外來資金進行考慮，同時資源是在提供使用和停止使用的時間段內(nèi)才可用?；谶@些因素，我的第二個研究工作就是將目標函數(shù)設(shè)為最大化項目的折現(xiàn)現(xiàn)金流。通過將項目整個過程中每個時間點的現(xiàn)金流折現(xiàn)到項目開始時刻得到此項目的折現(xiàn)現(xiàn)金流，

4、這個值越大，項目最終的收益也就越大。采用差分進化算法的框架解決此問題，并結(jié)合兩個局部搜索算子增強算法的尋優(yōu)能力。通過與遺傳算法的比較，差分進化算法在解決此問題上的優(yōu)勢非常明顯。但是這個問題仍是一個單目標優(yōu)化問題。
　　實際生活中，一個大型項目的進行中會出現(xiàn)多種多樣的不確定干擾，導致項目工期的延遲或者資源的緊缺甚至崩潰。這個時候需要評價一個調(diào)度方案面對不確定因素時的抵抗能力，即調(diào)度方案的魯棒性。魯棒性越強，這個項目的抗干擾能力越強，

5、可信度越高。所以第三個工作要考慮的不僅僅是工期短、花費少的，也要魯棒性高的調(diào)度方案，進而將問題建模為隨機資源投資項目調(diào)度問題，成為一個多目標優(yōu)化問題。采用多目標差分進化算法，使用三階段的變異策略以及擁擠熵選擇非支配解，通過與其它多目標算法的比較能夠看出此算法在解決此問題上具有明顯的優(yōu)勢。
　　差分進化算法是一個簡單快速的啟發(fā)式優(yōu)化算法。因此本文中的算法基本采用差分進化算法的框架進行設(shè)計。算子主要有變異、交叉、選擇和局部搜索。變異是