基于組合拍賣的多Agent調(diào)度問題研究.pdf

1、隨著制造業(yè)全球化趨勢的不斷加深，企業(yè)間的專業(yè)化分工日益深入和細化，制造資源的優(yōu)化配置正在從企業(yè)內(nèi)、區(qū)域內(nèi)向整個地區(qū)、整個國家乃至全球范圍延伸。信息技術(shù)的發(fā)展和各種先進制造技術(shù)的出現(xiàn)，為諸如應(yīng)用服務(wù)提供商、敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、服務(wù)型制造、云制造等新型制造模式的出現(xiàn)提供了技術(shù)上的支持。這些新的制造模式強調(diào)企業(yè)間的協(xié)作和全社會范圍內(nèi)的資源共享和優(yōu)化配置，以保證產(chǎn)品從設(shè)計到制造的低成本和高效率。由于價值鏈中的不同企業(yè)間存在著異構(gòu)性、分布性和自

2、治性等特點，如何將分散的制造資源有效地組織起來，實現(xiàn)“分散資源集中使用，集中資源分散服務(wù)”的目標，成為制造領(lǐng)域研究的熱點。
　　本文采用多Agent技術(shù)，旨在從全局優(yōu)化以及局部協(xié)調(diào)的角度對上述問題展開討論。首先在分布式?jīng)Q策環(huán)境下研究多Agent之間的協(xié)商機制和調(diào)度模型;然后考慮多Agent環(huán)境中采用線性資源消耗函數(shù)的加工時間可控調(diào)度問題;最后，將資源消耗函數(shù)擴展為非線性凸函數(shù)形式。具體而言，本文的研究工作主要包括以下三個方面:

3、r>　　首先，考慮分布式環(huán)境中各Agent的異構(gòu)性、分布性、自治性等特點，提出了一種多回合組合拍賣機制，采用基于需求的投標語言，將組合拍賣的一般形式與機器調(diào)度的建模技術(shù)相結(jié)合，建立了一種改進的競勝標模型，該模型同時兼顧了系統(tǒng)收益與機器利用率。同時，通過投標策略的改進，激勵未中標的投標者放寬對加工時間需求的約束來參與下一回合的竟標，為調(diào)度計劃的制定提供了更加靈活的調(diào)度空間。數(shù)值實驗的結(jié)果驗證了機制的有效性，該機制在保證系統(tǒng)收益的同時，提高

4、了資源的利用率，提升了客戶服務(wù)水平。
　　第二，為了使加工資源得到更加充分的利用，將可控加工時間引入多Agent調(diào)度問題中，并將加工環(huán)境由單機擴展到并行機。在該問題中，資源擁有者可以根據(jù)實際需要，調(diào)整資源消耗量以控制工件的加工時間，形成了加工時間可控的多Agent調(diào)度問題。資源擁有者在進行中標決策時，既要決策中標工件、機器分配、加工順序，還要決策為加工每個工件投入的資源量，其目標是使自身收益最大化。同時，為加快拍賣的收斂速度，提高

5、拍賣的效率和求解質(zhì)量，設(shè)計了一種基于次梯度方法的自適應(yīng)價格更新方法。實驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的“剛性”加工時間的調(diào)度模型相比，可控的加工時間可以增加調(diào)度的靈活性，能夠使生產(chǎn)資源得到更加充分的利用，使資源擁有者的收益得到進一步提升。
　　最后，將加工時間可控調(diào)度問題中的資源消耗函數(shù)由線性函數(shù)擴展到非線性凸函數(shù)形式。為求解非線性混合整數(shù)規(guī)劃競勝標模型，設(shè)計了一個兩階段求解方法:先確定加工方案，再求解最優(yōu)資源分配問題。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了分支