任務(wù)驅(qū)動(dòng)的虛擬企業(yè)生命周期管理問題研究.pdf

1、本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NSFC-60474077)和教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NCET-05-0653),以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線,綜合運(yùn)用多智能體理論、博弈理論及粒子群優(yōu)化算法,對虛擬企業(yè)生命周期管理涉及的合作伙伴選擇、生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度及信息共享三個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行研究,其主要內(nèi)容如下:
　　首先,分析了任務(wù)驅(qū)動(dòng)虛擬企業(yè)生命周期管理過程及關(guān)鍵問題。在對任務(wù)驅(qū)動(dòng)的虛擬企業(yè)生命周期管理內(nèi)涵進(jìn)行說明的基礎(chǔ)上,建立了任務(wù)各階段與虛擬企業(yè)

2、生命周期各階段的對應(yīng)關(guān)系,并對任務(wù)驅(qū)動(dòng)的虛擬企業(yè)生命周期管理過程進(jìn)行了論述。此后,重點(diǎn)分析了虛擬企業(yè)合作伙伴選擇、生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度及信息共享三個(gè)關(guān)鍵問題的求解難點(diǎn)。分析指出合作伙伴選擇問題的難點(diǎn)主要包括優(yōu)化選擇、談判與簽約及協(xié)調(diào)管理;生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度問題的難點(diǎn)主要包括任務(wù)調(diào)度優(yōu)化及協(xié)調(diào)管理;信息共享問題的難點(diǎn)主要包括信息共享平臺構(gòu)建、信息共享的機(jī)制設(shè)計(jì)及策略選擇。
　　其次,給出了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的虛擬企業(yè)合作伙伴選擇結(jié)構(gòu)模型及優(yōu)選算法。利用多智

3、能體技術(shù),建立了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的虛擬企業(yè)合作伙伴選擇結(jié)構(gòu)模型。針對合作伙伴優(yōu)選問題,建立了基于工期約束成本最小化的優(yōu)化模型,并采用限制法證明了該問題是NP完全問題。針對問題求解,提出改進(jìn)粒子群優(yōu)化求解算法。改進(jìn)算法新增初始擴(kuò)大、變異及局部更新三個(gè)過程,上述過程的綜合運(yùn)用提高了粒子群算法的優(yōu)化求解效果。以敏捷制造實(shí)例驗(yàn)證了合作伙伴選擇模型及優(yōu)選算法的有效性。
　　第三,給出了虛擬企業(yè)生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度的層次結(jié)構(gòu)模型及調(diào)度優(yōu)化算法。建立了虛擬企業(yè)

4、及合作伙伴兩個(gè)層次的生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度結(jié)構(gòu)模型。針對調(diào)度優(yōu)化問題,以最小化生產(chǎn)延續(xù)時(shí)間為優(yōu)化目標(biāo),建立了調(diào)度優(yōu)化模型,其中虛擬企業(yè)調(diào)度層優(yōu)化主要考慮生產(chǎn)任務(wù)之間的時(shí)序邏輯關(guān)系、作業(yè)時(shí)間及伙伴自身已確定的生產(chǎn)任務(wù)等影響因素,而合作伙伴調(diào)度層優(yōu)化則主要考慮資源占用、轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間等影響因素,并給出了粒子群優(yōu)化求解算法。以大型設(shè)備制造實(shí)例驗(yàn)證了生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度模型及優(yōu)化算法的有效性。
　　第四,給出了虛擬企業(yè)信息共享博弈模型及促進(jìn)高層次信息共享的激勵(lì)方

5、法。以盟主及一個(gè)合作伙伴組成的虛擬企業(yè)為研究對象,建立了虛擬企業(yè)信息共享博弈模型,指出了信息共享博弈的“囚徒困境”,即盟主及合作伙伴都試圖通過減少共享的信息量來增加自身利潤,結(jié)果導(dǎo)致虛擬企業(yè)高層次信息共享無法實(shí)現(xiàn),并且使得虛擬企業(yè)、盟主及合作伙伴利潤降低。為實(shí)現(xiàn)虛擬企業(yè)高層次信息共享,從單次博弈及重復(fù)博弈兩個(gè)方面提出了解決方法。針對單次博弈,提出了競拍與懲罰機(jī)制相結(jié)合的信息共享激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)方法,而針對重復(fù)博弈,提出了基于博弈策略及學(xué)習(xí)調(diào)