改進(jìn)啟發(fā)式的并行蟻群算法在置換流水線調(diào)度問(wèn)題上的應(yīng)用.pdf

1、置換流水線調(diào)度問(wèn)題（permutation flow—shop scheduling problem，PFSP）是一個(gè)著名的組合優(yōu)化問(wèn)題，也是一個(gè)典型的NP難問(wèn)題，也是生產(chǎn)管理的核心內(nèi)容，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，流水線調(diào)度問(wèn)題的優(yōu)化對(duì)提高資源利用率的作用越來(lái)越大。因此對(duì)其研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 蟻群算法是由意大利學(xué)者M(jìn)．Dorigo提出的，主要應(yīng)用于求解組合優(yōu)化問(wèn)題，該算法首先應(yīng)用在旅行商（Traveling Salesma

2、n Problem，簡(jiǎn)稱TSP）問(wèn)題并取得較好的效果。啟發(fā)式信息作為蟻群算法中的一個(gè)重要因素，從一定程度上影響著算法的效果，一個(gè)好的啟發(fā)式信息可以使算法傾向于構(gòu)建好的解，然而，一個(gè)不恰當(dāng)?shù)膯l(fā)式信息卻可以使算法陷入困境。對(duì)于TSP問(wèn)題，采用城市之間的距離的倒數(shù)作為啟發(fā)式信息，能夠生成高質(zhì)量的解。但是在PFSP問(wèn)題上，由于工件加工的序列不同，工件之間加工的時(shí)間也是變化的，直接采用螞蟻爬行時(shí)間的倒數(shù)作為啟發(fā)式信息并不能直接的反映出該問(wèn)題的實(shí)

3、質(zhì)，其結(jié)果甚至比完全不采用啟發(fā)式信息的蟻群算法還要差。另外，由于蟻群算法的收斂時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)用于大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)，算法的需要的運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)，嚴(yán)重的降低了算法執(zhí)行的效率。 為此，本文在蟻群系統(tǒng)（Ant Colony System，簡(jiǎn)稱ACS）算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)PFSP問(wèn)題設(shè)計(jì)了新的啟發(fā)式算法，并對(duì)其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)試。另外，為了改進(jìn)算法運(yùn)行的時(shí)間，本文針對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)采用了帶有并行策略的ACS算法，按照一定規(guī)律對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組和并行計(jì)算，從而