基于依赖结构矩阵的非肯定型网络计划优化研究

摘要

网络计划技术在项目计划与控制方面是一种非常行之有效的管理工具，对于实际项目，施工网络计划中存在种种不确定因素，采用传统的网络计划技术对其进行分析计算会存在很多局限性，实际工程中工序持续时间具有不确定性，此不确定性具有模糊特征，有必要借助模糊数学来处理，为此，本文将模糊理论引入到网络计划中。
　　首先，关键线路法与计划评审技术这两者只适合规划项目中的工作流而不能反映其中的信息流，因此，构建新的模型来反映系统的这些特性成为管理发展的需要，而使用依赖结构矩阵来描述复杂系统中各部分之间的相互关系显得更符合工程实际。
　　其次，在基于依赖结构矩阵的非肯定型网络计划中，各工序的持续时间带有一定程度的不确定性，工序之间的信息依赖关系也不确定。通过工序之间的信息依赖关系建立依赖结构矩阵，应用模糊数学方法计算时间参数，采用改进的格贴近度方法确定网络计划的关键线路，为网络计划中关键线路的确定提供理论依据。
　　最后，本文通过对工程项目中工期、成本、质量和安全的相互关系进行定性和定量的分析与判断，以依赖结构矩阵为分析研究工具，并引入模糊数学，给出工序持续时间和工序间依赖关系的模糊表示，建立了工期-成本-质量-安全的优化模型，利用多属性效用函数决策理论得出在某一λ截集风险水平下四个目标的效用最大值。
　　为了避免资源在单位时间内投入量过大，本文在四个目标综合优化的基础上加入了资源均衡优化模型，提出了一个两阶段优化模型，第一阶段是利用改进的遗传算法对工期、成本、质量和安全进行综合优化;第二阶段是从第一阶段所得到的最优解中进行资源—均衡优化，把各道工序的开始时间作为模式构成染色体，进行遗传操作。
　　本文最后针对由某工程实例而构建的工期-成本-质量-安全优化模型以及工期—资源均衡模型，利用前面提出的改进的遗传算法对其进行求解，最终得到了满足约束的满意解，验证了两阶段优化模型的合理性和遗传算法在模糊多目标优化模型求解方面的有效性。

目录

声明

摘要

绪论

0．1 研究背景与意义

0．1．1 研究背景

0．1．2 问题的提出

0．1．3 研究意义

0．2 国内外研究现状

0．2．1 国外模糊网络计划的研究现状

0．2．2 国内模糊网络计划的研究现状

0．2．3 国外网络计划优化的研究现状

0．2．4 国内网络计划优化的研究现状

0．3 主要研究内容及创新点

0．3．1 研究内容

0．3．2 研究方法

0．3．3 技术路线图

0．3．4 创新点

第1章 相关理论基础

1．1 依赖结构矩阵

1．2 遗传算法原理

1．2．1 智能优化算法

1．2．2 标准遗传算法的实现

1．3 模糊数学

1．3．1 模糊集合的定义

1．3．2 模糊集合的运算

1．3．3 贴近度理论

第2章 基于依赖结构矩阵的网络计划

2．1 网络计划的衍变过程

2．2 依赖结构矩阵方法相对传统方法的优势

2．3 依赖结构矩阵在网络计划中的应用

2．3．1 工序间信息依赖关系类型

2．3．2 依赖关系的矩阵表示

第3章 基于依赖结构矩阵的非肯定型网络计划模型

3．1 模糊数学在非肯定型网络计划中的应用

3．1．1 网路计划的不确定性

3．1．2 三角模糊数的运算

3．1．3 非肯定型网络计划中的模糊时间参数

3．2 基于依赖结构矩阵的非肯定型网络计划时间参数计算

3．2．1 肯定型网络计划时间参数计算

3．2．2 非肯定型网络计划时间参数计算

3．3 非肯定型网络计划模糊线路关键度的求取

3．3．1 关键线路的模糊性

3．3．2 改进的格贴近度方法

3．4 计算示例

3．4．1 算法进一步讨论

3．4．2 小结

第4章 基于依赖结构矩阵的非肯定型网络计划两阶段优化

4．1 “工期—成本—质量—安全”多目标优化模型的建立

4．1．1 “工期—成本—质量—安全”之间的关系

4．1．2 假设与定义

4．1．3 评价函数

4．2 “工期—资源”优化模型的建立

4．2．1 资源强度的确定

4．2．2 资源均衡评价函数

4．3 基于改进遗传算法的算法设计

4．3．1 第一阶段优化遗传算法设计

4．3．2 第二阶段优化遗传算法设计

第5章 实例分析

5．1 某工程网络计划基础数据

5．2 关键线路求解方法

5．3 优化过程及结果

5．3．1 第一阶段优化—工期—成本—质量—安全优化求解

5．3．2 第二阶段优化—资源均衡优化求解

第6章 总结与展望

致谢

参考文献

作者简介