云制造环境下考虑机器单位租用成本的同类机调度问题研究

摘要

本文研究的内容是云制造环境下考虑机器租用成本的同类机调度问题。新兴信息技术与制造业相结合，是现代先进制造业的典型特点之一。在“互联网+”环境下，通过将制造资源虚拟化和网络发布与发现，实现制造资源使用权的线上交易，能够促进制造资源的共享和有效利用，因此产生了云制造这一新型的制造模式，对国家及制造型企业均具有重要意义。在云制造这一新型制造模式下，生产资料的使用权和所有权相分离，越来越多的生产资料以租用方式进行生产，因此调度的过程必须考虑机器的租用成本。
　　在此背景下，本文将机器租用成本引入到的同类机调度领域中，调度目标是在总成本预算(U)范围内，最小化makespan，以期达到生产成本与生产效率的平衡。首先引入性价比的概念，定义机器成本与速度的比值定义为性价比，先对性价比进行严格约束，假定性价比与速度正相关，所有作业都是普通作业，即作业的加工时间不同。同时考虑了不可中断和可中断两种情形，通过对问题进行分析可知该问题是NP-hard的，针对可中断情形，提出了最优算法3.1，并证明了算法是最优的;针对不可中断情形，提出了启发式算法3.2，并证明了算法的可行性。最后通过大量的计算机模拟实验，验证了这两个算法的有效性。
　　接着，针对这一情况，本文进一步放松约束条件，去掉了对性价比的约束，使其更加贴近实际。对问题进行了数学建模，结合LPT算法，从四个不同角度为不可中断情况构造了四种启发式算法，分别分析了它们的时间复杂度，并进行了大规模的计算机模拟实验，验证了这些算法的有效性。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究思路与方法

1．4 章节安排

第二章 文献综述

2．1 表示方法与符号说明

2．2 国内外研究现状

第三章 云制造环境下严格约束的同类机调度问题研究

3．1 问题描述

3．2 问题分析

3．3 算法设计

3．3．1 可中断情况下的算法设计与证明

3．3．2 不可中断情况下的算法设计与证明

3．4 数据分析

3．4．1 实验算例

3．4．2 参数设置

3．4 本章小结

第四章 云制造环境下放松约束的同类机调度问题研究

4．1 问题描述

4．2 问题分析与数学建模

4．3 算法设计

4．4 实验及数据分析

4．4．1 参数设置

4．4．2 实验数据

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 论文工作总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况