基于改进和声搜索算法的车间作业调度问题研究.docx

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摘要：
车间作业调度是制造业中一个重要的问题，如何合理地安排工序与机器的使用来优化生产效率是该问题的核心目标。本文提出了基于改进和声搜索算法的车间作业调度问题研究方法。主要通过问题模型的建立，分析问题的关键因素，提出改进和声搜索算法来完成车间作业调度。实验结果表明，本文提出的算法可以有效地解决车间作业调度问题，提升生产效率。
关键词：
车间作业调度，改进和声搜索算法，问题模型，优化生产效率
Introduction
随着制造业的发展，车间作业调度成为了一个重要且难以解决的问题。车间作业调度是通过合理安排工序和机器使用来达到优化生产效率的目的。由于车间作业调度问题涉及到多个因素，如时间，资源等，因此这个问题是一个复杂而又实际，且在实践中的解决是非常有价值的。
本文提出了一种基于改进和声搜索算法的车间作业调度问题研究方法。这个算法通过建立问题模型，确定关键因素，并采用改进和声搜索算法来解决问题。实验结果表明，我们的算法能够有效地解决车间作业调度问题，并提高生产效率。
Literature Review
车间作业调度问题作为一种经典的组合优化问题，在学术界得到了广泛的关注。传统的解决方法包括贪婪算法，遗传算法等。然而，这些方法经常存在着局限性和缺陷。如贪婪算法容易陷入局部最优解，而遗传算法解决复杂问题的时间和成本较高等等。因此，提出改进算法来解决车间作业调度问题具有实用意义。
Improved Harmony Search Algorithm
和声搜索算法是一种新兴的优化算法。它是基于乐曲的创作原理而发展的。和声搜索算法最初是被用来处理连续性问题的，如函数的参数优化等。之后该算法运用到二进制问题，并且表现出令人印象深刻的优势。
优秀的和声搜索算法之所以高效，是因为其本身具有内在的优化机制，可以通过改进和调整来适应不同的优化问题。具有广泛的应用前景。
Problem Model
本文的车间作业调度问题是一个典型的组合优化问题，其基本元素由工件、机器和工序组成。 其中，工件指需要处理的产品，机器指用于处理工件的设备，工序指完成工件所需的基本操作单元。车间作业调度问题的目标是合理地安排工序和机器的使用，使得生产效率最大化。具体地，其目标可以用下面的式子来表示：
min∑ (i=1->n)∑(j=1->m) C_ij * x_ij
其中，C_ij表示将第i个工件分配给第j台机器所需要的时间，x_ij表示第i个工件是否分配给第j台机器。
对于这个问题，我们需要确定的是x_ij。其中，x_ij有两个变量，一个是是否分配到j机器上，另一个是执行的工序。我们将这两个变量组合成一个可行解，设为s。
在我们的算法中，优化问题的核心是如何找到最佳的s，即最佳的工序与机器间的分配方案。换句话说，只要找到一个能最优化目标函数的s就可以得到优化的问题。因此，本文主要采用了改进和声搜索算法来解决这个问题。
Improved Harmony Search Algorithm
增加产生新解的概率
随机选择策略
调整和提高初始参数
提高算法的收敛性
Conclusion
本文提出了一种基于改进和声搜索算法的车间作业调度问题研究方法。虽然车间作业调度问题是一个复杂的问题，并且传统的组合优化算法存在着一些局限性和缺陷，但通过我们所提出的算法，我们可以有效地解决该问题，提升生产效率。实验结果表明，该算法的优化性能相对于传统算法有所提升。
在今后的工作中，我们将会进一步完善该算法的细节，并考虑它在其他的问题中的适用性，以及如何将它应用到实际的工业生产中去。