基于多主體仿真的產(chǎn)品開發(fā)項目任務調(diào)度及優(yōu)化策略研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代產(chǎn)品復雜程度的提高和新產(chǎn)品開發(fā)模式的廣泛采用,如何有效規(guī)劃產(chǎn)品開發(fā)項目,從而提高產(chǎn)品競爭力,正成為學術(shù)界和企業(yè)界關(guān)注的重點問題。產(chǎn)品開發(fā)項目中涉及的要素眾多,主要包括設計人員、設計任務與設計資源等。對產(chǎn)品開發(fā)項目中各個要素進行合理的調(diào)度,是縮短項目周期的有效方法。然而,已有的產(chǎn)品開發(fā)項目調(diào)度研究,通常將設計人員視為普通技術(shù)資源,沒有體現(xiàn)人員與資源的差異性,設計人員的主動性、自治性特征難以體現(xiàn),難以對產(chǎn)品開發(fā)過程中設計人員的行為和

2、調(diào)度策略進行分析及優(yōu)化。為此,本文針對產(chǎn)品開發(fā)項目的特點,充分考慮了設計人員在產(chǎn)品開發(fā)過程中的主動作用,對基于多主體仿真的產(chǎn)品開發(fā)項目任務調(diào)度及優(yōu)化策略進行了深入研究。全文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個部分:
　　 首先,將產(chǎn)品開發(fā)項目的調(diào)度分為兩大部分,主要包括計劃階段的靜態(tài)任務調(diào)度與執(zhí)行階段的動態(tài)任務調(diào)度,并對產(chǎn)品開發(fā)項目中各主要要素屬性進行了分析和評價。基于此,在靜態(tài)任務調(diào)度階段,為了體現(xiàn)設計人員與普通技術(shù)資源的差異性,本文借

3、助資源受限下的多模式建模思想,針對不同的資源占用情況,分別建立了基于人員-任務-資源匹配度的單一資源類型的靜態(tài)任務調(diào)度模型與多資源類型的靜態(tài)任務調(diào)度模型,并針對兩種類型的靜態(tài)任務調(diào)度模型設計了相應的遺傳算法進行求解。
　　 其次,通過分析產(chǎn)品開發(fā)項目在執(zhí)行的過程中的特點和產(chǎn)品開發(fā)項目動態(tài)任務調(diào)度問題的成因,針對產(chǎn)品開發(fā)過程中的主要動態(tài)任務調(diào)度問題:無約束條件下動態(tài)任務選擇,協(xié)作伙伴選擇沖突消解以及資源沖突消解,提出了基于多Age

4、nt協(xié)商-仲裁的動態(tài)任務調(diào)度框架。并基于該框架提出了各類協(xié)商與仲裁策略以及相應的算法。由于以上三類動態(tài)任務調(diào)度問題并非獨立存在,為了更好應用各類協(xié)商.仲裁策略,給出了動態(tài)任務調(diào)度問題的解決流程。
　　 再次,基于CAS理論和MAS理論建立了面向設計主體的產(chǎn)品開發(fā)過程仿真模型,該模型包括設計主體分模型、任務分模型、資源分模型以及產(chǎn)品信息分模型。該模型以設計主體模型為中心,將產(chǎn)品開發(fā)過程描述為設計主體在設計資源和產(chǎn)品信息的約束下不斷

5、改變?nèi)蝿盏臓顟B(tài),直至任務完成的過程。仿真模型充分體現(xiàn)了產(chǎn)品開發(fā)過程以為人中心的特點,以及設計主體在過程中的主動性、自治性和協(xié)作性特征,從而能更好的支持設計主體調(diào)度行為的分析?；谠摲抡婺Ｐ?采用Visual C++編程語言開發(fā)了一個以設計主體為核心的產(chǎn)品開發(fā)過程仿真實驗平臺A-PDPS(Agent-oriented Product Development Process Simulation System)。該仿真平臺采用設計主體驅(qū)動的

6、動態(tài)仿真原理,以固定增量推進的離散系統(tǒng)仿真為基礎(chǔ),實現(xiàn)了對產(chǎn)品開發(fā)過程中設計主體、任務、資源以及信息的狀態(tài)變化及交互作用的動態(tài)模擬,并支持各類調(diào)度行為的過程分析。通過某一具體的產(chǎn)品開發(fā)項目的仿真實例驗證了該仿真平臺的正確性和有效性。
　　 最后,基于多主體仿真平臺對產(chǎn)品開發(fā)項目的調(diào)度問題進行了仿真優(yōu)化研究。首先,通過對靜態(tài)任務調(diào)度模型的求解,得到合理的初始化人員、任務與資源的分配方案。并通過改變匹配度的設置來驗證算法有效性;其次