客户驱动的硫化车间非合作博弈生产调度研究
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The Vul c a n i z i n g Sh o p Cu s t o me r - dr i v e n No n —c o o p e r a t i v e Ga me Re s e a r c h LI Ch e n - xi n g
( Qi n g d a o Un iv e r s i t y o f S c i e n c e& Te c h n o l o g y , Qi n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 0 6 1 , Ch i n a ) 2 01 3年第 l 3期
S C I E NC E&T E C H NO L O G Y I N F O R MA T I O N
O企业论坛0
科技信息
客户驱动的硫化车问非合作博弈生产调度研究
李 臣星 ( 青 岛科技 大学 信息 学 院 , 山东 青 岛 2 6 6 0 6 1 )
,
a n d v e r i f y t h e c o r r e c t n e s s o f t h e mo d e l t h r o u I g h t h e r e s u l t s .
【 K e y w o r d s ] V u l c a n i z a t i o n w o r k s h o p ; N o n — c o o p e r a t i v e g a m e ; N a s h e q u i l i b i r u m ; G e n e t i c a l g o r i t h m 0 前 言
【 摘 要】 以客户利益为核 心, 建立客 户驱动 的非合作博 弈的硫化 车间多 目 标调度模型 , 将制造任务、 硫化机映射到博弈模 型q - . 将客 户订 单的完工时间和硫化 成本 组合 形成 收益 函数 , 将模 型的求解转化 为对 N a s h 均衡 点的求解 . 设计遗传算法对非合作博弈模型的 N a h均衡 点进 行有 效求解 . 通过求解结果验证模型的正确性 【 关键词 】 硫化车间; 非合作博弈 ; 纳什均衡 ; 遗传算法
【 A b s t r a c t ] B u i l d t h e m u l t i — o b j e c t i v e p r o d u c t i o n s c h e d u l i n g m o d e l w h i c h i s b a s e d o n n o n - c o o p e r a i t v e g a m e t h e o r y a n d d i r v e n b y t h e i n t e r e s t s o f
约束条件 :
P
t t ( + t ) ≥ ( ) + f j ( 5 ) 传统的硫化车间调度任务通常综合考虑订单任务的需求 ( 完工时 当每条轮胎单独改变策 略时 . 都不能得到更好 的收益 . 此 时认为 间, 加工成本等 ) , 来安排硫化 车间的生产调度任务 . 以达到总体上利 益的最优 目标 , 传统 的生产调度 关注调度的总体 目 标 的最优值 , 而忽 达到纳什均衡 。 略了客户的制造任务之间的利益冲突 传统 的调度很容易 . 导致某些 ( s , ¥ - i ) ≥ , s 一 ) ( 6 ) 客户的利益得不到保证 . 甚 至出现客户不满情况 . 最终 导致 企业失去 公式中 V S ∈S 客户 . 从 而给企业造成重大损失 s S l , S M, …, s ) i = 1 , …, ; 客户驱动是指生产调度的安排 以客户 的利益为 目标 . 生产任务的 根据本小节模型 , 硫化车间的调度问题就转化为相对约束的纳什 安排 以客户 为核心 . 调度的 目标是使得客户的每个制造任务达到最优 均衡的点的求解 , 下一小节将涉及相应 的遗传算法 , 求解纳什均衡。 值, 并且使得客户 的利益均衡化 。 本 文将运用非合作博弈理论 , 在完全 信息下建立一种硫化 车间的调度模型 .利用遗传算法对模 型进行求 2 自适应遗传算法设计 解. 通过求解结果验证模型的正确性 为实现硫化车间非合作博 弈的模型 的纳什均衡点的求解 . 提高算 1 客户 驱 动 的 硫 化 车 间非 合 作 博 弈模 型 法 的全局搜索能力 . 设计改进 自适应 的遗传求解纳什均衡 针对硫化 采用字符集策略编码方式 硫 化车间任务 调度可以描述 为 . 车间有 m 台硫化机 . 客户提交 了 车间的非合作博弈模型 , 基于 以上 的讨论 , 以及 硫化车间非合作博弈的调度模 型 . 需要求 z 张订单 , 要生产 n条轮胎 : 轮胎 的库存成本与存储 时间成正 比 , 调度 得 的硫化成本最低 , 以及客户的利益均衡 。这跟传统的调度 目标有很 的目 标使得硫化成本和完成时间的综合 目标 函数最小 有如下约束 : 传统 的 目 标是总体达到最优结果 , 例如总的硫化时间最短 . 硫化机只能同时完成一条轮胎 的加 工 : 任务不能被 中断 : 硫 化只能 由 大 的差别 , 总成本最低 . 因此需要设计新的适应度 函数来满足客户竞争性的新需 台机器完成 . 不能 由两台机器完成 求. 设计新的适应值 函数如下 : 可以将硫化车间的调度模 型描述为三元组表示 :
c u s t o me r s ,a n d ma p t a s k ma n u f a c t u i r n g a n d v u l c a n i z i n g ma c h i n e s i n t o t h e g a me t h e o r y mo d e l , a c c o r d i n g t o t h e c o r e o f t h e p r o d u c t i o n n a me l y t h e i nt e r e s t s o f c u s t o me r s ,a n d t h e p a p e r d e s i g n t h e g e n e t i c a l g o i r t h m t o in f d o u t t h e Na s h e q u i l i b r i u m p o i n t i n t h e mo de l o f no n — c o o p e r a t i v e g a me t h e o r y
( Qi n g d a o Un iv e r s i t y o f S c i e n c e& Te c h n o l o g y , Qi n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 0 6 1 , Ch i n a ) 2 01 3年第 l 3期
S C I E NC E&T E C H NO L O G Y I N F O R MA T I O N
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客户驱动的硫化车问非合作博弈生产调度研究
李 臣星 ( 青 岛科技 大学 信息 学 院 , 山东 青 岛 2 6 6 0 6 1 )
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a n d v e r i f y t h e c o r r e c t n e s s o f t h e mo d e l t h r o u I g h t h e r e s u l t s .
【 K e y w o r d s ] V u l c a n i z a t i o n w o r k s h o p ; N o n — c o o p e r a t i v e g a m e ; N a s h e q u i l i b i r u m ; G e n e t i c a l g o r i t h m 0 前 言
【 摘 要】 以客户利益为核 心, 建立客 户驱动 的非合作博 弈的硫化 车间多 目 标调度模型 , 将制造任务、 硫化机映射到博弈模 型q - . 将客 户订 单的完工时间和硫化 成本 组合 形成 收益 函数 , 将模 型的求解转化 为对 N a s h 均衡 点的求解 . 设计遗传算法对非合作博弈模型的 N a h均衡 点进 行有 效求解 . 通过求解结果验证模型的正确性 【 关键词 】 硫化车间; 非合作博弈 ; 纳什均衡 ; 遗传算法
【 A b s t r a c t ] B u i l d t h e m u l t i — o b j e c t i v e p r o d u c t i o n s c h e d u l i n g m o d e l w h i c h i s b a s e d o n n o n - c o o p e r a i t v e g a m e t h e o r y a n d d i r v e n b y t h e i n t e r e s t s o f
约束条件 :
P
t t ( + t ) ≥ ( ) + f j ( 5 ) 传统的硫化车间调度任务通常综合考虑订单任务的需求 ( 完工时 当每条轮胎单独改变策 略时 . 都不能得到更好 的收益 . 此 时认为 间, 加工成本等 ) , 来安排硫化 车间的生产调度任务 . 以达到总体上利 益的最优 目标 , 传统 的生产调度 关注调度的总体 目 标 的最优值 , 而忽 达到纳什均衡 。 略了客户的制造任务之间的利益冲突 传统 的调度很容易 . 导致某些 ( s , ¥ - i ) ≥ , s 一 ) ( 6 ) 客户的利益得不到保证 . 甚 至出现客户不满情况 . 最终 导致 企业失去 公式中 V S ∈S 客户 . 从 而给企业造成重大损失 s S l , S M, …, s ) i = 1 , …, ; 客户驱动是指生产调度的安排 以客户 的利益为 目标 . 生产任务的 根据本小节模型 , 硫化车间的调度问题就转化为相对约束的纳什 安排 以客户 为核心 . 调度的 目标是使得客户的每个制造任务达到最优 均衡的点的求解 , 下一小节将涉及相应 的遗传算法 , 求解纳什均衡。 值, 并且使得客户 的利益均衡化 。 本 文将运用非合作博弈理论 , 在完全 信息下建立一种硫化 车间的调度模型 .利用遗传算法对模 型进行求 2 自适应遗传算法设计 解. 通过求解结果验证模型的正确性 为实现硫化车间非合作博 弈的模型 的纳什均衡点的求解 . 提高算 1 客户 驱 动 的 硫 化 车 间非 合 作 博 弈模 型 法 的全局搜索能力 . 设计改进 自适应 的遗传求解纳什均衡 针对硫化 采用字符集策略编码方式 硫 化车间任务 调度可以描述 为 . 车间有 m 台硫化机 . 客户提交 了 车间的非合作博弈模型 , 基于 以上 的讨论 , 以及 硫化车间非合作博弈的调度模 型 . 需要求 z 张订单 , 要生产 n条轮胎 : 轮胎 的库存成本与存储 时间成正 比 , 调度 得 的硫化成本最低 , 以及客户的利益均衡 。这跟传统的调度 目标有很 的目 标使得硫化成本和完成时间的综合 目标 函数最小 有如下约束 : 传统 的 目 标是总体达到最优结果 , 例如总的硫化时间最短 . 硫化机只能同时完成一条轮胎 的加 工 : 任务不能被 中断 : 硫 化只能 由 大 的差别 , 总成本最低 . 因此需要设计新的适应度 函数来满足客户竞争性的新需 台机器完成 . 不能 由两台机器完成 求. 设计新的适应值 函数如下 : 可以将硫化车间的调度模 型描述为三元组表示 :
c u s t o me r s ,a n d ma p t a s k ma n u f a c t u i r n g a n d v u l c a n i z i n g ma c h i n e s i n t o t h e g a me t h e o r y mo d e l , a c c o r d i n g t o t h e c o r e o f t h e p r o d u c t i o n n a me l y t h e i nt e r e s t s o f c u s t o me r s ,a n d t h e p a p e r d e s i g n t h e g e n e t i c a l g o i r t h m t o in f d o u t t h e Na s h e q u i l i b r i u m p o i n t i n t h e mo de l o f no n — c o o p e r a t i v e g a me t h e o r y