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

1、隨著現(xiàn)代產(chǎn)品復(fù)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(xiàng)目,從而提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力,正成為學(xué)術(shù)界和企業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)問題。產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中涉及的要素眾多,主要包括設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)任務(wù)與設(shè)計(jì)資源等。對(duì)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中各個(gè)要素進(jìn)行合理的調(diào)度,是縮短項(xiàng)目周期的有效方法。然而,已有的產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目調(diào)度研究,通常將設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)人員的主動(dòng)性、自治性特征難以體現(xiàn),難以對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員的行為和

2、調(diào)度策略進(jìn)行分析及優(yōu)化。為此,本文針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的特點(diǎn),充分考慮了設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中的主動(dòng)作用,對(duì)基于多主體仿真的產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目任務(wù)調(diào)度及優(yōu)化策略進(jìn)行了深入研究。全文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分:
　　 首先,將產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的調(diào)度分為兩大部分,主要包括計(jì)劃階段的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度與執(zhí)行階段的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度,并對(duì)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中各主要要素屬性進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)?；诖?在靜態(tài)任務(wù)調(diào)度階段,為了體現(xiàn)設(shè)計(jì)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(duì)不同的資源占用情況,分別建立了基于人員-任務(wù)-資源匹配度的單一資源類型的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度模型與多資源類型的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度模型,并針對(duì)兩種類型的靜態(tài)任務(wù)調(diào)度模型設(shè)計(jì)了相應(yīng)的遺傳算法進(jìn)行求解。
　　 其次,通過(guò)分析產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目在執(zhí)行的過(guò)程中的特點(diǎn)和產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度問題的成因,針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中的主要?jiǎng)討B(tài)任務(wù)調(diào)度問題:無(wú)約束條件下動(dòng)態(tài)任務(wù)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(dòng)態(tài)任務(wù)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(yīng)的算法。由于以上三類動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度問題并非獨(dú)立存在,為了更好應(yīng)用各類協(xié)商.仲裁策略,給出了動(dòng)態(tài)任務(wù)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(shè)計(jì)主體的產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程仿真模型,該模型包括設(shè)計(jì)主體分模型、任務(wù)分模型、資源分模型以及產(chǎn)品信息分模型。該模型以設(shè)計(jì)主體模型為中心,將產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程描述為設(shè)計(jì)主體在設(shè)計(jì)資源和產(chǎn)品信息的約束下不斷

5、改變?nèi)蝿?wù)的狀態(tài),直至任務(wù)完成的過(guò)程。仿真模型充分體現(xiàn)了產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程以為人中心的特點(diǎn),以及設(shè)計(jì)主體在過(guò)程中的主動(dòng)性、自治性和協(xié)作性特征,從而能更好的支持設(shè)計(jì)主體調(diào)度行為的分析?；谠摲抡婺Ｐ?采用Visual C++編程語(yǔ)言開發(fā)了一個(gè)以設(shè)計(jì)主體為核心的產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)A-PDPS(Agent-oriented Product Development Process Simulation System)。該仿真平臺(tái)采用設(shè)計(jì)主體驅(qū)動(dòng)的

6、動(dòng)態(tài)仿真原理,以固定增量推進(jìn)的離散系統(tǒng)仿真為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)主體、任務(wù)、資源以及信息的狀態(tài)變化及交互作用的動(dòng)態(tài)模擬,并支持各類調(diào)度行為的過(guò)程分析。通過(guò)某一具體的產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的仿真實(shí)例驗(yàn)證了該仿真平臺(tái)的正確性和有效性。
　　 最后,基于多主體仿真平臺(tái)對(duì)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的調(diào)度問題進(jìn)行了仿真優(yōu)化研究。首先,通過(guò)對(duì)靜態(tài)任務(wù)調(diào)度模型的求解,得到合理的初始化人員、任務(wù)與資源的分配方案。并通過(guò)改變匹配度的設(shè)置來(lái)驗(yàn)證算法有效性;其次