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1、基于非合作博弈的硫化车间 多目标生产调度研究 学位论文完成日期 指导教师签字 答辩委员会成员签字 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外 论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果 也不包含本人已用于其他学位 申请的论文或成果 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中做了明确的说明并表示了谢意 申请学位论文与资料若有不实之处 本人承担一切相关责任 本人签名 日期 年 月 日 关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解青岛科技大学有关保留 使
2、用学位论文的规定 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 允许论文被查阅 和借阅 本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索 可以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编学位论文 本人离校 后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时 署名单位仍 然为青岛科技大学 保密的学位论文在解密后适用本授权书 本学位论文属于 保密 在 年解密后适用于本声明 不保密 请在以上方框内打 本人签名 日期 年 月 日 导师签名 日期 年 月 日 基于非合作博弈的硫化车间多目标生产调度研究 摘 要 当前我国轮胎企业面临着严峻的挑战 轮胎硫化车间硫化过程普遍存在规
3、模大 约束复杂 不确定性强 多目标和生产管理模式多样等特点 且传统调 度研究的优化目标是由全体工件的同构目标加权组成的全局目标 对于可能存 在的工件加工要求之间的差异 则通过权值在全局目标中简单地进行协调 显 然 这种方法没有充分重视不同工件具有的独立要求 因此也很难准确表达不 同类型的工件具有不同加工要求的意愿 针对多目标生产调度的需求现状 结 合博弈理论 发挥其优点 建立一种新的解决硫化车间制造多目标生产调度的 方法 有助于推动生产调度理论的发展 改善其性能 拓宽其应用领域 具有 重要的理论意义和积极的实际意义 应用前景广阔 传统调度研究的关注于全局目标 忽视了客户目标 无法满足这类复杂制
4、 造过程生产调度的需要 为了适应新的要求 本文在已有研究的基础上 应用 非合作博弈理论研究硫化车间的调度问题 分别建立基于客户和生产方驱动的 非合作博弈模型 并应用相应的算法对模型进行求解 总结起来本文主要做了 一下几方面的工作 通过查阅大量的文献总结了生产调度的分类 特点 以及目前生产调度存 在的问题 阐述了已有的研究的背景及意义 回顾了博弈论的要点 剖析了博弈论的理论精髓 指出博弈论在生产调度 中的应用的关键在于建模和求解 阐述了本文的研究关注点 可行性以及博弈 论在生产调度中的研究思路 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
5、中 研究使用遗传算法进行非合作博 弈模型的 Nash 均衡点求解 通过求解结果验证模型的正确性 从生产方目标出发综合考虑全局目标 分析硫化车间的特点 建立基于生 产方驱动的非合作博弈硫化车间多人多目标模型 给出纳什均衡调度的定义 分析纳什均衡点的存在性 针对生产方驱动的非合作博弈模型 以硫化车间生产调度为背景 将借鉴 传统调度算法 设计了一种基于价格调节机制的算法 来求解松弛的纳什均衡 调度 再将纳什调度转化为原纳什均衡调度的解 最后对算法进行仿真 通过 仿真结果验证该算法的合理性 关键词关键词 生产调度 非合作博弈 纳什均衡 遗传算法 硫化车间 STUDY ON VULCANIZATION
6、WORKSHOP PRODUCTION SCHEDULING BASED ON NON COOPERATIVE GAME ABSTRACT Tire companies are facing severe challenges in China the vulcanization process of the tire widespread large scale complex constraints uncertainty multi objectives and the production management mode is various The traditional sched
7、uling optimization objective of the research is global goals The differences that may exist between the job s requirements and the requirements are simply coordinated by weighted in the global objectives Obviously this approach does not pay full attention to the independent requirements of different
8、 job it is difficult to accurately express the different job with different types of processing for the demand of multi objective production scheduling this research takes advantage of game theory to establish a new manufacturing production scheduling that the establishment of multi objective method
9、 to solve the vulcanization workshop to help promote the development of the theory of production scheduling improve their performance and broaden its applications The research has important theoretical and practical significance broad application prospects Traditional scheduling research focused on
10、the global goal ignoring the clients objectives unable to meet the needs of such complex manufacturing process in order to adapt to the new requirements the paper takes advantage of non cooperative game theory to study the vulcanization workshop scheduling problem to create two models based on the c
11、ustomers and production driven and should use the appropriate algorithm to solve the model Summed up this paper the work lies in five aspects as follow Review the main points of game theory and analyze its essence Point out its applications in production scheduling in mathematical modeling and probl
12、em solving Describe the focus and feasibility of this paper including research ideas in production scheduling based on game theory Build the multi objective production scheduling model which is based on non cooperative game theory and driven by the customers interests and map task manufacturing and
13、vulcanizing machines into the game theory model according to the core of the production namely the interests of customers Meanwhile study using the genetic algorithm to find out the Nash equilibrium point in the model of non cooperative game theory and verify the correctness of the model through the
14、 results Set up the multi objective non cooperative game theory model promoted by the producers starting from the targets of the producer considering the global objectives analyzing the characteristics of vulcanization workshop Definite the Nash equilibrium scheduling and analyze the existence of Na
15、sh equilibrium The non cooperative game theory model pushed by the producer taking the vulcanization workshop as the research background will draw lessons from the traditional scheduling algorithms to design a Nash Equilibrium scheduling algorithm based on the price adjustment mechanism By this sort
16、 of algorithms the problems of the slack scheduling of Nash equilibrium can be solved and the answers will be converted to the solutions of the original Nash equilibrium scheduling Finally after simulation the rationality of this algorithm will be verified KEY WORDS Vulcanization workshop Production scheduling Non cooperative game Nash equilibrium Genetic algorithm 目 录 前言 1 第一章绪论 3 1 1 生产调度的问题概述 3 1 1 1 生产调度的描述 3 1 1 2 生产调度的特点 4 1 1 3 生产调度的问题分类 5 1 2 生产调度中研究方法 5 1 3 本课题研究的背景和意义 7 1 4 本文所做的工作与内容安
