一类具有资源约束和优先加工顺序约束极小化加权总完工时间调度优化问题研究

本文针对工件间具有链状优先约束和relocation资源约束的极小化加权总完工时间调度优化问题展开研究.针对这一NP难问题,利用relocation约束的性质和贪婪算法的思想,设计了一个多项式近似算法,并证明了当链不可中断,每个链具有相同工件数和工件间具有相同加工时间时,2为该算法的紧界.     

非线性加工时间单机排序问题

讨论工件加工时间是等待时间的非线性增加函数的单机排序问题,目标函数为极小化完工时间和与极小化最大延误.基于对问题的分析,对于一般非线性函数的情况,给出了工件间的优势关系.对于某些特殊情况,利用工件间的优势关系得到了求解最优排序的多项式算法.推广了文献中的结论.     

工件加工时间是开工时间线性函数的单机排序问题

研究了具有线性恶化工件的单机排序问题,其中线性恶化工件指的是工件的加工时间是开工时间的线性增长函数.在一般情况下,对目标函数为极小化完工时间平方和与极小化总误工数问题分别给出了最优算法.此外,在分段情况下,对目标函数为极小化最大完工时间问题也给出了最优算法.     

具有优先约束的单机随机排序问题

讨论工件的加工时间为常数,机器发生随机故障的单机随机排序问题,目标函数极小化工件的加权完工时间和的数学期望最小.考虑两类优先约束模型.在第一类模型中,设工件间的约束为串并有向图.证明了模块M的ρ因子最大初始集合I中的工件优先于模块中的其它工件加工,并且被连续加工所得的排序为最优排序,从而将Lawler用来求解约束为串并有向图的单机加权总完工时间问题的方法推广到机器发生随机故障的情况.在第二类模型中,设工件间的约束为出树优先约束.证明了最大家庭树中的工件优先于家庭树中其它的工件加工,并且其工件连续加工所得到的排序为最优排序并给出了最优算法.     

带有退化效应和序列相关运输时间的排序问题

考虑带有退化效应和序列相关运输时间的单机排序问题. 工件的加工时间是其开工时间的简单线性增加函数. 当机器单个加工工件时, 极小化最大完工时间、(加权)总完工时间和总延迟问题被证明是多项式可解的, EDD序对于极小化最大延迟问题不是最优排序, 另外, 就交货期和退化率一致情形给出了一最优算法. 当机器可分批加工工件时, 分别就极小化最大完工时间和加权总完工时间问题提出了多项式时间最优算法.     

两类加工时间是一般函数的单机排序问题

考虑了两类有一般加工时间函数的排序问题. 工件的加工时间分别为基本加工时间与开工时间函数、位置函数的和. 对加工时间依赖开工时间的模型,证明了一定条件下极小化最大完工时间和极小化总完工时间是多项式可解的. 对加工时间依赖开工位置的模型,给出极小化最大完工时间和极小化总完工时间的最优序,同时证明了极小化加权总完工时间的一个最优排序性质并给出一个贪婪算法.     

具有线性减少加工时间的资源约束单机排序问题

讨论具有连续资源的单机排序问题.在这一模型中,工件的准备时间是所消耗资源的非负严格减少连续函数,工件的加工时间是开工时间的严格减少线性函数.考虑两类问题,第一类问题的目标函数是在满足最大完工时间限制条件下极小化资源消耗总量.第二类问题的目标函数是在满足资源消耗总量限制条件下极小化最大完工时间.对两类问题讨论了最优排序的某些特征.基于对问题的分析,分别给出了求解最优资源分配的方法.结果表明,加工时间为常数情况的结论对于加工时间是开工时间线性函数的情况仍然成立.     

一种双目标带约束工件成类的平行机器调度启发式规则

提出了一种快速而有效的启发式规则(fam ily slack,简称FSLACK),来求解极小化总延误时间和极小化最大完工时间两个目标,工件按产品类型成组,带模具数量约束的平行机器生产调度问题.本文提出的FSLACK与EDD、LPT及SLACK进行了比较.随机订单的测试结果表明,本文提出的启发式规则在求解双目标带约束工件成类的平行机器调度问题上是有效的.这表明该算法可以应用在成型加工业的现场作业调度.     

机器有使用限制的混合恶化排序问题的复杂性

考虑了机器具有使用限制的混合恶化排序问题.其中部分工件的加工时间是固定常数,另一部分的是其开工时间的简单线性函数,工件是不可中断的.文章目标是极小化最大完工时间.对于单机问题,证明了问题是一般意义下的NP-难的,给出了一个4/3-近似算法,并证明了算法界是紧的.对于平行机问题,证明了问题是强NP-难的.     

并行分批排序综述

并行分批排序起源于半导体芯片制造过程。在并行分批排序中,工件可成批加工,批加工机器最多可同时加工B个工件,批的加工时间为批中所有工件的最大工时。首先根据传统的机器环境和目标函数对并行分批排序已有成果进行分类介绍,主要为单机和平行机的机器环境,以及极小化最大完工时间、极小化总完工时间、极小化最大延迟、极小化误工工件数、极小化总延误和极小化最大延误的目标函数;然后梳理了由基本问题所衍生出来的具有新特点的16类新型并行分批排序,包括差异尺寸工件、多目标、工件加工时间或顺序存在限制、考虑费用和具有特殊机制等情况;最后展望未来的研究方向。     

带机器准备时间的两台同型机复合半在线排序问题

本文研究了预知两种信息,带机器准备时间的两台同型平行机复合半在线排序问题,即已知所有工件加工时间总和和工件按加工时间非增顺序到达,目标为极小化最大机器完工时间的半在线排序模型.我们分析了它的下界,并给出了竞争比为7/6的最优算法.     

关于机器随机故障完工时间方差最小化单机调度问题

讨论了机器随机故障时,工件完工时间方差的期望最小化单机调度问题,其中描述机器故障的计数过程为广义泊松过程.推导出了目标函数等价的确定形式,而后进一步给出了工件加工时间相同时问题的最优解.     

具有恶化效应和凸资源分配关系的单机排序问题

研究工件加工时间具有恶化效应和凸资源关系的单机排序问题,其中工件的实际加工时间是其正常的加工时间,工件开工时间(具有恶化效应)及消耗资源量的函数。目标为在最大完工时间(总完工时间、总等待时间、完工时间总绝对差与等待时间总绝对差)小于或等于给定常数的条件下找到工件的最优排序和最优的资源分配使工件的总资源消耗量最少。在单机状态下,证明了此问题是多项式时间可解的,并给出了求解该问题的算法和数值实例。     

工件带简单线性恶化函数和共同交货期单机排序问题

本文研究单机排序问题,其中工件加工时间具有简单线性恶化函数.同时,所有工件均具有一个给定共同交货期.目标函数为最小化提前有奖延误受罚之和.在逆一致性条件下,给出了求解该排序问题的一个伪多项式时间动态规划算法.同时借助于几何舍入技巧,对求解这类排序问题给出了一个充分多项式时间的近似算法(FPTAS)。     

Scheduling parallel machines with inclusive processing set restrictions and job release times

We consider the problem of scheduling a set of jobs with different release times on parallel machines so as to minimize the makespan of the schedule. The machines have the same processing speed, but each job is compatible with only a subset of those machines. The machines can be linearly ordered such that a higher-indexed machine can process all those jobs that a lower-indexed machine can process. We present an efficient algorithm for this problem with a worst-case performance ratio of 2. We also develop a polynomial time approximation scheme (PTAS) for the problem, as well as a fully polynomial time approximation scheme (FPTAS) for the case in which the number of machines is fixed.     

Scheduling deteriorating jobs with a learning effect on unrelated parallel machines

In this study we consider unrelated parallel machines scheduling problems with learning effect and deteriorating jobs, in which the actual processing time of a job is a function of joint time-dependent deterioration and position-dependent learning. The objective is to determine the jobs assigned to corresponding each machine and the corresponding optimal schedule to minimize a cost function containing total completion (waiting) time, total absolute differences in completion (waiting) times and total machine load. If the number of machines is a given constant, we show that the problems can be solved in polynomial time under the time-dependent deterioration and position-dependent learning model.     

Scheduling jobs with release dates on parallel batch processing machines to minimize the makespan

Batch processing happens in many different industries, in which a number of jobs are processed simultaneously as a batch. In this paper we develop two heuristics for the problem of scheduling jobs with release dates on parallel batch processing machines to minimize the makespan and analyze their worst-case performance ratios. We also present a polynomial-time optimal algorithm for a special case of the problem where the jobs have equal processing times.     

极小化总完工时间的同时加工排序

讨论了并行工件同时加工排序问题,即n个同时到达的工件在m台批处理机上排序的问题.批处理机一次最多能加工B个工件.每批的加工时间等于该批中所含工件的加工时间的最大者.主要考虑B n的特殊情况,即每批可包含任意多个工件,目标函数是极小化总完工时间.首先对同型批处理机的情况给出了动态规划算法,算法的运行时间为O(m nm+1),并进一步将结论推广到同类批处理机的情况.     

Scheduling with controllable release dates and processing times: Total completion time minimization

The single machine scheduling problem with two types of controllable parameters, job processing times and release dates, is studied. It is assumed that the cost of compressing processing times and release dates from their initial values is a linear function of the compression amounts. The objective is to minimize the sum of the total completion time of the jobs and the total compression cost. For the problem with equal release date compression costs we construct a reduction to the assignment problem. We demonstrate that if in addition the jobs have equal processing time compression costs, then it can be solved in O(n²) time. The solution algorithm can be considered as a generalization of the algorithm that minimizes the makespan and total compression cost. The generalized version of the algorithm is also applicable to the problem with parallel machines and to a range of due-date scheduling problems with controllable processing times.