并行分批排序问题综述

并行分批排序是兴起于上世纪末的一类新型排序问题,它最初来源于半导体生产中的芯片测试过程,有重要的应用价值,在理论上也有重要的意义．因此,并行分批排序问题近年来受到了越来越广泛的关注,新的研究成果不断涌现．本文就并行分批排序问题的最新进展作了全面的介绍,指出了许多尚未解决的问题和许多新的研究方向,给出了丰富的参考文献,旨在把感兴趣的读者迅速带到此研究领域的前沿．     

带序约束的恒同机分批作业排序问题

研究一类由林诒勋教授提出的带序约束的恒同机分批作业排序问题，证明了这类排序问题均是ＮＰ—困难的，给出了其执行比为３２的一种启发式算法。     

工件具有任意尺寸的混合分批平行机排序问题的近似算法

本文考虑了工件具有任意尺寸且机器有容量限制的混合分批平行机排序问题。在该问题中, 一个待加工的工件集需在多台平行批处理机上进行加工。每个工件有它的加工时间和尺寸, 每台机器可以同时处理多个工件, 称为一个批, 只要这些工件尺寸之和不超过其容量; 一个批的加工时间等于该批中工件的最大加工时间和总加工时间的加权和; 目标函数是极小化最大完工时间。该问题包含一维装箱问题为其特殊情形, 为强NP-困难的。对此给出了一个$left( {2 + 2alpha+alpha^{2}}right)$-近似算法, 其中$alpha$为给定的权重参数, 满足$0leqalphaleq 1$。     

机器带准备时间的同类机分批排序算法

讨论了两类机器带准备时间的同类机分批排序问题.对工件无到达时间及有常数个到达时间,目标函数为极小化加权总完工时间这两类问题进行研究,给出了两个最优算法,并对算法及其计算复杂性给予了分析与证明.     

工件具有任意尺寸的混合分批平行机排序问题的近似算法

本文考虑了工件具有任意尺寸且机器有容量限制的混合分批平行机排序问题。在该问题中, 一个待加工的工件集需在多台平行批处理机上进行加工。每个工件有它的加工时间和尺寸, 每台机器可以同时处理多个工件, 称为一个批, 只要这些工件尺寸之和不超过其容量; 一个批的加工时间等于该批中工件的最大加工时间和总加工时间的加权和; 目标函数是极小化最大完工时间。该问题包含一维装箱问题为其特殊情形, 为强NP-困难的。对此给出了一个$left( {2 + 2alpha+alpha^{2}}right)$-近似算法, 其中$alpha$为给定的权重参数, 满足考虑了不同于Goldfarb和Iyengar （2003）的因子模型,通过横截面回归分析以及Fama-MacBeth估计构造了关于资产的平均收益向量和协方差矩阵的不确定性集合（置信区域）。基于这些不确定性集合以及Markowitz“均值-方差模型”的鲁棒投资组合问题,提出了多个鲁棒投资组合问题,并对应的推导出其等价的半正定规划形式,使得问题可以在多项式时间内求解。     

并行加工系统中的一种排序算法

通过对现有单机和相同机组并行加工系统排序问题的研究，建立了一类多机非相同机组并行加工系统的排序模型，模型的优化目标是工件排序的拖期总数为极小。由于已经证明它是一个NP问题，本提出了一个针对该问题的快速、实用的启发式排序算法，并用实例说明了算法的有效性。     

单位工件的平行机并行分批在线排序问题的算法

本文研究一类批容量有界的并行分批、平行机在线排序问题。模型中有n个相互独立的工件J={J₁,…,J_n}要在m台批处理机上加工。批处理机每次可同时加工至多B(Bj(1≤j≤n)的到达时间为r_j,加工时间为1,工件是否会到达事先未知,而只有等到工件的到达时间才能获知它的到达。目标为最小化工件的最大完工时间。针对该排序问题,本文设计了两个竞争比均达到最好可能的在线算法。     

提前预知信息的在线分批排序问题

研究工件可提前预知信息的在线分批排序问题, 工件的预知信息时间依时间到达, 目标为极小化最大完工时间. 已知从工件的信息可预知到该工件可加工需要时间~$a$, 所有工件的最大加工时间为~$p_{{rm max}}$, 多个工件可以作为一批被机器同时加工, 批的加工时间为该批工件中最长加工时间. 对于批容量无限的单机问题给出一个在线算法~$gamma H^infty$, 并证明其竞争比和问题的下界都为~$1+gamma$, 其中~$gamma=left(-1+sqrt{1+frac{4p_{{rm max}}}{p_{{rm max}}+a}}right)/2$, 进而算法是最优的.     

有尺寸的同型机分批排序问题的近似算法

对工件有不同到达时间、不同加工时间和尺寸的同型机分批排序问题寻找近似算法.对于大工件(工件的体积严格大于机器容量的÷)的加工时间不小于小工件(工件的体积小于或等于机器容量的÷)的加工时间的特定情形,利用动态规划的方法和拆分的技巧,我们设计了近似算法并分析了其最差性能比.     

工件有到达时间且拒绝工件总个数受限的单机平行分批排序问题的近似算法

考虑了工件有到达时间且拒绝工件总个数不超过某个给定值的单机平行分批排序问题.在该问题中,给定一个工件集和一台可以进行批处理加工的机器.每个工件有它的到达时间和加工时间;对于每个工件来说要么被拒绝要么被接受安排在机器的某一个批次里进行加工;一个工件如果被拒绝,则需支付该工件对应的拒绝费用.为了保证一定的服务水平,要求拒绝...     

单台机以总完工时间为目标的批排序问题

研究单台机,工件加工时间相等,大小不同的批排序问题,给出了一个最坏情况界为9+3~(1/2)/6≈1.7817的多项式时间近似算法,并证明了即使工件总大小不超过2,该问题也不存在FPTAS,除非P=NP.     

问题Pm|rj,B|∑Cj的多项式时间近似算法

本文针对同型机分批排序问题Pm|rj,B|∑Cj进行了研究,给出了该问题在批容量B及机器台数m为常数情况下的多项式时间近似算法(以下简称PTAS);在B为常数时设计出了问题1|rj,B|∑WjCj的计算时间更少的PTAS．     

Scheduling UET task systems with concurrency on two parallel identical processors

Problems with unit execution time tasks and two identical parallel processors have received a great deal of attention in scheduling theory. In contrast to the conventional models, where each task requires only one processor, we consider a situation when a task may require both processors simultaneously. For problems without precedence constraints we present several polynomial time algorithms which complement recent results of Lee and Cai. We also show that the introduction of precedence constraints leads to NP-hardness results for maximum lateness and mean flow time objective functions. For the maximum lateness problem, a family of algorithms, based upon the idea of modified due dates, is considered. The worst case behaviour of these algorithms is analysed, and it is shown that the same upper bound is tight for each algorithm of this family.     

带批运输的两台同型机排序问题的改进算法

研究带批运输的两台同型机排序问题. 在该问题中,工件在两台同型机上加工,完工的工件由一辆容量为z的车运输到客户. 这里假设工件有不同的物理大小,目标是求一个时间表使得所有工件送达客户且车回到机器所在位置的时间最小,给出了一个(14/9+ε)-近似算法     

A linear time approximation algorithm for multiprocessor scheduling

Givenn jobs andm identical processors anO(n) approximation algorithm is presented which tries to determine a nonpreemptive schedule with minimum finish time. Ifr is the number of jobs placed onto the processor with maximum finish time, then the worst case ratio of the new algorithm's finish time to the optimal solution is shown to be less thanrm/(rm–m+1). Extensive empirical results show that the new algorithm is competitive with the LPT algorithm in terms of quality of solution and faster in terms of computing time.     

A TWO-STAGE SEMI-HYBRID FLOWSHOP PROBLEM IN GRAPHICS PROCESSING

In this paper,a two-stage semi-hybrid flowshop problem which appears in graphics processing is studied. For this problem, there are two machines M1 and M2, and a set of independent jobs J= {J1 ,J2 ,…,Jn }. Each Ji consists of two tasks Ai and Bi ,and task Ai must be completed before task Bi can start. Furthermore ,task Ai can be processed on M1 for ai time units ,or on Mw for ai^J time units ,while task Bi can only be processed on M2 for bi time units. Jobs and machines are available at time zero and no preemption is allowed. The objective is to minimize the maximum job completion time. It is showed that this problem is NP-hard. And a pseudo-polynomial time optimal algorithm is presented. A polynomial time approximation algorithm with worst-case ratio 2 is also presented.     

平行机的供应链排序

研究平行机环境下的供应链排序,即研究如何安排工件在平行机上加工,把加工完毕的工件分批发送给下游客户,使得生产排序费用和发送费用总和最少。这里,生产排序费用是用工件送到时间的函数表示;发送费用是由固定费用和与运输路径有关的可变费用两部分组成。研究以工件带权送到时间和作为生产排序费用的供应链排序问题,给出多项式时间近似算法,并分析算法性能比。