基于多智能体演化博弈的柔性作业车间生产计划与调度集成优化研究

Research and application of optimization techniques for production planning and scheduling is an important means of providing economic benefits. In this research, game theory, multi-agent technology, and evolutionary algorithms are introduced into manufacturing production planning and scheduling. Based on fully consideration of features of the flexible job shop operations, which are that the machine specified for a process is not unique and that the production planning and scheduling cannot be separated, integrated production planning and scheduling optimization model is set up. After exploring the game model, agent structure，evolutionary algorithms, the multi-agent evolutionary game optimization algorithm is proposed, which is applied to the flexible job shop production planning and scheduling for decision support. The enterprise economic benefits are improved. This research is of obvious innovation, theoretical significance and practical value.

研究与应用优化技术进行生产计划与调度是提供经济效益的重要手段。本课题把博弈理论、多智能体技术及演化算法引入制造业生产计划与调度领域，充分考虑柔性作业车间工序对机器指定不唯一且生产计划与调度无法分离的特点，建立生产计划与调度集成优化模型，并在充分探索博弈模型、智能体构造、演化算法等的基础上提出多智能体演化博弈方法，并对所建问题模型进行求解，为企业生产计划和调度提供决策支持，提高企业经济效益。本课题研究成果具有明显的创新性，具有重要的理论意义和实用价值。

研究与应用优化技术进行生产计划与调度具有重要的理论意义和实用价值。本课题针对当前热门的柔性作业车间，建立了生产计划、调度和集成多复杂度模型；提出了新的改进多目标演化优化策略及算法；针对柔性作业车间调度优化问题提出新的全局随机机器选择策略，改进了演化优化的初始种群生成策略；将集成优化模型中的多目标视为博弈中的多参与人，结合改进的初始种群生成策略，在演化博弈过程中以纳什均衡作为当前全局最优解，解决了柔性作业车间生产计划及调度集成优化问题。.在项目资助下，已发表和接收论文7篇，其中1篇SCI、4篇EI，待发表3篇。培养硕士生3名，其中1名已取得硕士学位，2名在读。项目投入经费23万元，支出11.7882万元，各项支出与预算相符。剩余经费11.2118万元，计划用于本项目研究后续支出。.项目研究过程中，多次参与国内外学术交流，并与相关学者进行探讨。受本项目研究发现的启发，为进一步研究演化博弈与优化算法的结合策略，项目负责人2016年底受国家留学基金委资助进入纽约州立大学布法罗分校工业与系统工程方向研究实验室，进行为期一年的访学，与庄俊教授合作，共同开展演化博弈优化算法的研究。.在项目执行期间，严格按照申报书内容及所列方向进行研究，虽已取得了一些成果，但仍然有许多后续工作有待进一步展开，如继续深化算法的工程应用、博弈论和演化计算的其它结合方式等。力争在后续研究中，完善演化博弈优化理论和算法的研究。