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一种求解资源受限项目调度问题的混合遗传算法

张学锐  
【摘要】: 资源受限的项目调度问题广泛存在于建筑工程、软件开发、飞机及轮船制造等单件或小批量生产方式的企业中。在理论上,该问题属于NP-hard问题,一直吸引着国内外众多学者的研究和关注,提出了许多求解该问题的优化算法,概括起来可分为精确算法和启发式算法。由于精确算法的求解时间呈指数增长,无法处理大规模问题。相反,启发式算法在计算大规模的问题时能在合适的时间里得出令人满意的计算结果,尤其是启发式算法中的遗传算法,作为一种全局优化搜索算法,因其简单易用,对很多优化问题能够得到令人满意的解,已在科学研究和工程最优化领域中得到广泛应用。 本文提出一种新的遗传算法,该算法的编码方式为工序优先权数的拓扑排序,解码方式采用了串行调度产生方案。算法的进化过程如下: 1.采用新的选择策略,使得每代中的优良个体的基因编码不会因为交叉操作和变异操作所破坏。 2.本文采用了峰交叉算子[40],使得算法在搜索迭代过程中对个体的优良“基因片段”进行保护,不会因为交叉和变异操作算子所破坏。 3.在变异操作中,采用把少量随机产生的新个体直接加入种群中,代替个体中单个基因发生变异,保持种群个体的多样性。 4.在每代种群的开始,采用向前向后排序搜索算法对种群个体进行局部搜索,极大的提高了算法的搜索质量。 选用标准数据库PSPLIB中的1560个例子对该算法进行测试,数值试验结果表明该算法是有效的。


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