專利名稱：一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多目標(biāo)調(diào)度優(yōu)化決策方法，屬于多目標(biāo)調(diào)度與優(yōu)化決策領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可重構(gòu)裝配線是一種具有主動(dòng)適應(yīng)外界環(huán)境變化和被動(dòng)響應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)部擾動(dòng)兩大功能的裝配生產(chǎn)線，它能夠在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過(guò)系統(tǒng)構(gòu)件的重構(gòu)，改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從而調(diào)整系統(tǒng)的功能和裝配能力以適應(yīng)產(chǎn)品品種的變化或市場(chǎng)需求量的變化。具有混流生產(chǎn)的可重構(gòu)裝配線使多品種、變批量生產(chǎn)成為可能，為了有效地利用它，必須解決可重構(gòu)裝配線的多模型混流裝配的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度的決策問(wèn)題，由于多目標(biāo)決策問(wèn)題的復(fù)雜性，其不存在通常意義下的最優(yōu)解，而是一個(gè)Pareto解集。如何對(duì)數(shù)目巨大的決策方案集合做出正確的評(píng)價(jià)，為決策者提供一個(gè)最優(yōu)化的決策方案具有十分重要的意義?，F(xiàn)有文獻(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度研究?jī)H僅是得出一個(gè)Pareto非劣解集，決策者往往要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)最后的決策，這樣的決策方法主觀偏好太多而又缺乏科學(xué)依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種優(yōu)化的生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域的可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法。本發(fā)明的一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法基于改進(jìn)的層次分析法和信息熵法，綜合了主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法的優(yōu)勢(shì)，提供了一種新的確定指標(biāo)權(quán)重值的非線性目標(biāo)規(guī)劃模型；同時(shí)針對(duì)可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度方案優(yōu)選中存在的諸多灰色信息，提供了一種基于灰關(guān)聯(lián)分析的多目標(biāo)調(diào)度決策方法，并利用決策向量與正理想?yún)⒖枷蛄筷P(guān)聯(lián)度的貼近度作為決策方案的評(píng)判依據(jù)。本發(fā)明的解決方案是提供一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法，其特征在于其包括以下步驟1)構(gòu)造可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策的指標(biāo)特征值矩陣；2)構(gòu)造可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策的規(guī)范化決策矩陣X = (Xij)mxn ；3)求取所述規(guī)范化決策矩陣的理想?yún)⒖枷蛄康幕谊P(guān)聯(lián)系數(shù)；4)利用熵求取所述規(guī)范化決策矩陣的客觀權(quán)重；5)利用AHP (層次分析法Analytic Hierarchy Process)求取所述規(guī)范化決策矩陣的主觀權(quán)重；6)構(gòu)造非線型目標(biāo)規(guī)劃模型求取步驟4)中所述客觀權(quán)重和步驟幻中所述主觀權(quán)重的組合權(quán)重；7)根據(jù)步驟6)中得到的所述組合權(quán)重和步驟3)中得到的所述灰關(guān)聯(lián)系數(shù)求取理想?yún)⒖枷蛄筷P(guān)聯(lián)度；8)根據(jù)步驟7)中的所述理想?yún)⒖枷蛄筷P(guān)聯(lián)度和步驟2、中的所述規(guī)范化決策矩陣，求解所述規(guī)范化決策矩陣的構(gòu)造向量與正理想?yún)⒖枷蛄康馁N近度；9)選取步驟8)中所述貼近度最大的決策方案為最優(yōu)決策方案。
其具體是采用的以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的(1)指標(biāo)權(quán)重的確定

為了使決策者既照顧到自己的主觀偏好，同時(shí)又力爭(zhēng)減少賦權(quán)的主觀隨意性，做到?jīng)Q策的客觀真實(shí)性，達(dá)到主觀與客觀的統(tǒng)一，本發(fā)明提供一種方法將主觀和客觀權(quán)重相結(jié)合，得到理想的組合權(quán)重；定義1 對(duì)給定的決策矩陣X = (Xij)mxn，如果向量P = (Pl, P2,…，Pj···，Pn),滿足片=InaX(Xff)，則稱ρ為系統(tǒng)正理想?yún)⒖枷蛄?；定義2 對(duì)給定的決策矩陣X = (Xij)mxn，如果向量Q = ( , ，…，屮，…，qn)，滿足:q] =Hiin(Xi7)，則稱q為系統(tǒng)負(fù)理想?yún)⒖枷蛄?；假定?duì)指標(biāo)i而言組合權(quán)重的值為Wi,通過(guò)改進(jìn)的層次分析法得到的主觀權(quán)重值為Ui,通過(guò)信息熵得到的客觀權(quán)重值為Vi，則對(duì)應(yīng)于各不同權(quán)重向量到理想?yún)⒖枷蛄?< 的加權(quán)海明距離可分別定義為
η“ dt(w) = YjWj(Xy -P^j ) Cii(U) = YjUj(Xij-P)) <(v) = Jv/x^.-^；)
1？3=1？J=I理想的組合權(quán)重應(yīng)使按組合權(quán)重和主觀權(quán)重計(jì)算的方案與理想方案的偏差與按組合權(quán)重和客觀權(quán)重計(jì)算的方案與理想方案的偏差的和最?。灰虼藰?gòu)造如下的非線性規(guī)劃模型
1
5
min f(W) = a[dt (w) - dt (u)f + β\ ι (w) - dt (v)]2
fl YYiγι γγι
= ΣΣ[ -片 )]2 +"ΣΣ[ -片)(,_、)]2
戶 1 /=1j=\ /=1
(1)
η
t Σ〒ι
J=\
O^wj <1,(1 < j<n)
式中，α決策者對(duì)主觀權(quán)重的偏好度，β為決策者對(duì)客觀權(quán)重的偏好度，α+β = 構(gòu)造以下Lagrange函數(shù)
γ γγιγι γγιγι
L(w, 2) = XX [(x, - ρ) Xwj - Uj )]2 +βΣΣ [( - P) )(。-、)]2 + 2 義(Σ wJ -!)
J=I >=1J=I >=1J =I( 2 )
對(duì)式( ο)分別對(duì)W和λ求偏導(dǎo)數(shù)，得到
f)Trnm^J( η\
- = Yj 2a{xi} - ρ] f (Wj -Uj)+ Y 2β(χ& - ρ) f (Wj - Vj) + 22 = 0 SL = 2 Vw-I =0
dwJ -1-1I^i J
mm
令 . = ajji^ - p]f +βΣν:(χι; - p]f Dj =_
~~9Z=I
則求出理想的組合權(quán)重值為
權(quán)利要求
1.一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法，其特征在于其包括以下步驟1)構(gòu)造可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策的指標(biāo)特征值矩陣；2)構(gòu)造可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策的規(guī)范化決策矩陣X=(Xij)mxn ；3)求取所述規(guī)范化決策矩陣的理想?yún)⒖枷蛄康幕谊P(guān)聯(lián)系數(shù)；4)利用熵求取所述規(guī)范化決策矩陣的客觀權(quán)重；5)利用AHP求取所述規(guī)范化決策矩陣的主觀權(quán)重；6)構(gòu)造非線型目標(biāo)規(guī)劃模型求取步驟4)中所述客觀權(quán)重和步驟5)中所述主觀權(quán)重的組合權(quán)重；7)根據(jù)步驟6)中得到的所述組合權(quán)重和步驟3)中得到的所述灰關(guān)聯(lián)系數(shù)求取理想?yún)⒖枷蛄筷P(guān)聯(lián)度；8)根據(jù)步驟7)中的所述理想?yún)⒖枷蛄筷P(guān)聯(lián)度和步驟2)中的所述規(guī)范化決策矩陣，求解所述規(guī)范化決策矩陣的構(gòu)造向量與正理想?yún)⒖枷蛄康馁N近度；9)選取步驟8)中所述貼近度最大的決策方案為最優(yōu)決策方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法，其特征在于所述步驟4)和5)中，針對(duì)指標(biāo)i的所述客觀權(quán)重為Vi，主觀權(quán)重值為Ui,它們的組合權(quán)重為Wi， 其求解公式為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法，其特征在于所述步驟6)中所述非線型目標(biāo)規(guī)劃模型為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法，其特征在于所述步驟6)中的所述組合權(quán)重的求解方法是1)構(gòu)造以下Lagrange函數(shù)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法，其特征在于所述步驟8)中求解所述貼近度的步驟為1)建立所述規(guī)范化決策矩陣X = (Xij)mxn的任一行向量Xj = (Xjl, xJ2,...，xjn)T與正理想?yún)⒖枷蛄縋和負(fù)理想?yún)⒖枷蛄縌的關(guān)聯(lián)系數(shù)求解函數(shù)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策方法，其特征在于其步驟包括1)構(gòu)造可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策的指標(biāo)特征值矩陣；2)構(gòu)造可重構(gòu)裝配線多目標(biāo)調(diào)度決策的規(guī)范化決策矩陣；3)求取理想?yún)⒖枷蛄康幕谊P(guān)聯(lián)系數(shù)；4)利用熵求取客觀權(quán)重；5)利用AHP求取主觀權(quán)重；6)構(gòu)造非線型目標(biāo)規(guī)劃模型求取4)中客觀權(quán)重和5)中主觀權(quán)重的組合權(quán)重；7)根據(jù)6)中得到的組合權(quán)重和3)中得到的灰關(guān)聯(lián)系數(shù)求取理想?yún)⒖枷蛄筷P(guān)聯(lián)度；8)根據(jù)7)中的所述理想?yún)⒖枷蛄筷P(guān)聯(lián)度和2)中的規(guī)范化決策矩陣，求解構(gòu)造向量與正理想?yún)⒖枷蛄康馁N近度；9)選取8)中貼近度最大的決策方案為最優(yōu)決策方案。本發(fā)明利用貼近度作為決策方案的評(píng)判依據(jù)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更為可靠、可信。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102354337SQ20111031115
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者丁月, 白穎, 紀(jì)愛(ài)敏, 苑明海, 郭平芳 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)