基于非合作博弈的制造网络资源调度研究

针对制造网络下不同制造任务之间存在的自由竞争关系,研究了制造网络资源调度策略,建立了一种基于非合作博弈的网络资源调度模型,制造任务被映射为非合作博弈网络资源调度模型的局中人,将各制造任务包含的子任务对应的可选网络资源设定为制造任务策略集,以各制造任务的完工时间和执行成本构建收益函数,进而将网络资源调度模型的求解转换为纳什均衡点的求解,并采用多层编码遗传算法对模型进行求解。最后,结合具体模具生产项目进行了仿真实验,验证了所提网络资源调度模型及求解算法的有效性。     

客户竞争驱动的任务调度非合作博弈

从客户竞争需求的角度出发,在分析其提交制造任务的各自利润最大化(重点考虑任务的完成时间)调度目标的基础上,针对传统的任务调度策略、方法和模型的不足,采用博弈论,提出并构建了一种具备完全信息的非合作博弈的任务调度模型。在该任务调度模型中,来源于不同客户的制造任务被映射为博弈模型中的局中人,与各制造任务所包含的工序集对应的可选加工设备被映射为各制造任务的可行方案集,各制造任务加工完成时间的倒数被映射为其收益函数。据此,对上述任务调度目标的求解就等价为寻求该任务调度模型的Nash均衡点,对Nash均衡点的具体求解,采用遗传算法实现。最后给出具体的实例来验证其可行性。     

基于Stackelberg博弈的多V2M电力交易研究

提出了采用Stackelberg博弈研究多V2M分时电价交易模式的一般模型及分析方法。根据分布式发电出力和系统负荷分布,以多个含有电动汽车的微电网为研究对象,对多V2M进行博弈方分类,在场景描述的电力交易环境下建立了两级Stackelberg博弈模型;严格证明了售电主导方和购电跟随方的两级Stackelberg博弈均衡的存在,并提出了相应的求解流程,求解24 h内系统分时电价。研究将传统价格模型和Stackelberg博弈模型进行对比,算例结果证明了博弈模型的有效性,所提出的模型和结论均具有一定普适性,为多V2M系统的发展方向和管理措施提供了理论依据。     

面向多制造任务的工艺路线优化决策方法研究

针对制造企业中多制造任务的竞争性问题，根据每个制造任务的可行工艺路线集，以制造任务的各自最短完工时间为目标，提出并构建了一种非合作博弈的多任务工艺路线优化决策模型。博弈模型分为工艺路线优化决策阶段和任务调度阶段，前者为后者提供局中人集，后者为前者提供Nash均衡解集，从而实现多制造任务的最优工艺路线的动态决策。采用遗传算法对博弈模型进行具体解算，实例验证了博弈模型的可行性。     

网络化制造环境下任务调度的非合作博弈模型及实现

传统的任务调度主要定位在单个制造车间或单元层面，难以满足网络化制造环境下的客户竞争和加工设备的跨车间甚至企业的分布式特性的调度需求。针对该问题，采用博弈论理论，构建一种网络化制造环境下任务调度的非合作博弈模型，将对任务调度的优化求解转化为对寻求非合作博弈模型的Nash均衡解。同时，采用遗传算法实现了对非合作博弈模型模型的具体解算，系统的运行实例表明了该任务调度模型和实现方法的可行性。     

基于随机回收和有限库存的逆向供应链决策分析

针对逆向供应链成员企业库存容量有限的问题,构建了由制造商和回收商构成的二级逆向供应链模型。综合考虑制造商再制造率、回收商努力程度和政府奖惩补贴等因素,分别讨论了Stackelberg博弈和集中式决策下双方的决策行为,其中Stackelberg博弈考虑制造商和回收商分别租用第三方库存两种情况。通过算例分析了决策变量和第三方库存设施对逆向供应链各企业收益的影响。研究结果表明:在第三方库存条件一定时,集中式决策优于Stackelberg博弈;在分散式决策下,与回收商负责租用第三方库存相比,制造商租用第三方库存可使各方决策更优,并能使供应链整体效益更高。     

基于博弈分析的产品多目标设计问题的求解方法

将博弈论应用于多学科多目标设计决策问题中,根据各博弈方策略集划分情况,分别构建基于合作博弈、非合作博弈和混合博弈等多目标设计决策模型,并探讨各种模型的求解方法.合作博弈模型的求解是先通过正交约束法获得Pareto前沿,然后基于合作博弈模型在Pareto解集中选取均衡解;非合作博弈的求解是先构建各博弈方的理性响应集,然后通过求交集来获得均衡解;混合博弈则是合作和非合作博弈的综合,用于单独采用合作或非合作博弈模型不适用的情形.最后以汽车盘式制动器的设计为例证明了本文方法的可行性和有效性.     

基于遗传算法的e-制造调度系统研究

为了实现e-制造系统中制造任务的调度,基于e-制造哲理,对基于产品BOM流的e-制造调度问题进行了研究,提出并设计了e-制造调度系统的求解机制与数学模型,针对所建立的数学模型,设计和开发了一个基于遗传算法的物理e-制造单元调度系统,进而根据物理/逻辑e-制造单元、e-制造系统和e-制造任务之间的映射关系和动态关联,实现了e-制造系统调度的求解过程。最后,通过调度算例分析,表明该系统能有效完成e-制造系统中制造任务的调度。     

基于模糊博弈的合作联盟最优利益分配模型

为解决合作联盟在经典博弈下不存在最优利益分配方案的缺陷,借助参与度隶属函数,构建了模糊平均单调博弈模型,通过博弈模型的求解来解决合作联盟最优利益分配问题,用定理证明了模糊平均单调博弈下模糊核心及模糊谈判集分配模型的等价性,表明合作联盟最优利益分配方案的存在性,进而借助任意计算模型求解合作联盟最优利益分配方案。同时构建了模糊简化博弈模型,通过计算模糊简化博弈特征函数的最大差值确定最好的联盟合作伙伴,并论证了模糊简化博弈和模糊平均单调博弈之间的转换关系。通过算例验证了分配模型的可行性。该结果丰富了模糊合作博弈解的研究与应用,也为联盟成员的合作行为提供了新的理论依据。     

基于博弈论的虚拟制造网络车间调度优化方法

针对虚拟制造网络中的车间调度问题,提出了一个非合作博弈调度优化模型,将车间调度问题转化为一场博弈。在分析该博弈调度模型的理想纳什均衡存在性的基础上,提出了D最小纳什均衡的概念。结合虚拟制造网络中车间调度问题的特点,设计了染色体编码与解码方案以及适应度函数,提出了一种基于遗传算法的博弈调度求解算法来求得该博弈调度模型的D最小纳什均衡。在若干基准实例上验证了该方法的有效性。     

有固定需求底线的逆向供应链定价策略研究

为了解决逆向供应链中的定价策略问题,根据单一制造商和单一零售商构成的二级逆向供应链系统,应用博弈理论研究废旧产品回收数量超过或低于需求底线时,制造商和零售商的定价策略。得出了斯坦克尔伯格均衡和纳什均衡2个非合作博弈的均衡解,以及一个合作博弈的均衡解（联合定价）,同时给出了各定价策略下的最优回收量。对各种定价策略作了进一步的比较,并通过案例进行了分析。     

A game-theory approach for job scheduling in networked manufacturing

This paper presents a new kind of scheduling solution for jobs in networked manufacturing environments. The main contributions of this study can be focused on three points: The first is to distinguish the concepts and requirements of job scheduling in the networked manufacturing environment form those in the traditional manufacturing environment. The second is to construct a game-theory mathematical model to deal with this new job scheduling problem. In this presented mathematical model, this new job scheduling problem is formulated as an N-person non-cooperative game with complete information. The players correspond to the jobs submitted, respectively, by related customers and the payoff of each job is defined as its makespan. Each player has a set of strategies which correspond to the feasible geographical distributive machines. Therefore, obtaining the optimal scheduling results is determined by the Nash equilibrium (NE) point of this game. In order to find the NE point, the last point is to design and develop a genetic algorithm (GA)-based solution algorithm to effectively solve this mathematical model. Finally, a numerical example is presented to demonstrate the feasibility of the approach.     

基于斯坦克尔伯格博弈的订货提前期决策研究

研究了供应链中供应商和零售商两级间的订货提前期决策问题.考虑现实中常见而研究较少的供应商决定交货时间和零售商决定订货量的订货过程,在提前期管理成本由上下游分担的条件下,建立了基于斯坦克尔伯格博弈的订货提前期模型,对比分析了供应商先动和零售商先动情形下的提前期和订货批量决策,说明了先行公布提前期对降低供应商成本和缩短供应链中的提前期是有利的.最后,通过算例对模型和结论进行了验证.     

基于斯坦克尔伯格博弈的入厂物流利益协调问题

为探讨入厂物流的利益协调问题,提出了由一个制造商和两个零部件供应商组成的两阶供应链.以零部件供应商库存成本和制造商运输成本最小化为目标,以博弈论为基础,建立了由制造商为主方,零部件供应商为从方的两阶斯坦科尔伯格主从博弈模型.制造商采取共同订货期为基础订货和循环取货的方式,并通过相应激励来诱使供应商参与合作.该供应链协调策略实现了两阶供应链库存一配送的联合优化.通过求解斯坦克尔伯格博弈模型,得出了最优的共同订货期.订货期倍数和激励奖金的数值解.最后给出了算法和仿真分析.仿真分析讨论了相关参数变化对制造商成本、零部件供应商成本和系统总成本的影响.     

基于多目标优化的绿色供应链博弈模型及利润共享契约

为研究环境效益对绿色供应链最优决策的影响,基于多目标优化与博弈理论,构建了制造商同时考虑利润与环境双目标下的供应链博弈模型,分析了集中式与制造商主导Stackelberg博弈模式下的供应链决策,并进一步建立了利润共享契约下的博弈模型,对以上3种均衡结果进行比较。研究表明,制造商考虑环境效益目标会使自身利润减少,零售商利润、产品绿色度与环境效益相应提高,整体供应链利润先增大后减少;而利润共享契约能够实现产品绿色度、环境效益以及供应链各成员间利润的多重协调。     

A buyer-vendor EOQ model with changeable lead-time in supply chain

In this paper, we discuss a EOQ model on Stackelberg game in supply chain, that is, a distribution channel system contains one supplier and a single retailer, and the supplier in the channel holds monopolistic status, in which he not only owns cost information about the retailer but also has the decision-making right of the lead time. Under this circumstance, the optimal lead time and order cycle time of the supplier and the retailer, respectively, are investigated, and approximate solutions for then are derived. The analysis is made by numerical data that it’s likely to bring the supplier and the retailer profits and losses by controlling the lead time.