工业工程

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1. RRT与人工势场法结合的机械臂避障规划

何兆楚, 何元烈, 曾碧

工业工程 2017, 20 (2): 56-63. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2002

摘要（2691）

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PDF（pc）（1047KB）（8518）

针对人工势场法在工业机械臂避障路径规划中容易陷入局部极小值的缺陷，利用改进的快速扩展随机树（rapidly-exploring random tree，RRT）算法与人工势场法结合进行避障路径规划。首先，利用人工势场法进行局部路径规划，当陷入局部极小值时，使用改进的快速扩展随机算法自适应地选择临时目标点，使搜索过程跳出局部极小值点；当机械臂逃离局部极小值点时，切换回人工势场法进行规划。该算法不仅能够实现工业机械臂末端执行器的避障，同时能够防止杆端与障碍物产生碰撞，最终到达目标点。仿真实验表明，该方法实现简单，能够适应环境的变化，在复杂的环境下依然有效，满足机械臂避障的要求。最后，通过进行实际实验表明了实际与仿真实验的一致性。

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2. 基于IE方法的组装生产线平衡研究——以A公司为例

张磊, 李中原

工业工程 2017, 20 (3): 45-52,74. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-4040

摘要（1806）

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PDF（pc）（1904KB）（7561）

组装生产线是制造业生产线中常见的一种生产作业形式，组装线的效率直接影响整个生产线的生产效率。本文以生产平衡率、平衡损失率和平滑性指数作为评价生产平衡的参数，运用基础IE的方法来解决生产线中的平衡问题。在生产线平衡原理的基础上，以实际测定工时为据，计算A公司3号组装生产线生产平衡指标并使用IE方法对组装生产线进行分析改善。本文还利用Flexsim仿真软件对改善方案进行效果评价，验证IE方法对生产线平衡改善的科学性、有效性。改善之后，生产线平衡率由67.24%提高到93.89%，平滑性指数由8.69降低到1.26，由此可见改善效果显著。

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3. 基于小样本失效数据的机械可靠性评估

宋明顺, 鲁伟, 方兴华

工业工程 2017, 20 (5): 87-93. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-4099

摘要（1745）

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PDF（pc）（545KB）（6659）

“高可靠，少失效”的机械产品或系统特征使得可靠性评估变得愈发困难。针对这一问题，提出了一种基于三参数威布尔分布的小样本失效数据的机械可靠性评估方法。在确定寿命分布模型的基础上对小样本失效数据采用灰色估计法进行三参数估计，并进行拟合优度检验，进而通过蒙特卡洛抽样得到的子样作为参数的贝叶斯先验分布。在此基础上通过贝叶斯公式计算三参数后验分布，继而得到系统的可靠度、失效率等可靠性指标，更加准确地对小样本失效数据的机械可靠性进行评估。实际算例验证了方法的有效性。

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4. 基于客户细分和AdaBoost的电子商务客户流失预测研究

武小军, 孟苏芳

工业工程 2017, 20 (2): 99-107. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-4206

摘要（1522）

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PDF（pc）（516KB）（6548）

为了准确识别高价值电子商务客户，提高对非流失客户的预测精度，本文首先对电子商务客户进行K-mediods聚类细分识别出高价值客户，再应用过采样和欠采样相结合的改进SMOTE处理不平衡的电子商务客户数据，最后用AdaBoost算法进行预测。实证研究表明，与成熟的客户流失预测算法BP神经网络、支持向量机（SVM）和改进支持向量机（CW-SVM）相比，该方法能更好地提高预测效果，与未细分前预测效果对比，客户细分后预测效果更好。

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5. 汽车底盘生产线价值流图分析及改善方案

王秀红, 王梦飞, 索晶, 刘雪豪

工业工程 2018, 21 (1): 67-72. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2192

摘要（1339）

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PDF（pc）（497KB）（6477）

为解决W公司汽车底盘生产线平衡率低，生产线布局不合理和物流与信息流不通畅等问题，利用价值流图工具对工序进行重组，引入U型生产线和看板管理，采用柔性化的生产作业方式，设置原材料和产品终端超市。最终使生产线平衡率由71.1%提高到93.9%，增值率由4.2%提高到9.87%，加工效率由4.3%提高到11%。

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6. 基于物联网的“生产—物流”动态齐套联动问题分析及其解决方案

刘轩, 屈挺, 吴强, 张婷, 黄国全

工业工程 2017, 20 (3): 35-44. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2005

摘要（1366）

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PDF（pc）（1040KB）（6441）

研究了齐套制造企业在“生产—物流”运作过程中的动态联动问题，考虑由多个生产车间，一个包装车间和一个仓库组成的“生产—物流”系统。针对齐套制造中动态性所带来的多维度影响，分析了在“生产—物流”运作过程中动态性的影响范围，将传统的AUTOM标准物联网信息基础架构扩展为支持多层级、多阶段的“生产—物流”齐套联动信息架构，并在该基础上提出面向齐套制造的三层两阶段齐套联动机制。最后结合课题组为某大型化工产品制造企业研发的“生产—物流”管理系统，从中提出实际订单数据，并针对顾客需求临时变动所引起的动态性，采用基于遗传算法（GA）的目标级联法（ATC）进行联动优化。结果表明，相比于AIO联动优化和非齐套联动优化，本文提出的齐套联动方法不仅能够有效地提高订单齐套水平，同时还能降低“生产—物流”系统总成本。在齐套制造企业的实际“生产—物流”运作过程中，该解决方案为大型制造企业的计划精准制定和控制自主决策提供了有效的应用框架与实现手段。

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7. 竞争选址问题的单层混合整数规划模型

程春, 张莹, 薛召杰, 戚铭尧

工业工程 2017, 20 (5): 21-27. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-3094

摘要（1325）

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PDF（pc）（366KB）（6440）

经典设施选址问题基于空间垄断的假设，不考虑竞争设施的存在。而实际中，企业制定选址决策时需考虑对手的竞争。为此，研究了竞争性设施选址问题。考虑了一个离散的网络，两个服务提供者（领导者和跟随者）相继地开放一定数量的设施，以竞争市场份额。每个客户向最近的设施寻求服务。领导者需求解一个双层线性规划问题，其中下层问题是NP难问题，因为给定领导者的决策，跟随者需求解最大覆盖问题。假设跟随者采用贪婪策略，建立了一个单层的整数规划模型，将跟随者的响应集成到领导者问题的约束条件中。通过理论推导验证了模型的正确性，给出了最优解存在的条件。利用优化求解器Gurobi 6.5求解提出的模型，能在较短时间内给出40个节点的近似最优解。

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8. 基于博弈论的公立医院分级诊疗服务策略

王宁, 苗瑞, 江志斌

工业工程 2017, 20 (2): 26-31. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-1041

摘要（1631）

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PDF（pc）（354KB）（6359）

针对公立医院分级诊疗状况，以病人对医疗服务理性感知为前提，建立双寡头两阶段博弈模型，研究在政府和医疗市场共同调控下，不同级别医院针对同种疾病提供医疗服务的战略决策问题。运用子博弈精炼纳什均衡分析了两家医院的利益权衡过程。研究表明：不同级别医院可通过差异化医疗服务质量和价格获得最优利润，政府差异化医疗报销比例，有利于三级医院病人的适当分流。研究能够为公立医院定价和医疗报销政策的制定提供理论支撑。

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9. 基于Jack虚拟仿真技术的人因工效分析

兰爽

工业工程 2017, 20 (6): 96-100. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-1215

摘要（1339）

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PDF（pc）（738KB）（6303）

为了提高人机系统优化的效率和可靠性，基于虚拟仿真软件Jack的特点和关键技术，提出了人因工效分析的基本流程，并采用实证分析法，对哈尔滨商业大学学生宿舍的双层床铺进行了优化设计，改善效果明显。在此基础上，总结了运用Jack进行人因工效分析的难点，并给出了相应的解决方法。提出的人因工效分析的思路与技巧具有较强的可操作性，可广泛应用于各类人机系统的设计、分析与评价。

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10. 基于三阶段DEA模型的珠三角港口效率研究

王爱虎, 吴文玲

工业工程 2017, 20 (3): 82-88. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-1259

摘要（1229）

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PDF（pc）（362KB）（6294）

在全球经济复苏乏力，国内外贸“双降”的大背景下，港口效率的高低决定港口发展的成败。为了评价珠三角地区港口效率，选取2010~2014年珠三角地区9个市港口的投入产出面板数据，用三阶段DEA方法对珠三角港口效率进行实证分析。研究结果表明，珠三角地区港口综合效率整体偏低；规模无效率是综合效率低下的主要原因；珠三角地区港口的综合效率、纯技术效率和规模效率均呈逐年递增的趋势，但是上升幅度不明显。

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11. 手机Housing检包线平衡分析及优化设计

李军, 范丙毅, 李翔宇

工业工程 2017, 20 (2): 71-77. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e15-1503

摘要（1328）

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PDF（pc）（2396KB）（6292）

针对某电子企业手机Housing检包线目前存在的生产效率低下、劳动成本上升的问题，依据作业测定技术所获得的数据，结合Flexsim仿真技术分析检包线瓶颈，运用方法研究分别从作业方式和工站布置两个方面，对检包线进行平衡分析和优化设计，并通过Flexsim建立优化后的检包线仿真模型验证其有效性，采用新方案后，在成本降低的情况下，达到了平衡各工站负荷、提高生产效率的目的。研究表明，工业工程理论方法与仿真技术相结合，可使制造系统的改善更加有效。

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12. 工业园区中ATO订单拉动的“生产-物流”联动优化方法

吴强, 屈挺, 颜志军, 张婷, 黄国全

工业工程 2017, 20 (4): 37-48. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2023

摘要（1746）

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PDF（pc）（1884KB）（6282）

为解决工业园区中由按订单装配（assembly to order， ATO）型订单产生的生产物流信息不同步、运营成本高等问题，提出物联网环境下的三层两级联动控制机制，采用协同优化算法建模仿真分析，结果表明：1）订单动态性发生得越早，联动控制效益越明显；2）工业园区中多企业间的联动控制可有效降低物流运输成本；3）动态性发生得越晚且订单需求量级越大，联动控制越困难，但相对于不联动而言，其经济效益较好。

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13. 动态视觉搜索任务中显示移动速度对视觉疲劳的影响

刘娜, 张运红, 于瑞峰, 张高艳

工业工程 2017, 20 (2): 51-55. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-1142

摘要（1434）

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PDF（pc）（715KB）（6265）

本文探究动态视觉搜索任务中显示移动速度对视觉疲劳的影响。研究采用动态视觉搜索任务，移动速度设置为0°/s，2°/s，4°/s，6°/s，8°/s。视觉疲劳程度由临界闪烁频率衡量。结果表明搜索时间在40 min以内，视觉疲劳程度随搜索时间增加而增加。移动速度为2°/s时的视觉疲劳度与移动速度为0°/s时的视觉疲劳度没有显著差异。当移动速度在2°/s~6°/s时，视觉疲劳度随移动速度的增加而增加。移动速度为6°/s时的视觉疲劳度与移动速度为8°/s时的视觉疲劳度没有显著差异。

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14. 基于EVSM及仿真技术的精益生产改善研究

张洪亮, 骆文斌

工业工程 2017, 20 (2): 64-70. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-2313

摘要（1639）

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PDF（pc）（785KB）（6254）

构建了环境价值流图分析法，使价值流图分析涵盖了环境因素，弥补了传统价值流图分析的不足。同时，将环境价值流图分析与仿真技术结合，提高了未来价值流图绘制的客观性。以某电机厂定、转子的生产过程为例，应用环境价值流图从时间和能量消耗2个方面，识别了该厂生产过程存在的问题，以时间及能耗增值率为改善主线，利用工业工程手法与Flexsim仿真等方法进行改善，减少了在制品数，提高了该厂生产过程中的时间增值率。同时，改善了生产过程中的能耗增值率，降低了生产过程对环境的影响。

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15. 考虑碳排放约束下两级供应链生产与库存决策研究

易东波, 张雄, 胡超, 谢达胜

工业工程 2017, 20 (4): 94-100. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2025

摘要（998）

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PDF（pc）（582KB）（6230）

分别考虑3种碳政策约束下两级供应链生产库存决策问题。以企业的视角探究其在不同碳政策下如何决策以实现总成本最小化目标，通过对不同碳政策下的模型进行细化研究，证明了对于合作型的两级供应链在合理的碳政策下，企业可以大量减少碳排放量，且不明显增加总成本。同时在碳限额与交易政策下，随着碳价的提高，企业努力减少碳排放量的激励作用越明显。并讨论了在碳限额政策下碳限额 E的上下界值，在该政策下可以严格控制碳排放量，但碳限额与交易政策下企业的生产更具柔性。最后通过数值实验验证这些结论。

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16. 基于改进智能水滴算法的冷链物流配送路径优化问题研究

王维军, 罗伟

工业工程 2017, 20 (2): 38-43. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-2292

摘要（1667）

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PDF（pc）（369KB）（6224）

针对冷链物流配送路径优化问题，以传统的配送路径优化问题为基础，根据冷链物流的特性，构建了带时间窗的冷链物流配送路径优化成本模型。根据智能水滴算法的思想和原理，对智能水滴算法进行改进，把改进后的智能水滴算法运用到该模型中。最后借助MATLAB软件对实例进行仿真并与其他智能算法结果进行对比，证明该方法对于解决带时间窗的冷链物流配送路径优化问题更具准确性和优越性，能够为类似的路径优化问题提供一种可行的研究方法。

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17. 基于数据挖掘的电商搜索广告投放策略研究

张磊, 郭峰, 侯小超

工业工程 2019, 22 (1): 69-78. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.2019.01.009

摘要（1195）

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PDF（pc）（503KB）（6219）

为了降低商家的广告投入成本，同时优化用户在电商平台中的购物体验，本文应用阿里“天池大数据”平台提供的海量真实数据，构建并训练出以广告转化率为预测目标的机器学习模型。通过分析模型学习结果，挖掘出搜索广告转化率的影响因素及影响效应。结果表明：店铺物流服务、广告商品销量、消费者偏好、电商平台智能化程度等对转化率的影响较大。同时对所有影响因素在用户、店铺、广告商品、广告上下文4个维度进行归类和分析。据此提出基于平台视角及商家视角下的广告投放策略，为电商平台及其入驻商家提供参考。

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18. 基于扩展VIKOR的汽车产品质量经济性评价模型

周福礼, 代应, 王旭, 张胜男

工业工程 2018, 21 (4): 51-61. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.007

摘要（833）

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PDF（pc）（725KB）（6210）

针对复杂汽车产品质量难以量化及质量排名参差不齐的问题，综合考虑产品质量、售后服务和包含油耗、使用成本的总拥有成本等质量经济性指标，提出基于扩展VIKOR方法的汽车质量经济性综合评价模型，辅助消费者购买决策。由于评价信息多源和指标主观不确定，引入数值型、区间型及语言变量等混合类型指标量化方法；利用粗糙集属性约简删除冗余指标，确定关键影响因素，并计算熵权；通过构建混合指标欧氏距离公式和VIKOR多属性决策，得出基于综合效用值的多属性约束下的满意妥协解。案例分析验证本文模型能在消费者购车时实现智能推荐，对比是否考虑总拥有成本前后的推荐结果，可知：在不考虑使用成本情景下倾向于推荐价格便宜的产品；而在考虑使用成本等隐形损失情景下推荐高性价比的车型，更加符合购车消费者的实际情形。

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19. 预防性维修下装备二维保修策略优化模型

程中华, 杨志远, 杨红兵

工业工程 2017, 20 (4): 79-86,100. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e15-0555

摘要（954）

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PDF（pc）（5375KB）（6209）

装备保修是装备售后服务的主要内容，合理的保修策略不仅能够降低承制方保修成本，而且能够提高装备可用度。针对在装备售后服务中控制保修成本和保证可用度的问题，在不完全预防性维修下，采用加速失效时间（AFT）模型描述装备故障率，构建了装备二维保修成本和可用度模型并给出了有效解法。在此基础上，权衡军地双方利益，以保修期内费效比最小为优化目标，得到最优预防性维修间隔期。对不同保修期限下最优费效比值进行回归分析，在控制保修成本、保证装备可用度的前提下，得到柔性保修策略方案。最后，通过算例验证了模型的有效性。

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20. 面向模具项目动态调度问题的优先规则对比研究

来凯, 王小明, 陈庆新, 毛宁, 陈新度

工业工程 2017, 20 (5): 28-37. DOI: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-3035

摘要（861）

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PDF（pc）（4007KB）（6193）

模具产品的定制化特征使得大量模具企业采用项目管理的方法进行生产管理。针对大量并行项目、新项目随机到达、有限资源能力以及大量随机事件干扰导致难以获得模具项目调度最优解的问题，提出以简单高效的经典优先规则近似求解。为了评价不同经典优先规则的优劣，选取了15种适用于模具项目调度问题的规则，以随机生成的算例为实验数据设计了对应的仿真实验，并以项目群累积拖期天数、累积拖期成本以及累积拖期项目数作为评价指标。实验结果表明不同项目环境下对应不同决策目标的最优规则差异较大，所得结论不仅对于合理选择优先规则进行模具项目调度决策具有实际指导意义，也将为后续构建多规则组合的模具项目高效控制策略奠定基础。

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