工业工程

基于模糊聚类分析的制造企业精益管理工具分类研究

牛占文, 杨福东, 荆树伟

2017, 20 (4): 1-10. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2041

摘要 ( 856 )

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PDF(475KB) ( 5937 )

精益管理在制造型企业的实践中实施成功率较低，其中一个主要原因是精益工具的选择与企业所处的精益管理实施阶段不相匹配。通过总结、归纳国内外研究和实践中采用的各种精益管理工具，分析各种工具的不同属性，建立以属性为基础的多层评价指标体系，对精益管理各实施阶段分别进行各工具的特征属性值评价，得到相应的特征矩阵，然后利用模糊聚类分析的方法，得出该精益管理实施阶段相匹配的精益管理工具集，同时根据工具之间的特征属性相似度，讨论工具集的使用原则。以两家制造型企业为例，详细描述该方法的具体实施步骤，并对实施效果进行跟踪验证，为制造型企业在精益管理推进中科学、有效的选择精益管理工具提供了决策支持。

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设计过程业主负面行为测量指标体系构建与检验

潘鹏程, 刘欢, 何威

2017, 20 (4): 11-17. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-4226

摘要 ( 1211 )

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PDF(430KB) ( 5923 )

针对我国建设项目情境下，业主与建筑师之间的符合建筑师特有职业特征的业主负面行为进行研究，利用文献研究、深度访谈、专家学者咨询、统计分析等方法对业主负面行为指标体系进行开发并验证。验证结果表明：业主负面行为指标体系可分为压力式沟通、范则偏离、轻视劳动、外行指导4个维度，且该指标体系具有良好信效度，可用于对业主负面行为的测量，并为今后相关方面的研究提供参考与借鉴。

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时间依赖网络城市物流车辆调度的模型及算法

刘兰芬, 杨信丰

2017, 20 (4): 18-24. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-4077

摘要 ( 1117 )

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PDF(484KB) ( 6075 )

在城市配送中，车辆在不同时间段通过相同路径的行驶时间可能不同，时间依赖网络能更好地刻画城市物流车辆调度的实际特征，解决时间依赖条件下的城市物流车辆调度优化问题具有更强的实际应用意义。文在分析时间依赖网络车辆行驶时间的基础上，综合考虑顾客及物流公司两方面要求，以总配送时间、使用车辆数最小及客户满意度最大为目标，建立多目标时间依赖网络城市物流车辆调度模型；设计了遗传算法对该模型进行求解，并进行了算例研究，算例分析表明本模型在城市物流车辆调度方面是合理可行的，设计的算法是有效的。

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中小城市公交线网及发车频率同步优化

罗孝羚, 蒋阳升

2017, 20 (4): 25-30. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2022

摘要 ( 1047 )

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PDF(355KB) ( 5997 )

为解决现有模型没有考虑公交线网及发车频率进行同步优化，以及求解的算法效率不高的问题，本文构建了以乘客出行时间最小化为目标的公交线网及发车频率同步优化的混合整数规划模型，并设计了相应的改进遗传算法求解该模型。为了提高算法执行效率，本文首先设计了客流换乘比例下界值对公交线网结构作出初步评价，对于客流换乘比例高于设定的下界值的线网不进行后续发车频率设计及目标函数计算，以减少由不可行解带来的后续计算。通过一案例测试分析表明该方法能够同时求解出公交线网的布局方案以及各线路相应的发车频率。最后，对下界值取值与计算时间及最终优化结果的关系进行了数值分析。结果表明：在下界值取值由1逐渐减小至0.4的阶段，目标函数值保持不变，但计算时间逐渐减小，节约时间最多达到40%以上。但当下界值取值小于0.4时，虽然计算时间仍在减小，但目标函数值逐渐变大已不是最优解。说明应用该模型及算法设计公交线网规划时，合理的下界值取值能够保证解的质量的同时极大提高算法执行效率。

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考虑客户等待时间感知的快递车辆优化调度

黄益平, 杨琴, 李青, 张伟

2017, 20 (4): 31-36,48. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-3301

摘要 ( 1118 )

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PDF(908KB) ( 6108 )

通过制定科学合理的快递车辆调度方案，以达到提升客户满意度，降低企业运输成本的目的。从客户为行为主体的角度出发，首先结合现实情境及认知心理学分析客户对等待时间的感知，并在前景理论中融入模糊理论以构建客户等待时间感知满意度函数；然后运用三元组α/β/γ方法对问题进行描述，建立以最大化平均客户等待时间感知满意度和最小化运输里程为目标的快递车辆调度模型；其次设计与调度模型相适应的模拟植物生长算法；最后通过MATLAB软件结合实际数据进行仿真求解。仿真结果表明，模拟植物生长算法求得目标函数值较节约里程算法增加0.287 6，验证了算法的有效性，实现了客户及物流企业利益的均衡优化。

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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

2017, 20 (4): 37-48. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2023

摘要 ( 1749 )

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PDF(1884KB) ( 6302 )

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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考虑医患满意度和手术成本的日手术排程方法

郝志刚

2017, 20 (4): 49-56,71. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-3054

摘要 ( 1340 )

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PDF(1354KB) ( 6025 )

针对手术排程问题涉及众多利益相关者的特点，本文考虑相关医疗资源约束，在手术排程问题中寻求最优的开启手术室数量以降低手术成本，寻求最优的手术顺序以降低病患的等待时间和医生的加班时间，从而提高病患、医生和医院三方满意度，并依此建立了求解多目标手术排程问题的优化模型；根据问题特点，基于改进的非支配排序算子的非支配排序遗传算法（INSGA-Ⅲ）求解问题，并提出种群染色体唯一策略等以进一步提升算法的搜索性能，利用GD和HVR指标检验算法的性能。最后，通过对某三甲医院的日手术排程过程进行仿真实验，验证了所提出的手术排程方法的可行性和有效性。

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基于灰色聚类方法的关键链项目工期风险评估

李康, 徐海燕, 陈浩

2017, 20 (4): 57-64. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-3091

摘要 ( 845 )

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PDF(467KB) ( 5944 )

工期不确定以及资源冲突等问题的存在使得项目进度管理更加复杂。为有效地识别工期风险，本文在灰色关键链法的基础上，首先运用一致指数对工序工期进行灰色估计，并综合考虑资源紧张度、工序复杂度、开工柔性、风险偏好、环境不确定性5个影响项目进度的不确定性因素。然后，基于三角白化权函数的灰色聚类评估模型确定综合聚类系数，从而进行工期风险评估。最后通过算例分析，快速识别工期风险大的工序，降低工期延误风险，验证所提方法的有效性和实用性。

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基于混合Petri网的卫浴陶瓷工艺链能耗动态特性评估

杨碧霞, 杨海东, 李洪丞

2017, 20 (4): 65-71. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e16-3321

摘要 ( 745 )

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PDF(2127KB) ( 6058 )

为揭示卫浴陶瓷生产工艺链能流特性，评估其能耗性能，降低制造过程能耗强度，分别分析了卫浴陶瓷离散流与连续流工艺能耗过程机理，基于混合Petri网建立了单元工艺以及全工艺链能流特性模型，并提出一种基于比能耗的工艺链能耗性能评估方法。利用能源管理系统采集的数据，对所提模型与方法进行了仿真验证。结果表明，所建混合Petri网模型能够从工艺单元到全工艺链清晰反映能耗驱动机理、能流过程特征等；当8 t、40 t球磨机的生产率分别为0.478 t/h、2.353 t/h，成型、施釉、烧成工艺的生产率分别为2.638 5 t/h、2.651 9 t/h、2.62 t/h，工艺链比能耗最优为4.411 9 MJ/kg，工艺间速度匹配对工艺链能耗性能具有较大影响。

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基于DMAIC法的进气歧管生产质量改进研究

周南南, 韦建, 吴晓峰, 于芹, 应永琼

2017, 20 (4): 72-78. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2064

摘要 ( 734 )

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PDF(440KB) ( 6100 )

从企业的调研中了解到某汽车配件公司所生产的进气歧管没有达到6σ标准。结合公司的现况以及当前的管理模式，决定在该公司的进气歧管生产质量改进过程中导入6σ中的DMAIC法。对目前低于6σ规定标准的产品进行定义、测量与分析，继而提出质量问题的改进方案，结合热插机实验，验证改进方案的效果。最终提出对装配环节质量的控制方法，在此过程中会运用QC七大手法、防呆设计、统计调查表、FMEA等一些质量管理方法对问题进行假设、分析以及验证。

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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

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

摘要 ( 958 )

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PDF(5375KB) ( 6228 )

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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基于碳税征收的供应链合作博弈分析

单而芳, 王艳

2017, 20 (4): 87-93. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-4017

摘要 ( 1121 )

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PDF(685KB) ( 5922 )

用合作博弈的思想来研究单制造商、单零售商的二级供应链，建立制造商单方面决策模型和制造商、零售商共同合作决策模型，以此分别寻求满足政府低碳政策要求和保证供应链合作企业利润的碳排放的平衡点，并利用合作博弈经典的Shapley值分配法对供应链上合作企业的收益进行合理公平地分配，得出不管是从制造商的减排效果还是从零售商制造商的最终受益来说，供应链的各参与者共同合作决策的优势远远大于单独决策的结论。最后，通过算例分析说明了该模型的可行性。

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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

2017, 20 (4): 94-100. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2025

摘要 ( 1004 )

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PDF(582KB) ( 6249 )

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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策略乘客行为下航空供应链竞争协调研究

邹柳馨, 李豪, 谭美容

2017, 20 (4): 101-107,115. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-2044

摘要 ( 887 )

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PDF(996KB) ( 5958 )

在已有的航空公司销售供应链研究中，中介代理商只是一个普通的跟随者，甚至有被直销取代的趋势。本文在供大于求且面临策略乘客的竞争市场环境下，研究了由中介主导并决定收益分享比例的双航班竞争销售供应链模式。通过建立双航班竞争的博弈模型，求解出航空公司和中介的收益及其分享比例，并分析了该供应链的有效性。研究结果表明：在乘客购买偏好较小时，该模式对航空公司有利。从收益的视角看，该模式存在的情况下优于直销模式。

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机场飞行区人为风险传染行为仿真研究

唐辛欣, 罗帆

2017, 20 (4): 108-115. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.e17-3031

摘要 ( 756 )

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PDF(939KB) ( 5667 )

为探究机场飞行区人为风险传染行为变化规律，以科学合理地进行风险影响因素的管控，构建了由变化速度、易感系数（暴露系数、遗传免疫性）和持鲜明态度群体比例等因子构成的机场飞行区人为风险传染行为动力学模型，其中遗传免疫性包括工作人员的生理状态、心理状态、业务技能和人际关系等4方面。运用Matlab软件模拟仿真了系统平均态度随各因子变化的规律，结果表明：系统初始态度决定平衡状态平均态度倾向，且不同初始态度下，系统暴露系数和遗传免疫性对平均态度变化的影响不同；系统中持鲜明态度的群体比例越高，平均态度趋于平衡的速率越慢。结论为系统面对风险时不同初始状态下的风险管控策略提供了理论依据。

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