工业工程

考虑多节点拥堵的城市道路网级联失效仿真

李彦瑾, 罗霞, 王莹

2018, 21 (4): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.001

摘要 ( 1048 )

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PDF(842KB) ( 5824 )

为量化城市路网在多个节点突发拥堵时出现的级联失效现象，解决网络重要节点拥堵而引起的连锁反应问题，本文构建了双层网络配流的网级联失效模型，采用计算路网拥堵度完成该情景下的级联失效仿真研究的方法，对级联失效现象进行分析。首先采用原始法构建路网的几何拓扑图，依次从拓扑图中删除拥堵节点，然后利用连通度、最大连通子图相对大小与圈数率3个鲁棒性评价指标衡量路网通行效率，计算出通行效率不低于10%条件下的最大节点失效比例，再运用双层网络配流模型测算级联失效时的路网拥堵度，最后通过Transcad 4.5和Matlab 2012a完成对包含54个节点、92条路段的成都市某地中等规模路网的仿真实验。实验结果表明：路网在最不利条件下的最大节点失效比例为19.3%；相比于单个拥堵节点，2个以上节点同时拥堵更易造成路网出现级联失效现象；当拥堵节点数目超过7个后，拥堵度逐渐趋于稳定并使路网到达其鲁棒性的极限。该研究旨在为多节点失效条件下的路网管控措施提供仿真技术参考。

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车路协同环境下自适应信号配时优化模型

姚志洪, 蒋阳升, 王逸

2018, 21 (4): 8-14,33. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.002

摘要 ( 982 )

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PDF(909KB) ( 6242 )

在车路协同环境下，车辆位置和速度等信息容易获得，为交通信号控制系统提供了新的数据源。针对现有信号控制系统鲁棒性差，不能适应交通流实时变化特征等问题，本文提出了一种车路协同环境下交叉口自适应实时控制优化模型。该模型以交叉口车均延误最小为优化目标，相位绿灯时长为约束条件，采用遗传算法对模型进行求解，实现了对交叉口信号配时方案的实时优化。最后，通过调查数据并设计仿真实验，证明了文中模型比感应控制效果更好，车辆平均延误减少了30%，同时能够保证交叉口各个转向的车均延误均衡。

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区间数多产品多计划期生产计划问题的目标规划求解方法

朱斌, 郭岳, 张富强

2018, 21 (4): 15-22. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.003

摘要 ( 913 )

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PDF(679KB) ( 6024 )

针对多目标、多产品、多计划期和需求、生产费用、生产能力等参数不确定的综合生产计划问题进行了研究。引入区间数描述生产计划问题中存在的不确定性，建立了以生产成本最小和设备利用率最大为优化目标的目标规划模型。为求解模型，运用区间规划理论和基于区间序关系的可能度定义，实现了区间目标规划模型的清晰等价转换，并采用Lingo软件完成模型求解。该方法解决了传统不确定优化方法在获取概率分布和模糊隶属度函数较为困难的不足，能根据决策者的偏好以交互方式分析出不同置信水平对目标的影响，为决策者在不确定环境下进行生产计划决策提供理论依据。最后，通过算例说明方法的有效性和灵活性。

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面向未知自相关过程的Bootstrap控制图设计

娄璐, 李艳婷

2018, 21 (4): 23-33. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.004

摘要 ( 842 )

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PDF(963KB) ( 5915 )

针对自动化生产中，通过拟合自回归滑动平均模型(ARMA)建立残差控制图监控未知自相关过程数据时，存在误报率高的问题，提出一种基于Bootstrap的方法，通过重构样本，对原始数据建立非参数控制图。在考虑不同的模型系数、偏移大小、样本个数及残差分布类型的情况下，通过蒙特卡洛模拟，比较传统残差控制图和新控制图的平均运行链长(ARL)，证明新控制图提高了对过程偏移的灵敏度，降低了误报率。实际应用中，新的Bootstrap控制图在仅获取一组Phase-I阶段的受控数据样本下即可生成，受所取样本个数的影响较小，且直接用于监控原始数据，适用范围广，操作简便。

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模块化生产在复杂系统制造过程的运用研究

米雷雨

2018, 21 (4): 34-42. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.005

摘要 ( 886 )

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PDF(1162KB) ( 6088 )

基于复杂系统制造过程对完善生产资料准备、缩短制造周期、增强生产计划控制力、提升高端制造业发展水平的迫切要求，根据模块化理论、制造工艺、项目管理、最优化理论等方法，构建复杂系统制造模块顺序网络图，并建立求解制造周期的整数规划模型，最后举出实例，运用优化求解软件CPLEX得出整个系统制造周期及对应的关键制造路径，运用求解结果制定生产资料准备计划及生产计划，发现模块化技术实行后，生产计划及生产资料准备计划实现最大并行化开展，且生产资料准备先于生产计划开展前完成，整个系统制造周期大大缩短，验证了模型的有效性、准确性和优越性。

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基于Max-npv的项目进度与支付集成优化

晋艳, 何正文

2018, 21 (4): 43-50,61. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.006

摘要 ( 652 )

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PDF(936KB) ( 5712 )

以某房地产项目室外基础设施配套工程为对象，对基于Max-npv的支付进度安排问题进行了研究。首先介绍了工程背景资料；其次构建了资金约束下的Max-npv调度问题优化模型，并求解获得满意支付进度安排；最后对理论求解结果与实际情况进行对比分析，项目净现值提升幅度为17.8%，项目最大化资金缺口得到改善。研究为项目支付进度管理定量化决策提供了依据。

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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

2018, 21 (4): 51-61. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.007

摘要 ( 861 )

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PDF(725KB) ( 6451 )

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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基于旅客购票行为仿真的高铁票价动态调整

徐沙, 李彦瑾, 罗霞

2018, 21 (4): 62-67. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.008

摘要 ( 952 )

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PDF(689KB) ( 5948 )

高速铁路需要一套基于市场竞争的票价调整策略，考虑旅客购票概率、高铁席位存量与时域动态票价，给出非同质旅客购票效益表达形式，采用动态规划原理推导计算席位存量和动态票价的递推公式，最终构建市场竞争环境下高铁票价动态调整模型。通过在某预售期60 d内京广高铁旅客购票仿真数据得出，非同质旅客购票到达概率满足非齐次泊松分布，与相同直达OD下的航空竞争其票价按席位存量500、375、270、207分4次完成动态调整，客票单价调整为900元、950元、1 000元、920元。研究旨在为综合运输背景下高铁客票定价提供仿真方法。

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双渠道订单农业供应链违约问题研究

冯春, 陈艳娜

2018, 21 (4): 68-74. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.009

摘要 ( 834 )

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PDF(695KB) ( 5952 )

为了分析双渠道情况下“保底收购，随行就市”型订单农业中的违约风险，减少农业合同违约率，利用博弈理论来描述农户和公司之间的交易过程和违约机理，基于逆向归纳法获得公司和农户的最优收购价和最优产量，探讨其分别在集中决策、分散决策以及纳什协商决策模式下的利润分配和行为选择。论文研究发现，在分散决策模式下的合约设计对农户有利，对公司不利，公司存在违约风险；纳什协商模型下的合约设计对农户和公司的利润水平均有利，双方均不会主动违约，该模型下的供应链可以达到稳定状态。同时纳什协商模型下的供应链整体利润大于分散决策模型下的供应链整体利润，且等于集中决策时的供应链利润，该模型可以实现供应链的完美协调。

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考虑航空战略联盟风险因素的Shapley值收益分配模型

丛晓妮, 肖瑶, 李实萍

2018, 21 (4): 75-84. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.010

摘要 ( 807 )

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PDF(452KB) ( 5873 )

航空联盟已经成为全球航空公司之间重要的合作方式，对航空公司降低成本、提高收入、扩展国际市场等有正向的影响。当航空公司加入航空联盟后，如何对合作后的收益进行合理的分配，将对航空公司的绩效以及航空联盟的稳定性产生重要的影响。为此，本文构建收益最大化为目标的决策模型，分别讨论集中决策和分散决策下两个模型的最优定价和航班频率，以及最优决策下的航空公司和航空联盟的收益。在此基础上，通过模糊综合评价方法评估航空联盟的风险，结合考虑风险的Shapley值方法对联盟的最大化收益进行公平、合理的分配，为加入航空联盟的航空公司提供有效的收益分配解决方案。最后，结合南航的实际情况，将提出的收益分配模型用于制定南航的联盟收益分配方案。

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供应商纵向持股对竞争性制造商定价策略的影响

郭强, 张婷, 王文怡

2018, 21 (4): 85-93. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.011

摘要 ( 1127 )

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PDF(828KB) ( 5880 )

研究供应商对制造商进行持股时，不同的市场结构与持股比例对竞争性制造商定价策略的影响。根据制造商市场地位的差异，构建双寡头领导者、被持股制造商为领导者与未被持股制造商为领导者3种持股模型，运用博弈论中的逆向归纳法求解各模型均衡产量，零售价格及最优利润。研究发现：1)被持股制造商的最优零售价格在自身强势时最高，在竞争对手强势时次之，未被持股制造商的产品价格同时受到持股比例与市场结构的影响；2)持股比例较大时，被持股制造商具有“先动优势”，持股比例较小时，具有“后动优势”，而未被持股制造商的“后动优势”与持股比例无关；3)供应链整体利润随持股比例的增加先升高后降低，社会福利与持股比例呈正相关。

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风险规避对制造商开通直销渠道的影响

陈银平

2018, 21 (4): 94-103. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.012

摘要 ( 1101 )

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PDF(685KB) ( 5565 )

研究了风险规避对制造商开通直销渠道的影响。运用博弈论中个人理性和激励相容原则建立单渠道和双渠道供应链需求模型，得出均衡情况下供应链各成员的最优决策及社会福利。研究发现，仅当决策者风险规避度和直销渠道销售成本满足一定条件时，制造商开通直销渠道有利可图；且直销渠道并非总侵蚀零售商效用。当决策者风险规避度较大且直销渠道成本适中时，供应链价值减少。社会福利总随着制造商风险规避度的增大呈现先减少后增加的趋势。

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研发型企业多项目人力资源调度研究——基于蚁群优化的超启发式算法

伊雅丽

2018, 21 (4): 104-109. doi: 10.3969/j.issn.1007-7375.2018.04.013

摘要 ( 1034 )

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PDF(512KB) ( 5654 )

现阶段，研发型企业的项目处于多项目环境下，为了解决多项目并行时人力资源争夺问题，本文针对该类企业多项目管理中人力资源调度进行优化研究，以考虑项目延期惩罚成本的最小总成本为目标函数，将现实问题抽象建模。基于国内外的研究提出了一种超启发式算法进行求解，该算法将人力资源调度问题分为项目活动分配和人员选择项目活动两个部分，采用蚁群优化作为高层启发式策略搜索低层启发式规则，再进一步根据规则解构造出可行解。最后本研究设计多组仿真实验与启发式规则进行对比，结果表明该算法有较好的搜索性能，为人力资源的调度问题提供了新的解决方案。

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