《魯棒性項目調度模型與方法研究》凝聚了作者近年來在不確定性項目調度優化方面的主要研究工作,從多個方面對魯棒性項目調度問題展開了深入探索。主要內容包括:基于時差效用函數的雙目標資源約束型魯棒性項目調度問題、基于魯棒性目標的關鍵鏈項目調度新方法、隨機資源受限的魯棒性項目調度問題、不確定情形下項目進展過程的財務狀態評估方法等新的研究問題。《魯棒性項目調度模型與方法研究》對所研究的每種問題都構建了優化模型并設計了相應的求解算法,而且通過大規模數值仿真測試驗證了多個模型及算法的有效性。從實踐操作角度,詳細地探究了如何構建大規模數值仿真實驗的相關問題,進而以求解資源約束型項目調度問題的遺傳算法為載體,研究了基于面向對象技術實現算法的程序設計思路及代碼編寫。此外,《魯棒性項目調度模型與方法研究》將理論與方法的闡述相結合,對某些新的模型和求解方法選擇了典型的數值實例進行說明,以增加理論與實踐的結合。
《魯棒性項目調度模型與方法研究》既可作為管理科學與工程、工商管理、工程管理及其他相關專業的博士生、碩士生以及項目管理專業人員開展理論研究的參考用書,也可作為從事項目管理實踐工作人員的決策指導用書。
隨著我國政府倡導的“一帶一路”基礎設施建設先行戰略規劃的出臺和亞洲基礎設施投資銀行的開業,沿線國家將迎來新一輪的投資熱潮。在此背景下中國企業“走出去”的規模和力度將突飛猛進,相伴而生的項目機遇藍海時代也即將到來,而科學高效的項目管理方式將助力中國企業把握“一帶一路”的發展契機。此外,隨著我國城鎮化發展進程的加快,各類投資項目尤其是建設投資必將成為引領中國經濟未來十幾年持續穩定增長的重要引擎。如何把握內外部的機遇與挑戰,探索新型合作模式并有效應對各類項目風險,打造與國際標準接軌的項目執行力及企業核心競爭力已顯得尤為迫切。體現到微觀層面,如何安全高效地把控項目的實施過程,對承包企業的獲利水平乃至國家的聲譽都有重要影響,因此研究不確定環境下的項目進度管理符合社會經濟發展的大趨勢。當前,項目管理的發展已呈現出全球化、多元化和專業化等特點。項目調度優化理論作為項目管理中的經典核心內容,是項目管理科學性的集中體現。合理的調度計劃是降低成本、提高質量、縮短周期以及應對變化的重要保證。受項目管理實踐發展的驅動,一些新的需求和問題不斷涌現并亟待解決,這些新問題也需要通過總結、凝練向理論層面提升并探索科學的解決方法。近年來,不確定環境下的項目進度決策已引起廣泛關注,成為當前項目調度優化理論中的研究熱點。
目前已有的項目管理方面的圖書多從項目組織、管理和實施的角度概要介紹項目管理的理念和知識體系,盡管內容涵蓋了項目管理的全過程,但是對項目調度優化理論深入探索的書籍較少。雖然為數不多的著作對項目調度優化理論的發展做出了巨大貢獻,然而其研究內容主要集中在確定情形下的項目調度優化問題上,不確定情形下的項目調度優化問題研究還相對較少,相關的專著更少。但是,確定情形下傳統的項目調度理論與方法已不適用于復雜多變的項目實施環境。對此,研究者需從實踐中提取科學問題,構建新的組合優化模型,分析模型的數理結構特征及計算復雜性,設計與模型契合度高的算法并分析模型和算法的有效性。魯棒性項目調度作為研究不確定情形下項目進度管理的一種重要方法,旨在考慮如何建立不確定性因素對項目實施過程影響的模型,并得到魯棒性強的項目調度決策方案。
張靜文,女,博士,西北工業大學管理學院教授,畢業于西安交通大學管理學院,曾作為國家公派訪問學者赴美國North Carolina State University交流訪問,擔任國家自然科學基金通訊評議專家、中國運籌學會行為運籌與管理分會等專業學會的理事,并擔任《European Journal of Operational Research》《Applied Mathematics and Computation》及《管理科學學報》等國內外期刊的審稿人。
張靜文教授長期從事項目管理、運籌及調度理論等方面的教學和科研工作。她已主持國家自然科學基金2項,教育部人文社會科學基金、航空科學基金及其他省部級基金多項,獲中國博士后科學基金特別資助和一等資助,在國內外學術期刊及國際會議發表學術論文近30篇,出版學術專著1部,并獲得陜西高等學校科學技術一等獎1項,以第二完成人獲得陜西省科學技術二等獎1項。
前言
第1章 項目調度問題的核心模型及研究脈絡
1.1 基本RCPSP
1.2 兩類項目調度問題
1.2.1 確定型項目調度
1.2.2 不確定型項目調度
1.3 研究脈絡及方法
1.4 項目調度問題算例庫和特征參數
1.4.1 典型算例庫
1.4.2 特征參數
1.5 本書的內容和結構
第2章 確定型資源約束項目調度模型與算法
2.1 基本RCPSP的解空間
2.1.1 基本RCPSP解的特征
2.1.2 求解基本RCPSP的精確算法
2.2 求解基本RCPSP的啟發式算法
2.2.1 調度計劃生成機制
2.2.2 優先規則的啟發式算法
2.2.3 超啟發式算法
2.3 多模式資源約束型項目調度問題
2.3.1 MRCPSP的優化模型
2.3.2 MRCPSP模型的解空間特征
2.4 非工期目標的項目調度問題
2.4.1 基本RCPSP的變體
2.4.2 多種資源約束型的Max-NPV時間—費用權衡
第3章 魯棒性多目標項目調度
3.1 魯棒性項目調度問題概況
3.1.1 實踐背景
3.1.2 研究進展
3.2 雙目標資源約束型魯棒性項目調度
3.2.1 問題描述及模型構建
3.2.2 求解BORRCPSP的NSGA-II算法
3.2.3 實驗設計及結果分析
3.3 反應性調度程序
第4章 魯棒性關鍵鏈項目調度方法
4.1 關鍵鏈方法的現狀及問題
4.1.1 關鍵鏈方法概述及緩沖設置
4.1.2 關鍵鏈和非關鍵鏈的識別
4.2 關鍵鏈方法中的二次資源沖突困境
4.2.1 二次資源沖突困境
4.2.2 發生二次資源沖突的條件
4.3 消除二次資源沖突的策略及魯棒性指標
4.3.1 消除二次資源沖突的魯棒性策略
4.3.2 基于二次資源沖突消除策略的魯棒性指標設計
4.4 基于魯棒性目標的關鍵鏈項目調度優化
4.4.1 問題描述及模型構建
4.4.2 CCPSP—R優化模型求解
4.4.3 試驗測試及結果分析
第5章 隨機資源約束型魯棒性項目調度
5.1 隨機資源約束項目調度問題模型及特點
5.1.1 SRCPSP模型及特點
5.1.2 Graham怪象
5.2 隨機資源受限的魯棒項目調度問題
5.2.1 問題描述及模型構建
5.2.2 RRCPSP—RAD模型求解
5.2.3 測試實驗及結果分析
5.3 聯合優化算法求解SRCPSP
5.3.1 建模及求解
5.3.2 算例分析
第6章 不確定環境下項目財務狀態評估方法
6.1 隨機活動工期下的項目進度
6.2 不確定情形下的山笛形狀
6.2.1 “山笛形狀”描述
6.2.2 模型特征及算法設計
6.2.3 基于AoU的財務狀態評估
6.3 大規模數值實驗
6.3.1 實驗設計及參數配置
6.3.2 實驗指標及結果
6.4 干擾項目調度概述
6.4.1 問題描述
6.4.2 干擾項目調度問題的研究思路
第7章 面向對象的算法實現及大規模數值實驗
7.1 超啟發式算法的編碼方案
7.2 遺傳算法求解基本RCPSP
7.2.1 算法框架
7.2.2 遺傳進化過程
7.3 面向對象技術的算法編程
7.3.1 算法運行中類的抽象
7.3.2 算法中關鍵模塊的代碼實現
7.4 大規模數值實驗
7.4.1 算例產生及測試指標
7.4.2 算例的格式化數據讀入
附錄
附錄A 項目調度問題發生器ProGen的EXPL.BAS文件
附錄B 基本RCPSP的格式化數據文件
參考文獻