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本书对基于Holonic制造系统的制造单元的重构机制及调度单元典型问题进行了研究；重点实现HMS系统中调度单元与任务的动态调度方法，以及算法求解效率的定量分析；对制造单元中JSP（Job Shop Problem）、FSP（Flow Shop Problem）和混合系统问题进行了深入分析，提出了确定性演化算法求解这类问题的算法框架。
赵付青，兰州理工大学，计算机与通信学院，教授，工学博士，博士后。主要研究领域为先进制造系统的基础理论，重点研究方向为敏捷制造系统实现方法及重构技术，计算智能理论及其在先进制造系统中的应用等方面，内容涉及制造系统建模，模型的动力学分析及仿真，模型的优化计算，仿生计算算法及其对Holonic制造模型的优化计算等方面。2014年1月至2015年1月受留学基金委"青年骨干教师计划”的资助赴美国佐治亚理工学院制造研究中心访问学习一年。2008年6月至2009年6月受教育部"出国留学基金”的资助赴英国Exeter大学制造企业研究中心访问学习一年。主持完成国家自然基金，国家自然基金国际合作项目，中国博士后特别资助，博士后基金一等，省自然基金，硕导基金，财政厅高校业务费，人事厅留学回国基金各1项；完成，参与国家，省部级项目13项；近5年来，发表论文49篇，SCI 16篇，EI 26篇，被引用69次；目前为制造领域国际核心期刊International Journal of Production Research，International Journal of Advanced Manufacturing Technology，International Journal of Computer Integrated Manufacturing的审稿人；获得甘肃省科技进步三等奖，兰州市科技进步二等奖，省科技创新活动，高校科技进步三等奖等共10项，获2013陇原青年人才扶持计划，甘肃省高等学校青年教师成才奖，"李政道奖学金”，学校"十一.五” 科技先进个人，青年教师讲课竞赛，教学优秀奖等荣誉称号。出版专著1部，主编教材5部（71万字）。
第1 章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 HMS 研究现状 4
1.3 HMS 调度系统 6
1.4 课题研究意义 8
1.4.1 问题的提出 8
1.4.2 研究内容 9
1.4.3 研究意义 11
1.5 拟解决的关键科学问题与方法 12
1.5.1 关键科学问题 12
1.5.2 研究方案 13
1.5.3 可行性分析 17
第2 章 动态Holonic 制造系统建模及重构方法 19
2.1 基于DHMS 参考模型的车间内部工作流程建模技术 19
2.1.1 产品Holon（PH） 21
2.1.2 任务Holon（TH） 21
2.1.3 运行Holon（OH） 22
2.1.4 在线监控Holon（SH） 23
2.2 Holon 之间的交互 24
2.2.1 企业全局的多Holon 系统交互 24
2.2.2 成员企业局部的多Holon 系统交互 25
2.3 Holonic 制造系统参考体系结构研究 26
2.3.1 Holonic 制造系统的参考体系结构 26
2.3.2 Holonic 制造系统的控制策略 29
2.4 DHVE 参考模型的映射 33
2.4.1 物理层 34
2.4.2 实现层 35
2.4.3 应用层 37
2.5 基本Holon 的建模 38
2.5.1 基本Holon 的结构及工作原理 39
2.5.2 基于Agent 的基本Holon 模型 40
2.6 DHMS 系统的分布式决策过程及实现研究 46
2.6.1 DHMS 系统中任务的分布式决策过程 47
2.6.2 订单/任务单元模型 47
2.6.3 单元Holon 向DHMS 系统的映射 50
2.6.4 Holon/Agent 协调算法 53
2.6.5 递阶式的投标和重配置 58
2.7 重构选项的识别、模拟及评估 64
2.7.1 通用配置的识别 64
2.7.2 离散事件的模拟及评估 66
2.7.3 系统层次结构 67
2.8 车间调度系统的实现 68
2.9 小结 72
第3 章 混合流水车间调度模型及其仿真计算方法 74
3.1 并行机调度模型 76
3.1.1 基本定义 76
3.1.2 模型描述 77
3.1.3 模型假设条件 78
3.2 模型稳定性证明 78
3.3 带缓冲区的混合流水车间模型及其性能分析 81
3.3.1 带有多个缓冲区的单级并行加工系统 81
3.3.2 带有一个缓冲区的单级并行加工系统 82
3.3.3 数值分析 84
3.3.4 模型性能分析 84
3.3.5 仿真实验及结果分析 88
3.4 可修混合排队调度模型及其性能分析 91
3.4.1 混合排队调度模型 91
3.4.2 数值模拟及分析 96
3.5 小结 99
第4 章 典型Job Shop 调度问题求解方法 100
4.1 Job Shop 调度问题 101
4.1.1 问题描述 101
4.1.2 Job Shop 调度数学模型 101
4.2 JSP 问题求解算法 102
4.2.1 SCE 算法 102
4.2.2 改进的SCE 算法 105
4.2.3 马尔可夫模型及收敛性分析 107
4.2.4 实验仿真与结果 110
4.3 基于改进SCE 算法的Job Shop 调度问题 113
4.3.1 编码机制 113
4.3.2 解码机制 114
4.3.3 适应度函数 115
4.3.4 SCE 算法参数分析 115
4.3.5 基于改进SCE 算法的Job Shop 调度算法 116
4.4 算法复杂度分析 117
4.5 实验仿真与结果分析 118
4.6 小结 121
第5 章 置换Flow Shop 调度算法 122
5.1 置换Flow Shop 调度问题 122
5.1.1 问题描述 122
5.1.2 数学模型 123
5.2 基于SCE 算法的置换Flow Shop 调度算法 123
5.2.1 编码策略 123
5.2.2 映射策略 124
5.2.3 适应度函数 124
5.2.4 算法复杂度分析 125
5.3 实验仿真与结果 125
5.4 小结 130
第6 章 动态预测调度模型求解方法 131
6.1 预测调度模型 131
6.2 预测调度方法 132
6.3 预测模型和Scatter Search 算法 132
6.3.1 预测模型 132
6.3.2 Scatter Search 算法 133
6.4 实验和仿真 138
6.4.1 实验相关参数 138
6.4.2 预测结果 139
6.5 小结 140
第7 章 结论 141
7.1 研究总结 141
7.2 研究展望 143
参考文献 144
附录A 发表的学术论文目录 152
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