[发明专利]多项目多任务管理中的资源平衡自适应调度方法

说明书

技术领域

本发明属于项目管理技术领域，具体涉及一种复杂约束条件下多项目多任务管理中的资源平衡自适应调度方法。

背景技术

在实际项目管理实施中，无论是单项目或多项目并行，劳动力、物资材料、设备等资源是非常重要的约束条件之一，而这些资源并不是无限供应的，资源受限导致项目中资源超负荷时，在满足项目中任务搭接关系等其它约束条件的前提下，使资源平衡充分利用，项目进度计划可靠合理安排，工期最短。

传统的关键路径法(Critical Path Method，CPM)和计划评审法（Plan Evaluation and Review Technique，PERT）因忽略了资源受限而对此问题无能为力。目前能解决此问题的算法主要有精确算法和启发式算法两类，整数规划、枚举法、分支定界法等精确算法能求得最优解，但求解效率低，而且由于此问题是NP-Hard问题，对于60个任务以上的大规模问题基本无能为力。目前的启发式算法包括基于优先规则的启发式算法和以及遗传算法、蚁群算法等，基于优先规则的启发式算法只能解决1到2个优先规则，当项目优先规则多的情况下，无法做到任务的合理优先，并且进度生成机制生成调度计划的具体实现过程并没有适合实际应用的调度算法，如资源在时间段上如何去合理安排。

遗传算法、蚁群算法等自适应算法本身某些理论还待研究完善，并且依赖于基于优先规则的启发式算法，针对中小型规模问题导致求解过程中出现不必要的步骤而繁琐复杂。如在遗传算法中，针对中小型规模问题，完全可以省去选择、交叉、变异等步骤，因为初始化种群时优化结果已经出来了，从而节约了时间开销，提高了调配效率。

各种启发式算法对于当较少资源出现超负时的快捷处理方法，当FS（完成-开始），SS（开始-开始），SF（开始-完成），FF（完成-完成）四种搭接关系同时出现并且任务之间是多对多关系时，如何快速确定任务优先关系，以及任务调配条件、任务工期限制（包括父任务工期限制）、任务不能切割、任务开始时间是否提前，任务不能调度平衡时如何处理、项目之间的约束关系如何处理等实际问题并没有做出处理，不能满足项目管理实施的实际需求和客户的实际需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决项目管理的调度方法中存在的上述问题，提出了一种多项目多任务管理中的资源平衡自适应调度方法。

本发明的技术方案为：一种多项目多任务管理中的资源平衡自适应调度方法，具体包括以下步骤：

S1.资源池资源替换：查出系统资源中参与叶子节点任务并且为非完成状态的超负荷的资源，获取其替换条件，通过资源池查找符合替换条件的资源，然后依据其负荷上限判断是否超负荷，当没有超负荷并且替换平衡了所有待调配任务的超负荷资源时进行资源替换，更新资源使用情况，否则进行自动调配；

S2.获取自动调配初始化数据集合：依据叶子节点任务生命周期获取所有待调度项目中符合调配的任务的属性数据，所述属性数据包括标志码、估计开始时间、估计结束时间、估计工期、创建时间、是否关键路径任务、任务优先级、最小完成期限、松驰时间、资源集合、约束关系，获取任务所属项目的标志码、估计开始时间，估计结束时间属性数据，获取每个资源负荷上限形成需要的数据结构；

S3.动态分层加权平均处理，生成待调配任务集：依据预先设定的n个优先规则，通过页面交互确定层数，所述层数的范围是[1，n]，通过页面交互确定每层中对应的优先规则，通过页面交互确定每个优先规则对应的权重比值，然后计算相同层数的优先规则权重比值的和，其百分比作为其权重系数，通过任务的优先规则特性获得其权重值，然后对同一层中的优先规则进行加权平均，再依次对初始化集合按每层加权平均后的数值由大到小进行排序，由1到n，下一层只对上一层数值相等的任务再进行排序，直到上一层没有相等权值的任务或者层数为n时，生成待调配任务集；

S4.自动调配，从待调配任务集中选取第一个任务：

S41.计算紧前任务：依据步骤S2中获取的约束关系，所述约束关系的数据结构为AOV网，首先通过遍历得到其所有邻接点任务，如果没有邻接点任务，则其没有紧前任务约束时间点及对应的松动时间，如果有，结合这些邻接点任务在待调配任务集合中的优先级与约束时间点的先后从这些邻接点任务中获取当前任务的一个优先约束任务，再递归获取此优先约束任务的优先约束任务，直到当前任务没有约束任务或其约束任务不在待调配任务集中，得到紧前任务约束时间点及对应的松动时间；