[发明专利]基于改进型差分进化算法的功能性纤维生产排产方法

权利要求书

1.基于改进型差分进化算法的功能性纤维生产排产方法，其特征在于，包括：功能性添加设计模块和智能化排产模块；

功能性添加设计模块由订单指定纤维子模块、新型专家系统子模块和最佳功能性添加技术子模块组成；功能性添加设计模块的输入是一个或多个订单指定生产的不同品种的功能性纤维的规格和数量，输出是每种所述功能性纤维对应的一个以上的最佳功能性添加技术路径的编号；

所述新型专家系统子模块中包括新型专家系统，所述新型专家系统是含有功能性纤维添加技术知识库的专家系统；

所述功能性纤维添加技术知识库由传统的产生式规则以及神经网络计算得到的规则共同组成；

智能化排产模块由待生产纤维子模块、改进型差分进化算法子模块和智能化排产报表子模块组成；智能化排产模块具体包括如下处理步骤：

(1)将订单指定纤维子模块中的数据Q输入待生产纤维子模块中，并查询库存纤维子模块中的相应的功能性纤维的库存数量，若相应的功能性纤维的库存数量＜数据Q中对应的功能性纤维的数量，则计算出该功能性纤维的待生产数量，进入下一步；反之，则直接配送，无需再生产；

所述库存纤维子模块用于存储库存中现有的功能纤维品种、规格及数量；

(2)将与数据Q中对应的各种功能性纤维的待生产数量及其对应的一个以上的最佳功能性添加技术路径的编号输入改进型差分进化算法子模块中，输出每种待生产功能性纤维的生产顺序及对应的生产产线；

(3)将每种功能性纤维品种的生产顺序及对应的生产产线输入智能化排产报表子模块，并由智能化排产报表子模块输出文字性排产报表；

步骤(2)中，所述改进型差分进化算法子模块中包含输入编码、改进型差分进化算法模型计算和输出结果解码；

输入编码是指将某条生产线上生产的不同纤维品种的顺序编码为一个排序序列；

所述改进型差分进化算法模型是在差分进化算法计算步骤的基础上进行改进得到；所述差分进化算法计算步骤包括：初始化、适应度值评估、变异、交叉和选择，然后迭代；

所述改进型差分进化算法模型的输入为输入编码的输出；

所述改进型差分进化算法模型的约束条件为步骤(2)中每种功能性纤维的待生产数量及其对应的一个以上的最佳功能性添加技术路径的编号；

所述改进型差分进化算法模型的终止条件为初始化时设置的最大迭代次数；

所述改进型差分进化算法模型的输出为每种待生产功能性纤维的生产顺序及对应的生产产线的最优组合；

所述改进是指所述变异为利用改进型多策略变异算子对种群中随机选取的个体进行变异操作；且所述交叉为利用改进型自适应交叉概率对所述变异得到的变异个体进行交叉操作。

2.根据权利要求1所述的基于改进型差分进化算法的功能性纤维生产排产方法，其特征在于，所述利用改进型多策略变异算子对种群中随机选取的个体进行变异操作的步骤如下：

(1)变异操作1：

其中，表示第g+1代种群中的第i个变异个体的第j维元素；分别表示第g代种群中随机选取的两个个体的第j维元素，所述两个个体分别标号为r₁、r₂；表示第g代种群中最优个体的第j维元素；F为变异因子；G为最大迭代次数；

(2)变异操作2：

其中，表示第g代种群中随机选取的三个个体中的第3个个体的第j维元素，第三个个体标号为r₃；

(3)变异操作3：

其中，上述3个变异操作中的变异因子F的具体表述如下：

F＝(lng)/G。