[发明专利]基于剩余能力再分配的产品组合优化问题解决方法

摘要

本发明提出一种基于剩余能力再分配的产品组合优化问题解决方法，该方法原理是假设经过优先级排序后，产品序列为1,2,...i,i+1,i+2,...,n。然后按照优先级顺序将瓶颈资源分配给产品，计算各个产品的数量，在计算过程中，若产品J的数量为小数，则可向其前面的某一产品X(i)索取资源加工J，从而获得更优的产品组合方案。按照这种调整方案对已有产品组合进行调整，在某些情况下比传统TOCh方法和修订TOCh方法有优势，可以有效的减小企业资源浪费，提高企业收益，增加企业的有效产出。

主权项

一种基于剩余能力再分配的产品组合优化问题解决方法，其特征在于：包括有以下步骤：步骤1：识别系统瓶颈资源：对于资源j，j＝1,2,…,m，m为系统中资源个数；计算其需要的产能与可以利用产能之间的差值d_j，若d_j＜0，则认为资源j是瓶颈资源：$d_j={\mathrm{CP}}_j-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}(D_i\×t_{ij})$式中，CP_j表示资源j的可用生产能力，D_i表示第i个产品的市场需求量，i＝1,2,…，n，n为产品种类个数，t_ij表示单位产品i占用资源j的时间；步骤2：确定产品优先级：计算产品i的有效产出TP_i与其在瓶颈资源上的加工时间t_i的比值，得到单位时间的有效产出r_i,BN$r_{i,BN}=\frac{{\mathrm{TP}}_i}{t_i}$依据产品是否在瓶颈资源上加工，以及产品单位时间的有效产出，对产品进行优先级排序，得到产品序列P：对于t_i＞0的使用瓶颈资源的产品，按照单位时间的有效产出r_i,BN降序排列，若r_i,BN相同，再按TP_i降序排列；对于t_i＝0的不使用瓶颈资源的产品，按TP_i降序排列在使用瓶颈资源的产品之后；步骤3：根据产品优先级依次分配瓶颈资源：将全部资源先给优先级最高的产品，若资源数量足够满足优先级最高产品的市场需求量，则在满足了其市场需求后将剩余资源向低优先级产品依次传递；若传递到某产品时资源不够生产其市场需求数量时，可以得出这种产品的实数解；当所有产品生产数量达到市场需求数量，或资源耗尽时，得到产品组合实数解；步骤4：确定实数解中是否含有非整数解：如果产品组合实数解中没有非整数解，则得到的产品组合实数解为最优解，方法结束，否则进行以下步骤；步骤5：求解剩余能力：产品组合实数解中的非整数解对应产品为J，计算将产品J的非整数解向下取整后，瓶颈资源上的剩余能力t_left；步骤6：构建可行集X：对于从序列P中的第一个产品p₁到第J‑1个产品p_J‑1，计算i＝1,2,…,J‑1，得到第一个满足的产品I，则X＝{p_I,p_I+1,p_I+2…p_J‑1}；若X为空集，则将剩余资源t_left按照序列P中的顺序和市场需求分配给产品J以后的产品，方法结束，否则进行以下步骤；步骤7：剩余能力再分配：对于可行集X中的每个产品X(k)进行如下计算：计算产品X(k)的生产数量减少s个，s＝1,2,…,D_X(k)，将多出的资源s×t_X(k)以及剩余资源t_left之和按照序列P中的顺序和市场需求，以整数解方式分配给产品J及其之后的产品，得到再分配后的产品组合整数解；其中D_X(k)为产品X(k)的市场需求量，t_X(k)为单位产品X(k)在瓶颈资源上的加工时间；共计得到个再分配后的产品组合整数解；为产品p_k的市场需求量；计算每个再分配后的产品组合整数解对应的系统有效产出；取最大系统有效产出对应的再分配后的产品组合整数解为最优产品组合。