一種多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，其特征在于：步驟如下：1）、基于WBS進(jìn)行共享資源預(yù)約及審批；2）、其次各個(gè)單項(xiàng)目再基于審批通過(guò)的共享資源配額及自有資源限量，采用基于優(yōu)先規(guī)則、并行調(diào)度的啟發(fā)式算法對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行平衡優(yōu)化。本發(fā)明采用簡(jiǎn)單啟發(fā)式算法，并且采用并行調(diào)度，可以在一定程度上緩解作業(yè)優(yōu)先規(guī)則的選取對(duì)平衡結(jié)果的影響。
【專利說(shuō)明】一種多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用兩級(jí)決策，并基于優(yōu)先規(guī)則的并行調(diào)度啟發(fā)式算法的多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天型號(hào)任務(wù)的增加，項(xiàng)目群研發(fā)取代了單一項(xiàng)目研發(fā)。在項(xiàng)目群研發(fā)中，資源利用沖突嚴(yán)重，而當(dāng)前航天型號(hào)任務(wù)研發(fā)中，計(jì)劃編制執(zhí)行還不能充分統(tǒng)籌資源，研發(fā)人員疲于奔命，導(dǎo)致項(xiàng)目延期，質(zhì)量難以保證。因此在有限資源條件下，對(duì)多項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)行資源優(yōu)化調(diào)度，提高利用率，避免沖突，保證型號(hào)研制任務(wù)的按期完成是航天型號(hào)研發(fā)項(xiàng)目管理的重要課題。
[0003]目前，常用的企業(yè)級(jí)項(xiàng)目管理軟件主要有Primevera的P3和P6。其資源平衡技術(shù)方案:在平衡時(shí)，可以設(shè)定需要考慮的其他項(xiàng)目的優(yōu)先級(jí)。在平衡優(yōu)化計(jì)算資源可用量時(shí)，從資源限量中扣除優(yōu)先級(jí)高于設(shè)定值的項(xiàng)目的資源分配量。即優(yōu)先滿足優(yōu)先級(jí)高的項(xiàng)目對(duì)共享資源的需求。在上述基礎(chǔ)上，采用基于優(yōu)先規(guī)則、串行調(diào)度的啟發(fā)式算法進(jìn)行平衡優(yōu)化。
[0004]P3、P6中的資源平衡主要是在平衡優(yōu)化時(shí)才考慮與其他項(xiàng)目中的共享資源沖突問(wèn)題。如果此時(shí)優(yōu)先級(jí)高的項(xiàng)目已經(jīng)不合理地占用了過(guò)多的共享資源，則會(huì)對(duì)優(yōu)先級(jí)低的項(xiàng)目的平衡優(yōu)化造成較大影響。此外，各個(gè)項(xiàng)目必須按照優(yōu)先級(jí)的高低依次進(jìn)行平衡優(yōu)化，否則優(yōu)先級(jí)別低的項(xiàng)目的平衡優(yōu)化效果必然會(huì)被優(yōu)先級(jí)高的項(xiàng)目所破壞。此外，其優(yōu)化算法采用串行調(diào)度，對(duì)作業(yè)優(yōu)先規(guī)則選擇的合理性有較大的依賴。
[0005]航天型號(hào)項(xiàng)目大多資源緊張，項(xiàng)目間對(duì)共享資源需求沖突嚴(yán)重。為最大化綜合效益，應(yīng)盡可能保證全部或者大多數(shù)項(xiàng)目的資源需求，實(shí)在無(wú)法滿足時(shí)才優(yōu)先保證級(jí)別高的項(xiàng)目的資源需求。此外，航天型號(hào)項(xiàng)目繁多，如采用串行方式進(jìn)行平衡優(yōu)化，必然會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。而且，航天型號(hào)項(xiàng)目的復(fù)雜性，對(duì)于作業(yè)優(yōu)先規(guī)則的選擇需要對(duì)項(xiàng)目及優(yōu)化方法都有較深入理解，需降低優(yōu)先規(guī)則選擇對(duì)平衡結(jié)果的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決【背景技術(shù)】中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，從而達(dá)到協(xié)調(diào)資源沖突，使項(xiàng)目計(jì)劃更具可行性的目的，并支持大規(guī)模的企業(yè)級(jí)應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，其特征在于:步驟如下:
[0009]I)、基于WBS進(jìn)行共享資源預(yù)約及審批；
[0010]2)、其次各個(gè)單項(xiàng)目再基于審批通過(guò)的共享資源配額及自有資源限量，采用基于優(yōu)先規(guī)則、并行調(diào)度的啟發(fā)式算法對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行平衡優(yōu)化。
[0011]作為一種改進(jìn)，所述步驟I)中共享資源預(yù)約的范圍是:僅在WBS節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)約，并且只針對(duì)共享資源進(jìn)行預(yù)約。[0012]作為一種改進(jìn)，所述步驟I)中預(yù)約的方式:預(yù)約及審批都基于共享資源未來(lái)周期的預(yù)約可用量進(jìn)行；預(yù)約時(shí)預(yù)約可用量?jī)H作為參考；審批時(shí)預(yù)約可用量則作為強(qiáng)制性約束，預(yù)約可用量必須大于等于O時(shí)才能審批通過(guò)。
[0013]作為一種改進(jìn)，步驟2)中采用了簡(jiǎn)單啟發(fā)式算法，根據(jù)項(xiàng)目的不同情況，選擇合適的優(yōu)先規(guī)則，并且求解算法中增加了并行調(diào)度。
[0014]作為一種改進(jìn)，步驟2)中采用了準(zhǔn)預(yù)處理集合Et，減少了重新計(jì)算Dt的時(shí)間；算法不改變資源分配的數(shù)量，僅在其總浮時(shí)范圍內(nèi)逐個(gè)周期進(jìn)行調(diào)整。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過(guò)基于WBS的共享資源預(yù)約與反饋，各個(gè)項(xiàng)目以預(yù)約通過(guò)的資源量作為分配限量具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]I)可以消除共享資源在項(xiàng)目間的沖突和超額分配的情況。
[0017]2)各個(gè)優(yōu)先級(jí)的項(xiàng)目可以并行進(jìn)行平衡優(yōu)化，彼此不互相影響。
[0018]3)由資源經(jīng)理在項(xiàng)目間充分的溝通、調(diào)整，相比單純依靠項(xiàng)目?jī)?yōu)先級(jí)能取得更好的綜合效益。
[0019]4)由于WBS節(jié)點(diǎn)、共享資源相比所有作業(yè)節(jié)點(diǎn)、整個(gè)資源庫(kù)的數(shù)量很小，由人工進(jìn)行調(diào)配具有可行性。
[0020]本發(fā)明采用簡(jiǎn)單啟發(fā)式算法，并且采用并行調(diào)度，可以在一定程度上緩解作業(yè)優(yōu)先規(guī)則的選取對(duì)平衡結(jié)果的影響。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的程序流程圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的資源平衡算法流程圖。
[0023]圖3為本發(fā)明平衡過(guò)程中作業(yè)在各作業(yè)集間的轉(zhuǎn)移圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例
[0025]多項(xiàng)目資源平衡可視為一個(gè)兩級(jí)決策優(yōu)化問(wèn)題。先由企業(yè)將資源分配到各個(gè)項(xiàng)目中，項(xiàng)目組再將資源分配到本項(xiàng)目具體的作業(yè)中。因此本發(fā)明采用兩級(jí)決策來(lái)進(jìn)行多項(xiàng)目資源平衡:
[0026]一、基于WBS進(jìn)行共享資源預(yù)約及審批
[0027]在組織范圍內(nèi)，基于各項(xiàng)目的工作分解結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)共享資源各個(gè)未來(lái)周期在各項(xiàng)目間的配額，避免共享資源在WBS上的超額分配及資源沖突。
[0028]基于WBS的資源預(yù)約和反饋流程，如圖1所示:
[0029]I)、由項(xiàng)目經(jīng)理基于項(xiàng)目WBS發(fā)起共享資源預(yù)約請(qǐng)求；
[0030]1.1)、資源預(yù)約可預(yù)約具體資源，或某一角色的資源；
[0031]1.2)、資源預(yù)約基于各個(gè)未來(lái)周期的資源預(yù)約可用量進(jìn)行。首先根據(jù)資源日期獲取資源限量作為資源預(yù)約可用量的初始值；當(dāng)存在審批通過(guò)的同一資源在同一周期的預(yù)約請(qǐng)求時(shí)，則以資源限量減去所有已審批通過(guò)的預(yù)約量之和作為資源預(yù)約可用量。資源預(yù)約可用量即時(shí)更新，作為預(yù)約時(shí)的參考，本次預(yù)約量應(yīng)盡量控制在其范圍內(nèi)，但是允許超過(guò)該值。[0032]2)、由資源經(jīng)理對(duì)各單項(xiàng)目的共享資源預(yù)約請(qǐng)求統(tǒng)一進(jìn)行審批處理；
[0033]2.1)、資源經(jīng)理在審批時(shí)，如不能滿足全部的資源請(qǐng)求，則優(yōu)先滿足優(yōu)先級(jí)高的項(xiàng)目的預(yù)約請(qǐng)求；審批通過(guò)可滿足或調(diào)配后可滿足的預(yù)約請(qǐng)求；駁回滿足不了的預(yù)約請(qǐng)求，由項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行修改后重新進(jìn)行預(yù)約；
[0034]2.2)、步驟同1.2)，資源預(yù)約審批基于各個(gè)未來(lái)周期的資源預(yù)約可用量進(jìn)行。資源經(jīng)理應(yīng)以資源預(yù)約可用量大于等于O為目標(biāo)進(jìn)行調(diào)配，如果該值為負(fù)值，則需要增加
[0035]3)對(duì)于被駁回的預(yù)約申請(qǐng)，由項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃、資源計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整后，必要時(shí)重新發(fā)起預(yù)約申請(qǐng)。
[0036]4)由項(xiàng)目經(jīng)理基于預(yù)約的共享資源配額和自有資源進(jìn)行資源平衡。如存在無(wú)法平衡的作業(yè)，由項(xiàng)目經(jīng)理根據(jù)需要發(fā)起補(bǔ)充的預(yù)約申請(qǐng)，并返回步驟2。在項(xiàng)目所有補(bǔ)充預(yù)約資源得到滿足時(shí)，再次進(jìn)行平衡優(yōu)化，如此反復(fù)直至所有的項(xiàng)目都達(dá)到平衡或者得到一個(gè)可以接受的結(jié)果。
[0037]二、對(duì)各項(xiàng)目進(jìn)行資源平衡
[0038]2.1)、項(xiàng)目作業(yè)資源分配
[0039]將預(yù)約的共享資源、項(xiàng)目自有資源作為項(xiàng)目資源，基于項(xiàng)目資源進(jìn)行作業(yè)資源分配。
[0040]2.2)、建立單項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
[0041]目標(biāo)函數(shù):minFTN，F(xiàn)TN為項(xiàng)目最后一道作業(yè)的完工日期；
[0042]約束條件:
[0043]a)、滿足作業(yè)的前后置關(guān)系:
[0044]FTi+dj ^ FTj, j=2, 3,-,N
[0045]式中:作業(yè)i為作業(yè)j的前序作業(yè)；FT1、FTj分別表示作業(yè)1、j的完工日期；dj表示作業(yè)j的工期。
[0046]b)、各個(gè)未來(lái)周期項(xiàng)目所有作業(yè)對(duì)某一資源的需求總量不能超過(guò)該資源在選定時(shí)段的分配限量:
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，其特征在于:步驟如下: 1)、基于WBS進(jìn)行共享資源預(yù)約及審批； 2)、其次各個(gè)單項(xiàng)目再基于審批通過(guò)的共享資源配額及自有資源限量，采用基于優(yōu)先規(guī)則、并行調(diào)度的啟發(fā)式算法對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行平衡優(yōu)化。
2.如權(quán)利要求1所述的多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟I)中共享資源預(yù)約的范圍是:僅在WBS節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)約，并且只針對(duì)共享資源進(jìn)行預(yù)約。
3.如權(quán)利要求2所述的多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟I)中預(yù)約的方式:預(yù)約及審批都基于共享資源未來(lái)周期的預(yù)約可用量進(jìn)行；預(yù)約時(shí)預(yù)約可用量?jī)H作為參考；審批時(shí)預(yù)約可用量則作為強(qiáng)制性約束，預(yù)約可用量必須大于等于O時(shí)才能審批通過(guò)。
4.如權(quán)利要求1所述的多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，其特征在于:步驟2)中采用了簡(jiǎn)單啟發(fā)式算法，根據(jù)項(xiàng)目的不同情況，選擇合適的優(yōu)先規(guī)則，并且求解算法中增加了并行調(diào)度。
5.如權(quán)利要求1所述的多項(xiàng)目資源平衡優(yōu)化方法，其特征在于:步驟2)中采用了準(zhǔn)預(yù)處理集合Et，減少了重新計(jì)算Dt的時(shí)間；算法不改變資源分配的數(shù)量，僅在其總浮時(shí)范圍內(nèi)逐個(gè)周期進(jìn)行調(diào)整。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK103679404SQ201410003565
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】單承方, 尤勇生, 王俊, 鄧小靜 申請(qǐng)人:北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司