• 沒有找到結果。

有限資源規劃排程技術目前之發展

在文檔中 進度管理技術彙整之研究 (頁 61-64)

7.3.1 基因演算法(Genetic Algorithms)

Wallma(1995)成功地將基因演算法應用於求解有限資源專案排程最佳化問題上。

Chan 等人(1996)提出運用基因演算法求解營建專案資源排程最佳化問題,結果顯示 應用基因演算法在求解資源拉平最佳化,較傳統啟發式法則容易找到更佳的解。Leu 等 人(1999)提出針對專案時程的不確定性應用模糊理論與基因演算法求解在不確定專案 時程內有限資源下資源分配排程最佳化。Leu(2000)提出以基因演算法求解在不同風 險水準下最大化專案利潤模式,在其模式中時間和成本可以有抵換關係,同時考量專案 時間為模糊數的情況,以取得時間和成本間的平衡點。曾貽威(2001)以基因演算法考 慮現金流量及多重資源最佳化,發展合適於營建作業專案排程之改良基因演算法之交 配、突變計算模式(張芷宜,2004)。

蔡政峰(2001)利用基因演算法之多點平行搜尋之優點,提出以基因演算法為基礎 之排程系統,並導入了移民運算子之概念,增加演算法之搜尋能力。再以模糊數學規劃 方式來轉換成傳統之線性規劃模式,加以求解探討基因演算法支各項參數之重要性及優 先次序,以瞭解網圖密度與基因演算法之關係。

陳飛文於 2001 年利用基因演算法全域搜尋之能力,加上可平行處理之特質,充分 利用目前電腦叢集之發展,配合 MPI 平行程式語言之運作,建構兼具經濟、彈性以及高 效率之平行求解計算模式,將平行運算之技巧運用於資源限制排程求解模式。

有關基因演算法運用之優缺點整理於下(羅友廷,1999):

1. 優點:

(1) 多點同步搜尋:基因演算法同時考慮搜尋空間上多個點而不是單一個點,因 此以較有效率獲得整體最佳近似解,同時也可以避免陷入區域最佳解之機 會,此項特性乃是基因演算法的最大優點。

(2) 使用適應度函數:基因演算法之運作過程僅使用適應度函數的資訊而不需要 其它資訊,因此可以使用各種型態之適應度函數(如多目標、非線性),並 可節省計算時間以避免繁雜之數學計算。

(3) 機率式之搜尋:基因演算法係使用機率規則(stochastic)之方式去引導搜尋 方向,而不適用明確(deterministic)之規則,因而較能符合各種不同類型之 最佳化問題。

(4) 基因編碼:基因演算法係以參數集合之編碼進行運算而不是參數本身,因此 可以跳脫搜尋空間上的限制。

2. 缺點:

(1) 運算子之設計問題:根據不同之問題,需要設計不同功能之運算子,以提昇 搜尋效率。若單純使用簡單基因演算法之運算子,搜尋速度會受到影響。

(2) 重複搜尋之問題:因基因演算法沒有記憶功能,且其運作過程只與適應度函 數相關,因此往往在搜尋過程中,重複搜尋到相同之點,增加搜尋時間。

7.3.2 禁忌搜尋法(Tabu Search,TS)

禁忌搜尋法應用在營建工程最佳化問題上分別為:林宏勳(1994)應用禁忌搜尋法 在節線排程問題路線改善方法之研究,主要參考節點排程問題之路線改善方法及區域搜 尋概念(local search algorithm),發展出路線間之交換改善步驟,再加上禁制搜尋策略 擴大搜尋範圍,尋找最佳解。蕭博文(2002)應用禁忌搜尋法求解營建工程專案多重資 源排程最佳化問題,其結果顯示禁忌搜尋法求解較傳統方法有效解決資源分配與資源拉 平問題,並求得最佳解或近似最佳解。李建漳(2003)應用禁忌搜尋法建構一整合工期 /成本交換問題、資源限制排程問題之資源排程最佳化模式,透過逼近法(TOPSIS),

求解工期/成本交換問題,並計算出一個工期較短、成本較低,滿足資源限制的最佳排程 方案,最後經由實例驗證,證明可在較短時間內,有效求得最佳解或近似最佳解(張芷 宜,2004)。

7.3.3 模擬退火法(Simulated Annealing,SA)

模擬退火法最早在 1953 由物理學家 Metropolis 所發表,主要在研究複雜系統、計 算系統中能量分佈。但一直沒受到研究者之重視,因此才在 1983 年由 Kirkpatrick 提出 完整之模擬退火法,並詳述模擬退火法之基本原則和使用機制。Kirkpatrick 提出模擬退 火法之後,此種方法便被大量運用在求解工業工程各種組合最佳化問題上。

Van den Bout 和 Miller(1988)以模擬退火法為基礎融合神經網路快速收斂之優點,

發展出退火神經網路。Wright(1989)應用模擬退火法求解機關車排程問題,結果顯示 模擬退火法所求得之解優於一般傳統方法所求得之解。Jeffcoat 和 Bulfin(1993)將模擬 退火法與鄰近搜尋法相互比較,用以求解資源限制下排程問題,結果顯示模擬退火法求 得之解較佳。黃榮村(1995)提出資源限制下之模擬退火法,發展出兩階段退火法搜尋 最適解並以左右移動產生新解之方法取代傳統產生機構,結果顯示此方法確實很有效 率。Boctor(1997)提出應用模擬退火法求解多類型資源限制排程問題,結果指出若參 數設定合宜,可以得到相當良好的解。Son 和 Skibniew(1999)應用區域最佳法與模擬 退火法發展出多重啟發模式,用以求解資源拉平問題,結果顯示顯示這些啟發式模式能 產生好的合理解,且可用於複雜的排程問題。

張嘉君應用模擬退火法考量資源限制情況下建構演算模式,用以求解營建工程多重 資源限制下排程問題,其結果顯示模擬退火法應用於營建工程專案確實能有效收斂至近 似最佳解或最佳解(張嘉君,2003)。

第8章 電腦模擬技術

在文檔中 進度管理技術彙整之研究 (頁 61-64)

相關文件