調(diào)度原理算法與系統(tǒng)教學(xué)大綱

1、大學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案課程教學(xué)大綱編 碼：ME06081 Code: ME06081 課程名稱：調(diào)度原理算法與系統(tǒng) Course Title: The Principle & Algorithm & System of Scheduling課程類別：專業(yè)選修 Course category: Elective Courses in Specialty 學(xué) 分：2 Credit(s): 2開課單位：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering課程描述： 本課程是工業(yè)工程專業(yè)的專業(yè)選修課程

2、，以運(yùn)籌學(xué)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)為前導(dǎo)課程，為物流工程與設(shè)施規(guī)劃和質(zhì)量和可靠性管理的課程學(xué)習(xí)提供支撐。本課程主要包括：確定性模型預(yù)備知識(shí)，單機(jī)模型（確定性模型），更高級(jí)單機(jī)模型（確定性模型），并行集模型（確定性模型），流水車間和柔性流水車間（確定性模型），加工車間（確定性模型），開放車間（確定性模型）；隨機(jī)模型預(yù)備知識(shí)，單機(jī)模型（隨機(jī)模型），待工作提交時(shí)間的單機(jī)模型（隨機(jī)模型），并行集模型（隨機(jī)模型），流水車間、加工車間和開放車間模型（隨機(jī)模型）；實(shí)際中調(diào)度的常用算法；更高級(jí)的通用算法；現(xiàn)實(shí)調(diào)度問題的建模與解決等內(nèi)容。學(xué)生需了解調(diào)度的基本原理，理解調(diào)度的基本算法，掌握調(diào)度的基本技術(shù)，并能靈活運(yùn)用調(diào)

3、度的方法和技術(shù)，解決實(shí)際工程問題等。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生學(xué)會(huì)調(diào)度的基本原理，獲得調(diào)度的基本技術(shù)，鍛煉和提升調(diào)度能力等。Course description: This course is an elective course for industrial engineering. It is a lead course of Operations research and probability and statistics. It will provide the support for Logistics engineering and facilities planning and qu

4、ality and reliability management. This course includes: deterministic model - preliminary knowledge, single model (deterministic model), more advanced single model (deterministic model), parallel set model (deterministic model), flow shop and flexible flow shop model (deterministic model), processin

5、g workshop model (deterministic model), open shop (deterministic model); stochastic model - preliminary knowledge, the single model (stochastic model), submitted time single machine model (stochastic model), parallel set model (stochastic model), water workshop, machining workshop and open shop mode

6、l (stochastic model); the practical scheduling algorithm; the more advanced universal algorithm; the modeling and solving of real scheduling problems. Students need to understand the basic principles of the scheduling, understanding scheduling basic algorithm, master scheduling basic technology, and

7、 can flexibly use the scheduling method and technology to solve practical engineering problems. Through the study of this course, the students will possess the basic principles of scheduling, the basic technology of scheduling, exercise and improve scheduling ability, etc.課程內(nèi)容（一）課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)置本課程是為了讓工業(yè)工程專

8、業(yè)的學(xué)生在三年級(jí)的第一學(xué)期了解調(diào)度的基本理論，掌握調(diào)度的基本算法，并能靈活運(yùn)用調(diào)度的方法和技術(shù)，解決實(shí)際工程問題等。本課程對(duì)學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求有如下貢獻(xiàn)：1具有解決工程實(shí)踐中生產(chǎn)（服務(wù)）系統(tǒng)復(fù)雜調(diào)度問題所需的自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)理論以及專業(yè)知識(shí)；2具有綜合運(yùn)用調(diào)度相關(guān)知識(shí)并通過文獻(xiàn)研究對(duì)工程實(shí)踐中復(fù)雜調(diào)度問題進(jìn)行識(shí)別和提煉、定義和表達(dá)、分析和實(shí)證的能力；3具有應(yīng)用調(diào)度基本原理、并采用調(diào)度的科學(xué)方法針對(duì)工程實(shí)踐中復(fù)雜調(diào)度問題進(jìn)行研究的能力；4在工程實(shí)踐中復(fù)雜調(diào)度項(xiàng)目中，具有獨(dú)立思考，自我管理，團(tuán)隊(duì)協(xié)作和開放性工作能力；5了解調(diào)度的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。（二）基本教學(xué)內(nèi)容第一章、緒論教學(xué)目的：了解課

9、程的調(diào)度任務(wù)，調(diào)度在企業(yè)中的作用以及本書大綱。教學(xué)重點(diǎn)：調(diào)度在企業(yè)中的作用。教學(xué)難點(diǎn)：調(diào)度在企業(yè)中的作用。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1教學(xué)內(nèi)容：1. 調(diào)度任務(wù) 2. 調(diào)度在企業(yè)中的作用 3. 本書大綱。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)1學(xué)時(shí)第二章、確定性模型：預(yù)備知識(shí)教學(xué)目的： 掌握確定性模型的預(yù)備知識(shí)（框架與符號(hào)），了解根據(jù)調(diào)度者在決策過程中所具有的自由度對(duì)調(diào)度問題分類，掌握根據(jù)調(diào)度問題的復(fù)雜度對(duì)調(diào)度問題分類。教學(xué)重點(diǎn)：確定性模型的預(yù)備知識(shí)（框架與符號(hào)），根據(jù)調(diào)度者在決策過程中所具有的自由度對(duì)調(diào)度問題分類，根據(jù)調(diào)度問題的復(fù)雜度對(duì)調(diào)度問題分類。教學(xué)難點(diǎn)：根據(jù)調(diào)度者在決策過程中所具有的自由度對(duì)調(diào)度問題分類，根據(jù)調(diào)度問

10、題的復(fù)雜度對(duì)調(diào)度問題分類。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 確定性模型的預(yù)備知識(shí)（框架與符號(hào)） 2. 根據(jù)調(diào)度者在決策過程中所具有的自由度對(duì)調(diào)度問題分類 3. 根據(jù)調(diào)度問題的復(fù)雜度對(duì)調(diào)度問題分類。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)第三章、單機(jī)模型（確定性模型）教學(xué)目的： 掌握幾種主要的單機(jī)模型，總加權(quán)完成時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型、最大延遲時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型、滯后工作數(shù)量為目標(biāo)的單機(jī)模型、總滯后時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型和加權(quán)總滯后時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型。教學(xué)重點(diǎn)：總加權(quán)完成時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型、最大延遲時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型、滯后工作數(shù)量為目標(biāo)的單機(jī)模型、總滯后時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型。教學(xué)難點(diǎn)：滯后

11、工作數(shù)量為目標(biāo)的單機(jī)模型、總滯后時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型和加權(quán)總滯后時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 總加權(quán)完成時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型 2. 最大延遲時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型 3. 滯后工作數(shù)量為目標(biāo)的單機(jī)模型 4. 總滯后時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型 5. 加權(quán)總滯后時(shí)間為目標(biāo)的單機(jī)模型。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第四章、更高級(jí)的單機(jī)模型（確定性模型）教學(xué)目的： 掌握總滯后時(shí)間的一個(gè)近似方案，總提前時(shí)間和總滯后時(shí)間之和為目標(biāo)的單機(jī)模型，分主要目標(biāo)和次要目標(biāo)的單機(jī)模型，了解多目標(biāo)的參數(shù)分析。教學(xué)重點(diǎn)：掌握總滯后時(shí)間的一個(gè)近似方案，總提前時(shí)間和總滯后時(shí)間之和為目標(biāo)的單機(jī)模型，

12、分主要目標(biāo)和次要目標(biāo)的單機(jī)模。，教學(xué)難點(diǎn)：分主要目標(biāo)和次要目標(biāo)的單機(jī)模型，多目標(biāo)的參數(shù)分析。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 總滯后時(shí)間的一個(gè)近似方案 2. 總提前時(shí)間和總滯后時(shí)間之和為目標(biāo)的單機(jī)模型 3. 主要目標(biāo)和次要目標(biāo)的單機(jī)模型 4. 目標(biāo)的參數(shù)分析。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第五章、并行機(jī)模型（確定性模型）教學(xué)目的： 掌握無中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型和可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型，了解無中斷的總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型和可中斷的總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型。教學(xué)重點(diǎn)：無中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型和可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型。教學(xué)難點(diǎn)：無中斷的制造期

13、為目標(biāo)的并行機(jī)模型、可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型，無中斷的總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型和可中斷的總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 無中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型 2. 可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型 3. 無中斷的總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型 4. 可中斷的總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第六章、流水車間和柔性流水車間（確定性模型）教學(xué)目的：掌握中間存儲(chǔ)無限的流水車間和中間存儲(chǔ)有限的流水車間，了解中間存儲(chǔ)無效的柔性流水車間。教學(xué)重點(diǎn)：中間存儲(chǔ)無限的流水車間和中間存儲(chǔ)有限的流水車間。教學(xué)難點(diǎn)：中間存儲(chǔ)有限的流水車間，中

14、間存儲(chǔ)無效的柔性流水車間。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 中間存儲(chǔ)有限的流水車間 2. 中間存儲(chǔ)無效的柔性流水車間。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)第七章、加工車間教學(xué)目的：掌握為了尋找最優(yōu)解而設(shè)計(jì)的吸取規(guī)劃和分支界定方法，以制造期為目標(biāo)且沒有再循環(huán)加工車間的轉(zhuǎn)換瓶頸啟發(fā)式算法，了解以總滯后時(shí)間為目標(biāo)的轉(zhuǎn)換瓶頸啟發(fā)式算法。教學(xué)重點(diǎn)：為了尋找最優(yōu)解而設(shè)計(jì)的吸取規(guī)劃和分支界定方法，以制造期為目標(biāo)且沒有再循環(huán)加工車間的轉(zhuǎn)換瓶頸啟發(fā)式算法。教學(xué)難點(diǎn)：1. 以制造期為目標(biāo)且沒有再循環(huán)加工車間的轉(zhuǎn)換瓶頸啟發(fā)式算法 2. 以總滯后時(shí)間為目標(biāo)的轉(zhuǎn)換瓶頸啟發(fā)式算法。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.

15、3教學(xué)內(nèi)容：為了尋找最優(yōu)解而設(shè)計(jì)的吸取規(guī)劃和分支界定方法，以制造期為目標(biāo)且沒有再循環(huán)加工車間的轉(zhuǎn)換瓶頸啟發(fā)式算法，以總滯后時(shí)間為目標(biāo)的轉(zhuǎn)換瓶頸啟發(fā)式算法。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第八章、開放車間（確定性模型）教學(xué)目的：掌握無中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型，可中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型，了解無中斷下的最大延遲為目標(biāo)的開放車間模型，可中斷下的最大延遲為目標(biāo)的開放車間模型。教學(xué)重點(diǎn)：無中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型，可中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型。教學(xué)難點(diǎn)：無中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型，可中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型，無中斷下的最大延遲為目標(biāo)的開放車間模型，可中斷下的最大延遲

16、為目標(biāo)的開放車間模型。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 無中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型 2. 可中斷的制造期為目標(biāo)的開放車間模型 3. 無中斷下的最大延遲為目標(biāo)的開放車間模型 4. 可中斷下的最大延遲為目標(biāo)的開放車間模型。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第九章、隨機(jī)模型：預(yù)備知識(shí)教學(xué)目的：掌握隨機(jī)模型的預(yù)備知識(shí)（框架與符號(hào)），主要分布與分布的類別，不同形式的隨機(jī)序，了解固定調(diào)度假設(shè)下，隨機(jī)性對(duì)目標(biāo)函數(shù)期望值的影響。教學(xué)重點(diǎn)：隨機(jī)模型的預(yù)備知識(shí)（框架與符號(hào)），主要分布與分布的類別，不同形式的隨機(jī)序。教學(xué)難點(diǎn)：主要分布與分布的類別，不同形式的隨機(jī)序，固定調(diào)度假設(shè)下，隨機(jī)性對(duì)目標(biāo)函數(shù)期

17、望值的影響。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 隨機(jī)模型的預(yù)備知識(shí)（框架與符號(hào)） 2. 主要分布與分布的類別 3. 不同形式的隨機(jī)序 4. 固定調(diào)度假設(shè)下，隨機(jī)性對(duì)目標(biāo)函數(shù)期望值的影響。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)第十章、單機(jī)模型（隨機(jī)模型）教學(xué)目的：掌握不可中斷的任意加工時(shí)間分布單機(jī)模型，可中斷的任意加工時(shí)間分布單機(jī)模型，加工時(shí)間為似然比隨機(jī)序列的單機(jī)模型，了解帶有指數(shù)分許的單機(jī)模型。教學(xué)重點(diǎn)：確定性模型的預(yù)備知識(shí)（框架與符號(hào)），根據(jù)調(diào)度者在決策過程中所具有的自由度對(duì)調(diào)度問題分類，根據(jù)調(diào)度問題的復(fù)雜度對(duì)調(diào)度問題分類。教學(xué)難點(diǎn)：可中斷的任意加工時(shí)間分布單機(jī)模型，加工時(shí)間為似然比隨機(jī)

18、序列的單機(jī)模型，帶有指數(shù)分許的單機(jī)模型。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 不可中斷的任意加工時(shí)間分布單機(jī)模型 2. 可中斷的任意加工時(shí)間分布單機(jī)模型 3. 加工時(shí)間為似然比隨機(jī)序列的單機(jī)模型 4. 帶有指數(shù)分許的單機(jī)模型。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)第十一章、帶工作提交時(shí)間的單機(jī)模型（隨機(jī)模型）教學(xué)目的：掌握任意提交時(shí)間、任一加工時(shí)間和工作無中斷的單機(jī)模型，優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、工作量守恒和泊松提交的單機(jī)模型，任意提交時(shí)間且加工時(shí)間滿足指數(shù)分布的工作可中斷單機(jī)模型，了解泊松提交時(shí)間且任意加工時(shí)間的工作不可中斷單機(jī)模型。教學(xué)重點(diǎn)：任意提交時(shí)間、任一加工時(shí)間和工作無中斷的單機(jī)模型，優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、

19、工作量守恒和泊松提交的單機(jī)模型，任意提交時(shí)間且加工時(shí)間滿足指數(shù)分布的工作可中斷單機(jī)模型。教學(xué)難點(diǎn)：任意提交時(shí)間且加工時(shí)間滿足指數(shù)分布的工作可中斷單機(jī)模型，泊松提交時(shí)間且任意加工時(shí)間的工作不可中斷單機(jī)模型。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 任意提交時(shí)間、任一加工時(shí)間和工作無中斷的單機(jī)模型 2. 優(yōu)先級(jí)隊(duì)列、工作量守恒和泊松提交的單機(jī)模型 3. 任意提交時(shí)間且加工時(shí)間滿足指數(shù)分布的工作可中斷單機(jī)模型 4. 泊松提交時(shí)間且任意加工時(shí)間的工作不可中斷單機(jī)模型。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第十二章、并行機(jī)模型（隨機(jī)模型）教學(xué)目的：掌握不可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型，了解可中斷的制造期為

20、目標(biāo)的并行機(jī)模型、總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型。教學(xué)重點(diǎn)：不可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型。教學(xué)難點(diǎn)：中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型、總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 不可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型 2. 可中斷的制造期為目標(biāo)的并行機(jī)模型 3. 總完成時(shí)間為目標(biāo)的并行機(jī)模型。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)3學(xué)時(shí)第十三章、流水車間、加工車間和開放車間模型（隨機(jī)模型）教學(xué)目的：掌握具有無限中間存儲(chǔ)的隨機(jī)流水車間模型，有阻塞的隨機(jī)流水車間模型，了解隨機(jī)的加工車間和隨機(jī)的開放車間。教學(xué)重點(diǎn)：具有無限中間存儲(chǔ)的隨機(jī)流水車間模型，有阻塞的隨機(jī)流水車間模型。教學(xué)難點(diǎn)

21、：有阻塞的隨機(jī)流水車間模型，隨機(jī)的加工車間和隨機(jī)的開放車間。相應(yīng)畢業(yè)要求：2.1，2.2，2.3教學(xué)內(nèi)容：1. 具有無限中間存儲(chǔ)的隨機(jī)流水車間模型 2. 有阻塞的隨機(jī)流水車間模型 3. 隨機(jī)的加工車間和隨機(jī)的開放車間。學(xué)時(shí)分配：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)考核方式調(diào)度：原理、算法和系統(tǒng)考核及成績(jī)?cè)u(píng)定方式最終成績(jī)由平時(shí)作業(yè)成績(jī)、平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)、期末成績(jī)和小論文成績(jī)等組合而成。期評(píng)成績(jī)占比：1.平時(shí)作業(yè)成績(jī)：10%。主要考核對(duì)每堂課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度。2.平時(shí)測(cè)驗(yàn)成績(jī)：20%。主要考核階段知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。時(shí)間節(jié)點(diǎn)分別為第10周左右，每次測(cè)驗(yàn)的時(shí)間為一學(xué)時(shí)。3.期末考試成績(jī)：40%。主要考調(diào)度的基本概念、基本分析計(jì)算方法的掌握程度。采用閉卷考試形式，在考試