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《探索基于關(guān)鍵路徑離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真優(yōu)化方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南開大學(xué)博士學(xué)位論文基于關(guān)鍵路徑離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的仿真優(yōu)化方法研究姓名：李勇建申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：涂奉生2002.5.1摘要通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展，給離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(DEDS)提供了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)也不斷給DEDS的理論研究提出新的課題．要研究一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)系統(tǒng)，純粹使用數(shù)學(xué)工具必須在很嚴(yán)格的假設(shè)條件下方可進(jìn)行，然而過多的假設(shè)往往導(dǎo)致理論結(jié)果失去應(yīng)用價(jià)值．在一般情形下僅靠數(shù)學(xué)的手段是很難奏效的．另一方面，通過計(jì)算機(jī)仿真的方法雖然不需要嚴(yán)格的假設(shè)，但是Monte-Carlo方法本身固有的局限性(仿真效率低)和系統(tǒng)的復(fù)雜性給D
2、EDS基于仿真優(yōu)化問題帶來了巨大的挑戰(zhàn)性，合理地結(jié)合數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是研究DEDS優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要方向．r／在對系統(tǒng)進(jìn)行性能分析和優(yōu)化過程中，目標(biāo)函數(shù)通常是加工對象離開系統(tǒng)的I時(shí)間z【禮]的函數(shù)極限形式J=0驄工扛M)，如果知道了。M對可控參數(shù)的表達(dá)式，則就可以得到L0叫)，從而可以計(jì)算性能函數(shù)l，的值，性能函數(shù)對可控參數(shù)的各階導(dǎo)數(shù)等，涂奉生教授的關(guān)鍵路徑的提出[179，178，176]也是為了在計(jì)算。M)表達(dá)式過程中，減少仿真次數(shù)，提高仿真效率鍘基于前人對關(guān)鍵路徑的研究成果，本文對關(guān)鍵路徑問題進(jìn)行了進(jìn)一步研究，主要?dú)w結(jié)為如下兩大類問題．1．基于關(guān)鍵路徑的DEDS仿真優(yōu)化
3、理論與方法，／a)文【179，178，176]等討論了串行生產(chǎn)線的關(guān)鍵路徑及其上的擾動(dòng)分析問題．在此工作的基礎(chǔ)上，首先在Hasse圖上利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)原理探討了串行生產(chǎn)線的關(guān)鍵路徑計(jì)算，分析了系統(tǒng)性能函數(shù)的可微性，在此基礎(chǔ)上提出了擾動(dòng)T分析的新算法b)文[120]研究了串聯(lián)加工網(wǎng)路的關(guān)鍵路徑問題，分析了其性質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上提出了擾動(dòng)分析方法．在此工作的基礎(chǔ)上，首先討論了串聯(lián)加工網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵路徑計(jì)算問題，分存儲(chǔ)器容量有限和無限分別給出了相應(yīng)的計(jì)算方法．之后討論了系統(tǒng)性能函數(shù)的可微性，并在此基礎(chǔ)上提出了擾動(dòng)分析的新方法．最后把對串聯(lián)加工網(wǎng)絡(luò)的研究結(jié)果推廣到分層無論系統(tǒng)，進(jìn)而推廣到具
4、有偏序結(jié)構(gòu)的一類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中．c)在文【178】對一般生產(chǎn)線的研究成果的基礎(chǔ)上，在極大代數(shù)框架下研究了循環(huán)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，證明了系統(tǒng)性能函數(shù)的導(dǎo)數(shù)與求數(shù)學(xué)期望的可交換性，最后給出了用擾動(dòng)分析方法計(jì)算系統(tǒng)性能函數(shù)關(guān)于系統(tǒng)參數(shù)導(dǎo)數(shù)的方法．d)對串行系統(tǒng)，在一定條件下構(gòu)造其再生軌跡．在一再生周期內(nèi)，基于關(guān)鍵路徑思想，用擾動(dòng)分析(PerturbationAnalysis，PA)方法，用有限長度的觀測值估計(jì)性能指標(biāo)對可調(diào)參數(shù)的梯度，將估計(jì)值代入隨機(jī)逼近算法，遞推地求最優(yōu)參數(shù)，得到了基于擾動(dòng)分析的優(yōu)化算法少2．基于關(guān)鍵路徑的DEDS仿真應(yīng)用研究a)通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)的典
5、型應(yīng)用對象．考察了通訊網(wǎng)絡(luò)的擾動(dòng)分析，它的每個(gè)服務(wù)臺(tái)具有確定的服務(wù)時(shí)間和兩個(gè)獨(dú)立的信元到達(dá)流，分別由“可觀測”信元流與“不可觀測”信元流組成，不可觀測信元到達(dá)服從Poisson分布．對這類系統(tǒng)，基于關(guān)鍵路徑思想，采用擾動(dòng)分析方法，對通訊網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行分析．b)探討了串行生產(chǎn)線存儲(chǔ)單元的序優(yōu)分配問題．綜合關(guān)鍵路徑與序優(yōu)原理給出了存儲(chǔ)單元的優(yōu)化分配算法．仿真結(jié)果表明該方法利用至多兩次仿真便能得到存儲(chǔ)單元的合理分配方案．c)研究了DEDS中多級服務(wù)臺(tái)系統(tǒng)的優(yōu)化問題．設(shè)顧客進(jìn)入系統(tǒng)的順序固定，系統(tǒng)指標(biāo)是使總服務(wù)時(shí)間最短，系統(tǒng)的建立者可以用一定的投入來改善某些服務(wù)臺(tái)的效率．基于關(guān)鍵路徑，
6、在一次采樣的基礎(chǔ)上，利用擾動(dòng)分析方法確定待優(yōu)化的服務(wù)臺(tái)，通過～定的資金條件下，優(yōu)額，使得在關(guān)鍵詞：離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，關(guān)鍵路徑，極大代數(shù)，擾動(dòng)分析，再生悖，序-,／o、√√VIIIABSTRACTWiththedevelopmentofcommunicationsy8tem，computersystemandmanufac-tnringsystem，etc，abroaderspaceofapplicationforDiscreteEventDynamicSystem(DEDS)WaSprovided，atthesametime，manynewproblemswerepresent
7、edforthestudyofDEDS，whichenrichesthetheoryofit．TostudyacomplexstochaSticsys．tern，itshoedbedoneunderthestricthypothesisifmathematicaltoolsareonlyused，which，inmostcases，CausestheacadeInicresultshavingnoapplicationvalues．Henceitisnotenoughonlybymeanso
