流程性生产企业生产计划策略.pdf

密级 博士学位论文 基于多产品和多目的物流的流程型生产计划优化研究 采 峰 导师姓名(职称)曾凤章(教授) 答辩委员会主席 韩伯棠(教授) 申请学科门类 管理学 论文答辩日期 2007 年 7 月 26 日 申请学位专业 管理科学与工程 2007 年 9 月 1 日 研究成果声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意 特此申明 签 名：采 峰 日期：2007 年 9 月 1 日 关于学位论文使用权的说明 本人完全了解北京理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定） 。

签 名：采 峰 日期：2007 年 9 月 1 日 导师签名：曾凤章 日期：2007 年 9 月 1 日- 1 -摘摘 要要 根据流程型生产管理创新与发展的理论需要和流程型企业应对全球化竞争、适应市场需求、 提高经济效益的现实需要， 针对流程型生产计划优化一般方法缺乏的现状，本文从生产物流的视角，开展了基于多产品、多目的物流的生产计划优化理论与方法研究和仿真研究主要内容有： （1）流程型生产的多产品和多目的物流理论与模型研究 通过由化工到制药、冶金、炼油、食品加工等行业的生产物流调研，总结并提出了现代流程型生产的多产品和多目的物流的概念；采用从实践观察到理论抽象与概括的思路，描述了典型行业生产物流的实例，抽象与概括了多产品和多目的物流模式，分别建立了两种模式的图形模型和物流量数学模型该理论与模型为流程型生产计划优化的一般方法研究提供了新的视角，是基于多产品和多目的物流的生产计划优化研究的基础仿真研究验证了其可行性和有效性 （2）流程型生产计划的有关基础理论与模型研究 依据加工装配型生产计划理论，构建了由综合生产计划、主生产作业计划构成的流程型生产计划新体系理论；分别构建了基于多产品和多目的物流的计划物流量、期量标准等理论与模型。

该理论与模型是基于多产品和多目的物流的生产计划优化理论与方法研究的基础仿真研究验证了其可行性和有效性 （3）基于多产品和多目的物流的综合生产计划优化理论与方法研究 提出了两次预测改进和两次决策优化理论与方法，并进行了仿真研究建立了基于非平稳时序的产品需求量预测改进模型， 即人工神经网络-自回归滑动平均的集成模型，并设计了统一迭代式的一次预测方法，其预测精度高于人工神经网络模型的预测精度；分别建立了基于多产品、多目的物流的一次决策优化模型，并设计了改进的统一搜索式差分进化算法，收敛性良好，满意解更优；再次应用预测改进模型，设计了修正滚动式的二次预测方法，其预测精度高于一次预测精度；基于一次决策优化和二次预测改进的结果，分别设计了基于多产品、多目的物流的修正滚动式的二次决策优化方法，其优化结果优于一次决策优化结果 （4）基于多产品和多目的物流的主生产作业计划优化理论与方法研究 提出了预测改进和决策优化理论与方法，并进行了仿真研究设计了平均时段长- 2 -度折合产量法，分别建立了基于多产品、多目的物流的时段长度和产量预测改进的自回归滑动平均-反向传播模型，能够获得良好的预测精度；分别建立了基于多产品、多目的物流的最终产品排序决策优化模型，并根据跨世代精英选择策略的思想，设计了基于三段式染色体结构与启发规则的改进遗传算法，能够获得良好的收敛性。

（5）基于多产品和多目的物流的生产计划优化理论与方法的系统性研究 优化理论与方法分析和仿真研究表明：综合生产计划优化，确保了生产计划产量与外部市场需求的平衡、生产计划系统内部的计划物流量与生产能力的平衡的系统优化；主生产作业计划优化，确保了主生产作业计划与综合生产计划的衔接，并满足了生产能力和供应能力的物流约束等因此，基于多产品、多目的物流的生产计划优化是一种系统优化，实现了由局部层面优化向系统整体优化的拓展，对流程型生产计划优化的一般方法研究具有理论参考价值与实践指导意义 关键词：生产计划优化；流程型生产；生产物流；人工神经网络；自回归滑动平均模型；进化算法 - 3 -Abstract Researches on process production management are not only the requirement of innovation and development of the production management theory, but also the requirement that a process enterprise caters for global competition and customers’ demands in order to improve economic benefits. Aimed at the lack of general methods of optimization for process production planning and scheduling, theories and methods, and simulation of optimization for process production planning and scheduling based on multiproduct and multipurpose logistics are studied in this work from the aspect of production logistics. The main contents are listed as follows: (1)Researches on theories and models of the multiproduct and multipurpose logistics in a process enterprise The conception of multiproduct and multipurpose logistics in the modern process industry is summarized and proposed after survey on production logistics in chemical, pharmaceutical, metallurgical, petroleum and food industries. Practical examples of production logistics in main process industries are described. In addition, modes of the multiproduct and multipurpose logistics are abstracred and generalized. Their graphic and mathematical models concerning the logistics quantity are constructed respectively. These theories and models provide an aspect for research on general methods of optimization for process production planning and scheduling in process industries. Moreover, they provide a basis for research on theories and methods of optimization for process production planning and scheduling based on multiproduct and multipurpose logistics. The simulation research indicates that they are feasible and effective. (2)Researches concerning basic theories and models of process production planning and scheduling In terms of the theory of discrete manufacturing planning and scheduling, the process production planning and scheduling system consisting of aggregate production planning (APP) and short-term master production scheduling (SMPS), is constructed. Theories and models of planned logistics quantity, criterions concerning scheduling time and quantity - 4 -based on multiproduct and multipurpose logistics are constructed. The above theories provide a basis for research on theories and methods of optimization for process production planning and scheduling based on multiproduct and multipurpose logistics. The simulation research indicates that they are feasible and effective. (3)Researches on theories and methods of optimization for aggregate production planning based on multiproduct and multipurpose logistics Theories and methods of forecast improvement and decision-making optimization are proposed at twice, and simulation researches are executed correspondingly. The improved model, Artificial Neural Network-Auto Regressive Moving Average (ANN-ARMA) integrated model, for forecasting product consumption based on non-stationary time series is constructed. Moreov。