傳統(tǒng)的資源受限項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題主要是以工期最短或費(fèi)用最小作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),對(duì)凈現(xiàn)值最大化的財(cái)務(wù)類(lèi)目標(biāo)函數(shù)關(guān)注較少。伴隨著較高的利率和昂貴的融資成本,通過(guò)合理地項(xiàng)目調(diào)度實(shí)現(xiàn)承包商或業(yè)主凈現(xiàn)值最大化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而隨著市場(chǎng)環(huán)境的快速變化,項(xiàng)目面臨的不確定性因素日益增多,在確定性環(huán)境下構(gòu)建的調(diào)度計(jì)劃無(wú)法應(yīng)對(duì)項(xiàng)目復(fù)雜多變的執(zhí)行環(huán)境。魯棒性項(xiàng)目調(diào)度作為國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目管理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn),它是解決不確定性環(huán)境下項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題的有效方法,但該研究很少涉及財(cái)務(wù)類(lèi)目標(biāo)函數(shù)。因此本文將魯棒性項(xiàng)目調(diào)度引入到項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值問(wèn)題的研究中,綜合應(yīng)用魯棒性項(xiàng)目調(diào)度相關(guān)理論、風(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)理論以及動(dòng)態(tài)規(guī)劃相關(guān)理論,采用魯棒性資源分配、時(shí)間緩沖管理、Monte Carlo模擬仿真、基于優(yōu)先準(zhǔn)則的啟發(fā)式算法以及智能算法等方法,針對(duì)活動(dòng)工期不確定性環(huán)境下的項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值問(wèn)題展開(kāi)了深入地研究,主要研究工作如下:首先,在確定性環(huán)境下構(gòu)建了一個(gè)滿足工序約束、資源約束、截止工期約束以及收益率約束的Max-NPV模型。針對(duì)該模型設(shè)計(jì)了模擬退火算法進(jìn)行求解。為驗(yàn)證理想狀態(tài)下構(gòu)建的調(diào)度計(jì)劃的實(shí)際執(zhí)行情況,文中設(shè)計(jì)了 Monte Carlo模擬仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明:在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中由于工期的不確定性,與理想調(diào)度計(jì)劃相比,項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值受損,并且工期不確定性程度越大,項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值下降幅度越明顯。以上結(jié)論為下文在不確定性環(huán)境下展開(kāi)項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值問(wèn)題研究提供了數(shù)據(jù)依據(jù)和理論支撐。然后,針對(duì)活動(dòng)拖期風(fēng)險(xiǎn)在項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)和資源流網(wǎng)絡(luò)上傳遞帶來(lái)的“滾雪球”效應(yīng),本文從魯棒性資源分配的角度,構(gòu)建了項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值期望懲罰成本最小化的資源流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型。針對(duì)該模型設(shè)計(jì)了 MEPC資源分配算法,通過(guò)采用凈現(xiàn)值期望懲罰成本最小的資源分配方案實(shí)現(xiàn)資源在各活動(dòng)節(jié)點(diǎn)間的有效流動(dòng),生成合理、穩(wěn)定的資源流網(wǎng)絡(luò),提升調(diào)度計(jì)劃的魯棒性。最后通過(guò)算例分析和大規(guī)模仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了 MEPC算法的有效性和實(shí)用性。其次,本文運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)管理理論降低活動(dòng)工期的不確定性給項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)損失。首先采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論識(shí)別出活動(dòng)的拖期風(fēng)險(xiǎn)概率,然后量化計(jì)算活動(dòng)拖期帶來(lái)的項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值風(fēng)險(xiǎn)損失。在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)階段,本文采用時(shí)間緩沖管理策略設(shè)計(jì)了 EPC時(shí)間緩沖算法,在凈現(xiàn)值風(fēng)險(xiǎn)損失較大的活動(dòng)前插入時(shí)間緩沖,保證活動(dòng)現(xiàn)金流的支付盡可能按原計(jì)劃執(zhí)行。最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明了 EPC算法構(gòu)建的魯棒性調(diào)度計(jì)劃相對(duì)于無(wú)時(shí)間緩沖保護(hù)的非魯棒性調(diào)度計(jì)劃的優(yōu)越性和穩(wěn)定性,尤其當(dāng)活動(dòng)工期不確定性程度較高時(shí),緩沖保護(hù)效果更明顯。接著,本文從凈現(xiàn)值的角度提出了調(diào)度計(jì)劃“質(zhì)”魯棒性和“解”魯棒性的衡量指標(biāo),在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了考慮雙魯棒性的項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值優(yōu)化模型來(lái)權(quán)衡調(diào)度計(jì)劃的“質(zhì)”魯棒性和“解”魯棒性。基于模擬退火算法和禁忌搜索算法的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了兩階段智能優(yōu)化算法解決上述模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的兩階段智能優(yōu)化算法的績(jī)效優(yōu)于其它三種單階段算法,并且相對(duì)于單魯棒性調(diào)度計(jì)劃,雙魯棒性調(diào)度計(jì)劃在能獲得滿意凈現(xiàn)值的同時(shí)又能保證現(xiàn)金流支付計(jì)劃的穩(wěn)健。最后,將魯棒性資源分配和時(shí)間緩沖管理兩種策略進(jìn)行集成優(yōu)化,通過(guò)設(shè)計(jì)三階段集成優(yōu)化算法來(lái)構(gòu)建魯棒性更強(qiáng)的調(diào)度計(jì)劃。然后構(gòu)建了集成優(yōu)化機(jī)制,從魯棒性和非魯棒性?xún)蓚�(gè)角度,針對(duì)初始調(diào)度計(jì)劃、資源分配算法、時(shí)間緩沖算法以及反應(yīng)式調(diào)度中優(yōu)先準(zhǔn)則這四種因素對(duì)應(yīng)的不同選擇組合了 32種集成優(yōu)化算法。最后通過(guò)大規(guī)模仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)探討了以上四種因素對(duì)調(diào)度計(jì)劃魯棒性產(chǎn)生的影響,并驗(yàn)證了本文提出的三階段集成優(yōu)化算法在魯棒性績(jī)效指標(biāo)方面的優(yōu)越性。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：F205
【部分圖文】：

并取得了大量的研究成果（ＤｅｍｅｕｌｅｍｅｅｓｔｅｒａｎｄＨｅｒｒｏｅｌｅｎ，?２００２；方晨和王凌，２０１０??等）。針對(duì)ＲＣＰＳＰ研宂的目標(biāo)函數(shù)包括時(shí)間類(lèi)目標(biāo)函數(shù)、費(fèi)用類(lèi)目標(biāo)函數(shù)、資源類(lèi)??目標(biāo)函數(shù)和財(cái)務(wù)類(lèi)目標(biāo)函數(shù)，具體見(jiàn)圖１．１，但是以往的研究大多都是以工期最短或??費(fèi)用最小作為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)財(cái)務(wù)類(lèi)目標(biāo)函數(shù)關(guān)注比較少（Ｂｒｕｃｋｅｒｅｔａｌ．，１９９９；?Ｍｃｋｉｍ??ｅｔａｌ．，?２０００）。由于利率的上升和融資成本的增加，財(cái)務(wù)類(lèi)目標(biāo)函數(shù)更符合企業(yè)對(duì)利??潤(rùn)的追求，尤其針對(duì)投資金額大，周期比較長(zhǎng)的資金密集型項(xiàng)目，例如“一路一帶”??大型跨國(guó)項(xiàng)目，政府和社會(huì)資本合作的ＰＰＰ項(xiàng)目。??項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題（ＰＳＰ）???＾?［???５；???無(wú)資源約束?有資源約束（ＲＣＰＳＰ）??＾１＾?ｉ?＿｜?，?ｉ?，??時(shí)間類(lèi)目標(biāo)函數(shù)?費(fèi)用類(lèi)目標(biāo)函數(shù)?資源類(lèi)目標(biāo)函數(shù)！財(cái)務(wù)類(lèi)目標(biāo)函數(shù)ｉ??圖ｉ．ｉ項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題理論研究分支??最常見(jiàn)的財(cái)務(wù)類(lèi)動(dòng)態(tài)衡量指標(biāo)是項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值（Ｎｅｔ?Ｐｒｅｓｅｎｔ?Ｖａｌｕｅ，簡(jiǎn)稱(chēng)ＮＰＶ）。??１??

華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文??性調(diào)度計(jì)劃，保證現(xiàn)金流盡可能按原計(jì)劃支付，課題研究背景可用圖１．３進(jìn)一步表述。??ｉ?｜?？?jī)衄F(xiàn)值關(guān)乎項(xiàng)目成敗?｜?？不確定性因素導(dǎo)致?｜?？活動(dòng)工期估計(jì)不準(zhǔn)?；??：？研宄落后于時(shí)間、費(fèi)用類(lèi)目標(biāo)函數(shù)?支付不能按原計(jì)劃執(zhí)?確??丨?？在確定性環(huán)境下，建立凈現(xiàn)值最大?行?？交貨期改變??；?的項(xiàng)目計(jì)劃?？產(chǎn)生各種財(cái)務(wù)、庫(kù)?？工程范圍更改?：??；？未考慮項(xiàng)目在執(zhí)行過(guò)程中的各種?存、協(xié)調(diào)成本?？材料、設(shè)備延期到達(dá)?丨??：不確定性因素?？甚至導(dǎo)致項(xiàng)目虧損?？氣候變化?ｉ??｜確定性環(huán)境下項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值研宄?不確定性因素?｜??；?Ｉ?Ｂ？棒性項(xiàng)目調(diào)度?ｊ??Ｉ?［凈現(xiàn)值ｊ?＜ｃ＝ｉ＞?｜魯棒性｜｜??：?｜？利用魯棒性資源分配和時(shí)間緩沖管理?；??ｉ?？構(gòu)建抗干擾能力較強(qiáng)的調(diào)度計(jì)劃?丨??？保證現(xiàn)金流盡可能按計(jì)劃支付?丨??圖１．３論文研究背景框架??１．１．２研究意義??本文從“魯棒性”的角度為項(xiàng)目調(diào)度問(wèn)題的凈現(xiàn)值動(dòng)態(tài)研究提供了相應(yīng)的方法，??通過(guò)構(gòu)建魯棒性調(diào)度計(jì)劃來(lái)應(yīng)對(duì)活動(dòng)工期的不確定性。這在理論上不僅豐富了魯棒??性項(xiàng)目調(diào)度和項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值的相關(guān)理論研究，還拓展了魯棒性資源分配和時(shí)間緩沖管??理的應(yīng)用研宂，以期能為實(shí)際項(xiàng)目管理問(wèn)題提供相關(guān)指導(dǎo)。??１）豐富了魯棒性項(xiàng)目調(diào)度和項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值的相關(guān)理論研究??作為項(xiàng)目管理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，魯棒性項(xiàng)目調(diào)度針對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中的不確定??性因素，旨在建立一個(gè)抗干擾能力強(qiáng)的項(xiàng)目調(diào)度計(jì)劃。該研究以獲得較短的項(xiàng)目工??期并保證項(xiàng)目按計(jì)劃執(zhí)行作為研究的重點(diǎn)

最后采取一些積極主動(dòng)的措施來(lái)應(yīng)對(duì)拖期風(fēng)險(xiǎn)的傳遞。在本課題的研宄中，??風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)采用的是魯棒性項(xiàng)目調(diào)度中的魯棒性資源分配策略和時(shí)間緩沖管理策略。??基于魯棒性項(xiàng)目調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)管理理論框架具體流程見(jiàn)圖１．４。??｜風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別?一一??？＾??????０魯棒性資源分配??????＿??一＾??，—－—．▼．?風(fēng)??風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?｜?＠?????管??一理一?，．－?—．．．、＇、??Ｉ?Ｔ?ｆ?Ｌ？?時(shí)間緩沖管理：）??風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)ｊ?、?????圖１．４基于魯棒性項(xiàng)目調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)管理理論框架??２）
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