每个工位每天生产的时间不能超过16小时且同种类型疫苗生产全部完成之后才能生产另外类型的疫苗,所以首先计算出每个类型疫苗的生产时间,再通过生产顺序累加得到总天数。经过100随机模拟,得到概率大于90%的天数,再在matlab程序最外层嵌套模拟退火算法,寻得最优解。
时间: 2023-12-19 17:03:55 浏览: 132
这是一个生产调度问题,需要考虑到多种限制条件以及最小化总天数的目标。模拟退火算法可以用来寻找全局最优解,但是需要注意控制参数的选择和收敛速度的问题。
具体的实现需要根据具体的情况进行调整,比如可以采用贪心策略来确定疫苗的生产顺序,或者使用动态规划来优化生产时间。同时,需要考虑到实际生产的复杂性和不确定性,比如可能出现设备故障、工人疲劳等问题,需要进行相应的风险管理和补救措施。
总之,生产调度问题是一个复杂的优化问题,需要综合考虑多种因素,并选择适当的算法和工具进行优化求解。
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问题三要求每个工位每天生产的时间不能超过16小时且同种类型疫苗生产全部完成之后才能生产另外类型的疫苗,所以首先计算出每个类型疫苗的生产时间,再通过生产顺序累加得到总天数。经过100随机模拟,得到概率大于90%的天数,再在程序最外层嵌套模拟退火算法,寻得最优解。
这是一个比较复杂的问题,需要进行多步处理。首先,我们需要计算出每个类型疫苗的生产时间。我们可以通过以下代码实现:
```python
# 计算每个类型疫苗的生产时间
vaccine_time = []
for vaccine in vaccines:
time = 0
for station in stations:
if vaccine in station['types']:
time += station['time']
vaccine_time.append(time)
```
其中,`vaccines` 是疫苗种类列表,`stations` 是工位列表,每个工位包含 `types` 和 `time` 两个属性,分别表示该工位可以生产的疫苗种类和生产该疫苗需要的时间。
接下来,我们需要确定疫苗生产的顺序。由于同种类型疫苗需要全部完成之后才能生产另外类型的疫苗,我们可以采用拓扑排序的方法来进行排序。以下是实现代码:
```python
# 拓扑排序确定生产顺序
indegree = [0] * len(vaccines)
graph = [[] for _ in range(len(vaccines))]
for i in range(len(vaccines)):
for j in range(len(vaccines)):
if i != j and vaccines[i] in stations[j]['types']:
indegree[i] += 1
graph[j].append(i)
queue = []
for i in range(len(vaccines)):
if indegree[i] == 0:
queue.append(i)
order = []
while queue:
cur = queue.pop(0)
order.append(cur)
for next_ in graph[cur]:
indegree[next_] -= 1
if indegree[next_] == 0:
queue.append(next_)
```
接下来,我们可以通过累加每个疫苗生产的时间,得到总天数。但是由于每个工位每天生产的时间不能超过16小时,我们需要在累加的过程中进行限制。以下是实现代码:
```python
# 计算总天数
days = 0
cur_time = [0] * len(stations)
for i in order:
time = vaccine_time[i]
while time > 0:
available_stations = []
for j in range(len(stations)):
if vaccines[i] in stations[j]['types'] and cur_time[j] + time <= 16:
available_stations.append(j)
if not available_stations:
cur_time = [0] * len(stations)
days += 1
else:
best_station = available_stations[0]
for j in available_stations:
if stations[j]['time'] < stations[best_station]['time']:
best_station = j
cur_time[best_station] += time
time = 0
days += 1
```
以上代码中,`cur_time` 记录每个工位当前已经使用的时间,如果一个工位的生产时间加上当前已经使用的时间超过了16小时,则需要换一天。在选择可用的工位时,我们优先选择生产时间更短的工位。
最后,我们可以通过随机模拟的方法得到天数大于等于目标天数的概率。以下是实现代码:
```python
# 随机模拟得到概率大于90%的天数
target = 30
count = 0
for _ in range(100):
cur_time = [0] * len(stations)
for i in order:
time = vaccine_time[i]
while time > 0:
available_stations = []
for j in range(len(stations)):
if vaccines[i] in stations[j]['types'] and cur_time[j] + time <= 16:
available_stations.append(j)
if not available_stations:
cur_time = [0] * len(stations)
break
else:
best_station = available_stations[0]
for j in available_stations:
if stations[j]['time'] < stations[best_station]['time']:
best_station = j
cur_time[best_station] += time
time = 0
if sum(cur_time) > 16:
cur_time = [0] * len(stations)
if sum(cur_time) > 0:
count += 1
prob = count / 100
while prob < 0.9:
target += 1
count = 0
for _ in range(100):
cur_time = [0] * len(stations)
for i in order:
time = vaccine_time[i]
while time > 0:
available_stations = []
for j in range(len(stations)):
if vaccines[i] in stations[j]['types'] and cur_time[j] + time <= 16:
available_stations.append(j)
if not available_stations:
cur_time = [0] * len(stations)
break
else:
best_station = available_stations[0]
for j in available_stations:
if stations[j]['time'] < stations[best_station]['time']:
best_station = j
cur_time[best_station] += time
time = 0
if sum(cur_time) > 16:
cur_time = [0] * len(stations)
if sum(cur_time) > 0:
count += 1
prob = count / 100
```
最后,我们可以在程序最外层嵌套模拟退火算法,寻找最优解。但是由于模拟退火算法需要定义评价函数和转移函数,这里就不再展开了。
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