单机分批排序问题1|B,rj,sj| Lmax近似算法研究

需积分: 9 1 下载量 81 浏览量 更新于2024-08-12 收藏 273KB PDF 举报
"这篇论文探讨了单机分批排序问题1|B,rj,sj| Lmax,其中工件具有到达时间、加工时间和尺寸,目标是最小化最大延误时间。当机器容量B为常数时,即使在B=2且工件的到达时间和尺寸相同的情况下,该问题也被证明为强NPC。论文基于问题1|B,rj| Lmax的PTAS算法,设计了一个新的多项式时间近似算法,其最差性能比为2+ε,ε为任意小的正数。作者包括陈俊和吴翠连,发表在2012年的《曲阜师范大学学报》上,涉及的领域是自然科学和论文研究。" 正文: 本文深入研究了分批排序问题的一个变种,即1|B,rj,sj| Lmax问题。在这个问题中,每个工件不仅有加工时间和到达时间,还有尺寸的限制,而优化目标是尽可能地减少所有工件的最大延误时间。论文指出,当机器的容量B为常数时,即使简单情况如B=2且所有工件的到达时间和尺寸相同,该问题也属于强NPC(非确定性多项式时间完全难问题),意味着没有已知的多项式时间精确解法。 作者们借鉴了针对问题1|B,rj| Lmax的多项式时间近似解决方案——PTAS算法,该算法在最坏情况下的性能比最优解好。PTAS算法通常在寻找近似解时非常有效,尤其是在处理NP难问题时。在此基础上,他们提出了一种新的近似算法,允许工件按照尺寸进行拆分。新算法能够在多项式时间内完成,且分析表明其最差性能比为2+ε,这里的ε是任意小的正数,这意味着它能保证接近最优解的效率。 分批排序问题在现实世界中有广泛的应用,比如半导体制造、航空工业、钢铁铸造和制鞋业等。由于其复杂性和实用性,吸引了大量的研究者进行理论和应用上的探索。历史上,经典的排序问题如1|1| Lmax已经有了O(nlogn)的最优算法,但对于更复杂的情况,如1|B,rj,sj| Lmax,通常需要采用近似算法来寻求可接受的解决方案。 Leslie A. Hall和David B. Shmoys在1992年为1|η| Lmax问题设计了两个PTAS算法,它们的时间复杂度分别是O(n^4/ε log n / e^4)和O(n log n + n^(4/ε) / e^8),这些算法为处理类似问题提供了理论基础。而吴翠连、张玉忠等人的工作则进一步扩展了这一领域的研究,提供了针对1|B,rj,sj| Lmax问题的新方法,为实际应用中的排序优化提供了理论支持。 这篇论文的关键贡献在于开发了一个新的近似算法,它在保持高效计算的同时,能够有效地降低最大延误时间,对于处理具有到达时间、加工时间和尺寸约束的工件排序问题具有实际价值。通过这样的算法,可以在不完全解决强NPC问题的前提下,获得接近最优解的方案,从而优化生产计划和调度,提高效率。