生產(chǎn)調(diào)度matlab

1、function Zp,Y1p,Y2p,Y3p,Xp,LC1,LC2=JSPGA(M,N,Pm,T,P)%greemsim原創(chuàng)-% JSPGA.m% 輸入?yún)?shù)列表% M 遺傳進化迭代次數(shù)% N 種群規(guī)模(取偶數(shù))% Pm 變異概率% T m×n的矩陣，存儲m個工件n個工序的加工時間% P 1×n的向量，n個工序中，每一個工序所具有的機床數(shù)目% 輸出參數(shù)列表% Zp 最優(yōu)的Makespan值% Y1p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的開始時刻，可根據(jù)它繪出甘特圖% Y2p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的結(jié)束時刻，可根據(jù)它繪出甘特圖% Y3p 最優(yōu)方案中，各工件各工序使用的機器編號% X

2、p 最優(yōu)決策變量的值，決策變量是一個實數(shù)編碼的m×n矩陣% LC1 收斂曲線1，各代最優(yōu)個體適應(yīng)值的記錄% LC2 收斂曲線2，各代群體平均適應(yīng)值的記錄% 最后，程序還將繪出三副圖片：兩條收斂曲線圖和甘特圖（各工件的調(diào)度時序圖）%第一步：變量初始化m,n=size(T);%m是總工件數(shù)，n是總工序數(shù)Xp=zeros(m,n);%最優(yōu)決策變量LC1=zeros(1,M);%收斂曲線1LC2=zeros(1,N);%收斂曲線2%第二步：隨機產(chǎn)生初始種群farm=cell(1,N);%采用細胞結(jié)構(gòu)存儲種群for k=1:NX=zeros(m,n);for j=1:nfor i=1:mX(i

3、,j)=1+(P(j)-eps)*rand;endendfarmk=X;endcounter=0;%設(shè)置迭代計數(shù)器while counter<M%停止條件為達到最大迭代次數(shù) %第三步：交叉newfarm=cell(1,N);%交叉產(chǎn)生的新種群存在其中Ser=randperm(N);for i=1:2:(N-1)A=farmSer(i); %父代個體B=farmSer(i+1);Manner=unidrnd(2);%隨機選擇交叉方式if Manner=1cp=unidrnd(m-1);%隨機選擇交叉點%雙親雙子單點交叉a=A(1:cp,:);B(cp+1):m,:);%子代個體b

4、=B(1:cp,:);A(cp+1):m,:);elsecp=unidrnd(n-1);%隨機選擇交叉點a=A(:,1:cp),B(:,(cp+1):n);b=B(:,1:cp),A(:,(cp+1):n);endnewfarmi=a;%交叉后的子代存入newfarmnewfarmi+1=b;end%新舊種群合并FARM=farm,newfarm; %第四步：選擇復(fù)制FITNESS=zeros(1,2*N);fitness=zeros(1,N);plotif=0;for i=1:(2*N)X=FARMi;Z=COST(X,T,P,plotif);%調(diào)用計算費用的子函數(shù)FITNESS(

5、i)=Z;end%選擇復(fù)制采取兩兩隨機配對競爭的方式，具有保留最優(yōu)個體的能力Ser=randperm(2*N);for i=1:Nf1=FITNESS(Ser(2*i-1); f2=FITNESS(Ser(2*i);if f1<=f2farmi=FARMSer(2*i-1);fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i-1);elsefarmi=FARMSer(2*i);fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i);endend%記錄最佳個體和收斂曲線minfitness=min(fitness)meanfitness=mean(fitness)LC1(cou

6、nter+1)=minfitness;%收斂曲線1，各代最優(yōu)個體適應(yīng)值的記錄LC2(counter+1)=meanfitness;%收斂曲線2，各代群體平均適應(yīng)值的記錄pos=find(fitness=minfitness);Xp=farmpos(1); %第五步：變異for i=1:Nif Pm>rand;%變異概率為PmX=farmi;I=unidrnd(m);J=unidrnd(n);X(I,J)=1+(P(J)-eps)*rand;farmi=X;endendfarmpos(1)=Xp; counter=counter+1end%輸出結(jié)果并繪圖figure(1

7、);plotif=1;X=Xp;Zp,Y1p,Y2p,Y3p=COST(X,T,P,plotif);figure(2);plot(LC1);figure(3);plot(LC2);function Zp,Y1p,Y2p,Y3p=COST(X,T,P,plotif)% JSPGA的內(nèi)聯(lián)子函數(shù)，用于求調(diào)度方案的Makespan值% 輸入?yún)?shù)列表% X 調(diào)度方案的編碼矩陣，是一個實數(shù)編碼的m×n矩陣% T m×n的矩陣，存儲m個工件n個工序的加工時間% P 1×n的向量，n個工序中，每一個工序所具有的機床數(shù)目% plotif 是否繪甘特圖的控制參數(shù)% 輸出參數(shù)列表% Z

8、p 最優(yōu)的Makespan值% Y1p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的開始時刻% Y2p 最優(yōu)方案中，各工件各工序的結(jié)束時刻% Y3p 最優(yōu)方案中，各工件各工序使用的機器編號%第一步：變量初始化m,n=size(X);Y1p=zeros(m,n);Y2p=zeros(m,n);Y3p=zeros(m,n);%第二步：計算第一道工序的安排Q1=zeros(m,1);Q2=zeros(m,1);R=X(:,1);%取出第一道工序Q3=floor(R);%向下取整即得到各工件在第一道工序使用的機器的編號%下面計算各工件第一道工序的開始時刻和結(jié)束時刻for i=1:P(1)%取出機器編號pos=find(

9、Q3=i);%取出使用編號為i的機器為其加工的工件的編號lenpos=length(pos);if lenpos>=1Q1(pos(1)=0;Q2(pos(1)=T(pos(1),1);if lenpos>=2for j=2:lenposQ1(pos(j)=Q2(pos(j-1);Q2(pos(j)=Q2(pos(j-1)+T(pos(j),1);endendendendY1p(:,1)=Q1;Y2p(:,1)=Q2;Y3p(:,1)=Q3;%第三步：計算剩余工序的安排for k=2:nR=X(:,k);%取出第k道工序Q3=floor(R);%向下取整即得到各工件在第k道工序使用

10、的機器的編號%下面計算各工件第k道工序的開始時刻和結(jié)束時刻for i=1:P(k)%取出機器編號pos=find(Q3=i);%取出使用編號為i的機器為其加工的工件的編號lenpos=length(pos);if lenpos>=1EndTime=Y2p(pos,k-1);%取出這些機器在上一個工序中的結(jié)束時刻POS=zeros(1,lenpos);%上一個工序完成時間由早到晚的排序for jj=1:lenposMinEndTime=min(EndTime);ppp=find(EndTime=MinEndTime);POS(jj)=ppp(1);EndTime(ppp(1)=Inf;en

11、d %根據(jù)上一個工序完成時刻的早晚，計算各工件第k道工序的開始時刻和結(jié)束時刻Q1(pos(POS(1)=Y2p(pos(POS(1),k-1);Q2(pos(POS(1)=Q1(pos(POS(1)+T(pos(POS(1),k);%前一個工件的結(jié)束時刻if lenpos>=2for j=2:lenposQ1(pos(POS(j)=Y2p(pos(POS(j),k-1);%預(yù)定的開始時刻為上一個工序的結(jié)束時刻if Q1(pos(POS(j)<Q2(pos(POS(j-1)%如果比前面的工件的結(jié)束時刻還早Q1(pos(POS(j)=Q2(pos(POS(j-1);enden

12、dendendendY1p(:,k)=Q1;Y2p(:,k)=Q2;Y3p(:,k)=Q3;end%第四步：計算最優(yōu)的Makespan值Y2m=Y2p(:,n);Zp=max(Y2m);%第五步：繪甘特圖if plotiffor i=1:mfor j=1:nmPoint1=Y1p(i,j);mPoint2=Y2p(i,j);mText=m+1-i;PlotRec(mPoint1,mPoint2,mText);Word=num2str(Y3p(i,j);text(0.5*mPoint1+0.5*mPoint2,mText-0.5,Word);hold onx1=mPoint1;y1=mText-

13、1;x2=mPoint2;y2=mText-1;x3=mPoint2;y3=mText;x4=mPoint1;y4=mText;fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,'r');fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,1,0.5,1);text(0.5*mPoint1+0.5*mPoint2,mText-0.5,Word);endendendfunction PlotRec(mPoint1,mPoint2,mText)% 此函數(shù)畫出小矩形% 輸入: % mPoint1 輸入點1,較小,橫坐標% mPoint2 輸入點2,較大,橫坐標% mText 輸入的文本,序號,縱坐標vPoint = zeros(4,2) ;vPoint(1,:) = mPoint1,mText-1;vPoint(2,:) = mPoint2,mText-1;vPoint(3,:) = mPoint1,mText;vPoint(4,:) = mPoint2,mText;plot(vPo