申報(bào)2019年度湖北省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)目公示材料

1、申報(bào)2019年度湖北省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)目公示材料項(xiàng)目名稱(chēng)：制造系統(tǒng)作業(yè)車(chē)間調(diào)度理論與算法推薦獎(jiǎng)種及等級(jí)：湖北省自然科學(xué)獎(jiǎng) 一等3、項(xiàng)目簡(jiǎn)介（不超過(guò)800字）： 制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，而車(chē)間調(diào)度是影響制造業(yè)生產(chǎn)效率的重要環(huán)節(jié)。作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題是制造業(yè)的常見(jiàn)調(diào)度問(wèn)題，具有高度復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。項(xiàng)目研究作業(yè)車(chē)間調(diào)度和不確定作業(yè)車(chē)間調(diào)度的相關(guān)理論和智能優(yōu)化算法，為問(wèn)題的有效解決提供了新的建模和優(yōu)化途徑，促進(jìn)了制造系統(tǒng)智能調(diào)度理論與方法的發(fā)展。主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)有： 1. 研究了作業(yè)車(chē)間調(diào)度及其智能算法。設(shè)計(jì)了面向作業(yè)車(chē)間調(diào)度的多目標(biāo)粒子群算法，給出了不同于離散化的新途徑，運(yùn)用新策略同時(shí)處理外部檔案更新與全局最

2、好解選擇；應(yīng)用變鄰域搜索有效地解決了多資源柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題。系統(tǒng)總結(jié)和回顧了包括多目標(biāo)作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題在內(nèi)的多目標(biāo)調(diào)度研究成果并給出了未來(lái)的研究方向，該成果被評(píng)價(jià)為“非常好的綜述”。2. 建立了不確定作業(yè)車(chē)間調(diào)度的相關(guān)理論。提出了三角模糊數(shù)近似取大操作的Leis criterion，使用該準(zhǔn)則可取得比其它準(zhǔn)則更接近取大操作的結(jié)果，給出了模糊甘特圖描述模糊調(diào)度方案，建立了模糊調(diào)度的一系列測(cè)試實(shí)例。建立了隨機(jī)調(diào)度方案的產(chǎn)生機(jī)制。這些成果被國(guó)內(nèi)外同行大量使用。3. 設(shè)計(jì)了不確定作業(yè)車(chē)間調(diào)度的智能算法。研究了模糊柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題，提出了分解-集成遺傳算法，融合了柔性調(diào)度分解法和集成法的特點(diǎn)；利

3、用新的編碼策略和交叉方式設(shè)計(jì)了協(xié)同進(jìn)化遺傳算法。針對(duì)考慮周期性維修的模糊作業(yè)車(chē)間調(diào)度，提出了一種處理維修的解碼過(guò)程，設(shè)計(jì)了新型隨機(jī)鍵遺傳算法。國(guó)內(nèi)外同行對(duì)這些成果開(kāi)展了大量后續(xù)研究。設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)化型多目標(biāo)遺傳算法，給出了外部檔案簡(jiǎn)化調(diào)整策略和簡(jiǎn)化選擇過(guò)程，較好地解決了多目標(biāo)隨機(jī)作業(yè)車(chē)間調(diào)度優(yōu)化費(fèi)時(shí)的難題。8篇代表性論文的SCI它引總數(shù)為308，它引總數(shù)為361，單篇它引最高65次。這些成果受到Thomson Reuters全球高被引科學(xué)家南洋理工大學(xué)P. N. Suganthan教授、日本東京理科大學(xué)Mitsuo Gen教授、中國(guó)工程院院士清華大學(xué)吳澄教授和清華大學(xué)杰青王凌教授等的引用、評(píng)價(jià)并開(kāi)展

4、了后續(xù)工作。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人因這些成果2014至2016連續(xù)三年入選Elsevier中國(guó)高被引學(xué)者榜?？陀^評(píng)價(jià)科學(xué)發(fā)現(xiàn)1(作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題及其智能優(yōu)化算法)的評(píng)價(jià)計(jì)算智能方面的國(guó)際著名教授Carlos A. Coello Coello建立了一個(gè)關(guān)于進(jìn)化多目標(biāo)優(yōu)化且動(dòng)態(tài)更新的文獻(xiàn)目錄，最新一版目錄收錄了代表性論文1238。代表性論文3的SCI它引次53次，多篇發(fā)表在歐洲運(yùn)籌學(xué)雜志上的論文引用和評(píng)價(jià)了該論文。代表性引文3指出“A large number of planning and scheduling models have also been proposed specifically for

5、process applications and very good reviews of scheduling problems in the process industry are provided by Mendez et al. (2006) and Floudas and Lin (2004, 2005), Grossmann et al., 2008; Lei, 2009; Maravelias and Sung, 2009)”。科學(xué)發(fā)現(xiàn)2(不確定作業(yè)車(chē)間調(diào)度理論)的評(píng)價(jià)多篇綜述論文系統(tǒng)地評(píng)價(jià)了科學(xué)發(fā)現(xiàn)2。綜述論文(Abdullah S.,Abdolrazzagh-Nezhad

6、M. Fuzzy job-shop scheduling problems: a review. Information Science, 2014, 278:380- 407)首先系統(tǒng)地描述了兩種模糊作業(yè)車(chē)間調(diào)度模型，將項(xiàng)目完成人計(jì)算三角模糊數(shù)近似取大操作的準(zhǔn)則定義為L(zhǎng)eis criterion，并指出，“Based on Leis criterion, the approximate max of two fuzzy numbers, namely,and, is eitheror, However, based on Sakawas criterion, the approximate

7、max is a triple composed fromand. Only three pairs of special points (,) are compared in Sakawas criterion; meanwhile, in Leis criterion, three criteria are utilized to rankand. Therefore, the approximate max obtained by the new criterion (Leis criterion) approaches the real max better than that of

8、Sakawa criterion”；然后，歸納總結(jié)了模糊作業(yè)車(chē)間調(diào)度問(wèn)題的benchmark數(shù)據(jù)集，將本項(xiàng)目提供的數(shù)據(jù)集定義為L(zhǎng)eis datasets，占所有數(shù)據(jù)的12%，而且這些benchmark數(shù)據(jù)，尤其是關(guān)于模糊柔性作業(yè)車(chē)間調(diào)度的數(shù)據(jù)，已得到廣泛應(yīng)用。東京理科大學(xué)Mitsuo Gen教授在代表性引文5中指出，“Figure 4 shows the real max of and , and the approximate max by the Sakawa criterion and Leis criterion. We find that the approximate max ob

9、tained by Leis criterion is better than that obtained by the Sakawa criterion. In this paper Leis criterion is adopted to determine the fuzzy start time”。代表性引文5繼續(xù)沿用本項(xiàng)目提出的模糊甘特圖描述所得到的調(diào)度方案并利用本項(xiàng)目提出的模糊測(cè)試實(shí)例進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。科學(xué)發(fā)現(xiàn)3(不確定作業(yè)車(chē)間調(diào)度的智能優(yōu)化算法)的評(píng)價(jià)新加坡南洋理工大學(xué)教授、Thomson Reuters全球高被引學(xué)者P. N. Suganthan及其合作者在代表性引文7中專(zhuān)門(mén)總結(jié)了

10、本項(xiàng)目代表性論文5和7的工作，“Lei proposed a decomposition-integration genetic algorithm (DIGA) (Lei, 2010 b) and a co-evolutionary genetic (CGA) (Lei, 2012) algorithm to minimize maximum fuzzy completion time. In these two papers, triangular fuzzy number (TFN) is used to represent the fuzzy processing time. Thre

11、e TFN operators are employed to encode solution to a feasible scheduling solution”。第三方機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)由于本項(xiàng)目的研究工作，項(xiàng)目完成人雷德明2014至2016連續(xù)三年入選Elsevier中國(guó)高被引學(xué)者榜。根據(jù)Elsevier中國(guó)區(qū)網(wǎng)站給出的中國(guó)高被引學(xué)者的遴選標(biāo)準(zhǔn)(/ElsevierDNN /Portals/7/method. pdf)：研究者作為第一作者和通訊作者發(fā)表論文的被引總次數(shù)在本學(xué)科所在中國(guó)(大陸地區(qū))的研究者中處于頂尖水平，入選高被引學(xué)者榜，意味著本項(xiàng)目的工作在制造系優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域具有世界影響力。5、代表性

12、論文專(zhuān)著目錄（8篇）/主要知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄（不超過(guò)10件）序號(hào)論文專(zhuān)著名稱(chēng)/刊名/作者年、卷、頁(yè)碼發(fā)表時(shí)間（年月日）通訊作者（含共同）第一作者（含共同）國(guó)內(nèi)作者SCI他引次數(shù)他引總次數(shù)論文署名單位是否包含國(guó)外單位1Pareto archive particle swarmoptimization for multi-objective fuzzy job shop scheduling problems/International Journal of Advanced Manufacturing Technology/Lei Deming2008,37157-1652008,4,9Lei D

13、emingLei DemingLei Deming4048否2A Pareto archive particle swarm optimization for multi-objective job shop scheduling/ Computers and Industrial Engineering/ Lei Deming2008,54,960-9712008,5,15Lei DemingLei DemingLei Deming4963否3Multi-objective production scheduling: a survey/ International Journal of A

14、dvanced Manufacturing Technology/ Lei Deming2009,43926-9382009,8,12Lei DemingLei DemingLei Deming5365否4Variable neighborhood search for dual-resource constrained flexible job shop scheduling /InternationalJournal of Production Research/ Lei Deming Guo Xiuping2014,52,9,2519-25292014,5,3Lei DemingLei

15、DemingLei DemingGuo Xiuping1821否5A genetic algorithm for flexible jobshop scheduling with fuzzy processing Time/International Journal of Production Research/Lei Deming2010,48,2995-30132010,7.5Lei DemingLei DemingLei Deming5457否6Fuzzy job shop scheduling problem with availabilityconstraints/Computers

16、 and Industrial Engineering/ Lei Deming2010,58610-6172010,5,10Lei DemingLei DemingLei Deming3438否7Co-evolutionary genetic algorithm for fuzzy flexible job shop scheduling/ Applied Soft Computing/Lei Deming2012,12,2237-22452012,8,12Lei DemingLei DemingLei Deming3741否8Simplified multi-objective geneti

17、c algorithms for stochastic job shop scheduling/Applied Soft Computing/ Lei Deming.2011,114991-49962011,12,1Lei DemingLei DemingLei Deming2328否合計(jì)23083616、主要完成人情況(公示姓名、排名、行政職務(wù)、技術(shù)職稱(chēng)、工作單位、完成單位、對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn))主要完成人情況表姓 名雷德明性別男排 名1國(guó) 籍中國(guó)技術(shù)職稱(chēng)教授行政職務(wù)最高學(xué)位博士完成單位武漢理工大學(xué)工作單位自動(dòng)化學(xué)院對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)：完成項(xiàng)目全部8篇代表性論文，是這8篇代表性論文的第一作者。姓 名郭秀萍性別男排 名2