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1、1000-9825/2002/13(04)0706-07©2002JournalofSoftware软件学报Vol.13,No.4基于模拟的企业过程模型自动优化技术研究Ã1,2,3232谭文安,周伯生,李明树,王强1(浙江师范大学计算机科学与工程学院,浙江金华321004);2(北京航空航天大学计算机科学与工程系,北京100083);3(中国科学院软件研究所,北京100080)E-mail:twajsj@263.nethttp://cse.buaa.edu.cn摘要:企业过程模型参数自动优化是一个多参数多目标的系统
2、优化问题.采用线性加权法将其转换成多参数单目标问题的求解,提出基于计算机模拟的企业过程模型参数的自动寻优方法.它将传统的共轭梯度法FR(fletcherreeves)和禁忌搜索算法TS(tabusearch)结合起来,采用FR法进行局部寻优,由TS法实现从当前局部最优点向全域范围内的更优区域转移,循环往复达到求出全域范围最优点的目的.改进了FR法与TS法,克服了各自的缺陷,并提出禁忌区域表的概念,从而加速寻优过程.它适用于任意多维曲面的多极值问题最优求解,对企业进行BPR(businessprocessreengi
3、neering)和实施ERP(enterpriseresourceplanning)管理有较大的指导意义.关键词:最优化方法;模拟;禁忌搜索算法;企业过程模型中图法分类号:TP311文献标识码:A业界公认:几乎所有企业都希望能在有限的开销内,及时而高效地开发出高质量、高性能的产品(或提供优质的服务).这一切在很大程度上取决于开发产品(或提供服务)的过程和对过程的管理,它是企业取得成功的决定性因素.因此,对企业过程模型的优化问题的研究便成为当今热门的研究领域.目前,虽然建模系统不少,但一般只适应中小规模的系统建模和模
4、拟分析,当模型规模扩大后,活动、产品、资源等也随之增多,关系变得复杂,很难由人工实现模型的优化工作.因此,实现模型的自动优化是大家共同亟需解决的难题,但由于其结构复杂,活动结点众多,无法用解析法来描述模型的目标函数,因此单用传统的最优化理论无法解决问题.企业过程模型优化分为模型结构优化和模型参数优化两项工作,它们是企业进行业务流程重组BPR的手段,是企业实施ERP的前提.面对激烈的市场竞争,企业要加强过程控制,采用新技术、新设备、新的管理思想,对原有的业务流程进行根本性的思考和彻底重组,实现结构优化,具体步骤为:①
5、选择研究对象,一般选择效率明显不高、成本耗费较大、亟需改善的业务活动作为研究对象;②确定具体的研究目标,如减少作业时间、节约材料、提高产品稳定性、减少劳动疲劳等;③记录和分析,如实记录所采用的方法或过程,详细分析现行方法中每一步骤和每一个动作是否必要,顺序是否合理,哪些可以去掉、哪些需要改变,可采用5W1H的分析方法从6个方面反复提问,不断寻求更好的方法;④设计和使用新方法,采用ECRS(eliminationcombination[1]rearrangementsimplification)技术,即通过“取消-合
6、并-重排-简化”形成对现有方法的改进.本文着重进行模型参数的自动优化研究,其前提条件是过程模型结构优化、模型数据来源真实与模拟结果准确,这些都属于建模[2~4]技术和模拟技术已经解决的问题,现从过程模型的优化目标、模型参数的提取和优化算法的设计来介绍模Ã收稿日期:2000-07-28;修改日期:2000-11-03基金项目:国家自然科学基金资助项目(69803003);浙江省教育厅基金资助项目(20010083)作者简介:谭文安(1965−),男,湖北荆州人,博士,副教授,主要研究领域为新一代ERP系统研究,软件工
7、程,企业过程工程,环境开发,系统模拟与优化技术研究;周伯生(1935−),男,江苏宜兴人,教授,博士生导师,主要研究领域为软件工程,软件过程,过程工程环境研究;李明树(1966−),男,吉林德惠人,博士,研究员,博士生导师,主要研究领域为软件工程,软件过程,需求工程与实时系统;王强(1952−),男,安徽安庆人,博士,副教授,主要研究领域为人工智能,模式识别,计算机视觉.谭文安等:基于模拟的企业过程模型自动优化技术研究707型参数的自动寻优技术.1优化目标最优化问题的3个基本要素是:目标函数、优化变量和约束条件与可
8、行域.企业过程模型优化的目标是实现过程模型各条路径上的活动尽量并行作业,使时间、质量、成本、服务和速度这些反映企业竞争能力的要素得以明显地改善和提高,以适应市场竞争的需要.如何改进这些目标,有赖于如何有效地调整模型的可控元素,如每个活动的持续时间和成本花费取决于各活动正常运行所需的人力、资源、工具和场所等.上述目标就是依赖于这些可控参数X的函数,用Fi(X)
