帶有不可用區(qū)間的單機(jī)排序問題

劉 澈，羅成新

（沈陽師范大學(xué)數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院，沈陽 110034）

帶有不可用區(qū)間的單機(jī)排序問題

劉 澈，羅成新

（沈陽師范大學(xué)數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院，沈陽 110034）

考慮的是帶有到達(dá)時間、拒絕工件、不可用區(qū)間的單機(jī)排序問題。一個工件或者被拒絕加工，或者被接受。若工件被拒絕加工，廠家必須支付一定的拒絕懲罰；若工件被接受，則把工件放在機(jī)器上進(jìn)行加工。在張麗琦工作的基礎(chǔ)上增加了一個不可用區(qū)間，機(jī)器在此區(qū)間內(nèi)不能加工工件，并且在同一時刻至多加工一個工件。目標(biāo)函數(shù)是最小化所有接受工件的時間表長與所有拒絕工件的拒絕懲罰之和。首先給出一個動態(tài)規(guī)劃算法，然后通過構(gòu)造輸入，將拒絕懲罰進(jìn)行取整運(yùn)算，再通過動態(tài)規(guī)劃算法，得到拒絕懲罰取整后的一個最優(yōu)排序，按照這個工件排序得到原問題的一個可行排序，最后借助一個3—因子算法得到一個全多項(xiàng)式時間近似方案。

到達(dá)時間；拒絕工件；不可用區(qū)間；時間表長

在經(jīng)典排序問題中，所有的工件必須被接受，拒絕工件是不允許的。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，廠家為了獲得更大的利潤，通常會拒絕那些加工時間長且獲利相對小的工件，也因此得到一定的懲罰。在加工工件時，通常也會因?yàn)闄C(jī)器故障、工人問題等其他原因造成機(jī)器在某一時間段內(nèi)不能加工工件，即產(chǎn)生了不可用區(qū)間。由于上述問題的實(shí)用性，帶有拒絕工件及不可用區(qū)間的排序問題得到了越來越多人的關(guān)注。

Zhang等［1］研究的是帶有到達(dá)時間和拒絕工件的單機(jī)排序問題，證明出文獻(xiàn)所研究的問題是NP－難的。此外，還有許多文獻(xiàn)研究的也是帶有拒絕工件的排序問題［2－4］。Kacem［5］研究的是在帶不可用區(qū)間的條件下，極小化時間表長問題。Kacem等［6］研究的是帶不可用區(qū)間的極小化加權(quán)流時間的單機(jī)排序問題。此外，文獻(xiàn)［7-10］研究的也是帶有不可用區(qū)間的排序問題。Woeginger［11］研究的是滿足一定條件的動態(tài)規(guī)劃算法能夠得到全多項(xiàng)式時間近似方案，文獻(xiàn)［12-14］是對相應(yīng)的問題分別得到了全多項(xiàng)式時間近似方案。

本章在文獻(xiàn)［1］的基礎(chǔ)上加了一個不可用區(qū)間，運(yùn)用文獻(xiàn)［1］的方法設(shè)計(jì)了一個全多項(xiàng)式近似方案。

1 問題描述

2 動態(tài)規(guī)劃算法

3 全多項(xiàng)式近似方案Aε

算法Aε

4 結(jié) 論

本章考慮的是帶有到達(dá)時間，拒絕工件，不可用區(qū)間的單機(jī)排序問題，目標(biāo)函數(shù)是最小化時間表長與所有拒絕工件的懲罰的和。給出了一個動態(tài)規(guī)劃算法及一個全多項(xiàng)式時間近似方案，此全多項(xiàng)式時間近似方案的時間復(fù)雜性為

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Single machine scheduling problem with unavailable interval

LIU Che，LUO Chengxin

（School of Mathematics and System Science，Shenyang Normal University，Shenyang 110034，China）

In this paper，we consider a single machine scheduling problem with release dates，rejection and an unavailable interval.A job is either rejected，in which case a rejection penalty has to be paid，or accepted and processed on the machine.Based on the work of Zhang Liqi，we add an unavailable interval，in that the machine is unavailable in an unavailable interval，and it can process at most one job at a time.The objective is to minimize the sum of the makespan of the accepted jobs and total rejection penalty of the rejected jobs.First we propose a dynamic programming algorithm，and construct the input，then round the input and get an optimal schedule by the dynamic programming algorithm，and thus get a feasible schedule for the original problem.Finally we obtain a fully polynomial-time approximation scheme for this problem by using 3-approximation algorithm.

release dates；rejection；unavailable interval；makespan

O223

A

10.3969／j.issn.1673-5862.2013.03.009

1673-5862（2013）03-0353-03

2012-09-18。

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（61070242）。

劉 澈（1988-），女（滿族），遼寧鞍山人，沈陽師范大學(xué)碩士研究生；羅成新（1958-），男，遼寧新賓人，沈陽師范大學(xué)教授，博士，碩士研究生導(dǎo)師。