模塊化產(chǎn)品族設(shè)計(jì)的主從關(guān)聯(lián)優(yōu)化研究.pdf

1、產(chǎn)品族，作為實(shí)現(xiàn)“規(guī)模經(jīng)濟(jì)”的有效方式對(duì)工業(yè)界產(chǎn)生了廣泛而深刻的影響，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的背景下，它不僅僅是大規(guī)模定制的核心概念更是實(shí)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展的重要手段。模塊化產(chǎn)品族設(shè)計(jì)因其多設(shè)計(jì)主體、多層次結(jié)構(gòu)和多優(yōu)化目標(biāo)的特征，廣泛存在著具有主從關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問題。雙層規(guī)劃，作為數(shù)學(xué)規(guī)劃領(lǐng)域中唯一能夠描述多層次、多主體的優(yōu)化方法在近年來也得到了較為廣泛的關(guān)注。本文基于雙層規(guī)劃理論與方法，從模塊化產(chǎn)品族設(shè)計(jì)主從問題的層次結(jié)構(gòu)入手，首先對(duì)模塊化產(chǎn)品族

2、設(shè)計(jì)的主從關(guān)聯(lián)決策框架進(jìn)行了討論，并對(duì)產(chǎn)品族特色的主從對(duì)策問題的決策機(jī)制進(jìn)行了分析與闡釋，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了針對(duì)不同具體問題的主從關(guān)聯(lián)優(yōu)化模型，然后提出結(jié)合模型特點(diǎn)的嵌套式遺傳算法作為求解方法，最后針對(duì)目前模塊化產(chǎn)品族設(shè)計(jì)中的三類常見主從關(guān)聯(lián)問題進(jìn)行了詳細(xì)闡述。全文各章節(jié)均附以案例對(duì)研究進(jìn)行闡釋。
　　本文的研究主要包括：第一、針對(duì)模塊化產(chǎn)品族設(shè)計(jì)中的主從關(guān)聯(lián)優(yōu)化問題從層次結(jié)構(gòu)到?jīng)Q策框架及技術(shù)路線等方面展開了理論研究。逐層深入地對(duì)模

3、塊化產(chǎn)品族主從關(guān)聯(lián)優(yōu)化問題進(jìn)行研究，并對(duì)具有產(chǎn)品族特色的主從對(duì)策問題的決策機(jī)制進(jìn)行分析與闡釋，為下文的模型構(gòu)建和案例分析提供了理論基礎(chǔ)。第二、在對(duì)層次結(jié)構(gòu)深入分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合決策框架可以構(gòu)建針對(duì)模塊化產(chǎn)品族設(shè)計(jì)主從問題的協(xié)同優(yōu)化模型，即雙層規(guī)劃模型。針對(duì)這類含有0-1變量的非線性雙層規(guī)劃提出了一種結(jié)合產(chǎn)品族特點(diǎn)的嵌套式遺傳算法的求解方法。第三、基于理論基礎(chǔ)與模型及求解方法基礎(chǔ)，對(duì)面向產(chǎn)品族的模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行關(guān)聯(lián)優(yōu)化，構(gòu)建了一個(gè)全局-局部

4、的雙層規(guī)劃模型，并以案例研究比較了關(guān)聯(lián)優(yōu)化與非關(guān)聯(lián)優(yōu)化的設(shè)計(jì)結(jié)果，結(jié)果表明采用關(guān)聯(lián)優(yōu)化方法的設(shè)計(jì)結(jié)果更優(yōu)。第四、針對(duì)模塊化平臺(tái)架構(gòu)為主，產(chǎn)品族架構(gòu)為從的一類典型設(shè)計(jì)問題，建立了一個(gè)協(xié)同優(yōu)化的雙層規(guī)劃模型：模型的上層是平臺(tái)架構(gòu)的優(yōu)化問題，以成本-效用為優(yōu)化目標(biāo)，決策平臺(tái)模塊的選擇；下層是產(chǎn)品族架構(gòu)優(yōu)化問題，以市場(chǎng)效用為優(yōu)化目標(biāo)，決策平臺(tái)架構(gòu)基礎(chǔ)上的產(chǎn)品族架構(gòu)結(jié)果。第五、以市場(chǎng)博弈為背景對(duì)模塊化產(chǎn)品族配置的優(yōu)化問題進(jìn)行研究。模型的上層是主者