文章详情

摘要

针对以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间调度问题（FJSP），提出了一种复合多策略改进的蜣螂优化算法（CSTMDBO）。首先，在种群初始化阶段，采用Circle映射与G-L-R双策略集成，以提升初始解的质量和多样性。其次，引入黄金正弦算法作为新位置更新并融合自适应t分布变异策略，以实现全局探索与局部开发的动态平衡。再次，采用交叉算子以增加蜣螂种群的差异性，进而避免算法因种群多样性较低而导致算法早熟。最后，设计基于关键工序的贪婪邻域搜索机制，使得算法能够对局部空间进行精细搜索。为验证改进算法的有效性，选取了10个标准MK算例和1个实际应用案例进行仿真实验，通过多种新型算法的对比分析，结果表明，CSTMDBO算法在求解FJSP问题时具有精度高、鲁棒性强等特点，具有良好的工程应用价值。

关键词

改进蜣螂算法；Circle映射；G-L-R策略；黄金正弦策略；交叉算子；贪婪邻域搜索

参考文献

1. [1] 黄海松，刘凯，初光勇.离散花朵授粉算法求解多目标柔性车间调度 [J].计算机集成制造系统，2018，24（11）：2808-2818.
2. [2] 姜天华.混合灰狼优化算法求解柔性作业车间调度问题 [J].控制与决策，2018，33（3）：503-508.
3. [3] Chen F Y，Xie W，Ma J C，et al. Textile Flexible Job-Shop Scheduling Based on a Modified Ant Colony Optimization Algorithm [J/OL].Applied Sciences，2024，14（10）：4082.https://doi.org/10.3390/app14104082.
4. [4] 丁凯，赵欣悦，吕景祥，等.改进天牛群算法在柔性作业车间调度中的应用 [J].郑州大学学报（工学版），2024，45（3）：111-118.
5. [5] Xue J K，Shen B. Dung Beetle Optimizer: A New Meta-Heuristic Algorithm for Global Optimization [J].The Journal of Supercomputing，2022，79（7）：7305-7336.
6. [6] 乔雅宁，贾宇琛，高立艾，等.基于VMD-IDBO-LSTM的光伏功率预测模型 [J].现代电子技术，2025，48（6）：168-174.
7. [7] 吴云飞，龙江，魏友，等.基于CEEMDAN-WTD-DBO的轴承振动信号降噪方法 [J].现代电子技术，2025，48（6）：91-98.
8. [8] 吴树景，游有鹏，罗福源.变邻域保优遗传算法求解柔性车间调度问题 [J].计算机工程与应用，2020，56（22）：236-243.
9. [9] 孟冠军，黄江涛，魏亚博.混合白鲸优化算法求解柔性作业车间调度问题 [J].计算机工程与应用，2024，60（12）：325-333.
10. [10] 武福，徐上壹.改进麻雀搜索算法求解柔性作业车间调度问题 [J].机电工程技术，2025，54（3）：25-29，68.
11. [11] Zhang G H，Gao L，SHI Y. An Effective Genetic Algorithm for the Flexible Job-shop Scheduling Problem [J].Expert Systems With Applications，2010，38（4）：3563-3573.
12. [12] 秦喜文，冷春晓，董小刚.基于混合策略的蜣螂优化算法研究 [J].吉林大学学报（信息科学版），2024，42（5）：829-839.
13. [13] 闫丽梅，洪益民，王登银，等.基于佳点集-t分布变异的麻雀算法VSG控制策略研究 [J].微特电机，2024，52（3）：70-77.
14. [14] 梅哲瑜，鲁玉军.基于改进混合遗传算法的齿轮轴柔性车间调度问题研究 [J].轻工机械，2024，42（6）：93-101.
15. [15] 陈宝，田斌，周占伟，等.基于改进遗传算法的多直角贴装机器人路径协同规划 [J].机械工程与自动化，2022（5）：57-58，61.
16. [16] 郭鹏飞，刘娜，胡子航，等.基于混合多策略麻雀搜索算法的柔性作业车间调度优化 [J].计算机应用，2025，45（S2）：341-345.
17. [17] 黎增灿，丁林山，管在林.基于改进灰狼优化算法的柔性作业车间分批调度问题研究 [J].现代制造工程，2024（4）：13-25.
18. [18] Paolo B. Routing and Scheduling in a Flexible Job Shop by Tabu Search [J].Annals of Operations Research，1993，41（3）：157-183.
19. [19] 王彦杰，向凤红.基于改进蚁狮优化算法的柔性作业车间调度研究 [J].机电工程，2022，39（9）：1325-1332.
20. [20] 杜凌浩，向凤红.改进多邻域候鸟优化算法的柔性作业车间调度研究 [J].兵器装备工程学报，2022，43（12）：299-306.
21. [21] 姜天华.猫群优化算法求解柔性作业车间调度问题 [J].计算机工程与应用，2018，54（23）：259-263，270.
22. [22] 张朝阳，徐莉萍，李健，等.基于改进狼群算法的柔性作业车间调度研究 [J].系统仿真学报，2023，35（3）：534-543.

基金项目

福建省社会科学基金一般项目（FJ2022B070）

作者简介

孙磊(1981—)，男，汉族，山东滕州人，副教授，硕士研究生，研究方向：工程管理；杨召圆(2000—)，男，汉族，山东阳谷人，硕士研究生在读，研究方向：工业工程。