申报2019年度湖北省科学技术奖项目公示材料

1、申报2019年度湖北省科学技术奖项目公示材料项目名称：制造系统作业车间调度理论与算法推荐奖种及等级：湖北省自然科学奖 一等3、项目简介（不超过800字）： 制造业是国民经济的重要支柱，而车间调度是影响制造业生产效率的重要环节。作业车间调度问题是制造业的常见调度问题，具有高度复杂性和挑战性。项目研究作业车间调度和不确定作业车间调度的相关理论和智能优化算法，为问题的有效解决提供了新的建模和优化途径，促进了制造系统智能调度理论与方法的发展。主要发现点有： 1. 研究了作业车间调度及其智能算法。设计了面向作业车间调度的多目标粒子群算法，给出了不同于离散化的新途径，运用新策略同时处理外部档案更新与全局最

2、好解选择；应用变邻域搜索有效地解决了多资源柔性作业车间调度问题。系统总结和回顾了包括多目标作业车间调度问题在内的多目标调度研究成果并给出了未来的研究方向，该成果被评价为“非常好的综述”。2. 建立了不确定作业车间调度的相关理论。提出了三角模糊数近似取大操作的Leis criterion，使用该准则可取得比其它准则更接近取大操作的结果，给出了模糊甘特图描述模糊调度方案，建立了模糊调度的一系列测试实例。建立了随机调度方案的产生机制。这些成果被国内外同行大量使用。3. 设计了不确定作业车间调度的智能算法。研究了模糊柔性作业车间调度问题，提出了分解-集成遗传算法，融合了柔性调度分解法和集成法的特点；利

3、用新的编码策略和交叉方式设计了协同进化遗传算法。针对考虑周期性维修的模糊作业车间调度，提出了一种处理维修的解码过程，设计了新型随机键遗传算法。国内外同行对这些成果开展了大量后续研究。设计了简化型多目标遗传算法，给出了外部档案简化调整策略和简化选择过程，较好地解决了多目标随机作业车间调度优化费时的难题。8篇代表性论文的SCI它引总数为308，它引总数为361，单篇它引最高65次。这些成果受到Thomson Reuters全球高被引科学家南洋理工大学P. N. Suganthan教授、日本东京理科大学Mitsuo Gen教授、中国工程院院士清华大学吴澄教授和清华大学杰青王凌教授等的引用、评价并开展

4、了后续工作。项目负责人因这些成果2014至2016连续三年入选Elsevier中国高被引学者榜。客观评价科学发现1(作业车间调度问题及其智能优化算法)的评价计算智能方面的国际著名教授Carlos A. Coello Coello建立了一个关于进化多目标优化且动态更新的文献目录，最新一版目录收录了代表性论文1238。代表性论文3的SCI它引次53次，多篇发表在欧洲运筹学杂志上的论文引用和评价了该论文。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)”。科学发现2(不确定作业车间调度理论)的评价多篇综述论文系统地评价了科学发现2。综述论文(Abdullah S.,Abdolrazzagh-Nezhad

6、M. Fuzzy job-shop scheduling problems: a review. Information Science, 2014, 278:380- 407)首先系统地描述了两种模糊作业车间调度模型，将项目完成人计算三角模糊数近似取大操作的准则定义为Leis 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，归纳总结了模糊作业车间调度问题的benchmark数据集，将本项目提供的数据集定义为Leis datasets，占所有数据的12%，而且这些benchmark数据，尤其是关于模糊柔性作业车间调度的数据，已得到广泛应用。东京理科大学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继续沿用本项目提出的模糊甘特图描述所得到的调度方案并利用本项目提出的模糊测试实例进行仿真实验。科学发现3(不确定作业车间调度的智能优化算法)的评价新加坡南洋理工大学教授、Thomson Reuters全球高被引学者P. N. Suganthan及其合作者在代表性引文7中专门总结了

10、本项目代表性论文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”。第三方机构评价由于本项目的研究工作，项目完成人雷德明2014至2016连续三年入选Elsevier中国高被引学者榜。根据Elsevier中国区网站给出的中国高被引学者的遴选标准(/ElsevierDNN /Portals/7/method. pdf)：研究者作为第一作者和通讯作者发表论文的被引总次数在本学科所在中国(大陆地区)的研究者中处于顶尖水平，入选高被引学者榜，意味着本项目的工作在制造系优化调度领域具有世界影响力。5、代表性

12、论文专著目录（8篇）/主要知识产权证明目录（不超过10件）序号论文专著名称/刊名/作者年、卷、页码发表时间（年月日）通讯作者（含共同）第一作者（含共同）国内作者SCI他引次数他引总次数论文署名单位是否包含国外单位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否合计23083616、主要完成人情况(公示姓名、排名、行政职务、技术职称、工作单位、完成单位、对本项目技术创造性贡献)主要完成人情况表姓 名雷德明性别男排 名1国 籍中国技术职称教授行政职务最高学位博士完成单位武汉理工大学工作单位自动化学院对本项目技术创造性贡献：完成项目全部8篇代表性论文，是这8篇代表性论文的第一作者。姓 名郭秀萍性别男排 名2