水环境治理项目群工期-鲁棒性多目标优化研究

薛松; 方洁; 陈旭

doi:10.13205/j.hjgc.202512008

水环境治理项目群工期-鲁棒性多目标优化研究

doi: 10.13205/j.hjgc.202512008

薛松^1,2,
方洁^2, ,,
陈旭²

1. 河海大学商学院, 南京 211100;
2. 河海大学项目管理研究所, 南京 211100

基金项目:

国家社会科学基金青年项目（15CJL023）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2019B19614）

详细信息

作者简介:
薛松（1980—），男，博士，副教授，主要研究方向为项目管理。xuer2399@163.com

通讯作者:
方洁（2000—），女，硕士研究生，主要研究方向为项目管理。2521072129@qq.com

计量
- 文章访问数: 8
- HTML全文浏览量: 1
- PDF下载量: 0
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2024-02-23
- 录用日期: 2024-03-30
- 修回日期: 2024-03-12
- 网络出版日期: 2026-01-09

Multi-objective optimization of duration-robustness in water environment governance project groups

XUE Song^1,2,
FANG Jie^{2
, ,},
CHEN Xu²

1. Business School, Hohai University, Nanjing 211100, China;
2. Institute of Project Management, Hohai University, Nanjing 211100, China

摘要

摘要: 当前，我国水生态系统面临严峻挑战，水环境治理任务紧迫。通过实施多目标优化调度策略，对水环境治理项目群进行高效管理，对于推动水环境治理进程具有重要意义。综合考虑资源约束和多个子项目间的紧前关系约束，构建茅洲河水环境治理项目群工期-鲁棒性多目标优化模型，结合多种群NSGA-Ⅲ算法，进行双层编码并求解。在指定参数计算下获得项目群工期-鲁棒性优化调度前沿解集，发现项目鲁棒性较高时，工期也相对较长，整体上来看，Pareto解集在目标空间呈非线性递增分布，验证了模型的合理性和NSGA-Ⅲ算法解决水环境治理项目群调度问题的有效性。该研究为其他城市开展流域水环境治理提供参考，有助于提高同类水环境治理项目群的综合管理能力和决策水平。
- 水环境治理 /
- 项目群调度 /
- 多目标优化 /
- 鲁棒性 /
- NSGA-Ⅲ算法
Abstract: At present， China's aquatic ecosystem is facing severe challenges， and the task of water environment management is urgent. Implementing multi-objective optimization scheduling strategies for efficient management of water environment management project groups is of significant importance for advancing the process of water environment management. By comprehensively considering resource constraints and the precedence relationships among multiple sub-projects， a multi-objective optimization model for the construction period-robustness of the Maozhou River Water Environment Management Project Group was constructed. Combined with the multi-population NSGA-Ⅲ algorithm， a double-layer encoding approach was used for solving the problem. With specified parameter calculations， an optimized scheduling frontier solution set for the project group's construction period robustness was obtained. It was found that when the project's robustness was high， the construction period was relatively longer. Overall， the Pareto solution set showed a non-linear increasing distribution in the objective space， validating the rationality of the model and the effectiveness of the NSGA-Ⅲ algorithm in solving scheduling problems for water environment management project groups. This study provides a reference for other cities to carry out watershed water environment management and helps to improve the comprehensive management capabilities and decision-making levels of such water environment management project groups.
- water environment governance /
- project group scheduling /
- multi-objective optimization /
- robustness /
- NSGA-Ⅲ algorithm

HTML全文

参考文献(23)

[1]	YIN Y L，LIU Y H. Research on integrated management mode of large-scale construction projects based on project portfolio governance framework［J］. Soft Science，2009，23（8）：20-25. 尹贻林，刘艳辉. 基于项目群治理框架的大型建设项目集成管理模式研究［J］. 软科学，2009，23（8）：20-25.
[2]	AGBEJULE A，LEHTINEVA L. The relationship between traditional project management，agile project management and teamwork quality on project success［J］. International Journal of Organizational Analysis，2022，30（7）：124-136.
[3]	PENG W L，CHEN L W，MA X L. Research on bi-objective optimization method for decentralized project portfolio scheduling［J］. Journal of Industrial Engineering and Engineering Management，2021，35（5）：131-140. 彭武良，陈良威，马雪丽. 分散式项目群调度的双目标优化方法研究［J］. 管理工程学报，2021，35（5）：131-140.
[4]	BOLD M，GOERIGK M. A compact reformulation of the two-stage robust resource-constrained project scheduling problem［J］. Computers& Operations Research，2021，130：105232.
[5]	MA Z Q，XU X F，HE Z W，et al. Robust scheduling optimization for projects with divisible activities under complex and uncertain environments［J］. Chinese Journal of Management Science，2022，30（3）：117-130. 马志强，徐小峰，何正文，等. 复杂不确定环境下活动可拆分的项目资源鲁棒性调度优化［J］. 中国管理科学，2022，30（3）：117-130.
[6]	AL-Fawzan M A，HAOUARI M. A bi-objective model for robust resource-constrained project scheduling［J］. International Journal of Production Economics，2005，96（2）：175-187.
[7]	ANSARI R，MAKUI A，GHODDOUSI P. An algorithmic framework for improving the performance of the critical chain buffer sizing method［J］. Scientia Iranica，2018，25（1）：74-92.
[8]	HU X J，LIANG S，WANG J J，et al. Robust scheduling optimization for resource-constrained projects with transfer times［J］. Computer Integrated Manufacturing Systems，2023，29（12）：4191-4205. 胡雪君，梁盛，王建江，等. 带转移时间的资源受限项目鲁棒调度优化［J］. 计算机集成制造系统，2023，29（12）：4191-4205.
[9]	LIU H，QU S，LI R，et al. Bi-objective robust project scheduling with resource constraints and flexible activity execution lists［J］. Computers& Industrial Engineering，2021，156：107288.
[10]	WANG J，HU X，DEMEULEMEESTER E，et al. A bi-objective robust resource allocation model for the RCPSP considering resource transfer costs［J］. International Journal of Production Research，2021，59（2）：367-387.
[11]	HU X J，ZHAO Y，SHAN M Y，et al. A robust multi-project scheduling method based on adaptive large neighborhood search［J］. Chinese Journal of Management Science，2022，30（9）：217-231. 胡雪君，赵雁，单汩源，等. 基于自适应大邻域搜索的鲁棒多项目调度方法［J］. 中国管理科学，2022，30（9）：217-231.
[12]	GHOROQI M，GHODDOUSI P，MAKUI A，et al. An integrated model for multi-mode resource-constrained multi-project scheduling problems considering supply management with sustainable approach in the construction industry under uncertainty using evidence theory and optimization algorithms［J］. Buildings，2023，13（8）：2023.
[13]	YU Y N，XU Z，ZHAO S，et al. Reactive scheduling optimization for multi-skilled distributed resource-constrained multi-project considering employee leave situations［J/OL］. Chinese Journal of Management Science，1-14［ 2024-01-12］. https：//doi.org/10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2022.2456. 于懿宁，徐哲，赵松，等. 考虑员工请假情形的多技能分布式资源受限多项目反应型调度优化［J/OL］. 中国管理科学，1-14［ 2024-01-12］. https：//doi.org/10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2022.2456.
[14]	LIU G S，LIN X Y. Research on bi-objective optimization for resource-constrained project scheduling with flexible deadlines［J］. Operations Research and Management Science，2022，31（1）：1-7. 刘国山，林新宇. 柔性工期下的资源受限项目调度双目标优化研究［J］. 运筹与管理，2022，31（1）：1-7.
[15]	XUE S，CHEN X，WANG Y T，et al. Research on multi-objective resource-constrained project scheduling problem based on improved multi-population genetic algorithm［J］. Journal of Industrial Engineering and Engineering Management，2023，37（5）：167-175. 薛松，陈旭，汪玉亭，等. 基于改进多种群遗传算法的多目标资源受限项目调度问题研究［J］. 管理工程学报，2023，37（5）：167-175.
[16]	CHEN H J，DING G F，ZHANG J，et al. An improved genetic programming algorithm for solving resource-constrained multi-project scheduling［J］. China Mechanical Engineering，2021，32（10）：1213-1221. 陈浩杰，丁国富，张剑，等. 求解资源受限多项目调度的改进遗传规划算法［J］. 中国机械工程，2021，32（10）：1213-1221.
[17]	FU F，LIU Q，YU G. Robustifying the resource-constrained project scheduling against uncertain durations［J］. Expert Systems with Applications，2024，238：122002.
[18]	LI F F，XU Z. Stochastic scheduling for distributed multi-projects based on a two-stage resource allocation coordination mechanism［J］. Chinese Journal of Management Science，2022，30（12）：38-51. 李飞飞，徐哲. 基于两阶段资源分配协调机制的分布式多项目随机调度［J］. 中国管理科学，2022，30（12）：38-51.
[19]	SONG M，CHEN D M. A comparison of three heuristic optimization algorithms for solving the multi-objective land allocation（MOLA）problem［J］. Annals of GIS，2018，24（1）：19-31.
[20]	GAO P C，WANG H Y，SONG C Q，et al. Multi-objective optimization NSGA series algorithms and geographical decision-making：Principle，status and prospect［J］. Journal of Geo-information Science，2023，25（1）：25-39. 高培超，王昊煜，宋长青，等. 多目标优化NSGA系列算法与地理决策：原理、现状与展望［J］. 地球信息科学学报，2023，25（1）：25-39
[21]	XUE S，CHEN X，LI C，et al. Research on small-scale multi-project scheduling problem in service-oriented project-based enterprises considering the evolution of human resource skills［J/OL］. Chinese Journal of Management Science，1-13［ 2024-01-12］ https：//doi.org/10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2022.0896. 薛松，陈旭，李超等. 考虑人力资源技能进化的服务类项目型企业小型多项目调度问题研究［J/OL］. 中国管理科学，1-13［ 2024-01-12］. https：//doi.org/10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2022.0896.
[22]	ZHOU Y H，LU Y C，SHI C Y. Adaptive parallel genetic algorithm based on overcoming premature convergence［J］. Journal of Tsinghua University（Science and Technology Edition），1998（3）：95-97. 周远晖，陆玉昌，石纯一. 基于克服过早收敛的自适应并行遗传算法［J］. 清华大学学报（自然科学版），1998（3）：95-97.
[23]	ZHANG H H，BAI S J，LI L B. Optimization of robust project portfolio scheduling under uncertain environment［J］. Journal of Systems Engineering，2024，39（4）：580-591. 张豪华，白思俊，李鲁波. 不确定环境下鲁棒性项目群调度优化［J］. 系统工程学报，2024，39（4）：580-591.