● 摘要
研发项目一般具有技术难度大、创新性强、不确定因素多等特点，缩短与控制研发周期是研发项目的重要目标之一。研发项目中许多活动具有技术上的优先约束关系，导致这些活动无法完全并行执行，但是通过活动重叠执行可实现一定程度的赶工。采用活动重叠执行模式不仅可以有效缩短项目研发周期，而且可以通过上下游活动之间信息的提前交流及时发现存在的问题，大大提高研发效率。
本论文从研发项目实际出发，将活动重叠加入到经典的资源受限项目调度问题中，形成一类新的项目调度问题。深入研究活动重叠的描述和建模方法，考虑活动重叠对于项目调度的影响，重点研究带有活动重叠和资源限制的项目调度问题，并设计有效的算法进行求解，以期达到对研发项目进行有效调度的目的。本论文的研究进一步丰富和完善了项目调度理论，具有重要的理论意义和学术价值。
本论文主要研究内容和创新工作如下：
（1）从经典的资源受限项目调度问题出发，回顾和梳理了项目调度问题的描述、建模、优化算法等相关研究现状，以及带有活动重叠的项目调度问题的研究现状，为本文奠定理论和方法的基础，并在此基础上提出了目前研究的局限性。
（2）确定情形下带有活动重叠的项目调度模型与分支定界算法研究。在假定重叠时间与返工时间之间存在线性关系的前提下，考虑活动优先关系约束、重叠关系约束和资源约束以及重叠产生的返工时间和返工资源约束，建立了带有活动重叠和资源限制的项目调度优化模型；设计了采用栈进行节点信息存储的分支定界算法对模型进行求解，提高了求解过程的逻辑性。通过理论分析和实验研究，证明了该算法的可行性以及最优性；针对不同规模的数据集，采用分支定界算法进行大量的实验，实验结果表明，当算例规模较小时，分支定界算法求解效果好。
（3）不确定情形下带有活动重叠的项目调度模型与算法研究。详细分析了活动重叠导致下游活动返工时间的不确定性，建立了下游活动返工时间的概率分布模型以及项目调度优化模型；提出了两种思路不同的算法求解该调度优化模型，一种方法是基于仿真的遗传算法直接对不确定型问题进行求解，设计了专门的解码方式，即带有活动重叠的并行进度生成机制；另一种方法将原问题转化成确定型问题，利用分支定界法求解；通过大量实验比较了两种算法性能的优劣；采用具有优势的基于仿真的遗传算法开展算例研究，并考察了重叠参数和返工参数对项目工期的影响。
（4）基于活动多重叠模式的项目调度模型与启发式算法研究。从研发项目实际出发提出了活动多重叠模式的概念，建立了带有多重叠模式和资源限制的项目调度优化模型；提出了带有活动重叠的串行进度生成机制，基于该生成机制设计遗传算法对模型求解；通过测试大量算例，分析网络参数、资源参数、重叠参数、返工参数以及多重叠模式参数对优化目标的影响，验证了采用活动多重叠模式对于缩短项目工期的优势。
（5）基于设计结构矩阵的项目调度优化模型与求解研究。对活动重叠的概念进行扩展，采用设计结构矩阵定量描述活动重叠以及重叠返工时间带来的时间增量；基于设计结构矩阵方法建立了带有活动重叠和资源约束的项目调度优化模型，并设计了遗传算法进行求解。为了验证模型及算法的有效性，对随机生成的算例集合开展了实验研究，考察网络规模、重叠参数对优化结果的影响。研究发现，活动规模越大，算法的优化效果越明显；项目执行过程中重叠活动对增加可有效缩短项目工期。