有效的项目管理是提高企业竞争力的重要途径,其核心内容是项目的计划、调度与控制。项目调度就是针对项目过程的各项任务,研究和解决如何按时间对资源进行安排,使预定的优化目标得以实现。资源受限项目调度问题(resource-constrained project schedulingproblem,简称RCPSP)是项目调度问题中一类重要的问题,它要求在满足项目任务时序约束和资源约束的条件下,安排任务的开工时间,以达到最优目标,如工期最短、成本最低、资源均衡、净现值最大等。理论上RCPSP属于NP-hard问题,模型丰富,许多组合优化问题都是RCPSP的特殊情形,如流水线调度问题、车间调度问题等。因此,研究RCPSP既满足现实需求又具有很强理论意义。本文在分析和综述相关领域研究成果的基础上,针对RCPSP及其扩展问题开展研究,主要研究内容和成果概括如下:(1)针对经典资源受限项目调度问题提出了一种memetic算法(memetic algorithm,简称MA)。MA以任务链表作为个体编码,单点交叉算子作为重组算子,应用5种局域搜索过程的不同组合来改善后代个体。引用RCPSP的标准问题库PSPLIB中J30、J60和J120三组案例集的大量案例对MA进行了测试实验,结果表明MA具有较强的竞争力。(2)针对多执行模式资源受限项目调度问题(multi-mode resource-constrained project schedulingproblem,简称MRCPSP)提出了一种MA。论文提出了一个新的适应度函数和两种高效的局域搜索过程。适应度函数使用“策略性震荡”机制,提高了搜索过程中得到“可行边界”附近的解的概率。其中,一种局域搜索过程旨在改善项目工期的下界,使其小于已知的上界;另一种局域搜索旨在根据搜索过程中新的适应度函数值接纳不可行解,改善MRCPSP案例的解。使用PSPLIB案例库中的大量案例测试算法性能,计算结果表明MA在近年提出的算法中有很强的竞争力,优于大多数现有算法。对于案例集J30中的一个案例更新了当前最好解。(3)根据多技能人力资源约束的项目调度问题特点,以项目工期最短为优化目标,建立了问题的数学规划模型,提出了一种基于“任务-技能-工人”三层结构的两阶段启发式算法,该算法对同一问题给出不同的策略选择。引用大量仿真算例对算法性能进行了测试,实验结果表明算法性能令人满意。(4)针对多技能人力资源受限的项目调度问题数学规划模型的特点,提出了一种基于优先规则的MA。引用大量仿真算例对算法性能进行了测试实验,并将算法获得结果与CPLEX和其他基于优先规则的启发式算法进行比较。实验结果表明,算法通过优先规则结合MA的优势可高效获得任务调度与工人指派的近优解。(5)针对多项目多技能人力资源受限项目调度问题的特点,以全部项目总人力成本最小为优化目标,建立了问题的混合整数规划模型。为了测试模型的有效性,设计了多组仿真算例,使用CPLEX优化软件进行模型求解,验证了模型的有效性。(6)从MRO(maintenance,repairand overhaul)服务提供商的视角,研究了为客户设备提供MRO服务的多技能工人的优化调度问题,以完成全部MRO服务任务的总人力资源成本最小为优化目标,建立了多技能工人优化调度的非线性整数规划模型,并根据变量的特点将非线性模型进行了线性化处理。通过设计仿真实验结合不同参数,检验了模型的实用性和求解性能。本文的研究成果,不仅拓展了 RCPSP的研究领域,而且对于项目管理者也有一定的指导借鉴意义。