库房订单调度算法研究 1. 研究背景 在当前制造业的发展中，信息化已经几乎贯穿整个制造行业，并 发挥着越来越重要的作用。本文研究的某企业的备品备件库的订单调 度算法，其订单特点为种类多、需求变动频繁、实时性强，在此背景 下，同时具有很多订单的时候，计划与调度要具有敏捷性，能够解决 订单的计划与调度的实时性，高效率的安排这些订单并满足订单需求。 本文针对这一问题，对多订单的调度做出研究，并提出相应的调度算 法。 2. 库房订单的调度系统 2.1 问题描述 某企业的库房中的备品备件支撑整个企业的日常生产，如何保证 库房中的备品备件有效的支撑企业的日常生产，成为一个亟待解决的 问题。在日常的调度中，当库房中的备品备件消耗后要及时补充相应 物品，保证日后的需求；当需要备品备件的多个订单提交时，要及时 相应订单，保证及时高效的完成所有订单需求。根据以上需求，我们 将库房的订单调度模型抽象成两部分：订单入库和订单出库，通过相 关的调度算法，及时响应各种订单信息。 2.2 基于先来先服务的入库订单调度算法 在日常的库房维护中，库房管理员会根据日常的订单以及用户的 反馈采购相应的备品备件。当库房管理员采购来备品备件准备放入库 房，调度模型即生成一个入库的订单，并记录备品备件的名称、数量、 价格、采购时间等相关的属性。该入库订单提交给库房调度系统，系 

统根据先来先服务的调度算法，根据订单的提交顺序依次处理，将备 品备件放在库房的相应位置，并做好记录，在系统数据库中更新相关 信息。 基于先来先服务的入库订单调度算法表示如下： 步骤 1：对采购的备品备件生成相应的入库订单，病根据订单的 实际情况对备品备件的名称、数量、价格、采购时间的等相关属性进 行赋值，然后将订单放入入库订单的等待队列中。 步骤 2：对入库订单队列中所有的订单，库房调度系统根据其提 交的时间顺序依次进行处理，处理完毕后将该订单从入库订单队列中 提出，并在系统中更新相关的数据记录。 步骤 3：若队列中仍有订单等待，转向步骤 2，否则，转向步骤 4. 步骤 4：订单全部完成，调度算法结束 2.3 基于优先级的出库订单调度算法 当用户需要相应的备品备件时，其会向库房调度系统提交一个出 库订单，包含其所需要的备品备件。库房调度系统会根据其相应的调 度算法，及时相应该订单，满足用户的需求。在日常的使用中，常常 面临这种情况，同时提交了多个出库订单，如何及时相应多个订单， 满足他们的需求，这个库房调度系统必须解决的一个问题。 在订单调度系统中，最常见的调度模型为先来先服务和最短时间 优先服务两种模型。先来先服务调度模型实现最简单，谁先来先处理 水，但是效率较低；最短时间优先的模型是将事件最短的订单有限处 

理，但是该模型对大订单不利，可能使得大订单长时间得到不解决。 本文提出一种按订单的优先级进行调度的模型。在每次调度前，调度 算法计算每个订单的优先级，并且每次都安排优先级最高的订单进行 处理。 （1）订单优先级的定义 在基于优先级的订单调度模型中，订单需要交付的时间记为 T1， 订单提交时间为 T2，订单中包含备件数量记为 n，每个备件的准备时 间为 Ti（i=1，2，……，n），订单的价值记为 V，当前时间记为 T。 定义 1：订单的紧迫系数 a，订单越临近交付时间，订单的紧迫 系数越高，计算公式为：a= 1−2 =1 定理 1：当紧迫系数 a 大于 0 时，值越小，就越紧迫，优先级就 越高。 证明：由紧迫系数的公式可得： 当 a<=0 时，订单的提交日期大于等于交付日期，订单过期。 当 a<1 时，订单的剩余时间小于订单的准备时间，时间紧迫，需 要加班加点完成。 当 a=1 时，订单的剩余时间刚好等于订单的准备时间，可以按计 划完成。 当 a>1 时，订单的剩余时间大于订单的准备时间，时间充裕。 定理 1 证明完毕。 定义 2 订单的优先级我们记为 Pn，定义订单的优先级计算公式 

Pn=Lg（ V+ =1 T1−T ） a 为： 由订单优先级的计算公式我们可以得知： ○1 当订单越紧迫时，订单的优先级越大； ○2 当订单的交付时间越临近，订单的优先级越大； ○3 当订单的备件准备时间越大，订单的优先级越大； ○4 当订单的备件价值越大时，订单的优先级越大。 （2）基于订单优先级的调度算法 在订单等待队列中的订单 Di 的优先级为 Pi ，其属性分别如定义 1 和定义 2，基于优先级的订单调度算法表示如下： 步骤 1：对订单等待队列中的所有订单 Di ，根据订单的实际情 况对订单需要交付的时间、订单提交时间为 T2、订单中包含备件数 量、订单中每个备件的准备时间、订单的价值记以及当前时间等属性 进行赋值。 步骤 2：对队列中所有的订单，通过定义 1 计算其紧迫系数 a， 若 a<0,则表示订单已经过期，将其从订单队列中剔除。 步骤 3：对队列中的所有订单，通过定义 2 计算其优先级 Pn，选 取优先级最大的订单进行处理（若订单的优先级相同，选择等待时间 长进行处理），并从队列中剔除该订单。 步骤 4：若队列中仍有订单等待，转向步骤 2，否则，转向步骤 5. 

步骤 5：订单全部完成，调度算法结束。 3. 结语 库房订单调度系统，根据库房的实际操作过程将整个过程分为入 库订单调度和出库订单调度两部分，并根据各自的特点选择的相应的 调度算法。订单入库调度算法，选择了先来先服务的调度算法，保证 所有的入库订单依次完成入库。订单出库的调度算法，对订单的优先 级进行了定义，使用基于优先级的调度算法，保证优先级高的订单能 够及时的相应，并且能够很大程度上避免了先来先服务和短订单优先 的算法的带来的弊端，保证了订单调度算法具有较好的性能，对实际 生产中的订单调度算法具有较好的参考价值。