多機(jī)調(diào)度的最優(yōu)子結(jié)構(gòu)證明

1绍撞、問題描述:

n個作業(yè){1正勒,2,…傻铣,n}要在由2臺機(jī)器M1和M2組成的流水線上完成加工章贞。每個作業(yè)加工的順序都是先在M1上加工,然后在M2上加工非洲。M1和M2加工作業(yè)i所需的時間分別為ai和bi鸭限。流水作業(yè)調(diào)度問題要求確定這n個作業(yè)的最優(yōu)加工順序,使得從第一個作業(yè)在機(jī)器M1上開始加工两踏,到最后一個作業(yè)在機(jī)器M2上加工完成所需的時間最少败京。

2、問題分析

直觀上梦染,一個最優(yōu)調(diào)度應(yīng)使機(jī)器M1沒有空閑時間赡麦,且機(jī)器M2的空閑時間最少。在一般情況下帕识,機(jī)器M2上會有機(jī)器空閑和作業(yè)積壓2種情況泛粹。設(shè)全部作業(yè)的集合為N={1,2渡冻,…戚扳,n}。S是N的作業(yè)子集族吻。在一般情況下帽借,機(jī)器M1開始加工S中作業(yè)時,機(jī)器M2還在加工其他作業(yè)超歌,要等時間t后才可利用砍艾。

將這種情況下完成S中作業(yè)所需的最短時間記為T(S,t)。流水作業(yè)調(diào)度問題的最優(yōu)值為T(N,0)巍举。
設(shè)π是所給n個流水作業(yè)的一個最優(yōu)調(diào)度脆荷,它所需的加工時間為 aπ(1)+T’。其中T’是在機(jī)器M2的等待時間為bπ(1)時懊悯,安排作業(yè)π(2)蜓谋,…,π(n)所需的時間炭分。記S=N-{π(1)}桃焕,則有T’=T(S,bπ(1))。

證明:事實(shí)上捧毛,由T的定義知T’>=T(S,bπ(1))观堂。若T’>T(S,bπ(1))让网,設(shè)π’是作業(yè)集S在機(jī)器M2的等待時間為bπ(1)情況下的一個最優(yōu)調(diào)度。則π(1)师痕,π'(2)溃睹,…,π'(n)是N的一個調(diào)度胰坟,且該調(diào)度所需的時間為aπ(1)+T(S,bπ(1))<aπ(1)+T’因篇。這與π是N的最優(yōu)調(diào)度矛盾。故T’<=T(S,bπ(1))腕铸。從而T’=T(S,bπ(1))惜犀。這就證明了流水作業(yè)調(diào)度問題具有最優(yōu)子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。
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