基于病毒传播模型的制造系统关键资源识别方法开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

中国是世界制造大国，制造业作为实体经济产业成为我国经济支柱，不断推动工业化进步与发展。工业生产涉及需求分析与计划，原材料采购，库存计划，生产，半成品与成品库存，分销与销售等繁多复杂的资源节点，中国制造业整体的管理效率和资源利用效率相对欧盟，德，日等创新制造强国或组织来说是较低的，比如近期数据显示日本产能利用率高于95%，而中国不到80%，而且类似ie，六西格玛等先进的制造管理思想应用也比较浅显。中国目前正是处于中国制造2025的发展阶段，制造业一方面由单纯的生产制造转向升级成供应链协同，其中关联内容有资源大数据应用，企业资源计划和制造管理系统等，而制造管理系统在生产制造以及提高整个企业效用方面有着十分重要的地位。随着用户的需求越来越多变，产品生产系统的复杂化，如何进行管理和保障系统的有效平稳运行是企业生存和提高竞争力的关键因素。但是制造系统涉及到的资源节点（比如设备、员工、工位、原材料等）特别多而且节点之间的关系（如加工先后关系，供求关系等）特别复杂，而且还存在外包加工生产资源节点，如果一个或几个资源节点出现故障而又没有及时维护，就可能导致故障节点向系统其他关联节点传播，甚至致使整个系统崩溃。因此对系统进行故障检测和预防是必要的，然而繁多且复杂的制造系统网络结构特征使管理人员根本不可能对所有节点进行识别和评估，为了提高效率，减少人员或机器的工作量，减少资源浪费所以重点应当关注影响力大的关键资源节点并进行识别和控制，提高柔性化生产能力，就能有效提高系统的平稳性。

复杂网络的拓扑结构特征为日益复杂的制造系统关键资源识别提供了很好的研究方向，国内外学者取得了丰富的研究成果，主要集中在病毒传播模型、复杂网络的关键节点识别方法及评价两个方面。

在病毒传播模型的研究领域，主要是针对传播能力、传播速度和平衡稳定性等。李志民，张太雷，高建忠分析了具有恒定输入的sir模型，基于此随机模型基本再生数r₀，通过数值仿真验证了该随机传染病模型的动力学行为和全局唯一正解性^[1]。李小妮，张启敏分析和计算了sirs病毒传播模型的基本再生数r₀，并以信息传播干扰和疫苗接种率作为参数，通过数学证明和数值仿真，验证了地方病平衡点和无病平衡点的稳定性^[2]。yuan等人分析了无标度复杂网络上m个具有出生和死亡的感染群体的sir模型，得出了基本再生数r₀。r₀=1是sir模型的传播临界值，如果r₀ 1，则无病平衡是局部渐近稳定的；如果r₀≤1，则无病平衡点是全局渐近的；如果r₀1，无病平衡是不稳定的，存在唯一的地方病平衡点且是全局渐近稳定的^[3]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本文基于现有的关键资源节点识别方法，基于某一具体的产线制造系统，针对系统中关键资源节点提出新的识别方法，并通过病毒传播模型仿真进行方法评价，验证新方法的优势和可行性，主要工作如下：

3. 研究计划与安排

第1周：确定论文选题，题目，明确研究内容和方向；

第2周：外文文献翻译；

第3-4周：撰写开题报告，明确技术方案，并修改开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李志民，张太雷，高建忠.一类具有常数输入的随机sir流行病模型的定性分析[j].数学的实践与认识,2019,49(22):299-306.

[2] 李小妮，张启敏．基于信息干预的sirs传染病模型稳定性分析[j].华南师范大学学报(自然科学版),2019,51(05):98-103.

[3] xinpengyuana, fangwang, yakuixue et al.global stability of an sir model with differentia[j]. physicaa., 2018(499):443-456.