[发明专利]一种在软件项目管理中基于图算法的冲突消解方法

说明书

本发明涉及运筹学中任务规划方法，特别是设计了一种在软件项目管理中基于STN网络的冲突消解方法；其能够满足对大规模时序约束的冲突消解需求；基于图算法的冲突消解方法针对环路冲突和链路冲突两种类型利用环路检测、单源节点最短路径算法、冲突边剪除等算法实现冲突的快速消解。该方案在最大程度上保留时序约束条件的情况下，去除最少的时序约束，实现时序冲突的快速消解。

技术领域

本发明属涉及运筹学中任务规划方法，特别是设计了一种在软件项目管理中基于STN网络的冲突消解方法。

背景技术

项目调度（Project Scheduling Problem， PSP）的主要任务是编制项目基准计划，使其满足任务之间的时序关系，在有效利用项目可用资源的同时，完成项目的既定目标，从早期的项目管理技术开始，项目调度就成为许多项目管理软件的基本功能。资源约束项目调度问题（Resource-Constrained Project Scheduling Problem， RCPSP）的主要任务是在资源约束的情况下为调度项目的活动安排时间和资源，合理使用资源实现既定目标的最优化。RCPSP问题是典型的组合优化问题，它作为项目调度问题中经典问题，不仅具有很好的研究价值而且可以很好应用到实际生产过程中，因此该问题得到了广泛的研究。

RCPSP问题主要解决具有时间和资源限制的任务规划问题，任务之间具有时间约束，每个任务具有一定的资源约束。在任务规划中，任务之间会有较强关联关系，如任务1完成12分钟后开始进行任务2，由此形成一条任务间的时序约束规则。同时，每个任务在执行过程中需要调用一定的资源，资源可以分为可更新资源、不可更新资源和部分可更新资源等，任何时刻所有任务调用资源之和小于等于每种资源的上限，由此形成了资源约束条件。

计算机软件开发的项目管理是一种典型的项目调度过程，计算机软件的开发流程按顺序可以划分为：可行性分析；需求分析；设计（概要设计、详细设计）；开发阶段；测试阶段；运行维护，项目中的主要组成人员包括：产品经理、架构工程师、UI工程师、开发工程师、测试工程师等不同分工的人员，他们按照项目进度在不同项目阶段分工完成每个阶段中细化的任务。

STN是一种有效的时间约束,它利用加权有向图来显示表示时间约束，并根据路径一致原则来进行时间推理,能快速判断时间约束是否可满足和计算出事件的执行区间。为了利用进行时间表示和推理,首先需要针对行动计划的时间关系构建。如图1所示，图中的节点代表的任务，节点之间的边代表任务间的时序约束，如任务1完成12分钟后开始进行任务2，在图中节点1和节点2之间具有有向边，边的权重为时间约束值12。RCPSP模型中具有两个虚节点，分别为初始节点s和终止节点t，s出发的边权重为0，指向终止节点的边权重为0，这两个节点为RCPSP模型中的特殊节点。

RCPSP问题求解算法寻求问题解的过程中常会出现无解的情况。其原因在于不同时序关系存在无法消解的冲突。本发明拟基于图论算法设计冲突消解方法。

汤罗浩博士在“基于STN的行动计划时间表示和冲突处理研究”、“基于STN的计划执行过程时间冲突检测与消解”、“基于STN的时间冲突检测与消解”等三篇论文中提出了两种冲突消解方法。论文中对约束的调整仍仅限于采用松弛约束的方式，即通过增加约束的权重放宽约束，这样可确保冲突消解过程不会带来新的冲突。