[发明专利]一种基于配方单解析计算的烟叶组配投料方案策划算法

权利要求书

1.一种基于配方单解析计算的烟叶组配投料方案策划算法，其特征在于：所述的策划算法包括基于对配方单自动解析的叶组聚类算法以及基于生产实际进行的最小投料单元策划算法；

所述的叶组聚类算法包括以下步骤：(1)判断配方单物料数量，将配方单分为可直接确定分组并制定投料计划的直投类别和需要进行物料分组聚合的非直投类别；当配方单物料数量小于等于三个时，确定为直投类别；当配方单数量大于3个时确定为非直投类别；

(2)基于物料品种和种植方式进行聚类分组，将物料品种和种植方式均相同的物料归并为一组，其配比按照配方单比例进行预混配；

(3)计算分组后的物料数量，判断是否需要进一步聚类分组；当分组后物料数量小于等于三个时，确定分组；当分组后物料数量大于三个时，继续进行分组；

(4)基于物料品种进行聚类分组，将物料品种和种植方式均相同的物料归并为一组，其配比按照配方单比例进行预混配；

(5)计算分组后的物料数量，判断是否需要进一步聚类分组；当分组后物料数量小于等于三个时，确定分组；当分组后物料数量大于三个时，继续进行分组；

(6)当常规聚类无法将配方单类别压缩到3个以内时，将额外进行分组：将按品种和种植方式聚类后的物料分为主流物料和次主流物料两组；

(7)为次主流物料，涵盖分组后在配方中占比低于10％，将进一步进行聚类合并；为主流物料，涵盖按品种和种植方式聚类后物料占比大于10％的物料，此类物料作为主要物料，需要保证投料精度；

(8)对柠色烟进行聚类：生产实践中柠色烟通常作为次主流等级，在配方单中占比小且种类繁多，适宜进行合并；

(9)判断主流物料中是否存在对应物料；

(10)对X2F与C4F进行聚类：X2F和C4F在形状上相似性高，在次主流等级中存在该类别时合并；

(11)判断主流物料中是否存在对应物料；

(12)对7-F-D至11-F-D类别物料分别进行聚类分组；

(13)判断主流物料中是否存在对应物料；如主流物料中存在对应物料，则将合并后的物料与主流物料聚类分组；基于主流物料组和次主流物料组聚类分组后的最终结果，确定分组；

(14)基于分组制定投料计划；

所述的最小投料单元策划算法在烟叶组配投料生产过程中，烟包以独立包装单元的形式在D个混配台进行比例投料，生产投料流量固定为f，每轮投料总包装数为N，生产节拍为T，分组聚类后主流物料组别数位n，分组聚类后各物料的包装规格为各分组混配比例为各分组每轮投料包数为各分组按照混配比例投料的连续值解集为各分组每轮投料重量为各分组每轮占用混配台数为其中，

实际投料比例与配方单的均方根误差为损失函数1：

在固定流量f下，每轮投料生产节拍T为损失函数2：

可行解矩阵为:

在多目标比较参数c₁和c₂下，多目标模型为：

基于连续解集合构成的帕累托曲线为：

则在同一多目标模型下，离散可行解与帕累托曲线的偏离度为：

可得目标函数为：

其中，属于自然数集,为非负数集,

投料规划问题可数学抽象为搜索向量的值，使之在约束条件下，最小化损失函数1和损失函数2的帕累托曲线右侧的离散可行解区域中可行解与帕累托曲线的距离，该偏离度最小的离散可行解即为最小投料单元每轮各分组的投料包装单元数。

2.根据权利要求1所述的一种基于配方单解析计算的烟叶组配投料方案策划算法，其特征在于：所述的基于对配方单自动解析的叶组聚类算法是基于解析配方单物料中的：品种、产地、种植方式、颜色、部位信息，在物料数量超过生产实际可承载分类数量的情况下，将配方单中相似物料进行聚类，从而将配方单分解为若干个子物料单元，进而将配方单转化为生产实际可承载的物料类别数量。

3.根据权利要求1所述的一种基于配方单解析计算的烟叶组配投料方案策划算法，其特征在于：所述的基于生产实际进行的最小投料单元策划算法在配方比例的均方根误差RMSE最小化、单个投料单元节拍最小化两个优化问题的帕累托曲线上寻找与帕累托曲线偏离度最小的离散可行解的多目标优化过程。