PlanningVariable 与 ValueRange

30 秒速览#

PlanningVariable 是求解器真正会改变的字段，ValueRange 是它可以选择的候选值集合。模型性能很大程度取决于：变量是否必要，候选值是否过大。

一句话：变量越多、候选值越大，搜索空间越大。

PlanningVariable 是什么#

规划变量是规划实体上会被 Solver 改变的属性。例如：

• 课程安排到哪个教室。
• 订单安排到哪条产线。
• 任务接在哪个任务后面。
• 车辆访问客户的顺序。

这些变量不能只是“业务上有意义”，还要能被约束评分利用。

ValueRange 是什么#

ValueRange 是规划变量可选值的集合。它可以来自：

• @ValueRangeProvider 提供的列表。
• 规划解上的全局候选值。
• 实体上的局部候选值。

候选值越宽，求解器尝试无效方案的概率越高。能在模型层排除的明显非法值，可以考虑通过局部值范围或过滤选择减少。

三类 genuine 变量#

选择变量类型时，先看业务关系：

• 多个任务可以选同一个值：普通变量。
• 每个任务必须被放入且只能放入一个资源列表：list variable。
• 顺序由“前驱关系”自然表达：chained variable。

允许未分配#

在过约束问题中，可以允许变量为 null 或允许 list variable 中有未分配值。但这意味着约束必须惩罚未分配，否则“全部不排”可能反而得分最高。

适用场景：

• 任务太多，宁愿低优先级任务不安排。
• 产能不足，需要明确哪些任务被排除。

慎用场景：

• 实时规划或重复规划。每次重新求解都可能花时间重新初始化 null 变量。

生产排程中的设计#

如果用链式模型：

• 规划实体：ProductionTask。
• 规划变量：previousTaskOrLine。
• 候选值：所有可作为前驱的任务 + 所有产线锚点。
• 影子变量：所属产线、开始时间、结束时间。

如果用普通变量：

• 规划变量可能是 line 和 sequenceIndex。
• 顺序维护会更麻烦，约束也可能更难写。

因此，对于“产线内任务顺序决定时间”的问题，链式模型更贴近业务。

易错点#

关联笔记#

• ProblemFact、PlanningEntity、PlanningSolution
• 影子变量与链式建模
• Score 体系：硬约束、软约束与权重