[发明专利]基于改进匈牙利算法的软件开发资源自动调度方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及软件开发过程中的资源自动调度领域，尤其是一种利用改进匈牙利算法进行软件开发资源自动调度的方法及系统。

背景技术

软件开发过程中的任务人员分配问题可视为资源调度问题。资源调度的关键在于匹配的最优化，而匹配问题是运筹学的重要问题之一，也是图论的重要内容，它在“人员分配问题”和“最优分配问题”中有重要作用。

目前，有关资源调度问题的研究已有很多。0-1调度算法通过0-1变量来数量化事物反映出的离散变量间的逻辑、顺序、互斥等关系的约束条件；先来先服务调度算法按照程序进入的先后来分配任务处理优先级；优先级调度算法分为非抢占式和抢占式两种，非抢占式优先数算法类似于先来先服务调度算法，而抢占式优先数算法则仅适用于可中断类型任务的分配；匈牙利算法通过寻找增广路径来求得最优匹配。

这些算法在一定程度上解决了任务平衡指派问题，但算法复杂度过高、无法解决软件开发过程中的非平衡指派等。针对这个问题，国内外许多学者提出了基于匈牙利算法的改进算法。其中，加边补零法通过将非平衡代价矩阵做补零处理；加边补最小值法通过将非平衡代价矩阵做加边补最小值处理。这两种算法都是将非平衡指派问题转化为平衡指派问题后再利用匈牙利算法进行处理。虽然这两种算法解决了非平衡指派问题与平衡指派问题的转化，但其分配结果依旧是人员独占任务，无法满足软件开发过程中人员协作完成某项任务的实际，造成资源浪费，效率低下。

对于非平衡指派问题，相关研究者提出了一种扩展矩阵法，该算法通过将代价矩阵按一定规则重复扩展，并对扩展后的矩阵进行补零处理，将非平衡指派问题转化为平衡指派问题后再使用匈牙利算法，该算法可以完成非平衡指派问题与平衡指派问题的转化，也能够满足人员协作完成某项任务的需求。但该算法存在如下问题：对于一些代价矩阵所得出的分配结果中存在某些任务未被分配的问题或者分配结果中人员分配极端的问题。

发明内容

本发明针对非平衡人员自动指派问题，提出了一种基于改进匈牙利算法的软件开发资源自动调度技术方案。

本发明技术方案提供一种基于改进匈牙利算法的软件开发资源自动调度方法，包括以下步骤，

步骤1，输入用于参考的各项指标的取值，设第l项指标代价值的取值范围为0～max，0表示完成某项任务所需代价最低，max表示完成某项任务所需代价最高，n表示任务总数，m表示人员总数，k表示指标项数，n小于m；表示第j位开发人员为完成项目中第i项分配任务的第l项指标代价值，i＝1,2,...,n，j＝1,2,...m，l＝1,2,...,k；

步骤2，输入各项指标所占比重，设p_li表示第l项指标在第i项分配任务中的比例，l＝1,2,...,k，i＝1,2,...,n，0＜p_li＜1，

步骤3，计算综合的代价矩阵，设E_ij代表第j位开发人员为完成项目中第i项分配任务的综合代价，i＝1,2,...,n，j＝1,2,...,m，计算如下，

步骤4，缩减代价矩阵，缩减后各行各列都出现至少一个零元素；

步骤5，分割代价矩阵，包括进行多次不同的分割，每次分割的实现方式为，从m列中任取n列组成n×n的矩阵，形成个子矩阵，剩余的补零得到一个n×n大小的子矩阵；

步骤6，对步骤5每次分割结果分别处理，包括对所得个n×n子矩阵分别使用匈牙利算法进行处理，得到各子矩阵的分配方案以及相应代价函数值，计算如下，

其中，

minS^x表示第x子矩阵的函数代价值；

表示第x代价子矩阵；

表示第x代价子矩阵的分配情况；x＝1,2,...,m/n+1；i＝1,2,...,n，j＝1,2,...,n；表示未分配，表示已分配，

步骤7，对步骤5每次分割结果，分别合并个n×n子矩阵分配结果，并将各个子矩阵的函数代价值进行相加得到整个代价矩阵的函数代价值，计算如下，

其中，minS表示总函数代价值，minS^x表示分割矩阵后第x子矩阵的函数代价值；x＝1,2,...,m/n+1)。

步骤8，比较代价函数值，包括通过将每种矩阵分割相应代价函数值进行比较，得出代价函数值最优的分配方案，输出代价函数值最优的分配方案以及相应代价函数值。

而且，步骤4中，缩减代价矩阵根据如下公式进行，