调度是影响制造业生产效率的关键因素,采用合理的调度方案可以缩短产品生产周期,提高产品的产出率,减少周转时间、减少产品库存,最终降低产品制造成本,提高利润和客户满意度。差异工件单机批调度问题是调度问题的一个重要分枝,与相同尺寸工件批调度问题相比,其更接近于现实的生产状况,当前,半导体制造、港口货物装卸、陶瓷烧制、车床加工、汽车货运等领域都属于差异工件批调度的研究范畴,因此对差异工件单机批调度问题的研究具有重要的现实意义。本文首先介绍了调度问题的基本概念,着重介绍了差异工件批调度问题,分析了该问题的性质,说明了差异工件批调度的研究现状,阐述了以往求解差异工件批调度问题的主要算法。其次,本文介绍了基于差异工件单机批调度问题的量子粒子群算法(BQPSO)及其改进算法(BIQPSO),针对调度问题的离散特性,本文设计了算法的编码方式,结合启发式算法,设计了基于该问题的量子粒子群算法;又针对迭代过程中粒子逐步失活,算法易趋于早熟的缺陷,引入交叉和变异算子,设计了基于该问题的改进算法,提高了粒子的多样性,保持了粒子的活性,增强了粒子的搜索能力,避免算法陷入早熟。通过大量仿真实验比较,本文中所设计的BQPSO算法及其BIQPSO算法优于经典文献中的算法,且BIQPSO算法性能优于BQPSO算法。接着,将问题拓展到平行机领域,与单机问题相比,平行机批调度问题的应用更广泛,更接近现实情况,也更加符合当前工业领域的需求。本文通过建立数学模型对问题进行描述,在此基础上,设计了基于差异工件平行机调度的量子粒子群算法(P-BQPSO算法)及其改进算法(P-BIQPSO算法),通过随机方式产生大量仿真算例进行比较,实验证明本文设计算法具有令人满意的性能。最后,在总结全文的基础上,对今后的研究提出了建议和展望。