هیوا فاروقی

فساد امری است که با گذشت زمان برای بسیاری از محصولات در دنیای واقعی رخ می‌دهد و از آنجا که هزینه‌های اضافی را بر سیستم موجودی تحمیل می‌کند، در صورت نادیده گرفته شدن، در فرآیند تصمیم‌گیری خلل ایجاد می‌کند. امروزه بخش بزرگی از محصولات را محصولات فاسدشدنی تشکیل می‌دهند. این موضوع مدت زمان نگهداری محصولات در مراکز توزیع و خرده‌فروشی‌ها را به شدت محدود می‌‌سازد. باتوجه به اینکه هزینه‌های موجودی به طور غیرقابل انکاری ارتباط مستقیم با موقعیت و محل قرارگیری تسهیلات دارند، انتخاب نامناسب مکان تسهیلات موجب افزایش هزینه‌های موجودی می‌شود. زمان تحویل کالا هم که به دلیل دوره عمر کوتاه این کالاها مهم‎ترین فاکتور در فرایند توزیع است، تحت تاثیر قرار می‌گیرد. بنابراین بهبود سیستم زنجیره تامین موجب صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه و همچنین افزایش بهره‌وری می‌شود. در این پژوهش، یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط چند محصولی با چند سطح که شامل تامین‌کنندگان، باراندازهای متقاطع و مشتریان می‌باشد طراحی شده‌است. یک مدل دو هدفه برای شبکه در نظر گرفته شده‌است که تابع هدف اول برای کمینه کردن هزینه‌های حمل‌ونقل، مکان‌یابی و مسیریابی و تابع هدف دوم شامل حداقل کردن مجموع ماکزیمم زمان تحویل می‌باشد. برای حل این مدل چندهدفه از روش Torabi_Hassini استفاده شده‌است. در این مدل تقاضا و زمان تحویل محصول به مشتریان غیرقطعی در نظر گرفته شده‌است. در راستای مواجهه با عدم قطعیت موجود رویکرد بهینه‌سازی استوار Mulvey را مطرح کرده‌ایم. در نهایت به‌منظور بررسی مدل جواب‌های قطعی و غیرقطعی با یکدیگر مقایسه شده‌اند. مشاهده شد مقادیر توابع هدف در حالت استوار در مقایسه با حالت قطعی، بدتر می‌باشند زیرا در بهینه‌سازی استوار بدترین حالات ممکن در نظر گرفته می‌شوند. هدف از این تحقیق معرفی و بررسی مسئله مکان‌یابی_مسیریابی برای محصولات فاسد شدنی به‌منظور مکان‌یابی مناسب انبارهای تحویل، کاهش هزینه‌ها، مسافت حمل و نیز تحویل بموقع و با حفظ کیفیت محصولات می‌باشد. همچنین با توجه به اهمیت روز افزون کاربردهای اینترنت اشیا در سیستم‌های لجستیکی، محصولات و وسایل نقلیه مجهز به سیستم‌های RFID در نظر گرفته شدند. با استفاده از فناوری RFID می‌توان دما و زمان ماندگاری اقلام فاسد شدنی را در هر مرحله از زنجیره کنترل کرد و به تولیدکنندگان و خریداران اجازه داد تا از نگهداری و شرایط ارسال مطلع شوند.

صاحبان صنایع تولیدی به منظور حفظ و یا ارتقاء جایگاه خود در بازار رقابتی، باید سعی در ارائه محصولات مطابق با زمان تحویل، تنوع و حجم درخواستی مشتریان نموده و از این طریق هم موجب حفظ مشتریان خود شده و هم میزان هزینه های تولید را کاهش دهند. از جمله صنایعی که سبب دستیابی به این اهداف و رفع نیازهای مشتریان میشوند، سیستمهای تولید-مونتاژ هستند. در این سیستمها چند قطعه تولید شده، سپس عملیات مونتاژ روی آنها صورت میپذیرد. در این تحقیق یک سیستم تولید-مونتاژ در نظر گرفته شده است به طوریکه کارها امکان پردازش توسط کارخانه های یکسان را دارند. هر کارخانه شامل یک سیستم تولید-مونتاژ است که از دو سطح تشکیل شده است: 1- سطح تولید 2- سطح مونتاژ. سطح تولید شامل یک مرحله و سطح مونتاژ شامل دو مرحله است، بنابراین مسئله به صورت کلی شامل سه مرحله است. ماشینهای موازی اختصاصی در سطح تولید و یک جریان کارگاهی ترکیبی دو مرحله ای در سطح مونتاژ وجود دارد. اهمیت ارائه این تحقیق به کاربردهای آن در دنیای واقعی بر میگردد و اینکه تا کنون مورد بررسی قرار نگرفته است. راه اندازی صنایع با بررسی دو جنبه حائز اهمیت است. جنبه اول منفعت رسیدن به صاحبان صنایع و جنبه دوم مربوط به رضایت ذینفعان میباشد. در این تحقیق هر دو جنبه در نظر گرفته شده است. در نظر گرفتن کارخانه های موازی در مکانهای مختلف، هم به لحاظ هزینه های پایین تر نیروی انسانی و زمین و هم به لحاظ نزدیکی به مشتریان و توزیع کار در مناطق مختلف، شامل دو جنبه مطرح شده میشود. مشتریان به دنبال محصولی هستند که بیشترین تطابق را با خواسته های آنها داشته باشد، بنابراین ماشینهای موازی اختصاصی در مرحله سوم میتوانند بخشی از این نیاز را برآورده نمایند. ماشینهای موازی در مرحله دوم موجب افزایش سرعت مونتاژ محصولات میشوند، این موضوع سبب برآورده سازی نیاز مشتریان در موعد تحویل میگردد. با توجه به کاربردهای مسئله در محیط های مختلف، مسئله زمانبندی تولید-مونتاژ توزیع شده با وجود جریان کارگاهی ترکیبی در سطح مونتاژ، در سه حالت بررسی شده است. در حالت اول، ماشینهای موازی اختصاصی در مرحله اول، یک ماشین در مرحله دوم و ماشینهای موازی یکسان در مرحله سوم در نظر گرفته شده است. در حالت دوم، ماشینهای موازی اختصاصی در مرحله اول، ماشینهای موازی یکسان در مرحله دوم و یک ماشین در مرحله سوم وجود دارند. در حالت سوم، ماشینهای موازی اختصاصی در مرحله اول، ماشینهای موازی یکسان در مرحله دوم و ماشینهای موازی اختصاصی در مرحله سوم در نظر گرفته شده است. حل هریک از حالتها در ابعاد مختلف انجام شده است. با استفاده از حل مدل ریاضی در ابعاد کوچک، جوابهای بهینه برای مسائل بدست آمده است. با توجه به اینکه پیچیدگی مسئله بالاست، امکان حل مسئله در ابعاد بزرگ به صورت دقیق وجود ندارد، بنابراین برای ابعاد بزرگ مسئله، الگوریتمهای فراابتکاری متناسب با مسئله ارائه شده است. برای مسئله حالت اول، یک الگوریتم ژنتیک بهبودیافته با ترکیب الگوریتم ژنتیک و روش مرتب سازی بر اساس طولانی ترین زمان پردازش کارها (با توجه به تابع هدف بیشینه زمان تکمیل کارها) ارائه شده است. در حالت دوم، الگوریتم بهبودیافته از ترکیب الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات با رفتار کوانتومی، روش کوتاهترین زمان پردازش کارها (با توجه به تابع هدف مجموع زمان تکمیل کارها) و قواعد غلبه ارائه شده است. برای مسئله حالت سوم، یک الگوریتم بهبودیافته از ترکیب الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر جغرافیای زیستی و قواعد غلبه برای تابع هدف مجموع زمانهای دیرکرد کارها ارائه شده است. به منظور ارتقاء عملکرد الگوریتمها، تنظیم پارامترها با استفاده از تحلیل واریانس یک طرفه برای هر دو سایز کوچک و بزرگ انجام شده است. با توجه به نتایج محاسباتی، الگوریتمهای بهبودیافته در مقایسه با حل دقیق در مسائل با سایزهای کوچک، در زمان کمتری به جواب بهینه دست یافته اند و کارایی بیشتری دارند. برای سایزهای بزرگ، نتایج الگوریتمهای بهبودیافته در مقایسه با حالت کلاسیک و سایر الگوریتمها بهتر شده است. به منظور بررسی و انتخاب مقادیر مناسب پارامترهای مسئله و همچنین مقایسه عملکرد الگوریتمهای ارائه شده، تحلیل حساسیت روی پارامترهای مختلف مسئله انجام شده است.

مدیریت زنجیره تامین سعی دارد که کارایی کل زنجیره را بهبود داده و سطح خدمت به مشتری را نیز افزایش دهد. اگرچه نقش مهم عواملی مانند مکان‌یابی و موجودی در کارایی و ادامه حیات یک زنجیره تامین بر کسی پوشیده نیست، اما یکی از مهمترین موضوعات در زمینه پاسخگویی مناسب به تقاضای مشتریان و تحویل به موقع محصولات، افزایش قابلیت اطمینان زنجیره تامین است. یکی از راه‌های افزایش قابلیت اطمینان در کارخانه‌ها و بنگاه‌های تولیدی، اختصاص مناسب اجزای افزونه است که این موضوع تاکنون در مدیریت زنجیره تامین مورد بحث قرار نگرفته است. بنابراین در پژوهش پیش‌رو برای اولین بار مساله بهینه‌سازی مکان‌یابی تسهیلات-موجودی-تخصیص افزونگی به صورت یکپارچه مورد تحقیق قرار می‌گیرد. در این راستا یک مساله چند دوره‌ای و سه سطحی شامل تامین‌کننده، توزیع‌کننده و خرده فروش در نظر گرفته شده است. فرض می‌شود که تقاضای خرده فروش‌ها احتمالی بوده و از توزیع نرمال پیروی می‌کند.‌ همچنین به منظور مقابله با نوسانات تقاضا از استراتژی ادغام ریسک استفاده شده است. در این پژوهش یک مدل دو هدفه برنامه‌ریزی عدد صحیح غیرخطی جهت بهینه‌سازی هزینه‌های کل زنجیره تامین و قابلیت اطمینان آن ارائه شده است. در ادامه با اضافه کردن ملاحظات زیست محیطی و هزینه‌ انرژی، یک مدل سه هدفه دیگر با اهداف کمینه‌سازی میزان انتشار آلودگی‌ و هزینه‌های کل زنجیره و نیز بیشینه‌سازی قابلیت اطمینان آن توسعه داده شده است. با توجه اینکه مسائل مکان‌یابی–موجودی و همچنین مساله تخصیص افزونگی در دسته مسائل NP-Hard قرار دارند، در نتیجه الگوریتم‌های‌ فراابتکاری چند هدفه AMOSA، NSGAII و MOABC برای حل مساله توسعه داده شده و توانایی آن‌ها در دستیابی به جواب‌های بهینه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با ارزیابی و مقایسه الگوریتم‌های فراابتکاری ارائه شده با استفاده از تعدادی از شاخص‌های مقایسه‌ای الگوریتم‌های چندهدفه، نتایج بیان می‌کند که الگوریتم MOABC در یافتن جواب‌های با کیفیت و در زمان‌های کمتر، در هر دو مدل عملکرد بهتری از خود نشان داده، با این وجود الگوریتم NSGAII جواب‌های بهینه پارتویی متنوع‌تری را ارئه کرده است. از طرفی نتایج نشان می‌دهد که استفاده از استراتژی ادغام ریسک در شرایطی که عدم قطعیت در تقاضا بسیار زیاد باشد، می‌تواند تا شش درصد در کاهش هزینه‌ها موثر باشد.

اقلام در حال رشد، با توجه به ماهیت خاص آن سطح موجودی، بیشتر از لحاظ وزنی مورد بررسی قرار می گیرد. در این صورت اقلام در حال رشد را می توان به صورت مجموعه ای از کالاهایی در نظر گرفت که سطح آنها در طول دوره انبارداری افزایش می یابد. طیور، دام و آبزیان بخش مهمی از زنجیره تامین مواد غذایی جهان را بخود اختصاص داده اند. بنابراین مدیریت موجودی و قیمت گذاری صحیح اقلام در حال رشد می توان کمک شایانی در راستای مدیریت زنجیره تامین و مدیریت مصرف و فروش محصول مورد نظر نماید. در این راستا، در این پایان نامه مدیریت موجودی و قیمت گذاری برای اقلام در حال رشد در یک زنجیره تامین دو سطحی تامین کننده- توزیع کننده با فرض اینکه تقاضا توزیع کننده تابعی خطی غیر افزایشی از قیمت فروش محصول است، مورد بررسی قرار می گیرد. تامین کننده ماده اولیه (حیوانات تازه متولد شده) را در ابتدای چرخه تولید خریداری می کند و آنها را پرورش داده تا درنهایت در پایان سیکل رشد آنها را به فروش برساند. همچنین برای هماهنگی در زنجیره تامین مورد بررسی، از استراتژی پیش پرداخت استفاده می شود. مسئله مورد بررسی در دو حالت غیر یکپارچه و یکپارچه مورد بررسی قرار می-گیرد. ابتدا برای مسئله بیان شده یک مدل ریاضی با هدف حداکثر کردن سود بیان می شود. سپس، بر اساس مفاهیم بهینه سازی ریاضی، جواب بهینه مسئله تعیین می شود. در نهایت با بیان مثال عددی به بررسی عملکرد مدلهای بیان شده و تحلیل حساسیت آنها پرداخته می شود. بر اساس نتایج حاصل شده با توجه به ماهیت مسئله، تغییرات پارامترهای مسئله تاثیر چندانی بر طول دوره پرورش تامین-کننده نداشته است و همچنین تغییرات هزینه خرید واحد هر سطح از زنجیره در مقایسه با سایر پارامترهای هزینه بر سود تاثیر معناداری دارد.

کیفیت یکی از شاخص های مهم در تصمیم گیری افراد است. از آن جا که کیفیت را نمی توان با بازرسی محصول نهایی به دست آورد و کار درست را باید از ابتدا درست انجام داد، استفاده از روش های کنترل فرآیند جهت تحقق این هدف، ضروری به نظر می رسد. کنترل فرآیند آماری(SPC) و برنامه های مدیریت نگهداری وتعمیرات (MM) دو تکنیک کلیدی برای کنترل فرآیندهای تولیدی است که هدف هر دو دستیابی به کیفیت بهینه و کاهش هزینه های مرتبط می باشد؛ لذا بررسی مدل یکپارچه ی نمودارهای کنترل و مدیریت نگهداری وتعمیرات کارآمدتر است. پایش مشخصه های کیفی وابسته در فرآیندهای چندمتغیره از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق، کنترل تغییرپذیری فرآیند در دو حالت تک متغیره و چندمتغیره مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت تک متغیره، پایش واریانس فرآیند با استفاده از نمودار کنترل S^2 و در حالت چندمتغیره پایش ماتریس واریانس_کوواریانس با استفاده از نمودار کنترل EWMA V مورد بحث قرار گرفته است. پس از محاسبه و رسم آماره روی نمودار، با توجه به موقعیت آماره روی نمودار کنترل، سیاست نت مناسب اتخاذ می گردد. لذا مدلی برای ترکیب نمودارهای کنترل با سیاست های نت برای تشخیص سریع حالات خارج از کنترل، جلوگیری از تولید محصولات نامنطبق و کاهش هزینه های مرتبط با کنترل سیستم ارائه شده است. طرح پیشنهادی با تعیین مقادیر بهینه ی پارامترهای نمودار کنترل یعنی اندازه ی نمونه(n)، فاصله ی نمونه گیری(h) و ضریب حد کنترل(k)؛ و برآوردکردن محدودیت های مدل، هزینه های مورد انتظار کیفیت و نت را حداقل می کند. برای حل مدل، از الگوریتم جستجوی شبکه ای و برای ارزیابی طرح پیشنهادی از متوسط طول دنباله ی خارج از کنترل استفاده شده است. تحلیل های عمیق و مثال های مختلفی برای بررسی اثر پارامترهای مدل روی طراحی بهینه ی مدل مورد بررسی قرار گرفته و نتایج ارائه شده است. با توجه به نتایج تحقیق، در حالت تک متغیره، منحنی متوسط طول دنباله ی خارج از کنترل نسبت به ضریب حد کنترل کاملا صعودی می باشد اما برای حالت چندمتغیره چنین روند یکسانی وجود ندارد. پارامتر هزینه ی عملیات در حالت خارج از کنترل، بیشترین تاثیر را بر تابع هدف مدل دارد. با توجه به مثال های عددی، مقدار تابع هدف در حالت چندمتغیره با وزن کم، کم تر از حالت چندمتغیره با وزن بزرگتر و نمودار کنترل S2 است؛ زیرا نمودار EWMA V با وزن کم، مشاهدات اخیر را در نظر گرفته و بهتر تغییرات کوچک را کشف می کند، بنابراین هزینه های سیستم کاهش می یابد.

امروزه در بسیاری از کاربردهای پایش فرآیندهای آماری، از متغیرهایی استفاده می شود که علاوه بر تمرکز بر توزیع متغیرها، وجود همبستگی معنادار بین آنها نیز مورد توجه قرار می گیرد. براین اساس، فرآیندهای مختلفی همچون فرآیندهای چندمتغیره کمی و فرآیندهای چندمتغیره کیفی تعریف می شوند. تاکنون تحقیقات مختلفی در حوزه پایش فرآیندهای چندمتغیره کمی با درنظر گرفتن شرایط مختلف برای فرآیند ارائه شده است. اما آنچه که کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است، پایش فرآیندهای چندمتغیره کیفی با مشخصه های طبقه بندی شده می باشد. در این تحقیق بدنبال ارائه و توسعه رویکردهای مختلفی به منظور پایش فرآیندهای چندمتغیره طبقه بندی شده هستیم که برای نمایش اولیه آن از جدول توافقی استفاده شده است. نکته حائز اهمیت آنکه تحقیقات مختلفی در حوزه پایش فرآیندهای چندمتغیره اسمی تاکنون انجام پذیرفته است که این تحقیق با هدف توسعه این دسته از پژوهش ها، رویکردهای جدیدی به منظور پایش فرآیندهای چندمتغیره طبقه بندی شده مبتنی بر داده های ترتیبی در هر دو فاز 1 و 2 ارائه داده است. در این تحقیق ابتدا به پایش فاز 1 فرآیندهای چندمتغیره ترتیبی پرداخته می شود. بدین منظور آماره های MR و آزمون نسبت درستنمایی استاندارد (SLRT) برای پایش این دسته از فرآیندها مبتنی بر مدل لگاریتم خطی ترتیبی توسعه داده شده است. علاوه براین، در پایش فاز 1، مقادیر پارامترهای مدل لگاریتم خطی ترتیبی نامعلوم است و باید تخمین زده شود که در این تحقیق از الگوریتم نیوتن-رافسون برای این منظور استفاده شده است. نتایج محاسبات شبیه سازی شده در فاز 1 نشان دهنده عملکرد بهتر روش MR در کشف تغییرات کوچک و متوسط در پارامترهای فرآیند است. همچنین به منظور نشان دادن عملکرد مناسب روش های پیشنهادی در دنیای واقعی، از یک مجموعه داده در صنعت داروسازی با تمرکز بر فرآیند آزمایش انحلال به مدت 6 دوره زمانی استاندارد استفاده شده است. در پایش فاز 2 فرآیندهای چندمتغیره ترتیبی، نمودارهای کنترل MR و MG-p توسعه داده شدند. نتایج تحقیق مبتنی بر شاخص متوسط طول دنباله که تحت تغییرات کوچک، متوسط و بزرگ در پارامترهای مدل لگاریتم خط ترتیبی بدست آمده، حاکی از عملکرد بهتر آماره MR در اکثر تغییرات است. همچنین در همین فاز، آماره دیگری تحت عنوان آماره ترتیبی-نرمال چندمتغیره (MONS) توسعه یافت. به منظور ارزیابی عملکرد این آماره، مقادیر متوسط طول دنباله تحت تغییرات مختلف در پارامتر مدل، با آماره Generalized-p مورد مقایسه قرار گرفت که نتایج حاکی از عملکرد بهتر آماره MONS می باشد. علاوه براین، برای بررسی عملکرد این نمودارهای کنترل در فضای واقعی، از یک مثال عددی در حوزه مراقبت سلامت که توسط[1] ارائه شد، مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مثال عددی واقعی نیز بیانگر عملکرد مناسب روش پیشنهادی در این بخش است.

زمانبندی تولید و توزیع و مسیریابی وسایل نقلیه، جزئی از فرآیند تصمیم گیری در زنجیره تامین بسیاری از صنایع محسوب می شوند که نقش مهمی را در برآورده سازی نیازهای مشتریان و ارتقای سطح خدمت دهی به مشتریان ایفا می نمایند. در مساله ای که در این رساله مورد بررسی قرار گرفته است، زمانبندی یکپارچه تولید کارگاهی ترکیبی و مسیریابی وسایل نقلیه بررسی می شود. یک کارخانه با محیط تولید کارگاهی ترکیبی با ماشینهای یکسان در هر مرحله، سفارشهای مشتریان را دریافت می کند و پس از تولید محصولات سفارش داده شده، آنها را به روش مسیریابی وسایل نقلیه با ظرفیتهای محدود و یکسان، به مشتریان تحویل می دهد. کالاهای تخصیص یافته به هر وسیله نقلیه، تا زمان اتمام تولید سایر کارهای آن وسیله ی نقلیه، در انتظار ارسال می مانند. هدف، یافتن یک برنامه زمانی یکپارچه ی تولید و مسیریابی است به گونه ای که مجموع هزینه ها، شامل هزینه های توزیع و دیرکرد حداقل شود. در راستای این مساله، مساله دیگری مورد بررسی قرار گرفته است که در آن هزینه نگهداری کالاهای تولیدشده نیز به مفروضات مساله اضافه شده است. هر کار پس از اتمام تولید، تا زمانی که توسط وسیله حمل ارسال شود، در انبار نگهداری شده و متناسب با زمان نگهداری در انبار مشمول هزینه ای می گردند. هر مساله، ابتدا به صورت یک مدل برنامه ریزی خطی عددصحیح مختلط ارائه و اعتبارسنجی آنها انجام شده است. به دلیل hard-NP بودن ماهیت مسائل، الگوریتمهای فراابتکاری ترکیبی گسسته و پیوسته بر اساس الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات و عملگرهای الگوریتم ژنتیک برای حل مساله یکپارچه در نمونه مسائل با ابعاد بزرگ پیشنهاد شده اند. برای حل مساله اول، از عملگرهای الگوریتم ژنتیک برای به روزرسانی موقعیت ذرات الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات استفاده می شود. الگوریتم از قواعد اولویت برای نمایش راه حل اولیه و جستجوها در فضای جواب از جمله جوابهای فعال استفاده می کند. برای حل مساله دوم، تعدادی قاعده و شرایط لازم جواب بهینه به عنوان قواعد غلبه استخراج شده و با الگوریتم پیشنهادی ادغام شده اند. برای بررسی کارایی و اثربخشی روش حل پیشنهادی، مطالعات عددی با مسائل تصادفی انجام شده است. نتایج محاسباتی نشان می دهد که الگوریتمهای گسسته پیشنهادی، عملکرد خوبی برای مسائل با ابعاد بزرگ دارند و قادر به تولید راه حلهای نسبتا خوب برای نمونه مسائل بررسی شده هستند. الگوریتم ارائه شده برای مساله اول به طور میانگین در 82 درصد موارد و الگوریتم ارائه شده برای مساله دوم به طور میانگین در 88 درصد موارد نتایج بهتری نسبت به سایر الگوریتمها داشته اند. به جهت ارزیابی معناداری تفاوت جوابهای به دست آمده از الگوریتمها، آزمونهای مقایسات زوجی آماری t انجام شده و نتایج برای زوج الگوریتمها تشریح شده است. نتایج نشان می دهد که الگوریتمهای پیشنهادی با سطح معناداری آماری قوی، بهتر از الگوریتمهای ادبیات موضوع هستند. همچنین با بررسی نتایج از دیدگاه مدیریتی، نشان داده شده است که با افزایش ظرفیت وسایل نقلیه، درصد استفاده از وسایل نقلیه، افزایش می یابد و با کاهش هزینه ثابت حمل، درصد استفاده از وسایل نقلیه کاهش می یابد. در مساله دوم با کاهش نرخ هزینه نگهداری، درصد استفاده از وسایل نقلیه افزایش می یابد.

اکثر مدلهای ارائه شده در محیط های مختلف زمان بندی به منظور سادگی بیشتر، تنها مفروضات محدودی را در مدل ارائه شده در نظر می گیرند. به طور مثال عمده ی مطالعات زمان بندی در محیط تک ماشین، به صورت تک هدفه و بدون در نظرگیری محدودیتهایی از قبیل زمانهای آماده سازی ، زمان حمل و نقل ، محدودیت دسترسی ، پارامترهای غیر قطعی و ... انجام شده است. این در حالی است که بخش عظیمی از صنایع به محیطهای چند ماشینی همچون سیستمهای کار کارگاهی تعلق دارند، همزمان باید چندین هدف متناقض را برآورده نمایند و همواره نیازمند آماده سازی، تعمیر و نگهداری هستند. این گونه مدلها صرفا ارزش تئوری دارند و قابل پیاده سازی در دنیای واقعی نیستند. از این رو در این مطالعه سعی بر این است که با در نظر گرفتن شرایطی نزدیک تر به دنیای واقعی، مسائل واقعی تر و کاربردی تر در محیط کارکارگاهی تعریف و مدلسازی شوند. در این مطالعه مفهوم اثرات یادگیری که تا کنون در مطالعات پیشین در محیط کارکارگاهی در نظر گرفته نشده است، محدودیت دسترسی بصورت عملیات نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه در دو حالت ثابت و منعطف، زمانهای آماده سازی وابسته به توالی، زمانهای حمل و نقل و پارامترهای فازی در نظر گرفته شده اند و چهار مدل ریاضی مختلف شامل یک مدل دو هدفه و سه مدل تک هدفه به همراه فرمولهای بهبود یافته برای اثرات یادگیری، پیشنهاد شده است و با توجه به پیچیدگی مسئله، مدلها با روش های دقیق و فراابتکاری متفاوتی حل شده اند و کارایی روشهای حل نیز مورد مقایسه قرار گرفته است.

به طور کلی فرایندهای اصلی سیستم های تولیدی که بیشترین تاثیر را بر کارایی کلی عملیات دارند، عبارتند از: 1- برنامه ریزی تولید و کنترل موجودی، 2- کنترل کیفیت و 3- برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات. سیاست های عملیاتی سیستم های تولیدی با برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات، کنترل کیفیت و کنترل تولید، در ارتباط است و این موارد می توانند به صورت یکپارچه برنامه ریزی و بهینه شوند. برنامه-ریزی بهینه این رویکردها، موجب افزایش کارایی و بهبود عملکرد سیستم های تولیدی می شود و در نهایت موجب می شود هزینه های کل فرایند تولیدی کاهش یافته و کیفیت محصولات تولیدی بهبود یابند که این مساله مهمترین هدف سیستم های تولیدی می باشد. هدف پژوهش حاضر برنامه ریزی یکپارچه نت، کنترل کیفیت و کنترل تولید در سیستم های تولید زوال پذیر می باشد. در سیستم های تولید زوال پذیر، با گذشت زمان و با وقوع انحراف با دلیل، فرایند تولید و ماشین دچار زوال می شوند، وضعیت فرایند تغییر می یابد و احتمال تولید محصولات معیوب افزایش می یابد. زمان تغییر وضعیت فرایند از توزیع عمومی پیوسته با نرخ خرابی غیر نزولی پیروی می کند. با توجه به مشخصه یا مشخصه های کیفی محصول، کیفیت اقلام تولید شده، با استفاده از نمونه گیری مورد بازرسی قرار می گیرد و با استفاده از یک نمودار کنترل مناسب، وضعیت فرایند تولید مورد پایش قرار می گیرد. با توجه به نتایج بررسی و وضعیت فرایند تولید، عملیات نت برنامه ریزی و زمانبندی می شوند. در حین انجام عملیات نت، فرایند تولید متوقف می شود. بنابراین، مقداری موجودی به عنوان موجودی اطمینان نگهداری می شود تا تقاضای مشتری در طول انجام عملیات نت از طریق موجودی اطمینان تامین شده و از بروز احتمالی کمبود جلوگیری شود. هدف مدل های یکپارچه ارایه شده عبارتند از: برنامه ریزی و زمانبندی انجام عملیات نت; کنترل تولید و موجودی سیستم با هدف تعیین اندازه انباشته محصولات، تعیین سطح موجودی اطمینان و تعیین مدت زمان تولید و طراحی اقتصادی-آماری یک نمودار کنترل مناسب. تابع هدف مدل کمینه سازی هزینه کل فرایند در واحد زمان شامل هزینه های انجام عملیات نت، هزینه های کنترل کیفیت و هزینه های کنترل موجودی می باشد. در مدلسازی، ابتدا یک مدل برنامه ریزی یکپارچه با هدف برنامه ریزی نت، طراحی نمودار کنترل و تعیین سطح بهینه تولید ارایه شد. سپس یک مدل یکپارچه زمانبندی نت و کنترل موجودی با هدف تعیین اندازه انباشته ارایه شد. در نهایت، مدل توسعه یافته و یک مدل یکپارچه با هدف زمانبندی عملیات نت، طراحی یک نمودار کنترل مناسب و تعیین سطح بهینه موجودی اطمینان پیشنهاد شد. به دلیل پیچیده بودن روابط ریاضی در مدل های ارایه شده، به منظور بهینه سازی مساله و حل مدل ها از الگوریتم های جست و جوی مشبکه ای و ژنتیک استفاده شده است و جهت ارزیابی کارایی مدل و اثر بخشی الگوریتم های بهینه سازی، رویکرد ترکیبی بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی مونت کارلو به کار گرفته شد. به این ترتیب، ابتدا مدل با استفاده از الگوریتم جست و جوی مشبکه ای حل شد. با پیچیده تر شدن مدل و افزایش مدت زمان حل توسط این روش، الگوریتم ژنتیک به کار گرفته شد. سپس، به منظور کاهش مدت زمان حل مدل، یک رویکرد بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی توسعه داده شد. در نهایت، به منظور نشان دادن کارایی مدل های ارایه شده، تحلیل حساسیت نسبت به پارامترهای مهم مدل انجام شد. نتایج شبیه سازی و تحلیل حساسیت، کارایی مناسب مدل ها را نشان دادند. نتایج بهینه سازی و شبیه سازی نشان دادند مقادیر بهینه تابع هدف در الگوریتم بهینه سازی و مقادیر بهینه تابع هدف در شبیه سازی، به طور متوسط 4% با یکدیگر تفاوت دارند و این نتیجه، عملکرد مناسب رویکرد بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی و کارایی مدل های ریاضی را نشان می دهد. همچنین به منظور بررسی تاثیر برنامه ریزی یکپارچه بر عملکرد فرایند تولید و تاثیر در نظر گرفتن کنترل کیفیت در کاهش هزینه ها، مدل یکپارچه سه رویکرد با مدل یکپارچه نت و تولید بدون در نظر گرفتن کنترل کیفیت، مقایسه شد. نتایج نشان دادند متوسط هزینه کل در برنامه ریزی یکپارچه سه رویکرد به طور متوسط 68% کمتر از متوسط هزینه کل در برنامه ریزی یکپارچه دو رویکرد می باشد و این نتیجه تاثیر در نظر گرفتن کنترل کیفیت و برنامه ریزی یکپارچه در کاهش هزینه ها را نشان می دهد.

معمولاً یکی از موضوعات مورد اهمیت تولیدکنندگان و مصرف کنندگان کیفیت محصولات و خدمات ارائه شده است؛ که می توان برای ارزیابی آن، یکی از انواع بازرسی ها را بکار گرفت. نمونه گیری پذیرش یکی از روش های کنترل کیفیت آماری است که به بازرسی و تصمیم گیری در موردپذیرش یا رد محصولات می پردازد و هدف اصلی آن ارزیابی انباشته است؛ موضوع طرح های نمونه گیری پذیرش پایایی و آزمون سانسور زمان معمولاً ازنظر خواص آماری بررسی شده است. بااین حال، تعداد کمی از محققان جنبه های اقتصادی و هزینه ای این موضوع را بررسی کردند. در این تحقیق یک طرح نمونه گیری پذیرش، تحت آزمون سانسور شدگی نوع اول در نظر گرفته شده است که در آن طول عمر محصول به عنوان مشخصه کیفی طرح ارائه شده است. طرح نمونه گیری پیشنهادی به این صورت عمل می کند که در ابتدا یک نمونه ی تصادفی n تایی از انباشته دریافت می شود، سپس نمونه ی دریافتی تحت آزمون سانسور نوع اول باهدف اندازه گیری و حداقل کردن ارزش انتظاری (میانگین) هزینه های آزمون به کار گرفته می شود. طول عمر همه ی اقلام در زمان از پیش تعیین شده یt_0 در نظر گرفته می شود و بعد از رسیدن زمان آزمون بهt_0، آزمون خاتمه می-یابد. سپس تعداد محصولات معیوب پس از بررسی آزمون به صورت یک متغیر تصادفی تعیین می شوند، آزمون سانسور نوع اول در حالت با جایگذاری در نظر گرفته شده است و با مشاهده ی هر محصول معیوب فوراً محصول جدید جایگزین می شود در نتیجه بستر-های آزمون همیشه پر خواهند بود. یک مدل بهینه سازی جهت حداقل کردن متوسط کل هزینه های آزمون ارائه شده است که تابع هدف این مدل از سه هزینه ی 1- هزینه-ی هر ساعت انتظار، 2-هزینه ی تعداد اقلام واردشده به آزمون و 3- هزینه ی اقلام معیوب شده در آزمون تشکیل شده است. این مدل دارای سه متغیر تصمیم گیری شامل تعداد کل اقلامی که در آزمون طول عمر قرار داده شده اند، زمان خاتمه آزمون و معیاری برای تصمیم گیری در موردپذیرش یا رد انباشته است. همچنین ریسک تولیدکننده و مصرف کننده به عنوان محدودیت های مدل در نظر گرفته می شود. کارایی طرح پیشنهادی توسط معیارهای ارزیابی منحنی مشخصه ی عملکرد OC و مدل ETC ارزیابی شده است، سپس برای به دست آوردن بینشی در مورد عملکرد مدل، مثال ها و تحلیل هایی ارائه شده است. طرح هایی که در آن نوع آزمون طول عمر تغییر کند و تحت توزیع های دیگر مانند وایبول و غیره قرار گیرد نیز می توانند پیشنهادی برای مطالعات آتی در نظر گرفته شوند.

با توجه به اینکه مسائل تشکیل سلول، زمان بندی و جانمایی سلولی در طراحی سیستم های تولید سلولی وابسته هستند، طراحی همزمان تشکیل سلول، زمان بندی و جانمایی، روشی مناسب به منظور پیاده سازی بهتر سیستم‎های تولید سلولی است. به همین منظور، این تحقیق یک مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط ارائه می کند تا طراحی هم زمان تشکیل سلول، جانمایی و زمان بندی را بررسی کند. مدل پیشنهاد شده، بسیاری از ویژگی‎های طراحی، مثل کپی ماشین‎ها، مسیرهای عملیاتی جایگزین، قطعات دارای عملیات غیر متوالی یکسان و تعداد سلول متغیر را به طور هم‎زمان در نظر می‎گیرد. در مدل ریاضی ارائه شده، تخصیص ماشین ها به سلول های تولیدی، انتخاب مسیرهای پردازش برای قطعات، توالی پردازش عملیات ها روی ماشین ها و تخصیص سلول ها به موقعیت های کاندید سلول به نحوی انجام می گیرد که مجموع زمان های تکمیل قطعات به عنوان تابع هدف کمینه گردد. با توجه به غیرخطی بودن مدل ریاضی پیشنهاد شده، چندین تکنیک خطی سازی پیشنهاد شده اند تا آن را به یک فرمولبندی برنامه ریزی خطی عدد صحیح ترکیبی تبدیل کند. از آنجاییکه این مدل به کلاس NP-hard تعلق دارد، الگوریتم بهینه‎سازی به کمک میرایی ارتعاشات (VDO ) پیشنهاد شده است تا مسائل سایز بزرگ را حل کند. به منظور اعتبارسنجی مدل و سنجش میزان کارایی الگوریتم فراابتکاری پیشنهاد شده در مقایسه با نرم افزار GAMS و دو الگوریتم فراابتکاری دیگر یعنی الگوریتم ژنتیک و الگوریتم بهینه سازی شیر مورچه، چندین مساله نمونه با اندازه‎ها و تنظیمات مختلف پیاده‎سازی می شوند. نتایج به دست آمده کارایی الگوریتم VDO پیشنهاد شده را در ارتباط با مقدار تابع هدف و زمان محاسباتی نشان می دهد. رخداد وقایع غیرمنتظره در محیط های تولیدی ممکن است منجر به ناموجه شدن و غیر بهینه شدن زمان بندی اولیه شود. در محیط های تولیدی، اغلب فرض بر این است که محیط زمان بندی یک محیط ایستا است که در آن هیچ رخداد غیرمنتظره ای رخ نمی دهد. در صورتیکه، بیشتر محیط های تولیدی تحت شرایط پویا و تصادفی کار می کنند. وقایع تصادفی یا غیرمنتظره می تواند شامل خرابی ماشین، زمان پردازش غیرقطعی، ورود یک کار جدید و کنسل کردن کارها و امثال آنها شود. به منظور غلبه بر اختلالات غیرمنتظره، زمان بندی اولیه نیازمند اصلاحاتی است. در ادامه، فرض می شود کاری جدید جهت پردازش در سیستم به عنوان اختلال وارد سیستم می‎شود. به منظور برخورد با این اختلال، یک مدل واکنشی جدید ارائه می شود. مدل واکنشی ارائه شده به گونه ای عمل می کند که هم معیار کلاسیک زمان بندی (مجموع زمان های تکمیل قطعات) و هم دو معیار جدید را در نظر می گیرد. دو معیار جدید به منظور ثبات در سیستم و مقاومت در برابر تغییرات در نظر گرفته می شوند. در مدل ریاضی ارائه شده، تخصیص ماشین ها به سلول های تولیدی، انتخاب مسیرهای پردازش برای قطعات و توالی پردازش عملیات ها روی ماشین ها به نحوی انجام می گیرد که مجموع زمان های تکمیل قطعات به عنوان تابع هدف اول و مجموع تعداد جابه جایی های ماشین ها و سلول های برنامه واکنشی در مقایسه با برنامه اولیه به عنوان تابع هدف دوم کمینه گردد. به منظور اعتبار سنجی مدل پیشنهاد شده، برنامه اولیه ایجاد شده برای مثال ارائه شده با درنظر گرفتن ورود چند کار جدید به روز رسانی می شود.

طول عمر محصولات یکی از مهم ترین مشخصه های کیفی مد نظر در تولید می باشد و به یکی از مهم ترین عوامل استراتژی رقابتی در بین تولیدکنندگان تبدیل شده است. از این رو تولیدکنندگان به دنبال تولید محصولات با قابلیت اطمینان بالا هستند. جهت تولید محصولات با قابلیت اطمینان بالا، باید فرآیند تولید تحت نظارت قرار گیرد تا محصول با کیفیت مورد نظر تولید گردد. یکی از مهم ترین و پرکاربردترین ابزارهای نظارت بر فرآیند، نمودارهای کنترل هستند. نظارت بر مشخصه کیفی طول عمر تحت نمودارهای کنترل دو جنبه مهم دارد که طراحی یک نمودار کنترل را مشکل می کند. اول اینکه داده های طول عمر اغلب از توزیع های غیر نرمال پیروی می کنند و دیگری این است که بدست آوردن طول عمر مولفه ها نیازمند صرف زمان و هزینه بالایی می باشد زیرا مولفه ها جهت کارکرد بلند مدت طراحی و تولید شده اند. برای حل این مشکل از آزمون های طول عمر استفاده می شود. در این تحقیق به طراحی نمودارهای کنترل یک طرفه و دو طرفه شوهارت و میانگین متحرک موزون نمایی تحت آزمون طول عمر سانسورشده خرابی پرداخته شده است. مشخصه کیفی که قرار است تحت نظارت قرار بگیرد، طول عمر محصول می باشد که فرض شده است از توزیع وایبول با پارامتر شکل ثابت و پارامتر مقیاس متغیر پیروی خواهد کرد. جهت طراحی نمودار کنترل ابتدا حدود کنترل نمودار به ازای پارامترهای مختلف بدست آمده و در جداولی ارائه شده است. روابط و مقادیر حدود کنترل نشان می دهد که حد کنترل نمودار یک طرفه همواره بزرگتر از حد کنترل نمودار دو طرفه می باشد. جهت ارزیابی عملکرد نمودارهای کنترل پیشنهادی، میانگین طول دنباله در حالت خارج از کنترل به ازای پارامترهای مختلف ارائه شده و تحلیل حساسیت صورت گرفته است. در نهایت برای نشان دادن عملکرد نمودار کنترل پیشنهادی شوهارت و میانگین متحرک موزون نمایی چندین مثال شبیه سازی شده ارائه گردیده است. نتایج محاسباتی نشان می دهد که نمودار کنترل یک طرفه نسبت به نمودار کنترل دو طرفه عملکرد بهتری در تشخیص کاهش طول عمر دارد. منحنی متوسط طول دنباله نمودار کنترل دو طرفه به صورت اریب و نمودار کنترل یک طرفه هیچ اریبی نسبت به متوسط طول دنباله ندارد و به صورت یکنواخت افزایش و یا کاهش می یابد. یکی از مهم ترین پارامترهای تاثیر گذار که عملکرد نمودار کنترل را افزایش می دهد، تعداد خرابی مورد نظر در آزمون سانسورشدگی خرابی می باشد و هر اندازه تعداد خرابی بیشتر در نظر گرفته شود، آزمون برای مدت طولانی تری ادامه می یابد و در نتیجه شانس کشف تغییر بیشتر می شود.

در سیستم های فوریت های پزشکی، پوشش مشتریان تحت تاثیر مستقیم نحوه تخصیص آمبولانس ها به مشتریان و نحوه برگشت آنها به ایستگاه ها است. بنابراین علاوه بر سیاست های اعزام، تعیین سیاست هایی برای برگشت آمبولانس ها نیز می تواند به بهبود معیارهای عملکردی این سیستم ها کمک کند. برای پایش عملکرد سیستم باتوجه به استراتژی های تعریف شده می توان از سیستم صف فوق مکعبی استفاده کرد. در این رساله، ابتدا دو مدل مکان یابی یکپارچه با مدل صف فوق مکعبی برای بیشینه سازی پوشش مورد انتظار ارائه می شوند. در مدل اول، مکان آمبولانس های بیکار و مشغول در تعریف وضعیت های سیستم در نظر گرفته می شود و عملکرد سیستم را می توان به طور دقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. به دلیل تعداد زیاد وضعیت ها در این مدل، نمی توان آن را برای مسائل بزرگتر به کار برد. به همین دلیل، مدل دوم با همان مفروضات مدل اول ارائه می شود با این تفاوت که مکان آمبولانس های مشغول در تعریف وضعیت های سیستم درنظر گرفته نمی شوند اما براساس نرخ ورود مشتریان هر ناحیه تقریب زده می شوند. در این مدل ها دو استراتژی برای نحوه برگشت آمبولانس ها تعریف شده است. در استراتژی اول، آمبولانس پس از اتمام ماموریت به نزدیک ترین ایستگاه خالی به خود برمی گردد و در استراتژی دوم، به ایستگاه خالی که بیشترین میزان تقاضا را پوشش می دهد بازمی گردد. علاوه بر دو مدل مکان یابی، مدل دیگری ارائه می شود که هدف آن، یافتن بهترین استراتژی برگشت برای آمبولانس ها است به طوری که پوشش مورد انتظار بیشینه گردد. مفروضات و تعریف وضعیت این مدل، مشابه مدل دوم است با این تفاوت که در این مدل، مکان یابی انجام نشده و تنها لیست اولویت برگشت تعیین می شود. تمام مدل ها از نوع آفلاین و پویا هستند و بازآرایی تنها برای آمبولانسی صورت می گیرد که به تازگی ماموریتش به پایان می رسد. در همه مدل ها، ایستگاه هایی که آمبولانس ها باید پس از اتمام خدمت به آنها برگردند می توانند متفاوت از ایستگاه هایی باشند که آمبولانس ها از آنها اعزام می گردند. چند مثال در ابعاد کوچک و متوسط با استفاده از روش حذفی گاوس به صورت دقیق حل می شوند. به دلیل پیچیدگی مدل ها، برای حل مثال های بزرگ تر از رویکردهای بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی استفاده می شود. بر همین اساس در این نوع مسائل، از الگوریتم شبیه سازی تبرید برای حل مدل مکان یابی (مدل دوم) و از الگوریتم های چندجهانی و ژنتیک، برای حل مدل تعیین استراتژی برگشت (مدل سوم) استفاده می شود. در تمام این الگوریتم ها هر زمان که نیاز به محاسبه برازندگی جواب های تولید شده باشد، تابع شبیه سازی فراخوانی می شود. علاوه بر این، از داده های واقعی یک مطالعه موردی برای بررسی عملکرد مدل های پیشنهادی استفاده می شود.

شهرها به عنوان مراکز تجمع انسان ها، در زمان وقوع بلاهای طبیعی و غیر طبیعی خسارات فراوانی را متحمل می شوند و هزینه های ناشی از خطرات طبیعی در مناطق شهری به سرعت در حال افزایش است. انتظار می رود تا سال 2050، 66 % از جمعیت جهان در شهرها که فعالیت های مختلف انسانی در آن ها متمرکز شده است زندگی کنند. بنابراین شهرها بیشتر و بیشتر در برابر بلایا، به ویژه سیل و زلزله، آسیب پذیر هستند که می تواند بدون هشدار به هر شهری آسیب های جدی وارد کند. هنگامی که زلزله در یک شهر بزرگ رخ می دهد، آسیب می تواند هم در شرایط اجتماعی و هم در شرایط اقتصادی بسیار شدید باشد. بنابراین بدون مدیریت عملیاتی مناسب، حتی یک زلزله میانی به یک فاجعه مخرب تبدیل خواهد شد. اگر چه جلوگیری یا پیش بینی زلزله بعدی امکان پذیر نیست، اثرات نامطلوب آن را می توان از طریق اعمال استراتژی های مختلف کاهش داد. با برنامه ریزی پناه گاه های اضطراری در مراحل فرونشانی و آمادگی، خطر در معرض زلزله قرار گرفتن افراد را می توان به میزان چشمگیری کاهش داد و تاب آوری آن ها به این فاجعه را نیز می توان بهبود بخشید. بنابراین در این پایان نامه با ارائه یک مدل ریاضی به بررسی مکان مناسب برای تخصیص احداث پناه گاه و همچنین بعد از تقسیم بندی وپهنه بندی فضاهای مسکونی سعی شده است که پهنه ها به مکان های انتخابی اختصاص داده شوند. همچنین بعد از زلزله، میزان خسارت وارده به منازل مسکونی را می توان به سه نوع کاملا تخریب شده، تا حدودی آسیب دیده و سالم تقسیم بندی کرد که بر اساس آن میزان تقاضا برای پناه گاه در نظر گرفته می شود و بر اساس آن میزان تقاضا برای هر یک از مکان ها تعیین می شود. نکته قابل توجه در مکان یابی پناه گاه ها، تاثیر عوامل و معیارهای مختلف بر انتخاب محل مناسب پناه گاه است برای این منظور در این پایان نامه ابتدا بر اساس مطالعه کتابخانه ای و پرسشنامه ای معیارهای تاثیر گذار بر مکان یابی پناهگاه ها استخراج شده و در ادامه بر اساس روش دلفی فازی معیارهای اصلی استخراج و بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی فازی گروهی (AHP G-F) وزن هر یک از مکان های انتخابی تعیین می شود و در نهایت بر اساس مدل بیان شده مکان های مناسب و پهنه بندی انجام می شود. در انتها تجزیه و تحلیل حساسیت برای بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر راه حل های بهینه انجام شده است و نتایج آن ها بیان شده است.

اصلی ترین معضـل بخـش سـلامت پایین بودن سطح بهره وری است. اگر این حوزه به مراکز بیمارستانی محدود شود ، اتاق های عمل به عنوان مهم تـرین بخش یک بیمارستان محسوب می شوند، که سطح بالایی از هزینه را مصرف نمـوده و منبـع حیاتی برای تامین درآمدهای بیمارستان هستند[1]. برنامه ریزی و زمان بندی در هر جنبه ای یک انقلاب در صرفه جویی در زمان و هزینه به حساب می آید، یکی از مهم ترین مسائل موجود در حوزه بهداشت و درمان نیز مسئله زمان بندی و تخصیص بیماران و منابع به اتاق های عمل هست. اهمیت این مسئله ازآنجا مشخص می شود که بیمارستان ها خواستار کاهش هزینه ها و بهبود وضعیت موجودی مالی خود و نیز دستیابی به سطح بالاتری از رضایتمندی بیماران هستند . با توجه به این موضوع، تدوین برنامه ای که بتواند پاسخ گو به این تقاضا باشد و به کیفیت خدمات ارائه شده نیز توجه نماید ضروری به نظر می رسد. تمامی این دلایل باعث شده است در تحقیقات سال های اخیر توجه ویژه ای به برنامه ریزی و زمان بندی اتاق عمل شود، اما استفاده چندانی از قدرت روش بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی در این حوزه، نشده است. در این پژوهش ابتدا به معرفی کلیات موضوع و بررسی تحقیقات سال های اخیر در این حوزه پرداخته شده است. در این مسئله یک لیست از بیماران انتخابی در انتظار جراحی و تعدادی جراح با تخصص های متفاوت وجود دارد که باید جراحی این بیماران انتخابی در حالت عدم قطعیت مدت زمان جراحی و ورود بیماران اورژانسی در روزهای حضور جراحشان زمان بندی شود. تعداد محدودی اتاق عمل نیز وجود داردکه در هرکدام از اتاق ها امکان انجام بعضی از جراحی ها وجود دارد. برای این مسئله اهداف کمینه کردن هزینه های مربوط به تخصیص بیماران به اتاق های عمل و جراحان، هزینه های تغییر برنامه های درمانی بیماران غیر اورژانسی، هزینه های عدم استفاده و استفاده بیش ازحد اتاق های عمل و استفاده بیش ازحد از واحد مراقبت های ویژه در نظر گرفته شده است. سپس به ارائه و حل مدل ریاضی مسئله پرداخته می شود و در قدم بعدی با توجه به این که سیاست انعطاف پذیر در زمان بندی اتاق عمل ارائه شده و سیاست انعطاف پذیر شامل دو حالت متفاوت است مسئله با توجه به این دو حالت حل شده است حالت اول راه حل، از روش های حل دقیق و ترکیب دو الگوریتم ژنتیک و تبرید شبیه سازی شده استفاده شده است؛ و در حالت دوم از یک رویکرد ترکیبی شبیه سازی مونت کارلو و الگوریتم های بهینه سازی (ژنتیک و رقابت استعماری) برای مواجهه با احتمال حضور بیمار اورژانسی ارائه شده است. الگوریتم ارائه شده برای حل تعداد متعددی از مسائل در سایزها و ابعاد مختلف آزمون شده است. مطابق نتایج به دست آمده، برای حالت اول مسئله زمان بندی اتاق عمل، الگوریتم ترکیبی ژنتیک و تبرید شبیه سازی شده، نه تنها در مسائل کوچک، به لحاظ کیفیت جواب، قابل رقابت با مدل ریاضی است، بلکه این راهکار قابلیت آن را دارد که برای مسائل بزرگ، جواب مناسب درزمان مناسب پیدا کند؛ و در حالت دوم ارزیابی عملکرد الگوریتم ها نشان می دهد که ترکیب شبیه سازی مونت کارلو و رقابت استعماری نتایج بهتری نسبت به ترکیب شبیه سازی مونت کارلو و الگوریتم ژنتیک دارد.

مراکز 115 عمدتا با دو تصمیم اعزام و استقرارمجدد آمبولانس ها سروکار دارند. برای اعزام آمبولانس ها، مناسب ترین آمبولانس را انتخاب می کنند و به محل تقاضا می فرستند که شامل بیکارترین و نزدیکترین آمبولانس است. برای استقرار مجدد (مکان یابی مجدد) آمبولانس ها نیز پایگاه مناسب را برای استقرار دوباره آمبولانس ها بعد از اتمام خدمت و بیکار شدنشان تعیین می کنند و آمبولانس ها را در آنجا مستقر می کنند که در صورت دریافت تقاضای جدید دوباره اعزام شوند. هدف بهینه سازی استقرار مجدد آمبولانس ها ، کاهش زمان های پاسخگویی به بیماران و حادثه دیدگان است، که این کاهش زمان به دلیل نقشی که در خدمت رسانی سریعتر به افراد و رساندن زودتر بیماران با وضعیت وخیم به بیمارستان دارد، اهمیت بالایی دارد. همچنین به دلیل تاثیری که با اعزام به موقع و استقرار درست در کاهش احتمال مرگ و میر و عواقب بد ناشی از عدم خدمت رسانی به موقع به حادثه دیدگان دارد، قطعا باید مورد توجه قرار گیرد و تلاش های لازم برای کاهش زمان های خدمت رسانی به حادثه دیدگان و بیماران انجام شود. باید توجه داشته باشیم که تصمیمات مربوط به اعزام و استقرار مجدد آمبوانس ها، از مهم ترین تصمیمات پیش روی مراکز 115 می باشد. در این تحقیق، ما یک مسئله اعزام و استقرار مجدد را بهینه کرده ایم، که منجر به کاهش کل زمان های پاسخ از اعزام تا بعد اتمام خدمت رسانی و استقرار مجدد آمبولانس در مراکز 115 شده است. یک مدل مکانیابی و یک مدل اعزام و استقرار مجدد را برای مسئله ارائه دادیم که در ابتدا مدل را به صورت قطعی با نرم افزار گمز حل کرده و نتایج مربوط به حل یک مثال عددی را آورده ایم. مسئله مورد بحث ما دارای شرایط داینامیکی وعدم قطعیتی است. این مسئله، یک مسئله شبیه سازی -بهینه سازی است و دارای یک سری رخداد می باشد. برای شبیه سازی از شبیه سازی گسسته استفاده شده و برای بهینه سازی از متاهیورستیک ژنتیک استفاده کرده ایم. همچنین الگوریتم رقابت استعماری را به منظور مقایسه دو الگوریتم آورده ایم. نرم افزار استفاده شده برای این تحقیق متلب می باشد و نتیجه نهایی به این شکل بوده که الگوریتم رقابت استعماری در این مسئله کارایی بهتری داشته است.

طرح های نمونه گیری مختلفی تحت آزمون های عمر از دیدگاه کیفیت و قابلیت اطمینان، به منظور به حداقل رساندن خرابی در فرآیند و برآورده کردن ریسک تولیدکننده و ریسک مصرف کننده توسعه داده شده اند. در این تحقیق طرح نمونه گیری سریع سوئیچینگ QSS(r_N,r_T,k)، در زمینه آزمون عمر سانسور راست نوع II (شکست)، با در نظر گرفتن اطلاعات شاخص عملکرد عمر (LPI) ارائه شده است. طول عمر به عنوان مشخصه کیفی در نظر گرفته شده است. طول عمر یک متغیر تصادفی نامنفی است. در این تحقیق از توزیع وایبول برای ارائه متغیر تصادفی طول عمر استفاده شده است. طرح نمونه گیری QSS(r_N,r_T,k) شامل دو طرح یکبار نمونه گیری است، که یکی تحت بازرسی نرمال و دیگری تحت بازرسی سختگیرانه انجام می شود. در هر بازرسی بر طبق آزمون سانسور راست نوع II، n آیتم به طور تصادفی از انباشته انتخاب می شوند و همزمان مورد آزمایش قرار می گیرند، آزمون تا مشاهده rامین خرابی ادامه می یابد. در این طرح فرض شده است که اندازه نمونه n و معیار پذیرش k در هر دو بازرسی نرمال و سختگیرانه یکسان است اما، تعداد خرابی r طی این دو بازرسی متفاوت است. بطوریکه، r_N تعداد خرابی در بازرسی نرمال و r_T تعداد خرابی در بازرسی سختگیرانه هستند. همچنین در طرح QSS(r_N,r_T,k) فرض می شود که r_N

هدف سیستم های اضطراری ارائه خدمات در کوتاه ترین زمان ممکن است تا جان انسان ها را نجات دهند و صدمات ناشی از حوادث را کم کنند. عملکرد این سیستم ها به شدت به مکان آمبولانس ها و سیاست های تخصیص و اعزام آمبولانس ها به مشتریان که در این سیستم ها بیماران هستند، بستگی دارد. در این پژوهش دو مدل مکان یابی ارائه می شود که با ادغام مدل مکان یابی و مدل فوق مکعبی، تصمیم گیری در مورد مکان آمبولانس ها و سیاست های اعزام را یکپارچه می کند. در مدل های ارائه شده، پشتیبانی خدمت دهنده ها به صورت جزئی بوده و هر خدمت دهنده تنها می تواند به مشتریانی خدمت دهد که در شعاع پوشش وی قرار دارند. در هر دو مدل ارائه شده، متغیرهای تصمیم مکان یابی بخشی از معادلات تعادل جریان هستند تا بتوان این معادلات را به عنوان محدودیت های مدل های مکان یابی ارائه شده در نظر گرفت. در مدل اول، هر خدمت دهنده می تواند در هر لحظه از زمان بیکار یا مشغول باشد. در مدل ارائه شده دوم، زمان سفر مستقل از زمان خدمت در محل مشتری در نظر گرفته می شود. در این مدل، هر دو زمان خدمت و زمان سفر از توزیع نمایی پیروی می کنند اما نرخ این توزیع ها متفاوت از هم و با توجه به عوامل موثر بر هر کدام مشخص می گردد. بدین منظور، یک تعریف وضعیت جدید ارائه شده و معادلات تعادل جریان حول این وضعیت ها شکل می گیرند. در این وضعیت ها، هر خدمت دهنده می تواند در هر لحظه از زمان، بیکار، مشغول و در حال سفر یا مشغول و در حال ارائه خدمت در محل مشتری باشد. همچنین با توجه به تعریف وضعیت ارائه شده، معیارهای عملکردی جدیدی برای سیستم های اضطراری تعریف می شود. برای تایید اعتبار و تحلیل حساسیت این مدل ها، ابتدا مثال هایی در ابعاد کوچک و به روش های دقیق حل می شوند و سپس، به دلیل پیچیدگی مدل ها، برای حل مثال های بزرگ تر از رویکردهای بهینه سازی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. در رویکرد اول از یک روش دقیق برای حل دستگاه معادلات استفاده می شود و رویکرد دوم از نوع بهینه سازی مبتنی بر شبیه سازی است. نتایج حاکی از آن هستند که چارچوب های بهینه سازی ارائه شده در دست یابی به جواب های با دقت بالا، خوب عمل می کنند. همچنین معیارهای عملکردی یک مطالعه موردی مربوط به پایگاه های جاده ای هلال احمر استان همدان نیز مورد بررسی قرار می گیرد و نشان داده می شود که زمان سفر بخش زیادی از زمان خدمت را در این سیستم در برمی گیرد.

با توجه به حوادث اخیر بوجود آمده در کشورمان ایران، متاسفانه بر ما این امر ثابت گردید که برنامه ریزی و آمادگی مراکز درمانی دو امر ضروری و حیاتی جهت کاهش نرخ مرگ و میر در زمان مواجه با حوادث می باشد. در این پژوهش سعی بر معرفی یک مدل مکانیابی- مسیریابی مربوط به مراکز اورژانس(اعم از هوایی و زمینی) می باشد. فرض می شود جهت خدمت دهی به بیماران از دو نوع وسیله نقلیه امدادی (زمینی و هوایی) استفاده می شود که می توانند هم بصورت مجزا و هم بصورت توام اعزام شوند؛ جهت کاهش زمان خدمت دهی و هزینه انتقال بیمار، بیماران براساس شدت جراحت به سه دسته سبز، زرد، قرمز و چهار حالت جهت نحوه اعزام وسایل نقلیه امدادی درنظر گرفته شده است. همانطور که مدل در زمان اختلال در خدمت رسانی معرفی شده است؛ لازم به ذکر است که منظور از اختلال در خدمت رسانی، شرایطی است که به موجب آن با تعداد بسیار زیادی از افراد آسیب دیده و از بین رفتن یا در دسترس نبودن مراکز و تجهیزات امدادی روبرو خواهیم بود. این شرایط می تواند به سبب عوامل محیطی مانند زلزله، سیل، آتشفشان و یا به سبب عوامل انسانی مانند حملات نظامی، آتش سوزی های وسیع و شرایطی از این دست بوجود آید. به این دلیل ضرورت احداث پایگاه های امدادی موقت (صحرایی) و احداث سکوهای هوایی جهت فرود و انتقال بیماران به مراکز امدادی احساس می شود که در مدل در نظر گرفته شده است. هدف اصلی پژوهش، کاهش زمان و هزینه خدمت رسانی به بیماران می باشد. مدل پیشنهادی جهت اعتبارسنجی در GAMS ارائه و به سبب NP-Hard بودن مساله، الگوریتم های فراابتکاری NSGA-II و MOGWO جهت حل مدل معرفی شده است. در نهایت جهت بررسی عملکرد الگوریتم های پیشنهادی چندین مساله طراحی گردیده که در سایزهای کوچک جواب الگوریتم ها و جواب GAMS مورد مقایسه قرار گرفته اند

کیفیت کالاها و خدمات ارائه شده همواره یکی از موضوعات مورد اهمیت تولیدکنندگان و مصرف کنندگان بوده است؛ که به منظور ارزیابی آن، می توان یکی از انواع بازرسی ها را بکار برد. انتصاب نوع بازرسی، به نوع محصول، ویژگی کیفی مورد اندازه گیری و روشی مناسب برای این نوع اندازه گیری یا بررسی، بستگی دارد. نمونه گیری پذیرش یکی از روش های آماری کنترل کیفیت است که به بازرسی و تصمیم گیری در مورد محصولات می پردازد و هدف آن ارزیابی انباشته است؛ طرح های نمونه گیری پذیرش نیز به طور گسترده به عنوان یک ابزار برای تعیین پذیرش و یا رد انباشته ارائه شده، استفاده می شوند. در این تحقیق یک طرح نمونه گیری پذیرش مجدد، تحت آزمون عمر کوتاه شده و مبتنی بر طول عمر محصول به عنوان مشخصه کیفی آن ارائه شده است. طرح نمونه گیری پیشنهادی به این صورت عمل می کند که در ابتدا یک نمونه ی تصادفی n تایی از انباشته گرفته و آزمون عمر کوتاه شده برای آن انجام می شود به این صورت که پس از تحت تست قرار گرفتن اقلام، آزمون طول عمر برای هر قلم در زمان از پیش تعیین شده ی t0 خاتمه می یابد و پس از بررسی اقلام معیوب اگر تعداد اقلام معیوب نمونه کمتر از یک حد مشخص باشد انباشته پذیرش شده در غیر این صورت نمونه دیگری اتخاذ می شود و این فرآیند m بار تکرار می شود و درنهایت انباشته رد می شود اگر در1m- امین نمونه گیری مجدد پذیرفته نشود. در این تحقیق یک رویکرد برای محاسبه ی منحنی مشخصه عملکرد طرح پیشنهادی و یک مدل بهینه سازی جهت حداقل کردن مقدار ASN ارائه شده است که این مدل از بین سه مدل پیشنهادی برای این منظور، انتخاب شده است. درنهایت نیز کارایی طرح پیشنهادی توسط معیارهای ارزیابی عملکرد OC و ASN ارزیابی شده است. عملکرد طرح پیشنهادی در این تحقیق با طرح های یک بار و جفت نمونه گیری مقایسه شده است و نتایج حاصل از ارزیابی نشان می دهد که در بین طرح های نمونه گیری بررسی شده طرح پیشنهادی دارای احتمال پذیرش بیشتری است همچنین ازلحاظ متوسط تعداد نمونه نیز طرح جفت نمونه گیری نسبت به طرح های یک بار نمونه گیری و نمونه گیری مجدد کاراتر بوده و منجر به کاهش بیشتری در ASN می شود. در آخر نیز با ارائه مثال هایی کاربرد طرح پیشنهادی در زمینه آزمون های عمر کوتاه شده نشان داده شده است.

پهنه بندی مناطق جمعیتی همواره یکی از تصمیمات استراتژیک بوده است و یکی از رایج ترین کاربردهای آن، تعیین مرزهای جغرافیایی شهرها و کشورها می باشد. پهنه بندی در زمینه های مختلف کاربرد فراوان دارد که از جمله مهم ترین کاربردهای آن می توان به پهنه بندی سیاسی و تجاری اشاره کرد. همچنین در زمینه ی سیستم های سلامت، پهنه بندی بمنظور تخصیص عادلانه منابع انسانی و مادی، امری ضروری است. علاوه براین، طی دهه های گذشته با افزایش جمعیت و گسترش بیماری ها، روند مراجعه افراد به بیمارستان ها و مراکز درمانی افزایش چشمگیری داشته است و با توجه به محدودیت ظرفیت مراکز درمانی، استفاده از یک ساختار برای ارائه ی خدمات درمانی به بیماران در خانه ضرورت می یابد. در تحقیق حاضر تلاش شده تا یک ساختار پهنه بندی مناسب برای ارائه ی خدمات درمان خانگی به بیماران ارائه شود وهمچنین خواسته و انتظارات بیماران نیز در نظر گرفته شود. با توجه به این که کیفیت خدمات درمانی نقش موثری بر رضایت بیماران دارد باید همواره کوشید تا رضایت بیماران برآورده شود. برای محقق ساختن این امر، قدم اول شناسایی انتظارات بیماران می باشد. در این تحقیق، با استفاده از روش مصاحبه و همچنین بررسی مطالعات کتابخانه ای، تعدادی از خواسته های بیماران شناسایی شدند و بر اساس آن ها پرسشنامه ای تکمیل و در اختیار سه تن از خبرگان حوزه بهداشت و درمان قرار گرفت تا اهمیت خواسته ها از دیدگاه آن ها تعیین شود. پس از بررسی و تحلیل نتایج پرسشنامه ها، وزن هر خواسته محاسبه گردید و خواسته ها بر اساس وزن ها، اولویت بندی شدند. سپس مهم ترین خواسته بعنوان یکی از توابع هدف مساله انتخاب شد و بصورت ریاضی فرمولبندی شد. همچنین دومین خواسته نیز بعنوان یکی از محدودیت های مدل ریاضی در نظر گرفته شد. بنابراین یک مدل ریاضی دو هدفه ارائه شد که معیارهای کیفیت خدمات از دیدگاه بیماران و خبرگان و مهم ترین معیارهای پهنه-بندی مانند پیوستگی، فشردگی و تعادل حجم کاری در آن لحاظ شده است. در فصل چهارم مساله با استفاده از روش های حل دقیق و الگوریتم فراابتکاری ژنتیک حل گردیده است و نتایج مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.

هزینه های موجودی در شکل گیری دارایی های سازمان و همچنین تعیین سطح موجودی و تعیین سیاست های بهینه سازی سود و هزینه های سازمان نقش بزرگی را ایفا می کنند، بنابراین مدیریت هزینه های لجستیک در برنامه ریزی تولید و زنجیره تامین مورد توجه اکثر سازمان ها و تولیدی ها قرار گرفته است. در این پژوهش به بررسی مدیریت موجودی در یک زنجیره تامین یکپارچه شامل یک تولیدکننده و یک توزیع کننده پرداخته می شود. فرض شده است که تقاضای خرده فروش تابعی غیر افزایشی از قیمت فروش توزیع کننده است و قیمت فروش تولید کننده نیز تابعی غیر کاهشی از قیمت فروش توزیع کننده است. تولید کننده از سیستم سفارشی استفاده می کند و سعی می کند محصولات درخواستی را تولید و در چندین مرحله ارسال کند و توزیع کننده سفارش درخواستی هر سیکل خود را طی چند مرحله مختلف دریافت می کند. در چنین حالتی توزیع کننده و تولید کننده در نظر دارند سود نهایی و یکپارچه خود را حداکثر کنند بر این اساس مقدار بهینه هر بار سفارش و مقدار بهینه ارسالی هر مرحله تولیدکننده، قیمت فروش توزیع کننده و تولید کننده را به گونه ای تعیین می کند که سود سیستم حداکثر گردد. در این پژوهش نه تنها تابع سود کل این مدل موجودی ارائه شده است، بلکه یک روش هیورستیکی برای تعیین جواب بهینه ارائه شده است. در نهایت یک مثال بیان شده است و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

پهنه بندی مناطق جمعیتی همواره جزء تصمیمات بنیادی جوامع بشری است. یکی از رایج ترین کاربردهای آن، پهنه بندی سیاسی است که مرزهای جغرافیایی کشورها، استان ها، شهرها و روستاها را تعیین می کند. با پیشرفت جوامع و لزوم انجام برنامه ریزی در زمینه های مختلف، مسئله پهنه بندی مناطق جمعیتی بیش از پیش مورد توجه قرار می گیرد و در بخش های مختلف جامعه نمود پیدا می کند. از جمله می توان به پهنه بندی تجاری و پهنه بندی خدمات و پهنه بندی سیستم سلامت اشاره نمود. از طرف دیگر، از مهم ترین مسائل موجود در هر جامعه، برنامه ریزی جهت بهبود ساختار سیستم امنیتی می باشد که یکی از مهم ترین تصمیمات در سیستم امنیتی پهنه بندی مراکز جمعیتی و استقرار تسهیلات پلیس در این پهنه ها می باشد. در این پژوهش دو مدل ریاضی جهت پهنه بندی مناطق جمعیتی و مکان یابی مراکز پلیس ارائه می شود. در مدل ریاضی اول تابع هدف حداقل سازی هزینه احداث مراکز پلیس و هزینه گشت زنی نیروی پلیس برای برآورده کردن تقاضای مناطق جمعیتی با درنظرگیری محدودیت های تعادل بارکاری بین پهنه ها، فشردگی پهنه ها، پیوستگی در ساختار پهنه ها و نیز عدم وجود تخصیصات نامتعارف، مکان یابی جهت احداث تسهیل پلیس، تخصیص منحصر به فرد نقاط تقاضا به پهنه ها لحاظ می شود. با توجه به این شرایط ممکن است مسائل دنیای واقعی با فرض غیرقابل قبول پارامترهای واقعی مورد تحلیل قرار گیرند؛ لذا این مفروضات منجر به جواب هایی می گردد که ممکن است از بهینگی یا شدنی بودن خارج هستند. به منظور رفع این نواقص، در مدل ریاضی دوم تقاضای دنیای واقعی و درشرایط عدم قطعیت درنظر گرفته می شود؛که این عدم قطعیت ناشی از خطای پیش بینی تقاضا در آینده است و از رویکرد بهینه سازی استوار جهت مقابله با عدم قطعیت استفاده می شود. در مدل دوم تابع هدف مدل اول و محدودیت های مدل اول بکار برده می شود؛ با این تفاوت که در این پژوهش پارامتر تقاضا دارای شرایط عدم قطعیت است، پس به منظور برخورد با این ساختار و ایجاد استواری در مدل تحقیق، محدودیت نخست مدل دچار تغییر شده است. برخلاف اهمیت استفاده از مدل های ریاضی در بهینه سازی سیستم های امنیتی طبق مطالعات صورت گرفته، تا بحال ویژگی های مذکور با در نظرگیری تقاضای غیرقطعی و با رویکرد استوار در قالب مدل های ریاضی ارائه نشده است. با بهره گیری از نمونه های تصادفی تولید شده دو مدل ارائه شده آزمایش و برای پارامترهای مختلف تجزیه و تحلیل محاسباتی انجام می گردد. براساس نتایج حاصل از حل مدل های ریاضی، در نرم افزار بهینه ساز گمز مشاهده می شود که محدودیت های ارائه شده دارای عملکرد قابل قبول در ایجاد پهنه هایی با ساختار مناسب را دارا هستند. باتوجه به اینکه ساختار مدل های ریاضی ارائه شده در مقیاس های بزرگ از نوع پیچیدگی سخت است لذا جهت حل مدل های ریاضی ارائه شده از الگوریتم فراابتکاری ژنتیک و گرگ های خاکستری استفاده می شود. نتایج حاکی از آن است که الگوریتم گرگ های خاکستری با توجه به تابع هدف حداقل سازی هزینه های احداث مراکز و هزینه های گشت زنی؛ از الگوریتم ژنتیک عملکرد بهتری دارد.

مدل مقدار تولید اقتصادی به طور گسترده ای در بخش های مختلف تولیدی برای تعیین سیاست بهینه بازپرسازی به کار گرفته شده است. این مدل دارای فرض های محدودکننده زیادی است. در حالی که در واقعیت عوامل متعددی وجود دارد که در سیاست های بهینه مسئله تاثیر بسزایی دارد. به عنوان مثال، در سیستم های تولیدی وجود محصولات معیوب، خرابی ماشین آلات و تقاضای متغیر اجتناب ناپذیر است. همچنین، در نظرگرفتن عوامل دیگری نظیر خرابی ماشین حین تولید، سیاست های نگهداری و تعمیرات می تواند مدل های تولید اقتصادی را به واقعیت نزدیک تر کند. بنابراین، در تحقیق پیش رو یک مسئله تولید اقتصادی با در نظرگرفتن محصولات معیوب حین تولید که درصدی از آن ها با صرف هزینه ای ثابت قابل بازیافت هستند و همچنین، خرابی ماشین و تقاضای متغیر مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه فرض شده است، که محصولات با نرخ ثابتی تولید می شوند. ولی ماشین حین تولید ممکن است دچار خرابی شود. خراب شدن ماشین در حین تولید یک متغیر تصادفی است، که از توزیع نمایی با پارامتر مشخص پیروی می کند. اگر ماشین حین تولید خراب شود، بلافاصله تولید متوقف می شود و ماشین تعمیر می شود و در این تحقیق فرض شده است زمان تعمیر ماشین یک مقدار مشخص و ثابتی است. همچنین، برخلاف مدل های کلاسیک تقاضا برای محصول تولیدی به صورت تابعی غیر افزایشی از زمان بیان شده است. هدف اصلی در این پایان نامه، تعیین سیاست های بهینه بازپرسازی مسئله بیان شده به گونه ای که کل هزینه سالیانه حداقل شود. برای این منظور ابتدا یک مدل ریاضی و سپس، مقدار متوسط هزینه در واحد زمان تعیین شده است و بر اساس مفاهیم بهینه سازی سراسری، مقادیر بهینه مشخص شده است. در نهایت با بیان یک مثال عددی به تجزیه و تحلیل مسئله بیان شده پرداخته شده است.

برنامه ریزی احتیاجات مواد و کنترل موجودی یک سیستم یکپارچه و نظام نگر است که با برنامه ریزی تولید در سیستم های پیچیده تولیدی چند مرحله ای، هزینه های تولید و نگهداری را کاهش می دهد و در سطح بهینه نگه می دارد. بکارگیری سیستم برنامه ریزی احتیاجات مواد، می تواند نقش بسیار زیادی را در کاهش هزینه های تولیدی و در نهایت کاهش قیمت تمام شده محصولات نهایی ایفا نماید. در دنیای واقعی حالات مختلفی از عدم قطعیت بر فرآیندهای تولیدی اثر می گذارد، که این ما را به سمت توسعه برنامه ریزی تامین اقلام غیرقطعی ترغیب می کند. وجود عدم قطعیت نسبت به اطلاعات ورودی مورد نیاز، در اغلب موارد امری گریز ناپذیر است چرا که عمدتاً در شرایط واقعی، با انواع وقایع پیش بینی نشده مواجه می شویم که باعث به وجود آمدن چنین شرایطی می شود. از جمله مواردی که می توان به آنها اشاره کرد عبارتند از عدم اطمینان نسبت به پیش بینی های انجام شده نسبت به نیاز بازار و نیز توان تولیدی تامین کنندگان، عدم قطعیت در سفارش مشتریان، عدم قطعیت در مورد زمان تحویل محصول نهایی به مشتریان به خاطر خرابی های احتمالی ماشین آلات و غیره. بنابراین این تحقیق به بررسی سیستمهای برنامه ریزی تامین اقلام چند مرحله ای چند دوره ای پرداخته می شود که در آن مدت زمان تدارک اقلام و تقاضای محصول نهایی غیر قطعی در نظر گرفته شده است. عدم قطعیت در این تحقیق به صورت احتمالی بوده و فرض شده است که مدت زمان تدارک هر مرحله از تولید احتمالی و هم توزیع هستند، همچنین تقاضا برای محصول نهایی به صورت دوره ای و احتمالی است. بر اساس مفروضات بیان شده ابتدا یک مدل ریاضی برای مسئله پیشنهاد شده است و با توجه به NP-Hard بودن مسئله مورد بررسی، ابتدا مدل مسئله را توسط نرم افزار GAMS برای ابعاد کوچک حل نموده سپس الگوریتم فراابتکاری ازدحام ذرات (PSO) برای مسائل با ابعاد بزرگ پیشنهاد شده است. برای بررسی کارایی الگوریتم فراابتکاری ازدحام ذرات، نتایج حل الگوریتم فراابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل توسط نرم افزار GAMS مقایسه شده اند. نتایج حاکی از قابل قبول بودن راه حل های الگوریتم فراابتکاری در زمان محاسباتی معقول است.

موفقیت کلیدی در هر سیستم تولیدی، حفظ سطح بالایی از رضایت مشتری است. به بیان دیگر، هرگونه اختلال در ارائه خدمات ممکن است منجر به از دست دادن سهم بازار شود. در نتیجه مدیریت موجودی، برنامه ریزی تولید و زمان بندی، نقش مهمی را بویژه برای تولیدکنندگان کلاس جهانی ایفا می کند. در شرکت های تولیدی، زمانی که محصولات به جای خرید از فروشنده خارجی، به صورت داخلی تولید می شوند، مدل مقدارتولید اقتصادی (EPQ) اغلب به منظور محاسبه اندازه تولید بهینه که کل هزینه های تولید-موجودی را به حداقل می رساند، بکار گرفته می شود. فرض اولیه در هر مدل موجودی EPQ این است که محصولات بطور سالم تولید می شوند و هیچ نیازی به فرآیند دوباره کاری وجود ندارد. با این حال، به علت ضعف روند، داشتن اقلام با کیفیت ناقص اجتناب ناپذیر است. بنابراین، می توان با صرف هزینه اضافی و تعمیر کردن اقلام معیوب، اقلامی که کیفیت کم تری دارند را دوباره کاری کرد و به اقلام باکیفیت تبدیل نمود. یکی از مهمترین عوامل ایجاد کالای معیوب، خرابی تجهیزات تولیدی است. در مدل های کلاسیک کنترل موجودی فرض بر این است که محصولات با قابلیت اطمینان کامل تولید می شوند و کمتر به مسئله خرابی ماشین آلات پرداخته شده است. بدیهی است که ماشین تولیدکننده ممکن است در زمان انجام کار با خرابی های تصادفی مواجه شود. در این پژوهش یک مدل تولید اقتصادی چند محصولی و تک ماشینی با نرخ تولیدی ثابت و با در نظرگرفتن قابلیت اطمینان ماشین آلات مورد بررسی قرار گرفته است. نرخ تقاضا برای محصولات تولیدی گسسته و به صورت دوره ای است و همچنین فرض شده است که ماشین تولیدی در حین انجام کار دچار خرابی گردد و نیز درصدی از محصولات تولیدی معیوب بوده، و امکان دوباره کاری آن ها وجود دارد. وجود تنها یک ماشین منجر به ظرفیت تولید محدود و کمبود بصورت پس اُفت شده است. هدف این مدل، به حداقل رساندن هزینه های کل سیستم است که شامل هزینه ی تولید، هزینه ی آماده سازی، هزینه ی نگهداری، هزینه ی کمبود، هزینه ی دوباره کاری و هزینه ی دفع دورریز می باشد. سپس مثال عددی برای اعتبارسنجی مدل توسعه یافته و روش حل بیان شده ارائه شده است و در نهایت تجزیه و تحلیل حساسیت راه حل بهینه با توجه به پارامترهای اصلی انجام شده است.

برنامه ریزی احتیاجات مواد (MRP) یک سیستم نظام نگر برای برنامه ریزی تولید در سیستم های پیچیده تولیدی چند مرحله ای است. در دنیای واقعی حالات مختلفی از عدم قطعیت بر فرآیندهای تولیدی اثر گذار است که این موضوع ما را به سمت توسعهMRP احتمالی هدایت می کند. هدف MRP مشخص نمودن زمان تدارک برنامه ریزی شده هر کدام از اقلام مورد نیاز برای تولید محصول نهایی با در نظر گرفتن حالت های ممکن عدم قطعیت و تاثیر گذار بر سیستم تولید به صورتی که مجموع کل هزینه های تولیدی به حداقل مقدار خود برسد. در پژوهش حاضر سیستم تولید در دو حالت تک سطحی (سیستم مونتاژ) و دو سطحی (چند قطعه در سطح دوم) با لحاظ نمودن، هزینه نگهداری و تعمیرات ماشین آلات مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور نزدیک شدن به شرایط واقعی، زمان تدارک محصول نهایی و قطعات احتمالی فرض شده است. هدف، مشخص نمودن زمان تدارک برنامه ریزی شده با حداقل مجموع هزینه تولید که شامل هزینه ثابت راه اندازی سیستم، هزینه نگهداری محصول نهایی، هزینه کمبود و تعمیرات ماشین آلات است. خرابی ماشین آلات ممکن است دو صورت رخ دهد، حالت اول به صورتی است که، خرابی ماشین آلات در زمان تولید رخ دهد و حالت دوم، خرابی ماشین آلات در زمان تولید وجود ندارد و ماشین آلات در پایان تولید سرویس کلی می شوند. مدل تک سطحی و چند مرحله ای با استفاده از اثبات خاصیت محدب بودن مدل، حل شده و مورد آنالیز قرار گرفته است. مدل دو سطحی در نرم افزار گمز اعتبار سنجی شده و برای مسائل با سایز کوچک مورد استفاده قرار گرفته است و برای مسائل با سایز بزرگتر از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. با بهره گیری از آزمون تاگوچی پارامترهای مهم الگوریتم ژنتیک مشخص شده است و تحلیل حساسیت مدل دو سطحی انجام شده و نتایج ارائه شده است.

موضوع مکان یابی تسهیلات یک تصمیم مدیریتی استراتژیک می باشد. از یک طرف ماهیت استراتژیک مسائل مکان یابی تسهیلات ایجاب می کند که هر مدل منطقی، زمینه هایی از عدم قطعیت وابسته به آینده را در نظر بگیرد. از طرف دیگر به طور کلی تصمیمات حوزه مکان یابی بر یک مبنای زمانی بلند مدت، ساخته شده و فاکتور های تاثیر گذار بر چنین تصمیماتی در طول زمان تغییر می کنند. از آنجایی که سرمایه گذاری لازم برای مکان یابی و مکان یابی مجددد تسهیلات زیاد می باشد، به منظور کاهش هزینه ها و برای همگام شدن با چنین شرایطی، مدل های مکان یابی و تخصیص پویا تحت شرایط عدم قطعیت توسعه یافته اند. در تحقیق پیش رو پس از معرفی و دسته بندی رویکرد های مختلف حل مسائل مکان یابی، نمونه ی جدیدی از مسائل مکان یابی پویا تحت عدم قطعیت با در نظر گرفتن انعطاف پذیری در پوشش تقاضا و در حالت استوار ارائه گردیده است. نظر به اینکه برای پوشش دادن شرایط عدم قطعیت، از رویکرد سناریویی استفاده شده است. مدل ریاضی مربوطه در دو حالت تک و چند سناریویی ارائه شده و تغییرات اعمال شده در مدل پایه به منظور ایجاد شرایط استوار به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. تحلیل و برسی نمونه های مختلف مسائل نشان می دهد که الزاماً با افزایش پارامتر پشیمانی نسبی که در رویکرد استوار در نظر گرفته شده ، مقدار بهینه ی تابع هدف بهبود نمی یابد. در این تحقیق ظرفیت تسهیلات به صورت پیمانه ای در نظر گرفته شده و افزایش ظرفیت هر واحد پیمانه ای و یا افزایش سقف مجاز ظرفیت تسهیلات ، موجب کاهش نسبی مقدار بهینه ی تابع هدف مسئله خواهد شد. افزایش سقف مجاز ظرفیت تسهیلات منجر به افزایش زمان حل مسائل خواهد شد، اما با تغییر پارامتر پشیمانی نسبی، تغییر چندانی در زمان حل رخ نمی دهد. همچنین تغبییرات زمان حل نسبت به تغییرات ظرفیت هر واحد پیمانه ای، دارای روند منظمی نمی باشد. با تحلیل و برسی مسائل در ابعاد مختلف، می توان به این نکته پی برد که اولویت اول مدل در برآورده کردن تقاضای مشتریان، برآورده کردن تقاضاها با تسهیلات موجود و تغییر در ظرفیت های آنهاست، به گونه ای که حتی الامکان از ایجاد تسهیلات جدید ممانعت شده و یا در صورت ایجاد، تغییرات زیادی در ظرفیت آنها رخ ندهد.

حوادث غیر مترقبه بر حیات انسانی موثر بوده و طی دو دهه اخیر صدها میلیون انسان زندگی خویش را در حلقه آسیب ها و خسارات ناشی از این گونه حوادث احساس کرده اند و میلیون ها نفر جان باخته و حجم خساراتی بالغ بر صدها میلیون دلار، رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی جوامع انسانی را با مانع روبرو کرده است. کشور ایران نیز بین 10 کشور بلاخیز جهان قرار دارد و همواره در معرض وقوع حوادث و سوانح و رویدادهای بحران زای متعددی بوده است که به دنبال آن متحمل زیان های هنگفت جانی و مالی گردیده است. تجربیات گذشته در کشور ما نشان می دهد که مقابله با حوادث غیرمترقبه و تبعات و عوارض آن به عنوان یک چالش بزرگ فراروی روبرو شده مسئولین قرار دارد و مدیریت بحران در هنگام بروز حوادث همواره با مشکلات جدی روبرو بوده است. پشتیبانی و لجستیک بحران نیز به عنوانی یکی از ارکان اصلی مدیریت بحران از این قاعده مستثنی نمی باشد. لجستیک در زنجیره تامین و پشتیبانی مدیریت بحران نقش اساسی و تعیین کننده ای را بر عهده دارد که درصورت اختلال درایفای این نقش کل فرآیند مدیریت بحران دچار اختلال خواهد شد. لجستیک بحران کلیه فرایندهای برآورد، تامین، حمل و نقل، نگهداری و توزیع کالاها، تجهیزات و خدمات آسیب -دیدگان و تیم های امداد گر را در بر می گیرد. بنابراین چنانچه لجستیک مدیریت بحران از یک سیستم منسجم و علمی برخوردار باشد می توان تا حدود زیادی به موفقیت در مدیریت بحران امیدوار بود. مساله ی پیش استقرار تدارکات و مسیریابی وسایل نقلیه اضطراری در یک شبکه سه سطحی در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است. مفروضاتی نظیر محدودیت انبارها، راه های ارتباطی، محدودیت بودجه سرمایه گذاری منجر به واقعی تر شدن مساله می-گردد . در این تحقیق سعی شده است در ابتدا تعاریف و مفاهیم موضوع به طور مختصر بیان شود و برخی تحقیقات انجام شده در زمینه ی مدیریت بحران معرفی شود. سپس مدل پیشنهادی ارائه می شود. به منظور سنجش کارایی و صحت مدل چند مثال عددی ارائه و توسط نرم افزار GAMS حل می شود. به خاطر پیچیدگی مساله در ابعاد بزرگ، برای حل آن ناگزیر به استفاده از الگوریتم های ابتکاری و فراابتکاری هستیم.

اکثر مدلهای کنترل موجودی فرض می کنند که کالاها دارای عمر بی نهایت هستند، در حالی که در عمل محصولات زیادی را می توان یافت که دارای عمر محدود باشند. محصولات فاسدشدنی جزء دسته محصولاتی می باشند که در گذشت زمان از کارایی و ارزش آن ها کاسته می شود و دارای عمر مفید محدود می باشند. به همین دلیل، برنامه ریزی و مدیریت موجودی کالاهای فاسدشدنی از اهمیت خاصی برخوردار شده است. در این پژوهش، مساله مدیریت موجودی کالاهای فاسدشدنی در زنجیره تامین سه سطحی با هدف کمینه کردن هزینه های سیستم موجودی ارائه می شود. هزینه های این سیستم شامل هزینه های ثابت و متغیر محصولات، نگهداری، کمبود و فاسدشدن محصولات فاسدشدنی می باشند. در این زنجیره تامین، تقاضا به صورت واحدهای تکی به خرده فروش وارد می شود. درصدی از تقاضای مازاد را به صورت پس افت و مابقی را به صورت فروش از دست رفته پاسخ می دهد. زمان شروع فرآیند زوال پذیری این محصولات بلافاصله پس از تولید در سطح تامین کننده بوده و در طول زنجیره ازکارایی و ارزش آن ها کاسته می شود. در ادامه مساله مدل سازی می شود و از آن جا که مساله مذکور جزء مسایل NP-hard می باشد، الگوریتم فراابتکاری ژنتیک برای حل مدل در ابعاد متوسط و بزرگ استفاده می شود. سپس نتایج محاسباتی حاصل از حل مدل با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می شود. درنهایت،کارایی بالای الگوریتم به کارگرفته شده نشان داده می شود.

در این تحقیق، با لحاظ نمودن قابلیت فشرده سازی چندگانه به حالت های اجرای فعالیت های پروژه و تعیین تعداد واحدهای فشرده سازی، مسئله ی زمان بندی چندهدفه و چندحالته ی پروژه تحت محدودیت منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر و مسئله ی موازنه ی قابلیت اطمینان - ریسک - زمان - هزینه در حالت گسسته به صورت هم زمان پیشنهاد شده است. همچنین بنابر دلایل اقتصادی و فنی و شرایطی که ممکن است در جهان واقعی اتفاق بیافتد، فعالیت های پروژه به زیرمجموعه های مجزایی افراز شده اند و فعالیت های تشکیل دهنده ی یک گروه بایستی در یک حالت یکسان اجرا گردند. اولین هدف از این تحقیق یافتن بهترین حالت از بین حالت های اجرای ممکن در هر زیرمجموعه و تخصیص منابع مورد نیاز تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر به هر کدام از فعالیت ها علاوه بر زمان بندی آن ها می باشد. هدف دوم نیز یافتن بهترین شیوه ی اجرا (نرمال یا فشرده) و تعیین تعداد واحدهای زمانی فشرده-سازی برای هر کدام از فعالیت های پروژه به گونه ای است که قابلیت اطمینان کل پروژه حداکثر و ریسک، زمان و هزینه ی کل پروژه تحت محدودیت های لحاظ شده، به حداقل برسد. با در نظر گرفتن مفروضات فوق، مسئله ی پیشنهادی به عنوان یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط که در آن تابع هدف قابلیت اطمینان غیر خطی است، مدل سازی می شود. پس از آن، به منظور اعتبارسنجی مدل پیشنهادی، مسائل نمونه ی متعدد تولید و با روش اپسیلون - محدودیت حل شدند. اما به دلیل NP-hard بودن مسائل زمان بندی و مسائل موازنه ی زمان - هزینه در حالت گسسته، در این تحقیق از الگوریتم های فراابتکاری NSGA-II، MODA و NSGA-III در ابعاد متفاوت، برای حل مسئله استفاده شده است. در نهایت پس از ارائه ی نتایج به دست آمده، عملکرد الگوریتم های به کار گرفته شده با استفاده از معیارهای عملکردی که برای مقایسه ی عملکرد رویکردهای بهینه سازی چندهدفه استفاده می شوند، ارزیابی و مقایسه می گردند.

با توسعه مهندسی صنایع، سیستمهای پیچیده مختلفی ایجاد شد و طراحی قابلیت اطمینان این سیستم ها اهمیت خاصی پیدا کرد. افزایش نیاز به سیستم هایی با قابلیت اطمینان بالا، مطالعه در زمینه بهینه سازی قابلیت اطمینان را افزایش داد. بنابراین روش های دقیق تر و کارآمدتری در پیدا کردن قابلیت اطمینان بهینه سیستم مورد نیاز است؛ در غیر این صورت، ایمنی و بهروری سیستم نمی تواند تضمین شود. به منظور بهبود قابلیت اطمینان یک سیستم خاص، از مواردی چون افزایش قابلیت اطمینان جزء، استفاده از افزونگی به صورت موازی، تعمیر اجزاء قابل تعویض و ترکیبی از افزایش قابلیت اطمینان اجزاء و استفاده از اجزاء افزونه به صورت موازی، استفاده می شود. در مسائل تخصیص افزونگی انواع مختلفی از استراتژی مورد استفاده قرار می گیرد. به طور سنتی در این نوع از مسائل فرض بر آن است که افزونگی اجزاء بر اساس استراتژی از پیش تعیین شده فعال و یا آماده به کار است. اخیرا استراتژی جدیدی به نام استراتژی مختلط معرفی شده است؛ که به طور همزمان از هر دو استراتژی فعال و آماده به کار برای هر زیر سیستمی استفاده شده است. بیشتر کارهای انجام شده در مسائل تخصیص افزونگی _ قابلیت اطمینان بر اساس فرض ثابت بودن قابلیت اطمینان اجزاء بیان شده است؛ در حالی که در شرایط واقعی قابلیت اطمینان اجزاء تحت عملیات مختلف و شرایط محیطی مبهم بوده که اغلب به صورت بازه ای بیان می شود. همچنین چند هدفه در نظر گرفتن این نوع از مسائل به واقعی تر شدن مسئله کمک می کند. در این پژوهش با استفاده از مدل سازی ریاضی چند هدفه، سعی در بهینه سازی همزمان دو هدف، با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان و هزینه به صورت بازه ای، شده است. اهداف مدل ریاضی به صورت بیشینه سازی قابلیت اطمینان وکمینه سازی هزینه بیان شده است. همچنین به منظور اعتبار سنجی مدل ارائه شده، تعدادی مسئله نمونه با کمک گرفتن از داده های مقالات معتبر تولید شد و در محیط نرم افزارگمز با روش محدودیت اپسیلون تقویت شده، حل شده است. به دلیل NP_Hard بودن این نوع از مسائل، از روش فرا ابتکاری NSGA II برای حل این مسئله در ابعاد بزرگتر استفاده شده و نتایج در قالب جداول و اشکال بیان شده است.

انبار عبوری یک استراتژی لجستیکی است که هدف آن کاهش موجودی و افزایش رضایت مشتریان می باشد. اقلام باید قبل از فرستادن به مشتری در انبار عبوری گردآوری شوند. کالاها از تامین کننده بواسطه انبار عبوری بدون ذخیره موجودی یا با ذخیره خیلی کم به دست مشتری میرسند. در این تحقیق، مساله زمانبندی مسیریابی وسایل نقلیه در انبارهای عبوری بادرنظر گرفتن همزمان کالاهای فاسدشدنی و فاسدنشدنی بررسی می شود. هدف مساله کمینه کردن هزینه ها از جمله هزینه زودکرد و دیرکرد وسایل نقلیه، هزینه مربوط به نگهداری کالا در انبار عبوری و هزینه حمل و نقل کالا می باشد. همچنین با توجه به در نظر گرفتن سیستم پس توزیع، هزینه مربوط به ضایعات کالا نیز در نظر گرفته شده است. بدین منظور برای مساله تحت مطالعه یک مدل ریاضی برنامه ریزی مرکب عدد صحیح پیشنهاد شده است. بعلاوه به دلیل ناتوان بودن نرم افزار گمز در حل مسایل با ابعاد بزرگ، دو الگوریتم فراابتکاری رقابت استعماری و گرگ خاکستری برای حل مسایل با ابعاد بزرگ ارائه شده است. سپس جهت ارزیابی عملکرد الگوریتمهای پیشنهادی، چندین مثال عددی بررسی می گردند. ارزیابی عملکرد الگوریتمها نشان می دهد که الگوریتم گرگ خاکستری نتایج بهتری نسبت به الگوریتم رقابت استعماری دارد.

این تحقیق به بررسی مساله زمانبندی تولید کارگاهی با در نظر گرفتن محدودیتهای عدم توقف بین عملیات و موعدهای مقرر تحویل کارها می پردازد. تولید کارگاهی حوزه ای از تئوری زمانبندی است به طوری که بسیاری از مسائل دنیای واقعی مانند صنایع چاپ و نشر، تولید و شکل دادن پلاستیک، تولید رول های فلزی داغ، صنایع شیمیایی، دارویی و... را می توان با استفاده از این مدل بررسی کرد. در این نوع مسائل، هر کار دارای مجموعه ای از عملیات است که باید زمانبندی پردازش آنها بر روی ماشین ها تعیین شود. در این تحقیق، فرض میشود ماشین ها و کارها در زمان صفر در دسترس بوده و پردازش عملیات هر کار باید بدون وقفه انجام شود. همچنین، زمانهای پردازش عملیات و موعد مقرر تحویل هر کار قطعی در نظر گرفته شده و تابع هدف مساله به صورت کمینه کردن بیشینه زمان تکمیل کارها می باشد. ابتدا، مساله مورد بررسی به صورت یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط فرموله می شود. به دلیل NP-hard بودن مساله، یافتن جواب بهینه برای مسائل با ابعاد بزرگ در زمان منطقی مقدور نمی باشد. بنابراین، یک الگوریتم ژنتیک نیز برای حل مساله توسعه داده می شود. در نهایت، به منظور ارزیابی عملکرد مدل ریاضی و الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مساله نمونه طراحی و حل شده اند.

در این تحقیق یک سیاست وارانتی دو بعدی تجدیدپذیر تعمیر ناقص- تعویض در دوره وارانتی درنظر گرفته میشود و یک سیاست بهینه نگهداری و تعمیرات بعد از اتمام دوره وارانتی پیشنهاد میشود. در حالت کلی سیاست نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه غیر دورهایی مبتنی بر شرایط با شرایط متغیر اغلب از سیاست دوره ای بر اساس سن برای سیستمهای پیچیده قابل تعمیر خراب شدنی موثرتر است. بر پایه ساختار هزینهای تعریف شده برای هر خرابی سیستم، نرخ هزینه انتظاری در طول چرخه عمر سیستم تعریف میشود. در دوره وارانتی یک سیاست تجدیدپذیر تعمیر ناقص- تعویض با آستانه زمانی تعمیر برای مصرفکننده در نظر گرفته میشود. آستانه زمانی تعمیر برای رضایت مشتری و بر اساس ویژگیهای محصول انتخاب میشود. اگر زمان تعمیر فراتر از آستانه زمانی تعمیر باشد ارائه خدمات تعمیر متوقف میشود و تعویض صورت میگیرد. در واقع زمان تعمیر و زمان خرابی به جای سیاست دو بعدی رایج سن و مصرف در نظر گرفته میشود، زیرا به دست آوردن اطلاعات مصرف سخت میباشد. در دوره وارانتی مفهوم شبه تجدیدپذیر اصلاح شده با پارامتری تصادفی برای استراتژی تعمیر معرفی میشود. در دوره پست وارانتی قابلیت اطمینان سیستم به عنوان شرایط متغیر تخمین زده و تحت دو سناریو در دو مدل نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه بر اساس قابلیت اطمینان، برای کمک به ارزیابی هزینههای نت بعد از انقضای وارانتی بکار می رود. مدل هزینهای از چشم انداز مصرف کننده توسعه داده شده است و جواب ها بوسیله دو الگوریتم رقابت استعماری و ژنتیک مقایسه میشوند. مثالهای عددی بحث شده در این تحقیق کاربردی بودن مدل پیشنهادی را نشان خواهند داد.

اخیرا بحران هایی مانند سونامی، زلزله، رانش زمین و نشت هسته ای سبب شده است تخلیه ی مناطق شهری که در شعاع خطر قرار دارند، به یک چالش در حوزه ی مدیریت بحران تبدیل شود. یکی از مسائل کلیدی برای کمک به مردمی که در پی مکان های امن پس از چنین فجایعی هستند طراحی یک برنامه مکان یابی پناهگاه ها و مسیریابی وسایل نقلیه جهت تخلیه کارآمد نیروی انسانی در کمترین زمان ممکن است. در شرایط رخ دادن بحران، سعی بر این است که طی زمان های مقرر و غالباً قبل از وقوع فاجعه یا بلافاصله پس از آن، مکان های ناامن و تهدیدشده از سکنه خالی و افراد تحت خطر به مکان های امن منتقل شوند. بنابراین تخلیه نیروی انسانی باید در یک بازه ی زمانی معین صورت گیرد؛ این بازه ی زمانی به «پنجره زمانی» معروف است. در نظر گرفتن محدودیت های پنجره زمانی در طرح بهینه سازی تخلیه می تواند تا حد زیادی به استفاده بهینه از زمان کمک کند. بر این اساس در این تحقیق، با در نظر گرفتن مفهوم پنجره های زمانی، تخلیه مناطق شهری در شرایط بحران در قالب یک مساله مکان یابی-مسیریابی بررسی و به صورت یک مدل خطی عدد صحیح آمیخته، مدل سازی می گردد. به منظور اعتبارسنجی مدل ریاضی ارائه شده یک مثال عددی در ابعاد کوچک، حل و نتایج به دست آمده، تحلیل می گردد. در ادامه با توجه به ناچندجمله ای سخت بودن مساله مورد مطالعه، الگوریتم فراابتکاری آنلینگ شبیه سازی شده به منظور حل مسائل با ابعاد متوسط و بزرگ توسعه داده می شود. مقایسه نتایج محاسباتی بر روی مسائل نمونه با نتایج به دست آمده از حل مدل ریاضی با استفاده از نرم افزار بهینه ساز، حاکی از کارایی مناسب الگوریتم یاد شده در حل مسائل با ابعاد مختلف است.

مدیریت منابع آب نقش بسزایی در تامین امنیت منابع آبی برای جمعیت روبه رشد جهان دارد. کمبود آب در ایران یکی از عوامل محدودکننده اصلی توسعه فعالیت های اقتصادی در دهه های آینده به شمار می رود، به همین دلیل مدیریت یکپارچه منابع آب یک امر ضروری است. در این پژوهش مدلی چندهدفه و پایدار جهت مدیریت یکپارچه منابع آب ارائه می شود. مدل از دو تابع هدف تشکیل شده است، تابع هدف اول سعی در تخصیص بهینه آب به بخش های خانگی، صنعتی و کشاورزی دارد. تخصیص بهینه منابع آب به این سه بخش به تنهایی نمی تواند راه چاره برای مقابله با عدم کمبود آب در آینده باشد، در کنار تابع هدف اول، باید به پایداری منابع و لزوم در دسترس بودن آن برای آیندگان نیز توجه شود. به همین جهت در مدل ریاضی ارائه شده علاوه بر تخصیص بهینه منابع آب، بر لزوم رعایت حقابه محیط زیست نیز تاکید می شود. تابع هدف دوم مدل را این وظیفه را بر عهده دارد و سعی می کند میزان آب تخصیص داده شده به محیط زیست را بیشینه کند. برای دستیابی به مدل یکپارچه و کامل تر مدیریت یکپارچه منابع آب، تصفیهخانههای پساب نیز در مدل مورد توجه قرار میگیرد. مدل سعی در مکان یابی بهینه برای تصفیهخانههای پساب دارد و از آب تصفیه شده برای ارائه در بخش کشاورزی استفاده می کند. از روش دقیق محدودیت اپسیلون برای حل مدل و به دست آوردن راه حلهای موثر و همچنین مشخص نمودن نحوه تعامل توابع هدف، استفاده می شود. به منظور نشان دادن میزان کارایی مدل ریاضی ارائه شده از آن در حل و تحلیل یک مثال دنیای واقعی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه استفاده میشود. دریاچه ارومیه، بزرگترین دریاچه داخلی کشور و دومین دریاچه آب شور جهان است. در نتیجه تغییرات اقلیمی و کاهش نزولات جوی، بهره برداری بیش از حد از رودخانه های حوضه، آب ورودی به این دریاچه کاهش و شوری آن افزایش یافته است که این مسائل باعث تهدید محیط زیست منطقه شده است. یکی از دلایل مدیریتی مربوط به این وضعیت بحرانی دریاچه، مشخص نبودن سهم هر یک ذینفعان حوضه آبریز آن است. مدل ارائه شده با توجه به اطلاعات مربوط به این مورد عملی، اجرا شده و نتایج به دست آمده تحلیل می شوند.

با توجه به نقش انرژی در ساختار اقتصادی، اجتماعی و حتی سیاسی کشورها و محدودیت منابع انرژی فسیلی در کشور و افزایش رشد جمعیت و بالطبع افزایش مصرف انرژی، استفاده بهینه از انرژی جایگاه ویژه ای به خود اختصاص داده است . بنابراین اتخاذ راهکارهایی جهت تعدیل مصرف انرژی به نحوی که متوسط نرخ رشد آن در سال های آتی از متوسط رشد تولید ناخالص داخلی تجاوز ننماید، ضروری است . بسیاری از کشورهای صنعتی با ارتقای بهره وری نیروی انسانی و منابع انرژی ، رشد فن آوری و کاهش اتلاف انرژی و بکارگیری توصیه ها و راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی در صنایع و دیگر مصرف کنندگان نهایی توانسته اند شدت انرژی را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش دهند . آمارها حاکی از آن است که مصرف فرآورده های نفتی در ایران در کمتر از دو دهه به 3 برابر افزایش پیدا کرده است. و متوسط رشد مصرف سالانه انرژی در ایران حدود 10 درصد است . از سوی دیگر مصرف نادرست و اتلاف غیر منطقی و نامعقول انرژی هزینه های میلیاردی برای کشور در پی داشته است . شاخص شدت مصرف انرژی ایران در سهل گیرانه ترین روش محاسبه حدود دو برابر متوسط جهانی و برابر 242 تن معادل نفت خام به میلیون دلار است. از این رو کاهش و بهینه سازی مصرف انرژی برای تحلیل گران اقتصادی گام بسیار مهمی در بهبود شرایط اقتصادی محسوب می شود. هدف از این پژوهش بررسی نقش سیاست های غیر قیمتی در بهینه سازی مصرف انرژی در ایران است. بدین منظور سال 1392 را بعنوان سال پایه در نظر گرفته و میزان تقاضای مصرف هر یک از حامل های انرژی در بخش های حمل و نقل، ساختمان، صنعت، کشاورزی و ... به تفکیک زیر بخش های مختلف بعنوان سناریوی مرجع تعیین، س‍پس اقدامات و یا مجموعه اقدامات غیر قیمتی که جهت کاهش شدت مصرف انرژی، توسعه انرژی های تجدید پذیر و ... در کشور می توان انجام داد، در سناریوهای مختلف تعریف می شوند. سپس با استفاده از مدلساز لیپ تقاضای مصرف هر یک از حامل های انرژی تحت هر یک از سناریوها برای سال های 1392 الی 1414، شبیه سازی شده و بهترین سناریوها انتخاب می شوند .

این تحقیق به بررسی مساله زمانبندی کارگاه گروهی با دو عامل می پردازد. مسائل زمانبندی دو یا چندعاملی، حوزه جدیدی از تئوری زمانبندی است بطوریکه بسیاری از مسائل دنیای واقعی را می توان با استفاده از این مدل ها بررسی کرد. در مسائل چندعاملی، هر عامل دارای یک مجموعه کار مستقل است که می واهد کارهای خود را برروی ماشین های مشترک زمانبندی کند. این مسائل در محیط های مختلفی از ماشین ها بررسی شده است؛ در این تحقیق، مساله چندعاملی در محیط کارگاه گروهی مورد مطالعه قرار گرفته است. کارگاه گروهی یک چهارچوب کلی را برای مسائل زمانبندی ارائه می دهد. به عبارت دیگر، مسائل کارگاه عمومی و کارگاه باز را می توان با استفاده از کارگاه گروهی مدل سازی کرد. بنابراین، فرض می شود که در مساله کارگاه گروهی دو عامل وجود دارد، هر یک از عامل ها دارای یک مجموعه کار مستقل مربوط به خود هستندکه می خواهند کارهای خود را برروی مجموعه مشترکی از ماشین ها پردازش کنند. همه کارها در زمان صفر در دسترس بوده و پردازش عملیات بدون وقفه انجام می شود. همچنین، زمان های پردازش عملیات قطعی در نظر گرفته شده است و تابع هدف هر دو عامل دامنه عملیات می باشد. هدف این است که یک زمانبندی به صورتی ایجاد شود که دامنه عملیات عامل اول کمینه گردد با این محدودیت که دامنه عملیات عامل دوم نباید از یک حد مشخص از قبل تعریف شده، بیشتر شود. در این تحقیق، مساله کارگاه گروهی با دو عامل به وسیله برنامه ریزی انفصالی فرموله بندی می شود و سپس، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط برای مساله گسترش داده می شود. همچنین، الگوریتم جستجوی همزیستی ارگانیسم ها نیز برای حل مساله ارائه می شود. در این الگوریتم، یک نمایش جدید برای مساله کارگاه گروهی با دو عامل پیشنهاد و برای رمزگشایی جواب ها نیز از یک الگوریتم رمزگشایی جدید استفاده می شود. به منظور ارزیابی عملکرد مدل ریاضی و الگوریتم پیشنهادی، تعداد زیادی مساله نمونه طراحی و حل شده اند.

پهنهبندی مناطق جمعیتی همواره جزو تصمیمات بنیادی جوامع بشری بوده است. یکی از رایجترین کاربردهای آن، تعیین مرزهای جغرافیایی کشورها، ایالات/استانها، شهرها و روستاها است. با پیشرفت جوامع و لزوم انجام برنامهریزیهای مدون در زمینههای مختلف، مسئله پهنهبندی مناطق جمعیتی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. این موضوع در بخشهای مختلف جامعه نمود پیدا نموده است. که از آن جمله میتوان به پهنهبندی تجاری، پهنهبندی خدمات اشاره نمود. اما یکی از مهمترین مسائل موجود در هر جامعه، برنامهریزی جهت بهبود ساختار سیستم سلامت است. این درحالی است که یکی از مهمترین تصمیمات در تشکیل ساختار نظام سلامت، تعیین حوزه فعالیت بخشهای مختلف سازمان است. در این تحقیق تلاش برآن است که پس از شناسایی کامل ساختار سیستم سلامت موجود و همچنین بررسی تحقیقات صورت گرفته توسط محققین و متخصصین این زمینه، تکنیکهایی جهت بهینهسازی سیستم موجود در بخشهای مختلف ارائه گردد. بدین منظور در این تحقیق مدلهای ریاضی جهت پهنهبندی مناطق جمعیتی و مکانیابی مراکز با توجه به معیارهای مدنظر سازمان ارائه شده است. در این مدل سعی شده مهمترین ویژگیهای موجود در یک مسئله پهنهبندی که شامل وجود پیوستگی در ساختار پهنهها و نیز عدم وجود تخصیصات نامتعارف است، درنظر گرفته شود. علیرغم اهمیت استفاده از مدلهای ریاضی در بهینهسازی سیستمها، طبق مطالعات صورت گرفته، تابحال ویژگیهای مذکور به صورت محدودیت در قالب مدلهای ریاضی ارائه نشده و این پژوهش برای نخستین بار به بررسی آن پرداخته است. بدین منظور، در ابتدا مدل ریاضی دوهدفه جهت پهنهبندی مناطق جمعیتی ارائه شده است. سپس به بیان کاربرد این مسئله از طریق ارائه یک مدل ریاضی جدید و طراحی الگوریتمهای حل کارا پرداخته شده و در نهایت با توجه به نتایج حاصل از دو مدل قبل، مدلی ریاضی جهت پهنهبندی مناطق و مکانیابی مراکز ارائه شده است. طبق نتایج حاصل از حل مدلهای ریاضی، مشاهده شده است که محدودیت ارائه شده دارای عملکرد قابل قبولی در ایجاد پهنههایی با ساختار مناسب است. جهت حل مسائل مختلف تحقیق نیز چندین الگوریتم حل ارائه و مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان جهت بیان کاربردهای مسائل ارائه شده، اجرای طرح پایش سلامت در استان خراسان جنوبی و نیز تقسیمبندی دهگانه مناطق جمعیتی کشور به منظور پیادهسازی مدل استراتژیک وزارت پهداشت، به ع

در این تحقیق، مساله زمانبندی کارگاه باز دو ماشینه با محدودیت منابع مطالعه می باشد که در آن، ماشینها جهت پردازش کارها همیشه در دسترس نیستند. این نگهداری و تعمیرات وابسته به قابلیت اطمینان ماشینها و نرخ خرابی هرکدام می باشد. هرچه نرخ خرابی ماشین ها بیشتر باشد قابلیت اطمینان آن زودتر کاهش میابد تا به مقدار حداقلی می رسد که نیاز به نگهداری و تعمیرات روی ماشین ها خواهیم بود. علاوه بر آن، هر کار نیاز به مقداری منابع دارد که بهتدریج و در طول فرایند زمانبندی به آنها عرضه میگردد. این منابع به عنوان منابع تجدیدناپذیر در نظر گرفته می شود که توسط ماشینها مصرف میشوند. منابع دیگری نیز در این تحقیق بررسی شده است که بر زمان پردازش کارها اثر میگذارد. در صورت استفاده از این منابع برای کارها، زمان پردازش آن ها کاهش میابد. هدف این مطالعه کمینهسازی بیشترین دیرکرد با در نظر گرفتن موعدهای تحویل کارها میباشد. برای مساله پیشنهادی یک مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح مختلط ارائه خواهد شد. همچنین، یک الگوریتم ژنتیک ترکیبی برای این مساله توسعه می شودکه ترکیبی از الگوریتم ژنتیک و یک الگوریتم ابتکاری میباشد. در نهایت، نتایج محاسباتی جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم با استفاده از معیار میانگین انحراف گزارش داده خواهد شد.

یکی از مباحث مهم و نوین در شبکه های زنجیره تامین حلقه بسته طراحی و بهینه سازی مسائل ادغامی در سطوح تصمیم گیری مختلف می باشد که به طور کلی به مسائلی اطلاق میشود که با معرفی مدل های برنامه ریزی ریاضی به ادغام دو و یا سه سطح از تصمیمات استراتژیک، تاکتیکی و عملیاتی به طور همزمان جهت بهینهسازی این اهداف می پردازد. از سوی دیگر به علت افزایش نگرانیهای زیستمحیطی، مسائل اقتصادی و قوانین سختگیرانه اجتماعی اهمیت خاصی به مسائل لجستیک معکوس و زنجیره تامین حلقهبسته داده میشود. این تحقیق به مساله ادغامی مکان یابی تسهیلات در یک شبکه زنجیره تامین حلقهبسته با هدف حداقلسازی مجموع هزینهها از طریق بهینهسازی میزان محصولات در جریان و بالانس خط دمونتاژ، انتخاب و افتتاح بهینه مراکز بازسازی و دمونتاژ میپردازد. برای این مساله یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط ارائه میشود. همچنین به منظور اعتبارسنجی مدل ارائهشده تعدادی مسائل نمونه تولید و با نرمافزار بهینهسازی GAMS حل میگردد. با توجه به NP-Hard بودن مساله و افزایش نمایی زمان حل با افزایش ابعاد مساله، یک الگوریتم ژنتیک برای حل مساله در ابعاد بزرگ پیشنهاد میشود. نتایج محاسباتی و مقایسات انجامشده بیانگر کارایی الگوریتم ارائه شده میباشد.

در یک تقسیم بندی کلی تسهیلات به سه دسته تسهیلات حیاتی، حساس و مهم تقسیم می شوند. تسهیلات حیاتی به تسهیلاتی اطلاق می شوند که دارای گستره فعالیت های ملی هستند و وجود و استمرار فعالیت های آنها برای کشور، حیاتی و ضروری است و آسیب یا تصرف آنها توسط دشمن، باعث اختلال کلی در اداره امور کشور می گردد. تسهیلات نظامی، پایگاه های دفاعی، انبار مهمات و مقرهای فرماندهی، نمونه هایی از چنین تسهیلاتی هستند. در مکان یابی تسهیلات حیاتی و حساس، از یک سو، ایجاد پوشش مناسب سبب کاهش صدمات ناشی از وقوع بحران یا حملات نظامی می گردد و از سوی دیگر، استقرار تسهیلات در فواصل دور از یکدیگر، کاهش احتمال شناسایی و تخریب تسهیلات را به دنبال دارد. در این تحقیق، با در نظر گرفتن اصول پدافند غیرعامل، مساله مکان یابی تسهیلات نظامی با هدف افزایش توان پدافندی برای مقابله با حملات تهاجمی دشمن مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور، فرض می شود که شبکه ای از گره ها و مسیرهای ارتباطی میان آنها موجود است و فاصله بین هر جفت گره به صورت طول کوتاه ترین مسیر موجود بین آنها در نظر گرفته می شود. متقاضیان دریافت خدمات (مشتریان) در گره های شبکه مستقر هستند و تقاضای هر مشتری، مقداری ثابت و مشخص است. علاوه بر این، هر مشتری دارای سطح اولویت مشخصی است. در واقع بسیاری از متقاضیان دریافت خدمات نظامی و پوشش های دفاعی، مناطق مسکونی، سازمان ها و یا تسهیلاتی هستند که قابلیت خود دفاعی ندارند و در زمان حملات توسط پایگاه‎ ها و تسهیلات نظامی پوشش داده می شوند. برای مساله تحت بررسی، یک مدل ریاضی دوهدفه برای مکان یابی تسهیلات حساس ارائه می شود که در آن، اصول پدافند غیرعامل در قالب توابع هدف کمینه کردن میزان عدم پوشش و بیشینه کردن کمینه فاصله تسهیلات از یکدیگر، در نظر گرفته می شوند. تابع هدف دوم با تاکید بر اصل پراکندگی تسهیلات به عنوان یکی از اصول پدافند غیرعامل، کمترین فاصله میان جفت تسهیلات را بیشینه می سازد.به دلیل ناچندجمله ای سخت بودن مساله، یک الگوریتم ژنتیک دوهدفه برای حل آن در مقیاس بزرگ ارائه می شود.

مکان یابی بهینه تجهیزات و تسهیلات حیاتی و حساس نظامی و غیرنظامی از جمله تمهیداتی است که در پدافند غیرعامل بدان پرداخته می شود. براساس اصول پدافند غیرعامل، تسهیلات باید در مکانی مستقر شوند که امکان اجرای ماموریت در مکان تعیین شده وجود داشته باشد. همچنین ایجاد پراکندگی و تمرکززدایی نیروها، تجهیزات و تاسیسات از اصول دیگر پدافند غیرعامل در مکان یابی تسهیلات حساس محسوب می شود. استقرار تسهیلات باید در مکانی انجام شود که نیاز به تغییر شکل عوارض و محیط پیرامون نباشد. انتخاب مکان بهینه تسهیلات با توجه به چنین اصولی از یک سو از کشف و شناسایی تسهیلات جلوگیری می کند و از سوی دیگر حجم خرابی های ناشی از حملات دشمن را کاهش می دهد. در این پایان نامه، به بررسی مساله مکان یابی تسهیلات حساس با در نظر گرفتن اصول پدافند غیرعامل و ظرفیت محدود تسهیلات پرداخته می شود. فرض محدویت ظرفیت در این تحقیق به منظور نزدیک تر شدن مساله به دنیای واقعی اتخاذ می شود. در نواحی جمعیتی دارای تراکم تقاضا، در نظر گرفتن چنین فرضی باعث می شود مشتریان به گونه ای مناسب و براساس معیارهای مبتنی بر فاصله یا جاذبه به تسهیلات، تخصیص داده شوند و از تخصیص حجم زیادی از تقاضا به تعداد محدودی از تسهیلات جلوگیری به عمل آید. برای بررسی این مساله، یک مدل ریاضی دوهدفه ارائه می شود که در آن، اصول پدافند غیرعامل در قالب توابع هدف کمینه کردن میزان عدم پوشش و بیشینه کردن کمینه فاصله تسهیلات از یکدیگر، درنظر گرفته می شوند. در مدل مذکور، فرض می شود که هر یک از تسهیلات با احتمال مشخصی در زمان وقوع بحران یا جنگ، شناسایی و تخریب می گردند. همچنین مصدومین یا متقاضیان دریافت خدمات می توانند خدمت مورد نیاز خود را از هر یک از تسهیلات مستقر در یک شعاع پوشش استاندارد دریافت نمایند. به دلیل اهمیت پوشش مشتریان حساس یا حیاتی، هر مشتری علاوه بر یک تسهیل اصلی، به یک تسهیل پشتیبان نیز تخصیص داده می شود تا در صورتی که در زمان وقوع بحران، تسهیل اصلی به دلیل خرابی، قادر به پوشش مشتری نباشد، این پوشش توسط تسهیل پشتیبان، تامین گردد. به دلیل ناچندجمله ای سخت بودن مساله، از یک الگوریتم ژنتیک چندهدفه برای حل مساله در ابعاد بزرگ استفاده می شود.

مساله مکانیابی شبکهای از جمله مسائل جدید در حوزه مسائل مکان یابی می باشد. در این مساله ، جابجایی های بین تسهیلات موجود (مشتریان) و تسهیلات جدید (خدمتدهندگان) در امتداد کمان های شبکه انجام می گیرند و بدین جهت برخلاف مسائل متعارف مکان یابی، فواصل بین تسهیلات براساس معیارهای متداول اندازهگیری فاصله، محاسبه نمی شوند. مسالهای که در این تحقیق بدان پرداخته می شود از نوع مسائل گسسته است، بدین معنی که تعدادی سایت به عنوان مکان بالقوه برای احداث خدمتدهندگان وجود دارند که باید از بین آنها تعداد مشخصی جهت پوشش تقاضای مشتریان انتخاب گردند. در این نوع مسائل با ازدحام مشتریان در محل تسهیلات، صف ایجاد می شود که به آن ها مسائل مکان یابی تسهیلات پرازدحام می گویند. در مساله تحت بررسی فرض می شود که مکان و زمان وقوع تقاضاها در امتداد کمان های شبکه، متغیرهای تصادفی مستقل هستند بدین صورت که مکان وقوع هر تقاضا به صورت یکنواخت در امتداد کمان مربوطه توزیع شده است و تقاضاها براساس فرآیند پواسون تولید می شوند. همچنین مدت زمان ارائه خدمات توسط هر یک از تسهیلات خدمت دهنده از توزیع ارلنگ با نرخ و درجه آزادی مشخص پیروی می کند. مساله مذکور در قالب یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح غیرخطی مدلسازی می گردد که در آن، هدف، کمینه کردن مجموع زمان های سفر و انتظار مشتریان می باشد. براساس قاعده مجاورت، فرض می شود که هر مشتری به نزدیک ترین تسهیل باز مراجعه می نماید و در صورتی که برآورد آنها از مدت زمان انتظار در سیستم از مقدار آستانه مشخصی، بیشتر باشد، از ورود به صف منصرف می شوند. در صورت پیوستن مشتری به صف، خدمت به وی توسط خدمت دهنده ای با زمان های خدمت ارلنگی، انجام می گیرد. از آنجایی که مساله تحت بررسی از جمله مسائل ناچندجمله ای سخت (NP-Hard) می باشد، برای حل آن الگوریتم فراابتکاری ژنتیک، ارائه می شود. برای آزمودن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مساله تصادفی در اندازه های مختلف تولید شده و نتایج حل الگوریتم فراابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل توسط نرم افزار GAMS (حل کنندهBARON) مقایسه می شوند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که الگوریتم ابتکاری پیشنهادی می تواند راه حل های قابل قبول را در زمان های محاسباتی کم، به دست آورد.

در این پژوهش یک مسئله مکان یابی مسیریابی حمل ونقل بررسی می شود که می تواند به عنوان گسترش مسئله مکان یابی مسیریابی دو مرحله ای در نظر گرفته شود که در آن مرحله اول مربوط به مسئله حمل ونقل با ظرفیت کامیون است. در این تحقیق چند کارخانه در نظر گرفته شده است که هر کدام از آن ها توانایی تولید چند محصول را دارا می باشند. یک گروه مشتری مستقر در شهرهای مختلف وجود دارد. این مشتری ها مقدار تقاضای ثابت و مشخصی از کالاها دارند. بر طبق قوانین ترافیکی، کامیون ها از کارخانه ها نمی توانند به محل مشتری ها در شهرها بروند. از این رو مراکز توزیع شهری در حومه شهرها لازم است. سازمان نیاز دارد که تعداد و مکان این مکان های لجستیکی، تعداد کامیون هایی که از هر کارخانه به هر مرکز توزیع شهری می روند و تواتر بازدید مشتری ها برای تحویل کالا را تعیین کند. مسئله شامل مکان یابی مراکز توزیع شهری، حمل ونقل کالا از کارخانه به این مراکز (حمل ونقل با کامیون) و مسیریابی وسایل نقلیه از هر مرکز توزیع به مشتری ها است. این مسئله یک مسئله مکان یابی-مسیریابی حمل ونقل نامیده می شود. دو تابع هدف در نظر گرفته می شود، حداقل کردن هزینه کل عملیاتی سیستم و بالانس نگه داشتن حجم کار رانندگان وسایل نقلیه در مرحله مسیریابی. ابتدا یک مدل ریاضی برای مسئله ارائه شده سپس به منظور بهینه سازی همزمان دو تابع هدف و تولید جواب های پارتویی مسئله، نسخه دوم الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب توسعه داده می شود. در نهایت برای آزمودن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مسئله نمونه در اندازه های مختلف تولید و حل می شود. نتایج حاصل از الگوریتم فرا ابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل ریاضی به روش اپسیلون محدودیت تکمیل شده مقایسه می شوند. نتایج مقایسات حاکی از کارآیی الگوریتم پیشنهادی می باشد.

مسائل مکان یابی تسهیلات همواره به دنبال پاسخ دادن به این سوال هستند که، چگونه یک مجموعه از تسهیلات به صورت فیزیکی، مکان یابی و استقرار پیدا کنند تا یک تابع هدف که از جنس هزینه است، تحت مجموعهای از محدودیت ها کمینه گردد. مکان یابی صحیح تسهیلات اثرات بسیار زیادی بر منافع اقتصادی، ارائه خدمات مطلوب و افزایش سطح رضایت مندی مشتریان دارد. هدف اصلی این پژوهش، ارائه یک مدل تحقیق در عملیاتی به منظور مکان یابی محل احداث کارخانجات و مراکز توزیع کالا در یک شبکه تامین و توزیع کالای چند سطحی است به گونه ای که بحث قابلیت اطمینان مراکز توزیع کالا با لحاظ نمودن دو نوع مرکز توزیع مطمئن و غیرمطمئن در نظر گرفته شده است و درصورتی که مرکز توزیع غیرمطمئنی دریک مکان کاندید، احداث شود و حداقل یک مشتری بدان تخصیص یابد، آنگاه باید یک مرکز توزیع مطمئن که در شبکه حضور دارد، به عنوان پشتیبان مرکز توزیع اولیه، لحاظ گردد، تا در صورت بروز خرابی یا مشکل برای مرکز توزیع اولیه، تقاضای مشتریان توسط مرکز توزیع پشتیبان پاسخ داده شود و یا با یک بودجه محدود که از قبل برای تقویت مراکز توزیع نامطمئن در شرایط بحرانی، پیش بینی شده است، تقویت سازی شود. درصورتی که در شبکه، مرکز توزیع مطمئنی دریک مکان کاندید در داخل شبکه، احداث شود حالت خود پشتیبان دارد و دیگر نیازی به در نظر گرفتن پشتیبان ندارد. تابع هدف شامل، کلیه ی هزینه های حمل ونقل، تولید محصول، احداث تسهیلات، خرید مواد اولیه و نگهداری کالا در مراکز توزیع پشتیبان می باشد. در مرحله حل مسئله، با توجه به NP-Hard بودن مسئله، یک روش آزاد سازی لاگرانژ برای یافتن یک جواب نزدیک بهینه و ارزیابی عملکرد الگوریتم ژنتیک توسعه داده شده است، که نتایج محاسباتی، نشان از عملکرد مناسب الگوریتم ژنتیک دارد به طوری که، این الگوریتم توانایی ارائه جواب های مناسب را در زمان منطقی دارد. همچنین نتایج حل مسئله، حاکی از آن است، که روش آزاد سازی لاگرانژ توانسه است یک کران پایین مناسب را در زمانی کوتاه ارائه نماید.

گسترش روزافزون سیستم های چند وضعیته و لزوم اجرای ماموریت های متوالی در حوزه های مختلف با مدت زمان های توقف محدود بین هر دو ماموریت، اهمیت ویژه ای به مساله نگهداری و تعمیرات این قسم سیستم ها بخشیده است. در تحقیق حاضر مساله نگهداری و تعمیرات منتخب برای سیستم های چند وضعیته تحت تاثیر وابستگی تصادفی موردمطالعه قرار گرفته است. علاوه بر این، امکان چند محرکه بودن و نیز وقوع خرابی های فراگیر با اثر کلی ناشی از کلیه اجزای سیستم در نظر گرفته شده است. به همین منظور مدلی مناسب باهدف بیشینه سازی قابلیت اطمینان سیستم و در نظر گرفتن محدودیت نیروی کار علاوه بر محدودیت های هزینه و زمان پیشنهاد شده است. در محاسبه سن موثر اجزای چند وضعیته از مدل نوع II کیجیما استفاده می شود. با توجه به پیچیدگی مساله در حل مسائلی با ابعاد بزرگ، الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک بکار گرفته شده است. به دلیل اهمیت تنظیم پارامترها در عملکرد الگوریتم، از روش تاگوچی در این زمینه استفاده شد. برای آزمودن کارایی مدل پیشنهادی تعدادی مثال نمونه در ابعاد متفاوت تولید و حل می شود. در ادامه نتایج حاصل از حل این مسائل توسط حل دقیق و الگوریتم پیشنهادی مقایسه و عملکرد الگوریتم ارزیابی شده است. توانایی یافتن جواب های بهینه در مسائل کوچک و متوسط و دستیابی به جواب های نزدیک به بهینه درزمانی قابل قبول در مسائل بزرگ گویای عملکرد مطلوب روش پیشنهادی است. به منظور غنای بیشتر تحقیق، از آزمون تی نیز به منظور مقایسه نتایج استفاده شده، که نتایج کارایی الگوریتم را تایید می نماید.

برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات شاخه ای از رشته مهندسی صنایع است که با کنترل تجهیزات و ماشین آلات تولیدی از نظر برنامه زمان بندی تعمیراتی و تعویض قطعات و با استفاده از تجزیه و تحلیل های آماری هزینه های تعمیراتی را کاهش می دهد و در سطح بهینه نگه می دارد. هزینه های نگهداری و تعمیرات در مجموع، بخش عمده ای از هزینه های تولید را در برمی گیرد. به کارگیری یک سیستم نگهداری و تعمیرات خاص، می تواند نقش بسیار زیادی را در کاهش قیمت تمام شده محصولات نهایی ایفا نماید. در این تحقیق با تاکید بر شرایط واقعی، یک مدل بهینه سازی جدید به منظور زمان بندی بهینه نگهداری و تعویض پیشگیرانه در یک سیستم چند مولفه ای تعمیرپذیر و قابل نگهداری با ساختار سری توسعه داده شده است. بدین منظور فعالیت های نگهداری به سه نوع اصلی: سرویس مکانیکی، تعمیر و تعویض تقسیم بندی شده است و یا تصمیم به عدم انجام هیچ یک از فعالیت ها گرفته می شود. در واقع مسئله پیش رو، یافتن بهترین توالی فعالیت های نگهداری و تعویض پیشگرانه برای هر مولفه در هر دوره از افق برنامه ریزی با هدف کمینه سازی هزینه های عملیاتی است. سعی شده است در ابتدا با اشاره مختصری به انواع مدل های مسئله، چندی از کارهای انجام شده در این زمینه معرفی شود و در نهایت با معرفی توقفات غیرخرابی، مدل جدیدی از این مسئله پیشنهاد گردد و کارایی مدل ارائه شده مورد بررسی و تحلیل قرار بگیرد. در بخشی از این تحقیق به روش های دقیق و فراابتکاری ژنتیک برای حل مسئله زمان بندی نگهداری و تعویض پیشگیرانه پرداخته شده است. به منظور ارزیابی الگوریتم فراابتکاری، تعدادی مسئله با اندازه های مختلف حل شده است. نتایج حل الگوریتم های فراابتکاری با نتایج بدست آمده از حل مدل توسط نرم افزار GAMS مقایسه شده اند. نتایج حاکی از قابل قبول بودن راه حل های الگوریتم فراابتکاری در زمان محاسباتی معقول است. در انتها مباحث مطرح شده جمع بندی و نتیجه گیری شده است.

مساله زمان بندی پروژه با منابع محدود یکی از مسائل شناخته شده بهینه سازی است و به دنبال حداقل کردن زمان اتمام پروژه است در حالی که منبع مورد نیاز فعالیت ها تامین شود. این پژوهشی به بررسی مساله زمان بندی پروژه با منابع محدود چند حالته می پردازد که امکان وقوع وقفه در اجرای فعالیت یا بخشی از آن وجود دارد و بسطی از مسءله کلاسیک می باشد. فرض بر این است که اجرای یک فعالیت ممکن است به دلیل در اختیار نبودن منبع کافی در زمان اجرا به تعویق بیفتد، همچنین در صورت وقوع وقفه در اجرای بخشی از یک فعالیت زمان آماده سازی در نظر گرفته می شود. پروژه شامل فعالیت هایی است که روابط اولویتی بین آن ها از نوع پایان – شروع و با تاخیر زمانی صفر است که به دو نوع منبع تجدیدپذیر و یک نوع منبع تجدید ناپذیر برای اجرا نیاز داردو مساله شکل گرفته یک مساله NP-hard است. پس از مطالعه پیشینه تحقیقات صورت گرفته بر روی مساله زمان بندی پروژه و بسط های گوناگون این مساله، ابتدا مدلی ریاضی به منظور حداقل کردن زمان اتمام پروژه برای مساله ارائه گردیده است و سپس به منظور بهینه سازی مساله، الگوریتم فراابتکاری ژنتیک برای حل آن توسعه داده می شود. در نهایت برای آزمودن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مساله نمونه در اندازه های مختلف حل می شود. نتایج حاصل با نتایج به دست آمده از حل مدل ریاضی مقایسه می شوند. این نتایج حاکی از کارایی الگوریتم پیشنهادی می باشد.

برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات شاخه ای از رشته مهندسی صنایع است که با کنترل تجهیزات و ماشین آلات تولیدی از نظر برنامه زمان بندی تعمیراتی و تعویض قطعات و با استفاده از تجزیه و تحلیل های آماری هزینه های تعمیراتی را کاهش می دهد و در سطح بهینه نگه می دارد. در این پژوهش به بررسی ضرورت در نظر گرفتن قابلیت اطمینان در مسائل نگهداری و تعمیرات و تبادل آن با تابع هدف هزینه پرداخته شده است. پس از مرور پیشینه ی پژوهش ها در این زمینه، مدلی مناسب به منظور بررسی توابع هدف هزینه و قابلیت اطمینان با در نظر گرفتن سه حالت خرابی، جامعه ناهمگن اجزاء و محدودیت نرخ خرابی پیشنهاد شده است. برای اعتبار سنجی مل پیشنهادی، مسئله نمونه ای در سایز کوچک تولید شده است. برای حل مدل الگوریتم های NSGA-II و MOPSO ارائه شده اند. نتایج حل الگوریتم ها با نتایج بدست آمده از حل توسط نرم افزار GAMS مقایسه شده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که الگوریتم های فراابتکاری پیشنهادی علاوه بر اینکه می تواند راه حل های قابل قبول را در زمان های محاسباتی کمتر به دست آورد توانایی تولید جواب هایی با ویژگی های متفاوت را دارند. در انتها پس از جمع بندی و نتیجه گیری از مطالب ارائه شده، پیشنهادهای آتی به منظور انجام پژوهش های بیشتر برای توسعه ی به کارگیری مبحث قابلیت اطمینان در بازرسی و کنترل خرابی سیستم جهت انجام فعالیت های نگهداری و تعمیرات ارائه شده است.

در مدل های ریاضی کلاسیک که از مسائل پایایی ارائه شده اند، برای هریک از اجزای در حال کار در سیستم دو وضعیت سالم و خراب در نظر گرفته شده بود. اما در سال های اخیر، در تحقیقات حوزه پایایی، مدل هایی با در نظر گرفتن چندین وضعیت عملکرد برای هریک از اجزاء ارائه شده اند، به نحوی که هر جزء با احتمالاتی مشخص دارای نرخ های عملکردی متفاوت است. در این پژوهش به بررسی مساله قابلیت اطمینان و تخصیص افزونگی چند هدفه برای سیستم های چند وضعیتی سری- موازی پرداخته شده است. پس از مطالعه ی پیشینه ی تحقیقات مرتبط و روش های آن، مدلی مناسب به منظور بررسی دو تابع هدف بیشینه سازی دسترسی پذیری سیستم و کمینه سازی هزینه های طراحی مربوطه تحت محدودیت های بودجه و وزن سیستم پیشنهادشده است. به منظور تخمین دسترسی پذیری یک سیستم چند وضعیتی از روش تابع مولد عمومی که به عنوان روشی مناسب جهت محاسبه قابلیت اطمینان و دسترسی پذیری سیستم های چند وضعیتی شناخته شده، استفاده شده است. ابتدا یک مدل ریاضی برای مساله ارائه شده، سپس به منظور بهینه سازی همزمان دو تابع هدف و تولید جواب های پارتویی مساله، نسخه دوم الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب توسعه داده می شود. درنهایت برای آزمودن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مساله نمونه در ابعاد مختلف تولید و حل می شود. نتایج حاصل از الگوریتم فراابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل ریاضی به روش اپسیلون محدودیت توسط آزمون تی مقایسه می شوند. نتایج مقایسات حاکی از کارایی الگوریتم پیشنهادی است.

این تحقیق به بررسی مسائل زمانبندی پروژه چند هدفه با فعالیتهای چند حالته وابسته به زمان با در نظر گرفتن محدودیت منابع میپردازد. پس از مطالعه` ی پیشینه و روش حل، دو مدل مناسب به منظور بررسی توابع هدف پیشنهادی و تطبیق الگوریتمی کارآمد برای حل مسائل چند هدفه، ارائه شده است. در ارائه این مدلها، ویژگیها و محدودیتهای کارآمدی برای مسائل زمانبندی پروژه برای فعالیتهای وابسته به زمان، لحاظ شده،اهداف مساله کمینه کردن هزینه کل و بیشینهسازی قابلیت اطمینان میباشند، در هر دو مدل این اهداف بررسی خواهند شد، با این تفاوت که حالت اجرای فعالیتها در مدل اول مستقل از زمان و در مدل دوم وابسته به مقطع زمانی در نظر گرفته شده، سپس به منظور بهینهسازی همزمان دو تابع هدف و تولید جوابهای پارتویی مساله، نسخه دوم الگوریتم فراابتکاری ژنتیک با مرتبسازی نامغلوب توسعه داده میشود. در نهایت برای آزمودن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مساله نمونه در اندازههای مختلف تولید و حل میشود. نتایج حاصل از الگوریتم فراابتکاری با نتایج بهدست آمده از حل مدل ریاضی به روش اپسیلون محدودیت مقایسه میشوند. نتایج مقایسات حاکی از کارآیی الگوریتم پیشنهادی میباشد.

مسائل مکان یابی تسهیلات اضطراری جزو مسائل استراتژیک به شمار می آیند و از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. کیفیت ارائه خدمات و میزان پوشش از جمله معیارهای مهم برای ارزیابی این مسائل می باشد، این دو معیار به نحوه مکان یابی تسهیلات و مفروضات مساله وابسته می باشند. کیفیت ارائه خدمات اضطراری، به زمان پاسخ گویی وابسته است و زمان پاسخ گویی خود به میزان پایایی یا قابلیت اطمینان خدمت دهنده (دسترسی پذیری)، زمان سفر و زمان تاخیر قبل از سفر وابسته است. در این پایان نامه، مساله مکان یابی تسهیلات اضطراری با در نظر گرفتن وابستگی زمان پاسخ گویی به عوامل یاد شده، بررسی شده و سپس مدل ریاضی مساله ارائه می گردد. به منظور سنجش صحت مدل ارائه شده، تعدادی مثال عددی شامل شبکه تصادفی در نرم افزار MATLAB تولید شده و سپس توسط نرم افزار GAMS، حل کننده CPLEX حل شده اند. به دلیل NP-hard بودن مساله، زمان رسیدن به راه حل دقیق یک تابع چند جمله ای از ابعاد مساله نبوده و برای رسیدن به جواب در ابعاد بزرگ روش دقیق کاربرد نداشته، بنابراین برای حل مساله در ابعاد بزرگ از الگوریتم تقریبی ژنتیک استفاده شده است و نتایج حاصل از الگوریتم ارائه شده تجزیه و تحلیل می شود.

با توجه به پیشرفت فناوری و استقبال از اتوماسیون در بسیاری از صنایع، تمایل به استفاده از سیستم های ساخت و تولید انعطاف پذیر روز به روز در حال افزایش است. سلول رباتیک نوعی سیستم ساخت و تولید انعطاف پذیر است که شامل یک یا چند ماشین CNC و یک یا چند ربات جابه جا کننده مواد است. در این مطالعه یک سلول رباتیک با دو ماشین CNC و یک بازوی مکانیکی که قطعات متنوع تولید می کند را در نظر گرفتیم. برای تولید هر قطعه تعدادی عملیات توسط ماشین ها باید انجام شود و تولید به شکل سیکلی می باشد. در این پژوهش می خواهیم که توالی ورود قطعات، تخصیص عملیات به ماشین ها و تعیین زمان عملیات ها را به منظور بهینه کردن همزمان زمان سیکل و هزینه تولیدی، تعیین کنیم. در ابتدا مدل ریاضی برای هر دو الگوی حرکتی بازوی مکانیکی لرائه شده است و در ادامه به حل و ارائه الگوریتم فراابتکاری پرداخته ایم. در انتها نیز با ایجاد مثال های نمونه گوناگون، الگوریتم فراابتکاری ژنتیک را از نظر کیفیت و زمان حل سنجیده ایم.

در هر جامعه مدرن، مهندسان و مدیران فنی، مسئول برنامه ریزی، طراحی، ساخت و بهره برداری از ساده ترین محصول تا پیچیده ترین سیستم ها هستند. از کار افتادن محصول ها و سیستم ها موجب وقوع اختلال در سطوح مختلفی می شود و می تواند حتی به عنوان تهدیدی شدید برای جامعه و محیط زیست نیز تلقی شود. به همین خاطر مصرف کنندگان و به طور کلی مردم جامعه انتظار دارند که محصول ها و سیستم ها ایمن، پایا و مطمئن باشند. یکی از مهم ترین این صنایع صنعت پتروشیمی می باشد. امروزه حفظ و افزایش ایمنی سیستم و کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات از اولویت های اصلی شرکت های تشکیل دهنده صنعت تولید شیمیایی کشور می باشد. از همین رو استفاده از استراتژی های نوین تعمیراتی که پیش تر عملکرد خود را در صنایع مختلف به اثبات رسانده اند در دستور کار مدیران سیستم قرار گرفته است. از میان استراتژی های نوین تعمیراتی، نگهداری و تعمیرات ریسک مبنا به عنوان یکی از موفق ترین این استراتژی ها می باشد. رویکرد ریسک مبنا قصد دارد با استفاده از یک چهارچوب منطقی و ساختار یافته، نگهداری و تعمیرات المان های سیستم را به افزایش هر چه بیشتر ایمنی مرتبط سازد و با تکیه بر شاخص ریسک، مجموع هزینه های تحمیلی بر کارخانه را حداقل نماید. انتخاب استراتژی نگهداری و تعمیرات یک نوع مساله تصمیم گیری چند شاخصه (MCDM) است که به متغیر هایی چون ریسک، ارزش افزوده و هزینه وابسته است. در این پایان نامه مناسب ترین استراتژی نگهداری و تعمیرات در 7 نوع مختلف از تجهیزات کارخانه تولید اسید سولفوریک با استفاده از دو روش فرآیند تحلیل شبکه ای فازی (FANP) و روش ترکیبی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و تاپسیس بازه ای (FAHP & Interval TOPSIS) به کار گرفته شد. نتایج محاسبات مربوط به روش های پیشنهادی جهت انتخاب استراتژی نگهداری و تعمیرات مناسب در مطالعه موردی، نشان داد که هر گاه یک تجهیز ریسک و ارزش افزوده بالا داشته باشد CBM مناسب ترین گزینه و در مواردی که هزینه بالا و ریسک پایین CM استفاده شود اما برای انتخاب سیاست TBM به هر دو معیار توجه می شود که میزان تمایل به انتخاب این استراتژی به روش حل مساله بستگی دارد به طوری که در روش FANP این گزینه زمانی ترجیح داده می شود که اهمیت این دو معیار یکسان باشد.

مسائل مکان یابی شبکه ای به مسائلی اطلاق می گردد که در آنها شبکه ای از گره ها و کمان ها در نظر گرفته شده و هدف یافتن بهترین مکان ها برای استقرار تسهیلات است. در این دسته از مسائل مکان یابی، تقاضاها ممکن است بر روی گره ها و یا کمان های واصل گره های شبکه اتفاق بیافتد. همچنین فواصل بین نقاط مختلف شبکه از طریق کوتاه ترین مسیر ممکن بین آنها تعیین می گردد. مساله مورد بررسی در این تحقیق، مساله مکان یابی شبکه ای تسهیلات پرازدحام ثابتی است که علاوه بر خدمت دهنده ثابت دارای خدمت دهنده متحرک نیز می باشند. در طرح این مساله فرض شده است که تقاضاها به دو نوع اضطراری و غیراضطراری تقسیم بندی شده و تقاضاهای اضطراری توسط خدمت دهنده های متحرک و تقاضاهای غیراضطراری توسط خدمت دهنده های ثابت پاسخ داده می شوند. مشتریان غیراضطراری به منظور دریافت خدمت به نزدیک ترین تسهیل بازی که در شعاع پوشش آن قرار دارند مراجعه می کنند. با ازدحام این مشتریان در محل استقرار تسهیل، صف ایجاد شده و در این صورت مشتریان باید مدت زمانی را به منظور دریافت خدمت در صف انتظار، منتظر بمانند. مشتریانی که دارای تقاضای اضطراری هستند نخست به نزدیک ترین تسهیل بازی که در شعاع پوشش آنها قرار دارد تخصیص داده می شوند و در صورتی که خدمت دهنده متحرک این تسهیل، آزاد و در دسترس باشد به تقاضای مشتری پاسخ داده می شود، در غیر این صورت مشتری برای دریافت خدمت منتظر نمانده و به دومین نزدیک ترین تسهیل باز که در شعاع پوشش آن قرار دارد، تخصیص داده می شود. در صورتی که خدمت دهنده متحرک این تسهیل نیز قادر به پاسخ گویی به تقاضای مشتری نباشد، تقاضا از دست رفته تلقی می گردد. یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح آمیخته دوهدفه برای مساله مورد بررسی توسعه داده می شود. یکی از اهداف مساله به صورت کمینه کردن مجموع زمان های سفر و انتظار مشتریان غیراضطراری و هدف دیگر به صورت کمینه کردن تعداد تفاضای اضطرای از دست رفته در نظر گرفته می شود. به منظور اعتبارسنجی مدل توسعه داده شده، تعدادی مثال عددی در ابعاد کوچک توسط نرم افزار بهینه ساز GAMS حل شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. در ادامه با توجه به اینکه مساله مورد بررسی از جمله مسائل ناچندجمله ای سخت (NP-Hard) محسوب می شود، به منظور حل مسائل در ابعاد متوسط و بزرگ، از نسخه دوم الگوریتم ژنتیک چندهدفه مبتنی بر مرتب

این پژوهش به بررسی مساله زمان بندی مجدد ناشی از اختلال دوباره کاری بر روی ماشین های موازی یکنواخت می پردازد. فرض بر این است که کارها قبلاً به منظور کمینه کردن مجموع زمان های تکمیل، زمان بندی شده و در حال پردازش هستند؛ مجموعه ای از آن ها که به دلایلی نیاز به دوباره کاری دارند، برگشت خورده و موجب اختلال می شوند. دو تابع هدف ناسازگار پس از بروز اختلال در نظر گرفته می شوند: تابع هدف اولیه، همان کمینه کردن مجموع زمان های تکمیل کارها و تابع هدف جدید کمینه کردن تعداد کارهایی که در مقایسه با زمان بندی اولیه به ماشین دیگری اختصاص می یابند. تابع هدف دوم باعث می شود زمان بندی اولیه دچار تغییرات زیادی پس از بازبینی نشود؛ در نتیجه، مساله مورد نظر دوهدفه خواهد بود. ابتدا یک مدل ریاضی برای مساله ارائه شده، سپس به منظور بهینه سازی همزمان دو تابع هدف و تولید جواب های پارتویی مساله، نسخه دوم الگوریتم فرا ابتکاری ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب توسعه داده می شود. در نهایت برای آزمودن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مساله نمونه در اندازه های مختلف تولید و حل می شود. نتایج حاصل از حل الگوریتم فراابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل ریاضی به روش اپسیلون محدودیت مقایسه می شوند. نتایج مقایسات حاکی از کارآیی الگوریتم پیشنهادی می باشد.

در این تحقیق از مدل صف فوق مکعبی برای مدل سازی مساله مکان یابی تسهیلات اضطراری با خدمت دهندگان متحرک استفاده می شود. در مدل ارائه شده، فرض می شود که تقاضای هر مشتری توسط نزدیک ترین تسهیل آزاد تامین می گردد. هدف مساله تحت بررسی، انتخاب تعدادی از سایت های کاندیدا برای استقرار تعداد مشخصی تسهیل است به گونه ای که مجموع امید ریاضی مدت زمان انتظار مشتریان تا رسیدن خدمت دهنده، کمینه گردد. فواصل زمانی بین تقاضاهای متوالی هر مشتری و همچنین زمان های خدمت دهی توسط هر تسهیل به صورت متغیرهای تصادفی نمایی در نظر گرفته می شوند. اگرچه در نظر گرفتن تسهیل پشتیبان برای مشتریان، شرایط دنیای واقعی را به گونه ای مطلوب مدنظر قرار می دهد، اما در مقابل استفاده از مدل های متعارف را برای تحلیل سیستم صف تسهیلات ناممکن می سازد و بدین جهت، از تعریف وضعیتی مبتنی بر سیستم های صف فوق مکعبی استفاده می گردد. به منظور اعتبارسنجی مدل ریاضی ارائه شده، تعدادی مثال عددی در ابعاد کوچک ارائه و توسط نرم افزار GAMS حل کننده CPLEX حل و تحلیل می گردند. در ادامه با توجه به پیچیدگی مساله مورد مطالعه، یک الگوریتم ژنتیک به منظور حل مسائل با ابعاد بزرگ توسعه داده می شود.

تحقیق حاضر به بررسی مساله زمانبندی گروهی بر روی ماشین های موازی غیرمرتبط با محدودیت های دسترسی و زمان های آماده سازی وابسته به توالی می پردازد.در بیشتر مسائل زمانبندی معمولا فرض می شود ماشین ها در تمام دوره برنامه ریزی تولید در دسترس هستند، که همیشه واقعی نیست. اما در کاربردهای دنیای واقعی ماشین ها به دلایلی از قبیل خرابی های ناگهانی، تعمیرات پیشگیرانه، کارهای از قبل برنامه ریزی شده و کمبود مواد پیش بینی شده، در همه دوره های زمانی در دسترس نیستند. در این تحقیق ماشین ها در بازه های مشخصی از زمان در دسترس نیستند، زمان های آماده سازی به صورت وابسته به توالی در نظر گرفته می شوند، کارها در زمان های مختلفی در دسترس قرار می گیرند و به گروه های مختلفی تقسیم بندی شده اند طوریکه کارهای هر گروه از لحاظ تکنولوژیکی به یکدیگر شبیه هستند. در سیستم های تولیدی از زمان های آماده سازی وابسته به توالی هنگامی که دو کار مختلف بر روی ماشین پردازش می شوند، نمی توان چشم پوشی کرد. درحالی که اگر کارهای پشت سرهم دارای شباهت های تکنولوژیکی باشند معمولا نیازی به انجام آماده سازی نخواهد بود. از طرف دیگر، با فرض وجود محدودیت های دسترسی ممکن است فرایند پردازش کارهای یک گروه قبل از بازه های در دسترس نبودن ماشین به اتمام نرسد و بعد از دوباره در دسترس قرار گرفتن ماشین، به نظر می رسد یکی از این3 حالت اتفاق می افت: کل فرایند آماده سازی مجددا لازم باشد، بخشی از فرایند آماده سازی لازم باشدو یا نیازی به آماده سازی مجدد ماشین نباشد. هدف مساله کمینه سازی دامنه عملیات است. برای هر یک از حالات فوق مساله به صورت یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط فرموله می شود. به دلیل NP-hardبودنمسائل مذکور، یافتن جواب بهینه برای مسائل با ابعاد بزرگ در زمانی منطقی مقد ور نمی باشد. بنابراین یک الگوریتم جستجوی ممنوعه برای حل هر یک از آن ها توسعه داده می شود. در هر یک از مسائل به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم جستجوی ممنوعه، تعدادی مساله نمونه تولید و حل می شود. نتایج به دست آمده کارائی الگوریتم ارائه شده را نشان می دهند.

امروزه سیستم های تولید انعطاف پذیر نقش موثری در تنوع تولید و پاسخ به موقع به نیازهای مشتریان دارند. سلول تولیدی انعطاف پذیر بخشی از این سیستم است که شامل ماشین هایی با انعطاف پذیری در تولید قطعات مختلف است. سالیان زیادی است مساله تعویض ابزار و در ادامه آن حداقل کردن تعداد تعویض ابزار در این ماشین ها مورد بررسی محققان بوده است. اکثر تحقیقات انجام شده در این زمینه، محدودیت های مربوط به طول عمر و خرابی ابزار را در نظر نگرفته اند. از این رو لازم است مدلی ارائه شود که با ملاحظه محدودیت های مربوط به طول عمر ابزار، تعداد تعویض ابزار برای یک سلول انعطاف پذیر حداقل شود. در این پژوهش تاثیر قابلیت اطمینان ابزار بر مساله حداقل کردن تعداد تعویض ابزار مورد بررسی قرار می گیرد. ابتدا یک مدل ریاضی برای مساله ارائه می شود. به دلیل پیچیدگی مساله، حل دقیق مساله در اندازه های متوسط یا بزرگ در زمانی منطقی امکان پذیر نیست. لذا از دو الگوریتم فراابتکاری ژنتیک و جستجوی ممنوعه برای حل مساله استفاده شده است که در هر کدام از آن ها برای تعیین نحوه آرایش بهینه ابزار، از سیاست نگهداشتن ابزاری که زودتر از همه مورد نیاز است، استفاده شده است. در ادامه برای بررسی عملکرد الگوریتم های ارائه شده تعدادی مساله نمونه تولید و حل شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که الگوریتم ژنتیک دراندازه های بزرگ مساله کارایی بیشتری نسبت به الگوریتم جستجوی ممنوعه دارد.

پروژه ها باید براساس قراردادها در زمان و موعد مشخصی تحویل داده شوند. بر همین اساس زمان هایی برای اجرا و اتمام فعالیت ها از قبل تعیین و پیش بینی می گردد. اما در مواردی لازم می شود پروژه زودتر از زمان برنامه ریزی شده به اتمام برسدکه در اینصورت، باید زمان تعدادی از فعالیت ها را کاهش داد، این امر توام با افزایش منابع کاری و صرف هزینه است. از طرفی، انجام فعالیت ها در زمان طولانی تر، معمولاً سبب کاهش هزینه های فعالیت می شود اما ممکن است به افزایشزمان پروژه که احتمالاً جریمه های مشخصی را دربر دارد منجر شود. تصمیم جامع و دقیق در ارتباط با این منافع و جریمه ها اغلب برای مدیران چالش برانگیز است.در عمل، یکی از معیارهای اساسی برای موفقیت پروژه؛ کیفیت انجام آن است که می تواند با تسریع زمان تکمیل پروژه با هزینه های اضافی تحت تاثیر قرار گیرد. هدف مسائل موازنه زمان-هزینه-کیفیت انتخاب مجموعه ای از فعالیت ها برای تسریع و همچنین انتخاب روش اجرای مناسب برای هر فعالیت است به نحوی که هزینه و زمان پروژه مینیمم و کیفیت آن ماکزیمم شود. در این تحقیق، مدل جدیدی برای مساله موازنه زمان-هزینه-کیفیت پیشنهاد شده که بر خلاف مدل های سنتیکه در آن ها تنها یک نوع رابطه بین فعالیت هایی که بهدنبال هم اجرا می شوندوجود دارد، در اینجا روابط وابستگی بین فعالیت ها از نوع روابط پیش نیازی تعمیم یافته است که لحاظ کردن این نوع روابط علیرغم پیچیده تر کردن مسائل، ما را به دنیای واقعیت نزدیک تر می سازد و از طرف دیگر سعی می شود سه فاکتور زمان، هزینه و کیفیت در موازات با هم بهینه گردند. در ادامه به منظور اعتبارسنجی مدل ارائه شده، چندین مثال تولید شده که با رویکرد –محدودیت و استفاده از نرم افزار بهینه ساز GAMSحل شده اند. به دلیل پیچیدگی مسائل موازنه زمان، هزینه و کیفیت در حالت گسسته ضرورت استفاده از الگوریتم های ابتکاری و فراابتکاری برای مسائل با ابعاد بزرگ انکارناپذیر است. در این تحقیق از دو الگوریتم NSGA-II و FastPGA به این منظور استفاده شده که کارایی آن ها با استفاده از چندین معیار که بر کیفیت و تنوع جواب ها تاکید دارند، مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است.

مساله موازنه زمان-هزینه ناپیوسته یکی از مباحث بسیار مهم در حوزه زمانبندی پروژه بحساب می آید. اکثر مسائل در نظر گرفته شده در این حوزه دارای منبع تجدید ناپذیر می باشند. در تحقیق حاضر منابع موجود به صورت تجدید پذیر بوده و هیچ محدودیتی در تعداد منابع مختلف وجود ندارد. علاوه بر این، برای انجام هر فعالیت در یک پروژه حالت های مختلفی از مصرف منابع در نظر گرفته شده است، که اصطلاحاً به هر کدام از این حالت ها یک مُد گفته می شود. در تحقیق حاضر،پس از فرموله کردن مساله در قالب یک مساله برنامه ریزی چند هدفه سعی در کمینه کردن زمان اتمام پروژه، بیشینه کردن ارزش فعلی خالص پروژه و بیشینه کردن انعطاف پذیری پروژه با در نظر گرفتن محدودیت های منابع و روابط پیش نیازی، خواهیم کرد. با توجه به پیچیدگی مساله از الگوریتم فراابتکاری شبیه سازی تبرید چند هدفه برای حل مدل استفاده شده است. بدین منظور ابتدا یک پاسخ اولیه شدنی تولید شده و در اختیار الگوریتم بهینه سازی قرار داده می شود تا در صدد یافتن جوابهای بهینه برآید. برای اعتبار دهی به الگوریتم مورد استفادهچهار مساله محک مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به عملکرد خوب الگوریتم در یافتن جواب بهینه این مسائل محک، از این الگوریتم برای یافتن جواب بهینه در مسائل بزرگ استفاده شده است. الگوریتم مورد استفاده در زمان کوتاهی تعدادی جواب نامغلوب پیدا کرده است که چون در تکرارهای زیادی این جواب ها ثابت مانده اند، گمان می رود بهینه یا حداقل نزدیک به بهینه باشند. برای غنای بیشتر کار، کلیه داده های مسائل بزرگ مورد استفاده از PSPLIBاستخراج شده است. در نهایت جواب های بدست آمده برای این مسائل، که شامل زمان شروع فعالیت ها و مد اجرایی آنهاست در جداولی آمده است. هر کدام از این جواب ها دارای سه مقدار مشخص برای توابع هدف می باشند که البته هیچکدام از آنها بر دیگری غلبه نمی کند. در نهایت با توجه به نتایج محاسباتی، روابطی بین زمان، ارزش فعلی خالص و شناوری فعالیت ها، بدست آمده است.

در این پژوهش به بررسی ضرورت و پیچیدگی در نظر گرفتن قابلیت اطمینان در پروژه ها و تبادل آن با اهداف گوناگون پرداخته شده است. پس از مطالعه ی پیشینه ی تحقیقات مرتبط و روش های آن، مدلی مناسب به منظور بررسی توابع هدف پیشنهادی قابلیت اطمینان و کنترل قابلیت اطمینان در محدودیت ها، در نظر گرفتن فرض پنجره ی زمانی برای زمان شروع فعالیت ها، موعد تحویل و زمان شناوری پیشنهاد شده است. از آنجایی که مساله تحت بررسی از جمله مسایل ناچندجمله ای سخت می باشد، برای حل آن، یک الگوریتم NSGA ІІ و یک الگوریتم MOPSO ارائه شده اند. برای آزمودن کارایی الگوریتم های پیشنهادی، تعدادی مساله نمونه در اندازه های مختلف تولید شده و نتایج حل الگوریتم های فراابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل توسط نرم افزار GAMS مقایسه و عملکرد الگوریتم ها در استفاده از توابع متفاوت قابلیت اطمینان در رسیدن به جواب های بهتر مطالعه شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که الگوریتم های فراابتکاری پیشنهادی علاوه بر این که می توانند راه حل های قابل قبول را در زمان های محاسباتی کم، به دست آورند توانایی تولید جواب هایی با ویژگی های متفاوت، در به کارگیری توابع متفاوت قابلیت اطمینان را در تبادل با زمان برای مساله ی مورد بررسی دارند. به عنوان نمونه می توان به زمان کمتر حل مدل توسط MOPSO و توانایی NSGA ІІ در جستجوی سطح بیشتری در فضای جواب اشاره کرد. در انتها پس از جمع بندی و نتیجه گیری از مطالب ارائه شده، پیشنهادهای آتی به منظور انجام پژوهش های بیشتر برای توسعه ی بکارگیری علم قابلیت اطمینان در مسایل زمان بندی و کنترل پروژه ارائه شده است.