جمال ارکات

در این برهه از زمان، تغییرات آب و هوایی به یکی از مسائل مبرم و فوری جهانی تبدیل شده است. خسارات قابل توجه ناشی از استفاده گسترده از سوخت‌های فسیلی بیانگر ضرورت مبرم برای مقابله با بحران‌های محیط زیستی است. این موضوع، ایجاد راهکارهای نوآورانه در حوزه حمل‌ونقل را اجتناب‌ناپذیر ساخته است. در این میان، روی آوردن به استفاده از خودروهای الکتریکی به عنوان یک راه‌حل کلیدی در کاهش آلاینده‌های هوا و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن مطرح می‌گردد. ایستگاه‌های شارژ و تعویض باتری که به صورت دو منظوره طراحی شده‌اند، نقش مهمی در پیشبرد اهداف حمل‌ونقل پاک ایفا می‌کنند. این ایستگاه‌ها به مدیران شهری و سیاست‌گذاران حمل‌ونقل کمک می‌کنند تا زیرساخت‌های مطلوب جهت پذیرش و گسترش استفاده از خودروهای الکتریکی را توسعه دهند. در مطالعه حاضر، یک مدل ریاضی با استفاده از برنامه‌ریزی عدد صحیح مختلط ارائه شده است که به منظور بهینه‌سازی مکان‌یابی ایستگاه‌های شارژ و تعویض باتری پیاده‌سازی شده است. هدف اصلی مدل، کاهش کل فاصله‌های طی شده توسط خودروهای الکتریکی برای دسترسی به این ایستگاه‌ها است، علاوه بر آن مقدار هزینه صرف‌شده را کمینه می‌کند. این کاهش فاصله منجر به پوشش گسترده‌تر نیازهای شارژ در سراسر شهر و استفاده از حداقل تعداد ایستگاه‌های مورد نیاز می‌شود. مدل مذکور همچنین شامل محدودیت‌هایی است که به تخصیص بهینه مشتریان به مکان‌های کاندید و همچنین محدودیت‌های ظرفیت و عملکرد ایستگاه‌ها می‌پردازد. نتایج به دست آمده از این تحقیق بیانگر آن است که سرمایه‌گذاری هوشمندانه در زیرساخت‌های شارژ خودروهای الکتریکی، به‌ویژه با نگاهی استراتژیک و درازمدت، می‌تواند فواید قابل توجهی را برای دولت‌ها و شرکت‌های فعال در زمینه لجستیک به همراه داشته باشد. این رویکرد، علاوه بر افزایش کارآیی اقتصادی، می‌تواند سطح رفاه و بهزیستی اجتماعی را نیز به طور معناداری ارتقا بخشد.

طراحی سیستم‌های تحویل دارو و لوازم پزشکی با استفاده از پهپاد، یکی از موضوعات جدید و مهم در حوزه فناوری و بهداشت است. چنین سیستم‌هایی با بهره‌گیری از قدرت مانور پهپادها برای حرکت در سه بعد، می‌توانند بهبود قابل توجهی در عملکرد تحویل داروها و لوازم پزشکی ایجاد کنند. در این تحقیق، به طراحی یک سیستم تحویل داروها و لوازم پزشکی با استفاده از پهپاد پرداخته می‌شود. در این سیستم تحویل، چند ایستگاه پهپاد مفروض است که فرایند ارسال دارو و لوازم پزشکی از این ایستگاه‌ها به متقاضیان این اقلام انجام می‌شود. فرض می‌شود تعدادی مکان بالقوه برای احداث ایستگاه‌های پهپاد وجود دارد که باید از بین آن‌ها، تعدادی جهت پوشش تقاضای تمامی متقاضیان دارو و لوازم پزشکی انتخاب شود. در سیستم تحویل موردنظر، فرایند تحویل محموله با استفاده از پهپاد انجام می‌شود که تعداد آن‌ها مشخص نیست و باید با توجه به تعداد نقاط تقاضای پوشش داده شده توسط هر ایستگاه، تعداد بهینه آنها مشخص شود. یکی از دغدغه‌های اصلی سیستم‌های تحویل در دنیای واقعی، مدیریت میزان اقلام در مراکز است که این موضوع در مدل‌های ریاضی که برای سیستم‌های تحویل با پهپاد توسعه یافته‌اند، در نظر گرفته نشده است. با در نظر گرفتن این موضوع، در این پژوهش مدیریت موجودی دارو‌ها و لوازم پزشکی در ایستگاه‌های پهپاد انجام می‌شود. این تحقیق، با ترکیب تصمیمات مکان‌یابی ایستگاه‌های پهپاد، تخصیص پهپاد به ایستگاه‌ها و مدیریت موجودی در این ایستگاه‌ها، مساله مکان‌یابی-تخصیص-موجودی را در یک سیستم تحویل دارو و لوازم پزشکی با پهپاد مورد بررسی قرار می‌دهد. تابع هدف مدل ریاضی به صورت کمینه‌سازی مجموع هزینه‌های احداث ایستگاه‌های پهپاد، تخصیص پهپاد به ایستگاه‌ها، هزینه‌های نگهداری و سفارش‌دهی دارو و لوازم پزشکی در ایستگاه‌های پهپاد طراحی شده است. با توجه به NP-hard بودن مساله، الگوریتم ژنتیک جهت حل مسئله در اندازه‌های بزرگ ارائه می‌شود. براساس تحلیل‌های انجام شده، نرم‌افزار GAMS قابلیت حل مدل برای دوره‌های زمانی طولانی را ندارد و در مقابل، الگوریتم پیشنهادی در مدت زمان کم، نتایج بهتری را ارائه می‌دهد. براساس نتایج به دست آمده هزینه احداث ایستگاه‌های پهپاد، تاثیر قابل توجهی در هزینه‌های سیستم دارد و همچنین مقدار بهینه سفارش در ایستگاه‌ها تاثیر مستقیمی بر هزینه‌های نگهداری و سفارش‌دهی در ایستگاه‌ها دارد. از طرفی با افزایش تعداد ماموریت پهپاد‌ها، مجموع کل هزینه‌های سیستم کاهش می‌یابد.

روند صعودی مصرف انرژی در جهان چالش‌های پیچیده‌ای را به همراه دارد. این روند صعودی منجر به اتمام ذخایر محدود منابع انرژی شده و انتشار گازهای گلخانه‌ای را در جو زمین افزایش می‌دهد. صنایع تولیدی بخش قابل توجهی از کل انرژی موجود در جهان را مصرف می‌کنند. بنابراین همزمان در نظر گرفتن زمانبندی تولید و مدیریت مصرف انرژی، تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا فرصت‌ها یا استراتژی‌هایی را برای بهبود بهره‌وری انرژی بدون ایجاد بی‌ثباتی در فعالیت‌های تولید شناسایی کنند، در نتیجه انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش داده و هزینه‌های عملیاتی خود را به حداقل برسانند. زمانبندی عملیات مشترک یکی از مسائل زمانبندی است که به یافتن چیدمان بهینه از عملیات مورد نیاز مجموعه‌ای از کارها می‌پردازد. در این مسئله هر کار شامل چند جزء است و کار زمانی آماده تحویل می‌گردد که تمامی اجزا آن پس از پردازش یک یا چند عملیات، تکمیل شده باشند. همچنین پردازش هر عملیات ممکن است در تکمیل چند کار موثر باشد. در این پژوهش، مسئله زمانبندی عملیات مشترک در محیط ماشین‌های موازی یکسان با در نظر گرفتن مصرف انرژی مورد بررسی قرار می‌گیرد. با توجه به مکانیزم استفاده شده برای مدیریت مصرف انرژی و نوع توابع هدف، مسئله در سه حالت مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در حالت اول، مسئله با هدف حداقل نمودن همزمان مجموع زمان‌های دیرکرد و مجموع انرژی مصرفی بررسی می‌شود. در این حالت، انرژی مصرفی با لحاظ نمودن استراتژی مقیاس- سرعت مدنظر قرار می‌گیرد. در حالت دوم، کمینه نمودن همزمان مجموع زمان‌های تکمیل و مجموع انرژی مصرفی به عنوان اهداف مسئله در نظر گرفته می‌شوند و انرژی مصرفی بر اساس استراتژی مقیاس - سرعت بررسی می‌گردد. حداقل نمودن همزمان مجموع زمان‌های تکمیل و مجموع هزینه انرژی مصرفی، اهداف در نظر گرفته شده برای مسئله در حالت سوم هستند. در این حالت، مصرف انرژی بر اساس استراتژی مقیاس - سرعت بررسی می‌گردد و از قیمت‌گذاری مبتنی بر زمان استفاده برای محاسبه هزینه انرژی مصرف شده، استفاده می‌شود. هر یک از حالت‌های مسئله به صورت برنامه‌ریزی خطی عدد صحیح آمیخته مدلسازی می‌شود و با حل یک مثال کوچک تشریح می‌گردد. با توجه به پیچیدگی مسائل مطرح شده، برای حل نمونه‌های تصادفی مقیاس متوسط و بزرگ در هر حالت از مسئله، الگوریتم‌های فراابتکاری چندهدفه توسعه داده می‌شوند. کارایی الگوریتم‌های پیشنهادی توسعه داده شده برای هر حالت از مسئله با حل نمونه‌های تصادفی و مقایسه نتایج به دست آمده برای شاخص‌های ارزیابی الگوریتم‌های چندهدفه، ارزیابی می‌شوند. بر اساس نتایج به دست آمده، در حالت اول مسئله الگوریتم ژنتیک رتبه‌بندی نامغلوب جواب‌های نامغلوب بیشتر و متنوع‌تری را ارائه داده است درحالی‌که، از لحاظ همگرایی راه‌حل‌های جبهه پارتو، نسخه دوم الگوریتم ژنتیک مرتب‌سازی نامغلوب عملکرد بهتری را از خود نشان داده است. برای حالت دوم مسئله، نسخه دوم الگوریتم ژنتیک مرتب‌سازی نامغلوب ترکیب شده با بهینه‌سازی ازدحام ذرات در مقایسه با نسخه دوم الگوریتم ژنتیک مرتب‌سازی نامغلوب عملکرد بهتری را در تمامی معیارهای ارزیابی از خود نشان داده و توانسته است راه‌حل‌های نامغلوب همگراتر و متنوع‌تری را ارائه دهد. در حالت سوم مسئله، الگوریتم کلونی زنبور مصنوعی چندهدفه جواب‌های نامغلوب بیشتر و با تنوع بهتری را ارائه داده است درحالی‌که، از لحاظ همگرایی راه‌حل‌های جبهه پارتو، نسخه دوم الگوریتم ژنتیک مرتب‌سازی نامغلوب عملکرد بهتری را از خود نشان داده است. در نهایت برای هر کدام از حالت‌های ‌مسئله، اثرگذاری برخی از پارامترهای مسئله بر روی مقادیر اهداف در نظر گرفته شده مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.

شیوع سزارین در سطح جهان رو به افزایش است و اغلب از استاندارد اعلام شده 10 تا 15 درصدی سازمان جهانی بهداشت برای همه زایمان ها فراتر می رود. این افزایش در سزارین خطراتی برای سلامتی مادران و نوزادان به همراه دارد، مانع بهبودی مادر می شود و میزان مرگ و میر مادران را افزایش می دهد. مطالعات متعددی این موضوع را مورد بررسی قرار داده‌اند و برخی از آن‌ها نتوانسته‌اند راه‌حل‌های موثری برای این مسئله ارائه دهند یا اقداماتی که قبلاً در دست اجرا بوده است، مانند طرح تحول نظام سلامت کشورمان ارائه دهند. در این پژوهش، یک منطقه شامل سه بیمارستان که خدمات سزارین و زایمان طبیعی را به مادران باردار ارائه می دهند، در نظر گرفته شده است. مسئله فوق تحت دو سناریو یکی بدون دخالت دولت و دیگری با استفاده از رویکرد بازی استکلبرگ، که در آن دولت به عنوان رهبر عمل می کند، بررسی گردیده است. دولت سیاستی مبتنی بر پاداش و جریمه ارائه می کند و محدودیت هایی را برای تعداد سزارین هایی که هر بیمارستان می تواند انجام دهد تعیین می کند. بیمارستان هایی که کمتر از حدود تعیین شده سزارین انجام دهند، یارانه یا پاداش دریافت می کنند، در حالی که اگر بیش از آن حدود سزارین انجام دهند، با جریمه مواجه می شوند. با توجه به پیچیدگی مسئله، از روش‌های حل فراابتکاری، از جمله الگوریتم‌های ژنتیک، برای پرداختن به هر دو سناریو استفاده شده‌ است. پس از تجزیه و تحلیل این سناریوها و در نظر گرفتن پویایی رقابتی در بین بیمارستان ها، نتایج با یکدیگر مقایسه شده و تاثیر سناریوی دوم و سیاست پیشنهادی آن را بر کاهش نرخ سزارین مورد ارزیابی قرار گرفته است. یافته‌ها و تحلیل‌های پژوهشی نشان می‌دهد که اجرای سیاست منجر به افزایش زایمان طبیعی، که هدف اول مسئله مورد بررسی بود، می‌شود. در ابتدا، بیمارستان ها این سیاست را می‌پذیرند و استراتژی هایی مانند افزایش هزینه های سزارین را بررسی کرده‌اند. با این حال، با گذشت زمان، مشخص گردید که سود حاصل از انجام سزارین بر مزایای این سیاست بیشتر بوده و باعث می‌شود بیمارستان‌ها به پرداخت جریمه‌ها روی آورند.

بر اساس آمار منتشر شده از سوی سازمان جهانی بهداشت، بعداز بیماری‌های قلبی و عروقی، سرطان به عنوان دومین عامل مرگ و میر در دنیا شناخته می‌شود. از میان روش‌های مختلفی که برای غلبه بر این بیمار وجود دارد، شیمی‌درمانی یکی از موثرترین روش‌های درمان سرطان محسوب می‌شود. عوامل مختلفی بر موفقیت حاصل از این روش درمانی اثرگذارند که یکی از مهم‌ترین آنها، مقاومت دارویی است. معمولا برای غلبه بر مقاومت دارویی ایجاد شده، از چندین داروی ضدسرطان که دارای ساختارهای عملکردی متفاوتی هستند استفاده می‌شود که در مقابل، موجب بالا رفتن احتمال بروز مسمومیت ناشی از دارو می‌شود. در این تحقیق، مسئله ارائه رژیم دارویی بهینه برای بیماران مبتلا به سرطان روده بزرگ مورد مطالعه قرار می‌گیرد. دو عامل اصلی شکست درمان در شیمی‌درمانی، مقاومت دارویی و مسمومیت ناشی از دارو، به عنوان محدودیت‌های مسئله درنظر گرفته می‌شود. برای غلبه بر مقاومت دارویی از دو داروی CPT-11 و 5-FU که دارای ساختارهای عملکردی متفاوتی هستند استفاده می‌شود. با توجه به وابستگی برخی از داروهای شیمی‌درمانی به چرخه تکثیر سلولی، دو دسته متفاوت برای مدل‌سازی رشد تومور دو دارویی در نظر گرفته می‌شود. در دسته اول، فرض می‌شود مدل توسعه یافته مستقل از چرخه سلولی است و در دسته دوم، فرض بر وابستگی مدل‌های توسعه یافته به چرخه تکثیر است. همچنین، برای بررسی اثر داروهای تزریقی بر روند رشد تومور، مدل فارماکوکینتیک دو جزئی دو دارویی که به تشریح اثرات بدن بر دارو می‌پردازد، ارائه می‌شود. با توجه به اهمیت در نظر گرفتن شیوه تزریق دارو بر نتیجه حاصل از درمان، دو شیوه متفاوت تزریق برای داروها درنظر گرفته می‌شود. به منظور کمینه نمودن تعداد سلول‌های شیمی‌درمانی در انتهای درمان و یا افزایش طول عمر بیمار، مدل‌های کنترل بهینه مربوطه به کمک الگوریتم ژنتیک حل می‌شوند و عملکرد مدل‌های توسعه‌یافته در ارائه رژیم دارویی بهینه برای هر دو روش تزریق ترتیبی و همزمان مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. با بررسی و مطالعه نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل‌های توسعه یافته، برتری روش تزریق همزمان داروها در ارائه رژیم درمانی بهینه نشان داده می‌شود. به علاوه، ارزیابی پایداری نتایج بدست آمده از مدل‌های مذکور در حضور عدم‌قطعیت پارامتریک نیز به منظور تایید برتری روش تزریق همزمان داروها انجام می‌شود.

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.

نشت نفت دریایی، ناشی از خطاهای انسانی یا بلایای طبیعی، خطرات قابل توجه زیست محیطی-اجتماعی و اقتصادی به همراه دارد. برای مدیریت موثر و به حداقل رساندن تاثیر نشت نفت، پیشگیری رویکردی ایده‌آل است؛ با این حال، وجود طرح‌های اضطراری برای کاهش اثرات نامطلوب در صورت وقوع نشت نفت بسیار مهم هستند. یکی از مهمترین تصمیماتی که در فاز پیش از حوادث نشت نفت باید اتخاذ شود، مکان‌یابی ایستگاه‌های ساحلی یا دریایی برای نگهداری تجهیزات جمع‌آوری لکه‌های نفت است. تصمیمات مکان‌یابی باید به گونه‌ای اتخاذ شوند که در کوتاه‌ترین زمان ممکن، بیشترین مساحت آلوده شده توسط لکه نفتی، با استفاده از تجهیزات پاکسازی پوشش داده شود تا از انتشار نفت به سمت خط ساحلی جلوگیری شود. در شرایطی که امکان جمع‌آوری تمامی آلودگی وجود نداشته باشد، سوزاندن باقیمانده لکه‌های نفتی در محل گزینه‌ای مناسب برای حذف آلودگی باقی مانده و به حداقل رساندن آسیب کلی است. با این حال، سوزاندن در محل دارای معایبی مانند آلودگی هوا ناشی از ذرات معلق و انتشار گازهای سمی در هوا یا آب است که باعث عدم استفاده گسترده و پذیرش این روش به عنوان یک روش مدیریت آلودگی نفتی شده است. در این پایان‌نامه، مساله مکان‌یابی و استقرار دو دسته تجهیزات سطح اول و دوم مهار نشت فرآورده‌های نفتی مورد بررسی قرار می‌گیرد. با در نظر گرفتن احتمال نشت فرآورده‌های نفتی در مناطق تحت بررسی، تعدادی سایت منتخب برای استقرار این تجهیزات، در نظر گرفته می‌شود. با توجه ‌به محدودیت بودجه، هدف، انتخاب تعداد مشخصی از سایت‌ها است به ‌نحوی‌که دو تابع هدف شامل مجموع کل هزینه‌ها (هزینه‌های خرید تجهیزات، احداث سایت‌ها و ارسال تجهیزات به محل نشت) و مجموع کل آلودگی آب (ناشی از نشت فرآورده‌های نفتی) و هوا (ناشی از سوزاندن مواد نشتی) کمینه شود. در این راستا یک مدل ریاضی ارائه و توسعه داده شده که با استفاده از روش نیل به هدف حل شده است. در نهایت حساسیت نتایج به دست آمده از حل مدل ریاضی نسبت به تغییر در پارامترهای کلیدی مدل بررسی می‌شود.

باتوجه ‌به افزایش حوادث و بحران‌های طبیعی و انسان‌ساز مانند سونامی، زلزله، رانش زمین، آتش‌سوزی‌های گسترده و نشت هسته‌ای، این بحران‌ها به یک خطر همیشگی تبدیل شده‌اند. با توجه به افزایش و تراکم جمعیت، ساکنین شهرها و روستاها به‌طور فزاینده‌ای در برابر رویدادهایی اینچنینی آسیب‌پذیرتر شده‌اند و این موضوع، سبب شده‌است امداد رسانی و تخلیه‌ی مناطق شهری که در شعاع خطر قرار دارند، به یک چالش در حوزه‌ی مدیریت بحران تبدیل شود. یکی از مسائل کلیدی برای کمک به مردمی که در پی یافتن مکان‌های امن پس از چنین فجایعی هستند طراحی یک برنامه کارآمد و بهینه جهت تخصیص اقلام امدادی و تخلیه نیروی انسانی در کمترین زمان ممکن است. در شرایط رخ دادن بحران، سعی بر این است که طی زمان‌های مقرر و غالباً قبل از وقوع فاجعه یا بلافاصله پس از آن، مکان‌های ناامن و تهدیدشده از سکنه، خالی و افراد تحت خطر به مکان‌های امن منتقل شوند. ینابراین یک زنجیره امداد یکپارچه جهت توزیع اقلام امدادی و تخلیه افراد به‌دلیل افزایش ناگهانی تقاضا در شرایط اضطراری، امری ضروری است. عدم‌تعادل بین تقاضا و عرضه سیستم‌های حمل‌ونقل و اقلام امدادی، مشکل اساسی در شرایط وقوع بحران است. این مشکل زمانی پیچیده‌تر می‌شود که موقعیت‌های واقعی‌تر مانند اولویت‌های تخلیه و احتمال خرابی مسیرها در نظر گرفته شود. با این اوصاف، در این تحقیق یک مدل بهینه‌سازی چندهدفه برای برنامه‌ریزی تخلیه و تخصیص تسهیلات به مصدومان و انتخاب مسیرهای ارتباطی مناسب ارائه می‌شود. پس از ارائه مدل ریاضی، تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای کلیدی مدل، انجام شده است. تحلیل‌های انجام شده، نشان‌دهنده این واقعیت است که تعداد و ظرفیت ناوگان حمل‌ونقل، نقش بسیار کلیدی در افزایش سرعت پاسخ‌گویی دارد.

در سال‌های اخیر، نگرانی‌های زیست محیطی، آلودگی‌های ناشی از سوخت‌های فسیلی، هزینه بالای انرژی و همچنین توجه به کمبود انرژی بسیاری از کشورهای درحال توسعه و حتی توسعه یافته را با چالش های جدی روبرو کرده است. در حال حاضر، مصرف برق جهانی عمدتا به سوخت‎های فسیلی و انرژی‌های تجدیدناپذیر متکی است که این مسئله باعث شده است بحران انرژی‌های فسیلی و آلودگی محیط زیست به دو مسئله حیاتی برای بقا و توسعه جوامع بشری تبدیل شود. بنابراین، کشف یک الگوی جدید تامین و مصرف انرژی، که باعث ارتقا سطح رفاه زندگی انسان شود، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است؛ به گونه ای که این مسئله سبب شده است در بسیاری از کشور‌های در حال توسعه استفاده از شبکه‌های الکتریکی سنتی با نیروگاه‌های متمرکز، به ریز‌شبکه های الکتریکی هوشمند انتقال بیاید. تاکنون تحقیقات متعددی در زمینه برنامه‌ریزی ریزشبکه‌ها با در نظر گرفتن روش‌های حل مختلف و توابع هدف گوناگون انجام شده ‌است. بیشتر این پژوهش‌ها مساله برنامه‌ریزی را با هدف کمینه‌سازی هزینه ریزشبکه مدلسازی و حل کرده‌اند. در این پژوهش هدف مکان‌یابی ریزشبکه با در نظر گرفتن برنامه‌های پاسخ‌گویی تقاضا و همچنین کاهش انتشار گازهای آلاینده است. یک مدل ریاضی برای مکان‌یابی و ظرفیت‌سنجی ریزشبکه‌های مبتنی بر منابع تجدیدپذیر ارائه شده است که مدل پیشنهادی بر روی یک ریزشبکه نمونه اعمال شده و کارآیی آن مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف، مساله مکان‌یابی و ظرفیت‌سنجی تولید پراکنده (DG) حل می‌شود. منظور از اصطلاح تولید پراکنده، تولید برق در نزدیکی محل مصرف آن است که در تقابل با تولید متمرکز است. در فناوری تولید پراکنده از هر دو منبع انرژی‌های تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر محلی در دسترس می‌توان برای تولید انرژی استفاده کرد. بر اساس نتایج بدست آمده می‌توان گفت که مکان‌یابی ریزشبکه از طریق نصب منابع در مکان بهینه و با ظرفیت بهینه، تمام معیارهای فنی و اقتصادی ریزشبکه را بهبود می‌بخشد و بیان می کند که حرکت به سمت طراحی و احداث ریزشبکه‌های مبتنی بر منابع تجدیدپذیر هم از نظر اقتصادی و هم از نظر زیست محیطی، یک ضرورت محسوب می‌شود و به صورت همزمان برای تولید کنندگان، بهره‌برداران و مصرف‌کنندگان انرژی مفید خواهد بود.

کنترل و مدیریت موجودی موثر و کارامد با کاهش قابل ملاحظه هزینه ها نقشی اساسی در بازار رقابتی امروز دارد و به جریان موثر کالاها و خدمات در اقتصاد کمک می کند. در خلال دهه های گذشته، روش های متعددی برای مدل سازی مسائل کنترل موجودی مطرح شده اند. در مدل های اولیه یک فرض ضمنی این بود که کالاهای ذخیره شده در موجودی عمر نامحدود و کارایی غیرمتغیر دارند. در واقعیت این فرض برای دسته بسیار بزرگی از موجودی ها مناسب نیست. این دسته شامل موجودی-های در معرض زوال، منسوخ شدن یا فسادپذیری است که در دوره های بعد وارد مدل های ریاضی مسائل کنترل موجودی شدند. در این پژوهش سیاستهای کنترل موجودی برای یک کالای فسادپذیر بررسی می شود. ماهیت کالا از نوع فسادپذیر غیرآنی است که این بدان معنی است که فساد در بازه اول عمر محصول وجود ندارد و در بازه بعد آغاز می شود. به علاوه در مساله مورد بررسی تقاضا داری توزیع احتمالی است و باتوجه به اینکه مسئله تک دوره ای است، لذا خرده فروش با در نظر گرفتن شرایط بیان شده، باید در ابتدای دوره تصمیم بگیرد که به چه مقدار سفارش دهد. خرده فروش می تواند با سرمایه گذاری در تکنولوژی نگهداری از محصول (به صورت اجاره تجهیزات)، میزان محصولات فاسدشده را کاسته و سود خود را بیافزاید. خرده فروش می تواند با آغاز فساد محصول در ابتدای بازه دوم عمر محصول با کاهش قیمت فروش محصول، سبب افزایش تقاضا و سود خود شود. هدف مساله یافتن بهترین ترکیب مقدار سفارش دهی، قیمت فروش و مقدار سرمایه-گذاری در تکنولوژی نگهداری از محصول برای ماکسیمم کردن سود کل است. مساله به صورت ریاضی مدل سازی شده و برای آن رویکرد حل ارائه شده است. در پایان با ارائه یک مثال عددی مساله اعتبارسنجی شده و تحلیل حساسیت و بررسی نتایج انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد حساسیت مقدار سود کل نسبت به تغییرات طول بازه بدون فساد عمر محصول، امید ریاضی بخش تصادفی تابع تقاضا و هزینه نگهداری محصول در واحد زمان، بیش از سایر پارامترها است.

مدیریت زباله جامد شهری می‌تواند به شکل مساله زنجیره تامین یکپارچه در نظر گرفته شود به‌طوری‌که همه بخش‌های فرآیند زنجیره تامین شامل مراکز تولید زباله، ایستگاه‌های انتقال، تسهیلات پاکسازی و مراکز دفن زباله را در بر گیرد. برای این منظور تفکیک زباله در مبدا با جلوگیری از مخلوط شدن زباله‌ها موجب کاهش هزینه‌‌های جداسازی زباله و افزایش کیفیت محصولات بازیافتی شده و با کمک به چرخه بازیافت زباله در شبکه زنجیره تامین وضعیت مدیریت پسماند را بهبود می‌دهد. در این رساله یک مدل برنامه‌ریزی خطی عدد صحیح مختلط چند دوره‌ای جهت طراحی شبکه زنجیره تامین یکپارچه و پایدار برای مدیریت زباله جامد شهری با درنظر گرفتن منابع تفکیک شده و با استفاده از مکانیزم تشویقی-تنبیهی ارائه می‌شود. مدل یکپارچه زنجیره تامین به صورت چهارسطحی شامل مراکز جمع‌آوری زباله، ایستگاه‌های انتقال، تسهیلات پاکسازی و مراکز دفن بهداشتی زباله در نظر گرفته شده و دارای اهداف کاهش هزینه کل سیستم، انتشار گازهای گلخانه‌ای و کاهش اثرات زیست‌محیطی بر مناطق جمعیتی است. مکان‌یابی ایستگاه‌های انتقال و تسهیلات پاکسازی و دفن زباله و تخصیص زباله به مراکز پردازش و دفن زباله جهت ایجاد جریان بهینه زباله در سطوح زنجیره تامین، تصمیمات شبکه زنجیره تامین پیشنهادی را تشکیل می‌دهد. جهت بررسی اثربخشی و کارایی مدل، کاربرد مدل پیشنهادی از طریق یک مطالعه موردی واقعی در شهر کرمانشاه نشان داده می‌شود. برای این منظور نتایج سیستم پیشنهادی با در نظر گرفتن تصمیمات مکان‌یابی محل دفن زباله، سیستم پیشنهادی در شرایط ثابت ماندن مکان فعلی محل دفن زباله و سیستم موجود مدیریت پسماند شهر کرمانشاه به ترتیب در قالب سه سناریو 1، 2 و 3 با یکدیگر مقایسه شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که بکارگیری سیستم پیشنهادی نسبت به سناریو 2 و 3 به ترتیب موجب کاهش 12.4% و 66.6% در هزینه‌های مدیریت پسماند، کاهش 0.5% و افزایش 3.3% در انتشار گازهای گلخانه‌ای و در نهایت افزایش 16.5% و کاهش 8.9% در پیامدهای زیست‌محیطی می-گردد. در ادامه با مقایسه مدل سه هدفه پیشنهادی و مدل‌های تک هدفه، اثر پایداری در مدل مورد بررسی قرار می‌گیرد. مطابق نتایج، درنظر گرفتن پایداری در مدل به طور همزمان اهداف اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی را به طرز چشم‌گیری بهبود می‌بخشد. همچنین جهت بررسی اثر تغییر پارامتر درصد ناخالصی زباله بر عملکرد زنجیره تامین، یک تحلیل حساسیت انجام شده که مطابق نتایج آن تفکیک زباله در مبدا موجب کاهش هزینه‌های سیستم می‌گردد.

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.

برنامه ریزی و تصمیم گیری درست برای کاهش آثار ناشی از وقوع بحران از اهداف کلیدی مدیریت بحران هستند. در این تحقیق، مساله ی مکان یابی هاب و مسیریابی با در نظر گرفتن احتمال خرابی مسیر ارتباطی در زمان وقوع بحران بررسی می گردد. بدین منظور، یک مدل برنامه ریزی ریاضی دوهدفه برای انتخاب مکان تسهیلات و در نظر گرفتن خرابی (از دسترس خارج شدن) مسیرهای ارتباطی پس از وقوع حوادث طبیعی یا انسان ساز ارائه می شود. این امکان به صورت احتمالات خرابی هریک از کمان های شبکه در فرایند مدل سازی مساله در نظر گرفته می شود. در نظر گرفتن این احتمالات باعث می شود تا مسیرهایی با قابلیت اطمینان بالاتری برای جابجایی افراد و توزیع کمک بشر دوستانه انتخاب شود که این امر باعث افزایش سرعت پاسخگویی در واقعیت می گردد . در مدل ریاضی ارائه شده، تعدادی انبار با مکان و موقعیت مشخص جهت حفظ ملزومات موردنیاز در زمان وقوع بحران در نظر گرفته شده اند. در زمان وقوع بحران، این ملزومات از طریق تعدادی انبار موقت و واسطه (هاب) به محل مشتریان انتقال داده می شوند. مکان هاب ها از قبل مشخص نیست و باید از بین تعدادی سایت کاندیدا که شرایط تبدیل شدن به هاب را دارند، انتخاب شوند. از طرفی به دلیل صدمات ناشی از وقوع بحران های طبیعی یا انسان ساز ممکن است برخی از مسیرهای ارتباطی بین گره های شبکه، از بین بروند یا امکان تردد به راحتی از آن ها وجود نداشته باشد. احتمال خرابی هر یک از مسیرها با توجه به شرایط جغرافیایی شبکه، از قبل مشخص است. هدف مساله انتقال ملزومات به آسیب دیدگان از انبارهای اصلی به هاب ها و سپس از آنجا به مناطق جمعیتی است. مسیر انتقال از انبارها به هاب ها مشخص است اما لازم است مسیر انتقال از هاب ها به مناطق جمعیتی به عنوان متغیرهای تصمیم مساله مشخص شوند. توابع هدف مدل ارائه شده شامل بیشینه سازی پوشش و کمینه سازی هزینه های احداث و انتقال و از دست رفت مشتری می باشد. برای حل مساله مورد بررسی دو روش حل، شامل دقیق (روش محدودیت اپسیلون بهبود یافته) و فراابتکاری ژنتیک چند هدفه ارائه می گردد. برای صحت و اعتبار مدل ریاضی و کارایی الگوریتم فراابتکاری ارائه شده از طریق ارائه ی مثال عددی ارزیابی می شود.

سرطان بیماری است که از تکثیر غیرطبیعی سلول های بدن به وجود می آید و سالانه افراد زیادی را درگیر می کند. این بیماری به عنوان دومین عامل موثر و شایع در مرگ شناخته می شود. یکی از روش-های مطلوب برای درمان آن شیمی درمانی است. اما از آن جایی که شیمی درمانی علاوه بر سلول های سرطانی، برسلول های سالم نیز تاثیر می گذارد، بنابراین باید دوز داروهای مورد استفاده در آن را به-گونه ایی تنظیم نمود که همزمان با کاهش اندازه تومور، میزان آسیب به سلول های سالم نیز کاهش یابد. هم چنین، با توجه به روند رو به رشد موارد ابتلا به سرطان، تقاضا برای شیمی درمانی نیز افزایش یافته است اما، منابع کلینیک های آنکولوژی به این سرعت افزایش نخواهند یافت. به این ترتیب، با تصمیمات صحیح می توان این مسائل را به درستی مدیریت نمود. به همین دلیل در این تحقیق سه مدل ریاضی ترتیبی برای سه مساله برنامه ریزی درمان، برنامه ریزی قرارملاقات و زمان بندی قرارملاقات شیمی درمانی جهت مدیریت شیمی درمانی و ارائه یک برنامه درمان کامل برای بیماران پیشنهاد می شود. هم چنین، چهار مرحله از مراحل شیمی درمانی شامل، پذیرش، انجام آزمایشات خون، مشاوره با آنکولوژیست و تزریق دارو، در نظر گرفته می شود. مدل نخست، یک مدل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط است که دوز بهینه دارو را برای بیماران جدید، با هدف کمینه سازی تعداد سلول های سرطانی در انتها افق برنامه ریزی تعیین می کند. دومین مدل، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط است که روز شروع درمان بیماران جدید را با هدف کمینه سازی تاخیر در شروع درمان بیماران، اضافه کاری و بیکاری کلینیک، بهینه سازی می نماید. مدل سوم نیز، یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط است که زمان قرارملاقات بیماران جدید تعیین شده در مدل های اول و دوم را با هدف کمینه سازی زمان اتمام تمامی قرارملاقات ها معین می کند و آنها را به خدمت دهنده ها تخصیص می دهد. برای حل مدل ها از نرم افزار GAMS استفاده شده است که جواب های مناسبی در مدت زمان منطقی ارائه می کند.

امروزه پیوند عضو به عنوان یکی از راه های موثر در درمان بیماری هایی نظیر نارسایی های حاد کلیه و مشکلات حاد کبدی و بسیاری دیگر از بیماری های خطرناک و کشنده شناخته می شود. از آن جا که همواره عدم توازن بین عرضه و تقاضای عضو پیوندی وجود دارد، مساله مدیریت عرضه بسیار حائز اهمیت است. در سال های اخیر مطالعات زیادی بر روی این مساله صورت گرفته است که منجر به مدل سازی های مختلف شده است. یکی از موضوعات مورد بررسی در پژوهش ها، برنامه پیوند جفتی کلیه است. این برنامه سعی دارد با تخصیص مناسب اهداکنندگان هر جفت به بیماران جفت های دیگر، بیشترین کارائی را در تبادلات ایجاد کند. با توجه به ضرورت رسیدگی به بیماران منتظر در صف دریافت کلیه و هم چنین ارتباط روز افزون برنامه های درمانی کشورهای مختلف، در این مطالعه مساله پیوند جفتی کلیه در سطح بین المللی توسعه یافته و یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح دو هدفه به منظور بیشینه کردن تعداد وزنی پیوندهای جفتی کلیه بین المللی و کمینه کردن هزینه ها ارائه می شود. در طراحی تبادلات این مساله، علاوه بر چرخه ها، زنجیره هایی که توسط اهداکنندگان داوطلب و اهداکنندگان پل تشکیل می شوند نیز حضور دارند. علاوه بر این، اثر حساسیت زدایی نیز در کمک به افزایش احتمال موفقیت پیوند ها لحاظ می گردد. در این پژوهش، مفروضاتی نظیر اولویت بیماران با حال وخیم، حساسیت زدایی و حداکثر طول زنجیره و چرخه به طول 3 در نظر گرفته می شود. برنامه های پیوند کلیه کشورهای مختلف می توانند با یک دیگر تبادل داشته باشند و هم چنین تبادلات بین المللی دارای هزینه هایی خواهد بود که مدل به بررسی هزینه های برنامه و کمینه سازی آن نیز می پردازد. مساله با داده های مصنوعی و داده های واقعی بیماران یک مرکز درمانی در آمریکا حل و مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین صورت که ابتدا مدل مساله به مدل چرخه تبدیل شده و سپس با استفاده از روش محدودیت اپسیلون بهبودیافته و با بررسی همه حالت های بالقوه تشکیل زنجیره و چرخه، در نرم افزار GAMS حل می شود. برنامه پیوند جفتی کلیه بین المللی جزو مسائل تصمیم گیری است، و مجموعه ای از جواب های ناحیه پارتو به عنوان جواب بهینه به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که این برنامه کارایی بالایی در طراحی تبادل ها دارد. برای مثال، با افزودن هر اهداکننده داوطلب، تعداد پیوندها به طرز چشم گیری افزایش خواهد یافت.

سودآوری، موفقیت و بقای یک کسب و کار بیش از هر چیزی به رضایت و جذب حداکثری مشتریان آن کسب و کار وابسته است. بدون شک ازدحام و تشکیل صف های طولانی یا خرابی های مکرر و توقف های طولانی موجب نارضایتی مشتریان و انصراف آنها می شود. تصمیمات مکان یابی بر حجم ازدحام تسهیلات و میزان از دست رفتن مشتریان ناشی از خرابی موثر است. در این تحقیق مساله مکان یابی تسهیلات پرازدحام و خدمت دهندگان مستعد خرابی با فرض مشتریان بی حوصله در نظر گرفته می شود. ازدحام مشتریان برای دریافت خدمت معمولا موجب تشکیل صف های انتظار در تسهیلات می شود. همچنین وقوع حوادثی همچون خرابی ماشین آلات، قطع برق یا قطع سیستم های ارتباطی می تواند موجب توقف خدمت شوند. هر تسهیل مادامی که شکستی رخ نداده است همانند سیستم صف M⁄(M⁄1) کار می کند. پس از وقوع شکست، خدمت دهنده از کار می افتد و مشتریانی که در حال دریافت خدمت و یا در صف انتظار هستند تسهیل را ترک می کنند. علاوه بر این، مشتریانی که در خلال تعمیرات به تسهیل مراجعه می کنند نیز از ورود به تسهیل و دریافت خدمت منصرف می شوند. در این تحقیق، دو مساله متفاوت برای مکان یابی تسهیلات پرازدحام با خدمت دهندگان مستعد خرابی ارائه می شود. در هر دو مساله، وقوع ازدحام و وقوع خرابی به عنوان دو منبع بالقوه برای از دست رفتن مشتریان در نظر گرفته می شوند. همچنین دو نوع سیستم صف متفاوت برای تحلیل وضعیت های مختلف تسهیلات و محاسبه معیارهای سیستم صف در نظر گرفته می شود. در سیستم صف نوع اول چنین فرض می شود که خدمت دهنده فقط در زمان ارائه خدمت به مشتریان دچار توقف می شود و هیچ خرابی در زمان بیکاری خدمت دهنده رخ نمی دهد. در سیستم صف نوع دوم، خرابی در زمان بیکاری خدمت دهنده نیز رخ می دهد. نتایج تحلیل سیستم صف در ارائه مدل های مکان یابی به کار برده می شوند. در مدل های ارائه شده، معیارهای مختلف سیستم صف با توجه به متغیرهای مربوط به مساله مکان یابی و نحوه توزیع تقاضا تعیین می شوند. در مساله اول، مدلی برای تعیین تعداد و مکان بهینه تسهیلات ارائه می شود. تابع هدف این مدل، مجموع سود حاصل از ارائه خدمت به مشتریان را بیشینه می کند. مثال های عددی نشان می دهند که با در نظر گرفتن فرض توقف خدمت دهندگان، تعداد و مکان بهینه تسهیلات تغییر می کنند. همچنین دو رویکرد حل تقریبی (الگوریتم شیرمورچه و الگوریتم ژنتیک) برای حل مثال های با سایز بزرگ ارائه می شود. در مساله دوم، تعداد تسهیلات مشخص است و مکان بهینه آنها به نحوی تعیین می شود که کمینه ضریب بهره وری تسهیلات بیشینه شود. برای این مساله یک مدل برنامه ریزی ریاضی غیرخطی و چندین مدل تقریبی خطی ارائه می شود. همچنین یک الگوریتم حل دقیق (الگوریتم شاخه و کران) و دو الگوریتم حل تقریبی (الگوریتم ابتکاری و الگوریتم شیرمورچه) ارایه می گردد. آزمایش های عددی کارایی الگوریتم های حل را نشان می دهند.

اعضای زنجیره تامین مواد غذایی برای حفظ جایگاه خود در بازار رقابتی باید خود را با نیازهای جدید مشتریان تطبیق دهند. امروزه پایداری و کیفیت در زنجیره تامین مواد غذایی دو معیار مهم برای جذب مشتری به حساب می‎آید. تصمیمات اعضای زنجیره تامین بر اهداف اقتصادی، محیط زیستی و اجتماعی تاثیرگذار است، بنابراین برای بهبود عملکرد اعضا در بلند مدت باید هر سه بعد زنجیره تامین پایدار بصورت همزمان در نظر گرفته شود. در این تحقیق زنجیره تامین محصولات غذایی شامل یک تولیدکننده و دو تامین کننده مطالعه می شود. هر سه بعد زنجیره تامین پایدار مواد غذایی شامل بیشینه‎سازی سود اعضای زنجیره تامین (اقتصادی)، کاهش گازهای گلخانه‎ای منتشر شده (محیط زیستی) و سلامتی مصرف‎کنندگان (اجتماعی) برای مساله در نظر گرفته می‎شود. سه مدل برای مساله ارائه شده است که مدل اول بدون محدودیت و دیگر مدلها شامل محدودیت هستند. دو ساختار متمرکز و غیرمتمرکز برای زنجیره تامین در نظر گرفته شده و تاثیر این ساختارها در تصمیمات و اهداف مطالعه می شود. اعضای زنجیره تامین در کنار رقابت برای بهبود عملکرد خود و کل اعضای زنجیره تامین بایکدیگر همکاری می‎کنند. در این تحقیق سناریوهای مختلف برای روابط بین اعضای زنجیره تامین در نظر گرفته شده و تاثیرشان در تصمیمات و اهداف زنجیره تامین مطالعه می شود. در مدل اول، همکاری بین اعضای زنجیره تامین از طریق ائتلاف صورت می‎گیرد. ائتلاف بین اعضای زنجیره تامین و سهیم شدن در هزینه به عنوان دو مکانیزم همکاری در مدل دوم در نظر گرفته شده است. از تئوری بازی‎ها و برنامه‎ریزی دوسطحی برای مدلسازی به ترتیب در دو حالت مدل بدون محدودیت و بامحدودیت استفاده شده است. محصولات لبنی به عنوان مطالعه موردی برای تجزیه و تحلیل مساله انتخاب شده و نتایج جالبی حاصل شد. انگیزه تولیدکننده برای کاهش گازهای گلخانه‎ای منتشر شده با افزایش وابستگی تقاضا به قیمت کاهش می‎یابد. انتشار گازهای گلخانه‎ای با افزایش جریمه دولت برای بخطر افتادن سلامتی مصرف‎کنندگان افزایش می‎یابد. ائتلاف بین اعضای زنجیره تامین زمانی از نظر اقتصادی سودمند است که وابستگی تقاضا به کاهش گازهای گلخانه‎ای بیشتر شود. افزایش بودجه در سناریوهایی اقتصادی است که اعضای زنجیره تامین با یکدیگر رقابت دارند. افزایش ظرفیت و بودجه از نظر محیط زیستی زمانی مفید است که اعضای زنجیره تامین با یکدیگر ائتلاف تشکیل دهند.

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.

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.

در این رساله، سه مساله زمانبندی تولید و توزیع مورد بررسی قرار گرفته اند. مساله اول به زمانبندی یکپارچه تولید و مسیریابی وسایل نقلیه میپردازد. یک کارخانه که چند خط تولید موازی در اختیار دارد، سفارشهای مشتریان را دریافت میکند و پس از تولید محصوالت سفارش داده شده، آنها را به صورت دسته ای و به روش مسیریابی وسایل نقلیه به مشتریان تحویل میدهد. هدف، یافتن یک برنامه زمانی یکپارچه ی تولید و مسیریابی است به گونه ای که مجموع هزینه ها شامل هزینه های آماده سازی ماشین آلات، نگهداری، توزیع و دیرکرد حداقل شود. در مساله دوم، امکان برونسپاری کارها به مفروضات مساله اول اضافه شده است. هر کار برونسپاری شده در زمان معین و با هزینه مشخص به کارخانه تحویل داده خواهد شد. مساله سوم تعمیمی ازمساله دوم است به گونهای که توزیع به صورت دو مرحله ای انجام میشود. محصولات تولید شده برای مراکز توزیع ارسال شده و از آنجا به روش مسیریابی وسایل نقلیه به مشتریان تحویل داده میشود. هر یک از مسائل مورد بررسی ابتدا به صورت یک مدل برنامه ریزی خطی عددصحیح مختلط ارائه و اعتبارسنجی آن انجام شده است. به دلیل hard-NP بودن این مسائل، الگوریتمهای فرا ابتکاری برای حل نمودهایی با ابعاد بزرگ پیشنهاد شده اند. برای حل مساله اول، تعدادی لم، قضیه و قواعد غلبه اثبات و با یک الگوریتم رقابت استعماری که از یک روش جدید بازنمایی و رمزگشایی بهره میگیرد، ترکیب شده اند. برای حل مساله دوم نیز تعدادی قواعد غلبه استخراج شده و با یک الگوریتم ژنتیک ادغام شده اند. به منظور نشان دادن تاثیر پارامترهای کلیدی شامل اندازه جمعیت، نرخ نخبه گرایی، ترکیب و جهش بر تابع هدف، آنالیز حساسیت انجام شده است. همچنین برای حل مساله سوم، یک الگوریتم بهینه سازی بیوه سیاه -یکی از جدیدترین الگوریتمهای فراابتکاری- ارائه و با جست و جوی محلی بهبود داده شده است. به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتمهای پیشنهادی، تعدادی نمود تصادفی تولید و حل شده اند. نتایج محاسباتی حاکی از آن است که این الگوریتمها عملکرد خوبی برای مسائل با ابعاد بزرگ دارند. برای بررسی معناداری نتایج به دست آمده از آزمون آماری t استفاده شده است. همچنین، تاثیر پارامترهای هرمساله بر مقادیر متغیرها بررسی شده است تا یک دیدگاه مدیریتی مناسب به دست آید.

نترل و نگهداری موجودی اقلام فاسدشدنی همواره یکی از موضوعات مورد اهمیت برای سازمان ها و صنایع بوده است. فاسد شدن کالا علاوه بر این که موجب ضرر و زیان بنگاه ها از نظر اقتصادی می شود، از لحاظ زیست محیطی نیز موجب افزایش آلودگی محیط خواهد شد. در این شرایط تولیدکننده با یک هماهنگی مناسب با خرده فروشان که در آن با به اشتراک گذاری اطلاعاتی نظیر تقاضا و موجودی اقلام فاسدشده، نسبت به بازگرداندن آن ها و استفاده مجدد این اقلام در خط تولید به عنوان بخشی از مواد اولیه مورد نیاز خود می نماید، که به این ترتیب علاوه بر صرفه اقتصادی که موجب کاهش هزینه ها در سیستم می شود، از لحاظ زیست محیطی نیز موجب کاهش آلودگی می شود. در این تحقیق به توسعه یک مدل قیمت گذاری و کنترل موجودی برای اقلام فاسدشدنی با استفاده از استراتژی تحویل چندگانه SSMD[1] در یک زنجیره تامین حلقه بسته پرداخته خواهد شد. زنجیره تامین مورد نظر دوسطحی و شامل یک تولیدکننده و چندین خرده‎فروش است که به صورت یکپارچه مورد بررسی قرار گرفته است. در مدل ارائه شده تقاضا خرده فروشان وابسته به قیمت فروش آنها بوده و فرض شده است که قیمت فروش همه خرده فروشان یکسان و با هم برابر است و همچنین قیمت فروش تولیدکننده نیز به صورت تابعی از قیمت خرده فروشان لحاظ شده است. ضمن این که محصولات تولیدی فاسدشدنی بوده و نرخ فاسدشدن محصول ثابت و به صورت درصدی از سطح موجودی خرده فروش تعریف می شود. هدف از مساله پیشنهادی تعیین قیمت بهینه فروش و مقدار تحویل کالا در هر بار ارسال و تعداد دفعات تحویل کالا به خرده فروشان به منظور حداکثر کردن سود کل زنجیره تامین خواهد بود. مدلسازی مساله در دو سطح تولیدکننده و خرده فروش انجام می شود. تولیدکننده محصولات تولیدی خود را در چندین مرحله برای خرده فروشان ارسال می کند، این کار بشدت باعث کاهش سطح موجودی می شود و به موجب آن برروی هزینه های سیستم از جمله هزینه نگهداری تاثیر بسزایی می گذارد. در چنین حالتی خرده فروش و تولیدکننده در نظر دارند سود نهایی و یکپارچه خود را حداکثر کنند. در نهایت، با ارائه مثال عددی و انجام تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای مختلف به ارزیابی مدل پرداخته خواهد شد. همچنین، برای بررسی کارایی مسئله بیان شده، نتایج بدست آمده مدل پیشنهادی با حالت کلاسیک مقایسه شده و نتایج حاکی از آن بیان خواهد شد. [1] Single-Setup-Multiple-Delivery

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.

برنامه ریزی و زمان بندی کارآمد برای بهبود کیفیت خدمات اتاق عمل و درمان به موقع بیماران ضروری است. مدیران اتاق عمل در تلاش هستند تا با طراحی و بهینه سازی برنامه زمان بندی اتاق عمل و مراحل قبل و بعد از آن، توازن مناسبی بین هزینه های بیمارستان و رضایت بیماران ایجاد نمایند. در تحقیق حاضر زمان بندی چند دوره ای اتاق عمل در سطح عملیاتی با استفاده از یک رویکرد یکپارچه بررسی و یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط برای آن ارائه می شود. مدل ارائه شده، تصمیمات مراحل قبل ، حین و بعد از عمل های جراحی، به صورت یکپارچه و همزمان در نظر می گیرد و از این حیث به شرایط دنیای واقعی نزدیک تر است. در مدل ارائه شده از استراتژی زمان بندی باز برای اتاق های عمل استفاده می شود و زمان های انجام عمل و مدت زمان ماندن در واحد ریکاوری اتاق عمل به صورت پارامترهای دارای عدم قطعیت در نظر گرفته می شوند. یکی از فرض های کلیدی مساله تحت بررسی، ورود بیماران سرزده برای انجام عمل های جراحی اورژانسی است که می تواند برنامه زمان بندی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. هدف مدل ارائه شده، ارائه برنامه زمان بندی چندین اتاق عمل و جراح و همچنین نحوه تخصیص جراحان به بیماران است به نحوی که زمان های بیکاری و اضافه کاری اتاق عمل و زمان های تاخیر جراح، کمینه شود. در نظر گرفتن محدودیت های مربوط به منابع متعدد و متفاوتی که در مساله زمان بندی اتاق عمل وجود دارند مانند محدودیت تجهیزات، پرستاران، جراحان، متخصص بیهوشی و تخت های بستری، از ویژگی های برجسته مدل ریاضی ارائه شده است.

امروزه کاهش هزینه ها و بهبود دسترسی به خدمات سلامت، به عنوان یک مساله مهم در سیستم های زمان بندی بیماران سرپایی مطرح می شود. در اکثر مطالعات در زمینه زمان بندی بیماران سرپایی برای ساده سازی مساله، بسیاری از عوامل موثر بر زمان بندی را نادیده گرفته اند. در حالی که این عوامل در عمل اجتناب ناپذیر بوده و در نظر نگرفتن آنها موجب کاهش کارایی سیستم های زمان بندی می گردد. بنابراین در تحقیق حاضر با در نظر گرفتن برخی از این عوامل سعی در بهبود کارایی سیستم های زمان بندی بیماران سرپایی می شود. در این پژوهش هدف بهبود رضایت بیماران و پزشک است به طوری که رضایت بیماران با کاهش زمان انتظار آنها و رضایت پزشک با کاهش زمان های بیکاری و اضافه کاری وی حاصل می شود. در این تحقیق، مساله زمان بندی بیماران سرپایی با در نظر گرفتن وقت نشناسی بیمار، تاخیر و وقفه کاری پزشک، لغوهای بی خبر و بیماران سرزده مدل سازی و حل می شود. این مدل تصادفی سعی دارد، مجموع وزین زمان انتظار بیماران و زمان بیکاری و اضافه کاری پزشک را کمینه سازد. مدل غیرخطی مساله با استفاده از تقریب میانگین نمونه، خطی سازی شده سپس از طریق الگوریتم دقیق تجزیه بندرز، برای تعیین برنامه زمانی بهینه سراسری حل می شود. نتایج حاصل از مدل، نمایانگر این است که فواصل بین قرار ملاقات ها در ابتدای شیفت کاری، باید زیاد و در انتهای جلسه کوتاه در نظر گرفته شود و همچنین بخش عمده هزینه تابع هدف مربوط به انتظار بیماران است و بیکاری پزشک کمترین سهم را به خود اختصاص می دهد.

سیستم خدمات فوریت های پزشکی که امروزه به عنوان EMS شناخته می شود، اصلی ترین و ضروری-ترین نیاز بهداشتی و درمانی هر جامعه است. با توجه به حساسیت فوریت های پزشکی، حضور به موقع آمبولانس و تجهیزات در محل حادثه علی رغم تمام معضلات ترافیکی، جغرافیایی و ازدحام، امری ضروری است. به دلیل اهمیت این حوزه از تصمیم گیری و بهینه سازی در کاربردهای دنیای واقعی و همچنین جذابیت های فراوان علمی، تحقیقات بسیاری در زمینه برنامه ریزی و مدیریت آمبولانس صورت گرفته است. در این مقاله، مساله مکان یابی و اعزام مجدد آمبولانس ها در یک سیستم خدمات اورژانسی، مدنظر قرار گرفته و مدل سازی و تحلیل می شود. به دلیل ماهیت تصادفی فرآیندهای دریافت تماس های اورژانسی (ورود مشتریان) و خدمت رسانی به مصدومین، شبکه خدمات به صورت مجموعه ای از سیستم های صف در نظر گرفته می شود. در این شبکه، هر سیستم صف با مرکزیت یک مرکز اورژانس (پاسخ)، مجموعه ای از مناطق جمعیتی را پوشش می دهد. فرآیند دریافت تماس های اورژانسی به صورت یک فرآیند پواسان در نظر گرفته می شود و زمان های حرکت آمبولانس در کمان های شبکه و همچنین زمان خدمت در محل، به صورت متغیرهای تصادفی نمایی با نرخ های مشخص در نظر گرفته می شوند. فرض اصلی در مساله تحت بررسی، امکان اعزام مجدد آمبولانس ها است بدین معنی که آمبولانس پس از اتمام خدمت در یک گره مشتری، در صورت وجود تجهیزات کافی و همچنین عدم نیاز انتقال مصدومین به بیمارستان، به محل مشتری دیگری که در صف قرار دارد، مراجعه می نماید. پس از تحلیل سیستم صف، دو الگوریتم فراابتکاری آنلینگ شبیه سازی شده برای حل مساله در مقیاس بزرگ ارائه می شود. در الگوریتم نخست، معادلات تعادل سیستم های صف به صورت مستقیم حل و معیارهای ارزیابی عملکرد محاسبه می شوند. با توجه به افزایش نمایی تعداد معادلات تعادل با افزایش اندازه مساله، در الگوریتم دوم از یک رویکرد شبیه سازی گسسته پیشامد برای برآورد معیار ارزیابی عملکرد سیستم های صف استفاده می شود. برای ارزیابی میزان کارایی الگوریتم های ارائه شده، تعدادی شبکه تصادفی تولید و مساله مکان یابی و اعزام مجدد توسط الگوریتم ها حل می شود. نتایج حاکی از کارایی مناسب الگوریتم های ارائه شده و دقت بالای رویکرد شبیه سازی گسسته پیشامد است.

خودروهای الکتریکی در سال های اخیر برای کاهش مصرف سوخت های فسیلی و کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن رواج بسیاری پیدا کرده اند. بزرگترین معایب این نوع خودروها، کم بودن برد حرکتی آنهاست. دولت ها با افزایش تعداد ایستگاه های شارژ، قدرت آن را دارند تا جذابیت خرید و استفاده از خودروهای الکتریکی را بیشتر کنند (البته لازم است برق بیشتری به ایستگاه ها تخصیص داد). هزینه بالای خرید برق یکی از اساسی ترین چالش ها برای پایین بودن تقاضای مردم برای خرید این خودروهاست. در این مقاله یک مدل ریاضی غیر خطی، مکان یابی ایستگاه های شارژ خورشیدی خودروهای الکتریکی با شارژگیری رایگان براساس انتقال برق دوطرفه بین ایستگاه ها و خرید و فروش برق بین شبکه و برق شهری، با هدف بیشینه کردن سود سالانه نسبت به زمانی که ایستگاه ها تولید کننده برق نیستند و تقاضای مشتریان را تنها از برق شهری خریداری می کنند، ارائه می شود. ظرفیت منبع ذخیره سازی برق (باطری) ایستگاه های شارژ خورشیدی محدود است، بنابراین مقدار محدودی از تقاضای مشتریان را تضمین می کند. این مدل محدودیت ظرفیت ایستگاه ها را نامحدود می کند. همپنین مانع کمبود و اتلاف برق ایستگاه هاست. به منظور ارزیابی صحت مدل، مطالعه موردی روی داده های جزیره هاینان در جنوب چین حل و نتایج تحلیل می شود.

سیستم های مراقبت تروما زیردسته تسهیلات سیستم های سلامت اضطراری دائمی هستند. در این تحقیق، پس از بررسی ساختار این گونه از سیستم های سلامت و بررسی پژوهش های پیشین، مساله مکان یابی مراکز تروما به صورت همزمان با ایستگاه های انتقال هوایی (هلی پورت ها) مدنظر قرار می گیرد. به دلیل حساسیت زمانی فراوانی که در امدادرسانی به بیماران متقاضای خدمات تروما وجود دارد، این مساله به منظور کنترل ازدحام و انتقال سریع این دسته از بیماران، مدنظر قرار می گیرد. مساله تحت بررسی شامل مکان یابی همزمان مراکز تروما و هلی پورت ها، تخصیص بیماران به تسهیلات و تعیین نرخ خدمت مراکز تروما است. به دلیل اهمیت زمان پاسخ در فوریت های ترومایی، فرض اصلی در مساله تحت بررسی، در نظر گرفتن سیستم بدون صف انتظار برای این مراکز است. در استقرار مراکز تروما و ایستگاه های هلی پورت، صرفا آن دسته از مناطق جمعیتی مدنظر قرار می گیرند که در شعاع پوشش مراکز تروما و هلی پورت های احداث شده، قرار داشته باشند به عبارتی بخشی از تقاضای این نوع از خدمات به صورت از دست رفته (انتقال به سایر مراکز پاسخ) مدنظر قرار می گیرد. چنین فرضی به دلیل محدودیت بودجه برای احداث این مراکز، فرضی واقع گرایانه است. مدل برنامه ریزی غیر خطی عدد صحیح ترکیبی با تابع هدف بیشینه کردن نرخ (تعداد در واحد زمان) کل بیمارانی که بدون تاخیر منتقل می شوند برای این مساله توسعه داده می شود. مدل غیر خطی توسعه داده شده با استفاده از روش آزادسازی مک کورمیک تعمیم یافته پس از معرفی مجموعه جدیدی از متغیر های تصمیم به یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح ترکیبی تبدیل می شود. سپس به منظور اعتبار سنجی مدل های ارائه شده، تعدادی مثال عددی در ابعاد کوچک توسط نرم افزار بهینه ساز GAMS حل و تحلیل می گردد. در ادامه با توجه به پیچیدگی مساله مورد مطالعه، یک الگوریتم آنلینگ شبیه سازی شده به منظور حل مسائل با ابعاد بزرگ و متوسط توسعه داده می شود.

مساله مکان یابی به دلیل اهمیت فراوان در ایجاد زیرساخت ها و نوع نگاه راهبردی و بلندمدت سازمان ها، با گذر زمان توسعه و پیشرفت قابل توجهی داشته است. از حوزه های جدید مکان یابی می توان به مساله مکان-یابی شبکه ای اشاره کرد. در این نوع مساله، جابجایی بین خدمت دهندگان و متقاضیان در امتداد کمان های شبکه انجام می شود و فاصله بین هر زوج نقطه به صورت طول کوتاه ترین مسیر بین آنها در نظر گرفته می شود. در این پژوهش مساله مکان یابی تصادفی ایستگاه های آمبولانس در شبکه ای از جاده ها مورد بررسی قرار می گیرد. فرض می شود که تعدادی سایت به عنوان مکان بالقوه برای احداث پایگاه های ثابت اورژانس وجود دارند که باید از بین آنها تعداد مشخصی به عنوان ایستگاه جهت پوشش تقاضای مصدومان ناشی از تصادفات جاده ای انتخاب شود. در مسائل دنیای واقعی، تصادفات بر روی کمان های شبکه رخ می دهند و این در حالی است که در مدل های ریاضی که برای مکان یابی تصادفی ایستگاه های آمبولانس توسعه یافته اند، فرض کلیدی آن است که مشتریان (مصدومان تصادفات) بر روی گره های شبکه قرار دارند. با در نظر گرفتن این نکته، در این پژوهش فرض می شود که مکان و زمان وقوع تقاضاها در امتداد کمان های شبکه، متغیرهای تصادفی مستقل هستند بدین صورت که مکان وقوع تقاضا به صورت یکنواخت در هر یک از کمان ها توزیع شده است و تقاضاها بر اساس فرآیند پواسون تولید می شوند. از طرفی، مدت زمان ارائه خدمت توسط هر آمبولانس (شامل زمان رفت، زمان خدمت در محل و زمان برگشت به ایستگاه) در محدوده تحت پوشش، از یک توزیع نمایی با نرخ مشخص پیروی می کند. با توجه به ماهیت تصادفی ورود مشتریان و خدمت دهی آمبولانس ها، نخست سیستم صف مربوط به ایستگاه ها، تحلیل می شود و سپس از نتایج تحلیل سیستم صف برای توسعه مدل ریاضی مکان یابی استفاده می شود. در مدل ریاضی ارائه شده، مکان ایستگاه های آمبولانس و نحوه تخصیص کمان های شبکه به ایستگاه ها به نحوی تعیین می شود که میانگین زمان انتظار مصدومان در سیستم، کمینه گردد. به عنوان کاربردی واقعی از مدل ریاضی پیشنهادی، اطلاعات مربوط به تصادفات جاده ای استان کردستان مورد استفاده قرار گرفته و مکان های بهینه برای احداث ایستگاه های آمبولانس مشخص می شوند.

افزایش روزافزون رقابت پذیری و تلاش برای بقای سازمان ها، باعث تعریف مدیریت زنجیره تامین شده است. سازمان ها رمز این بقا را در ارضای نیازهای مشتریان می دانند. نیازها و علائق مشتریان می تواند شامل کاهش قیمت، حمل سر وقت، کیفیت مناسب محصولات و از این قبیل موارد باشد. لذا یک تسهیل تولیدی باید به نحوی سیستم خود را تغییر دهند که قادر باشند محصولات خود را با کمترین هزینه، بالاترین کیفیت و در سریع ترین زمان ممکن جهت تحویل به موقع به مشتریان، تولید نمایند. همچنین این سیستم ها باید قادر باشند تا خود را سریعاً با تغییرات در تقاضا و طراحی محصولات، بدون نیاز به سرمایه گذاری مجدد، سازگار نمایند. در این چنین شرایطی ارزیابی و انتخاب تامین کنندگان می تواند تاثیر بسیار زیادی در کارایی شبکه تولیدی داشته باشد. هر تامین کننده، مواد خام مورد نیاز برای تولید چندین محصول مشابه یا غیرمشابه را فراهم می کند و نیاز تولید کنندگان را تامین می سازد. در این تحقیق، برنامه ریزی تهیه مواد اولیه برای یک تسهیل تولیدی، مورد توجه قرار می گیرد که این تسهیل برای پوشش تقاضای بازار، به دنبال تولید محصولات مختلف است. همچنین تعدادی تامین کننده مستقل در نقاط جغرافیایی مختلف، برای برآورده کردن نیاز مواد اولیه، وجود دارد. در واقع مجموعه ای از تامین کنندگان در مساله انتخاب و ارزیابی تامین کنندگان (بر اساس معیارهای سنتی و سبز)، مد نظر قرار می گیرند و در هر دوره زمانی سعی می شود بر اساس تقاضای بازارها، مواد اولیه از این تامین کنندگان خریداری گردد به نحوی که هزینه های مختلف تهیه مواد اولیه از تامین کنندگان، انتقال مواد اولیه به تسهیل تولیدی و هزینه های نگهداری کمینه شده و همچنین مجموع نمره ارزیابی از تامین کنندگان، بیشینه گردد. ارائه چنین مدلی برای افق زمانی چند دوره ای، به تصمیم گیرنده این امکان را می دهد تا در تصمیم گیری برای دنیای واقعی، موفق تر باشد و نگرشی مناسب برای تصمیم گیرنده فراهم می کند و به او جهت درک بهتر شرایط و تصمیم در اتخاذ برنامه ریزی مناسب کمک می کند. همچنین مدل پیشنهادی از نوع مدل عدد صحیح خطی هست و قابلیت حل مسائل توسط نرم افزار بهینه سازی در اندازه کوچک، وجود دارد. از آنجایی که مساله پیشنهادی NP سخت است لذا برای کاربرد مدل در اندازه های واقعی، الگوریتم فراابتکاری ژنتیک ارائه می گردد. مثال های عدد نشان می دهند که الگوریتم پیشنهادی در جستجوی راه حل های بهینه یا نزدیک به بهینه موفق و کارا عمل می کنند.

مساله تخصیص استاد و زمان بندی دروس در دانشگاه های علوم پزشکی گونه ای تعمیم یافته از زمان بندی دروس دانشگاه است که شامل تخصیص دروس و وظایف آموزشی و پزشکی به اساتید در یک دوره زمانی (نیمسال یا سال تحصیلی) با در نظر گرفتن ترجیحات آنها و برآورده کردن مجموعه ای از محدودیت های مختلف است. در تحقیقات مرتبط با این حوزه، مساله زمان بندی دروس در دانشگاه و زمان بندی پزشکان عضو هیات علمی در بیمارستان برای شیفت های کاری به صورت مستقل از هم انجام شده است. در این پایان نامه هر دو حوزه کاری با هم تلفیق شده و یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط چندهدفه ارائه می شود. محدودیت های ویژه ای برای مساله ی مورد مطالعه وجود دارد؛ از آن جمله می توان به مدنظر قرار دادن تعداد استاد تخصیص داده شده به هر وظیفه یا درس، محدود بودن موظفی هر استاد، عدم تداخل زمانی وظایف و در نظر داشتن سبد درسی برای اساتید اشاره کرد. مدل پیشنهادی شامل دو معیار بهینه سازی است که معیار اول متوازن کردن بارکاری آموزشی و پزشکی اساتید و معیار دوم بیشینه کردن ترجیحات اساتید برای دروس و وظایف آموزشی و پزشکی با در نظر داشتن مرتبه علمی اساتید است. معیارهای ذکر شده در قالب سه تابع هدف در مدل ریاضی وارد می شوند. برای حل مدل ارائه شده از روش محدودیت اپسیلون بهبود یافته دوم استفاده می شود. در نهایت با به کارگیری داده های واقعی، مدل ارائه شده برای زمان بندی دروس و وظایف پزشکی در بخش عفونی دانشگاه علوم پزشکی کردستان، مورد استفاده قرار می گیرد. مدل با استفاده از روش محدودیت اپسیلون بهبود یافته دوم در نرم افزار بهینه ساز GAMS حل شده و جواب های پارتویی مساله به دست می آید. در نهایت با در نظر گرفتن نظر دینفعان مساله یکی از جواب های پارتویی به عنوان جواب نهایی مدل انتخاب می شود. مدل پیشنهادی توانایی آن را دارد که در سایر بخش های دانشگاه علوم پزشکی کردستان یا سایر دانشگاه ها مورد استفاده قرار گیرد.

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.

به منظور کاهش هزینه ها و افزایش کارایی سیستم زنجیره تامین، انبارهای متقاطع یکی از مهمترین استراتژیهای انبارداری برای ترکیب محصولات، از تامین کننده های مختلف به مشتریان مختلف است. محصولات با کامیونهای ورودی از تامین کنندگان جمع آوری شده و سپس به وسیله ی کامیونهای خروجی از طریق انبار متقاطع به سمت مشتریان حرکت داده میشوند. زمانبندی کامیونها نقش مهمی را در سیستم انبارداری متقاطع ایفا می کند. در این تحقیق، مساله تعیین توالی کامیون های ورودی و خروجی و تخصیص آن ها به درهای تخلیه- بارگیری، در یک سیستم متقاطع که دارای چندین درب ورودی و چندین درب خروجی است، بررسی می شود. همچنین تخصیص محصولات از کامیون های ورودی به کامیون های خروجی، با در نظر گرفتن پنجره زمانی نرم مشتری و وقفه برای کامیون های ورودی، مورد بررسی قرار می گیرد. بدین صورت که نیازهای مشتریان باید در یک زمان از پیش تعیین شده جواب داده شود، ولی امکان خدمت دهی به مشتریان خارج از بازه تعیین شده نیز وجود دارد؛ اما جریمه حاصل از هر واحد تخطی از پنجره زمانی تعیین شده باید پرداخت شود. با مجاز بودن وقفه در تخلیه کامیون های ورودی، برای جلوگیری از جریمه های پنجره زمانی در صورت نیاز عملیات تخلیه کامیون در حال تخلیه، متوقف شده و تخلیه بارکامیون دیگرکه نیاز است، شروع می شود. طوری-که هدف کمینه نمودن مجموع جریمه های ناشی از عدم رعایت پنجره های زمانی است. برای نیل به این هدف مدل ریاضی برای این سیستم ارائه می شود و از آن جا که مساله ی مذکور جزء مسایل NP-hard می باشد، الگوریتم های فراابتکاری ژنتیک و ازدحام ذرات برای حل مدل در ابعاد متوسط و بزرگ استفاده می شود. سپس نتایج محاسباتی حاصل از حل مدل با استفاده از الگوریتم های نامبرده ارائه می شود. درنهایت،کارایی بالای الگوریتم ژنتیک در مقایسه با الگوریتم ازدحام ذرات نشان داده می شود.

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.

وجود بلایای طبیعی و جنگ های انسان ساز و دخالت های انسان در ساختار و نظم طبیعت باعث به وجود آمدن خسارت های جانی و مالی بسیاری در سال های اخیر گردیده است. از این رو افراد مسئول در حوزه بحران سعی کرده اند با انجام اقداماتی میزان خسارت های جانی و مالی را کاهش دهند. یکی از این اقدامات بحث مکان یابی و مسیریابی ایستگاه های امدادی است. در این تحقیق مساله مکان یابی مسیریابی برای توزیع امداد در شرایط بحران مورد بررسی قرار می گیرد. فرض می شود که برای انتقال اقلام ضروری به مناطق بحران زده از دو نوع وسیله هوایی و زمینی به صورت توام استفاده می شود؛ با توجه به فاصله نواحی مختلف مناطق بحران زده تا ایستگاه های امدادی و همچنین میزان احتمال باز یا بسته بودن مسیرهای ارتباطی از وسایل نقلیه هوایی یا زمینی برای امدادرسانی استفاده می شود. در زمان بحران سرعت پاسخگویی به تقاضاهای امدادی افراد بسیار مهم است و بنابراین در این تحقیق دو نوع مرکز امدادی هوایی و زمینی برای افزایش سرعت در پاسخگویی به تقاضاهای امدادی در نظر گرفته می شود. مساله اصلی تعیین مکان مناسب برای ایستگاه های زمینی و هوایی و تعیین مسیر مناسب برای دسترسی به آنها است. به این جهت مساله مورد نظر به صورت عدد صحیح مختلط فرموله شده است. مدل پیشنهادی برای اعتبارسنجی در GAMS حل شده است. با توجه به ناچندجمله ای سخت بودن مساله، از یک الگوریتم ژنتیک چندهدفه جه حل مدل استفاده شده است. برای بررسی عملکرد الگوریتم پیشنهادی چندین مساله طراحی شده است که در اندازه های کوچک جواب های الگوریتم و نرم افزار را مقایسه می کند.

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.

در دنیای امروز که بازار رقابت حساس شده است و هر شرکتی برای بقا در بازار می جنگد، باید توجه ویژه ای به طراحی شبکه زنجیره تامین خود داشته باشد. به منظور رسیدن هر چه بهتر به هدف مذکور، در نظر گرفتن تصمیمات طراحی به موازات هم اصل مهمی می باشد. همچنین امروزه به دلایل اقتصادی و محیط زیستی توجه به برگشت محصولات از سوی مشتری به هر دلیلی، اهیمت شایانی یافته است. در چرخه زنجیره تامین حلقه بسته این مساله، محصولات ابتدا در چرخه مستقیم وارد بازار مصرف می شوند، سپس با نزدیک شدن به تاریخ انقضایشان، به مراکز جمع آوری برگردانده می شوند. در آن مرکز محصولات بررسی می شوند که آیا قابل استفاده مجدد و بازگشت به چرخه مصرف هستند یا خیر. از مفروضات این مساله می توان به مکان یابی مراکز توزیع و جمع آوری از بین چند مرکز کاندیدا مشخص اشاره داشت. همچنین تصمیمات مربوط به کنترل موجودی زنجیره با در نظر گرفتن سیاست مدیریت موجودی توسط فروشنده گرفته می شوند. مساله مورد نظر به صورت مساله غیر خطی عدد صحیح مختلط فرموله شده است. مدل پیشنهادی پس از خطی سازی برای اعتبارسنجی در GAMS حل شده است. با توجه به NP-hard بودن مساله، الگوریتم فرا ابتکاری شیرمورچه جهت حل مدل ارائه شده است. جهت بررسی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، چندین مساله طراحی شده که در اندازه های کوچک جواب الگوریتم و GAMS را مقایسه می کند. در نهایت جمع بندی نتایج و پیشنهادات آتی ارائه گردیده است.

تجارت جهانی در قرن بیست و یکم، بنگاه های اقتصادی را وادار نموده است تا با چالش های مورد انتظار مشتریان همچون بالا بردن کیفیت، تولید با هزینه کمتر و بالا بردن سرعت در پاسخ به نیاز مشتریان، مواجه شده و بر آنها غلبه یابند. امروزه صاحبان بسیاری از صنایع، دو فرآیند تحت عناوین طراحی مجدد برای زنجیره تامین بنگاه اقتصادی و طراحی سیستم های تولید سلولی در درون تسهیلات تولیدی را برای افزایش کارایی انجام می دهند. تجارت جهانی، این امکان را برای بنگاه های اقتصادی فراهم نموده است که ظرفیت تولیدی محصولات خود را در گستره جغرافیایی وسیعی توزیع نمایند. همچنین فرصت های تجاری، بنگاه های اقتصادی را بر آن داشته است که با یکدیگر در سازمان هایی موقتی، همکاری و فعالیت کنند. به عبارت دیگر، واحدهای تجاری در یک موسسه مشترک، همچون مراکز مستقل، از یک سو کسب درآمد می نمایند و از سوی دیگر، برای تخصیص ظرفیت تولید، به رقابت با یکدیگر می پردازند. تحت چنین شرایطی، بنگاه های اقتصادی با قابلیت پیکربندی مجدد می توانند شبکه های تولیدی خود (شامل کارخانجات پراکنده) را برای یک فرآیند تولیدی خاص یا یک خانواده محصول، مجددا پیکربندی کنند. در این رساله، ارتباطات و تعاملات بین طراحی سلولی برای تسهیلات تولیدی و طراحی زنجیره تامین، بررسی می شود. در این بررسی، بنگاه های اقتصادی مورد توجه قرار می گیرند که برای تامین تقاضای چندین بازار، ظرفیت تولیدی محصولات خود را در گستره جغرافیایی وسیعی توزیع می نمایند. بدین منظور، سه مدل یکپارچه ریاضی جدید برای طراحی سیستم های تولید سلولی پویا (به عنوان شبکه تولیدی) در طراحی زنجیره تامین ارائه می شود. مولفه های مختلفی از سیستم زنجیره تامین مانند تهیه مواد اولیه از تامین کنندگان، حمل و نقل مواد اولیه به تولیدکنندگان، تولید محصولات، توزیع محصولات به بازارها و تعیین مکان تسهیلات تولیدی از بین تعدادی سایت کاندیدا در یک محیط پویا در نظر گرفته می شود و هزینه های مربوط به این مولفه ها، کمینه سازی می گردد. مدل های پیشنهادی از نوع مدل های عدد صحیح خطی هستند و قابلیت حل توسط نرم افزار بهینه سازی را در اندازه کوچک دارا هستند. از آنجایی که مساله پیشنهادی NP سخت است لذا برای کاربرد مدل ها در اندازه های واقعی، الگوریتم های فراابتکاری ژنتیک و پیوندی ژنتیک-شیرمورچه ارائه می گردد. مثال های عدد نشان

تحقیق پیش رو مساله زمانبندی تک ماشین با امکان برون سپاری را مورد بررسی قرار می دهد، که در آن هر کار می تواند توسط تک ماشین داخلی پردازش شود یا به یکی از پیمانکاران برون سپاری گردد. هر پیمانکار دارای یک ماشین بوده و هزینه برون سپاری متفاوتی را درخواست می نماید. زمان های آماده سازی هر کار وابسته به کارهای پیشین و ماشین پیمانکاری هستند که به آن تخصیص داده شده اند. پیمانکاران قادر به پردازش تمام کارها با زمان های پردازش متفاوتی هستند. هدف تعیین توالی و زمانبندی کارها چه در محیط داخل و چه توسط پیمانکاران است، به طوریکه مجموع وزنی کل زودکردها و دیرکردها و مجموع هزینه های برون سپاری کمینه گردد. در جهت تعریف ریاضیاتی مساله، یک مدل ریاضی برنامه ریزی عدد صحیح آمیخته ارائه شده است. همچنین یک الگوریتم فراابتکاری جدید به نام بهینه ساز گرگ خاکستری (GWO)، که الهام گرفته از زندگی و مکانیزم شکار گرگ های خاکستری است، معرفی و ارائه شده است. جهت ارزیابی عملکرد GWO، تعدادی مساله نمونه بصورت تصادفی طراحی شده و با استفاده از آن و همچنین الگوریتم شناخته شده ژنتیک مورد حل و سنجش قرار می گیرند. همچنین، با توجه به ماهیت پیوسته GWO، دو نوع شیوه نمایش برای آن به کار رفته و عملکرد هر کدام بررسی می شود. نتایج محاسباتی حاکی از کارایی الگوریتم بهینه ساز گرگ خاکستری در مقایسه با الگوریتم ژنتیک است.

این تحقیق به بررسی مساله زمان بندی گروهی یک ماشین با در نظر گرفتن آماده سازی های وابسته به توالی انتقالی، محدودیت دسترسی و جریمه های زودکرد و دیرکرد می پردازد. فرض می شود کارها در زمان صفر در دسترس قرار داشته و نیز در چند گروه دسته بندی شده اند. همچنین زمان های آماده سازی، وابسته به توالی انتقالی (آماده سازی درونی ) می باشد و نیز ماشین در یک فاصله زمانی معین در دسترس قرار ندارد. کارهایی که در یک گروه قرار دارند، قبل از پردازش باید به صورت کامل آماده شوند (آماده سازی بیرونی ) که این فعالیت به وسیله همان اپراتور ماشین و در زمانی که گروه دیگری روی ماشین بطور خودکار در حال پردازش است صورت می گیرد. تمرکز اصلی مسئله بر یکپارچه کردن زمان های آماده سازی بیرونی و درونی است. همچنین فرض می شود که ماشین در یک فاصله زمانی معین [A,B] مثلاً برای تعمیر و نگهداری در دسترس قرار ندارد و در این دوره پردازش توسط ماشین انجام نخواهد شد و اگر فرض کنیم فعالیت تعمیر و نگهداری نیز توسط اپراتور ماشین انجام شود، بنابراین آماده سازی بیرونی هم نخواهیم داشت. در مساله مورد بررسی، وقفه مجاز نمی باشد. در این تحقیق، کمینه کردن مجموع جریمه های زودکرد و دیرکرد تحویل کارها (نه گروه ها) در نظر گرفته شده است به گونه ای که این جریمه ها مرتبط با زمان فرض می شوند. ابتدا یک مدل ریاضی برای مسئله ارائه شده، سپس به منظور بهینه سازی همزمان جریمه های زودکرد و دیرکرد الگوریتم ژنتیک به کار برده 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 مقایسه می شوند که مقایسات نشان دهنده کارایی الگوریتم پیشنهادی می باشد.

امروزه شبکه های اجتماعی به عنوان یک رسانه بسیار مهم، جهت گسترش اطلاعات، نوآوری ها، ایده ها و نفوذ میان افراد مورد توجه قرار گرفته اند. با وجود تعداد بسیار زیاد کاربران، چگونگی انتخاب کاربران مناسب جهت بازاریابی با کمترین هزینه و بیشترین سود، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش های کنونی رتبه بندی، اغلب کاربرانی را به عنوان کاربر موثر انتخاب می کنند که از لحاظ موقعیت ساختاری بهتر هستند. این روش ها، تعاملات میان کاربران، شباهت و هزینه آن ها را در نظر نمی گیرند. در این پایان نامه، پنج روش پیشنهادی ارائه می گردد. در راهکار پیشنهادی اول، یک معیار مرکزیت جدید، ساده و کارا برای گراف شبکه های اجتماعی بزرگ، بدون جهت و بدون وزن ارائه می گردد، که در آن ابتدا گراف شبکه اجتماعی به بخش های کاملاً مجزا که هیچ ارتباطی با هم ندارند، تقسیم می شود و مهمترین کاربر در هربخش به صورت محلی شناسایی می شود. اساس روش پیشنهادی ذکر شده تزریق اطلاعات به بخش های مختلف گراف شبکه اجتماعی است، که در آن رتبه بندی بر اساس نقش پل بودن کاربران انجام می گردد. انتخاب کاربرانی که مقدار انتشار مشابه دارند ولی از لحاظ فردیت کاربران یکسانی را فعال می-کنند، یکی دیگر از ضعف های روش های قبلی است، لذا در راهکار پیشنهادی دوم، یک مدل بهینه-سازی یک و دو هدفه دقیق با بهره وری از مفهوم کمترین شباهت و بیشترین سود ممکن ارائه می شود، جهت کاربرد مدل ذکر شده در شبکه های اجتماعی بزرگ، فضای جستجوی مسئله به صورت گراف بازنمایی شده و مدل ذکر شده با ارائه روشی بر مبنای الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان حل می-شود. با توجه به اینکه الگوریتم ارائه شده در راهکار پیشنهادی دوم فقط زمانی کاربرد دارد که تعامل میان کاربران موجود باشد، بنابراین در روش پیشنهادی سوم، الگوریتمی دو هدفه NSGA2 با تغییر توابع هدف، جهت کاربرد در شبکه های اجتماعی ساده، بدون وزن و بدون جهت ارائه می گردد. در راهکار پیشنهادی چهارم، یک مدل انتشار جدید جهت کاربرد در گراف های نفوذ با وزن منفی،که در آن میزان انتشار نودهای مثبت و میزان انتشار نودهای منفی در نظر گرفته می شود، ارائه می-گردد. در روش پیشنهادی پنجم، الگوریتمی نیمه محلی وزن دار بر روی گراف نفوذ ایجاد شده از تعاملات میان کاربران، ارائه می گردد و با مدل ارائه شده در راهکار پیشنهادی چهارم ارزیابی می-گردد. عملکرد ر

مدیریت بحران شامل فعالیت هایی است که حین و یا بعد از بحران به منظور کاهش مرگ و میر، کاهش آسیب های اقتصادی و بازگشت به حالت طبیعی جامعه، انجام می شود. بحران به دو دسته طبیعی و غیرطبیعی تقسیم می شود. تصادف ها و حملات تروریستی در دسته بحران های غیرطبیعی قرار می گیرند در حالی که زمین لرزه و سیل در دسته بحران های طبیعی جای دارند. طی سال های اخیر نقش مدل های تحقیق در عملیات در مراحل مختلف مدیریت بحران، بسیار پررنگ شده اند و محققان بسیاری به ارائه مدل های برنامه ریزی ریاضی در این حوزه پرداخته اند. در واقع مدیریت بحران در صورت وقوع بحران، با ارائه راه حل های موثر می تواند از شدت اثرات بحران بکاهد و موجبات کاهش تلفات انسانی را فراهم آورد. فروریختن ساختمان ها و تاسیسات در اثر زلزله یا جنگ و یا سایر بحران های طبیعی یا غیرطبیعی، باعث کند شدن تردد در مسیرهای ارتباطی می شود و در نتیجه تجهیزات پزشکی و کالاهای امدادی ممکن است نتوانند به موقع به دست قربانیان برسد. در این تحقیق، برای مساله رفع انسداد و دفع آوار پس از وقوع بحران، یک مدل ریاضی ارائه می شود. در مدل ریاضی ارائه شده فرض می شود که عملیات رفع انسداد و دفع آوار به صورت ترتیبی و توسط دو نوع وسیله نقلیه انجام می شود. وسیله نقلیه اول آوار ایجاد شده را در کناره های جاده جمع می کند تا تردد در مسیرهای ارتباطی به صورت موقت انجام گیرد و وسیله نقلیه دوم بعد از اتمام کار وسیله نقلیه اول، آوار را به طور کامل جمع آوری و دفع می کند. در مدل ریاضی ارائه شده، هدف یافتن مسیر بهینه وسایل نقلیه نوع اول و دوم است به نحوی که زمان اتمام جمع آوری آوار کمینه شود. از آنجایی که مساله تحت بررسی در دسته مسائل مسیریابی وسایل نقلیه قرار دارد و بدین جهت ناچندجمله ای سخت می باشد، برای حل مساله در مقیاس بزرگ یک الگوریتم تبرید شبیه سازی شده، ارائه می گردد. به منظور سنجش کارایی مدل و درستی آن، چند مثال عددی در اندازه کوچک، ارائه و توسط نرم افزار GAMS حل می شود. همچنین کارایی الگوریتم حل ارائه شده، توسط تعدادی مثال عددی در اندازه های متوسط و بزرگ، آزموده می شود.

Since 1960s, facility location problem (FLP) has been studied by a myriad number of researchers. Nowadays. it is one of the most prominent branches of operations research which is applied m different fields such as determining the location of warehouses, hazardous materials sites, automated teller machines (ATMs), coastal search and rescue stations, etc. Also, the application of FLP in emergency logistics for choosing the best location of service centers has become rampant recently. On the premise that demands are w1iformly distributed along the network edges, two network location problems are investigated in this study. For both problems, some of the candidate locations will be selected to establish the facilities. The first problem is a multiple-server congested facility location problem. It is assumed that demands are generated according to the Poisson process. Furthermore, the number of servers in each established facility is considered as a decision variable and the service time for each server follows an exponential distribution. Using queuing system analysis, a mathematical model is developed to minimize the customers· aggregate expected traveling times and the aggregate expected waiting times. The second problem is a combined mobile and immobile pre-earthquake facility location problem. Each facility is used in the relief distribution operation. It's incontrovertible that due to earthquakes, some network edges collapse and corresponding areas may lose their accessibility. Thus, it's assumed that people on intact and accessible edges travel to the location of the distribution center to receive the relief. For those who are located on collapsed or inaccessible network edges. The medium scale Unmanned Aerial Vehicle (UAV) helicopters arc utilized in the relief distribution Operation. The mathematical model developed for this problem minimizes the aggregate travelling rime for both people and UAV, over a set of feasible scenarios. In order to demonstrate the app

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.

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

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 .

در بیشتر مسائل زمانندی معمولاً فرض می شود ماشین ها در تمام دوره زمانبندی در دسترس هستند که همیشه واقعی نیست. اما در کاربردهای دنیای واقعی، ماشین ها به دلایلی از قبیل خرابی های ناگهانی، فعالیت های نگهداری و تعمیرات، کارهای از قبل برنامه ریزی شده در همه دوره های زمانی در دسترس نیستند. در این تحقیق، ماشین ها در زمان های مختلفی در دسترس قرار می گیرند و همچنین در بازه ی مشخصی از زمان در طول دوره زمانبندی به دلایل مختلف از دسترس خارج می شوند. زمان آماده سازی هر کار به کار قبلی که روی همان ماشین پردازش شده و نیز به نوع ماشین بستگی دارد و هر ماشین ممکن است توانایی پردازش بعضی از کارها را نداشته باشد. همچنین تابع هدف مساله به صورت کمینه کردن مجموع زودکردها و دیرکردها می باشد. بدین منظور، مساله مورد بررسی به صورت یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط ارائه می شود. به دلیل NP-hard بودن مساله و همچنین به منظور حل مساله در مقیاس بزرگ، یک الگوریتم رقابت استعماری ارائه می شود. به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، تعدادی مساله نمونه حل و نتایج تحلیل میشوند.

The most crowded cities in the world are located in high risk seismic areas. For humanitarian logistics system structure in highly populated cities we must search for fast and reliable monitoring and transportation methods with a futuristic mind. It is desirable to have a pre-planned immediate and automated post-disaster mapping, and transporting system. Due to roads blockage and time limits in the disaster response phase, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) can be utilized for relief distribution and rapid damage assessment. Also for medium to long-term ground response phase more complex but realistic models are needed. In this study we present relief distribution and damage assessment systems alongside mathematical linear programming formulations and heuristics. In an applied sense the research improves the emergency preparedness and post-earthquake response activities. A relief distribution system by medium-scale UAV helicopters is investigated and the outcomes reveal that the system has efficient capability for urban areas with high population density. Moreover, a rapid damage assessment system is presented in which multiple UAVs are deployed to collect the images from the earthquake site and create a response map for extracting useful information. Furthermore the covering tour location routing problem with replenishment at intermediate depots (CLRPR) is developed. The investigation represents a new bi-objective integer linear programming model that minimizes the total weighted waiting time and the total amount of lost demands. Among the different applications of the problem, this study concentrates on the post-earthquake relief distribution system. The mathematical models are coded in GAMS and solved by Cplex solver. Furthermore, some meta-heuristic algorithms are presented for CLRPR in order to find the near optimal solutions of large scale problems.

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.

به منظور کاهش هزینهها و افزایش کارایی سیستم زنجیره تامین، انبارداری عبوری یکی از مهمترین استراتژیهای انبارداری برای ترکیب محصولات از تامینکنندههای مختلف به مشتریان مختلف است. محصولات با کامیونهای ورودی از تامینکنندگان جمعآوری شده و سپس به وسیلهی کامیونهای خروجی از طریق انبار عبوری به سمت مشتریان حرکت داده میشوند. زمانبندی کامیونها نقش مهمی را در سیستم انبارداری عبوری ایفا می کند. در این پژوهش حالتی از انبارعبوری مورد بررسی قرار گرفته است که در آن کامیون ورودی می تواند به عنوان کامیون خروجی نیز استفاده شود. این کار مزایایی چون کاهش زمان تخلیه و بارگیری و کاهش هزینه های اجاره ی کامیون را به همراه دارد. به منظور بررسی دقیق این حالت از مساله، مدل ریاضی معادل آن توسعه داده شده است و به منظور دست یابی به جواب مناسب برای مسایلی با ابعاد بزرگتر، الگوریتم فرا ابتکاری شیرمورچه مورد استفاده قرار گرفته و میزان کارایی این الگوریتم در حل چنین مسایلی سنجیده شده است.

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.

برنامه ریزی برای پیشگیری از وقوع حوادث از یک سو و تصمیم گیری های درست برای کاهش اثرات ناشی از وقوع بحران از سوی دیگر، اهداف کلیدی مدیریت بحران هستند. در این تحقیق، مساله مکان یابی و مسیریابی تسهیلات اضطراری با در نظر گرفتن احتمال خرابی مسیرهای ارتباطی و ازدحام تسهیلات اورژانسی در زمان وقوع بحران، بررسی می گردد. بدین منظور یک مدل برنامه ریزی ریاضی دوهدفه برای انتخاب مکان استقرار تسهیلات، تخصیص مصدومان به تسهیلات و تعیین مسیرهای ارتباطی ارائه می شود. تعداد سرورهایی که در هر تسهیل، مستقر می گردند، از قبل مشخص نبوده و جزو متغیرهای تصمیم مدل ریاضی می باشند. در هنگام وقوع بحران، خدمت دهندگان مستقر در تسهیلات برای خدمت رسانی به آسیب دیدگان به محل آنها اعزام می شوند. خدمت دهندگان تا زمانی که برای ارائه خدمت اعزام شده اند، در دسترس نخواهند بود و بنابراین در هر تسهیل، احتمال مشخصی را می توان برای بلوکه شدن (عدم حضور خدمت دهنده در تسهیل) محاسبه نمود. توابع هدف مدل ارائه شده شامل کمینه نمودن نرخ مصدومان پوشش نیافته و کمینه نمودن میانگین زمان های سفر در واحد زمان است. از آنجایی که در مدل های چندهدفه امکان دستیابی به یک راه حل بهینه برای تمامی اهداف مقدور نیست، از روش محدودیت اپسیلون برای به دست آوردن مجموعه کامل راه حل های موثر استفاده می شود. همچنین به دلیل ناچندجمله ای سخت بودن مساله تحت بررسی، برای حل آن در اندازه های بزرگ، از یک الگوریتم ژنتیک چندهدفه مبتنی بر جستجوی نامغلوب استفاده می شود. صحت مدل ریاضی و کارایی الگوریتم ارائه شده از طریق ارائه تعدادی مثال عددی مورد ارزیابی قرار می گیرد.

خون به عنوان عنصر حیاتی سیستم سلامت نقش اساسی را در این سیستم ایفا میکند زیرا تحت هیچ شرایطی کمبود آن جبرانپذیر نیست چرا که منجر به مرگ انسانها میشود. عمده مصرفکنندگان محصولات خونی بیمارستانها هستند که از این محصول برای عملهای جراحی و در برخی موارد از مشتقات محصولات خونی برای درمان بیماریها استفاده میکنند. طراحی یک زنجیره تامین یکپارچه و بهرهور برای تامین و توزیع خون بسیار حیاتی است، زیرا یک محصول فسادپذیر میباشد و دارای طول عمر کوتاهی است. هر زنجیره شامل سه سطح تولیدکننده، توزیعکننده و مشتری است، این سطوح در زنجیره تامین خون اهداکنندگان هستند که به عنوان تامین کنندگان اصلی محصولات خونی شناخته میشوند، بانکها یا مراکز خونی که وظیفه جمع آوری، پردازش، ذخیرهسازی و توزیع محصولات خونی را بر عهده دارند و مشتریان که همان بیمارستانها هستند. در این تحقیق هر سه سطح زنجیره تامین خون برای نزدیک شدن به شرایط واقعی در نظر گرفته میشوند، علاوه براین جمع آوری سیار محصولات خونی منجر به کاهش هزینهها و افزایش خودکفایی زنجیره میشود که در این مسئله در نظر گرفته میشود. درواقع در این تحقیق به مکانیابی تسهیلات دائم و استقرار سایتهای سیار به صورت دورهای پرداخته میشود. همچنین توزیع، چند محصولی است که سه نوع محصول مشتق شده از خون کامل را توزیع میکند که مسیریابی بهینه برای این توزیع در نظر گرفته میشود. بر اساس این سطوح یک مدل ریاضی برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط طراحی میشود که هدف آن حداقل کردن هزینههای ایجاد مرکز ثابت، سیار، و توزیع محصولات است. به علت پیچیدگی مسئله الگوریتم فرا ابتکاری ترکیبی آنلینگ شبیه سازی شده و ژنتیک برای حل مسئله توسعه داده میشود. برای ارزیابی عملکرد الگوریتم تعداد 15 مثال در ابعاد مختلف حل شده است. همچنین از این مدل و الگوریتم برای برنامهریزی سازمان انتقال خون شهرستان سنندج استفاده می-شود تا کارایی مدل در شرایط واقعی مورد بررسی قرار گیرد.

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.

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.

حمل و نقل دریایی مهم‎ترین ابزار حمل و نقل کالا در دنیا به‎شمار می رود. ارزانی نسبی و قابلیت حمل حجم بالایی از کالاها از مهم‎ترین مزیت های این روش است. انتقال بسیاری از کالاهای جامد به صورت کانتینری و توسط کشتی های کانتینربر انجام می گیرد که بعد از نفت‎کش‎ها بزرگ‎ترین نوع کشتی ها به شمار می روند. بنادر به عنوان نقاط اتصال، نقش بسیار مهمی در بحث حمل و نقل دریایی دارند و نقش اساسی در حمل و نقل کالاها را بر عهده دارند. این نکته که بخش مهمی از صادرات و واردات کشور توسط بنادر دریایی انجام می گیرد و حمل و نقل دریایی، نوع غالب حمل و نقل در جهان است و بهبود کوچکی در بخش حمل و نقل دریایی، دارای اثر مالی قابل توجهی برای کشور است، اهمیت مطالعه و بررسی روی این موضوع را خاطرنشان می‎کند. این پایان نامه با هدف مدل سازی سیستم تخلیه و بارگیری بنادر کانتیری و بهبود فرایند حمل و نقل کالا در این بنادر، شناسایی نقاط ضعف و قوت آنها و انجام بهینه سازی بر اساس مولفه های آن تالیف شده است. نظریه صف به عنوان یک نظریه قابل اتکا در مطالعه سیستم ها و شبکه‎ها پایه بررسی این پایان نامه را تشکیل می دهد. این نظریه با تبدیل سیستم‎های مختلف به یک سیستم صف و مطالعه و تحلیل پارامترهای گوناگون آن اطلاعات مفیدی را در اختیار پژوهش گر قرار داده و راه را برای مطالعه و تحلیل این سیستم هموار می کند. برای بررسی کارآیی مدل ارائه شده بر مبنای سیستم‎های صف تعدادی مثال عددی برای آن طرح و توسط نرم افزار GAMS و حل کننده CPLEX حل شده است. یک روش فراابتکاری بر مبنای الگوریتم ژنتیک نیز برای حل مساله در ابعاد بزرگ، ارائه و مورد بررسی قرار گرفته است.

در زنجیره تامین، تخلیه-بارگیری هم زمان یکی از سیستم های نوین جهت بهبود عملکرد عملیات مراکز توزیع به شمار می آید. تخلیه-بارگیری هم زمان یک استراتژی لجستیکی است که در آن کالاهایی که از کامیون های ورودی باراندازی شده اند، بدون هیچ گونه ذخیره سازی، (تقریبا) به صورت مستقیم بر روی کامیون های خروجی بارگیری می شوند، بنابراین هیچ موجودی در مراکز توزیع باقی نمی ماند. در این تحقیق، مساله تخصیص کامیون ها به درب های بارانداز و زمان بندی هم زمان کامیون های ورودی و خروجی در سیستم تخلیه-بارگیری هم زمانی با وجود چندین درب حهت تخلیه و بارگیری مطالعه و بررسی می گردد. بدین منظور برای مساله تحت مطالعه یک مدل ریاضی برنامه ریزی مرکب عدد صحیح پیشنهاد شده است. به علاوه به دلیل ناتوان بودن نرم افزار بهینه ساز GAMS در حل مسائل با ابعاد بزرگ، یک الگوریتم فراابتکاری شبیه سازی تبرید برای حل مسائل با ابعاد بزرگ ارائه شده است. سپس جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، چندین مثال عددی که به صورت تصادفی ایجاد شده اند، بررسی می گردند.

زمان بندی سیستم حمل الوار شامل طراحی بهترین مسیرهای ممکن برای کامیون های خدمت دهنده به مجموعه ای از محل های بارگیری و کارخانه های متعدد است. کارخانه ها تقاضاهای خود را براساس تعداد واحد بار ارسالی وسایل نقلیه از محل های بارگیری دریافت می کنند. از آنجایی که در این مسایل اغلب تقاضای کارخانه ها بیش از ظرفیت وسایل نقلیه است هر محل بارگیری و کارخانه می توانند با بیش از یک وسیله نقلیه خدمت دهی شوند. فعالیت های حمل و نقل بین محل های بارگیری و کارخانه ها باید تا حد ممکن به صورت موثر برنامه ریزی شوند. در این تحقیق زمان بندی سیستم حمل الوار با در نظر گرفتن ناوگان ناهمگنی از وسایل نقلیه (لزومی به بارگیری کامل وسایل نقلیه نیست) و همچنین یک پنجره زمانی نرم برای هر کارخانه مورد بررسی قرار می گیرد. هدف این مساله، کمینه سازی هزینه حمل و نقل است که با توجه به وجود پنجره زمانی نرم به دو بخش کلی تقسیم می شود. بخش اول، هزینه مسافت های طی شده توسط وسایل نقلیه است که شامل هزینه مسافت هایی که هر وسیله نقلیه بدون بار طی کرده، مسافت هایی که وسیله نقلیه با بار ناکامل طی کرده و حتی مسافت هایی که وسیله نقلیه با بار کامل طی کرده می شود. در بخش دوم، هزینه زودکرد و دیرکرد برای هر کارخانه محاسبه می شود. در این تحقیق یک مدل برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح آمیخته ارائه می شود. برای سنجش کارایی مدل و درستی آن، چند مثال عددی، ارائه و توسط نرم افزار GAMS حل می شود. با توجه به پیچیدگی مساله مورد بررسی، الگوریتم تبرید شبیه سازی شده به منظور حل مسایل در سایز متوسط و بزرگ توسعه داده می شود.

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.

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

در اکثر تحقیقات انجام گرفته در زمینه مکان یابی تسهیلات خراب شونده، فرض شده است که تقاضاها گسسته بوده و بر روی گره ها واقع شده اند. در حالی که به تازگی، واقع بودن مشتریان بر روی کمان های موجود در شبکه نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن اطلاعات کامل و یا ناقص مشتریان از وضعیت خرابی تسهیلات، اخیرا ادبیات مکان یابی تسهیلات خراب شونده به دو شاخه تقسیم شده است. در این رساله به بررسی مکان یابی شبکه ای تسهیلات خراب شونده با فرض بی اطلاع بودن مشتریان از وضعیت خرابی تسهیلات پرداخته می شود. همچنین فرض شده است که مشتریان با توزیع یکنواخت بر روی کمان های موجود در شبکه توزیع شده اند. یکی از مفروضات مهم، امکان هم مکان بودن دو یا چند تسهیل می باشد. تاکنون تنها حالت دو تسهیلی این مساله بررسی شده است. در حالی که در تحقیق پیش رو، برای حالت n تسهیلی مساله، مدل ریاضی با فرم بسته ارائه می شود. در این مساله، مشتریان تا زمانی در سیستم جستجو می نمایند که خدمت خود را دریافت نمایند؛ مشتریان، تنها در صورتی از سیستم خارج می شوند که تمامی تسهیلات موجود در سیستم را خراب بیابند. تابع هدف این مساله، کمینه نمودن مجموع سفرهای مشتریان موجود در سیستم می باشد. در این تحقیق، ارتباط بین احتمال خرابی و هم مکانی تسهیلات بررسی می شود. به جهت ناچندجمله ای سخت بودن مساله، یک الگوریتم ژنتیک برای حل آن معرفی می گردد. سپس، با ارائه تعدادی مساله نمونه در ابعاد مختلف و حل آنها توسط الگوریتم معرفی شده و حل گر CPLEX، نحوه عملکرد این الگوریتم مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که این الگوریتم قادر است در زمانی کوتاه، راه حل های مناسبی را ارائه نماید.

کلاس نسبتاً جدیدی از مسائل زمان بندی شامل چندین عامل می شود که هر عامل برای استفاده از یک پردازشگر مشترک به منظور اجرای کارهایش با سایر عوامل در رقابت است و معیار مختص به خود را برای بهینه کردن دارد. این تحقیق مساله زمان بندی تک ماشینه دوعامله را با یک بازه ثابت عدم دسترسی به ماشین نشان می دهد. هدف مساله حداقل کردن مجموع دیرکرد کارهای عامل اول است مشروط بر اینکه تاخیر کارهای عامل دوم نباید از یک حد داده شده تجاوز کند. دو مدل برنامه ریزی عددصحیح مختلط برای یافتن جواب های بهینه فرموله شده است که برای مسائل نمونه با سایز کوچک موثر است. برای این مساله چندین قانون غلبه پیشنهاد شده است؛ به منظور حل مسائل نمونه با سایز متوسط تا بزرگ، یک الگوریتم فراابتکاری تبرید شبیه سازی شده ترکیبی با قانون غلبه برای یافتن جواب های نزدیک به بهینه برای مساله توسعه داده شده است. آزمایشات محاسباتی برای ارزیابی عملکرد هر یک از مدل های برنامه ریزی ریاضی و الگوریتم تبرید شبیه سازی شده پیشنهادی انجام شده است. آزمایشات محاسباتی نشان می دهند که مدل های ریاضی پیشنهادی توانایی حل مسائل نمونه تا 100 کار را در زمانی منطقی دارند و عملکرد الگوریتم تبرید شبیه سازی شده ترکیبی بسیار خوب بوده و میانگین درصد خطای نسبی برای تمامی مسائل نمونه کمتر از 25/1 درصد است.

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.

در دنیای به سرعت در حال تغییر کنونی شیوه رقابت بین سازمانها از حالت رقابت بین سازمانهای فردی به سوی رقابت بین سیستم های زنجیره تامین گرایش پیدا نموده است. مدل های سنتی زمان بندی، تنها توالی کارهایی که در مرحله تولید مورد پردازش قرار می گیرند را تحت پاره ای از محدودیتها مورد بررسی قرار می دهند لیکن در شرایط کنونی، مدلهای مذکور از کفایت لازم برخوردار نبوده و باید به منظور سازگاری مرحله تولید و توزیع، ملاحظات حمل و نقلی نیز در این مدلها لحاظ گردد. تولیدکنندگان نوین به منظور نیل به مزایای رقابتی تاکید بسیاری بر هماهنگی و یکپارچگی مولفه های گوناگون زنجیره تامین دارند. در این پژوهش به منظور یکپارچه نمودن سیستم تولید و توزیع به بررسی سیستم تحویل دسته ای در محیط کارگاه جریان دو ماشینه با هدف کمینه سازی مجموع زمان حضور کارها در سیستم و هزینه های تحویل پرداخته می شود. مساله مورد بررسی ابتدا به صورت یک مدل ریاضی فرموله شده و سپس مجموعه ای از قواعد غلبه ارائه و اثبات می شوند. به دلیل پیچیدگی مساله مذکور، یافتن جواب بهینه مسائل با ابعاد بزرگ در زمانی منطقی مقدور نمی باشد. بنابراین، یک روش حل کارا که متشکل از ترکیب قواعد غلبه و یک الگوریتم رقابت استعماری است، برای حل آن توسعه داده می شود. همچنین به منظور بررسی عملکرد الگوریتم ترکیبی ارائه شده، تعدادی مساله نمونه تولید و حل می شود. نتایج به دست آمده نشان میدهند الگوریتم ترکیبی پیشنهادی کارایی بیشتر و پیچیدگی محاسباتی کمتری دارد.

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.

مسائل مکان یابی شبکه ای به بحث پیرامون تعیین مکان استقرار تسهیلات در شبکه ای از گره ها و کمان ها می پردازند. در این دسته از مسائل، فواصل بین نقاط از طریق کوتاهترین مسیر ممکن بین گره ها تعیین می شود. در این تحقیق، با در نظر گرفتن مشتریان کم حوصله، مساله مکان یابی شبکه ای برای تسهیلات مستعد ازدحام بررسی می گردد. در چنین تسهیلاتی، زمان های خدمت دهی در مقایسه با فواصل زمانی بین ورود مشتریان متوالی محسوس است بنابراین در اغلب مواقع، صفی از مشتریان در محل تسهیل تشکیل می شود. در بسیاری از سیستم های خدمت دهی دنیای واقعی، بخشی از مشتریان به دلیل بی حوصلگی ناشی از ازدحام، از دریافت خدمت منصرف می گردند. بی حوصلگی زمانی اتفاق می افتد که زمان انتظار در صف و یا به عبارتی طول صف انتظار به طور نامطلوبی طولانی شود. در چنین وضعیتی مشتری بی حوصله، با دیدن صف انتظار طولانی، تمایلی به ورود یا ماندن در صف انتظار از خود نشان نمی دهد. این مساله موجب از دست رفتن بخشی از تقاضا خواهد شد. در نظر گرفتن تقاضای از دست رفته می تواند به واقعی و کاراتر شدن مدل های ریاضی مکان یابی، کمک شایانی نماید. در این تحقیق فرض می شود که هر مشتری به نزدیک ترین تسهیل مراجعه می کند و در صورتی که در این تسهیل با طول صفی بیش از آستانه تحملش رو به رو شود، برای دریافت خدمت منتظر نمانده و به نزدیک ترین تسهیل به تسهیل فعلی مراجعه می نماید. اگر طول صف انتظار در تسهیل دوم نیز بیش از آستانه تحمل مشتری باشد، مشتری به طور کلی از دریافت خدمت صرف نظر می کند. انصراف مشتری از دریافت خدمت به معنی خروج وی از سیستم و از دست رفتن تقاضا تلقی می شود. یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح آمیخته با تابع هدف کمینه کردن مجموع تقاضاهای از دست رفته ناشی از ازدحام در تسهیلات برای این مساله توسعه داده می شود. سپس به منظور اعتبارسنجی مدل ارائه شده، تعدادی مثال عددی در ابعاد کوچک توسط نرم افزار بهینه ساز GAMS حل و تحلیل می شوند. در ادامه با توجه به پیچیدگی مساله مورد مطالعه، یک الگوریتم ژنتیک مبتنی بر شبیه سازی-بهینه سازی به منظور حل مسائل با ابعاد متوسط و بزرگ توسعه داده می شود.

تحقیق حاضر به بررسی مساله زمان بندی جریان کارگاهی دو ماشینه با امکان برون سپاری کارهامی پردازد. فرض بر این است که کارها در زمان های متفاوتی در دسترس قرار می گیرند. هر کار یا در داخل و به وسیله ماشین های داخلی پردازش می شود و یا به پیمانکاران سفارش داده می شود. مرحله اول کار های برون سپاری شده توسط پیمانکار اول و مرحله دوم آن هاتوسط پیمانکار دوم تکمیل می شود.به منظور کاهش هزینه های حمل و نقل، انتقال بین دو پیمانکار می تواند به صورت دسته ای انجام شود.هدف انتخاب بعضی از کارها برای سفارش به پیمانکار، تعیین توالی پردازش کارها روی ماشین های داخلی ، تعیین توالی کار های برون سپاری شده و گروه بندی کارهای برون سپاری شده به منظور انتقال بین پیمانکاران می باشد به طوری که مجموع هزینه های برون سپاری و حمل و نقل و نیز حداکثر زمان تکمیل کمینه گردد. مساله به صورت دو مدل ریاضی مختلف مدل سازی شده و عملکرد آنها با یکدیگر مقایسه می شود. برای مساله مورد بررسی، تعدادی قواعد غالب ارائه و اثبات می گردد. با توجه به قویاً NP-hard بودن مساله، یافتن جواب بهینه برای مسائل با ابعاد بزرگ در زمانی منطقی و قابل قبول امکان پذیر نمی باشد. در نتیجه، به منظور حل مساله در زمانی قابل قبول، یک روش حل که متشکل از قواعد غالب و یک الگوریتم کلونی مورچگان می باشد، توسعه داده شده است. الگوریتم پیشنهادی شامل دو فاز می باشد که از بهترین جواب فاز اول به عنوان یک جواب اولیه در فاز دوم استفاده می شود. نتایج محاسباتی حاکی از کارایی الگوریتم پیشنهادی می باشد.

این تحقیق به بررسی مساله ی زمان بندی تک ماشین با دو عامل استفاده کننده می پردازد. استفاده ی همزمان دو یا چند عامل از یک ماشین مشترک، یکی از مهم ترین مفروضاتی است که در سال های اخیر مورد توجه محققین بوده است. دو عامل مستقل هر یک دارای مجموعه ای از کارها هستند و می خواهند آنها را با توجه به هدف خود روی یک ماشین مشترک زمان بندی کنند. تمام کارها در زمان صفر در دسترس بوده و پردازش آنها بدون وقفه صورت می گیرد. زمان پردازش کارها و موعد تحویل آنها قطعی و مشخص است. رویکرد هر دو عامل تحویل به هنگام کارهای مربوط به خود است و هدف مساله زمان بندی تمام کارها است به طوری که مجموع زودکردها و دیرکردهای مربوط به کارهای عامل اول کمینه شود به شرطی که هیچ یک از کارهای عامل دوم زودکرد یا دیرکردی بیش تر از یک حد مشخص نداشته باشد. به دلیل بی قاعده بودن تابع هدف، وجود بیکاری های غیرضروری بین پردازش کارها می تواند مفید باشد و این موجب افزایش پیچیدگی مساله می شود. این مساله با دو رویکرد مختلف مدل سازی شده است و پس از آن، مجموعه ای از ویژگی ها و قواعد برتری جواب ها به صورت قضایای غلبه ارائه و اثبات شده اند. به دلیل پیچیدگی مساله، نمی توان یک الگوریتم با زمان حل چندجمله ای برای آن ارائه داد. در نتیجه، دو الگوریتم بهبود حریصانه و شش الگوریتم ابتکاری جست وجوی محلی با ایده های مختلف برای حل مساله ی مذکور توسعه داده شده است. در پایان، به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم های مختلف، تعدادی مساله ی نمونه طراحی و حل شده است. نتایج محاسباتی کارآیی الگوریتم های ارائه شده را نشان می دهند.

طراحی شبکه ی توزیع از سه مساله ی مکان یابی - تخصیص، مسیریابی وسیله ی نقلیه و کنترل موجودی تشکیل شده است. یکپارچگی اجزای سیستم توزیع، نقش مهمی را در بهبود عملکرد آن ایفا نموده و می تواند زنجیره ی تامین را در رسیدن به اهدافش از هزینه ی کم تا پاسخگویی بالا کمک نماید. در این تحقیق، یک شبکه ی توزیع سه سطحی شامل یک تامین کننده ی اصلی، چند مرکز توزیع بالقوه و تعدادی مشتری مورد مطالعه قرار می گیرد و به منظور یکپارچه سازی شبکه ی مذکور، مسائل مکان یابی مراکز توزیع، تخصیص مشتریان به مراکز توزیع فعال شده، مسیریابی وسایل نقلیه با در نظر گرفتن محدودیت پنجره های زمانی و کنترل موجودی مراکز توزیع به صورت همزمان در نظر گرفته می شوند. بدین منظور ابتدا برای مساله ی مورد بررسی یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح آمیخته با هدف کمینه کردن مجموع هزینه های مکان یابی، تخصیص، مسیریابی و کنترل موجودی توسعه داده می شود. سپس به منظور اعتبارسنجی مدل ارائه شده چند مساله در ابعاد کوچک توسط نرم افزار بهینه سازی GAMS حل و تحلیل می شوند. در ادامه با توجه به پیچیدگی مساله ی موردمطالعه، دو الگوریتم فراابتکاری آنلینگ شبیه سازی شده و ژنتیک به منظور حل مسائل با ابعاد متوسط و بزرگ توسعه داده می شوند. نتایج محاسباتی بر روی مسائل نمونه، حاکی از کارایی مناسب هر دو الگوریتم در حل مسائل با ابعاد کوچک است. همچنین این نتایج نشان می دهند که با افزایش ابعاد مساله، الگوریتم آنلینگ شبیه سازی شده از الگوریتم ژنتیک کاراتر می باشد.

تعیین برنامه زمان بندی و توالی عملیات در مسائل برنامه ریزی تولید به عنوان یکی از عوامل کلیدی موفقیت در هر سازمان تولیدی نقش مهم و موثری دارد زیرا زمان بندی تولید باعث جلوگیری از انباشت سرمایه، تقلیل ضایعات، کاهش و یا حذف بیکاری ماشینآلات و تلاش برای استفاده بهتر از آنها، پاسخگوئی به موقع به سفارش های مشتریان و تامین مواد اولیه و قطعات مورد نیاز در موقع مناسب می شود. مسائل زمان بندی تولید بسیار متنوع هستند. هدف زمان بندی تولید تخصیص منابع محدود در طول زمان برای انجام گروهی از فعالیت ها است. داشتن یک برنامه زمان بندی تولید مناسب، تاثیر زیادی بر افزایش کارایی و دسترسی به اهداف سازمان دارد. مدل زمان بندی تولید در هر یک از سازمان های تولیدی با توجه به اهداف و اولویت های دسترسی به هر یک از آنها متفاوت است. بنابراین برای تعیین مدل زمان بندی مناسب در سازمان ابتدا باید اهداف، اولویت و محدودیت منابع مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق، مساله زمان بندی در محیط جریان کارگاهی با دو ماشین پردازشگر دسته ای مورد مطالعه قرار گرفته است. در ارتباط با مسائل زمان بندی، نسل جدیدی از پردازش کارها به صورت پردازش همزمان دستهای در محیطهای صنعتی معرفی شده است که موجب کاهش در زمان های آمادهسازی، هزینههای حمل و تسریع در عملیات پردازش نسبت به پردازش تکی کارها می گردد. در این نوع پردازش با توجه به محدودیتی که برای اندازه هر دسته جهت پردازش وجود دارد، تعداد محدودی کار تا جایی که از ظرفیت دسته تجاوز نکنند در دسته قرار گرفته و روی ماشین پردازشگر دستهای پردازش می شوند. در این پایاننامه، مدل ریاضی جدید با محدودیت های ناسازگاری کارها و اندازه ظرفیت دسته، با هدف کاهش هزینه حداکثر زمان تکمیل کارها در مساله زمان بندی جریان کارگاهی با ماشینهای پردازشگر دستهای ارائه گردیده است. از آن جایی که مدل پیشنهادی ناچندجمله ای سخت (NP hard) است، روش حلی بر مبنای الگوریتم کلونی مورچگان و آنلینگ شبیه سازی شده، توسعه داده شده است. جهت ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، مسائل نمونه به صورت تصادفی ایجاد شده و راه حل های به دست آمده از الگوریتم های پیشنهادی با مقدار حد پایین به دست آمده از مطالعات گذشته پژوهشگران مقایسه گردیده است .

مساله مکانیابی شبکهای از جمله مسائل جدید در حوزه مسائل مکان یابی می باشد. در این مساله، جابجایی ها 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 شده است 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 به تقاضای مشتریان انتخاب گردند. فرض شده است که مکان و زمان وقوع تقاضاها در امتداد کمان های شبکه، متغیرهای تصادفی مستقل هستند بدین صورت که مکان وقوع یک تقاضا به صورت یکنواخت در هر یک از کمان ها توزیع شده است و تقاضاها براساس فرآیند پواسان تولید می شوند. هدف این مساله، کمینه کردن مجموع زمان های سفر و انتظار مشتریان می باشد. فرض شده است 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. مساله موردنظر در قالب یک مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح آمیخته، مدلسازی شده است. از آنجایی که مساله تحت بررسی از جمله مسائل ناچندجمله ای سخت می باشد، برای حل آن، سه الگوریتم فراابتکاری ژنتیک، ممتیک و آنلینگ شبیه سازی شده، ارائه شده اند. برای آزمودن کارایی الگوریتم های پیشنهادی، تعدادی مساله تصادفی در اندازه های مختلف تولید شده و نتایج حل الگوریتم های فراابتکاری با نتایج به دست آمده از حل مدل توسط نرم افزار GAMS (حل کننده CPLEX) مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که الگوریتم های ابتکاری پیشنهادی می توانند راه حل های قابل قبول را در زمان های محاسباتی کم، به دست آورند.

هاب ها تسهیلاتی هستند که در بسیاری از سیستم های توزیع برای تعویض و انتقال جریان بین مبدا ها و مقصد ها استفاده می شوند. مسایل مکان یابی هاب زمانی مطرح می شوند که جابه جایی مستقیم اقلام بین زوج های مبدا- مقصد به دلیل هزینه بالای ایجاد شبکه مورد نیاز عملا امکان پذیر نبوده و جابجایی جریان از طریق هاب ها هزینه کمتری نسبت به جابجایی مستقیم بین گره ها دارا است. مساله هاب مرکز در شبکه ای از هاب ها مطرح می شود که به منظور جابجایی اقلام حساس به زمان طراحی شده اند. در این نوع از مسائل، هدف خدمت رسانی با صرف حداقل مجموع هزینه ها یا زمان سرویس نیست بلکه هدف خدمت دهی به دورترین مشتری در کمترین زمان ممکن است. مساله هاب مرکز با تخصیص تکی و ظرفیت محدود به دنبال انتخاب مکان تعدادی هاب و سپس تخصیص گره های غیرهاب به دقیقا یک هاب می باشد به گونه ای که بیشینه زمان/مسافت بین هر زوج مبدا مقصد کمینه شود. این مساله یک مساله سخت در حوزه مکان یابی - تخصیص محسوب می شود و بدین جهت در این تحقیق، دو روش فرا ابتکاری برای حل مساله استفاده شده است. در این تحقیق، یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح آمیخته برای مساله فوق توسعه داده می شود. ابتدا با استفاده از الگوریتم بازپخت شبیه سازی شده که روشی بهبود دهنده محسوب می شود مدل حل می گردد سپس الگوریتم بهینه سازی دسته مورچگان که یک روش سازنده می باشد برای حل استفاده می شود. نتایج این دو روش فراابتکاری با استفاده از داده های استاندارد AP با یکدیگر و همچنین با نتایج حاصل از LINGO مورد مقایسه و بررسی قرارگرفته اند. نتایج محاسباتی بر روی داده های نمونه، حاکی از کارایی مناسب الگوریتم های حل ارائه شده در یافتن جواب های نزدیک به جواب بهینه می باشد.

تکنولوژی گروهی یک فلسفه ی تولیدی است که سعی دارد با حفظ انعطاف پذیری تولید کارگاهی، کارایی سیستم های تولید انباشته را افزایش دهد. به عبارتی به منظور افزایش بهره وری به گروه بندی منابع تولیدی، اطلاعات و قطعات می پردازد. سیستم های تولید سلولی به عنوان کاربردی از مفهوم تکنولوژی گروهی، براساس تشابه بین الزامات تولیدی به گروه بندی قطعات تولیدی می پردازند و خانواده های قطعات را تشکیل می دهند. خانواده های قطعات برای پردازش به گروه های از ماشین های نامتشابه که به طور فیزیکی همجوار هم هستند تخصیص داده می شوند. با وجود اینکه این سیستم ها از مزایای زیادی برخوردار هستند اما پایین بودن انعطاف پذیری در مقابل تغییرات تقاضا از بزرگترین معایب این سیستم ها به شمار می آید. راهکارهای مختلفی برای رفع مشکل یاد شده، ارائه شده است. یکی از این روش ها، طراحی سلول های تولیدی مجازی می باشد . یک سلول مجازی، گروه ی منطقی از منابع تولیدی است به گونه ای که به صورت فیزیکی قابل شناسایی نیست بلکه به صورت فایل های داده ای و درون کنترل کننده قابل تشخیص می باشد. اگرچه زمان های آماده سازی تاثیر به سزایی بر عملکرد سیستم تولیدی دارند، با این وجود تحقیقات اندکی در حوزه سیستم های تولید سلولی مجازی، زمان های آماده سازی را در نظر گرفته اند. از طرفی دیگر امروزه در شرکت های تولیدی، برون سپاری به عنوان روشی برای بهبود عملکرد سیستم تولیدی به صورت یک الزام در آمده است. بنابراین، در این تحقیق با مدنظر قراردادن زمان های آماده سازی وابسته به توالی عملیات و امکان برون سپاری مسئله ی زمان بندی سلول های مجازی به صورت یک مدل ریاضی ارائه شده است. نتیجه ی حل مثالی عددی، حاکی از تاثیرات قابل ملاحظه این فرضیات جدید بر مسئله ی زمان بندی سلول های مجازی می باشد. مدل ارائه شده از دسته ی مسائل چند هدفه می باشد بنابراین به منظور حل آن، علاوه بر استفاده از یک الگوریتم حل دقیق تحت عنوان محدودیت اپسیلون، یک الگوریتم ژنتیک دوهدفه نیز توسعه داده شده است. نتایج حل مثال های عددی، کارایی بالای الگوریتم حل توسعه داده شده را نشان می دهند.

در این تحقیق، شیوه ای نوین جهت ارزیابی و بررسی مساله تشکیل سلول در شرایط عدم قطعیت ارائه شده است. برای این منظور با به کارگیری ابزارهای فرآیند های تصادفی، تئوری صف و تئوری گراف مشخصات و شرایط یک سیستم تولیدی - مونتاژی در مساله تشکیل سلول در نظر گرفته شده است. به منظور بررسی اثرات سیستم تولیدی پایه در مساله تشکیل سلول، سیستم های مونتاژی به صورت یک شبکه باز صف مدل سازی شده اند. در شبکه طراحی شده، هر گره به عنوان یک ایستگاه خدمت دهی در نظر گرفته شده است و هر ایستگاه شامل عملیات تولیدی یا مونتاژی است. فرض شده که سیستم تولیدی، قابلیت تولید چند محصول متفاوت را دارا باشد. یکی دیگر از فرضیات کلیدی که در کمتر تحقیقی در نظر گرفته شده، فرض چرخش در شبکه مسیر های عملیاتی محصولات سیستم مونتاژی است. این اثرات در دو دسته اثرات مبتنی بر هزینه و اثرات مبتنی بر زمان توسط دو مدل برنامه ریزی عدد صحیح، بررسی شده اند. مدل نسخت که یک مدل یک هدفه است، اثرات زمانی سیستم تولیدی پایه را بر مساله تشکیل سلول در نظر می گیرد. مدل دوم که از تعمیم مدل اول به دست آمده است، تابع دیگری را جهت کمینه کردن هزینه کل سیستم تولید سلولی، به مدل می افزاید. جهت حل مدل اول، از الگوریتم های فراابتکاری متعارفی همچون الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ممتیک استفاده شده است. همچنی در حل مدل دوم، یک الگوریتم حل دقیق تحت عنوان Є-Constraint توسعه داده شده است. نتایج حل مثال های عددی، کارایی بالای الگوریتم های حل توسعه داده شده را نشان می دهند.

معاملات در بازارهای مالی و به خصوص بازار فارکس نقشی بسیار مهم و حیاتی را در فعالیت بانکها و شرکتهای تجاری بزرگ بازی می کند، از این رو توانایی انجام معاملات سودآور در این بازارها به مسئله ای پر اهمیت تبدیل شده است. یکی از روشهای مورد استفاده برای معامله در تمامی بازارها، معامله با استفاده از موقعیت اجرام آسمانی نسبت به هم یا به عبارت دیگر استرولوژی مالی می باشد که از سالیان بسیار دور مورد استفاده بوده و اخیرا و به طور خاص در یک قرن اخیر با توجه به پیشرفتهای علوم محاسباتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در حال حاضر اکثریت قریب به اتفاق تحلیل های مالی بر بعد قیمت صورت می گیرد در حالی که در تحلیلهای استرولوژی مالی تحلیل بر روی هر دو بعد زمان و قیمت انجام شده و در تحلیل بیان می شود که در کدام قیمت و چه زمانی چه نوع معامله ای باید انجام شود و این دید بسیار کاملتری را به معامله گران بازارهای مالی می دهد. اما مشکلی که در این رابطه وجود دارد این است که تعداد این اتفاقات در روز بسیار زیاد می باشد و اینکه کدامیک از این حوادث بر یک بازار خاص تاثیر می گذارند مساله ای است که هنوز مبهم می باشد. لذا به نظر می رسد استفاده از علوم داده کاوی، یادگیری ماشین و ابزارهای هوش مصنوعی می تواند در استخراج این قوانین کارایی بالایی داشته باشد. در این تحقیق سعی می شود تا با استفاده از علم هوش مصنوعی این تاثیرات، بر قیمت پوند دلار در بازار فارکس بررسی و قوانین مربوطه استخراج شوند.

در پایان نامه حاضر، طراحی جامع سیستم تولید سلولی با در نظر گرفتن حوزه های مهم طراحی شامل تشکیل سلول، جانمایی سلولی و زمان بندی سلولی مورد مطالعه قرار می گیرد. ابتدا یک مدل ریاضی برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط به منظور حل همزمان مسائل تشکیل سلول و جانمایی سلولی با هدف کمینه کردن کل هزینه های حمل و نقل و تعیین چیدمان دقیق ماشین ها در سطح کارگاه ارائه می شود. سپس یک مدل ریاضی به منظور حل همزمان مسائل تشکیل سلول، جانمایی سلولی و زمان بندی سلولی با هدف کمینه کردن مجموع زمان های تکمیل کارها توسعه داده می شود. حل بهینه مثال های عددی حاکی از آن است که ادغام مسئله زمان بندی در مسائل تشکیل سلول و جانمایی سلولی تاثیر قابل توجهی در بهبود کارایی سیستم تولیدی دارد. دو الگوریتم ژنتیک برای حل هر یک از مسائل فوق توسعه داده می شوند و با استفاده از تعدادی مثال عددی، کارایی این الگوریتم ها با الگوریتم شاخه و کرانه مورد مقایسه قرار می گیرد. در ادامه، مدل ریاضی مسئله طراحی جامع سیستم تولید سلولی با اهداف مبتنی بر هزینه و زمان ارائه می شود. اعتبار سنجی مدل ارائه شده به کمک حل مدل به ازای مسئله ای با ابعاد کوچک با روش محدودیت اپسیلون صورت می گیرد. با توجه به پیچیدگی مسئله مورد نظر، یک الگوریتم ژنتیک دوهدفه به منظور حل مسائل با ابعاد بزرگ توسعه داده می شود. کارایی الگوریتم ژنتیک دوهدفه در حل مسائل با مرز موثر مقعر و همچنین در مقایسه با سایر الگوریتم های تکاملی مورد بررسی قرار می گیرد. طراحی جامع سیستم تولید سلولی با در نظر گرفتن سیستم حمل مواد نیز در این تحقیق مد نظر قرار می گیرد. در این رویکرد، ابتدا مدل ریاضی برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط مسئله ادغامی تشکیل سلول، جانمایی بین سلولی و طراحی سیستم حمل مواد و الگویتم های حل آن ارائه می شود. سپس، یک مدل ریاضی کارا به منظور حل مسئله جانمایی درون سلولی توسعه داده می شود. نتایج محاسباتی حاکی از قابلیت بالای رویکرد ارائه شده و کارایی الگوریتم ژنتیک مورد نظر است. در پایان، حل مسئله زمان بندی سلولی با در نظر گرفتن تاثیر قطعات استثنایی مدنظر قرار می گیرد.

این رساله به رویکرد جدیدی در طراحی سیستم های تولید سلولی در شرایط پویا می پردازد. رساله حاضر در دو بخش کلی ارایه می شود. بخش اول شامل بررسی توامان مساله تشکیل سلول و جانمایی سلولی در حالت پویا است. در بررسی انجام شده، مدلی غیرخطی ارایه شده است که مسایل تشکیل سلول پویا و جانمایی سلولی را در شرایط پویا به صورت ادغامی در نظر می گیرد. به دلیل پیچیدگی بالای محاسباتی، برای حل مدل پیشنهادی از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج محاسباتی نشان می دهند که در نظر گرفتن این مسایل به صورت ادغامی تاثیر قابل توجهی در کاهش هزینه ها دارد. در بخش دوم به بررسی الگوریتم های حل مناسب برای مساله تشکیل سلول پویا پرداخته شده است. دو الگوریتم دقیق، شامل الگوریتم های شاخه و کران و برنامه ریزی پویا و یک الگوریتم فراابتکاری با نام روش انفجار نارنجک، برای حل مساله تشکیل سلول پویا ارایه شده است. در پایان عملکرد الگوریتم های ارایه شده با یکدیگر مقایسه شده است.

در این تحقیق، از روشی جدید جهت بررسی قابلیت اطمینان ماشین ها در سیستم های تولید سلولی با در نظر گرفتن مسیر های عملیاتی چندگانه استفاده شده است. با توجه به ماهیت احتمالی مدت زمان خرابی ماشین ها، سعی شده است مدل های ریاضی مبتنی بر برنامه ریزی احتمالی در این زمینه ارائه گردد. در مدل اول که یک مدل یک هدفه است، اثرات هزینه ای خرابی ماشین ها در نظر گرفته شده است. از آنجایی که زمان انجام عملیات یکی از پارامتر های مهم در محاسبه ی هزینه خرابی ها می باشد، در مدل دوم سعی شده است این پارامتر به صورت احتمالی در نظر گرفته شود. در مدل سوم، علاوه بر اثرات هزینه ای خرابی ماشین ها، اثرات زمانی خرابی ماشین ها نیز در نظر گرفته شده است. در این مدل سعی شده است که به طور همزمان هزینه های سیستم و زمان سیکل کمینه گردد. جهت حل مدل اول، علاوه بر روش های حل دقیق، از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. برای حل مدل دوم و سوم از روش های حل دقیق استفاده شده است. از آنجایی که مدل سوم ارائه شده، یک مدل دو هدفه می باشد جهت حل آن از الگوریتم حل دقیق تحت عنوان ϵ-Constraint استفاده شده است.