دانشگاه صنعتی اصفهان

دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌ها

پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی صنایع

سید محمدرضا حسینی نسب

عنوان:

طراحی یک سیستم خبره به مقصود انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با در نظر داشتن مسئله تصمیم‌گیری

استاد راهنما:

دکتر سیدرضا حجازی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………………. 1

فصل اول: مقدمه

1-1    پیش‌گفتار………………………………………………………… 2

1-2    طرح مسئله، ضرورت و هدف پژوهش………………………….. 3

1-3    پرسش‌های پژوهش……………………………………………… 6

1-4    کاربرد نتایج پژوهش………………………………………………. 6

1-5    ساختار پژوهش…………………………………………………… 6

فصل دوم: مرور ادبیات

2-1    مقدمه…………………………………………………………… 8

2-2    رویکردهای مبتنی بر مقایسه……………………………….. 8

2-2-1     مقایسه از طریق تحلیل نظرات کاربران…………………. 9

2-2-2     مقایسه از طریق مدل‌های ریاضی……………………….11

2-2-3     مقایسه از طریق تحلیل ساختار و مراحل روش‌ها …….12

2-3    رویکردهای مبتنی بر انتخاب……………………………….. 13

2-3-1     انتخاب به کمک نمودار درختی…………………………. 13

2-3-2     انتخاب به کمک یک روش تصمیم‌گیری چندمعیاره……. 16

2-3-3     انتخاب به کمک سیستم خبره…………………………. 17

2-4    جمع‌بندی…………………………………………………….. 21

فصل سوم: مفاهیم و روش‌ها

3-1    مقدمه………………………………………………………… 23

3-2    معرفی مسائل تصمیم‌گیری چندمعیاره……………………. 23

3-2-1     تصمیم‌گیری چندمشخصه‌ای……………………………. 24

3-2-2     فرآیند تصمیم‌گیری چندمشخصه‌ای……………………. 25

3-3    طبقه‌بندی روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره……………. 26

3-3-1     طبقه‌بندی‌های کلان……………………………………… 26

3-3-2     طبقه‌بندی‌های تفصیلی…………………………………. 27

3-4    انتخاب روش‌های مورد بهره گیری در سیستم خبره……….. 30

3-5    معرفی روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره…………………. 32

3-5-1     جمع وزنی ساده………………………………………….. 32

3-5-2     ضرب وزنی………………………………………………… 33

3-5-3     فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی……………………………. 34

3-5-4     فرآیند تحلیل شبکه……………………………………….. 36

3-5-5     TOPSIS ……………………………………………………

3-5-6     تخصیص خطی……………………………………………. 38

3-5-7     ELECTRE …………………………………………………..

3-5-8     PROMETHEE………………………………………………

3-6    معرفی سیستم خبره……………………………………… 51

3-6-1     مفهوم سیستم خبره …………………………………..51

3-6-2     ویژگی‌های یک سیستم خبره……………………….. 52

3-6-3     اجزای یک سیستم خبره ………………………………53

3-6-4     روش‌های نمایش دانش………………………………. 54

3-6-5     زنجیره‌های استنتاج…………………………………… 55

3-6-6     روش‌های استنتاج……………………………………… 55

3-7    جمع‌بندی…………………………………………………… 57

فصل چهارم: طراحی سیستم خبره انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره

4-1    مقدمه………………………………………………………. 58

4-2    تعیین نیازمندی‌های یک رویکرد انتخاب روش MCDM……

4-2-1     نیازمندی‌های عمومی………………………………….. 60

4-2-2     نیازمندی‌های مربوط به معیارهای انتخاب روش……… 61

4-2-3     نیازمندی‌های ارتباط با کاربر…………………………….. 64

4-2-4     نیازمندی‌های مربوط به فرآیند انتخاب………………….. 65

4-2-5     نیازمندی‌های مربوط به خروجی‌ها ………………………65

4-3    طراحی ساختار وظیفه سیستم خبره جهت انتخاب مناسب‌ترین روش MCDM

4-3-1     ساختار وظیفه کلان……………………………………… 66

4-3-2     ساختار وظیفه عمومی………………………………….. 66

4-4    اکتساب دانش……………………………………………….. 73

4-4-1     فرضیات روش‌ها…………………………………………. 74

4-4-2     ویژگی‌های عملکردی……………………………………. 80

4-4-3     داده‌های موردنیاز………………………………………… 86

4-4-4     تبادل موردنیاز با کاربر……………………………………. 87

4-4-5     حساسیت روش به تغییر مقادیر داده‌های ورودی……… 87

4-4-6     خروجی…………………………………………………….. 89

4-4-7     توانایی روش نسبت به ابعاد مسئله……………………. 90

4-4-8     آسانی بهره گیری…………………………………………… 92

4-4-9     برگشت رتبه……………………………………………….. 94

4-4-10   جمع‌بندی…………………………………………………… 96

4-5    طراحی سیستم استنتاج……………………………………. 98

4-5-1     ارزیابی روش‌ها در معیارهای الزامی…………………….. 98

4-5-2     ارزیابی روش‌ها در معیارهای غیرالزامی………………. 103

4-5-3     زیرسیستم پیشنهادات………………………………….. 108

4-5-4     حل یک مثال نمونه………………………………………. 109

4-6    جمع‌بندی……………………………………………………. 113

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

5-1    مقدمه………………………………………………………….. 115

5-2    طراحی رویکرد انتخاب روش با نگاهی جامع………………. 116

5-3    پیشنهادات……………………………………………………… 118

مراجع ………………………………………………………………… 120

چکیده:

امروزه تصمیم‌گیری چندمعیاره(MCDM) یکی از شاخه‌های پرکاربرد علم تصمیم‌گیری به شمار می رود. توجه تصمیم‌گیرندگان و محققین به این حوزه باعث شده می باشد که روش‌های بسیار زیادی در چارچوب آن توسعه یابد. گستردگی روش‌های MCDM باعث سردرگمی تحلیل‌گران و تصمیم‌گیرندگان شده می باشد. آن‌ها نمی‌دانند که کدام روش تصمیم‌گیری برای مسئله موردنظرشان مناسب‌تر می باشد. این امر موجبات تردید را در تصمیم‌گیرندگان جهت بهره گیری از روش‌های MCDM فراهم آورده می باشد. از این‌رو طراحی رویکردهایی به مقصود پیشنهاد مناسب‌ترین روش MCDM به تصمیم‌گیرندگان، متناسب با شرائط مسئله تصمیم‌گیری، بسیار مهم می باشد. بدین مقصود در این پژوهش یک سیستم خبره جهت پیشنهاد مناسب‌ترین روش به تصمیم‌گیرندگان طراحی گردیده می باشد.  فرایند  طراحی این سیستم شامل چهار مرحله می باشد: 1-تعیین نیازمندی‌های سیستم، 2-طراحی ساختار وظیفه‌ای سیستم، 3- اکتساب دانش، و 4- طراحی سیستم استنتاج. بدین مقصود آغاز نیازمندی‌های اساسی یک سیستم خبره شناسایی گردیده و سپس بر این اساس، ساختار وظیفه‌ای یا عملکردی این سیستم به‌گونه‌ای طراحی شده می باشد که تامین‌کننده نیازمندی‌های مشخص شده باشد. در ادامه، 11 روش پرکاربرد از حوزه تصمیم‌گیری چندمشخصه‌ای(MADM) انتخاب شده و دانش موردنیاز از این روش‌ها،  بر اساس معیارهای مشخص شده در نیازمندی‌های سیستم، از ادبیات موضوع جمع‌آوری و مستند گردیده می باشد. این امر موجب می گردد که دانش موجود در سیستم،  قابل دفاع و همچنین قابل ارجاع باشد. پس از اکتساب دانش از ادبیات موضوع، سیستم استنتاج دانش به‌گونه‌ای طراحی گردیده می باشد که سیستم خبره از طریق آن بتواند سوالاتی را از کاربر یا تصمیم‌گیرنده پیرامون شرایط مسئله تصمیم‌گیری پرسیده و بر اساس پاسخ‌های دریافتی مناسب‌ترین روش را برای مسئله موردنظر وی، پیشنهاد نماید. اصلی‌ترین تفاوت سیستم خبره طراحی شده در این پژوهش با سیستم‌های خبره مشابه پیشین، جامعیت فرایند توسعه آن می‌باشد. همچنین دانش موجود در این سیستم به صورت مستند از ادبیات موضوع جمع‌آوری گردیده می باشد و تنها مختص به دانش ضمنی یک فرد خبره نیست.

فصل اول: مقدمه

1-1- پیشگفتار

تصمیم‌گیری چندمعیاره[1] یا به اختصار MCDM، یکی از شاخه‌های علم تصمیم‌گیری می باشد که امروزه کاربرد بسیار وسیعی پیدا کرده می باشد. انجمن بین المللی تصمیم‌گیری چندمعیاره[2]، MCDM را این‌گونه تعریف می کند[[i]]:

” مطالعه روش‌ها و رویه‌هایی که از طریق آن می‌توان معیارهای متضاد چندگانه را در فرآیند برنامه‌ریزی مدیریت دخیل نمود.”

حوزه مسائل تصمیم‌گیری چندمعیاره بسیار گسترده می باشد، به گونه‌ای که از مسائل زندگی شخصی مانند خرید خودرو یا انتخاب شغل گرفته تا مسائل سازمانی همانند انتخاب استراتژی تا مسائل کلان کشوری همانند سرمایه‌گذاری‌های صنعتی، می‌تواند در این حوزه مورد مطالعه قرار گیرد. در تمامی موردها فوق می‌توان گزینه‌های مختلفی را فرض نمود که می‌بایست آن‌ها را بر اساس مجموعه‌ای از معیارهای مشخص ارزیابی کرده، در نهایت یک یا چند مورد از آن‌ها را انتخاب نمود.

مسایل MCDM در همه زمان‌ها بصورت گسترده وجود داشته می باشد، اما ایجاد یک زمینه جدید در این خصوص نسبتاً عمر کوتاهی داشته و به سه یا چهار دهه اخیر باز می گردد.

توسعه و ایجاد این زمینه جدید به اندازه زیادی به پیشرفت بدست آمده در فناوری کامپیوتر پیوند خورده می باشد. از یک سو، توسعه این فناوری در سال‌های اخیر تجزیه و تحلیل سیستماتیک مسایلMCDM  را ممکن کرده می باشد. از سوی دیگر، بکارگیری کامپیوتر و فناوری اطلاعات موجب تولید حجم زیادی از اطلاعات شده می باشد که نیاز به پردازش چنین حجم زیادی از اطلاعات، بدون بکارگیری روش‌هایی همچون روش‌های MCDM تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسد[[ii]].

2-1- طرح مسئله، ضرورت و هدف پژوهش

تصمیم‌گیری چندمعیاره، امروزه به عنوان یکی از شاخه‌های پر طرفدار علم تصمیم‌گیری به حساب می‌آید. بِراگ و همکاران[[i]] مطالعه‌ای گسترده پیرامون مقالات منتشرشده در پایگاه مجلات علمی ISI در حوزه MCDM انجام داده‌اند که نتایج آن در قالب مقاله‌ای در نوزدهمین کنفرانس بین المللی تصمیم‌گیری چندمعیاره ارائه گردید. در این مطالعه تعداد مقالاتی که در حوزه MCDM در سال‌های مختلف در پایگاهISI منتشر گردیده، به صورت شکل ‏1‑1 نمایش داده شده می باشد.

همان‌گونه که در این شکل نظاره می گردد تعداد مقالات چاپ گردیده در حوزه MCDM در ده سال اخیر رشد چشمگیری داشته می باشد که این امر بیانگر استقبال فزاینده محققین از این حوزه می‌باشد.

یکی از مهمترین علت های روآوری گسترده محققین به این حوزه را می‌توان پیچیده‌تر شدن مسائل تصمیم‌گیری از یک سو و عدم پاسخگویی مناسب سایر روش‌های تصمیم‌گیری از سوی دیگر دانست. وجود معیارهای متعدد تصمیم‌گیری مانند مهمترین پیچیدگی‌های مسائل واقعی تصمیم‌گیری می باشد و روش‌های MCDM نیز دقیقاً بر اساس همین نیاز توسعه یافته‌اند.

جذابیت مسائلMCDM  موجب شده می باشد که روش‌های متعددی در این حوزه ابداع گردد. رُمان و همکاران[[i]] در مطالعه خود تعداد روش‌های موجود در حوزه MCDM را بالغ بر 70 روش برآورد نموده‌اند. این در حالی می باشد که این مطالعه در سال 2004 انجام گرفته و با در نظر داشتن اقبال فزاینده محققین به این حوزه، این روش‌ها به سرعت در حال افزایش می باشد. همچنین بایستی در نظر گرفت که تعداد مورد تصریح در این مطالعه صرف‌نظر از نسخه‌های متعددی می باشد که برای بعضی از این روش‌ها ارائه گردیده می باشد.

تعدد روش‌های موجود به‌جای این‌که تسهیل‌کننده امر انتخاب روش باشد، فرآیند انتخاب روش را برای تصمیم‌گیرندگان مشکل کرده می باشد. این مشکل از آنجا ناشی می گردد که تصمیم‌گیرندگان با لیست بلندی از روش‌های مختلف MCDM روبرو هستند که لزوماً این روش‌ها جواب‌های یکسانی نخواهند داد. متفاوت بودن نتایج این روش‌ها تصمیم‌گیرندگان را با تردید مواجه کرده می باشد، زیرا که قابل اطمینان بودن نتایج،که مهمترین ویژگی یک روش تصمیم‌گیری می باشد، با ابهام همراه خواهد بود. واضح می باشد که اگر تصمیم‌گیرنده‌ای از صحت نتایج حاصل از یک روش اطمینان کافی نداشته باشد، در اقدام نیز یا از این نتایج بهره گیری نخواهد نمود و یا در بهره گیری از آن ریسک دستیابی به جواب‌های نامناسب را خواهد پذیرفت.

فراتر از مشکل فوق، مشکل زیر سوال رفتن حوزه MCDM می‌باشد. چراکه اگر روش‌های موجود در حوزه MCDM قابل اعتماد نباشند، پس کل این مجموعه با مشکل عدم اطمینان مواجه خواهد گردید. این عدم اطمینان موجب می گردد که تصمیم‌گیرندگان واقعی جهت حل مسائل خود کمتر به این حوزه رجوع کنند. در منابع [[ii]،[iii]] مهمترین دلیل تردید تصمیم‌گیرندگان- به ویژه تصمیم‌گیرندگانی که در این حوزه متخصص نیستند- در بهره گیری از روش‌های این حوزه، همین عدم اطمینان ذکر گردیده می باشد. از این رو جلب اعتماد تصمیم‌گیرندگان به صحت نتایج روش‌های MCDM امری کاملاً ضروری می باشد و لازم می باشد برای آن چاره اندیشی گردد.

به مقصود برطرف کردن عدم اطمینان تصمیم‌گیرندگان در بهره گیری از روش‌های MCDM، سه راهکار کلی را می‌توان متصور گردید:

– راهکار اول: ابداع یا انتخاب روشی جامع جهت حل تمامی مسائل چندمعیاره.

– راهکار دوم: طراحی یک روش چندمعیاره با در نظر داشتن نوع مسئله تصمیم‌گیری.

– راهکار سوم: انتخاب یک روش چندمعیاره از بین روش‌های موجود با در نظر داشتن شرایط مسئله تصمیم‌گیری.

به دلیل تنوع مسائل تصمیم‌گیری و با در نظر داشتن این که هر مسئله تصمیم‌گیری، ویژگی‌ها و مفروضات خاص خود را دارد، ابداع یا انتخاب یک روش که بتواند تمام این فرضیات و ویژگی‌ها را پوشش دهد، عملاً غیرممکن می باشد. حتی در صورت امکان‌پذیر بودن این کار، روشی بسیار پیچیده پدیدار خواهد گردید که بهره گیری کنندگان از آن را با مشکل مواجه می‌سازد. وجود روش‌های متعدد و مختلف در حوزه MCDM بیانگر آن می باشد که یک روش خاص نمی‌تواند پاسخگوی تمام مسائل تصمیم‌گیری باشد. از این رو راهکار اول عملاً امکان پذیر نیست.

در خصوص راهکار دوم بایستی گفت که توسعه یک روش جدید متناسب با شرایط مسئله تصمیم‌گیری، اولاً بسیار سخت و پیچیده می باشد؛ ثانیاً نیاز به یک زمان نسبتاً طولانی دارد؛ و ثالثاً مستلزم صرف هزینه‌های سنگین می‌باشد. این شرایط شاید تنها برای آن دسته از تصمیم‌گیری‌های کلان و حساسی توجیه‌پذیر باشد که ممکن می باشد عدم تصمیم‌گیری درست ضررهای فراوانی را به همراه داشته باشد. پس راهکار دوم نیز در اغلب مواقع غیر منطقی می باشد.

هر روش MCDM دارای فرضیات و ویژگی‌هایی مختص به خود می باشد. زیرا که یک فرد طراح بر اساس مجموعه‌ای از فرضیات، یک روش را ابداع می کند. پس اگر بتوان با تحلیل و ارزیابی هر روش به فرضیات و ویژگی‌های آن پی برد، به راحتی می‌توان گفت که این روش برای تمامی مسائلی که متناسب با این فرضیات و ویژگی‌ها باشد، قابل بهره گیری می باشد. به بیانی دیگر اگر فرد تصمیم‌گیرنده[1](DM) فرضیات و ویژگی‌های یک روش را بپذیرد، و آن را با شرایط مسئله خود مطابق ببیند، می‌تواند از صحت نتایج آن نیز اطمینان حاصل نماید. از آنجا که دستیابی به فرضیات و ویژگی‌های روش‌های MCDM  با بهره گیری از تکنیک‌های مختلفی امکان پذیر می باشد، پس راهکار سوم منطقی به نظر می‌رسد. ضمناً این راهکار به مراتب ساده‌تر از دو راهکار قبلی می باشد.

از این‌رو هدف پژوهش حاضر، با درنظرگرفتن راهکار سوم به عنوان یک راهکار منطقی، دستیابی به رویکردی مناسب جهت تسهیل فرآیند انتخاب روش می‌باشد.

3-1- پرسش های پژوهش

پژوهش حاضر در راستای دستیابی به رویکردی مناسب جهت تسهیل فرآیند انتخاب روش، به دنبال پاسخگویی به پرسش‌های زیر می باشد:

1- چه رویکردهایی تاکنون جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره اتخاذ گردیده می باشد؟ نقاط قوت و اشکال هر یک از این رویکردها چیست؟

2- یک رویکرد مناسب جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره چه نیازمندی‌هایی را می‌بایست برآورده سازد؟

3- آیا بهره گیری از یک سیستم خبره می‌تواند رویکردی مناسب جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره باشد؟ در این صورت این سیستم چه ساختاری بایستی داشته باشد؟

4- یک تصمیم‌گیرنده چگونه می‌تواند با سیستم ارتباط مستقر کرده و سیستم بر چه اساسی مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره را به او معرفی خواهد نمود؟

4-1- کاربرد نتایج پژوهش

بسیاری از مسائلی که تصمیم‌گیرندگان در محیط‌های مختلف با آن مواجه هستند، در حوزه مسائل تصمیم‌گیری چندمعیاره قرار می‌گیرد و بهره گیری از یک روش تصمیم‌گیری چندمعیاره مستلزم جلب اعتماد تصمیم‌گیرنده از صحت و اعتبار نتایج حاصل از آن می‌باشد. از این رو تهیه یک سیستم قابل اعتماد جهت کمک به تصمیم‌گیرنده در انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره موجب خواهد گردید که تصمیم‌گیرندگان در موضوعات مختلف از این سیستم جهت دستیابی به نتایج مطمئن بهره گیری نمایند.

5-1- ساختار پژوهش

ساختار این پژوهش از پنج فصل تشکیل گردیده می باشد. در فصل دوم فعالیت‌های انجام شده در زمینه مقایسه و انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره مرور می گردد. در فصل سوم مفاهیم اساسی تصمیم‌گیری چندمعیاره و همچنین سیستم‌های خبره معرفی می گردد. همچنین در این فصل روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره‌ای که در سیستم خبره موردنظر، روش پیشنهادی از بین آن‌ها پیشنهاد داده خواهد گردید، انتخاب گردیده و به اختصار معرفی خواهند گردید. فصل چهارم بخش اصلی این پژوهش را تشکیل می‌دهد. در این فصل یک سیستم خبره جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با در نظر داشتن ویژگی‌های مسئله تصمیم‌گیری ارائه می گردد. در فصل آخر نیز بعضی نتایج بدست آمده از این پژوهش به اختصار مطالعه شده و پیشنهاداتی جهت توسعه فعالیت‌های این پژوهش ارائه می گردد.

[1] – Decision Maker

[[i]]  Roman, F., Rolander, N., Fernandez, G. M., Bras, B., Allen, J., Mistree, F.,Chastang, P., Depince, P. and Bennis, F., “Selection without Reflection Is a Risky Business…” , 10th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference, AIAA 2004-4429, 2004.

[[ii]]  Eom, H. B., “The Current State of Multiple Criteria Decision Support Systems”, Human Systems Management, Vol. 8, pp. 113-119, 1989.

[[iii]]  Eom, S. B. and Min, H., “The Changing Role of Multiple Criteria in Decision Support Systems”, Human Systems Management, Vol. 11, pp. 137-144, 1992.

[[i]]  Bragge, J. , Korhonen, P. , Wallenius, J. and Wallenius, H., “ Bibliometric analysis of multiple criteria decision making/multiattribute utility theory”, 19th International Conference on MCDM, Auckland, New Zealand, 2008.

[1] – Multiple Criteria Decision Making

[2] – International Society on Multiple Criteria Decision Making

[[i]]  http://www.mcdmsociety.org

[[ii]]  Xu, L. and Yang, J.-B., “Introduction to Multi-Criteria Decision Making and the Evidential Reasoning Approach”, Manchester School of Management, University of Manchester Institute and Technology, Manchester, Working Paper, No. 0106, 2001.

تعداد صفحه : 136

قیمت : 14700تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد: طراحی و استقرار یک سیستم خبره فازی جهت بکارگیری در کنترل فرایند

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :               serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***