وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

 پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته مهندسی صنایع

عنوان: یک مدل تلفیقی ریاضی و تصمیم گیری چند معیاره برای مکان یابی ساختمان های دانشگاه

مطالعه موردی دانشگاه گنبد

استاد راهنما:

پروفسور ایرج مهدوی

استاد راهنما:

دکتر بابک شیرازی

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:

 فصل اول: مقدمه و کلیات پژوهش………………………………………………. 2

1-1  مقدمه………………………………………………………………………… 2

 1-2 اظهار مسأله اساسی پژوهش……………………………………………… 2

 1-3 اهمیت و ضرورت انجام پژوهش……………………………………………. 3

 1-4 جنبه جدید بودن و نوآوری در پژوهش……………………………………… 4

 1-5 اهداف مشخص پژوهش……………………………………………………. 4

 1-6 سؤالات پژوهش……………………………………………………………… 4

 1-7  تعریف واژه‏ها و اصطلاحات فنی و تخصصی……………………………… 4

  فصل دوم: ادبیات و پیشینه پژوهش…………………………………………… 6

 2-1 مقدمه……………………………………………………………………….. 7

 2-2 تصمیم گیری…………………………………………………………………. 8

 2-2-1 مراحل تصمیم گیری…………………………………………………….. 10

 2-2-2  انواع تصمیم گیری……………………………………………………… 10

 2-2-3  روش های تصمیم گیری………………………………………………. 11

 2-2-4 انواع مدل های تصمیم گیری………………………………………….. 11

 2-3 تصمیم گیری چند معیاره………………………………………………….. 11

 2-3-1  انواع مدل های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM)…………………. 12

2-3-1-1 تصمیم گیری چند هدفه (MODM)……………………………………. 12

2-3-1-2 تصمیم گیری چند شاخصه ( )……………………………………….. 12

2-3-1-3  انواع روش های تصمیم گیری چند شاخصه……………………….. 14

2-3-1-4  روش مجموع ساده وزین  (SAW)…………………………………… 15

2-3-1-5 علت های بکارگیری تصمیم گیری چند معیاره…………………………….. 15

 2-3-1-6  لزوم تصمیم گیری چندمعیاره در پروژه ها و مسائل مختلف……… 16

2-4 جانمایی………………………………………………………………………. 16

2-4-1 مدل QAP…………………………………………………………………..

2-5 تفاوت بین الگوریتم های دقیق وهیورستیک ومتاهیورستیک………….. 20

2-6 الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………… 24

2-6-1  تاریخچه……………………………………………………………………. 24

2-6-2  کاربرد های الگوریتم ژنتیک………………………………………………. 24

2-6-3 مزایای بکارگیری الگوریتم ژنتیک………………………………………….. 25

2-6-4 معایب الگوریتم ژنتیک……………………………………………………… 26

2-6-5 واژگان الگوریتم ژنتیک……………………………………………………… 26

2-6-6  مفاهیم کلیدی در الگوریتم ژنتیک………………………………………. 27

2-7 جمع بندی…………………………………………………………………….. 37

فصل سوم: روش پژوهش…………………………………………………………. 39

3-1 مقدمه……………………………………………………………………………39

3-2 روش پژوهش…………………………………………………………………… 39

3-3 سوالات پژوهش……………………………………………………………….. 41

3-4 اهداف پژوهش…………………………………………………………………. 41

3-5 روش های گردآوری اطلاعات………………………………………………….. 41

 3-6  اعتبار سنجی………………………………………………………………… 42

3-7  روش حل مدل…………………………………………………………………. 42

3-8 شیوه تجزیه و تحلیل داده ها…………………………………………………..42

3-9 جمع‌بندی……………………………………………………………………….. 42

 فصل چهارم: محاسبات و یافته های پژوهش……………………………………. 45

4-1  مقدمه………………………………………………………………………….. 45

4-2  داده های مورد نیاز مدل………………………………………………………. 45

4-3 محدوده زمانی ومکانی پژوهش………………………………………………. 45

4-4  داده های جمع آوری شده……………………………………………………. 45

4-5 حل مسئله QAP با بهره گیری از الگوریتم ژنتیک…………………………….. 53

4-6 نتایج حاصل از حل مسئله با بهره گیری از الگوریتم ژنتیک…………………. 57

4-6-1  نتایج حاصل از الگوریتم اول………………………………………………… 57

4-6-2 نتایج حاصل از الگوریتم دوم……………………………………………….. 65

4-6-3 مقایسه دو الگوریتم………………………………………………………… 73

4-7 بهره گیری از رویکرد تصمیم گیری چند معیاره در انتخاب استقرار برتر……… 75

4-8 جمع بندی……………………………………………………………………… 79

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات…………………………………………… 82

5-1 مقدمه………………………………………………………………………….. 82

5-2 تحلیل نتایج حاصل از حل مدل………………………………………………. 82

5-3  نتیجه گیری…………………………………………………………………… 90

5-4  پیشنهادات کاربردی………………………………………………………… 90

5-5  پیشنهادات تحقیقات آتی…………………………………………………. 91

منابع  و مراجع……………………………………………………………………. 92

پیوست اول تبیین الگوریتم اول برای مسئله QAP……………………………..

پیوست دوم تبیین الگوریتم دوم برای حل مسئله QAP……………………….

فصل اول: مقدمه و کلیات پژوهش

1-1- مقدمه

مسئله استقرار تسهیلات یکی از مسائل مهم دربرنامه ریزی تسهیلات می باشد که درزمینه های مختلفی از قبیل سازمان­­های صنعتی، مدیریت بیمارستان وجانمایی­ خطوط تولید کاربرد دارد. تاکنون الگوریتم های زیادی برای حل این گونه مسائل پیشنهاد شده می باشد بعضی از این الگوریتم ها فقط با داده های کیفی و بعضی با داده­های کمی کارمی­کنند. ناتوانی درتأثیر دادن همزمان مقادیر کمی وکیفی باعث کاهش کیفیت طرح استقرارمی گردد. به نوعی که بعضی از شاخص های کیفی مهم در استقرار وارد طرح نمی گردد. همچنین دربعضی مواقع ممکن می باشد که نتوان این مقادیر کمی وکیفی را به گونه قطعی تعیین نمود. بهره گیری از نظریه مجموعه های فازی دربرنامه ریزی تسهیلات باعث می گردد که بتوان با ترکیب داده­های کمی وکیفی مؤثر برجانمائی، کیفیت طرح استقرار را بهبود داد [3].

در پژوهش پیش رو برای طرح جانمایی مناسب ساختمانهای دانشگاه از برنامه ریزی ریاضی و تصمیم گیری چند معیاره بهره می­گیریم تا بتوانیم بهترین جواب را از مقایسه نتایج بدست­آمده از این دو روش انتخاب کنیم. برنامه ریزی ریاضی به مقصود در نظر گرفتن شاخص های کمی و تصمیم گیری چند معیاره به مقصود در نظر گرفتن شاخص های کیفی مورد بهره گیری قرار می گیرد.

2-1- اظهار مسأله اساسی پژوهش 

واژه جانمایی به مدلسازی، فرمولسازی و حل آن دسته از مسایلی تصریح دارد که به دنبال یافتن بهترین مکان جهت استقرار مراکز و تسهیلات هستند. به بیانی دیگر جانمایی عبارتست از انتخاب جایی برای تسهیلات جدید. در واقع به مقصود حل مسایل مکان یابی با در نظر داشتن شرایط متفاوت موجود در فضای مسئله، مدل­های بسیار متنوعی در کتب و پژوهش های گذشته به چشم میخورد که می توان بعد از شناسایی ویژگی­ها و عوامل موثر بر مسئله (اعم از اینکه جانمایی تک واحدی می باشد یا چند واحدی و برای مکان صنعتی یا تجاری می باشد و از این قبیل) با بهره گیری از یکی یا ترکیبی از مدل ها اقدام به حل مسئله مربوطه نمود. به عنوان مثال می توان از مدل های حداکثر پوشش، حداکثر تراکم، وزن دهی یا ارزش دهی به عوامل کیفی، مدل های تصادفی یا مبتنی بر احتمال و مدل های پویا نام برد. انجام مطالعات جانمایی درست و مناسب، علاوه بر تاثیر اقتصادی بر عملکرد تسهیلات، اثرات اجتماعی، زیست محیطی، فرهنگی و اقتصادی در منطقه محل احداث خود خواهد داشت. در ضمن ویژگیهای منطقه ای نیز به عنوان عوامل کلیدی موثر در تعیین محل در مسایل جانمایی محسوب می شوند.

همچنین در پژوهش های مختلف از مدل هایی از قبیل ترکیب تصمیم گیری چند معیاره وسیستم اطلاعات جغرافیایی[1] (GIS)، از مدل تحلیل پوششی داده ها (DEA) مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح و یا تلفیق تصمیم گیری چند معیاره و برنامه ریزی عدد صحیح مختلط،روش های تصمیم گیری چند معیاره فازی  و در نهایت از ادغام روش های مدل های تصمیم گیری چندمعیاره [2] (MADM) با مدل های تصمیم گیری چند هدفه[3] (MODM) در جهت حل مسئله جانمایی بهره گیری شده می باشد.

در این پژوهش در نظر داریم با در نظر داشتن عوامل مختلفی که در چیدمان ساختمانهای دانشگاه موثراست رویه ای که توانایی در نظر گرفتن معیارهای کمی و کیفی را داشته باشد پیشنهاد نماییم و با وضعیت فعلی مقایسه، و بهترین را انتخاب کنیم.

3-1- اهمیت و ضرورت انجام پژوهش

طراحی چیدمان تسهیلات یک تأثیراساسی درعملکرد کل سیستم دارد وهمیشه به عنوان یک نکته کلیدی برای بهبود بهره وری سیستم های تولیددرنظر گرفته شده می باشد. مسئله جانمایی تسهیلات[1] (FLP) به گونه کلی در ارتباط با معیارهای کمی مانند شکل، هزینه انتقال مواد، مجاورت و تقاضای فضا ومعیارهای کیفی از قبیل انعطاف پذیری، همسایگی وکیفیت تمرکز دارد.

انتخاب محل مناسب تسهیلات پراکنده یکی از وظایف مهم در زمینه‌ی جانمایی می باشد. جانمایی (مکان‌یابی) را انتخاب مکان برای یک یا چند مرکز جدید، با در نظر گرفتن سایر مراکز و محدودیت‌های موجود می‌دانند به‌گونه‌ای ‌که هدف ویژه‌ای بهینه گردد. این هدف می‌تواند هزینه حمل و نقل، ارائه خدمات عادلانه به مشتریان و غیره باشد. انجام مطالعات جانمایی نیازمند تخصص‌هایی مانند: پژوهش در عملیات، روشهای تصمیم‌گیری، جغرافیا (زمین شناسی و آب و هوا)، اقتصاد مهندسی، علوم کامپیوتر، ریاضی، بازاریابی، طراحی شهر و … می باشد. به گونه کلی جانمایی، فعالیتی می باشد که استقرارهای فضایی و غیر فضایی یک سرزمین را جهت انتخاب مکان مناسب برای کاربری خاص مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار می دهد. بشر در جهت تحمل هزینه کمتر،حصول سود بیشتر و سهولت دسترسی به منابع، مکان فعالیت خود را انتخاب می نماید. لیکن باپیچیده تر شدن عوامل موثر بر جانمایی، به ناچار به بهره گیری از روشهای علمی ومدرن (خصوصا بعداز جنگ جهانی دوم) رو آورده می باشد. دراین راستا تئوریها، نظریه ها ومدلها ی مختلفی ارائه شده می باشد که هرکدام دارای مزایا ومعایبی بوده وبرای کاربردهای خاصی در نظر گرفته شده می باشد. اغلب این نظریه ها در کمی کردن عوامل موثر بر فرایند مکان یابی تاکید دارد.

در این زمینه چیدمان مناسب ساختمانها و دانشکده های دانشگاه از اهمیت زیادی برخوردار می­باشد به طوری که تمام امکانات دانشگاه به راحتی در دسترس باشند و به کمترین اندازه رفت و آمد نیاز باشد.

4-1- جنبه جدید بودن و نوآوری در پژوهش

در این طرح مقایسه عملکردی بین تصمیم گیری چند معیاره با برنامه ریزی ریاضی صورت پذیرفته تا کاستی های هر روش مشخص شده و بهترین چیدمان با در نظر داشتن تجمیع مزایای این روش ها انتخاب گردد.

5-1- اهداف مشخص پژوهش 

انتخاب بهترین مکان برای ساختمانها و دانشکده های دانشگاه

6-1- سؤالات پژوهش

بهترین چیدمان ساختمانها توسط برنامه ریزی ریاضی کدام می باشد؟

بهترین چیدمان ساختمانها توسط تکنیک های تصمیم گیری کدام می باشد؟

بهترین چیدمان ساختمانها از بین چیدمان موجود و چیدمان های انتخاب شده کدام می باشد؟

7-1- تعریف واژه ‏ها و اصطلاحات فنی و تخصصی

تصمیم گیری چند معیاره: تصمیم گیری چند معیاره یک چارچوب نوید بخش برای ارزیابی مسائل چند بعدی، متناقض و ناسازگار می باشد.  این روش به مجموعه ای از تکنیک های تصمیم گیری که در برگیرنده مجموعه عوامل کمی و کیفی می باشد، اطلاق می گردد.  در این روش نظرات و اهداف مختلف تصمیم گیران متعدد بطور واضح ترکیب شده و به تصمیم گیران اجازه داده میشود تا مشاهدات، معیارها و اندازه اهمیت هر یک از آن ها را رتبه بندی نموده و با وجود نظرات ناسازگار و مخالف، ناسازگاری ها را نیز برطرف نماید. این روش در تنوع گوناگونی از شرایط و موقعیت ها  و همچنین معضلات و معضلات که هدف های مختلفی را دنبال می کنند کاربرد داشته می باشد.

برنامه ریزی عدد صحیح: برنامه ریزی عدد صحیح نوع خاصی از برنامه ریزی می باشد که در آن یک یا چند متغیر بایستی عدد صحیح باشند. برنامه ریزی عدد صحیح اجازه اعمال منطق های که در مدل سازی برنامه ریزی خطی میسر نیست به ما می دهد. مدل سازی عدد صحیح دارای قابلیت انعطاف بیشتری بوده ودرعین حال حل چنین مشکلاتی در اقدام مشکل تر می باشد. به بیانی دیگر حل یک مدل برنامه ریزی خطی  با میلیونها متغیر، از نقطه نظر حل ممکن می باشد بسیار ساده باشد،اما غالبا حل مدلهای برنامه ریزی با متغیر های صحیح که دارای صدها متغیر هستند بسیار مشکل می باشد.

جانمایی[1]: انتخاب مکان مناسب برای یک فعالیت، یکی از تصمیمات پایدار برای انجام یک طرح گسترده می باشد که نیازمند پژوهش در مکان از دیدگاه­های مختلف می­باشد. از آنجا که جانمایی نیاز به اطلاعات و اهمیت زیادی دارد، حجم بزرگی از اطلاعات جزئی برای معرفی مکان­های مختلف بایستی جمع­آوری، ترکیب و تجزیه و تحلیل شوند تا ارزیابی صحیحی از عواملی که ممکن می باشد در انتخاب تأثیر داشته باشند، صورت پذیرد. پس جانمایی فعالیتی می باشد که قابلیت و توانایی­های یک منطقه را از لحاظ وجود زمین مناسب و کافی و ارتباط آن با سایر کاربری­ها و پارامترهای دیگر برای انتخاب مکانی مناسب برای کاربری خاص مورد تجزیه و تحلیل قرار می­دهد.

الگوریتم ژنتیک: الگوریتم ژنتیک روشی جهت حل و بهینه یابی مسائل می باشد که با الهام از نظریه تکامل موجودات طبیعی به وجودامده می باشد اصول اولیه این نظریه توسط جان هلند در سالهای 1962 تا1965 ارائه گردید.

فصل دوم: ادبیات و پیشینه پژوهش

1-2- مقدمه

سابقه مسائل مرتبط با طرح ریزی واحد های صنعتی را بایستی  به قدمت تجارت و تولید دانست، به موازات پیشرفت و توسعه سیستم­های تولیدی و تجار ی، توجه بیشتری به بهره گیری از فضاها معطوف شده می باشد .

سوال بسیاری از مدیران این می باشد که ” چرا بایستی جانمایی یا طراحی چیدمان را انجام دهیم ؟ ” در ساده ترین حالت این کار مانندآوردن اثاث و لوازم به خانه و چیدن و مرتب کردن آنها می باشد به طوری می باشد که رضایت خریدار جلب گردد. این موضوع جهت تغییرات چیدمان تسهیلات و واحد های سازمان های غیر تولیدی نیز صادق می باشد؛ جا به جایی تجهیزات و ملزومات در یک واحد تولیدی یا خدماتی می تواند باعث از دست رفتن زمان، نارضایتی کارکنان و معطل ماندن تجهیزات می­گردد.

با صرف زمان کوتاهی جهت طراحی چگونگی چیدمان تجهیزات و فضا­ها قبل از استقرار آن ها، می­توان از بروز بسیاری از خسارت­ها و نارضایتی­ها جلوگیری نمود .بسیاری از معضلات واحد های تولیدی، مانند زمان طولانی فرآیند تولید، وجود گلوگاه ها در واحد تولیدی و نارضایتی کارکنان و … با طراحی مجدد چیدمان تجهیزات و واحد های تولیدی قابل رفع می باشند. مسلما جا به جایی و ایجاد تغییرات در چیدمان فضاها و تجهیزات بر روی کاغذ به مراتب ساده تر و کم هزینه تر از انتقال و جابه جایی واقعی آنها می باشد. به همین دلیل محققان در جریان این مسائل، به دنبال یافتن الگوریتم ها و روش های تصمیم گیری هستند که در عین حال که به جواب خوبی در مورد چگونگی چیدمان تجهیزات و واحد ها می رسند، پاسخی قابل اجرا در محیط عملیاتی داشته و با شرایط محیط کار سازگار باشد. از این رو، بایستی الزامات، نیازمندی ها و محدودیت های محیط کار و کارکنان و … را در فرآیند تصمیم گیری در نظر گرفته و اهدافی برای تصمیم گیری فرض گردد که اندازه دستیابی به آنها، معیار سنجش اندازه کارایی و مقبولیت جواب حاصل از فرآیند تصمیم گیری باشد. در این مورد ضرورت وجود روش های قوی که بتواند تصمیم گیرنده را در این زمینه یاری کند، کاملا محسوس می باشد.

برای تصمیم گیری های پیچیده، اغلب از مدل های ریاضی برای ساده کردن و اختصار کردن مسائل واقعی بهره گیری می گردد تا تجزیه و تحلیل سیستماتیک را ممکن سازد.

مسأله جانمایی تسهیلات به عنوان مسائل بدون ساختار شناخته شده می باشد. مسائل بدون ساختار به راحتی قابل فرموله کردن با مدل های ریاضی نیستند و علی رغم توانایی تکنیک های کمی که توسط رایانه ها اجرا می شوند،مسأله جانمایی تسهیلات، هنوز نیازمند تفکر انسانی، دانش تجربی و قضاوت ذهنی هستند (اشلقی ومجریان 1387). علیرغم وجود چنین معضلات و موانع در زمینه مسائل جانمایی تسهیلات، می توان با وجود مقالات فراوانی که در این زمینه چاپ گردیده اند؛ به وجود ویژگی های مهم مسائل جانمایی تصریح نمود، از منظر دیگر، اکثر مطالبی که در مورد مسائل طراحی جانمایی اظهار شده اند در دو دسته مهم جای می گیرند :رویکرد های الگوریتمی،  رویکرد های فرآیندی. رویکرد های الگوریتمی، معمولا محدودیت های طراحی و هدف ها را ساده تر می کند، تا تابع هدف محدودتری را مطرح کنند. رویکرد های فرآیندی، می توانند همزمان هدف های کیفی و کمی در فرآیند طراحی را در نظر بگیرند . برای این رویکرد ها، فرآیند طراحی به چندین مرحله تقسیم می شوند، که به صورت متوالی مورد مطالعه قرار می گیرند . موفقیت رویکرد فرآیندی به تولید گزینه های تصمیم گیری متعدد بستگی دارد؛ که معمولا توسط یک طراح با تجربه انجام می شود.بنا بر این، چنین رویکردی ممکن می باشد غیر عینی باشد و به علت فقدان اطلاعات پایه ای ، جواب نامطولبی به دست آید.

تسهیلات، یک موجودیت می باشد که عملکرد هر کاری را آسان می کند. تسهیلات ممکن می باشد یک ماشین افزار، مرکز خدمت دهی، سلول تولیدی، کارگاه ماشینی، دپارتمان، انبار و … باشد. جانمایی تسهیلات یک ترتیب و آرایش از هر چیزی می باشد که برای تولید کالاها یا ارائه خدمات الزامی و ضروری می باشد[22]. جانمایی تسهیلات نشان دهنده ترتیب خاص تسهیلات فیزیکی می باشد در واقع هدف از مطالعه جانمایی تسهیلات عبارت می باشد از: حداقل کردن تأخیرها در جابجائی مواد، تأمین انعطاف پذیری، بهره گیری مؤثرتر از فضا و نیروی کار و افزایش روحیه کارکنان می باشد. جانمایی تسهیلات در فضای کارخانه غالبا به ” مسائل جایابی تسهیلات ” منتهی می گردد؛ این مسائل اهمیت خاصی در هزینه های تولید، جریان ساخت، زمان های تأخیر و بهره وری دارند . جانمایی مناسب تسهیلات در کارآیی عملیات تأثیر دارد و می تواند مقدار محصولات و خدمات یک سازمان را افزایش بدهد.

[1] – Layouts

[1] – Facility Layouts Problem

[1] – Geographic Information Systems

[2] – Multiple Criterial Decision

[3] – Multiple objective Decision

تعداد صفحه : 131

قیمت : 14700تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   پایان نامه ارشد:جغرافیا وبرنامه ریزی شهری

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.

***  *** ***