فهرست مطالب

فصل 1: بیان مسئله و کلیات تحقیق    16

1-1- تعاریف کلی از حوزه تحت بررسی.. 17

1-2- ضرورت و اهمیت موضوع. 31

1-3- بیان مساله و اهداف تحقیق.. 36

1-4- جمع بندی.. 38

فصل 2: مروری بر ادبیات تحقیق    39

2-1- مقدمه. 40

2-2- مقایسه زنجیره تامین تجاری و بشردوستانه. 40

2-3- مرور ادبیات مکانیابی تسهیلات در لجستیک امداد بشردوستانه تحت قطعیت… 43

2-4- مرور ادبیات مکانیابی تسهیلات در لجستیک امداد بشردوستانه تحت عدم قطعیت… 44

2-4-1- رویکردهای مواجهه با عدم قطعیت… 46

2-4-2- مرور مقالات در حالت عدم قطعیت فازی و امکانی.. 54

2-4-3- مرور مقالات برنامه ریزی استوار 58

2-4-4- رویکردهای دیگر در نظر گرفتن عدم قطعیت 61

2-5- تبیین شکاف های تحقیقاتی.. 62

فصل 3: توسعه مدل های برنامه ریزی امکانی استوار  66

3-1- مقدمه. 67

3-2- مدل کلی از مسئله لجستیک امداد. 67

3-3- فرایند ارائه مدل در حالت غیر قطعی.. 70

3-3-1- مدل BPCCP.. 70

3-3-2- مدل RPP-I 73

3-3-3- مدل RPP-II 75

3-3-4- مدل RPP-III 77

3-3-5- مدل MRPP.. 77

3-3-6- مدل HWRPP.. 78

3-3-7- مدل SWRPP.. 78

3-4- جمع بندی.. 79

فصل 4: مطالعه موردی و تحلیل نتایج   80

4-1- مقدمه. 81

4-2- روش حل.. 81

4-3- مطالعه موردی.. 82

4-4- تحلیل نتایج.. 86

فصل 5: جمع بندی و نتیجه گیری   87

5-1- نتیجه گیری.. 88

5-2- نوآوری های پژوهش…. 88

5-3- پیشنهادها برای تحقیقات آتی.. 88

 

منابع.. 90

پیوست…. 96

 

 

فهرست اشکال

شکل (1-1) چهار فاز چرخه ی مدیریت بحران.. 20

شکل (1-2) ساختار فضای بشردوستانه. 21

شکل (1-3) بازیگران درگیر در زنجیره تامین بشردوستانه. 24

شکل (1-4) تقسیم بندی اقلام امدادی.. 25

شکل (1-5) فعالت های امدادی اصلی.. 26

شکل (1-6) عملیات های  زنجیره تامین امداد. 27

شکل (3-1) طرحی کلی از یک زنجیره تامین امداد. 67

شکل (3-2) یک عدد فازی ذوزنقه ای.. 71

 

 فهرست جداول

جدول (1-1) پنج فاجعه با بیشترین تلفات انسانی در بازه بین سال های 1980 تا 2012. 18

 

جدول (1-2) بدترین بلایای اتفاق افتاده در ایران بر اساس تعداد تلفات… 33

جدول (1-3) تقسیم بندی بلایا به همراه مثال.. 34

جدول (2-1) مقایسه ویژگی های دو زنجیره تامین تجاری و امداد. 42

جدول (4-1) مقدار کالای جمع شده نوع  m در نقطه تامین i 83

جدول (4-2) کل ظرفیت استفاده شده وسیله نقلیه از نقطه تامین به مرکز تویع امداد. 83

جدول (4-3) کل ظرفیت استفاده شده وسیله نقلیه از مرکز تویع امداد به نقطه آسیب دیده 83

جدول (4-4) مقدار کالای امدادی مورد نیاز نوع  m در نقطه آسیب دیده 83

جدول (4-5) هزینه انتقال هر واحد کالا از نقطه تامین به مرکز تویع امداد. 84

جدول (4-6) هزینه انتقال هر واحد کالا از مرکز تویع امداد به نقطه آسیب دیده 84

جدول (4-7) نقاط کاندید برای احداث مراکز توزیع امداد. 85

جدول (4-8) عملکرد مدل های ارائه شده 85

 

 

 

فصل اول

بیان مسئله و کلیات تحقیق

 

1-1- تعاریف کلی از حوزه تحت بررسی

• بلایا و انواع آن

نویسندگان مختلف تعاریف متفاوتی از بلا ارائه کردند . در این قسمت به برخی از این تعاریف اشاره خواهیم کرد.

اصطلاح “بلا” معمولا برای خرابی در عملیات های عادی یک جامعه که اثرات منفی قابل توجهی بر روی افراد، کارهای آنها، محیط آنها دارد و نیازهای به وجود آمده از ظرفیت پاسخ محلی تجاوز می کنند، به کار برده می شود]1[.

مرکز تحقیقات اپیدمولوژی بلایا، بلا را به عنوان یک وضعیت یا حادثه ای که از ظرفیت محلی تجاوز کرده، و نیازمند درخواست کمک در سطح ملی یا بین المللی می باشد. یک حادثه غیر قابل پیش بینی یا ناگهانی که منجر به خسارات و صدمات زیاد و درد و رنج انسان ها می شود، تعریف می کند]1[.

سازمان بهداشت جهانی هر حادثه ای که منجر به صدمه، خسارت، ویرانی، اختلال زیست محیطی، مرگ و میر انسان ها، زوال بهداشت عمومی و خدمات بهداشتی شود و نیاز به پاسخ و کمک سریع از خارج از جامعه یا منطقه ی آسیب دیده داشته باشد را به عنوان فاجعه (بلا یا مصیبت) تعریف می کند. زلزله، طوفان، گردباد، خشکسالی، سیل، نشت مواد شیمیایی، حوادث هسته ای و … جزء بلایا دسته بندی می شوند و همگی اثرات ویرانگر زیادی از نظر صدمات مالی و جانی دارند]2[.

یک تعریف کلی برای بلایا که توسط استراتژی بین المللی برای کاهش بلایا ارائه شده است، عبارت است از: یک اختلال جدی در عملکرد جامعه، همراه با تهدید برای زندگی انسان ها، سلامتی، دارایی یا محیط زیست افراد، چه در اثر حادثه، چه طبیعی و چه فعالیت های انسانی ایجاد شود. یکی دیگر از تعاریف گسترده برای بلایا عبارت است از: یک اختلال که بر روی سیستم ها اثرات فیزیکی دارد و همه یا قسمتی از اولویت ها و اهداف را تهدید می کند. تا زمانی که سیستم، یا ملت توانایی مقابله با اثرات این حوادث را داشته باشند، این حادثه به یک بلایای بزرگ تبدیل نمی شود. فاجعه باید شرایط اعلام شده برای وضعیت های اضطراری و نیاز به کمک های بین المللی را داشته باشد]3[. فورمن و همکارانش معتقد هستند که بلایا به طور غیر منتظره رخ می دهند و به حادثه ای گفته می شود که منجر به نتایج با مقیاس بزرگ می شود و اثرات خیلی زیادی در پی دارد]4[.

اوزگون]5[ ویژگی های زیر را برای بلایا بیان می کند:

1. بلایا حوادثی سریع و بزرگ هستند.
2. بلایا چه از نظر وقوع و چه از نظر پیامدها همراه با عدم قطعیت هستند.
3. محیط بلایا (از نظر نوع و مقدار نیازها، منابع موجود، دسترسی به زیرساخت ها و …) یک محیط پویا است.
4. بلایا حوادث غیر عادی هستند که می توانند به احتمال کم اتفاق بیافتند یا اصلا اتفاق نیافتند.

طبقه بندی های متفاوتی برای بلایا وجود دارند. انواع مختلفی از بلایا را می توان بر اساس طبیعی یا انسان ساز بودن و زمان وقوع آن که سریع یا آهسته اتفاق می افتد شناسایی کرد.

در جدول (1-1) تقسیم بندی رایج بلایا به همراه مثال آورده شده است]3[.

جدول (1-1) تقسیم بندی بلایا به همراه مثال ]3[

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	طبیعی	انسانی
هجوم ناگهانی	زلزله	حمله تروریستی
	طوفان	کودتا
	سیل	نشت شیمیایی
هجوم آهسته	قحطی	بحران سیاسی
	خشکسالی	بحران پناهندگان
	فقر	و…

به طور عمده می توان بر اساس شرایط جغرافیایی مناطق در معرض خطر، نوع بلایای محتمل در هر منطقه را پیش بینی کرد. برای مثال، ژاپن و نیوزیلند بیشتر در معرض زلزله هستند در حالی که بهمن مربوط به مناطق کوهستانی است که همیشه پوشیده از برف هستند. از طرف دیگر می توانید در آفریقا بلایای با هجوم تدریجی (مانند قحطی) را مشاهده کنید.

• مدیریت بحران را می توان در دو گروه عمده دسته بندی کرد:

ابتدا گروه مدیریتی (کیفی) که بیشتر مربوط به محافظت، جلوگیری یا کاهش اثرات بحران، سازگار شدن با بحران از طریق تغییر سیستم های مورد استفاده بشری می شود و در دسته بندی نوع دوم راهکارهای لجستیکی (کمی) که بیشتر به طراحی شبکه و انواع مدل سازی های ممکن ریاضی با توجه به محدودیت ها و اهداف موجود همچون پاسخگویی به حداقل سطح معینی از تقاضا یا کنترل هزینه ها و پیشگیری تجاوز آنها از حدود تعیین شده مربوط می شود.

• مدیریت بحران و فازهای آن

مدیریت بحران یا مدیریت بلایا یا مدیریت اضطرار رشته ی اجتناب از ریسک و برخورد با ریسک است. هیچ کشور و هیچ جامعه ای از خطر و ریسک بلایا در امان نیست. بنابراین نیازمند به آمادگی، پاسخ و بازیابی در زمان وقوع بلایا می باشد. مدیریت بحران رشته ای است که شامل آماده سازی برای بلایا قبل از وقوع آن، پاسخ دهی بلافاصله بعد از وقوع و همچنین حمایت و بازسازی جامعه بعد از وقوع بلایای طبیعی یا ساخته ی بشر می باشد بدین منظور مدیریت بحران یا بلایا یا اضطرار یک فرایند پیوسته است از این رو داشتن طرح های اضطراری جامع و به طور پیوسته ارزیابی کردن و بهبود دادن طرح ها ضروری است]1[.

به اعتقاد فورمن و همکارانش]4[ مدیریت بحران بر روی کاهش آسیب پذیری انسان ها و مواد در اثر وقایع بحرانی تمرکز دارد و تلاش ها برای امداد و نجات فوری را تضمین می کند و از بازیابی موثر پشتیبانی می کند.

رویکرد های متفاوتی برای تقسیم بندی فازهای عملیات های مدیریت بلایا وجود دارد]6[. یکی از این رویکردها، فازهای عملیات های مدیریت بلایا را به چهار فاز تقسیم بندی می کند: پیشگیری، آماده سازی، پاسخ و بازیابی یا بهبود]7[. شکل (1-1) ترتیب این فازها را با شروع از بلایا نشان می دهد. اقدامات مناسب در تمام نقاط در چرخه منجر به آمادگی بیشتر، هشدارهای بیشتر، کاهش آسیب پذیری یا پیشگیری از حوادث در طول تکرار های بعدی چرخه می شود]1[. بسته به نوع و شدت بلایا مدت زمانی که هر فاز طول می کشد، متفاوت است. لازم به ذکر است که مراحل بالا به صورت یک چرخه تکرار می شوند]8[.

شکل (1-1) چهار فاز چرخه ی مدیریت بحران]1[

• چرخه مدیریت جامع بحران

بدون توجه به نوع بحران، مدیریت این وقایع عموما شامل 4 مرحله ترتیبی پیشگیری، آمادگی، پاسخگویی و بازسازی می باشد. پیشگیری اساس مدیریت بحران است و انجام اقداماتی جهت کمک به کاهش و یا جلوگیری از خطرات یک بحران می باشد. این مرحله به علت متمرکز شدن بر روی اقدامات پیشگیرانه بلند مدت برای حذف یا کاهش ریسک ها متفاوت از دیگر مراحل می باشد. فعالیت های آمادگی به مهیا شدن برای پاسخگویی مواقع وقوع بحران کمک می نماید. فاز پاسخگویی دربرگیرنده فعالیت هایی برای بسیج شدن خدمات و کالاها برای ناحیه بحران زده می باشد. بازیابی پس از یک بحران می تواند ماه ها و یا حتی سال ها بطول بیانجامد. خدمات و زیرساخت ها، تسهیلات، جان مردم و معیشت هزاران فرد ممکن است تا مدت ها تحت تاثیر بحران قرار گیرد. بطور خلاصه ماموریت مدیریت بحران در فاز پیش از بحران کاهش زیان های بالقوه، در فاز هنگام بحران واکنش و اعمال کمک فوری و در فاز پس از بحران ترمیم سریع و مناسب خرابی ها می باشد.

• فضای بشردوستانه

سازمان های حقوق بشر با سه اصل انسانیت، بی طرفی و انصاف (عدالت) زندگی می کنند. به عبارت دیگر، آنها به هر فردی که نیاز به کمک دارد، در هر جایی بدون تاثیر از اعتقادات متضاد با خود را کمک می کنند و هیچ گروهی از ذینفعان نهایی را بر دیگری ترجیح نمی دهند]9[. بشریت یعنی این که تمام درد و رنجی که در هر جا وجود دارد از بین برود. انصاف بیانگر کمک بدون تبعیض با اولویت نیازهای فوری است. بی طرفی بیانگر امداد بدون تعصب و وابستگی حزبی می باشد]10[. این اصول “فضا” را هم به صورت فیزیکی و هم به صورت مجازی تعریف می کنند، که توانایی انجام کارآمد وظایف در این فضا امکان پذیر باشد. می توان فرض کرد که یک ساختار مثلثی انعطاف پذیر و پویا داریم و

 فهرست مطالب:

1-1-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….12

1-2-ضرورت انجام تحقیق……………………………………………………………………………………………………..14

1-3-مقایسه زنجیره تامین رو به جلو و معکوس…….. …………………………………………………………………15

1-3-1-سازمان های موفق در زنجیره تامین معکوس………………………………………………………………….18

1-4-معرفی برخی از انواع زنجیره تامین…………………………….. ……………………………………………………18

1-4-1-لجستیک و مدیریت لجستیک………………….. ………………………………………………………………….19

1-4-2-ارتباط لجستیک و زنجیره تامین……………………. ……………………………………………………………..22

1-4-3-انواع زنجیره تامین……………………………………………………………………………………………………..24

1-5-هدف پایان نامه………………………………………………………………………………………………………………26

2-1-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….29

2-2-تاریخچه زنجیره تامین…………………………………………… ……………………………………………………….31

2-2-1-اندازه گیری هزینه زنجیره تامین…………………………………………………………………………………….32

2-2-2-مدلسازی هزینه های زنجیره تامین…………………………………………………………………………………36

2-2-3- مدل های تولید-توزیع زنجیره تامین……………………………………………………………………………..39

2-3-تاریخچه زنجیره تامین معکوس……………………… ………………………………………………………………..41

2-3-1-مزایا استفاده از زنجیره تامین معکوس………………. …………………………………………………………45

2-3-مزایا و مشکلات استفاده از زنجیره تامین معکوس…………… …………………………………………………45

2-3-2-مشکلات استفاده از زنجیره تامین معکوس…………………………………………………………………….48

2-4-زنجیره تامین سبز……………………………………………………………………………………………………………49

2-5-داده کاوی در زنجیره تامین……………………………………………………………………………………………..50

2-5-1-تاریخچه داده کاوی……………………………………………………………………………………………………50

2-5-2- خوشه بندی………………………………………………………………………………………………………………51

2-5-2-1- روش های خوشه بندی…………………………………………………………………………………………..52

3-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………56

3-2-مدیریت ارتباط با مشتری(CRM)……………………………………………………………………………………..57

3-2-1-خوشه بندی در مدیریت ارتباط با مشتری………………………………………………………………………60

3-3-نظرسنجی از مشتریان………………….. …………………………………………………………………………………61

3-3-1-خواسته ها و نیازمندی های مشتریان………………… …………………………………………………………61

3-3-1-1-نیازمندی های مشتریان………………………………………… …………………………………………………61

3-3-1-2-خواسته های مشتری………………………………………………………………………………………………..63

3-3-2-روش نمونه گیری STRATA ………………………………………………………………………………………66

3-4-داده کاوی ……………………………………………………………………………………………………………………..66

3-4-1- شرح الگوریتم K-means ……………………………………………………………………………………………68

3-4-1-1- مشکلات روش خوشه‌بندی K-Means………………………………………………………………………69

3-5-مدلسازی ریاضی…………………………………………. ………………………………………………………………..70

3-5-1-تعریف علایم و پارامترها…………………………….. ……………………………………………………………..70

3-5-1-1-تعریف علائم……………………………………………….. ………………………………………………………70

3-5-1-2-تعریف پارامترها…………………………………………………………….. ……………………………………..71

3-5-1-3-تعریف متغیر های تصمیم……………………………………… ……………………………………………….72

3-5-2-مدل ریاضی پیشنهادی……………………………………………………. …………………………………………..72

3-5-2-1-خطی سازی تابع هدف…………………………………………………………………………………………….76

3-5-2-2- استفاده از AHP برای تابع دو هدفه(پیگیری نظرات)…………………… …………………………….77

3-5-2-2-1-روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی(AHP)…………………………….. ……………………………….77

 

3-5-2-2-1-1-تشکیل سلسله مراتب………………………………………………….. …………………………………78

3-5-2-2-1-2- الویت بندی………………………………………………….. ……………………………………………. 78

3-5-2-2-1-3-علایم ریاضی و تعاریف آنها…………………………………… ………………………………………79

3-5-2-2-1-4-  الگوریتم 1: PWAHP (محاسبه وزن اهداف به کمک AHP)…………… …………………79

3-5-2-2-2- حل مسئله دو هدفه پیگیری نظرات……………………………………. ……………………………….83

3-6-جمع بندی……………………………………………………………………………………………………………………..84

4-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………87

4-2-نظر سنجی از مشتریان به چندین روش…………………………………… ……………………………………….87

4-3-نمونه گیری به روش STRATA……………………………………………………….. ……………………………..87

4-4-میانگین وزنی عوامل………………………………………………………… ……………………………………………88

4-5-الگوریتم k-means…………………………………………………………………………. ………………………………89

4-5-1-نتیجه الگوریتم  k-means …………………………………………………………… ………………………………91

4-6-مدل ریاضی………………………………………………………………….. ……………………………………………..93

4-6-1-محاسبه و تعیین پارامترهای مدل ریاضی………………………………….. ………………………………….93

4-6-2-جواب مدل ریاضی……………………………………………………………………………………………………..95

4-7-جمع بندی……………………………………………………………………………………………………………………..96

1-5 -نتیجه گیری …………………………………………………………………………… ……………………………………98

-2-5 پیشنهادها …………………………………………………………………….. …………………………………………….98

 

مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 100

 

 فهرست جداول

جدول 1-1: گرایشات مهم لجستیک در طول زمان………………….. ………………………………………………..20

جدول 3-1: پرسشنامه…………………………………………………………………………………………………………….65

جدول 3-2: مقیاس اهمیت نسبی…………………………………………………………. ………………………………….78

جدول 3-3: ماتریس هدف – معیار……………………………………….. ……. …………………………………………82

جدول 3-4: ماتریس مقایسه دوتایی معیار- معیار………………………………….. …………………………………..82

جدول 3-5: ماتریس هدف- معیار………………………………………………… …………………………………………83

جدول 3-6: ماتریس معیار- معیار……………………………………………… ………………………………………….84

 

 

فهرست شکل ها

شکل -11: نمونه ای از یک زنجیره ی تامین……………………………………………………………………………….16 شکل 1-2:مقایسه زنجیره تامین رو به جلو و معکوس………………………………. ……………………………….17

شکل 1-3:تفاوت چهارچوب لجستیک یکپارچه و قدیمی………………………. …………………………………..22

شکل 2-1:جریان کالا در لجستیک مستقیم و معکوس…………………………… …………………………………….29

 

فصل اول :

کلیات تحقیق

 

۱-۱- مقدمه

در رقابت‌های جهانی موجود در عصر حاضر، باید محصولات متنوع را با توجه به درخواست مشتری ، در دسترس وی قرار داد. خواست مشتری بر كیفیت بالا و خدمت رسانی سریع، موجب افزایش فشارهایی شده است كه قبلاً وجود نداشته است، در نتیجه شركت‌ها بیش از این نمی ‌توانند به تنهایی از عهده تمامی كارها برآیند. در بازار رقابتی موجود، بنگاه‌های اقتصادی و تولیدی علاوه بر پرداختن به سازمان و منابع داخلی ، خود را به مدیریت و نظارت بر منابع و اركان مرتبط خارج از سازمان نیازمند یافته‌اند. علت این امر در واقع دست یابی به مزیت یا مزایای رقابتی با هدف كسب سهم بیشتری از بازار است. بر این اساس، فعالیت‌های نظیر برنامه ریزی عرضه و تقاضا، تهیه مواد، تولید و برنامه ریزی محصول، خدمت نگهداری كالا، كنترل موجودی، توزیع ، تحویل و خدمت به مشتری كه قبلا همگی در سطح شركت انجام می شده اینك به سطح زنجیره ی تامین انتقال پیدا كرده است. مسئله كلیدی در یک زنجیره تامین، مدیریت و كنترل هماهنگ تمامی این فعالیت‌ها است. مدیریت زنجیره تامین ( SCM ) پدیده‌ای است كه این كار را به طریقی انجام می ‌دهدكه مشتریان بتوانندخدمت قابل اطمینان وسریع را با محصولات باكیفیت درحداقل هزینه دریافت کنند.

در حالت كلی زنجیره تامین از دو یا چند سازمان تشكیل مى‌شود كه رسماً از یكدیگر جدا هستند و به وسیله جریان‌های مواد، اطلاعات و جریان‌هاى مالی به یكدیگر مربوط می ‌شوند. این سازمان‌ها می توانند بنگاه‌هایی باشند كه مواد اولیه، قطعات، محصول نهایی و یا خدماتی چون توزیع، انبارش، عمده فروشی و خرده فروشی تولید می ‌كنند. حتی خود مصرف كننده نهایی را نیز می ‌توان یكی از این سازمان‌ها در نظر گرفت.

برای رسیدن به اهداف زنجیره ی تامین ، سازمان ها و شرکت ها باید در زنجیره ی تامین خود به خلق ارزش بپردازند. ارزش از دید مشتری دارای مفاهیم گسترده ای است که ممکن است در هر محصول متفاوت باشد.

در دهه 60 و 70 میلادی ، سازمان ها جهت افزایش توان رقابتی خود تلاش می کردند تا با استاندارد سازی و بهبود فرایند داخلی خود محصولی با کیفیت بهتر و هزینه کمتر تولید کنند. در آن زمان تفکر غالب این بود که مهندسی و طراحی قوی و نیز عملیات تولید منسجم و هماهنگ ،پیش نیاز دست یابی به خواسته های بازار و در نتیجه کسب سهم بازار بیشتری است. لذا سازمان ها تمام تلاش خود را برافزایش کارایی معطوف می کردند.

در دهه ی 80 میلادی با افزایش تنوع در الگوهای مورد انتظار مشتریان ، سازمان ها به طور فزاینده ای به افزایش انعطاف پذیرش در خطوط تولید و توسعه محصولات جدید برای ارضای نیاز های مشتریان علاقه مند شدند. در دهه ی90 میلادی ، به همراه بهبود در فرایند های تولید و به کارگیری الگوهای مهندسی مجدد ،مدیران بسیاری از صنایع دریافتند که برای ادامه حضور در بازار تنها بهبود فرایندهای داخلی و انعطاف پذیری در توانایی شرکت کافی نیست ، بلکه تامین کنندگان قطعات و مواد باید موادی با بهترین کیفیت و کمترین هزینه تولید کنند و توزیع کنندگان محصولات نیز باید ارتباط نزدیکی با سیاست های توسعه بازار تولید کننده داشته باشند. با چنین نگرشی ، رویکرد های زنجیره تامین و مدیریت آن پا به عرصه وجود نهاد. از طرف دیگر با توسعه سریع فناوری اطلاعات در سال های اخیر و کاربرد وسیع آن در مدیریت زنجیره تامین ، بسیاری از فعالیت های اساسی مدیریت زنجیره با روش های جدید در حال انجام است.

شیوه ی نگارش به این ترتیب بوده که ابتدا مفاهیم مرتبط با زنجیره ی تامین و ارزش به طور کامل توضیح داده شده و سپس به بیان استراتژی های زنجیره ی تامین پرداخته شد. سپس راه های مدیریت هزینه (که از مهم ترین راه های خلق ارزش  در زنجیره ی تامین است) مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا منابع هزینه در زنجیره ی تامین شناسایی شده و سپس روش های مدریت هزینه و کاهش هزینه در زنجیره ی تامین مورد بحث قرار گرفت و در ادامه اهمیت ارزیابی مدیریت زنجیره ی تامین و خلاصه چند روش برای ارزیابی آن مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین در هر جا که نیاز بوده، مناسب با موضوع ، تجربیات شرکت های مختلف و دلایل موفقیت آن ها مورد بررسی قرار گرفتند.

۱–۲– ضرورت انجام تحقیق

اهمیت مطالعه بر روی زنجیره تامین معکوس(RSCM) در سال های اخیر به چند دلیل افزایش یافته است که در این قسمت برخی از این دلایل را بیان می کنیم:

در بسیاری از مواقع مقدار محصولات برگشتی می تواند زیاد باشد،تا حدی که در برخی از صنایع تجربه برگشت بیش از 50% فروش را داریم.

1- مقدمه و کلیات تحقیق…………………………………………………………………………..1

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

1-2- ضرورت انجام طرح……………………………………………………………………………………………….2

1-3- بیان مسئله……………………………………………………………………………………………………………..3

1-4- فرضیات مدل…………………………………………………………………………………………………………5

1-5- مختصری پیرامون مسئله طراحی شبکه زنجیره تأمین…………………………………………………..5

1-6- پیشینه روش های حل شبکه زنجیره تأمین…………………………………………………………………7

2- ادبیات و پیشینه تحقیق…………………………………………………………………………..9

2-1- سیر تکاملی مدیریت زنجیره تأمین………………………………………………………………………….10

2-2- تعریف مدیریت زنجیره تأمین………………………………………………………………………………..11

2-3- یکپارچه سازی زنجیره تأمین…………………………………………………………………………………12

2-4- عوامل سوق دهنده سازمان ها به سوی مدیریت زنجیره تأمین……………………………………14

2-4-1- نیاز برای فعالیت های بهبود……………………………………………………………………….14

2-4-2- افزایش سطح برون سپاری…………………………………………………………………………15

2-4-3- افزایش هزینه حمل و نقل………………………………………………………………………….15

2-4-4- فشارهای رقابت……………………………………………………………………………………….15

2-4-5- افزایش جهانی شدن………………………………………………………………………………….15

2-4-6- افزایش اهمیت تجارت جهانی……………………………………………………………………16

2-4-7- پیچیدگی زنجیره های تأمین……………………………………………………………………….16

2-4-8- نیاز برای مدیریت موجودی ها…………………………………………………………………..16

2-5- عوامل مؤثر بر مدیریت زنجیره های تأمین……………………………………………………………….17

2-5-1- مدیریت اطلاعات……………………………………………………………………………………..17

2-5-2- مدیریت لجستیک……………………………………………………………………………………..18

2-5-3- مدیریت روابط…………………………………………………………………………………………18

2-6- فرایندهای زنجیره تأمین………………………………………………………………………………………..19

2-6-1- دیدگاه سیکلی………………………………………………………………………………………….19

2-6-2- دیدگاه فشاری – کششی……………………………………………………………………………20

2-7- انواع زنجیره تأمین………………………………………………………………………………………………..20

2-8- عوامل مؤثر در پیاده سازی زنجیره تأمین رقابتی……………………………………………………….22

2-8-1- خرید………………………………………………………………………………………………………22

2-8-2- انتخاب تأمین کننده…………………………………………………………………………………..22

2-8-3- انعطاف پذیری در تغییر زنجیره تأمین………………………………………………………….23

2-8-4- توزیع……………………………………………………………………………………………………..23

2-9- چالش های زنجیره تأمین………………………………………………………………………………………24

2-10- مسئله طراحی شبکه زنجیره تأمین………………………………………………………………………..29

2-11- بر الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………………………………..31

2-11-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………31

2-11-2- مکانیسم الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………………………32

2-11-3- عملگرهای الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………..35

2-11-4- کد کردن……………………………………………………………………………………………….38

2-11-5- ایجاد جمعیت اولیه…………………………………………………………………………………40

2-11-6- تابع برازندگی…………………………………………………………………………………………42

2-11-7- انتخاب………………………………………………………………………………………………….42

2-11-8- ترکیب…………………………………………………………………………………………………..47

 

2-11-9- احتمال ترکیب……………………………………………………………………………………….50

2-11-10- جهش…………………………………………………………………………………………………50

2-11-11- استراتژی برخورد با محدودیت ها…………………………………………………………..51

2-11-12- شرایط توقف الگوریتم………………………………………………………………………….53

3- بیان مسئله و ارائه مدل ریاضی آن………………………………………………………….54

3-1- شبکه زنجیره تأمین چند مرحله ای…………………………………………………………………………55

3-2- تقاضای فازی………………………………………………………………………………………………………57

3-3- ارائه مدل ریاضی مسئله…………………………………………………………………………………………61

3-3-1- اندیس های مدل………………………………………………………………………………………62

3-3-2- پارامترهای مدل………………………………………………………………………………………..62

3-3-3- متغیرهای مدل………………………………………………………………………………………….63

3-3-4- تابع هدف………………………………………………………………………………………………..63

3-3-5- محدودیت های مدل…………………………………………………………………………………66

4- روش حل و نتایج محاسباتی………………………………………………………………….68

4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………69

4-2- روش کدگذاری اولویت محور……………………………………………………………………………….70

4-3- ارزیابی، انتخاب و مکانیسم جایگزینی…………………………………………………………………….82

4-4- عملگرهای ژنتیک………………………………………………………………………………………………..83

4-4-1- عملگر ترکیب……………………………………………………………………………………………83

4-4-2- عملگر جهش…………………………………………………………………………………………….83

4-5- حل مسائل و کارایی الگوریتم………………………………………………………………………………..85

5- نتیجه گیری و پیشنهادات……………………………………………………………………..91

5-1- بر مسئله و نتیجه گیری………………………………………………………………………………92

5-2- پیشنهادهایی برای تحقیقات آینده……………………………………………………………………………94

منابع و مآخذ………………………………………………………………………………………….95

فهرست جداول

جدول 4-1- نتایج حاصل با تابع هدف OB1 …………………………………………………………………..88

جدول 4-2- نتایج حاصل با تابع هدف OB2 …………………………………………………………………..88

جدول 4-3- نتایج حاصل با حداقل درجه تأمین 40% و تابع هدف OB1 ……………………………89

جدول 4-4- نتایج حاصل با حداقل درجه تأمین 40% و تابع هدف OB2 ……………………………89

فهرست تصاویر و نمودارها

شکل 1-1- نمایی از یک شبکه زنجیره تأمین……………………………………………………………………..4

شکل 1-2- شبکه زنجیره تأمین سه مرحله ای تک محصوله…………………………………………………6

شکل 2-1- شبکه زنجیره تأمین سه مرحله ای تک محصوله……………………………………………….30

شکل 2-2- دیاگرام بلوکی الگوریتم ژنتیک ساده……………………………………………………………….38

شکل 2-3- چرخ رولت…………………………………………………………………………………………………45

شکل 2-4- عملگر ترکیب تک نقطه ای…………………………………………………………………………..48

شکل 2-5- عملگر ترکیب دو نقطه ای…………………………………………………………………………….48

شکل 2-6- عملگر جهش وارونه سازی بیت……………………………………………………………………51

شکل 2-7- عملگر جهش تغییر ترتیب…………………………………………………………………………….51

شکل 3-1- تقاضای فازی  ………………………………………………………………………………………….59

شکل 3-2- درجه تأمین تقاضای مشتری………………………………………………………………………….60

 

فصل اول

مقدمه و کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه

مسئله زنجیره تأمین در دنیای امروز به عنوان یک مزیت رقابتی عمده در راستای کاهش قیمت تمام شده مطرح است. زنجیره تأمین شامل خرید و تأمین، لجستیک و حمل و نقل، بازاریابی، رفتار سازمانی،شبکه،مدیریت استراتژیک، مدیریت سیستم های اطلاعاتی و مدیریت عملیات می باشد[10]. با وجود این مطلب، تصمیم گیری در مراحل مختلف این روند و هماهنگی این مراحل، مسئله اصلی در زنجیره تأمین می باشد. با توجه به رقابت شدیدی که بین تولید کنندگان وجود دارد، در صورتی که هر کدام از حلقه های این زنجیره ضعیف عمل کند، کل مجموعه موفق نخواهد بود و در سطح مورد انتظار عمل نخواهد کرد. بنابراین مدیریت مؤثر این زنجیره در صنعت، یک چالش مدیریتی عمده به حساب می آید. در سال های اخیر، شرکت ها و سازمان های کشورهای صنعتی و پیشرفته جهان، توجه ویژه ای به مدیریت زنجیره تأمین داشته اند و از این رهگذر به موفقیت های قابل توجهی نیز دست یافته اند که گواه این امر، حجم بالایی از مبادلات تجاری انجام شده و درآمد و سود آوری بالای زنجیره تأمین موفق و کارآمد است که در بازارهای به شدت رقابتی امروز، موفق به پیشی گرفتن از رقبا شده اند[11].

1-2- ضرورت انجام طرح

پیچیدگی کالاها و خدمات در دنیای امروز باعث شده است که شرکت هایی که به تنهایی و بدون کمک گرفتن و همکاری با دیگر سازمان ها، محصولی را عرضه می کنند، برای بقای خویش با مشکلات بسیاری روبرو شوند. به همین منظور سازمان ها دریافته اند که اگر با یکدیگر همکاری داشته باشند، مجموع منافعی که عاید آنها می شود بیش از وضعیتی است که هر یک فعالیت خود را بدون هماهنگی با سازمان های مرتبط انجام می دهند. به همین دلیل امروزه هر دو طرف خریدار و فروشنده بر اساس روابط بلند مدت و کسب سود با یکدیگر همکاری می کنند. در سال های اخیر به دلایل زیر توجه زیادی به مقوله زنجیره تأمین شده است :

• نیاز برای فعالیت های بهبود
• افزایش سطح برون سپاری
• افزایش هزینه حمل و نقل
• فشارهای شدید رقابتی
• افزایش جهانی شدن
• افزایش اهمیت تجارت جهانی
• نیاز برای مدیریت مؤثر موجودی ها

با توجه به نیازهای دنیای امروز، در این پایان نامه ، ارائه و بررسی مدلی کارا برای طراحی شبکه زنجیره تأمین چند مرحله ای چند محصوله مد نظر بوده است که می تواند در مقوله شبکه های زنجیره تأمین جهت کمینه کردن هزینه های

فهرست

 

فصل اول کلیات تحقیق.. 1

1-1. مقدمه. 2

1-2. تعریف مساله. 4

1-3. اهداف تحقیق. 5

1-4. جنبه­ های نوآوری و کاربردی تحقیق. 6

1-5. محتویات تحقیق. 7

فصل دوم مرور ادبیات 8

2-1. مقدمه. 9

2-2. مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل VRP. 11

2-2-1. تاریخچه VRP. 13

2-2-2. مشخصات کلی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل. 13

2-2-3. تعریف ریاضی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل. 18

2-2-4. مدل عمومی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل. 19

2-2-5. تقسیم بندی مساله مسیریابی وسایل حمل و نقل کلاسیک… 21

2-2-6. مشکل ایجاد زیر تور (عدم همبندی) 28

2-2-7. برخی مشکلات مدل سازی VRP در شرایط واقعی.. 29

2-3.  مرور ادبیات مسائل CMVRP. 30

فصل سوم مدل ریاضی و الگوریتم ژنتیک پیشنهادی.. 35

3-1. مقدمه. 36

3-2. مدل پیشنهادی CMVRP. 37

3-2-1. فرض­های مدل. 37

3-2-2. خصوصیت مدل ارائه شده 38

3-2-3. تعریف علائم و پارامترها 39

3-2-4. مدل ریاضی CMVRP. 41

3-3. روش حل مدل پیشنهادی.. 43

3-4. الگوریتم ژنتیک (GA) 43

3-4-1. تعریف… 43

3-4-2. گذری بر ژنتیک طبیعی.. 45

3-4-3. واژگان الگوریتم ژنتیك… 51

3-4-4.  ساختار كلی الگوریتم ژنتیك… 52

3-4-5. مفاهیم کلیدی الگوریتم ژنتیک… 54

3-4-6. كدینگ… 55

3-4-7. ایجاد جمعیت اولیه. 57

3-4-8. اعمال ژنتیك… 58

3-4-9. تابع برازش… 63

3-4-10. روش اجرای الگوریتم ژنتیک… 64

3-4-11. استراتژی برخورد با محدودیتها 66

3-4-12. انواع عملگرهای تقاطعی.. 69

3-4-13. انواع عملگرهای جهشی.. 73

3-5. ساختار پیشنهادی الگوریتم ژنتیک… 76

3-5-1. نحوه نمایش جواب ها 76

3-5-2. نحوه شدنی کردن جواب ها 78

3-5-3. تعریف میزان برازندگی.. 80

3-5-4. مکانیزم نمونه گیری.. 81

3-5-5. عملگر تقاطعی.. 81

3-5-6. عملگر جهشی.. 82

3-6. جمع­بندی.. 84

فصل چهارم تحلیل و نتایج محاسباتی.. 85

4-1. مقدمه. 86

 

4-2. تولید مسائل نمونه. 86

4-3. تنظیم پارامتر. 87

4-3-1. تنظیم پارامترهای الگوریتم ژننیک… 88

4-4. نتایج محاسباتی.. 93

4-5. صحه­گذاری مدل ارائه شده 97

4-6. جمع­بندی.. 100

فصل پنجم نتیجه ­گیری و ارائه پیشنهادها……………………………………………………………………………………………101

5-1. نتیجه ­گیری.. 102

5-2. پیشنهادها 103

مراجع. 104

 

لیست جداول

جدول 3-1. مقایسه الگوریتم ژنتیک با فرایند تکامل طبیعی 49

جدول 4-1. سطوح فاکتورهای مسئله 87

جدول 4-2. فاکتورهای الگوریتم ژنتیک به همراه سطوحشان 89

جدول 4-3. آرایه متعامد 90

جدول 4-4. نتایج محاسباتی برای مسائل کوچک 94

جدول 4-5. نتایج محاسباتی برای مسائل بزرگ 95

جدول 4-6. اطلاعات مساله نمونه تولید شده 97

جدول 4-7. بهترین حل ریاضی دستی 98

 

لیست شکل­ها

شکل 2-1. نمایی از مسأله TSP 9

شکل 2-2. نمایی ساده از MTSP 10

شکل 2-3. نمایی ساده از VRP 11

شکل 2-4. نسخه های مختلف VRP کلاسیک و ارتباط بین آنها 22

شکل 2-5. مشکل عدم همبندی (زیرتور)28

شکل 3-1. مدل تئوری داروین 47

شکل 3-2. فضای کدینگ و فضای جواب 56

شکل 3-3. قانونمندی و موجه بودن 57

شکل 3-4. فضای جواب: ناحیه موجه و ناحیه غیرموجه 68

شکل 3-5. نمایش ماتریسی مسیرهای ایجاد شده 77

شکل 3-6. نمایش گرافیکی مسیرهای ایجاد شده 77

شکل 3-7. ماتریس اولیه نمایش دهنده جواب 78

شکل 3-8. ماتریس اصلاحی محدودیت تیم ها 79

شکل 3-9. ماتریس نمایش دهنده جواب 79

شکل 3-10. ماتریس اصلاحی مسیرها 80

شکل 3-11. ماتریس نمایش دهنده والدین 81

شکل 3-12. نمایش عملگر تقاطع 82

شکل 3-13. نمایش ماتریس اولیه انتخابی برای عملیات جهش 83

شکل 3-14. نمایش ماتریس در قدم دوم83

شکل 3-15. نمایش مسیر انتخابی 83

شکل 3-16. نمایش عملگر جهش 84

شکل 4-1. نمودار نرخ S/N توابع هدف در سطوح مختلف عامل ها 91

شکل 4-2. نمودار نرخ تاثیرات میانگین داده ها بر میانگین ها،در سطوح مختلف عامل ها 92

شکل 4-3. نمودار حرکت الگوریتم ژنتیک پیشنهادی93

شکل 4-4. نمایش مقادیر تابع هدف هر دو روش 96

شکل 4-5. نمایش زمان محاسباتی حاصل از هر دو روش 96

شکل 4-6. نمایش نحوه محاسبه تابع هدف 99

شکل 4-7. نمایش کروموزم بهینه مساله نمونه 99

 

فصل اول  کلیات تحقیق

 

1-1. مقدمه

یکی از حوزه‌هایی که سهم قابل توجهی در مصرف انرژی و به تبع آن پیامدهای زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت را داراست، بخش حمل و نقل است که در سال ۱۳۸۵ سهمی در حدود ۲۶ درصد از مصرف انرژی و 3/49 درصد از مصرف فرآورده‌های نفتی کشور را به خودش اختصاص داده است. قطعا مصرف بهینه انرژی در این بخش که وابسته به زیر ساخت‌ها و همچنین ناوگان حمل و نقل کشور است، تاثیر قابل توجهی در جلوگیری از تضییع سرمایه‌های ملی خواهد داشت.

نظر به جایگاه ویژه ایران در حوزه انرژی در خاورمیانه و جهان و همچنین اهمیت استراتژیکی منابع هیدروکربنی، مدیریت صحیح این منابع در فرایند تولید تا مصرف در کشور از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. رشد روز افزون ناوگان جاده­ایی موجب گردیده است که بخش قابل توجهی از انرژی کشور در بخش حمل و نقل مصرف گردد و به تبع آن انتشار گازهای گلخانه­ایی و آلاینده نیز معضل مهمی را ایجاد نماید. اساساً مصرف انرژی کشور درکلیه بخش­های مصرف کننده و از جمله بخش حمل و نقل از الگوی مناسبی برخوردار نبوده و اصلاح الگوی مصرف انرژی درکلیه بخش‌ها ضرورتی انکار ناپذیر است.

به منظور اصلاح این الگو در بخش حمل و نقل، لازم است تا عوامل تأثیر گذار بر مصرف، مانند ساختار ناوگان حمل و نقل شخصی و عمومی و میزان ارتقای فناوری مصرف سوخت آن‌ ها، میزان اقبال مردم در استفاده از وسایل نقلیه عمومی و ترکیب سبد سوخت نه فقط به طور کیفی بلکه با ارائه آمار و اطلاعات کمّی مورد بررسی قرار گیرد و کلیه راهکار‌ها از جمله اصلاح زیرساخت­های حمل و نقل، ارتقای صنعت خودرو، کاهش سفرهای غیر ضروری با حداکثر بهره گیری از ارتباطات الکترونیکی و بهبود امکانات شهری و اصلاح ساختار‌ها و قوانین در این زمینه، پس از شناسایی و ارزیابی دقیق به مرحله اجرا درآید [1] .

برنامه ­ریزی حمل و نقل به بررسی تقاضا برای ترافیک و میزان رشد ترفیک می‌پردازد تا با بهره گرفتن از آن در مورد راهبرد امکانات حمل و نقل موجود یا امکانات جدید مانند شبکه راه‌ها، ریل، فرودگاه‌ها و غیره تصمیم ­گیری شود. هدف نهایی از برنامه ریزی حمل و نقل دستیابی به سطح سرویس بالا‌تر، بهبود ایمنی، صرفه­جویی در مصرف انرژی، رشد اقتصادی و افزایش دسترسی می‌باشد.

حمل و نقل به معنای جامع آن شامل مدیریت، زیربنا و روبنا ناوگان از نیازهای اساسی جوامع امروزی است بطوری که در هر کشور برای اعتلای توان اقتصادی، فرهنگی، امنیتی وسیاسی داشتن شبکه حمل و نقلی گسترده و قابل اطمینان از نیازهای اولیه محسوب می­گردد. حتی برخی بر این باور هستند که حمل و نقل از ابزارهای ابتدایی توسعه می‌باشد. در گذشته به دلیل اینکه حمل و نقل یک نیاز ثانویه برای تحقق نیازهای اولیه‌ای همچون تجارت، مسافرت، اشتغال و غیره به حساب می‌آمد، به نحو شایسته‌ای بدان پرداخته نمی‌شد. لیکن رشد و توسعه اقتصاد جهانی، تلاش کشور‌ها برای استفاده بهینه از توانمندی‌ها و فرصت‌های در اختیار، و فشرده شدن رقابت در عرصه‌های جهانی موجب گشت تا حمل و نقل بواسطه نقش مستقیمی که درکاهش هزینه‌های تمام شده تولید و دسترسی به بازار ودر ‌‌نهایت افزایش توان رقابت در عرصه تجارت بین الملل مخصوصاً برای کشورهایی که حجم تجارت خارجی صادرات و واردات آن‌ ها بالا می‌باشد، از جایگاه رفیعی در مدیریت، برنامه ریزی و سرمایه گذاری و حتی تحقیقات برخوردار گردد. تاثیر چنین ویژگی سبب گشته تا نگرش‌های گذشته نسبت به حمل و نقل تغییر یابد و به حمل ونقل به عنوان یک بخش اقتصادی- خدماتی مهم نگریسته شود [2].

در ادبیات اولین بار شخصی به نام هیچکوک[1] [3] در مقاله­ای مسأله حمل ونقل را مورد بهینه بررسی قرار داد. پس از آن افرادی چون کوپمنز[2] در مقاله­ای با عنوان « بهینه­سازی استفاده از شبکه های حمل و نقل» و کنتاروویچ[3] [4] که مقاله­ایی تحت عنوان « متد­های ریاضی سازماندهی و برنامه ریزی محصولات» را انجام داد، به بررسی موضوع حمل و نقل پرداخته و روش­های ریاضی را مورد استفاده قرار دادند. همچنین برای نخستین بار در سال ۱۹۹۶ دانتزیگ[4] از روش سیمپلکس بر اساس اصول برنامه ریزی خطی برای بدست آوردن جواب در مسائل حمل و نقل استفاده نمود. در سال‌های اخیر نیز افراد زیادی به بررسی مسأله حمل و نقل پرداخته و الگوریتم­های ریاضی متعددی برای حل اینگونه مسائل ارائه شده است.

1-2. تعریف مساله

یکی از زمینه ­های اساسی و مطرح که امروزه درشاخه‌های مختلف علوم به ویژ ه مهندسی صنایع و مهندسی عمران بسیار مورد توجه قرار گرفته است، برنامه ریزی حمل و نقل می‌باشد و همانطور که قبلاً اشاره شد هدف نهایی از آن دستیابی به سطح سرویس بالا‌تر، ایمنی بهتر، صرفه جویی در مصرف انرژی، رشد اقتصادی و افرایش سطح دسترسی می‌باشد.

حال اگر در این برنامه ­ریزی علاوه بر تولید کنندگان و مصرف کنندگان سطوح میانی دیگری نیز لحاظ شوند مسأله به نام شبکه حمل و نقل خوانده می‌شود، که به عنوان نمونه می‌توانیم به مسیریابی اتوبوس‌های داخل شهری، جمع آوری ضایعات و زباله‌های شهری، ومسیریابی سرویس‌های مدارس، اشاره نمود که این‌ها حالات خاصی از شبکه حمل ونقل است که از آن به عنوان مسأله مسیریابی وسیله نقلیه (VRP) یاد می شود که درآن به ازای هر مسیر تنها یک وسیله نقلیه حرکت می­ کند. هدف ازمسائل VRP این است که مسیر­هایی برای هر کدام از وسایل نقلیه طراحی شود که از یک مکان (مبدأ بارگیری) آغاز شود و در همان مکان خاتمه یابد. همچنین در طول مسیر نیازهای تمامی مشتریان تأمین شده و هزینه کل کمینه شود [5]. در مدل‌های گوناگون مسیر­یابی که بعد از مدل اولیه و کلاسیک بوجود آمدند، محدودیت‌ها و شرایط جدیدی به مسأله اضافه گردید که باعث تنوع اینگونه مسائل گردید که به عنوان نمونه همان طور که در این تحقیق بیان شده است، تیم­های کاری با توانایی­های منعطف به عنوان عوامل خدمت­دهی در نظر گرفته شده اند. همچنین محدودیت­های خدمت­دهی به مشتریان بر روی تیم­ها و وسایل اعمال شده است که این موضوع بر پیچیدگی مساله

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

 

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

1-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………. 1

1-2 هدف از اجرای پایان نامه ………………………………………………………………………………. 2

1-3 مراحل انجام پایان نامه ………………………………………………………………………………….. 2

1-4 ساختار پایان نامه …………………………………………………………………………………………… 3

2- ادبیات موضوعی ………………………………………………………………………………………. 4

2-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………. 4

2-2 ساختار الگوریتم ژنتیک ………………………………………………………………………………… 6

2-3 عملگرهای ژنتیکی …………………………………………………………………………………………. 7

2-4 روند کلی الگوریتم ژنتیک ……………………………………………………………………………… 8

2-5 شرط پایان الگوریتم ………………………………………………………………………………………. 10

2-6 برخی از کاربرد­های الگوریتم ژنتیک ……………………………………………………………… 10

2-7 تعاریف ……………………………………………………………………………………………………………… 11

2-8 مزایای اجرای موازی ……………………………………………………………………………………….. 12

2-9 مراحل زمانبندی در گرید …………………………………………………………………………….. 16

2-10 انواع زمانبند ………………………………………………………………………………………………….. 17

2-11 انواع زمانبندی ……………………………………………………………………………………………… 18

2-12 نحوه­ زمانبندی (ایستا و پویا) …………………………………………………………………… 19

2-13 ساختار زمانبند …………………………………………………………………………………………….. 19

2-14 انواع صف­بندی کارها ……………………………………………………………………………………. 21

2-15 پیچیدگی محاسباتی زمانبندی …………………………………………………………………….22

2-16 جمع بندی  ………………………………………………………………………………………………… 22

3- پیشینه پژوهشی …………………………………………………………………………………….. 23

3-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………. 23

3-2 الگوریتم­های حریصانه ………………………………………………………………………………….. 23

3-3 الگوریتم­های تکاملی …………………………………………………………………………………….. 26

3-3-1 راه­کارهای مبتنی بر جستجوی محلی ………………………………………… 26

3-3-2 راه­کارهای جمعیت محور ……………………………………………………………. 28

3-4 جمع­بندی  …………………………………………………………………………………………………… 31

4- الگوریتم­های پیشنهادی ………………………………………………………………………….. 33

4-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………. 33

4-2 فرضیات وتعاریف …………………………………………………………………………………………… 34

4-3 الگوریتم­ Asuffrage …………………………………………………………………………………….. 35

4-4 الگوریتم­ MaxSuffrage ……………………………………………………………………………….. 36

4-5 الگوریتم توازن نسخه یک …………………………………………………………………………….. 38

4-6 الگوریتم توازن نسخه دو ………………………………………………………………………………. 40

4-7 الگوریتم ژنتیک و توازن بار ………………………………………………………………………….. 41

4-8 جمع­بندی ……………………………………………………………………………………………………… 46

5- نتایج حاصل از ارزیابی………………………………………………..…………………………….. 47

5-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………. 47

5-2 محک ارزیابی براون ……………………………………………………………………………………… 47

 

5-3 ارزیابی الگوریتم Asuffrage ………………………………………………………………………… 49

5-4 ارزیابی الگوریتم MaxSuffrage …………………………………………………………………… 51

5-5 ارزیابی الگوریتم توازن نسخه یک …………………………………………………………………. 53

5-6 ازریابی الگوریتم توازن نسخه دو …………………………………………………………………… 54

5-7 ارزیابی الگوریتم ژنتیک به همراه توازن بار……………………………………………………. 55

5-8 پیشنهادات برای آینده ………………………………………………………………………………….  57

6- منابع ……………………………………………………………………………………………………… 58

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                صفحه

 

جدول 5-1 حالات ماتریس ETC …………………………………………………………………………………………. 49

جدول 5-2 نتایج makespan الگوریتم Asuffrage  ……………………………………………………………. 50

جدول 5-3 نتایج resource utilization الگوریتم Asuffrage ……………………………………….. 51

جدول 5-4 نتایج makespan الگوریتم MaxSuffrage  ……………………………………………………… 52

جدول 5-5 نتایج resource utilization الگوریتم MaxSuffrage ………………………………….. 53

جدول 5-6 نتایج makespan الگوریتم توازن نسخه یک …………………………………………………….. 54

جدول 5-7 نتایج makespan الگوریتم توازن نسخه دو ……………………………………………………….. 55

جدول 5-8 نتایج makespan الگوریتم ژنتیک به همراه توازن بار ………………………………………. 56

جدول 5-9 نتایج resource utilization الگوریتم ژنتیک به همراه توازن بار ……………………… 57

 

فهرست شکل­ها

 

عنوان                                                                                                                صفحه

 

شکل 2-1 کروموزوم قبل و بعد از اعمال عملگر جهش ……………………………………………………….. 8

شکل 2-2 نمودار گردشی الگوریتم زنتیک …………………………………………………………………………… 9

شکل 2-3 ماتریس تخمین زمان اجرا (ETC) ……………………………………………………………………… 12

شکل 2-4 مجازی­سازی منابع ناهمگن توسط گرید …………………………………………………………….. 13

شکل 2-5 مهاجرت کارها برای ایجاد توازن بار ……………………………………………………………………. 14

شکل 2-6 تنظیمات تکرار گرید …………………………………………………………………………………………… 15

شکل 2-7 تنظیم سیاست تخصیص کارها به منابع توسط مدیر …………………………………………. 16

شکل 2-8 ساختار زمانبند متمرکز ……………………………………………………………………………………….. 19

شکل 2-9 ساختار زمانبند سلسله مراتبی …………………………………………………………………………….. 20

شکل 2-10 ساختار زمانبند غیر متمرکز ……………………………………………………………………………… 20

شکل 4-1 الگوریتم توازن نسخه دوم ……………………………………………………………………………………. 41

 

1-    مقدمه

 

1-1 مقدمه

کامپیوترهای امروزی مانند مغز انسان معمولا از بخش کوچکی از توانایی‌های خود استفاده می‌کنند و اغلب به‌ صورت غیرفعالند و منتظر اطلاعات ورودی می‌مانند. تصور کنید که اگر از منابع سخت‌افزاری این همه کامپیوتر غیرفعال استفاده شود و همه در یک کامپیوتر جمع شوند، چه دستگاه پرقدرتی خواهیم داشت. شبکه­ های محاسباتی (گرید)[1] زمینه‌ای را فراهم آورده است که بتوان از منابع (کامپیوتری) سیستم‌های دیگر نیز استفاده نماییم. اغلب مسائل پیچیده علمی، مهندسی و تجارت احتیاج به میزان زیادی از منابع برای اجرا دارند، بهترین راه حل برای اینگونه مسائل استفاده از گرید می­باشد[1].

هدف شبکه­ های محاسباتی (گرید) به اشتراک گذاشتن منابع کامپیوتری در نقاط مختلف جغرافیایی با مدیریت­های مختلف بین کاربران است. کاربران درخواست­های خود را پیوسته برای محیط گرید ارسال می­ کنند و بخش مدیریت منابع[2] این کارها را به گره های محاسباتی[3] موجود در شبکه اختصاص می­دهد. به چگونگی تخصیص این درخواست­ها روی گره­های محاسباتی مختلف زمانبندی[4] می­گویند.

اعمال سیاست­های مختلف برای عملیات زمانبندی نتایج متفاوتی را خواهد داشت که این سیاست با توجه به اهداف مشخص شده برای گرید اتخاذ می­شوند. عملیات زمانبندی در سیاست­های مختلف از فاکتورهای متفاوتی برای تخصیص کارها روی منابع مختلف استفاده می­ کند. امکان دارد یک فاکتور نقش تعیین کننده ­ای در یکی از سیاست­ها داشته باشد ولی در سیاست دیگر اصلا به آن توجه نشود، از اینرو هدف هر الگوریتم بهینه کردن سیاست مورد نظر خود است.

 

1-2 هدف از اجرای پایان نامه

با توجه به تاثیر بالای عملیات زمانبندی در عملکرد بهینه گرید و مزایایی که برای گرید در قسمت قبل ذکر شد، ارائه یک روش کارا در زمانبندی می تواند تاثیر زیادی در حل مسائل بزرگ در شاخه های مختلف داشته باشد.

در گریدهای محاسباتی هدف بالا بردن درصد استفاده از منابع در کنار کاهش زمان اتمام آخرین کار می­باشد. در این طرح تحقیق همین اهداف را دنبال می­کنیم و سعی داریم نگاشتی از کارها را ارائه دهیم که هم باعث بالا رفتن بهره­وری از منابع شود و هم کمترین زمان را برای اتمام آخرین کار داشته باشد.

 

1-3 مراحل انجام پایان نامه

برای انجام پایان نامه ابتدا مفاهیم گرید و روش­های موجود مطالعه و بررسی شدند و بعد از مقایسه صورت گرفته روی روش­های مختلف، الگوریتم ژنتیک برای تولید نگاشت انتخاب شد. در کنار الگوریتم ژنتیک الگوریتمی را ارائه کردیم که به توازن بار روی منابع کمک می­ کند و با بهره گرفتن از مزایای دو الگوریتم نام برده شده نگاشت بهینه­ای را برای کارها بدست آوردیم. برای پیاده­سازی الگوریتم­ها از زبان برنامه نویسی java شده است.

 

1-4 ساختار پایان نامه

در فصل دوم الگوریتم ژنتیک، پارامترهای موثر در این الگوریتم و مفاهیم اولیه­ی زمانبندی مورد بررسی قرار می­گیرد. در فصل سوم گذری بر تحقیقات پیشین خواهیم داشت. الگوریتم­های پیشنهادی در فصل چهارم ارائه شده است و در