فهرست مطالب

فصل اول كلیات تحقیق. ‌1

مقدمه 2

فصل دوم ادبیات تحقیق. 4

2-1- مقدمه: 5

2-2- اصول تصمیم‌گیری چندهدفه 5

2-3- سابقه مطالعات صورت گرفته در زمینه الگوریتم‌های تکاملی چندهدفه 6

2-3-1- الگوریتم‌های تعاملی چند هدفه (Multi-Objective Evolutionary Algorithms) 7

2-3-2- الگوریتم‌های بهینه سازی نخبه‌گرا براساس رتبه‌بندی پارتو. 11

2-4- شناخت و تعیین مشخصات فعالیتهای پروژه 13

2-4-1- مراحل برنامه ریزی و کنترل پروژه 13

2-4-2- روش های ریز کردن پروژه (Breakdown) 14

2-4-3- انواع روابط میان دو فعالیت.. 15

2-4-4- اصول برآورد فعالیت.. 17

2-4-5- برآورد مدت اجرای معادل. 19

2-4-6- برآورد مدت اجرای فشرده 20

2-4-7- شیب هزینه فعالیت.. 21

2-4-8- هزینه های مستقیم و غیر مستقیم پروژه 22

2-4-8-1- هزینه های مستقیم پروژه 22

2-4-8-2- هزینه های غیر مستقیم پروژه 22

2-4-8-3- هزینه کل پروژه 23

2-4-8-4- تغییرات مجموع هزینه ها و نقطه زمان بهینه 23

2-5- روش های کلاسیک تخصیص و تسطیح منابع. 24

2-5-1- مدل های رایج در برنامه ریزی و کنترل پروژه 24

2-5-1-1- مدل های با محدودیت زمانی. 24

2-5-1-2- مدل های با محدودیت مالی. 25

2-5-1-3- مدل های بدون محدودیت در زمان و هزینه 25

2-5-2- رویکردهای مختلف به استفاده از منابع. 26

2-5-2-2- تخصیص منابع. 27

2-5-3- الگوریتم تسطیح منابع محدود 27

2-5-4- روش برگس برای تسطیح منابع. 28

2-6- سابقه مطالعات صورت گرفته در زمینه کاربرد الگوریتم ژنتیک در موازنه زمان – هزینه و تسطیح و تخصیص منابع. 30

2-6-1- موازنه زمان – هزینه 30

2-6-2- تسطیح و تخصیص منابع. 32

2-7- جمع بندی. 32

فصل سوم روش‌شناسی تحقیق. 34

3-1- مقدمه: 35

3-2- دلایل استفاده از الگوریتم ژنتیک… 35

3-3- طرح مسئله 36

3-4- نحوه ی مدل کردن با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک… 37

3-4-1- تعریف هر کروموزوم 37

3-4-2- ترتیب قرار گرفتن ژن ها در هر کروموزوم 39

3-4-3- تعیین مدت انجام و هزینه برای هر کروموزوم 40

3-5- انتخاب.. 40

 

3-6- تعیین میزان شایستگی کروموزوم ها 40

3-7- توابع هدف.. 41

3-8- تزویج. 42

3-9- جهش.. 42

3-10- شرط همگرایی. 42

3-11- جمع بندی. 42

فصل چهارم مطالعه موردی. 43

4-1 مقدمه 44

4-2 بررسی مدل به كار رفته در پایان‌نامه در دو حالت منابع محدود و منابع نامحدود بر روی یک پروژه ساده عمرانی  44

4-2-1 معرفی پروژه 44

4-2-2 مقایسه نتایج بهینه‌سازی زمان- هزینه (TCO) با نتایج بهینه‌سازی زمان- هزینه- منابع (TCRO) 55

4-3 معرفی مطالعه موردی دوم 59

4-3-1 بهینه‏سازی رابطه هزینه- زمان پروژه مورد مطالعه در حالت عادی. 59

4-3-2 بهینه‏سازی رابطه هزینه- زمان پروژه مورد مطالعه در حالت تأخیر. 60

4-4 اطلاعات پروژه 61

فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهادات.. 88

5-1 جمع‏بندی. 90

5-2 پیشنهادات.. 92

منابع و مآخذ 93

منابع فارسی. 94

منابع انگلیسی. 94

Abstract 96
 

فهرست جداول

جدول (2-1): ویژگیهای تعدادی از الگوریتمهای تکاملی چندهدفه 9

جدول (2-2): خلاصه ای از کارهای انجام گرفته در مقالات معتبر بین المللی در زمینه بهینه سازی زمان – هزینه 31

جدول 4-1: هزینه استفاده از واحد منابع (دلار) 45

جدول 4-2: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت تجهیز كارگاه پروژه با شماره فعالیت 1 و بدون پیش نیاز. 46

جدول 4-3: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت قالب‌بندی و بارگذاری پروژه با شماره فعالیت 2 كه فعالیت 1 پیش‌نیاز انجام آن می‌باشد. 46

جدول 4-4: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت خاكبرداری پروژه با شماره فعالیت 3 كه فعالیت 1 پیش نیاز آن می‌باشد. 47

جدول 4-5: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت اجرای تیر بتنی پیش‌ساخته پروژه با شماره فعالیت 4 كه فعالیت 1 پیش نیاز آن می‌باشد. 48

جدول 4-6: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت تهیه فونداسیون و قرار دادن شمع‌های پروژه با شماره فعالیت 5 كه فعالیت‌های 2 و 3 پیش نیاز آن می‌باشد. 49

جدول 4-7: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت قرارگیری شاه‌تیرهای پروژه با شماره فعالیت 6 كه فعالیت 4 پیش نیاز آن می‌باشد. 50

جدول 4-8: گزینه‌های مختلف زمان- هزینه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعالیت تنظیم شاه‌تیرهای پروژه با شماره فعالیت 7 كه فعالیت‌های 5 و 6 پیش نیاز آن می‌باشد. 51

جدول 4-9: مقدار حد مجاز روزانه مصرف منابع (DRL) برای منبع مختلف.. 52

جدول 4-10: نتایج بدست آمده مدل در منابع محدود 52

جدول 4-11: نتایج بدست آمده مدل در بهینه‌سازی دو مرحله‌ای. 56

جدول 4-12: مقایسه نتایج مدل پیشنهادی در دو حالت بهینه‌سازی دو هدفه و سه هدفه با كار Zheng و همكاران  58

جدول 4-13: مشخصات فعالیت‏های موجود در پروژه 61

جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 65

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 72

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 73

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 77

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 80

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 83

ادامه جدول 4-14: نتایج بدست آمده مدل در منابع نامحدود با مقدار a-cut برابر با صفر. 86
 

فهرست اشكال

شکل (1-2): رهیافتهای مختلف  رتبه بندی پارتو. 7

شکل (2-2): فرمهای مختلف محاسبه فضا و موقعیت را در الگوریتمهای MOEA جهت ایجاد پراکندگی  10

شکل (2-3): مراحل مختلف الگوریتم NSGA-II 13

شکل (2-4): منحنی هزینه – زمان یک فعالیت.. 21

شکل (2-5): منحنی های هزینه پروژه 23

شکل (2-6): نمودار هزینه کل. 24

شکل (2-7): توزیع منبع قبل و بعد از تسطیح. 26

شکل (2-8): فلوچارت الگوریتم تسطیح منابع محدود 28

شکل (2-9): فلوچارت روش برگس.. 29

شکل 3-1- نمودار تابع عضویت پارامتر زمان. 38

شکل 3-2- نمودار تابع عضویت پارامتر هزینه 38

شکل 3-3- توالی فعالیتها 39

شكل 4-1: شبكه اجرایی فعالیت‌های پروژه 45

شكل 4-2 جبهه پارتوی زمان- هزینه- منابع به ازای هر یک از منابع چهارگانه 54

شكل 4-3: مقایسه نتایج بهینه‌سازی دو هدفه و سه هدفه 57

شکل 4-4: روابط پیایندی مربوط به فعالیت‏های پروژه 64

 

فصل اول

مقدمه

امروزه لزوم برنامه ریزی مناسب به منظور برآورد صحیح از زمان و هزینه انجام پروژه و میزان منابع مورد نیاز در یک پروژه که تاثیر مستقیم بر اجرا، اداره و بهره برداری مناسب از پروژه هایی همانند احداث سد و ساختمان دارند، روشن است. در مجموع، مدیریت و برنامه ریزی فعالیت ها و منابع مورد نیاز در یک پروژه، نیازمندانجام تحلیل های مختلفی است که یکی از آنها مدلسازی و پیش‌بینی صحیح هزینه و زمان انجام پروژه است. رسیدن به این هدف، کمک قابل‌توجهی به مدیریت بهینه پروژه و تصمیم گیری در شرایط خاص می کند.

مسئله برنامه ریزی و پس از آن کنترل زمان بندی پروژه ها، هر روز اهمیتی بیش از گذشته می یابد. در محیطی که رقابت شرکت ها هر روز به هم نزدیکتر می شود و تفاوت های کوچک در ارائه قیمت در مناقصه ها منجر به موفقیت یا شکست در مناقصه می شود، ارائه برنامه ای که منطبق بر واقعیات باشد و بتواند حاوی تمام واقعیات اقتصادی در مدل یک پروژه باشد حائز اهمیت زیادی است. یک برنامه جامع این قابلیت را دارد که با بهره گرفتن از رابطه هزینه و زمان در یک پروژه، تغییرات لازم را در هزینه و زمان منابع در نظر بگیرد و راه حل های مناسب را پیش روی کاربران قرار دهد تا بتوانند قبل از اجرای پروژه، برآورد مناسبی از زمان و هزینه اجرایی و میزان منابع مورد نیاز در پروژه داشته باشند.

برای زمان بندی و کنترل پروژه، مراحل مختلفی از جمله تحلیل پروژه، برآورد مدت، هزینه و منابع اجرایی و در نهایت زمان بندی پروژه صورت می گیرد. گاهی اوقات مدیریت پروژه تصمیم می گیرد زمان پروژه را کاهش دهد که این امر تاثیر مستقیم بر هزینه تمام شده خواهد داشت.

کاهش زمان با تدابیر خاص، از جمله به کارگیری منابع اجرایی محقق می شود که باعث افزایش هزینه های اجرایی پروژه می شود.

به منظور بهینه سازی زمان – هزینه، روش های مختلفی در دو حوزه آنالیز موازنه زمان – هزینه به کار گرفته می شوند. به همین منظور روش های ریاضی و تحقیقی (کاوشی) متنوعی به کار می روند.

از جمله مدل های کاوشی عبارتند از: روش فوندال، مدل سازه اپراگر، مدل سنجی مصلحی، و مدل زیمنس. روش های ریاضی نیز شامل روش برنامه ریزی خطی مدل برنامه ریزی عمده صحیح، مدل پویا و مدل ترکیبی برنامه ریزی خطی و عدد صحیح اشاره کرد.

الگوریتم ژنتیک یک روش جستجو و بهینه سازی بر اساس اصول تکاملی طبیعی می باشد. این الگوریتم مقرر می‌سازد که یک جمعیت متشکل از تعدادی زیاد افراد که تحت قوانین ویژه‌ای انتخاب شده‌اند طی فرایندی تکاملی، تابع برازش