مدلسازی و حل یک مسأله مکان یابی سلسله مراتبی چند هدفه با تقاضای فازی

رشته صنایع یکی از مهمترین زیر شاخه های فنی و مهندسی شامل گرایش های متعددی در مقطع کارشناسی ارشد میباشد . در ادامه به معرفی نمونه بسیار جدید پایان نامه ارشد مهندسی صنایع با عنوان : مدلسازی و حل یک مسأله مکان یابی سلسله مراتبی چند هدفه با تقاضای فازی که در 112 صفحه در فرمت قابل ویرایش Word به نگارش در آمده میپردازیم .

چکیده تحقیق مدلسازی و حل یک مسأله مکان یابی سلسله مراتبی چند هدفه با تقاضای فازی :

بسیاری از تسهیلات به طور طبیعی سلسله مراتبی هستند. این تسهیلات در نوع خدمتی که ارائه می دهند معمولا سلسله مراتبی می باشند. مدل های موجود در زمینه مکان یابی سلسله مراتبی، بیشتر پیرامون مسائلی است که تنها یک هدف را دنبال می کنند. در بیشتر آنها هدف، پوشش حداکثری تقاضای یا کمینه کردن هزینه های انتقال تقاضا، از گره های تقاضا، به تسهیلات چند سطحی بوده است. همچنین تقاضای در نظر گرفته شده به صورت قطعی بوده است.

در این پایان نامه ارائه یک مدل ریاضی مناسب چند هدفه برای یک مسأله مکان یابی سلسه مراتبی ایجاد شده است که شامل یک مدل برنامه ریزی مختلط عدد صحیح پوشش سلسله مراتبی، با رویکرد کاهش هزینه های انتقال تقاضای فازی نقاط تقاضا به تسهیلات و میان تسهیلات و هزینه های ایجاد تسهیل جدید ارائه می شود. ویژگی اصلی مدل های سلسله مراتبی در چند سطحی بودن تقاضاها بوده و قابلیت تعریف سطوح جداگانه را به تقاضا می دهد. در ضمن در این مدل نظر و رأی تصمیم گیرندگان اصلی و سرمایه گذاران با تعریف مطلوبیت برای هر تصمیم، در غالب تابع هدف دومی که در نظر گرفته شد. با توجه به ماهیت غیر قطعی بودن تقاضاهای موجود در همه سطوح، در مدل تکمیلی تقاضاهای نقاط تقاضا و تسهیلات به صورت فازی در نظر گرفته شد و مدل با تقاضای فازی در نظر گرفته شده است. مدل برای 22 مسأله نمونه با استفاده از نرم افزار GAMS حل شده، همچنین الگوریتم فرا ابتکاری انبوه ذرات چند هدفه برای حل مسائل نمونه در سایز بزرگ ارائه شده است.

فهرست مطالب تحقیق سلسله مراتبی چند هدفه با تقاضای فازی :
عنوان	صفحه
فصل اول: مقدمه و كليات تحقيق

1-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………..	2
1-2- دسته بندی کلی مسائل برنامه ریزی تسهیلات…………………………………………………….	2
1-3- دسته بندی مسائل برنامه ریزی تسهیلات کلاسیک………………………………………………	3
1-4- دسته بندی مسائل مکان یابی با نگرش نوین……………………………………………………….	4
1-5- مکان یابی وسایل سلسله مراتبی………………………………………………………………………..	5
1-6- تقسیم بندی مسائل سلسله مراتبی……………………………………………………………………..	8
1-6-1-تقسیم بندی نارولا…………………………………………………………………………………..	8
1-6-1-1- تسهیلات شامل متوالی…………………………………………………………………..	8
1-6-1-2- تسهیلات انحصار متوالی……………………………………………………………….	8
1-6-1-3- حالات دیگر………………………………………………………………………………..	8
1-6-1-4-شامل محلی………………………………………………………………………………….	9
1-6-1-5- شامل کلی…………………………………………………………………………………….	9
1-6-1-6- منحصر متوالی………………………………………………………………………………	9
1-6-2- تقسیم بندی شاهین، سورال……………………………………………………………………	9
1-6-2-1-الگوی جریان…………………………………………………………………………………	10
1-6-2-2- انواع خدمت…………………………………………………………………………………	10
1-6-2-3- ساختار فضایی……………………………………………………………………………..	11
1-6-2-4- تابع هدف…………………………………………………………………………………….	12
1-7- نواحی قابل کاربرد مکان یابی سلسله مراتبی……………………………………………………….	12
1-7-1- مراکز بهداشتی درمانی…………………………………………………………………………….	12
1-7-2- سیستم های جمع آوری و دفع زباله ………………………………………………………..	12
1-7-3- سیستم های تولید و توزیع……………………………………………………………………..	12
1-7-4- سیسستم های آموزشی……………………………………………………………………………	13
1-7-5- سیستم های خدمات رسانی اضطراری………………………………………………………	13
1-7-6- شبکه های ارتباطی…………………………………………………………………………………	13
فهرست مطالب
عنوان	صفحه
فصل دوم: مرور ادبيات و پيشينه تحقيق

2-1- مقدمه	15
2-2- فرموله کردن یک مدل میانه عمومی خدمات سلسله مراتبی شامل متوالی……………….	19
2-3- فرموله کردن یک مدل مکان یابی سلسله مراتبی منحصرا متوالی……………………………	21
2-4- مساله مکان یابی بیشترین پوشش سلسله مراتبی………………………………………………….	22
2-5- پوشش حداکثری سلسله مراتبی با پوشش همه ی سطوح تقاضا……………………………	22

فصل سوم: مدل رياضی پيشنهادی و حل آن

3-1- مقدمه	29
3-2- تعریف مسأله و مدل ریاضی……………………………………………………………………………	30
3-3- مثال عددی……………………………………………………………………………………………………	34
3-4- حل فرابتکاری……………………………………………………………………………………………….	36
3-5- تضاد بين تابع هاي هدف………………………………………………………………………………..	37
3-6- بهينه سازي چند معياره……………………………………………………………………………………	37
3-7- ارتباط غالب …………………………………………………………………………………………………	37
3-8- مرز بهينه ……………………………………………………………………………………………………..	38
3-9- الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات(PSO) ………………………………………………………..	39
3-10- پنج قانون ميلوناس براي هوش گروهي…………………………………………………………..	39
3-11- اصطلاحات موجود در الگوریتم…………………………………………………………………….	40
3-12- مراحل الگوریتم…………………………………………………………………………………………..	41
3-13- بهینگی پارتو……………………………………………………………………………………………….	42
3-13-1- مفهوم آرشیو پارتو……………………………………………………………………………….	42
3-13-2- بروز رسانی آرشيو جوابهای پارتو………………………………………………………….	43
3-14- نحوه تخصيص تابع برازندگي………………………………………………………………………..	43
3-15- رویکردPSO چندهدفه………………………………………………………………………………	44
3-16- شاخص هاي مقايسه………………………………………………………………………………….	44
فهرست مطالب
عنوان	صفحه
3-16-1- شاخص كيفيت……………………………………………………………………………………	45
3-16-2- شاخص پراكندگي………………………………………………………………………………..	45
3-17- مقدار دهی اولیه و نمایش جواب ها……………………………………………………………..	45
3-18- مراحل تکرار……………………………………………………………………………………………..	48
3-19- شرط توقف……………………………………………………………………………………………….	50
3-20- تئوری مجموعه فازی………………………………………………………………………………….	54
3-21- معرفی مسأله برنامه ریزی خطی فازی……………………………………………………………	56
3-22- مدل فازی………………………………………………………………………………………………….	60
3-23- دیفازی سازی…………………………………………………………………………………………….	60
3-24- مثال عددی برای مدل فازی………………………………………………………………………….	62

فصل چهارم: الگوريتم حل مسأله و نتايج محاسباتی

4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………	65
4-2- حل با استفاده از نرم افزار GAMS …………………………………………………………………….	66
4-3- تنظیم پارامترهای الگوریتم: روش سطح پاسخ (RSM) ……………………………………….	68
4-4- شاخص های اندازه گیری ………………………………………………………………………………	69
4-5- شاخص تعداد جواب های بهینه پارتو(NPS) …………………………………………………….	70
4-6- شاخص زمان حل بر حسب ثانیه (CPU Time) ………………………………………………….	73

فصل پنجم : نتيجه گيری و پيشنهادات برای تحقيقات آتی

5-1- مقدمه……………….	76
5-2- نتیجه گیری………………..	76
5-3- پیشنهادات تحقیقات آتی	77
منابع مآخذ……	79
پیوست ها	87



فهرست جداول
عنوان	صفحه
جدول 1-1 مثال برای سیستم خدمات بهداشتی و درمانی	5
جدول 2-1 مرور کلی بر روی مطالعات انجام شده	24
جدول 2-2 مرور کلی بر توابع هدف و محتوای مطالعات انجام شده	26
جدول 3-1 جدول تقاضای سطوح مختلف گره های تقاضا و تسهیلات موجود	35
جدول 3-2 جدول فواصل گره های تقاضا و تسهیلات موجود از نقاط کاندید	35
جدول 3-3 جدول هزینه ساخت و مطلوبیت تأسیس نقاط کاندید	35
جدول 3-4 جدول مقادیر متغیر ها	36
جدول 3-5 جدول مقادیر فازی تقاضا	62
جدول 4-1 جدول بازه های انتخابی برای تولید اعدادتصادفی هزینه ساخت برای سطوح مختلف	65
جدول 4-2 جدول نتایج از حل مسائل نمونه ای در نرم افزار GAMS	67
جدول 4-3 جدول پارامترها و سطوح آنها در الگوریتم MOPSO پیشنهادی	68
جدول 4-4 جدول پارامترهای تنظیم شده در الگوریتم MOPSO پیشنهادی	69
جدول 4-5 میانگین تعداد جوابهای نامغلوب در الگوریتم MOPSO پیشنهادی	70
جدول 4-6 زمان حل بر حسب ثانیه در نرم افزار GAMSو الگوریتم MOPSO پیشنهادی	73

فهرست شکل ها
عنوان	صفحه
شکل 1- 1 دسته بندی کلی مسائل برنامه تسهیلات	3
شکل 1- 2 دسته بندی مسائل مکان یابی با نگرش نوین	4
شکل 1- 3 یک مثال برای سیستم خدمات بهداشتی	5
شکل 1- 4 شکل مربوط به مثال شعبات پستی	6
شکل 1- 5 شکل مربوط به مثال شبکه راه ها	7
شکل 1- 6 الگوهای جریان	10
شکل 1- 7 انواع خدمت	11
شکل 1- 8 ساختار فضایی	11
شکل 2- 1 استقرار بهینه در یک مثال دو سطحی	21
شکل 3- 1 استقرار گره های تقاضا، تسهیلات موجود و مکان های کاندید	35
شكل 3-2 رابطه فضاي جواب و ارتباط غالب	38
شكل 3-3 مراحل الگوریتم انبوه ذرات	42
شکل 3- 4 نحوه نمایش جوابها	46
شکل 3-5 نحوه تخصیص تقاضا به تسهیلات در ماتریس	46
شکل 3-6 کد گشایی الگوریتم حل	48
شکل 3-7 شبه کد حرکت هر ذره	49
شکل 3-8 شبه کد الگوریتم MOPSO پیشنهادی	50
شکل 3-9 فلوچارت الگوریتم MOPSO	51
شکل 3- 10 توزیع فازی مقدار تابع و اهداف فازی که توسط تصمیم گیرنده تأیید می شود	59
شكل 4-1 نمودار میانگین تعداد جوابهای نامغلوب در الگوریتم MOPSO پیشنهادی	71
شكل 4-2 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه اول	71
شكل 4-3 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه هفتم	71
شكل 4-4 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه پانزدهم	72
شكل 4-5 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه نوزدهم	72
فهرست شکل ها
عنوان	صفحه
شكل 4-5 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه بیست و دوم	72
شكل 4-5 نمودار زمان حل بر حسب ثانیه در نرم افزار GAMSو الگوریتم MOPSO پیشنهادی	74