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


دانشگاه علوم و فنون مازندران

 

پایان نامه

مقطع کارشناسی ارشد

رشته مهندسی صنایع­­­صنایع

 

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

استاد راهنما : دکتر رضا توکلی مقدم

استاد مشاور: دکتر مهدی امیری عارف

 

پاییز 1391

فهرست مطالب
عنوانصفحه
فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق 
  
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 
عنوانصفحه
فصل دوم: مرور ادبیات و پیشینه تحقیق
 
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 ریاضی پیشنهادی 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 بین تابع های هدف………………………………………………………………………………..37
3-6- بهینه سازی چند معیاره……………………………………………………………………………………37
3-7- ارتباط غالب …………………………………………………………………………………………………37
3-8- مرز بهینه ……………………………………………………………………………………………………..38
3-9- الگوریتم  بهینه سازی انبوه ذرات(PSO) ………………………………………………………..39
3-10- پنج قانون میلوناس برای هوش گروهی…………………………………………………………..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 آرشیو جوابهای پارتو………………………………………………………….43
3-14- نحوه تخصیص تابع برازندگی………………………………………………………………………..43
3-15- رویکردPSO  چندهدفه………………………………………………………………………………44
3-16- شاخص های مقایسه………………………………………………………………………………….44
فهرست مطالب 
عنوانصفحه
3-16-1- شاخص کیفیت……………………………………………………………………………………45
3-16-2- شاخص پراکندگی………………………………………………………………………………..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: الگوریتم حل مسأله و نتایج 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 : نتیجه گیری و پیشنهادات برای تحقیقات آتی
 
5-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………76
5-2- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………76
5-3- پیشنهادات تحقیقات آتی…………………………………………………………………………………77
منابع مآخذ……………………………………………………………………………………………………………..79
پیوست ها ……………………………………………………………………………………………………………..87
 
 
 
فهرست جداول 
عنوانصفحه
جدول 1-1 مثال برای سیستم خدمات بهداشتی و درمانی5
جدول 2-1 مرور کلی بر روی مطالعات انجام شده24
جدول 2-2 مرور کلی بر توابع هدف و محتوای مطالعات انجام شده26
جدول 3-1 جدول تقاضای سطوح مختلف گره های تقاضا و تسهیلات موجود35
جدول 3-2 جدول فواصل گره های تقاضا و تسهیلات موجود از نقاط کاندید35
جدول 3-3 جدول هزینه ساخت و مطلوبیت تأسیس نقاط کاندید35
جدول 3-4 جدول مقادیر متغیر ها36
جدول 3-5 جدول مقادیر فازی تقاضا62
جدول 4-1 جدول بازه های انتخابی برای تولید اعدادتصادفی هزینه ساخت برای سطوح مختلف65
جدول 4-2 جدول نتایج از حل مسائل نمونه ای در نرم افزار GAMS67
جدول 4-3 جدول پارامترها و سطوح آنها در الگوریتم MOPSO پیشنهادی68
جدول 4-4 جدول پارامترهای تنظیم شده در الگوریتم MOPSO پیشنهادی69
جدول 4-5 میانگین تعداد جوابهای نامغلوب در الگوریتم MOPSO پیشنهادی70
جدول 4-6 زمان حل بر حسب ثانیه در نرم افزار  GAMSو الگوریتم MOPSO پیشنهادی73

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل ها
عنوانصفحه
شکل 1- 1  دسته بندی کلی مسائل برنامه تسهیلات3
شکل 1- 2  دسته بندی مسائل مکان یابی با نگرش نوین4
شکل 1- 3  یک مثال برای سیستم خدمات بهداشتی5
شکل 1- 4  شکل مربوط به مثال شعبات پستی6
شکل 1- 5 شکل مربوط به مثال شبکه راه ها7
شکل 1- 6  الگوهای جریان10
شکل 1- 7  انواع خدمت11
شکل 1- 8 ساختار فضایی11
شکل 2- 1  استقرار بهینه در یک مثال دو سطحی21
شکل 3- 1  استقرار گره های تقاضا، تسهیلات موجود و مکان های کاندید35
شکل 3-2 رابطه فضای جواب و ارتباط غالب38
شکل 3-3 مراحل الگوریتم انبوه ذرات42
شکل 3- 4  نحوه نمایش جوابها46
شکل 3-5  نحوه تخصیص تقاضا به تسهیلات در ماتریس46
شکل 3-6  کد گشایی الگوریتم حل48
شکل 3-7 شبه کد حرکت هر ذره49
شکل 3-8  شبه کد الگوریتم MOPSO پیشنهادی50
شکل 3-9  فلوچارت الگوریتم MOPSO51
شکل 3- 10  توزیع فازی مقدار تابع و اهداف فازی که توسط تصمیم گیرنده تأیید می شود59
شکل 4-1 نمودار میانگین تعداد جوابهای نامغلوب در الگوریتم MOPSO پیشنهادی71
شکل 4-2 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه اول71
شکل 4-3 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه هفتم71
شکل 4-4 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه پانزدهم72
شکل 4-5 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه نوزدهم72
فهرست شکل ها
عنوانصفحه
شکل 4-5 نمودار جبهه پارتو برای مسأله نمونه بیست و دوم72
شکل 4-5 نمودار زمان حل بر حسب ثانیه در نرم افزار  GAMSو الگوریتم MOPSO پیشنهادی74

این پایان نامه از روی سایت اینجا کلیک کنید