دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد درباره نظریه زمان بندی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

عنوان : نظریه زمان بندی

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

در دنیای رقابتی امروز برای بقا باید با زمان حرکت کرد. برای این منظور باید کلیه فعالیت­ها برای رسیدن به­موقع به هدف نهایی زمانبندی و ترتیب­دهی شوند. توالی عملیات، نقش بسیار مهمی در مسائل امروزی شرکت­ها دارد. بنابراین بررسی توالی عملیات در محیط­های مختلف و با معیارهای مختلف یک گام مثبت جهت حفظ بقا می­باشد. در این پایان­نامه، یک مدل ریاضی جدید برای حل مسأله زمانبندی پویا ماشین­های موازی یکنواخت با اهداف میانگین وزنی زمان تکمیل کارها و مجموع جریمه­های زودکرد و دیرکرد معرفی گردیده است. کارها به مرور زمان وارد می­شوند و به دلیل اهمیت زمان­های آماده­سازی وابسته به توالی در بحث ماشین­های موازی، این محدودیت نیز در مدل مذکور در نظر گرفته شده است.

با توجه به وجود تضاد بین دو تابع هدف مذکور، استفاده از روش­های کلاسیک بهینه­سازی جهت دستیابی به جواب­های بهینه، سراسری یا موضعی امری غیرممکن بوده و بنابراین برای حل مسأله، از روشی موسوم به بهینه­سازی چندمعیاره استفاده می­گردد. با توجه به پیچیدگی محاسباتی مسأله فوق، الگوریتم فراابتکاری تکاملی دیفرانسیلی (DE) چندهدفه برای دستیابی به جواب­های بهینه غالب (پارتو) پیشنهاد می­شود. برای صحه­گذاری بر عملکرد الگوریتم پیشنهادی، مسائل متعددی طراحی گردیده است و کارایی این الگوریتم، بر پایه شاخص­های طراحی شده، با رویکرد فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم ژنتیک چند هدفه ارائه شده (NSGA-II)، مقایسه می­شود. نتایج محاسباتی نشان می­دهند که الگوریتم پیشنهاد شده DE، جواب­های بهتری به­دست می­آورد.

 

فهرست مطالب:

عنوان                                                                                                                                                          شماره صفحه                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  شماره صفحه

فصل اول: کلیات تحقیق… ۱

۱-۱- مقدمه. ۲

۱-۲- کار زمانبندی.. ۳

۱-۳- نظریه زمانبندی.. ۴

۱-۴- زمانبندی در کسب و کار ۴

۱-۴-۱- زمانبندی در تولید. ۵

۱-۴-۲- زمانبندی در خدمات.. ۶

۱-۵- مروری بر مدل­ها ۶

۱-۶ – فرضیات عمومی و ارائه یک مدل کلی.. ۹

۱-۷- ضرورت انجام تحقیق.. ۱۰

۱-۸- هدف از تحقیق.. ۱۱

۱-۹- جمع­بندی.. ۱۲

فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق… ۱۳

۲-۱- مقدمه. ۱۴

۲-۲- مروری بر محدودیت­ها در محیط ماشین­های موازی.. ۱۴

۲-۲-۱- زمان­های آماده­سازی وابسته به توالی.. ۱۴

۲-۲-۲- محیط پویا ۱۶

۲-۳- مروری بر توابع هدف در محیط ماشین­های موازی.. ۱۷

۲-۴- مروری بر روش­های حل در محیط ماشین­های موازی.. ۱۹

۲-۵- مسائل چند هدفه. ۲۰

۲-۶- روش­های حل مسائل بهینه­سازی چندهدفه. ۲۳

۲-۶-۱- مروری بر الگوریتم NSGA-II 26

۲-۶-۲- مروری بر الگوریتم فراابتکاری تکاملی DE. 28

۲-۷- مروری بر روش­های ارزیابی.. ۳۰

۲-۷-۱- نسبت خطا ۳۱

۲-۷-۲- منطقه زیر پوشش دو مجموعه. ۳۱

۲-۷-۳- فاصله عمومی.. ۳۲

۲-۷-۴- نسبت فوق مساحت… ۳۲

۲-۷-۵- فاصله گذاری.. ۳۳

۲-۷-۶- فاصله از نقطه ایده آل.. ۳۳

۲-۷-۷- گسترش… ۳۴

۲-۷-۸- بیشترین گسترش… ۳۴

۲-۸- جمع­بندی.. ۳۵

فصل سوم: مدل ریاضی و روش حل پیشنهادی.. ۳۶

۳-۱- مقدمه. ۳۷

۳-۲- مدل کارها و عملیات.. ۳۷

۳-۳- مدل ماشین­ها و پارامترهای مربوط به آن­ها ۳۸

۳-۴- اهداف.. ۳۸

۳-۵- مفرضات مسأله. ۴۰

۳-۶- محدودیت­های مسأله. ۴۰

۳-۷- شرح مسأله و ارائه مدل.. ۴۱

۳-۸- مدل ریاضی پیشنهادی.. ۴۲

۳-۹- تضاد موجود بین تابع هدف­ها ۴۴

۳-۱۰- روش پیشنهادی حل مسأله مورد نظر. ۴۴

۳-۱۰-۱- ساختار کلی الگوریتم تکاملی DE. 45

۳-۱۰-۲- ساختار پیشنهادی الگوریتم DE. 48

۳-۱۰-۲-۱- ساختار کلی روش پیشنهادی DE. 48

۳-۱۰-۲-۲- عملگر جهش…. ۵۱

۳-۱۰-۲-۳- عملگر تقاطع. ۵۲

۳-۱۰-۲-۴- عملگر انتخاب یا بازسازی.. ۵۳

۳-۱۰-۲-۵- به روز رسانی آرشیو پارتو. ۵۴

۳-۱۰-۲-۶- رویه بهبود. ۵۴

۳-۱۰-۲-۷- انتخاب جواب.. ۵۵

۳-۱۰-۳- ساختار الگوریتم حل NSGA-II 55

۳-۱۰-۳-۱- روش سریع مرتب­سازی جواب­های مغلوب NSGA-II 56

۳-۱۱- جمع­بندی.. ۶۰

فصل چهارم: نتایج محاسباتی.. ۶۱

۴-۱- مقدمه. ۶۲

۴-۲- اعتبار سنجی مدل.. ۶۲

۴-۳- جبهه پارتو. ۶۳

۴-۴- تنظیم پارامتر با بهره گرفتن از روش سطح پاسخ (RSM) 65

۴-۵- شاخص­های مقایسه. ۶۸

۴-۶- نتایج مقایسه­ای.. ۶۸

۴-۷- مقایسه زمان اجرا ۷۲

۴-۸- جمع­بندی.. ۷۴

 

فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادها ۷۵

۵-۱- نتیجه­گیری.. ۷۶

۵-۲- پیشنهادهای آتی.. ۷۶

منابع و مراجع.. ۷۸

پیوست­ها ۸۳

پ ۱- مدل ریاضی ارائه شده در نرم­افزار GAMS. 84

پ ۲- کد نوشته شده در محیط Matlab برای دو روش حل DE و NSGA-II و روش­های مقایسه آن­ها ۸۸

چکیده لاتین.. ۱۰۶

 

فهرست جداول:

عنوان                                                                                                                                                          شماره صفحه                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  شماره صفحه

جدول ۴-۱- مفروضات اصلی کد نوشته شده در محیط GAMS. 62

جدول ۴-۲- اعداد توابع هدف.. ۶۴

جدول ۴-۳- پارامترهای تعیین شده برای روش­های حل.. ۶۷

جدول ۴-۴- نتایج مقایسه­ای دو الگوریتم DE و NSGA-II 70

جدول ۴-۵- زمان­های اجرا ۷۳

 

 

فهرست اشکال:

عنوان                                                                                                                                                          شماره صفحه                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  شماره صفحه

شکل ۲-۱- محیط متغیرهای تصمیم و فضای هدف… ۲۱

شکل ۲-۲- مجموعه جواب­های مغلوب و غیرمغلوب… ۲۲

شکل ۲-۳- بررسی وظیفه اول الگوریتم های چندهدفه. ۲۵

شکل ۲-۴- بررسی وظیفه دوم الگوریتم­های چندهدفه. ۲۵

شکل ۳-۱- ساختار کلی الگوریتم. ۴۶

شکل ۳-۲- نمای کلی الگوریتم DE تلفیقی.. ۴۸

شکل ۳-۳- نحوه نمایش جواب.. ۴۹

شکل ۳-۴- ساختار کلی VNS. 55

شکل ۳-۵- میزان مغلوبیت جواب­ها ۵۶

شکل ۳-۶- برتری جواب­ها در سطح اول.. ۵۷

شکل ۳-۷- برتری جواب با فاصله ازدحام بیشتر. ۵۷

شکل ۳-۸- محاسبه فاصله ازدحام برای جواب i 58

شکل ۳-۹- NSGA-II و عملگر مسابقه­ای دودویی.. ۵۸

شکل ۳-۱۰- ساختار کلی الگوریتم NSGA-II 59

شکل ۴-۱- جواب حل مدل مورد نظر در محیط GAMS. 63

شکل ۴-۲- جبهه پارتو برای ۵۰ جواب مختلف.. ۶۵

شکل ۴-۳- نتیجه حاصل از استفاده از روش RSM برای الگوریتم حل DE. 66

شکل ۴-۴- نتیجه حاصل از استفاده از روش RSM برای الگوریتم حل NSGA-II 67

شکل ۴-۵- نمودار مقایسه­ای شاخص کیفیت برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 71

شکل ۴-۶- نمودار مقایسه­ای شاخص فاصله­گذاری برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 71

شکل ۴-۷- نمودار مقایسه­ای شاخص پراکندگی برای دو الگوریتم DE و NSGA-II 72

شکل ۴-۸- نمودار زمان­های اجرا ۷۳

 

فصل اول

کلیات تحقیق

 

 

۱-۱- مقدمه

در جهان رقابتی حاضر، توالی و زمانبندی مناسب، ضرورتی برای بقا در فضای بازار است. زمانبندی، ابزاری است که استفاده از منابع در دسترس را بهینه می­کند. منابع و کارها در زمانبندی ممکن است انواع گوناگونی داشته باشد [۱]. با توسعه جهان صنعتی، منابع بحرانی­تر می­شوند. زمانبندی این منابع، افزایش کارایی و بهره­برداری از ظرفیت، کاهش زمان مورد نیاز برای تکمیل کارها و نهایتاً افزایش سوددهی یک سازمان را به دنبال خواهد داشت. در نتیجه، زمانبندی مناسب و مؤثر منابع مانند ماشین­ها، نیروی انسانی و غیره در محیط به شدت رقابتی امروز الزامیست [۱،۲].

زمانبندی یک فرآیند تصمیم­گیری است که نقش مهمی را در اکثر صنایع تولیدی و خدماتی ایفا می­کند. زمانبندی در تدارکات، تولید، حمل و نقل، توزیع، پردازش اطلاعات و ارتباطات کاربرد دارد. عمل زمانبندی در یک سازمان، از مدل­ها و روش­های ریاضی یا روش­های ابتکاری برای تخصیص منابع محدود به کارهای در حال جریان استفاده می­کند. تخصیص درست منابع، سازمان را برای بهینه کردن اهداف و به دست آوردن آرمان­ها توانمند می­سازد. منابع می­توانند ماشین­ها در کارگاه تولیدی، خطوط هوایی در فرودگاه، کارگران در پروژه ساختمانی یا واحدهای پردازشی در محیط کامپیوتر باشند. کارها نیز می­توانند عملیات در کارگاه تولیدی، پرواز و فرود در فرودگاه، مراحل در یک پروژه ساختمانی و برنامه­های کامپیوتری در محیط کامپیوتر باشند. هر کار دارای ویژگی­هایی همچون سطح اولویت، زمان آماده به کار بودن و موعد تحویل[۱] می­باشد. تابع هدف همچنین می­تواند به صورت­های مختلفی مانند حداقل کردن زمان اتمام کل کارها یا حداقل کردن تعداد کارهای دارای دیرکرد در نظر گرفته شود [۳].

مسأله زمانبندی ماشین، زمینه­ای غنی و مناسب برای تحقیقات است که کاربردهای فراوانی در تولید، پشتیبانی، معماری کامپیوتر و مانند این را به همراه خواهد داشت. حوزه مورد بررسی در این پایان­نامه، مسأله ماشین­های موازی[۲] است. زمانبندی ماشین­های موازی در ارتباط با چگونگی زمانبندی گروهی از کارها بر روی تعدادی از ماشین­ها به منظور اطمینان از پردازش کارها در مدت زمانی منطقی می­باشد. ماشین­های موازی از دو دیدگاه تئوری و عملی دارای اهمیت می­باشند. از دیدگاه تئوری، تعمیمی از تک ماشین[۳] و حالت خاصی از محیط جریان کارگاهی انعطاف­پذیر[۴] است. از دیدگاه عملی به این جهت که در دنیای واقعی بسیار معمول هستند دارای اهمیت می­باشند [۱]. علاوه بر این، روش­هایی که در محیط ماشین­های موازی مورد استفاده قرار می­گیرند، قابل استفاده در فرآیندهای تجزیه برای سیستم­های چند مرحله­ای نیز می­باشد. زمانبندی صنایع به طور کلی از کاربرد مدل ماشین­های موازی سود برده است. ماشین­های موازی توانایی انجام عملیات یکسان با داشتن ظرفیت­ها و استعدادهای متفاوت را دارا می­باشند. در واقع ماشین­های موازی، افزایش ظرفیت و انعطاف­پذیری سیستم را با پردازش کارهای متفاوت به همراه خواهند داشت.

عموماً ماشین­ها در محیط موازی قادر به پردازش گروه یکسانی از کارها می­باشند، اما بر اساس زمان پردازش کار به سه دسته عمده طبقه­بندی می­شوند: ماشین­های یکسان[۵]، ماشین­های یکنواخت[۶] و ماشین­های نامرتبط[۷]. در حالتی­که زمان پردازش کار بر روی همه ماشین­ها یکسان باشد، ماشین­های موازی یکسان نامیده می­شوند. اگر ماشین­ها دارای سرعت متفاوت باشند، یعنی زمان پردازش کارها بر روی ماشین­ها متناسب با میزان سرعت در نظر گرفته شده باشد، ماشین­های موازی یکنواخت نامیده می­شوند. در حالتی که زمان­های پردازش یک کار بر روی ماشین­های مختلف به طور دلخواه متفاوت باشند، ماشین­های موازی نامرتبط نامیده می­شوند [۳]. در این پایان­نامه، مسأله ماشین­های موازی یکنواخت مورد بررسی قرار می­گیرد.

در ادامه به معرفی کار و نظریه زمانبندی و نحوه تعامل آن با برنامه­ریزی خواهیم پرداخت. با توجه به این که مدل­های زمانبندی معمولاً بر اساس ترکیب ماشین­ها، نوع محدودیت­ها و معیارهای در نظر گرفته شده مشخص می­شوند، سپس به معرفی انواع متداولی از موارد بالا خواهیم پرداخت.

 

۱-۲- کار زمان­بندی

زمانبندی شامل برنامه­ریزی و اولویت­دهی فعالیت­هایی است که لازم است به ترتیب عملیات انجام شوند [۲]. در بیشتر موارد عمل زمانبندی پس از حل برخی مسائل مربوط به برنامه­ریزی اصولی مورد توجه قرار می­گیرد و باید همواره این نکته را مد نظر داشت که تصمیمات مربوط به زمانبندی اهمیت کمتری نسبت به مجموعه وسیع­تری از تصمیمات مدیریتی دارد. برای مثال، در حل مسائل مربوط به ساخت، مسائل اساسی مدیریتی مربوط به انتخاب محصولی که باید ساخته شود و تعیین میزان تولید هر محصول اولویت دارد. بعد از به­کارگیری بررسی بازار و تحلیل­های اقتصادی برای حل این­گونه مسائل، برنامه­ریزی تکنولوژیکی به این مسأله که محصول چگونه باید ساخته شود متمرکز می­شود و تنها بعد از اینکه جواب سوالات مربوط به برنامه­ریزی داده شد و در دسترس بودن منابع دانسته شد، زمان برای توجه به مسائل زمانبندی مناسب است. تصمیمات اصولی مدیریت به مسائل سه گانه زیر مرتبط می­شوند.

۱- چه محصول یا خدمتی قرار است عرضه شود؟

۲- در چه مقیاسی قرار است عرضه شود؟

۳- چه منابعی قرار است تأمین شود؟

پاسخ دادن به این پرسش­ها کار برنامه­ریزی است. در مقابل، در کار زمانبندی فرض بر این است که جواب پرسش­ها از پیش فراهم شده است. بنابراین کار زمانبندی صرفاً به وضعیتی مربوط می­شود که در آن طبیعت کارهایی که باید زمانبندی شود توصیف شده و ترکیب منابع موجود تعیین شده باشد[۴]. در واقع زمانبندی ابزاری است که استفاده از منابع در دسترس را بهینه می­کند.

در عمل وظیفه برنامه­ریزی و زمانبندی کاملاً مستقل از هم نیست. برنامه­ریز ابتدا وظایفی را که باید انجام شود مشخص و حدودی برای میزان منابع دسترس­پذیر تعیین می­کند. سپس زمانبند این اطلاعات را می­گیرد و مشخص می­کند که منابع موجود چگونه به انجام کارهای تعیین شده تخصیص یابد.

[۱] Due Date

[۲] Parallel Machines

[۳] Single Machine

[۴] Flexible Flow Shop

[۵] Identical Machines

[۶] Uniform Machines

[۷] Unrelated Machines

تعداد صفحه : ۱۱۷

قیمت : ۱۴۷۰۰تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       minoofar.majedi@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.

***  *** ***