Mohammad Masoud Mohammadi

Summer 2014

تشكر وقدرداني:
با تشكر از استاد محترم دكتر كسرايي

تقديم به:
توانا بود هر كه دانا بود
ز دانش دل پير برنا بود

فهرست مطالب
فصل اول كليات تحقيق ‌1
مقدمه 2
فصل دوم ادبيات تحقيق 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- روشهای 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 روش‌شناسي تحقيق 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 استفاده 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 موردي 43
4-1 مقدمه 44
4-2 بررسي مدل به كار رفته در پايان‌نامه در دو حالت منابع محدود و منابع نامحدود بر روي يك پروژه ساده عمراني 44
4-2-1 معرفي پروژه 44
4-2-2 مقايسه نتايج بهينه‌سازي زمان- هزينه (TCO) با نتايج بهينه‌سازي زمان- هزينه- 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 نتيجه‌گيري و پيشنهادات 88
5-1 جمع‏بندی 90
5-2 پیشنهادات 92
منابع و مآخذ 93
منابع فارسي 94
منابع انگليسي 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: هزينه استفاده از واحد منابع (دلار) 45
جدول 4-2: گزينه‌هاي مختلف زمان- هزينه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعاليت تجهيز كارگاه پروژه با شماره فعاليت 1 و بدون پيش نياز 46
جدول 4-3: گزينه‌هاي مختلف زمان- هزينه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعاليت قالب‌بندي و بارگذاري پروژه با شماره فعاليت 2 كه فعاليت 1 پيش‌نياز انجام آن مي‌باشد. 46
جدول 4-4: گزينه‌هاي مختلف زمان- هزينه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعاليت خاكبرداري پروژه با شماره فعاليت 3 كه فعاليت 1 پيش نياز آن مي‌باشد. 47
جدول 4-5: گزينه‌هاي مختلف زمان- هزينه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعاليت اجراي تير بتني پيش‌ساخته پروژه با شماره فعاليت 4 كه فعاليت 1 پيش نياز آن مي‌باشد. 48
جدول 4-6: گزينه‌هاي مختلف زمان- هزينه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعاليت تهيه فونداسيون و قرار دادن شمع‌هاي پروژه با شماره فعاليت 5 كه فعاليت‌هاي 2 و 3 پيش نياز آن مي‌باشد. 49
جدول 4-7: گزينه‌هاي مختلف زمان- هزينه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعاليت قرارگيري شاه‌تيرهاي پروژه با شماره فعاليت 6 كه فعاليت 4 پيش نياز آن مي‌باشد. 50
جدول 4-8: گزينه‌هاي مختلف زمان- هزينه و تعداد و نوع منابع مورد استفاده در فعاليت تنظيم شاه‌تيرهاي پروژه با شماره فعاليت 7 كه فعاليت‌هاي 5 و 6 پيش نياز آن مي‌باشد. 51
جدول 4-9: مقدار حد مجاز روزانه مصرف منابع (DRL) براي منبع مختلف 52
جدول 4-10: نتايج بدست آمده مدل در منابع محدود 52
جدول 4-11: نتايج بدست آمده مدل در بهينه‌سازي دو مرحله‌اي 56
جدول 4-12: مقايسه نتايج مدل پيشنهادي در دو حالت بهينه‌سازي 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 اجرايي فعاليت‌هاي پروژه 45
شكل 4-2 جبهه پارتوي زمان- هزينه- منابع به ازاي هر يك از منابع چهارگانه 54
شكل 4-3: مقايسه نتايج بهينه‌سازي 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 استفاده 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 را بهینه نمایند. الگوریتم ژنتیک نسبت به سایر روش های بهینه سازی دارای مزیت هایی از جمله بهینه سازی متغیرهای پیوسته یا گسسته با توابع هدف بسیار پیچیده تر، استفاده از قوانین انتقال احتمالی به جای قوانین قطعی و قابلیت کار با تعداد زیادی متغیر می باشد.
برای اولین بار Feng‌ و Lui (1997) در حل مساله موازنه زمان – هزینه، Hegazy (1999) در حل مساله تخصیص و تسطیح منابع از روش الگوریتم ژنتیک استفاده نمودند. آنها در مدلسازی خود بهینه سازی تک هدفه را دنبال کردند و تنها با روش وزن دهی به پارامترهای زمان و هزینه، ترجیحات تصمیم گیرنده را در انتخاب گزینه در نظر گرفتند.
در این پایان نامه با استفاده از الگوریتم ژنتیک و مدل چند هدفه، موازنه زمان هزینه و تخصیص منابع صورت گرفته، ضمن اینکه عدم قطعیت ها در مدت زمان و هزینه اجرای هر یک از فعالیت های پروژه لحاظ شده است.

فصل دوم

2-1- مقدمه:
تمام عملکردهای انسان در طبیعت نتیجه تصمیم گیری های او و علم او به تمامی گزینه های ممکن و نتایج احتمالی مبتنی بر این نوع از فعالیت‌ها می باشد. با توجه به نوع مسئله و پیچیدگی های احتمالی آن، پیش بینی دقیق مطلوب ترین جواب عملاً غیر ممکن به نظر می‌رسد. در عمل، فرایند تصمیم گیری معمولاً با چندین تابع هدف مختلف و غیر هم وزن و اغلب غیر هم جهت در ارتباط است. این بدان معناست که فرایند ارزش گذاری توابع مختلف اساساً نمی تواند یکسان و هم سو باشد و در بسیاری از موارد، مقدار یک تابع هدف نمی تواند افزایش یابد، بدون آن که مقدار تابع هدف دیگر کاهش یابد. لذا برای تصمیم گیری نهایی، نیاز به نوعی توازن بین اهداف مختلف است که نحوه این مصالحه از اهمیت بسزایی در تصمیم گیری ها برخوردار است. در این راستا، ریسک، سود، هزینه اجرا و مصالح اجتماعی می توانند تاثیر بسزایی در این مصالحه داشته باشند. از قبیل مسائل با عنوان مسائل تصمیم گیری چند معیاره (MCDM1) شناخته می شوند.
2-2- اصول تصمیم‌گیری چندهدفه
با توجه به غیر ممکن بودن رسیدن به مقادیر بهینه در تمامی توابع هدف به طور

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید