تعداد نشریات | 43 |
تعداد شمارهها | 1,640 |
تعداد مقالات | 13,343 |
تعداد مشاهده مقاله | 29,984,433 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,003,190 |
ارائۀ یک مدل دوهدفه برای تصمیمهای مکانیابی و تخصیص در یک زنجیرۀ تأمین سهسطحی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
پژوهش در مدیریت تولید و عملیات | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 10، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 13، مهر 1395، صفحه 153-172 اصل مقاله (724.7 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/jpom.2016.21098 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ابوالفضل کاظمی* ؛ امیرحسین نوبیل؛ علیرضا علی نژاد | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، دانشکدۀ مهندسی صنایع و مکانیک، قزوین، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مدیریت زنجیرۀ تأمین یکی از مسائل اساسی پیش روی سازمانها است. در این تحقیق مدلی برای تصمیمهای مکانیابی تسهیلات و تخصیص شبکۀ توزیع بهمنظور کمینهکردن دو هدف هزینه و زمان در داخل زنجیرۀ تأمین سهسطحی ارائه شده است. این هدفها شامل هزینههای راهاندازی، سفارش، خرید، تولید، حملونقل، زمانهای تولید، ارسال کالا و دریافت مواد اولیه است. مدل ارائهشده، یک مسئلۀ برنامهریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط است که مکان مناسب برای راهاندازی تسهیلات را با توجه به تأمینکنندگان و توزیعکنندگان مشخص میکند. همچنین در این تحقیق برای حل مدل از ابزار بهینهسازی سیپلکس، الگوریتم ژنتیک و شبیهسازی تبرید استفاده شده است. و درنهایت برای بررسی و اندازهگیری کارایی روش حل مسئله، نتایج محاسباتی بهدستآمده با تحلیل آماری با یکدیگر مقایسه شدهاند. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الگوریتم ژنتیک؛ برنامهریزی توزیع؛ زنجیرۀ تأمین؛ شبیهسازی تبرید؛ مکانیابی تسهیلات | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ارائۀ یک مدل دوهدفه برای تصمیمهای مکانیابی و تخصیص در یک زنجیرۀ تأمین سهسطحی
ابوالفضل کاظمی1*، امیرحسین نوبیل2، علیرضا علینژاد3 1- استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، دانشکدۀ مهندسی صنایع و مکانیک، قزوین، ایران 2- دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، دانشکدۀ مهندسی صنایع و مکانیک، قزوین، ایران 1- استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، دانشکدۀ مهندسی صنایع و مکانیک، قزوین، ایران
چکیده مدیریت زنجیرۀ تأمین یکی از مسائل اساسی پیش روی سازمانها است. در این تحقیق مدلی برای تصمیمهای مکانیابی تسهیلات و تخصیص شبکۀ توزیع بهمنظور کمینهکردن دو هدف هزینه و زمان در داخل زنجیرۀ تأمین سهسطحی ارائه شده است. این هدفها شامل هزینههای راهاندازی، سفارش، خرید، تولید، حملونقل، زمانهای تولید، ارسال کالا و دریافت مواد اولیه است. مدل ارائهشده، یک مسئلۀ برنامهریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط است که مکان مناسب برای راهاندازی تسهیلات را با توجه به تأمینکنندگان و توزیعکنندگان مشخص میکند. همچنین در این تحقیق برای حل مدل از ابزار بهینهسازی سیپلکس، الگوریتم ژنتیک و شبیهسازی تبرید استفاده شده است. و درنهایت برای بررسی و اندازهگیری کارایی روش حل مسئله، نتایج محاسباتی بهدستآمده با تحلیل آماری با یکدیگر مقایسه شدهاند. واژههای کلیدی: الگوریتم ژنتیک، برنامهریزی توزیع، زنجیرۀ تأمین، شبیهسازی تبرید، مکانیابی تسهیلات.
1- مقدمه در شرایط رقابتی حاکم بر دنیای کنونی، رمز بقای سازمانها در ارتباط مؤثر با یکدیگر است تا بتوانند با ویژگیهای محیط تولیدی عصر حاضر به خواستههای متنوع مشتریان پاسخ دهند. در این ارتباط سازمانها قصد دارند که با همکاری یکدیگر به اهداف استراتژیک کاراتری دست یابند. با ارتباط سازمانها، فعالیتهایی نظیر مکانیابی، برنامهریزی عرضه و تقاضا، برنامهریزی نگهداری کالا و موجودی که قبلاً همگی در سطح شرکت انجام میشدند، به سطوح زنجیرۀ تأمین انتقال پیدا کردهاند (لکزیان و دهقانی، 1389). بهطور کل، هدف زنجیر تأمین ارائۀ خدمات و محصولات به مشتری نهایی از طریق ایجاد ارتباط بین سازمانهای وابسته است که بهطور مستقیم یا غیرمستقیم در برطرفکردن نیازهای مشتری با یکدیگر در ارتباط هستند (بیرئر[1] و همکاران، 2008). ازهمینرو، برای یکپارچهسازی مواد، اطلاعات و مالی بین سازمانها در زنجیرۀ تأمین̊ فلسفۀ مدیریتی جدیدی بهنام مدیریت زنجیرۀ تأمین به وجود آمده است (استدلر و کیلگر، 2000). مدیریت زنجیرۀ تأمین را میتوان به سه دسته طراحی زنجیرۀ تأمین، برنامهریزی زنجیرۀ تأمین و کنترل زنجیرۀ تأمین تقسیمبندی کرد (شانکار و همکاران، 2013). تصمیمهای مکانیابی و تخصیص میتوانند مدیریت زنجیرۀ تأمین را در طراحی با انتخاب تسهیلات، انتخاب مکانهایی مناسب برای احداث تسهیلات و انتخاب شبکۀ توزیع مناسب بین تسهیلات، تأمینکنندگان و توزیعکنندگان کمک کنند. همچنین، هر کارخانه چه مقدار کالا تولید کند، چه مقدار مواد اولیه از هر تأمینکننده و چه مقدار کالا به هر توزیعکننده ارسال میکند، مدیریت زنجیرۀ تأمین را در برنامهریزی کمک میکند. برهمیناساس تصمیمهای مکانیابی و تخصیص را میتوان بهعنوان یکی از مباحث بسیار مهم در مدیریت زنجیرۀ تأمین بیان کرد که به مدیران برای اتخاذ تصمیمها کارا و مؤثر کمک میکنند. ادامۀ این مقاله بهاینصورت مرتب شده است: پس از مروری بر ادبیات مسائل مکانیابی و تخصیص در حیطۀ زنجیرۀ تأمین در بخش 2، یک مدل ریاضی برای تصمیمهای مکانیابی و تخصیص بهمنظور کمینهکردن مجموع هزینهها و زمان در بخش 3 پیشنهاد شده است. در بخش 4 برای حل مدل با توجه به پیچیدگی مسئله از روشهای فراابتکاری الگوریتم ژنتیک[2] و شبیهسازی تبرید[3] چندجمعیتی استفاده شده است. همچنین در بخش 5 برای بررسی و اندازهگیری کارایی الگوریتم ژنتیک و شبیهسازی تبرید، نتایج محاسباتی بهدستآمده با خروجی ابزار بهینهسازی سیپلکس[4] مقایسه شده و با تحلیل آماری کارایی دو الگوریتم با یکدیگر سنجیده شدهاند. درنهایت نتایج تحقیق و پیشنهادهایی برای کارهای آتی در بخش 6 ارائه شده است.
2- مروری بر ادبیات در سال 1909 آلفرد وبر مسائل مکانیابی را برای اولین بار به صورت فرموله بیان کرد و گام بزرگی را در زمینه علمی اینمسائل بنا نهاد (فراهانی و همکاران، 2010). او مکان یک انبار را با استفاده از یک مسئلۀ مکانیابی مشخص کرد. در مدل او، هدف شامل کمینهکردن فاصلۀ بین انبار و مشتریان بود. مسئلۀ وبر یک مسئلۀ مکانیابی میانه[5] (حداقل مجموع[6]) یک وسیله بر فضای پیوستۀ دوبعدی (صفحه) است. مسائل مکانیابی برای انتخاب برخی از تسهیلات مانند بیمارستانها و ایستگاههای آتشنشانی بسیار مؤثر هستند. حکیمی (1964) مسئلۀ مکانیابی را بهعنوان یک ابزار قوی برای طراحی شبکه استفاده کرد. او در مطالعۀ خود مراکز راهگزینی[7] در شبکۀ ارتباط و ایستگاههای پلیس در سیستم بزرگراهها را مکانیابی کرد. بالینسکی (1965) مسئلۀ مکانیابی تسهیلات گسسته را با هدف کمینهکردن هزینههای ثابت احداث و حملونقل فرموله کرد. ورجین و راجرز (1967) یک مجموعه از تأمینکنندگان و تخصیص مشتریان به آنها را با استفاده از مکانیابی مراکز تأمین تعیین کردند. ریویلله و لاپورته (1996) ادبیات مسائل مکانیابی را بازنگری کردند و شکلهای رسمی از این مسائل را با چندین هدف، چندین محصول و ماشین شرح دادند. در اوایل دهۀ 80 میلادی تحقیقات بسیاری روی مسائل مکانیابی میانه با فواصل متعامد[8] انجام شد. در این مسائل فاصلههای بین مراکز تأمین و مشتریان با درنظرگرفتن بهصورت متعامد کمینه میشوند (حسیه و تین، 2004). قالمت و همکاران (1981) راهحلهای مؤثری را برای مسائل مکانیابی با فاصلۀ متعامد پیدا کردند. آنها با استفاده از یک الگوریتم پیکانی ساده[9] که بر اساس آنالیز هندسی[10] است، مکان تسهیل جدید را با توجه به مکانهای تسهیلات موجود پیدا کردند. در هرکدام از تحقیقات انجامشده بهعلت پیچیدگی و ابعاد مسئله، محققان از روشهای مختلفی برای حل مدل استفاده کردهاند که هر کدام ار این روشها نسبت به دیگری مزایا و نواقصی دارد. مقایساتی از روشهای مختلف سنتی با روشهای جستوجوی جدید برای مسائل مکانیابی و تخصیص را میتوان در مطالعهای که بیسچف و داچرت (2009) انجام دادند، مشاهده کرد. همچنین فراهانی و همکاران (2010) بر مطالعات اخیر مسائل مکانیابی چندمعیاره بازنگری کردند. این معیارها شامل سه دستۀ دو هدفه، چندهدفه و چندصفتی[11] هستند. آنها در مطالعۀ خود نیز مروری بر معیارهای مختلف استفادهشده انجام دادند. در سال 1982 اولیور و وبر اصولی از مقدمات زنجیرۀ تأمینبیان کردند (سارکار و ماجومدر، 2013). مدیران صنایع با گسترش مفهوم زنجیرۀ تأمین دریافتند که برای ادامۀ حضور در بازارهای جهانی تنها بهبود فرآیندهای داخلی سازمان کافی نیست، بلکه تأمینکنندگان، توزیعکنندگان قطعات و مواد نیز باید ارتباط نزدیکی با سیاستهای توسعۀ بازار تولیدکننده داشته باشند (نوبیل و همکاران، 2012). با این رویکرد مباحث مربوط به زنجیرههای تأمین بیش از پیش مورد توجه محققان مسائل مکانیابی و تخصیص قرار گرفت. وئو و ژانگ[12] (2006) زنجیرۀ تأمین یک سطحی را با تابع هزینۀ راهاندازی مدل کردند. در همان سال، لشینه و همکاران (2006) تصمیمهای مکانیابی-تخصیص و مسیریابی در شبکۀ زنجیرۀ تأمین را ارائه دادند. مدل آنها یک مدل عدد صحیح برای مکان انبارها، تخصیص خردهفروشان به انبارها و پیداکردن تعداد وسایل تحویل و مسیر این وسایل با هدف کمینهکردن کل هزینههای حملونقل، عملیات، مسیریابی و راهاندازی بود. هو و همکاران (2008) مسئلۀ مکانیابی و تخصیص تسهیلات را در یک زنجیرۀ تأمین مشتری-تحویلدهنده، بهینه کردند. آنها از تکنیک AHP و مدل برنامهریزی آرمانی[13] برای هر دو فاکتور کیفی و کمی بهمنظور بیشینهکردن سود استفاده کردند. ملو و همکاران (2009) یک مرور ادبیاتی بر مسائل مکانیابی در مدیریت زنجیرۀ تأمین انجام دادند. آنها ویژگیهای اساسی مدلهایی که از تصمیمگیری در برنامهریزی زنجیرۀ تأمین استراتژیک حمایت میکنند را شناسایی، و یک لیست از مسائل موردنیاز برای تحقیقات بیشتر را فهرست کردند. وانگ و همکاران (2011) تصمیمهای مکانیابی و تخصیص در زنجیرۀ تأمین دوسطحی با هدف کمینهکردن هزینه راهاندازی و ارتباط بین مراکز توزیع و تسهیلات را با بیشینهکردن سود ارائه دادند. تساو و لو (2012) یک شبکۀ زنجیرۀ تأمین سهسطحی را با تخفیفهای هزینۀ حملونقل ارائه دادند که در این تحقیق، مکانیابی تسهیلات و تخصیص موجودی، تحت تخفیفهای هزینۀ حملونقل صورت گرفته است. امین و ژانگ (2013) یک مدل مکانیابی تسهیلات چندهدفه را برای شبکۀ زنجیرۀ تأمین حلقۀ بسته[14]، تحت تقاضا و بازگشت نامشخص ارائه کردند. این شبکۀ زنجیرۀ تأمین حلقۀ بسته شامل هر دو زنجیرۀ تأمین جلو و عقب است. آنها در این تحقیق یک شبکۀ زنجیرۀ تأمین که شامل چندین کارخانه، مراکز جمعآوری[15]، بازار تقاضا و محصولات است را بررسی کردند. شانکار و همکاران (2013) تصمیمهای مکانیابی و تخصیص دوهدفه را برای یک شبکۀ زنجیرۀ تأمین چهار سطحی شامل تأمینکنندگان، کارخانهها، مراکز توزیع و مشتریان ارائه دادند. این مدل با استفاده از الگوریتم بهینهسازی اجتماع ذرات[16] چندهدفه، هزینۀ تولید و احداث در شبکۀ زنجیرۀ تأمین را کمینه و نرخ سرعت پردازش[17] و خدمات را بیشینه میکند. با توجه به بررسی تحقیقات گذشته، توابع چندهدفهای که شامل هزینههای راهاندازی، خرید، سفارش، تولید توسط پیمانکار خارجی و هدف زمان سپریشده در داخل زنجیرۀ تأمین باشند، چندان موردِتوجه محققان قرار نگرفته است. همچنین، در بیشتر تحقیقات انجامشده تقاضای هر توزیعکننده را فقط یک تسهیل پاسخ میدهد که در بیشتر اوقات در عمل اینگونه نیست و هر مرکز توریع از چندین تسهیل میتواند سرویس دریافت کند. با توجه به اهمیت هزینههایی که بر زنجیرههای تأمین تحمیل شده و شکافهای مطالعاتی که دراینراستا مشاهده کردهایم، یک مدل مکانیابی و تخصیص با دو هدف هزینه و زمان برای یک زنجیرۀ تأمین سهسطحی با تأمینکنندگان خارجی و با توجه به فاصلههای خطی مستقیم بین آنها ارائه کردهایم. در این مدل هر توزیعکننده با چندین تسهیل و هر تسهیل با چندین تأمینکننده میتواند ارتباط داشته باشد.
3- تعریف مدل پیشنهادی مسائل مکانیابی و تخصیص بهعنوان مسائل تصمیم استراتژی در مدیریت زنجیرۀ تأمین در حال گسترش هستند (هو و همکاران، 2008). در این مسائل سه استراتژی مکانیابی تسهیلات، تخصیص شبکۀ توزیع و مقدار توزیع در داخل زنجیرۀ تأمین که با یکدیگر مرتبط هستند، تعیین میشوند. در این مطالعه مدل ارائهشده، یک مسئلۀ برنامهریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط[18] است که هدفهای مدل شامل موارد زیر است: هزینۀ راهاندازی، هزینۀ حملونقل، هزینۀ سفارش، هزینۀ خرید، هزینه تولید توسط کارخانه و پیمانکار خارجی و زمان سپری شده در داخل زنجیرۀ تأمین زنجیرۀ تأمین در این مدل شامل سه سطح کارخانهها، توزیعکنندگان و تأمینکنندگان خارجی است که با یکدیگر ارتباط چندگانه دارند. شکل (1) مسئلۀ مکانیابی و تخصیص در زنجیرۀ تأمین سهسطحی با تأمینکنندگان خارجی را نشان میدهد.
شکل (1) زنجیرۀ تأمین سهسطحی با تأمینکنندگان خارجی
● اندیسها، توابع هدف، پارامترها و متغیرهای تصمیم استفادهشده در این مقاله به شرح زیر است: مجموعۀ اندیسها: i=1,2,…,n: اندیس مربوط به کارخانهها j=1,2,…,m : اندیس مربوط به مراکز توزیع k=1,2,…,K: اندیس مربوط به تأمینکنندگان ◌ توابع هدف : هزینۀ کل زنجیرۀ تأمین : زمان کل سپریشده در زنجیرۀ تأمین ◌ پارامترها : تقاضای کل مشتریان از مرکز توزیع jام : هزینۀ ثابت راهاندازی کارخانه در سایت iام : هزینۀ سفارش کارخانۀ iام از تأمینکنندۀ kام : مرز تخفیف خرید از تأمینکنندۀ kام : هزینۀ خرید هر واحد مادۀ اولیۀ کارخانه iام از تأمینکنندۀ kام اگر مقدار سفارش از کمتر باشد. : هزینۀ خرید هر واحد مادۀ اولیۀ کارخانه در سایت iام از تأمینکنندۀ kام اگر مقدار سفارش بزرگتر یا مساوی بیشتر باشد. : هزینۀ تولید هر واحد کالا در کارخانۀ iام : هزینۀ تولید هر واحد کالا توسط پیمانکار خارجی برای کارخانۀ iام : حداکثر ظرفیت تولید کارخانۀ iام : ظرفیت حمل کالای هر وسیلۀ نقلیه : حداکثر تعداد وسیلۀ نقلیه موجود در کارخانۀ iام : هزینۀ هر واحد طیشده توسط یک وسیلۀ نقلیه از کارخانۀ iام به مرکز توزیع jام : مدت زمان تولید کالا در کارخانۀ iام : مدت زمان تولید کالا توسط پیمانکار خارجی برای کارخانۀ iام : مدت زمان طیشده از تأمینکننده kام به کارخانۀ iام بهازای هر واحد طیشده : مدت زمان طیشده از کارخانۀ iام به توزیعکننده jام بهازای هر واحد طیشده : مختصات کارخانه در سایت iام : مختصات مرکز توزیع jام : مختصات تأمینکننده kام : فاصلۀ متعامد بین کارخانۀ iام و مرکز توزیع jام : فاصلۀ متعامد بین تأمینکنندۀ kام و کارخانۀ iام ◌ متغیرهای تصمیم : یک متغیر صفر و یک است که اگر کارخانۀ در سایت iام احداث شود برابر یک، و در غیر این صورت صفر میشود. : ارتباط بین کارخانۀ iام و مرکز توزیع jام است که اگر کالایی از کارخانۀ iام به مرکز توزیع jام ارسال شود برابر یک، و در غیر اینصورت صفر میشود. : ارتباط بین تأمینکنندۀ kام و کارخانۀ iام است که اگر مادۀ اولیهای از تأمینکنندۀ kام به کارخانۀ iام ارسال شود برابر یک، و در غیر این صورت صفر میشود. : یک متغیر پیوسته است و نسبتی از تقاضای کالای مرکز توزیع jام کهکارخانۀ iام آن را برآورده میکند را نشان میدهد. : یک متغیر پیوسته است و نسبتی از تقاضای مادۀ اولیۀ کارخانۀ iام که تأمینکنندۀ kام آن را برآورده میکند را نشان میدهد. : مقدار مادۀ اولیۀ فرستادهشده از تأمینکنندۀ kام به کارخانۀ iام : هزینۀ خرید هر واحد مادۀ اولیۀ کارخانۀ iام از تأمینکنندۀ kام : کل کالای ارسالشده از کارخانۀ iام : مقدار کالای تولیدشده توسط پیمانکار خارجی برای کارخانۀ iام : تعداد وسیلۀ نقلیۀ فرستادهشده از کارخانۀ iام به مرکز توزیع jام ● فرضهای ذیل برای توسعۀ مدل در نظر گرفته شدهاند: 1. کمبود جایز نیست. 2. تقاضا برای یک دوره است. 4. ظرفیت تأمینکنندگان خارجی نامحدود است. 5. ظرفیت تولید هر کارخانه محدود است اما با استفاده از پیمانکار خارجی میتوانند به مازاد ظرفیت پاسخ دهند. 6. زنجیرۀ تأمین برای یک نوع کالا و یک نوع مادۀ اولیه است. 7. ارتباط چندگانه بین تأمینکنندهها و کارخانهها وجود دارد. 8. ارتباط چندگانه بین کارخانهها و توزیعکنندهها وجود دارد. 9. مکان تأمینکنندهها، توزیعکنندهها و سایتهایی برای احداث کارخانهها مشخص و معلوم هستند.
● توابع هدف و محدودیتهای مدل بهصورت زیر هستند:
تابع هدف (1) مجموع هزینههای راهاندازی، سفارشدهی، خرید، تولیدِ کارخانه و پیمانکار خارجی و حملونقل را محاسبه میکند. تابع هدف (2) مجموع زمان شبکۀ توزیع از تأمینکنندگان تا توزیعکنندگان را محاسبه میکند. محدودیت (3) بیان میکند که حداقل یک کارخانه باید راهاندازی شود تا تقاضاهای توزیعکنندگان پاسخ داده شود. در محدودیت (4) مجموع نسبت کالایی که هر توزیعکننده از کل کارخانهها میگیرد، باید برابر یک باشد تا کل تقاضای هر توزیعکننده پاسخ داده شود. در محدودیت (5) تضمین میکند که توزیعکنندگان میتوانند از کارخانهای که احداث شده است، کالا دریافت کنند. محدودیت (6) تعداد وسایل نقلیهای که از هر کارخانه به هر توزیعکننده ارسال میشود را مشخص میکند. در محدودیت (7) مقدار مشخص میشود؛ اگر مقدار کالای ارسالی از کارخانۀ i به توزیعکنندۀ j ضریب صحیحی از ظرفیت وسیلۀ نقلیۀ (e) باشد عدد صفر، و در غیر این صورت عدد یک میشود. محدودیت (8) تضمین میکند که کل وسایل نقلیۀ ارسالی از هر کارخانه حداکثر باید برابر با ظرفیت وسایل نقلیۀ موجود در آن کارخانه () باشد. محدودیتهای (9) و (10) بهترتیب مقدار کل کالای ارسالی از هر کارخانه و مقدار تولید کالای هر پیمانکار خارجی را مشخص میکنند. در محدودیت (11) مقدار مواد اولیهای که هر تأمینکننده به هر کارخانه ارسال میکند، مشخص میشود. محدودیت (12) قیمت خرید هر واحد مادۀ اولیۀ خریداریشده از هر توزیعکننده برای هر کارخانه را نشان میدهد. در محدویت (13) نیز مقدار مشخص میشود؛ اگر مقدار مادۀ اولیۀ سفارشدادهشده به تأمینکنندۀ k از کارخانۀ i کوچکتر از مرز تخفیف خرید () باشد عدد صفر، و در غیر این صورت عدد یک میشود. در محدودیتهای (14) و (15) به ترتیب فاصلۀ متعامد هر کارخانه از هر توزیعکننده و هر تأمینکننده از هر کارخانه محاسبه میشود. محدودیت (16) مقدار درصد مادۀ اولیهای که از هر تأمینکننده به هر کارخانه ارسال میشود را نشان میدهد. محدودیتهای (17) و (18) نیز بهترتیب ارتباط بین کارخانۀ i و توزیعکنندۀ j ()، و تأمینکنندۀ kو کارخانۀ i () را بیان میکنند؛ در این محدودیتها، M نشاندهندۀ یک عدد مثبت خیلی بزرگ است. محدودیتهای (19) و (20) نیز بهترتیب محدودۀ تغییرات و را نشان میدهند. محدودیتهای (21)، (22) و (23) متغیرهای تصمیم دودویی را بیان میکنند. درنهایت، محدودیتهای (24) و (25) متغیرهای تصمیم پیوسته را نشان میدهند.
4- روش حل مدل در این مطالعه یک مدل برنامهریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط برای مسئلۀ مکانیابی و تخصیص ارائه شده است. و بهدلیلپیچیدگی محاسباتی مسائل مکانیابی و تخصیص، استفاده از روشهای عمومی (دقیق) بهینهسازی برای آنها معمولاً بسیار زمانبر و دشوار است (وانگ و چن، 2009).ازهمینرو، محققان برای حل این نوع مسائل به سوی استفاده از روشهای ابتکاری و فراابتکاری سوق پیدا کردهاند. در میان این روشها، الگوریتم ژنتیک یکی از روشهای بسیار امیدوارکننده و مناسب برای بررسی مسائل مکانیابی و تخصیص است (وانگ و همکاران، 2011). همچنین تومونوبو و همکاران (2004) نشان دادند که الگوریتم ژنتیک کارایی مناسبی برای مکانیابی بهینۀ تسهیلات دارد. اما در این مطالعه برای حل و بررسی صحت اطلاعات و کارایی الگوریتم ژنتیک از یک روش فراابتکاری دیگری به نام الگوریتم شبیهسازی تبرید چندجمعیتی نیز استفاده شده است. از مهمترین کاربردهای الگوریتم شبیهسازی تبرید میتوان به بررسی مسائل مکانیابی و تخصیص اشاره کرد (عالم تبریز و همکاران، 1390).
4-1-الگوریتم ژنتیک (GA) ایدۀ اصلی الگوریتمهای تکاملی در سال 1960 میلادی را ریچنبرگ مطرح کردند (عالم تبریز و همکاران، 1390). در حقیقت الگوریتم ژنتیک جزء الگوریتمهای تکاملی[19] است که از نظام طبیعت منشأ گرفته شده است (والترز و شیبلی[20]، 1993). الگوریتم ژنتیک را برای اولینبار پروفسور هالند در سال 1975 مطرح کرد. این الگوریتم جزء الگوریتمهای بهینهسازی تصادفی محسوب میشود (گلدبرگ و هالند، 1988). الگوریتمهای ژنتیک برای حل مسائل بهینهسازی سخت که تابع هدف آنها چندهدفه و غیرخطی باشد، بسیار مناسب است (هالند، 1975).
4-1-1- ساختار الگوریتم ژنتیک در این مقاله، الگوریتم ژنتیک برای کمینهکردن اهداف هزینه و زمان، و با توجه به محدودیتهای مدل مکانیابی و تخصیص ارائه شده است. الگوریتم ژنتیک پیشنهادی از سه تصمیم کلیدی تشکیل شده است: 1) چه تعداد کارخانه و در چه مکانهایی باید راهاندازی شوند؛ 2) کارخانهها به کدام مراکز توزیع کالا و چه مقدار کالا بفرستند و 3) کارخانهها از کدام تأمینکنندگان مواد اولیه و چه مقدار دریافت کنند. در ابتدا الگوریتم به صورت تصادفی، کروموزومهای[21] جمعیت اولیه[22] را تولید میکند که هر کروموزوم از سه قسمت ، و تشکیل شدهاند. دیگر متغیرهای تصمیم مدل لازم به استفاده در کروموزوم پیشنهادی نیستند، زیرا با استفاده از سه متغیر تصمیم (، و) و روابطی که بین آنها با دیگر متغیرها وجود دارد، میتوان متغیرهای دیگر را به دست آورد. pop1 جمعیت والدین در هر نسل[23] تولیدشده و pop2 و pop3 بهترتیب جمعیت فرزندان است که از تقاطع[24] و جهش[25] در والدین به دست آمده است. در این الگوریتم با توجه به ساختار کروموزومهای پیشنهادی و متغیرهای تصمیم مسئله، از تقاطع تکنقطهای و جهش تصادفی استفاده شده است؛ زیرا نسبت به اپراتورهای دیگر برای این مسئله، سرعت همگرایی[26] را بیشتر میکنند. درنهایت الگوریتم، تابع برازش[27] را برای هر نسل بررسی و عملگرها را اجرا میکند تاآنجاییکه شرط توقف حاصل شود. اگر شرط توقف حاصل نشد، الگوریتم با استراتژی انتخاب به تولید نسل جدید میپردازد و عملگرها را دوباره اجرا میکند. این رویه الگوریتم پیشنهادی آنقدر تکرار میشود تا شرط توقف حاصل شود.
4-1-2- ساختار کروموزوم نخستین گام در الگوریتم ژنتیک پیشنهادی، کدگذاریکردن ژنهای کروموزوم مسئله است (زرینپور و همکاران، 1389). هر کروموزوم از اتصال ژنها به یکدیگر و با توجه به پارامترهای متغیر مسئله یعنی (مکان کارخانه) و، (مسیرهای توزیع) به وجود میآید. چنانچه هر یک از کروموزومها در محدودیتهای (3)، (5)، (16)، (21)، (24) و (25) صدق کنند، ژنها بهصورت تصادفی تولید میشوند. همچنین هر قسمت این کروموزومها بهصورت تصادفی به وجود میآیند. ژنهای قسمت عدد دودویی صفر یا یک، و ژنهای ، متغیر پیوسته بین صفر و یک هستند. شکل (2) مثالی از ساختار کروموزوم را برای 2 کارخانه با 2 تأمینکننده و 2 توزیعکننده نشان میدهد.
شکل (2) ساختار کروموزوم
4-1-3- نسل اولیه در این قدم به تعداد جمعیتی که موردنیاز است، کروموزوم بهصورت تصادفی تولید میشود. تعداد کروموزومهایی که از این قدم حاصل شده است، در pop1 ذخیره میشوند.
4-1-4- عملگر تقاطع با اعمال عملگر تقاطع بر والدین (pop1)، دو نوزاد با ترکیب ساختار والدین به وجود میآیند. در این الگوریتم پیشنهادی از روش تقاطع تکنقطهای برای هر سه قسمت کروموزوم استفاده شده است. در ابتدا دو والد از pop1 انتخاب میشوند و سپس یک عدد تصادفی I در بازۀ 1 تا 1-n برای اندیسi (کارخانهها) تولید میشود که هر سه قسمت دو والد براساس آن تغییر میکنند. در دو والد̊ ژنهایی که شمارۀ I در اندیسi را دارند با یکدیگر عوض شده، و بر اساس محدودیتهای مدل تغییر میکنند. تعداد کروموزومهایی که از تقاطع والدین حاصل شده، در pop2 ذخیره میشوند. در شکل (3) رویۀ کار تقاطع تکنقطهای با عدد تصادفی یک ملاحظه میشود.
4-1-5- عملگر جهش عملگر جهش موجب تغییرات تصادفی در کروموزومهای الگوریتم میشود و آنها را از یک فضای جواب موضعی خاص دور میکند (زرینپور و همکاران، 1389). در این الگوریتم از عملگر جهش تصادفی استفاده میشود. بدین صورت که یک عدد تصادفی در بازه 1 تا n انتخاب میشود و ژن موجود در قسمت کروموزوم معکوس میشود.
شکل (3) تقاطع تکنقطهای
کروموزوم جدید با معکوسکردن ژن و براساس روابطی که با ژنهای و دارد، بوجود میآید. سپس کروموزوم بهوجودآمده براساس محدودیتهای موجود ترمیم میشود. مثالی از عملگر جهش را در شکل (4) میتوان ملاحظه کرد.
شکل (4) عملگر جهش
4-1-6- تابع برازش تابع برازش الگوریتم بهدلیل دوهدفهبودن مدل با استفاده از روش معیار جامع[28] با نُرم یک برای هر نسل محاسبه شده است. تابع برازش الگوریتم پیشنهادی بهصورت تابع (26) است؛ مقدار برحسب درجۀ اولویت تصمیمگیرنده که هزینهها یا زمان سپریشده ارجحتر هستند، داده میشود.
و بهترتیب بهترین جوابهای بهدستآمده برای توابع هدف هزینه و زمان هستند.
4-1-7- تابع جریمه با توجه به محدودیت (9) بعضی از کروموزومهای تولیدشده ممکن است موجه نباشند. ازهمینرو، در این الگوریتم برای بررسی محدودیتهای مدل از سیاست جریمه استفاده شده است؛ در این الگوریتم جریمه بهصورت یک عدد ثابت خیلی بزرگ است. با درنظرگرفتن فرم کلی محدودیتهای مدل که بهصورت است، مقدار جریمه برای یک جواب بهصورت معادلۀ (27) تعریف میشود.
در معادلۀ (27) ، و بهترتیب نشاندهندۀ یک مقدار بزرگ، محدودیت و جریمه اعمالشده بر جواب هستند.
4-1-8- استراتژی انتخاب در الگوریتمهای ژنتیک، زمانی که از عملگرهای ژنتیک (تقاطع و جهش) استفاده میشود، ممکن است بهترین کروموزومها از دست بروند. ازاینرو، در این مقاله از استراتژی انتخاب در هر نسل برای نسل بعد، بر اساس ادغام بهترینها استفاده شده است. ادغام بهترین کروموزومها روشی برای نگهداری کروموزومهایی با بهترین تابع برازش در هر نسل جدید است. در این استراتژی کروموزومهای داخل pop1،pop2 و pop3 با توجه به تابع برازش بهترتیب از کمترین به بیشترین مرتب میشوند و به تعداد جمعیت pop1 برای نسل اولیۀ مرحله بعد، کروموزومهایی با بهترین تابع برازش (حداقلترین) انتخاب میشوند. استراتژی فوق الگوریتم ژنتیک را مجبور میکند همواره بهترین کروموزومها را در هر نسل نگه دارد. مکانیزم انتخاب الگوریتم در شکل (5) نشان داده شده است.
شکل (5) مکانیزم انتخاب
4-1-9- شرط توقف در الگوریتم ژنتیک از شرط توقفهایی مانند تعداد تکرارهای مشخص و یا حاصلنشدن بهبود از نسلی به نسل بعد ، استفاده میشود. در این الگوریتم پیشنهادی اگر از نسلی به نسل بعد بهبودی صورت نگیرد (رسیدن به همگرایی) توقف حاصل میشود. 4-1-10- تنظیم پارامتر و همگرایی GA الگوریتم ژنتیک ارائهشده با نرمافزار Matlab نسخه 7 کد شده و بر روی یک سیستم پنتیوم پنج با 1.8 گیگاهرتز برای حل مسئله، اجرا شده است. مجموعه پارامترهای استفادهشده در زنجیرۀ تأمین سهسطحی در جدول (1) آمده است. برای تنظیم پارامترها و همگرایی الگوریتم از یک مثال عددی با 2=n، 3=m و 3=k و از روش RSM در برنامۀ Minitab14 برای تنظیم پارامترهای الگوریتم استفاده شده است. جواب بهینهشدۀ پارامترهای الگوریتم در جدول (2) نشان داده شده است. همچنین در شکل (6) میانگین و بهترین تابع برازش برای هر نسل ملاحظه میشود.
جدول (1) مقدار پارامترهای استفادهشده در مدل
جدول (2) مقدار بهینه پارامترهای الگوریتم پیشنهادی
شکل (6) تابع برازش هر نسل
4-2- الگوریتم شبیهسازی تبرید (SA) الگوریتم شبیهسازی تبرید یک روش قدمبهقدم و بهبودیافتۀ الگوریتمهای جستجوی محلی است (سوایلا[29]، 1995). مفهوم شبیهسازی تبرید درواقع یک قیاس بین فرایند آنیلکردن فیزیکی در جامدات و فرایند حل مسائل بهینهسازی ترکیبی[30] است. این الگوریتم را اولینبار کریک پاتریک و همکاران (1983) ارائه کردند و بر اساس ایدههای مطرحشده در اوایل دهۀ 1950 توسط متروپلیس و همکاران، منتشر شد. الگوریتم شبیهسازی تبرید بهدلیل پیادهسازی آسان و همگرا نشدن به یک جواب بهینه محلی[31] از اهمیت ویژهای برخوردار هستند (یقینی و همکاران، 1389). این الگوریتم فرایند بازپخت را شبیهسازی میکند. در این فرایند ابتدا یک ماده تا حد ذوبشدن حرارت داده شده و سپس بهتدریج سرد میشود تا شبکۀ بلورینی حاصل شود و توزیع احتمال انرژی خود را حداقل کند. در الگوریتمهای بهینهسازی محلی جواب جدید تنها در صورت بهبود تابع هدف پذیرفته میشود. این در حالی است که در شبیهسازی تبرید، نَهتنها جوابی که باعث بهبود تابع هدف میشود، پذیرفته میشود، بلکه جوابهای نامناسب نیز بهطور احتمالی پذیرفته میشوند تا در این الگوریتم از بهدامافتادن در منطقۀ بهینۀ محلی جلوگیری شود. تابع احتمالی که موجب جلوگیری از یک جواب بهینۀ محلی میشود، بهصورت زیر است:
در این روابط، T نشاندهندۀ درجهحرارت در مرحلۀ h و F(T)Δ میزان تغییرات تابع هدف در در دمای T است. در شبیهسازی ارائهشده، معادله (29) تغییر انرژی حاصله را اندازهگیری میکند. اگر انرژی کاهش یافته باشد (F<0Δ)، سیستم به حالت جدید میرود. اگر هم انرژی افزایش یافته باشد (F≥0Δ)، حالت جدید با احتمال ذکرشده و رابطۀ (30) پذیرفته میشود.
در رابطۀ (30) G یک عدد تصادفی کوچکتر از یک است. این رابطه موجب میشود تا احتمال پذیرش حرکت اشتباه کاهش یابد. زیرا با این رابطه، احتمال پذیرش حرکت اشتباه تابعی از هر دو عامل، دمای سیستم و تغییرات در تابع هدف است (عالمتبریز و همکاران، 1390).
4-2-1- ساختار الگوریتم شبیهسازی تبرید رویۀ کار الگوریتم شبیهسازی تبرید به این گونه است که جواب موجه با تابع هدف را داریم جواب الگوریتم شبیهسازی تبرید نیز مانند ساختار کروموزوم ارائهشده در زیربخش (4-1-2) است. در هر تکرار از الگوریتم، مجموعهجوابهایی موجه تولید میشود و براساس تابع احتمال (28) و تغییرات انرژی، این جوابها در همان حالتِ s باقی میمانند یا به حالت همسایهای میروند. این روند تا زمانی تکرار میشود تا شرایط توقف حاصل شود. معیار توقف در این الگوریتم (مانند الگوریتم ژنتیک پیشنهادی) این است که از نسلی به نسل بعد بهبود صورت نگیرد (الگوریتم همگرا شده است). در الگوریتم شبیهسازی تبرید تابع برازش مانند زیربخش (4-1-6) و تابع جریمه برای محدودیت (9) مانند زیربخش (4-1-7) است.
4-2-2- ساختار همسایگی SA کارایی الگوریتم شبیهسازی تبرید به مقدار زیادی به تابع همسایگی استفادهشده در آن بستگی دارد. تعداد همسایگی در این الگوریتم برابر با تعداد سایت موجود برای احداث کارخانه در نظر گرفته شده است. همچنین ساختار همسایگی الگوریتم بهصورت تصادفی مانند جهش تصادفی در بخش (4-1-5) است. رویۀ کار این گونه است که یک عدد تصادفی بین 1 تا n تولید و سپس ژن مربوط به قسمت آن معکوس میشود. سپس دو قسمت و با ارتباط با مکان کارخانه بهصورت تصادفی تولید میشوند.
4-2-3- تنظیم پارامتر SA در این الگوریتم از شبیهسازی تبرید چندجمعیتی استفاده شده است. در این بخش برای تنظیم پارامتر نیز مانند زیربخش (4-1-10) عمل شده و تعداد جمعیت مناسب 50 به دست آمده است.
5- تجزیهوتحلیل نتایج در این تحقیق نتایج محاسباتی الگوریتم ژنتیک، الگوریتم شبیهسازی تبرید و ابزار بهینهسازی IBM ILOG CPLEX 12.4 برای مسائلی با ابعاد مختلف از نظر تعداد سایتهای کارخانه، تأمینکنندگان و توزیعکنندگان با یکدیگر مقایسه میشوند.
جدول (3) نتایج محاسباتی مدل برای مسائلی با ابعاد مختلف
شکل (7) مقایسۀ آماری فواصل اطمینان براساس میانگین جوابها
شکل(8) مقایسۀ آماری فواصل اطمینان براساس زمانهای محاسباتی
با توجه به جدول (3) ابزار بهینهسازی سیپلکس جواب مسائل را بهسرعت محاسبه میکند؛ اما با افزایش ابعاد مسائل، دیگر قادر به پیداکردن جواب بهینه نیست. موقعی که مسئله به 8 تأمینکننده، 8 کارخانه و 8 توزیعکننده افزایش مییابد، سیپلکس دیگر جواب بهینهای را نمیتواند برای این مسئله پیدا کند. این در حالی است که هر دو الگوریتم فراابتکاری GA و SA در ابعاد بالا قادر به یافتن یک جواب مناسب برای مسائل هستند و همچنین در ابعاد کوچک جواب آنها با جواب سیپلکس تفاوت معنا داری ندارد؛ این مطلب صحت کارایی هر دو الگوریتم را نشان میدهد. بهمنظور بررسی تحلیل آماری[32] دو الگوریتم فراابتکاری ژنتیک و شبیهسازی تبرید ارائهشده از آنالیز واریانس[33] و آزمون t (تعداد نمونهها 10 عدد است) استفاده شده است. در بحث آنالیز واریانس هدف این است که میانگینهای چندین جامعه با یکدیگر مقایسه شوند و به این موضوع پی برده شود که آیا میانگینهای این جوامع با یکدیگر مساوی هستند یا اینکه اختلاف بارز و معنیداری بین آنها وجود دارد. بدینمنظور، ابتدا خروجی تحلیل واریانس برای هر دو روش حل به کمک نرمافزار Minitab 14 ارائه شده است.
جدول (4) نتایج آزمون آماری t برای میانگین جوابها
جدول (5) نتایج آزمون آماری t برای میانگین زمانها
همانطور که در جدول (4) نشان داده شده است، فرض صفر به دلیل اینکه میانگینهای تیماری[34] جوابها با هم تفاوت معنیدار دارند، رد شده است. درحالیکه میانگین آماری زمانهای حل دو الگوریتم با توجه به جدول (5) تفاوت معنیداری با یکدیگر ندارند. شکلهای (7) و (8) تفاوت معنیدار روشهای حل نسبت به هم را بهترتیب از نظر جوابها و زمانهای حل نشان میدهد. ازهمینرو میتوان بیان کرد که الگوریتم ژنتیک در مقایسه با الگوریتم شبیهسازی تبرید کارایی مناسبتری برای این مدل پیشنهادی دارد؛ زیرا الگوریتم ژنتیک جواب مناسبتری نسبت به اگوریتم شبیهسازی تبرید به دست آورده با توجه به اینکه زمانهای آنها تفاوت معناداری با یکدیگر ندارند. . 7- نتیجهگیری و تحقیقات آتی در این تحقیق از مدل برنامهریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط برای کمینهکردن هزینهها و زمان بهمنظور حل مسئله مکانیابی و تخصیص در زنجیرۀ تأمین سهسطحی با تأمینکنندگان خارجی استفاده شد. در این مدل تعدادی مکان بالقوه برای احداث کارخانهها در میان تعداد معینی از مراکز توزیع و تأمینکنندگان انتخاب و تخصیص داده شد. مکانیابی کارخانهها و تخصیص شبکۀ توزیع در مدل ارائهشده با توجه به محدودیتها و اهداف مسئله انجام شدند؛ این اهداف شامل کمینهکردن هزینههای راهاندازی، خرید، سفارش، حملونقل و تولید و نیز کمینهکردن زمانهای تولید، ارسال و دریافت هستند. این تحقیق میتواند به صنایع در توزیع شبکۀ محصولات و مکانیابی کارخانهها با درنظرگیری فاصلههای آنها از هم کمک کند تا هزینه و زمان مناسبی را به دست آورند. برای حل مدل از یک ابزار بهینهسازی و دو الگوریتم فراابتکاری ژنتیک و شبیهسازی تبرید استفاده شد که با توجه به پیچیدگی زیاد مدل و غیرخطیبودن مسئله، ابزار بهینهسازی سیپلکس تنها توانایی حل مدل در ابعاد کوچک را داشت. اما در ابعاد بزرگ هر دو الگوریتم فراابتکاری جوابهای مناسبی برای مسائل یافتند. درنهایت نیز، با آزمون آماری مشخص شد که الگوریتم ژنتیک کارایی مناسبتری نسبت به الگوریتم شبیهسازی تبرید برای این مسئلۀ ارائهشده دارد. بهعنوان مطالعات آتی، میتوان هریک از حالتهای زیر را در نظر گرفت: (1) توسعۀ شبکۀ زنجیرۀ تأمین مانند درنظرگیری انواع شبکهها (تلفیق روبهجلو و معکوس) و افزایش سطوح زنجیرۀ تأمین (انبارها) (2) استفاده از روشهای حل دیگر مانند الگوریتمهای چندهدفه، الگوریتم ژنتیک چندهدفه[35] و الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب[36] (3) استفاده از مشخصهای دیگر صنعت مانند تقاضای دورهای و چندمحصولی (4) استفاده از اهداف و تصمیمهای دیگر مانند بیشینهکردن نرخ پرشدگی محصول، حداکثر پوشش و تصمیمهای موجودی، قابلیت اطمینان و جنبههای مالی زنجیرۀ تأمین
منابع زرینپور، ناعمه.، شوندی، حسن و باقرینژاد، جعفر. (1390). «توسعۀ مدل مکانیابی-تخصیص حداکثر پوشش با امکان ایجاد ازدحام در محیط رقابتی مبتنی بر انتخاب مشتری»، نشریۀ بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید، 22(4)، 39-404. عالمتبریز، اکبر.، زندیه، مصطفی و رحیمی، علیرضا. محمد. (1390). الگوریتمهای فراابتکاری در بهینهسازی ترکیبی. انتشارات اشراقی. لکزیان.، محمد و دهقانی. جلال. (1389). «شناسایی و ارزیابی شاخصهای تأثیر گذار بر کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت زنجیرۀ تأمین»، مجلهۀ پژوهش و توسعۀ فناوری، 2، 29-60. یقینی، مسعود.، پورسیدآقایی، محسن و نجاری، بهنام. (1389). «حل مسئلۀ گروهبندی واگنها در راه آهن باری با استفاده از الگوریتم شبیهسازی حرارتی»، پژوهشنامۀ حملونقل، 7(2)، 185-198. Amin, S.H., & Zhang, G. (2013). "A Multi-objective facility location model for closed-loop supply chain network under uncertain demand and return". Applied Mathematical Modelling, 37(6), 4165-4176. Balinski, M.L. (1965). "Integer programming: Methods, uses, computation". Management Science, 12(3), 253-313. Bischoff, M., & Dächert, K. (2009). "Allocation search methods for generalized class of location-allocation problems". European Journal of Operational Research, 192(3), 793-807. Burer, S., Jones, P.C., & Lowe, T.J. (2008). "Coordinating the supply chain in the agricultural seed industry". European Journal of Operational Research, 185(1), 354-377. Farahani, R.Z., SteadieSeifi, M., & Asgari, N. (2010). "Multiple criteria facility location problems: A surve"«. Applied Mathematical Modelling,. 34(7), 1689-1709. Ghalmet, L.G., Francis, R.L., & Kolen, A. (1981). "Finding efficient solutions for rectilinear distance location problems efficiently". European Journal of Operational Research, 22(2), 117-124. Goldberg, D.E., & Holland, J.H. (1988). "Genetic algorithms and machine learning". Machine Learning, 3, 95-99. Hakimi, S.L. (1964). "Optimum locations of switching centers and absolute centers and medians of a graph". Operations Research, 12(3), 450-459. Ho, W., Lee, C.K.M., & Ho, G.T.S. (2008). "Optimization of the facility location-allocation problem in a customer-driven supply chain". Operations Management Research, 1(1), 69-79. Holland, J.H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems. Ann Abor, MI: University of Michigan Press. Hsieh, K-H., & Tien, F-C. (2004). "Self-organizing feature maps for solving location-allocation problems with rectilinear distances". Computers & Operations Research,. 31(7), 1017-1031. Kirkpatrick, S., Gelatt, C.D., & Vecchi, M.P. (1983). »Optimization by Simulated Annealing". Science, 220(4598), 671-680. Lashine, S.H., Fattouh, M., & Issa, A. (2006). "Location/ allocation and routing decisions in supply chain network design". Journal of Modelling in Management, 1(2), 173-183. Melo, M.T., Nickel, F., & Saldanha-da-Gama, F. (2009). "Facility location and supply chain management – A review". European Journal of Operational Research,196(2), 401-412. Nobil, A.H., Kazemi, A., & Alinejad, A. (2012). "A two objective model for location-allocation in a supply chain". The Journal of Mathematics and Computer Science, 4(3), 392-401. Revelle, C.S., & Laporte, G. (1996)."»The plant location problem: new models and research prospects". I, 44(6), 864-874. Sarkar, B., & Majumder, A. (2013). "A Study on three different dimensional facility location problems". Economic Modelling, 30, (1), 879-887. Shankar, B.L., Basavarajappa, S., Chen, J.C.H., & Kadadevaramath, R.S. (2013). "Location and allocation decisions for multi-echelon supply chain network – A multi-objective evolut ionary approach". Expert Syestems with Applications, 40(2), 551-562. Stadtler, H., & Kilger, C. (2000).Supply chain management and advanced planning. Springer. Souilah, A. (1995). "Simulated annealing for manufacturing systems layout design". European Journal of Operational Research, 82(3), 592-614. Tomonobu, S., Kai, S., Hirohito, Y., Katsumi, U., & Toshihisa, F. (2004). "Determination of location and capacity of power facilities by genetic algorithm". Electric Power Components and Systems, 32(4), 375-390. Tsao, Y-C., & Lu, J-C. (2012). "A supply chain network design considering transportation cost discounts". Transportation Research Part E, 48(2), 401-414. Vergin, R.C., & Rogers, J.D. (1967). "An algorithm and computational procedure for locating economic facilities", Management Science. 13(6), 240-254. Walters, D.C., & Sheble, G.B. (1993). "Genetic algorithm solution of economic dispatch with value point boding". IEEE Transactions on Power Systems, 8(3), 1325-1332. Wang, K.J., & Chen, M.-J., (2009), "Cooperative capacity planning and resource allocation by mutual outsourcing using ant algorithm in decentralized supply chain". Expert Systems with Applications, 36(2,2), 2831-2842. Wang, K.-J., Makond, B., & Liu, S.-Y. (2011). "Location and allocation decisions in a two-echelon supply chain with stochastic demand- A genetic-algorithm based solution". Expert Systems with Applications, 38(5), 6125-6131. Wu, L.Y., & Zhang, J.L. (2006). "Capacitated facility location problem with general setup cost". Computers and Operations Research, 33(5), 1226-1241.
پینوشت [1] Burer [2] Genetic algorithm [3] Simulated annealing [4] CPLEX [5] Median Location [6] Minisum [7] Switching center [8] Rectilinear [9] Simple arrow algorithm [10] Geometrical analysis [11] Multi- attribute [12] Wu & Zhang [13] Goal programming [14] Closed-loop supply chain [15] Collection centers [16] Particle swarm optimization [17] Fill rate [18] Mixed-integer nonlinear programming [19] Evolutionary algorithm [20] Walters & Sheble [21] Chromosome [22] Initial population [23] Generation [24] Crossover [25] Mutation [26] Convergence [27] Fitness function [28] LP metric [29] Souilah [30] Hybrid optimization [31] Local optimization [32] Statistical analysis [33] Analysis of variance [34] Treatment mean [35] Multi-objective genetic algorithm [36] Nondominated sorting genetic algorithm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
زرینپور، ناعمه.، شوندی، حسن و باقرینژاد، جعفر. (1390). «توسعۀ مدل مکانیابی-تخصیص حداکثر پوشش با امکان ایجاد ازدحام در محیط رقابتی مبتنی بر انتخاب مشتری»، نشریۀ بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید، 22(4)، 39-404. عالمتبریز، اکبر.، زندیه، مصطفی و رحیمی، علیرضا. محمد. (1390). الگوریتمهای فراابتکاری در بهینهسازی ترکیبی. انتشارات اشراقی. لکزیان.، محمد و دهقانی. جلال. (1389). «شناسایی و ارزیابی شاخصهای تأثیر گذار بر کاربرد فناوری اطلاعات در مدیریت زنجیرۀ تأمین»، مجلهۀ پژوهش و توسعۀ فناوری، 2، 29-60. یقینی، مسعود.، پورسیدآقایی، محسن و نجاری، بهنام. (1389). «حل مسئلۀ گروهبندی واگنها در راه آهن باری با استفاده از الگوریتم شبیهسازی حرارتی»، پژوهشنامۀ حملونقل، 7(2)، 185-198. Amin, S.H., & Zhang, G. (2013). "A Multi-objective facility location model for closed-loop supply chain network under uncertain demand and return". Applied Mathematical Modelling, 37(6), 4165-4176.
Balinski, M.L. (1965). "Integer programming: Methods, uses, computation". Management Science, 12(3), 253-313.
Bischoff, M., & Dächert, K. (2009). "Allocation search methods for generalized class of location-allocation problems". European Journal of Operational Research, 192(3), 793-807.
Burer, S., Jones, P.C., & Lowe, T.J. (2008). "Coordinating the supply chain in the agricultural seed industry". European Journal of Operational Research, 185(1), 354-377.
Farahani, R.Z., SteadieSeifi, M., & Asgari, N. (2010). "Multiple criteria facility location problems: A surve"«. Applied Mathematical Modelling,. 34(7), 1689-1709.
Ghalmet, L.G., Francis, R.L., & Kolen, A. (1981). "Finding efficient solutions for rectilinear distance location problems efficiently". European Journal of Operational Research, 22(2), 117-124.
Goldberg, D.E., & Holland, J.H. (1988). "Genetic algorithms and machine learning". Machine Learning, 3, 95-99.
Hakimi, S.L. (1964). "Optimum locations of switching centers and absolute centers and medians of a graph". Operations Research, 12(3), 450-459.
Ho, W., Lee, C.K.M., & Ho, G.T.S. (2008). "Optimization of the facility location-allocation problem in a customer-driven supply chain". Operations Management Research, 1(1), 69-79.
Holland, J.H. (1975). Adaptation in natural and artificial systems. Ann Abor, MI: University of Michigan Press.
Hsieh, K-H., & Tien, F-C. (2004). "Self-organizing feature maps for solving location-allocation problems with rectilinear distances". Computers & Operations Research,. 31(7), 1017-1031.
Kirkpatrick, S., Gelatt, C.D., & Vecchi, M.P. (1983). »Optimization by Simulated Annealing". Science, 220(4598), 671-680.
Lashine, S.H., Fattouh, M., & Issa, A. (2006). "Location/ allocation and routing decisions in supply chain network design". Journal of Modelling in Management, 1(2), 173-183.
Melo, M.T., Nickel, F., & Saldanha-da-Gama, F. (2009). "Facility location and supply chain management – A review". European Journal of Operational Research,196(2), 401-412.
Nobil, A.H., Kazemi, A., & Alinejad, A. (2012). "A two objective model for location-allocation in a supply chain". The Journal of Mathematics and Computer Science, 4(3), 392-401.
Revelle, C.S., & Laporte, G. (1996)."»The plant location problem: new models and research prospects". I, 44(6), 864-874.
Sarkar, B., & Majumder, A. (2013). "A Study on three different dimensional facility location problems". Economic Modelling, 30, (1), 879-887.
Shankar, B.L., Basavarajappa, S., Chen, J.C.H., & Kadadevaramath, R.S. (2013). "Location and allocation decisions for multi-echelon supply chain network – A multi-objective evolut ionary approach". Expert Syestems with Applications, 40(2), 551-562.
Stadtler, H., & Kilger, C. (2000).Supply chain management and advanced planning. Springer.
Souilah, A. (1995). "Simulated annealing for manufacturing systems layout design". European Journal of Operational Research, 82(3), 592-614.
Tomonobu, S., Kai, S., Hirohito, Y., Katsumi, U., & Toshihisa, F. (2004). "Determination of location and capacity of power facilities by genetic algorithm". Electric Power Components and Systems, 32(4), 375-390.
Tsao, Y-C., & Lu, J-C. (2012). "A supply chain network design considering transportation cost discounts". Transportation Research Part E, 48(2), 401-414.
Vergin, R.C., & Rogers, J.D. (1967). "An algorithm and computational procedure for locating economic facilities", Management Science. 13(6), 240-254.
Walters, D.C., & Sheble, G.B. (1993). "Genetic algorithm solution of economic dispatch with value point boding". IEEE Transactions on Power Systems, 8(3), 1325-1332.
Wang, K.J., & Chen, M.-J., (2009), "Cooperative capacity planning and resource allocation by mutual outsourcing using ant algorithm in decentralized supply chain". Expert Systems with Applications, 36(2,2), 2831-2842.
Wang, K.-J., Makond, B., & Liu, S.-Y. (2011). "Location and allocation decisions in a two-echelon supply chain with stochastic demand- A genetic-algorithm based solution". Expert Systems with Applications, 38(5), 6125-6131.
Wu, L.Y., & Zhang, J.L. (2006). "Capacitated facility location problem with general setup cost". Computers and Operations Research, 33(5), 1226-1241. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,565 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,023 |