18020

18020

ارائه يك مدل رياضي براي مسئله زمان‌بندي پروژه و سفارش مواد با ملاحظات پايداري

كارشناسي ارشد

بهينه‌سازي سيستم‌ها

مهر ماه 1396

دكتر فرناز برزين‌پور

دكتر سيد جعفر سجادي

صنايع

برنامه‌ريزي جهت سفارش مواد در حين تهيه برنامه زمان‌بندي پروژه، يك نياز ضروري است. در روش برنامه‌ريزي سنتي، ابتدا زمان‌بندي مناسب تعيين شده و در گام بعد سفارش مواد با در نظر گرفتن برنامه زمان‌بندي پايه گام قبل برنامه‌ريزي مي‌شود. اين رويكرد موجب مي‌شود تا توازن ميان هزينه‌هاي اجراي پروژه مانند جريمه (پاداش) ناشي از ديركرد (تحويل زودتر از موعد) و هزينه‌هاي مرتبط با سفارش مواد نظير هزينه‌هاي سفارش‌دهي، نگهداري و خريد ناديده گرفته شود. از سوي ديگر، سازمان‌هاي امروزي به منظور جهاني شدن، علاوه بر توجه به بعد اقتصادي، ملزم به افزايش عملكردهاي زيست محيطي و اجتماعي نيز هستند. چرا كه با در نظر داشتن اهداف پايداري مي‌توانند نوعي عدالت درون نسلي و بين نسلي را برقرار ساخته و در بازار نيز از رقباي خود پيشي بگيرند. در اين پژوهش، يك چارچوب براي مسئله زمان‌بندي پروژه و سفارش مواد با ملاحظات پايداري ارائه شده است. در اين چارچوب، در فاز ابتدايي كليه منابع و مواد مصرفي موردنياز پروژه شناسايي شده و مطابق با آن‌ها تأمين‌كنندگان بالقوه تعيين مي‌شوند. هم‌چنين، پس از استخراج زيرمعيارها و عوامل موثر، با استفاده از سيستم استنتاج فازي، امتياز زيست‌محيطي و اجتماعي تأمين‌كنندگان تعيين شده است. در فاز دوم نيز، يك مدل بهينه‌سازي چندهدفه ساخته و حل شده است. اين مدل قادر است تا ارزش فعلي خالص اجراي پروژه، امتياز زيست‌محيطي و اجتماعي عرضه‌كنندگان را به‌صورت همزمان حداكثر نمايد؛ به‌‌گونه‌اي كه زمان اجراي فعاليت‌هاي پروژه، زمان و مقدار ‌سفارش مواد و تأمين‌كننده مربوط به آن‌ها تعيين شود. از آن‌جايي كه مدل ارائه شده به كلاس مسائل NP-Hard تعلق دارد، دو روش فراابتكاري حل مسائل چندهدفه يعني MOPSO و NSGA-II براي حل مدل مورد بررسي، ارائه شده است. با استفاده از حل 2700 مسئله استاندارد كتابخانه مسائل زمان‌بندي پروژه (PSPLIB) و پنج معيار ارزيابي نتايج روش‌هاي حل مسائل چندهدفه، نتايج MOPSO و NSGA-II در مسائل سايز كوچك با نسخه دوم روش محدوديت اپسيلون بهبوديافته (AUGMECON 2) و در سايز‌هاي بزرگ‌تر (پروژه‌هايي با بيش از 8 فعاليت) كه توانايي حل دقيق مسئله در زمان معقول وجود ندارد، با يكديگر مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه در اكثر معيارها و به ازاي تمامي سايز مسائل، NSGA-II نسبت به MOPSO از عملكرد بهتري برخوردار است. هم‌چنين به منظور حصول اطمينان از كاربردي بودن مدل ارائه شده و چگونگي پياده‌سازي آن در شرايط دنياي واقعي، مدل پيشنهادي با استفاده از اطلاعات پروژه زيرسازي قطعه پنج راه آهن ميانه-بستان‌آباد-تبريز مورد بررسي قرار گرفته است.

1396/08/13

9/21/2018 12:00:00 AM

Planning for the material ordering during the providing schedule of project activities is a necessary requirement. However, in the traditional planning approach, firstly, the appropriate scheduling is determined and in the next step, the material ordering is planned with regard to the basic schedule of the previous step. This approach disregards the tradeoff between the project costs such as tardiness (earliness) costs and the material ordering costs such as ordering, holding and purchasing costs. On the other hand, modern organizations, in addition to focusing on economic dimensions, are also required to increase environmental and social functions in order to globalize. Because of their sustainability goals, they can establish an intra-generational and intergenerational justice, and surpass their rivals in the marketplace. In this research, a framework for project scheduling and material ordering with sustainability considerations has been proposed. In this framework, in the initial phase, all the resources and materials required for the project are identified and the potential suppliers are recognized accordingly. Also, after extracting sub-criteria and effective factors, environmental and social scores of suppliers have been determined by using Fuzzy Inference System. In the second phase, a multi-objective optimization model has been constructed and solved. This model is able to maximize the Net Present Value (NPV) of the project, the environmental score of suppliers and their social privilege simultaneously, so that the starting time of project activities, the time of ordering materials, the order quantity, and the proper suppliers are determined. Since the proposed model belongs to the class of NP-Hard problems, two multi-objective metaheuristic algorithms, MOPSO and NSGA-II, are proposed to solve the intended model. By solving 2700 standard problems in the Project Scheduling Problem Library (PSPBIB) and Using five criteria for eva​luating the results of multi-objective solution methods, the results of MOPSO and NSGA-II are compared with the second version of Augmented Epsilon Constraint Method (AUGMECON 2) in small size problems and with together in large size problems (projects with more than 8 activities) for which the ability to accurately solve in a reasonable time does not exist. The results show that in most of the criteria and for all sizes of the problem, NSGA-II has better performance than MOPSO. Also, to ensure the applicability of the proposed model and how to implement it in real-world conditions, the fifth section of the Mianeh-Bostanabad-Tabriz railway infrastructure project has been investigated.