دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد درباره نظریه زمان بندی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

عنوان : نظریه زمان بندی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(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- فاصله‌گذاری.. ۳۳
۲-۷-۶- فاصله از نقطه ایده‌آل.. 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 استفاده 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 :        ****       serderehi@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.

***  *** ***