تحقیق در عملیات در کاربردهای آن
سال:1397 | دوره:15 | شماره:4 (پیاپی 59) |تعداد مقالات:10

یکی از مسایل اصلی در خوشه بندی فازی تعیین تعداد خوشه هاست که باید پیش از خوشه بندی در اختیار باشد و انتخاب مقادیر متفاوت برای تعداد خوشه ها، به خوشه بندی های متفاوتی منجر خواهد شد؛ بنابراین لازم است تا خوشه های مختلفی را که از مقادیر متفاوت تعداد خوشه ها به دست می آید با یک شاخص، اعتبارسنجی نمود؛ اما تا کنون شاخصی مخصوص الگوریتم های خوشه بندی فازی نوع-2 (IT2 FCM) معرفی نشده است و به هنگام استفاده از این الگوریتم، از شاخص های معمول جهت تعیین تعداد خوشه ها استفاده می شود و این مقادیر نیز به طور ثابت و عمومی در نظر گرفته می شود. در این مقاله بنا داریم تاشاخصی جهت سنجش اعتبار خوشه بندی در این الگوریتم هامعرفی نماییم. بدین منظور، ابتدا مروری بر شاخص های اعتبار خوشه بندی و تحقیقات مرتبط با آن نموده و سپس ناپایداری استفاده از شاخص های موجود در الگوریتم های خوشه بندی فازی نوع-2، نشان داده می شود. نتایج پیاده سازی شاخص پیشنهادی بر روی چهار مجموعه داده نشان می دهد که ناپایداری و اشکالات موجود در استفاده از شاخص های معمول در الگوریتم IT2 FCM، در شاخص پیشنهادی به علت به دست آوردن بازه بهینه، وجود ندارد. استفاده از شاخص معرفی شده می تواند اثر چشمگیری در کنترلر های نوع-2 (سیستم های منطق فازی نوع-2) داشته باشد و منجر به بهبود نتایج پیش بینی و کنترل در این سیستم ها گردد.

یکی از پراهمیت ترین مسایل در زنجیره تامین، مساله ی حمل و نقل است و یکی از شاخه های مساله ی حمل و نقل، مساله ی حمل و نقل هزینه ثابت است. هدف این مقاله، توسعه ی یک روش مفید و کارامد برای حل این مساله است. برای حل این مساله با داده های فازی، از الگوریتم های مختلفی از قبیل الگوریتم ژنتیک، شبیه سازی شده تبرید و کرم شب تاب، استفاده می شود و در ادامه یک روش جدید نمایش جواب در الگوریتم پیشنهادی ارایه می شود. با به کارگیری طراحی آزمایش تاگوچی پارامترهای موجود در الگوریتم های پیشنهادی تنظیم شده و بهترین حالت برای هر یک از پارامترها مشخص می-گردد و سپس کارایی الگوریتم ها مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت جهت انجام مقایسات بین سه الگوریتم پیشنهادی، چند مساله آزمایشی در دو مقیاس کوچک و بزرگ تولید می شود. نتایج نشان داده می شود که الگوریتم ژنتیک علاوه بر اینکه مقدار تابع هدف کم تری دارد، به مراتب زمان محاسباتی کم تری را برای رسیدن به جواب نزدیک به بهینه صرف می کند.

تصمیمات مکان یابی تسهیلات از مهم ترین مسایل استراتژیک سازمان ها محسوب می شود و از آن جا که مستلزم صرف هزینه های بالای سرمایه گذاری است، تغییر این تصمیمات اغلب امکان پذیر نخواهد بود؛ بنابراین اخذ تصمیمات مکان یابی تسهیلات به شیوه بهینه و با در نظر گرفتن محدودیت ها و مفروضات دنیای واقعی ضروری به نظر می رسد. در این مقاله یک مدل مکان یابی تسهیلات هم از منظر سازمان ارایه دهنده خدمت و هم از منظر مشتریان با اهداف کمینه سازی هزینه ثابت استقرار و بیشینه سازی جذب تقاضا پیشنهاد می شود. در این مدل ترجیحات مشتری بررسی می شود که به موجب آن مشتریان تسهیلات را بر اساس کیفیت، زمان سفر و هزینه خدمت انتخاب می کنند. با توجه به ماهیت غیرقطعی تقاضای مشتریان در دنیای واقعی و ظرفیت محدود خدمت دهی تسهیلات، از محدودیت شانس استفاده شده است که به واسطه آن برآورده نمودن تقاضای مشتریان با یک سطح خدمت مشخص تضمین می شود. با توجه به ماهیت NP-hard مساله، الگوریتم چندهدفه جستجوی هارمونی(MOHS) و الگوریتم ژنتیک دسته بندی نامغلوب نوع دو(NSGA-II) برای حل مدل ارایه می گردد. برای تنظیم پارامترهای الگوریتم های حل از آزمایش های تاگوچی استفاده می شود. عملکرد الگوریتم های پیشنهادی با معیارهای عملکردی مختلف نظیر نرخ خطا، فاصله نسل، معیار فاصله گذاری، معیار تنوع، تعداد جواب های بهینه پارتو و زمان اجرا مقایسه می شود. در پایان نتایج به صورت آماری با استفاده از آزمون t دو نمونه ای ارزیابی شده است تا وجود یا عدم وجود تفاوت معنادار بین الگوریتم های حل بر اساس معیارهای ارزیابی عملکرد بررسی شود. نتایج عددی نشان می دهد که در مجموع عملکرد الگوریتم MOHS بهتر از NSGA-IIاست.

مساله استنباط هاپلوتایپ ها از ژنوتایپ ها یکی از مسایل مهم حوزه ریاضیات زیستی است. اهمیت این مساله به دلیل کاربردهای فراوان آن در تشخیص و درمان بیماری های ژنتیکی همچون دیابت، آلزایمر و امراض قلبی است که موجب رقابت پژوهشگران در ارایه مدل های ریاضی بهتر و طراحی الگوریتم های کاراتر برای حل این مساله شده است. علی رغم پژوهش های فراوان، به دلیل NP-hard بودن مساله همچنان نیاز به ارایه مدل های جدید و یا بهبود روش های قبلی احساس می شود. استنباط هاپلوتایپ ها تحت معیارهای متفاوتی بیان می شود. پارسیمونی یکی از مهم ترین آن هاست و در این مقاله مساله با این معیار مورد بررسی قرار گرفته است. روش های حل مساله استنباط هاپلوتایپ ها از ژنوتایپ ها با معیار پارسیمونی به دو دسته دقیق و تقریبی تقسیم می شود. اغلب روش های دقیق مساله را به صورت یک مساله برنامه ریزی با اعداد صحیح فرمول بندی می کنند. اخیرا در مقاله ای یک مدل دقیق به نام HI Base-10 برای این مساله ارایه شده که ابتدا به هر هاپلوتایپ و ژنوتایپ یک عدد متناظر کرده و سپس مدل را بر اساس این اعداد تشکیل می دهد که درآن هیچ متغیر و قیدی متناظر جایگاه های هتروزیگوت به مساله تحمیل نمی شود. در این مقاله نیز با شیوه ای متفاوت به ژنوتایپ ها اعدادی متناظر کرده و بر اساس این اعداد یک مساله برنامه ریزی با متغیرهای دودویی و آمیخته می سازیم. در نتیجه این تبدیلات، مدل جدید، متغیر عدد صحیح نداشته و متغیرهای کم تری نسبت به HI Base – 10 دارد. به علاوه در مدل جدید هیچ متغیر و قیدی متناظر جایگاه های هموزیگوت وجود ندارد و متغیرها به جایگاه های هتروزیگوت اختصاص داده می شوند. با توجه به تعداد زیاد جایگاه های هموزیگوت در مقایسه با جایگاه های هتروزیگوت در داده های واقعی ارزش این مدل مشخص می-شود.

ارزیابی عملکرد نیروی انسانی یکی از بخش های مهم مدیریت منابع انسانی و هسته اصلی مدیریت عملکرد است. با وجود این، معمولاً گزارش های ارزیابی عملکرد سرپرستان در پرونده های کارکنان بایگانی می شود و این مساله گاهاً اعتبار ارزیابان و فرایند ارزیابی را زیر سئوال می برد. از منظر مدیریت نیز در فرایند ارزیابی عملکرد، وقت ارزشمندی که باید صرف دستیابی به اهداف سازمان گردد، صرف امور غیر مولد می شود. به علاوه، انتخاب شیوه ارزیابی عملکرد نیز مساله با-اهمیتی است که نقش پر رنگی در ارزیابی عملکرد ایفا می کند. در این مقاله با به کارگیری یک سیستم استنتاج فازی، متشکل از دو بعد عملکرد زمینه ای و عملکرد وظیفه ای به ارزیابی عملکرد کاری کارکنان پرداخته شده است. بدین منظور پس از استخراج معیارهای اولیه ارزیابی عملکرد از مبانی نظری، با استفاده از تکنیک دلفی فازی و با کسب نظر خبرگان، اقدام به ارزیابی معیارها گردید. خبرگان پژوهش شامل مدیران منابع انسانی ادارات مختلف یک سازمان دولتی در استان گیلان و مدیران منابع انسانی اداره کل سازمان مورد مطالعه هستند که مجموع آن ها 20 نفر می باشد. سپس با به کارگیری روش دلفی فازی 5 شاخص عملکرد زمینه ای و 3 شاخص عملکرد وظیفه ای به عنوان شاخص های نهایی ارزیابی عملکرد شناسایی گردیدند. در ادامه، قواعد موجود میان ابعاد ارزیابی عملکرد و عملکرد نیروی انسانی، شاخص های عملکرد زمینه ای و عملکرد زمینه ای و نهایتاً شاخص های عملکرد وظیفه ای و عملکرد وظیفه ای بر اساس نظر خبرگان تعریف شدند. در این پژوهش برنامه نویسی قواعد سیستم استنتاج فازی در برنامه متلب صورت گرفت و برای جمع بندی قواعد از روش ممدانی استفاده گردید. در نهایت با اجرای آزمون حدی، اعتبار مدل مورد بررسی و تایید قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مدل ارایه شده، روش ارزشمندی در ارزیابی عملکرد کارکنان به شمار می رود.

مساله ماکزیمم پوشش p-هاب یکی از مسایل پر کاربرد مکان یابی می باشد. در این مساله هدف تعیین بهترین مکان برای هاب ها است به طوری که با در نظر گرفتن شعاع پوشش از قبل تعیین شده، تقاضای پوشش داده شده ماکزیمم شود. در مسایل کلاسیک هاب اگر فاصله جفت مبدا و مقصد از مقدار مفروض کم تر باشد، امکان پوشش وجود دارد و در غیر این صورت تقاضای بین دو نقطه پوشش داده نمی شود. در این مقاله مساله ماکزیمم پوشش p-هاب با امکان پوشش تدریجی مورد بررسی قرار می گیرد. ابتدا مفهوم پوشش تدریجی و توسعه ای از توابع پوششی بررسی و سپس مدل ریاضی جدیدی برای مساله ارایه می شود. همچنین برای محاسبه کران بالای مناسب برای مساله، از روش ساده سازی لاگرانژین و برای حل آن از یک روش ابتکاری و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. در نهایت نتایج حاصل از به کارگیری این روش ها با نتایج حاصل از نرم افزارگمز، مقایسه می شود. این مقایسه نشان می دهد مدل ارایه شده برای پوشش تدریجی و پارامتر پوشش جدید در مقایسه با مدل و تابع پوشش موجود در ادبیات موضوع نتایج مناسب تری دارد. همچنین به کارگیری ساده سازی لاگرانژین، کران بالای مناسب برای مساله حاصل می کند. روش ابتکاری نتایج محاسباتی بهتری در زمان کم تر به دست می آورد و الگوریتم ژنتیک نیز خصوصا برای داده های با ابعاد بزرگ، با زمان محاسبات کم تر، پوشش بیش تری نسبت به حل نمونه ها با نرم افزارگمز ایجاد می کند.

در این مقاله یک مدل برنامه ریزی ریاضی فازی برای مساله طراحی شبکه زنجیره تامین پایدار چند کالایی، چند دوره ای (شامل سه بخش خرید، تولید و توزیع) تحت شرایط رقابت و عدم قطعیت ارایه می گردد. سنجه های پایداری با استفاده از تحقیقات انجام شده و همچنین مدل SCOR، در هریک از ابعاد پایداری استخراج شده و سپس با استفاده از روش دلفی بومی سازی می گردد. مدل فازی به دست آمده با روش خمینز به مدل قطعی معادل تبدیل می گردد. رویکرد حل مدل بر مبنای مدل سود سه گانه (TBL Model) و مدل آشیانه ای (Nested Model) انجام و با توجه به اینکه هر مدل ویژگی های خاص مربوط به خود را دارد برای تعیین روابط بین شاخص ها و میزان اهمیت هر شاخص و اعمال آن در مدل به ترتیب از روش DANP و DEMATEL استفاده می گردد. در ادامه برای نشان دادن کارایی مدل و رویکرد حل، یک مثال واقعی در صنعت فرآورده های نسوز ارایه و در نهایت نتایج به دست آمده بر مبنای دو مدل مورد تجزیه و تحلیل و مقایسه قرار گرفته و پیشنهادات لازم ارایه می گردد.

جستجو جهت یافتن کمینه موضعی در مسایل بهینه سازی نامقید و یک نقطه ثابت از دستگاه گرادیان معادلات دیفرانسیل معمولی دو مساله نزدیک به هم می باشند، الگوریتم های با حافظه محدود به طور گسترده ای جهت حل مسایل مقیاس بزرگ استفاده می شوند؛ در حالی که روش های رانگ کوتا نیز برای حل عددی معادلات دیفرانسیل مورد استفاده قرار می-گیرند. در این تحقیق با استفاده از ایده روش زیر فضا و طول گام ثابت و ادغام تکنیک های جستجوی خطی و ناحیه مطمئن، یک روش پیوندی مبتنی بر ODE برای حل مسایل بهینه سازی مقیاس بزرگ ارایه شده است. با توجه به اینکه روش های جستجوی خطی ممکن است نیازمند تکرار های بیش تری برای همگرایی باشند؛ در حالی که روش های ناحیه مطمئن نیز نیازمند تکرارهای زیادی برای حل زیر مساله مقید باشند، کلاس جدیدی از روش ها طوری پیشنهاد شده، که بتواند بهترین ویژگی های روش های ناحیه مطمئن و جستجوی خطی را با هم ترکیب کند، ویژگی اصلی روش پیشنهادی این است که دستگاه معادلات خطی فقط یک بار جهت به دست آوردن گام آزمایشی حل می شود. علاوه بر این، در صورتی که گام آزمایشی مورد قبول قرار نگیرد این روش از جستجوی خطی بهره می جوید. نتایج یک سری از آزمون ها بر روی مسایل بهینه سازی نامقید استاندارد گزارش شده است. این نتایج عددی نشان دهنده مؤثر بودن الگوریتم جدید برای حل مسایل مقیاس بزرگ می باشد.