پایان نامه : مدل زنجیره تأمین استوار چند هدفه برای شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران وحل آن به وسیله الگوریتم فرا ابتکاری NS-GAII

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته صنایع

گرایش :صنایع

عنوان : مدل زنجیره تأمین استوار چند هدفه برای شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران وحل آن به وسیله الگوریتم فرا ابتکاری NS-GAII

دانشگاه علوم وفنون مازندران

گروه مهندسي صنايع

 

پايان نامه كارشناسي ارشد

 

رشته:

مهندسي صنايع صنايع

 

مدل زنجیره تأمین استوار چند هدفه برای شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران وحل آن به وسیله الگوریتم فرا ابتکاری NS-GAII

 

استاد راهنما:

دكترايرج مهدوي

استاد مشاور :

دکتر محمد مهدی پایدار

تیر ماه 1391

 

اين پايان­نامه با حمايت و پشتيباني شركت ملي پخش فرآورده­هاي نفتي ايران  اجرا شده است.

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 سال هاي اخیر زنجیره تأمین به عنوان موضوعی جذاب براي مدیران و صاحبان صنایع مبدل گردیده و حیات و ممات سازمانها و بنگاههای اقتصادی در گرو فعالیت در قالب زنجیره های در هم تنیده تعریف شده است. از طرفی در محیط پر رقابت امروزي، سرعت بالاي تغییر و تحولات بر عدم اطمینان و ابهام حاکم بر تصمیم گیري ها تا حدی افزوده است که سطح بالاي عدم اطمینان در زنجیره تأمین، توانایی آن را در پیش بینی شرایط آینده با مشکل مواجه می کند. لذا به منظور برنامه ریزي بهتر و صحیح تر باید به برنامه ریزي قابل اتکا در فضاي عدم اطمینان و ابهام پرداخته شود. از جمله رویکردهاي جدید و مطمئن رویکرد برنامه ریزي استوار می باشد. در این پژوهش، با در نظر گرفتن شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران به عنوان یک مطالعه موردی، عملیات انتقال فراورده در این سازمان از مبادی تأمین تا نواحی مصرف به صورت یک زنجیره تأمین در نظر گرفته شده و با در نظر گرفتن عدم قطعیت در تقاضای موجود برای فراورده ها از مدلسازي ریاضی استوار به صورت دو هدفه و با اهداف کاهش هزینه حمل و همچنین کاهش تعداد بارگیری ها استفاده شده است. سپس با توجه به حجم بالای محاسبات و اطلاعات مسئله و عدم امکان استفاده از روشهای حل دقیق، از الگوریتم فرا ابتکاری NS-GAII  برای حل مدل پیشنهادی استفاده شده است.

 

کلمات کلیدی:

زنجیره تأمین، بهینه سازی استوار، عدم قطعیت، بهینه سازی چند هدفه، الگوریتم های فراابتکاری

فهرست مطالب

چکیده:. ‌ه

فهرست مطالب. و

فهرست جداول. ط

فهرست شکل ها:. ‌ي

فصل اول:  مفاهیم، فرضيات، کلیات مسئله

1-2- بیان مسئله.. 2

1-3- اهمیت و ضرورت پژوهش:.. 3

1-4- هدف های تحقیق یا نتایج مورد انتظار:.. 4

1-5- روش کلی تحقیق:.. 4

1-6- شرح واژه ها و اصطلاحات کلیدی:………………………………………………………………….. 4

 

فصل دوم: پیشینه تحقیق، زنجیره تأمین، استواری مدل مروري بر مسائل بهينه سازي چند هدفه،
و الگوريتم ژنتیک  NS-GA II

2-1- مقدمه.. 6

2-2- مدیریت زنجیره تأمین.. 7

2-2-1- تهیه کالا در زنجیره تأمین.. 8

2-2-2- مدیریت توزیع در زنجیره تأمین.. 9

2-2-2-1- مديريت لجستيك. 9

2-2-2-2- توزیع فیزیکی. 10

2-2-2-3- تقاضا و تمرکز بر مشتری. 10

2-3- استواري، مفهوم و نقش آن در تحقیق در عملیات.. 11

2-4مدل استوار مبتنی بر سناریو) مدل استوار مالوي و همکاران(. 14

2-5- مروري بر تحقیقات استواري در زنجیره تأمین.. 19

2-6- خانواده مسائل چند معياري.. 28

2-7- جستجو و تصميم گيري.. 29

2-8- بهينه سازي چند هدفي.. 30

تعريف 2-8-1:  مسئله بهينه سازي چند هدفي.. 31

تعريف 2-8-2: مجموعه شدني.. 32

تعریف 2-8-3: مفهوم تسلط(چیرگی).. 33

تعریف 2-8-4: مفهوم بهینگی پارتو و مجموعه غیر مسلط.. 34

تعریف 2-8-4-1 : بهینگی پارتو. 34

تعریف 2-8-4-2 :  مجموعه غیر مسلط. 35

تعریف 2-8-5: مجموعه بهینه پارتو سراسری.. 35

تعريف 2-8-6: مجموعه ها و لبه هاي نامغلوب.. 35

2-9- رویکردهای پایه ای موجود.. 35

2-9-1- ساختار و پیچیدگی مسائل چندهدفه.. 36

2-10- تشریح الگوریتم ژنتیک.. 36

2-10-1- چارچوب يک الگوريتم ژنتيک استاندارد.. 37

2-10-2- کروموزوم.. 38

2-10-3- رمز گذاری.. 38

2-10-4- کدگذاری باینری.. 38

2-10-5- کدگذاری جایگشتی.. 39

2-10-6- کدگذاری ارزشی.. 39

2-10-7- جمعیت.. 40

2-10-8 مقدار برازندگی.. 40

2-10-9- انتخاب.. 40

2-10-9-1-  انتخاب بر اساس تورنامنت. 41

2-10-9-2-  انتخاب بر اساس بهترین ها. 41

2-10-9-3- انتخاب بر اساس حذف درصدی از بدترین اعضا. 41

2-10-10- عملگر تقاطع.. 41

2-10-11-  جهش.. 42

2-10-12- معیار توقف.. 42

2-11- نمودار جریان الگوریتم به همراه شبه کد آن.. 43

2-12- کاربرد الگوريتم هاي ژنتيک در بهينه سازی.. 44

2-12-1- استراتژي برخورد با محدوديت ها.. 45

2-12-1-1-  استراتژي اصلاح عملگرها. 45

2-12-1-2- استراتژی  ردی. 45

2-12-1-3- استراتژي اصلاحی. 45

2-12-1-4- استراتژی جریمه ای. 46

2-13- بهينه سازي چند هدفي با استفاده از الگوريتم هاي ژنتيک.. 46

2-13-1-  طراحی اصول واجزای الگوریتم ژنتیک چند هدفه.. 48

2-13-1-1- توابع هدف چندگانه. 48

2-13-1-2- روشهای رتبه بندی پارتو. 48

2-13-1-3- تنوع، تخصیص برازندگی، تقسیم برازندگی. 49

2-13-1-4- تقسیم برازندگی. 49

2-13-1-5- فاصله ازدحام. 50

2-13-1-6- سلول بر اساس چگالی. 51

2-13-1-7- نخبه گرایی. 51

2-13-1-7-1- استراتژیهایی که جوابهای نخبه را در جمعیت نگهداری می کنند  51

2-13-1-7-2- نخبه گرایی با جمعیت های صوری. 52

2-14- جمع بندی: الگوریتم ژنتیک مرتب سازی غیرمغلوب (NSGA-II).. 52

 

فصل سوم: مدل برنامه ریزی خطی پیشنهادی، برای حمل و نقل فراورده در شرکت پخش فراورده های نفتی ایران

3-1- مقدمه.. 54

3-2- فرمول بندی مسئله.. 55

3-2-1- مجموعه انديس ها:.. 56

3-2-2- پارامترها :.. 56

3-2-3- متغيرها:.. 57

3-2-4 توابع هدف:.. 58

3-2-5 محدودیت ها:.. 58

3-3- خطی سازی مدل.. 61

3-4 همتای استوار مدل بر اساس الگوی مالوی.. 62

3-5- خلاصه.. 63

 

فصل چهارم : توسعه الگوريتم ژنتیکNS-GA II، نتایج محاسباتی

4-1- مقدمه.. 64

4-2- تعريف كروموزم.. 65

4-3- ايجاد جمعيت اوليه.. 65

4-4- مکانيزم نمونه گيري.. 65

4-4-1- عملگر انتخابی تورنامنت ازدحام  ( ).. 66

4-4-2- رویه شناسایی سطوح غیر مسلط.. 66

4-4-3- رویه تخصیص فاصله ازدحام.. 67

4-5- عملگرهاي تقاطعي.. 68

4-6- عملگرهاي جهشي.. 69

4-7- نخبه گرایی.. 69

4-8- استراتژي برخورد با محدوديتها.. 69

4-9- معیار توقف الگوریتم.. 70

4-10- نتایج الگوریتم در حالت تک هدفه.. 70

4-10-1- نتایج الگوریتم در حالت تک هدفه در حالت ساده.. 71

4-10-2- نتایج الگوریتم در حالت تک هدفه در حالت استوار.. 72

4-11- حل الگوریتم در حالت چند هدفه.. 73

4-11-1- مقياس هاي کارآيي.. 73

4-11-2- نمودار پارتو.. 74

 

فصل پنجم: نتيجه‌گيري، ارائه پيشنهاد براي تحقيقات‌ آتي

5-1- نتیجه گیری.. 76

5-2- ارائه پیشنهاد برای تحقیقات آتی.. 77

5-3- جمع بندی.. 78

مراجع.. 79

Abstract. 85

 

 

 

 

فهرست جداول

 

جدول (2-1). تعاریف مدیریت زنجیره تأمین.. 7

جدول (2-2). نمونه اي از حوزه هاي کاربردي استواري و نمونه اي از محققین آنها 12

جدول (2-3).  مقايسه MADM و MODM29

جدول(2- 4). شبه کد الگوريتم ژنتيك. 43

جدول (2-5). الگوریتم های ژنتیک چند هدفه مشهور و ویژگیهای آنها 47

جدول (2-6). شبه کد اولین تکنیک رتبه بندی پارتو توسط گلدبرگ48

جدول (2-7): شبه کد متد فاصله ازدحام  NSGA-II. 50

جدول(4- 1). پارامترهاي الگوريتم ژنتيك در حالت تک هدفه. 71

جدول(4- 2). پارامترهاي استواری برای حالت استوار. 71

جدول (4-3). مقادیر عددی به دست آمده برای حالت ساده. 72

جدول (4-4). مقادیر عددی به دست آمده برای حالت استوار. 73

جدول (4-5).  هزینه ها برای نقطه مشخص شده بر اساس وسیله حمل و نقل.. 75

فهرست شکل ها:

 

شکل (2-1). شکل سمت چپ فضای متغیر تصمیم و شکل سمت راست  فضای هدف متناظر را نشان می دهد. 32

شکل(2-2). بيان تصويري بهينگي پارتو در فضاي هدف (چپ) و روابط ممکن بين جواب ها در فضاي هدف (راست). 33

شکل(2-3). نمایش یک کروموزوم n بیتی در پایه عددی m.. 38

شکل(2-4). کدگذاری باینری.. 39

شکل(2-5). کدگذاری جایگشتی.. 39

شکل (2-6). کدگذاری ارزشی.. 40

شکل(2-7). تصويري نمادين از طرز کار الگوریتم ژنتیک44

شکل(2-8). نمونه ای از رتبه بندی جمعیت.. 49

شکل (2-9). متد فاصله ازدحام. 50

شکل(2-10). متد سلول براساس چگالی.. 51

شکل(2-11). رویه NSGA-II. 53

شكل (3-1). شبكه زنجيره تأمين سوخت رساني به كشور براي يك دوره. 55

شکل(4-1). نحوه نمايش کروموزوم. 65

شکل (4-2). شبه کد شناسایی سطوح غیر مسلط.. 67

شکل (4-3). شبه کد تخصیص فاصله ازدحام. 67

شکل( 4-4) فاصله ازدحام جواب i 68

شکل (4-5). نمودار پارتو. 74

مقدمه

در سال هاي اخیر زنجیره تأمین به عنوان موضوعی جذاب براي مدیران و صاحبان صنایع مبدل گردیده و حیات و ممات سازمانها و بنگاههای اقتصادی در گرو فعالیت در قالب زنجیره های در هم تنیده تعریف شده است. از طرفی در محیط پر رقابت امروزي، سرعت بالاي تغییر و تحولات بر عدم اطمینان و ابهام حاکم بر تصمیم گیري ها تا حدی افزوده است که سطح بالاي عدم اطمینان در زنجیره تأمین، توانایی آن را در پیش بینی شرایط آینده با مشکل مواجه می کند. لذا به منظور برنامه ریزي بهتر و صحیح تر باید به برنامه ریزي قابل اتکا در فضاي عدم اطمینان و ابهام پرداخته شود. از جمله رویکردهاي جدید و مطمئن رویکرد برنامه ریزي استوار می باشد. در این پژوهش، با در نظر گرفتن شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران به عنوان یک مطالعه موردی، عملیات انتقال فراورده در این سازمان از مبادی تأمین تا نواحی مصرف به صورت یک زنجیره تأمین در نظر گرفته شده و با در نظر گرفتن عدم قطعیت در تقاضای موجود برای فراورده ها از مدلسازي ریاضی استوار به صورت دو هدفه و با اهداف کاهش هزینه حمل و همچنین کاهش تعداد بارگیری ها استفاده شده است. سپس با توجه به حجم بالای محاسبات و اطلاعات مسئله و عدم امکان استفاده از روشهای حل دقیق، از الگوریتم فرا ابتکاری NS-GAII برای حل مدل پیشنهادی استفاده شده است.

 

 

1-2- بیان مسئله

در دنیای رقابتی کنونی مدیریت زنجیره تامین[1]، یکی از مسائل اساسی پیش روی بنگاههای اقتصادی است که تمامی فعالیتهای سازمان را به منظور تولید محصولات و ارائه خدمات مورد نیاز مشتریان تحت تأثیر قرار می­دهد. از این رو توجه به فرصت­ها و تهدیدات موجود در عرصه تجارت و ارزیابی توان سازمان در رویارویی با شرایط عدم اطمینان در این عرصه از اهمیت انکار ناپذیری برخوردار است. در این جریان میزان تولید، فرایند انتقال و عرضه بسیار حایز اهمیت می­باشد. از عوامل مهم بقا در محيط پر رقابت امروزي، كاهش هزينه­هاي حمل، نگهداری و سایر هزینه ها در این چرخه خواهد بود، همچنین میزان دریافت بهینه از تأمین­کنندگان مي­تواند به شكل قابل ملاحظه­اي هزينه­هاي خريد را كاهش و قابليت رقابت­پذيري در دنیای استراتژیک کنونی را افزايش دهد. زنجیره تأمین بر تمام فعالیت‌هاى مرتبط با جریان و تبدیل کالاها از مرحله ماده خام (استخراج ) تا تحویل به مصرف کننده نهایى و نیز جریان‌هاى اطلاعاتى مرتبط با آنها مشتمل مى‌شود.

علاوه بر این، یکی از مباحث بسیار مهم در زنجیره تأمین، مبحث عدم قطعیت است. عدم قطعیت (اطمینان) برمبنای نظریه گالبریت[2] به تفاوت بین مقدار اطلاعات مورد نیاز برای اجرای یک وظیفه و مقدار اطلاعات واقعاً در­ دسترس اطلاق می­شود. در فرآیند تصمیم برنامه­ ریزی زنجیره های تأمین عدم اطمینان فاکتوری اساسی است که می­تواند بر اثر بخشی پیکره­ بندی و هماهنگی زنجیره تأمین موثر باشد

بسیاری از صاحب­نظران به عدم قطعیت در طراحی زنجیره تأمین را به عنوان یک مبحث باز اشاره کرده اند. سولر[3] بیان می­کند که اغلب تکنیک­های بکار گرفته شده برای طراحی زنجیره تأمین برای مسائل زنجیره تأمینی به کار گرفته شده­اند که تقاضا، هزینه ها، زمان انتظار، و سایر پارامتر­های ورودی آنها کاملاً شناخته شده هستند، در حالی­که سناریو­های زنجیره­تأمین در دنیای واقعی احتمالاً با داده­های تصادفی متأثر از نوسانات تقاضا، داده­های گمشده[4](عدم وجود داده)، و… شناخته می­شوند. چنین مسائلی نیازمند بکارگیری تکنیک­های بهینه­سازی پیچیده­تری هستند که داده­های تصادفی را مدنظر قرار داده و پس از آن به صورت واقع ­بینانه­تری به مسائل تولید و شبکه توزیع در دنیای واقعی بنگرند تا  بتوانند تصمیمات موثرتری اتخاد کنند

در اين پژوهش با توسعه یک مدل ریاضی جديد بر اساس الگوي زنجيره تأمين و مسئله حمل و نقل به مطالعه موردي شركت ملي پخش فراورده هاي نفتي ايران پرداخته شده است. در اینجا با در نظر گرفتن فراورده های نفتی اصلی تولیدی در کشور شامل بنزین، نفت سفید، نفت گاز و نفت کوره و در نظر گرفتن چرخه ی تولید و مصرف آنها که شامل مبادی تأمین، انبارهای واسطه و نواحی مصرف می باشد مسئله تعریف می شود. مبادي تأمين شامل نه پالايشگاه نفت آبادان، اصفهان، اراک، بندرعباس، تبریز، تهران، شیراز، کرمانشاه، لاوان و همچنین دو پایانه ی واردات در شمال و جنوب کشور، می شوند. انبارهاي واسطه مشتمل بر 85 انبار اصلی می باشد که در سرتاسر کشور قابلیت دریافت و ذخیره سازی فراورده ها از پالایشگاهها و پایانه های ورودی و همچنین انبارهای دیگر و سپس ارسال آنها به نواحی مصرف را دارند. نواحی مصرف لایه ی نهایی زنجیره و مراکزی جهت تحویل فراورده ها به متقاضیان می باشند. طبق تقسیم بندی های شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران، 229 ناحیه مصرف در کشور جهت توزيع فراورده های نفتی وجود دارد. مد نظر قرار دادن وسایل مختلف حمل و نقل فراورده ها یکی دیگر از ویژگی های مدل پیشنهادی می باشد، چهار نوع روش حمل مختلف، شامل حمل جاده ای به وسیله ی تانکرهای سوخت رسان (در ظرفیت های متفاوت)، حمل از طریق خط ریلی کشور، حمل از طریق خطوط لوله و همچنین حمل از طریق کشتی های سوخت رسان می باشد که این روشها با ظرفیت های متفاوت، هزینه های متفاوت و بسته به زیرساخت های موجود قابل استفاده می باشند. هدف نهایی مدل پیشنهادی کمینه کردن هزینه های انتقال فراورده های نفتی برای شرکت ملی پخش فراورده های نفتی ایران می باشد، هدف دیگر با توجه به استراتژي هاي جديد شركت ملي پخش در ايجاد امكان توزيع مستقيم فراورده ها با كمترين تعداد بارگيري جهت داشتن امنیت بیشتر در این بارگیری ها و حفظ اصول تعریف شده در سیستمهای بهداشت، ایمنی و محیط زیست می باشد.  با مد نظر قرار دادن استواری[5] ساختار، مدل پیشنهادی سعی در حل یک مسئله واقعی با ابعاد بسیار بزرگ می کند، که مسلماً روشهای حل دقیق از قبیل شاخه و کران و غیره از حل آن عاجز می باشند. در این پژوهش سپس برای حل مدل از یک روش متاهیوریستیک (NS-GAII) استفاده شده است و بدین ترتیب مسئله ی نقل و انتقال فراورده های نفتی در کشور با در نظر گرفتن متغير بودن تقاضا و امکان وجود عدم تخمين درست در رابطه با داده هاي موجود با کامل ترین دیدگاه مرتفع می شود.

تعداد صفحه : 96

قیمت : 14700 تومان

———–

——-

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.

--  --