فهرست مطالب

نشریه تصمیم گیری و تحقیق در عملیات
سال ششم شماره 1 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/26
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمد ساویز اسدی لاری، فریبرز جولای، رضا توکلی مقدم*، جعفر رزمی صفحات 1-24

    با افزایش استفاده از حمل و نقل کانتینری یکی از مشکلات موجود، ثابت بودن ظرفیت پایانه های کانتینری به دلیل مشکلاتی همچون طولانی بودن فرایند ساخت و ساز، کمبود بودجه و فضا جهت ساخت مکان های جدید و همچنین کمبود نیروی انسانی است. به علاوه این ثابت بودن ظرفیت ، مشکلاتی از قبیل کاهش روابط تجاری، افزایش هزینه های نگهداری و انبار، افزایش هزینه های جابجایی و افزایش زمان بارگیری و تخلیه و همچنین مشکلات تخصیص کانتینرها را به دنبال دارد. برای رفع این مشکل بدون بالا بردن متراژ پایانه ، در این مقاله از یک روش مدل سازی ریاضی جهت تخصیص کانتینرها استفاده می شود که نه تنها برای حل این مشکل مورد استفاده است، بلکه در موارد دیگری نیز مانند حمل و نقل دریایی می تواند مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به حجم مسئله مورد استفاده در این تحقیق از الگوریتم های ابتکاری ، الگوریتم لوجیک استفاده گردیده که با توجه به بررسی های صورت گرفته مشخص شده است که این روش تا اکنون در مسایل مربوطه ، مورد استفاده قرار نگرفته است. در ضمن با توجه به توسعه الگوریتم لوجیک در این مقاله ، این روش را برای دیگر مسایل بهینه‏سازی در مقیاس بزرگ نیز می توان به کار برد. بسط و توسعه الگوریتمی به منظور بهبود الگوریتم های پیشنهادی که تمامی مفروضات ساده ساز را آزاد نماید به عنوان یک نوآوری در حل مسئله طراحی چیدمان کانتیرهای دریایی مطرح می گردد .

    کلیدواژگان: کانتیرهای دریایی، چیدمان کانتیر، الگوریتم لوجیک، الگوریتم ابتکاری
  • سعید خلیلی* صفحات 25-40
    در نظر گرفتن سیاست های نگهداری و تعمیرات (نت) در مدل های مربوط به مسئله ی زمان بندی و تخصیص کارها به ماشین آلات، علاوه بر سازگار کردن مدل های ارایه شده با محیط های تولیدی، سبب افزایش کارایی این مدل ها در بهینه سازی سیستم های تولید می شود. به همین منظور، در این مقاله یک مدل ریاضی جهت زمان بندی ماشین های موازی نامرتبط با هدف حداقل کردن مجموع وزنی زمان تکمیل کارها، توسعه داده شده است و در آن محدودیت عدم دسترسی به ماشین آلات نیز منظور شده است. در این مدل وقفه در کارها مجاز در نظر گرفته شده و زمان های عدم دسترسی به ماشین آلات، به دلیل اجرای برنامه های نت پیشگیرانه و اضطراری، به زمان تکمیل کارها اضافه شده است. از آن جایی که مدل ارایه شده دارای پیچیدگی بالایی می باشد، جهت حل آن از دو روش فراابتکاری الگوریتم ژنتیک و شبیه سازی تبرید استفاده گردیده و عملکرد آن ها با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده ی برتری روش شبیه سازی تبرید نسبت به الگوریتم ژنتیک برای حل این مساله می باشد.
    کلیدواژگان: زمانبندی ماشین های موازی نا مرتبط، نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه و اضطراری، مجموع وزنی زمان های تکمیل، الگوریتم های فراابتکاری
  • فاطمه میرسعیدی، حمیدرضا کوشا، محمد قدوسی* صفحات 41-55
    بررسی عملکرد تحصیلی دانشجویان با استفاده از داده کاوی آموزشی یکی از مهم ترین موضوعات در حوزه مدیریت آموزشی است و مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر، ارایه روش تجربی برای انتخاب الگوریتم با بهترین عملکرد از منظر شاخص های ارزیابی در پیش بینی وضعیت تحصیلی دانشجویان در حالت دو و سه کلاسه است. پایگاه داده دوکلاسه، پذیرش یا رد دانشجویان در درس موردنظر را پیش بینی می کند، درحالی که پایگاه داده سه کلاسه، علاوه بر پذیرش یا رد به شناسایی دانشجویان مستعد و نخبه می پردازد. با استفاده از مقالات پیشین در حوزه داده کاوی آموزشی و نظرات خبرگان، فاکتورهای تاثیرگذار بر عملکرد تحصیلی دانشجویان شناسایی و براساس آن ها پایگاه داده تدوین شد. پس از تنظیم پارامترها و اجرای الگوریتم های مختلف، نمره عملکرد الگوریتم ها با استفاده از آزمون تی زوجی براساس سه شاخص صحت، F-measureو ROC  محاسبه شده، سپس با استفاده از روش های تاپسیس و ویکور، الگوریتم ها مقایسه و رتبه بندی شدند. در حالت دو کلاسه ماشین بردار پشتیبان در تاپسیس با مقدار 999115/0 ویکور با مقدار صفر بهترین عملکرد را از خود نشان داده است. در حالت چندکلاسه، الگوریتم رگرسیون لجستیک در هر دو روش تاپسیس و ویکور با مقادیر به ترتیب 0.9986044 و 0.0009798، بهتر از سایر الگوریتم ها عمل کرده است. می توان روش پیشنهادی را به عنوان یک ابزار برای انتخاب الگوریتم با بهترین عملکرد در داده کاوی آموزشی استفاده نمود. زیرا انتخاب الگوریتم برای دستیابی به نتایج دقیق و صحیح بسیار موثر است و می توان در فرایند مشاوره و جلوگیری از افت تحصیلی دانشجویان با دقت نظر بیشتری عمل کرد.
    کلیدواژگان: داده کاوی آموزشی، مقایسه الگوریتم ها، تاپسیس، ویکور
  • حمیدرضا یوسف زاده*، اعظم تیموری، عقیله حیدری صفحات 56-74

    مدل تحلیل پوششی داده ها مبتنی بر برنامه ریزی آرمانی (GDEA) با افزایش میزان تفکیک پذیری و ارایه وزن های واقعی به واحدهای تصمیم گیری (DMU) به دنبال رفع نواقص مدل تحلیل پوششی داده ها (DEA) کلاسیک و پایه ای می باشد. نتایج تجربی حاکی از عدم رفع کامل نقایص در برخی از نمونه های مورد آزمایش توسط مدل های GDEA می باشند.همچنین در محاسبه جواب بهینه با روش های مختلف ارزیابی کارایی واحدها، با دسته ای از جواب های بهینه پارتو مواجه هستیم که یک مدیر تصمیم گیرنده را در انتخاب مناسب ترین جواب با چالش جدی مواجه می کند. برای رفع این معضل، در گام نخست در این مقاله، با استفاده از مفاهیم منطق فازی، رویکرد F-GDEA را که یک مدل مبتنی بر منطق فازی در حل مدل های GDEA است، پیشنهاد می دهیم که باعث افزایش قدرت تفکیک پذیری روش ها در رتبه بندی واحدها می شود. در گام دوم، با در نظر گرفتن رتبه بندی های متنوع حاصل از اعمال مدل های برنامه ریزی مختلف، با استفاده از رویکرد F-GDEA یک رویکرد تلفیقی فازی جدید به نام اختصاری HF-GDEA پیشنهاد می دهیم. با این رویکرد پیشنهادی، رتبه بندی حاصل از روش های مختلف را با یکدیگر تلفیق نموده و یک رتبه بندی جدید برای واحدهای تصمیم گیری ارایه می دهیم، به عبارت دیگر، رویکرد HF-GDEA، امکان مقایسه و درنتیجه انتخاب یک جواب بهینه از بین جواب های بهینه پارتو را فراهم می سازد. در پایان رویکرد پیشنهادی بر روی دو نمونه کاربردی اعمال و نتایج عددی آن آورده شده است.

    کلیدواژگان: برنامه ریزی آرمانی، بهینه سازی چندهدفه، تحلیل پوششی داده ها (DEA)، منطق فازی، جواب های پارتو
  • مرتضی گلی*، سید هادی ناصری، مهرداد غزنوی صفحات 75-96
    دراین مقاله با یک مساله برنامه ریزی خطی با اعداد فازی شهودی ذوزنقه ای نامتقارن سرو کار داریم. در سال های اخیر، نویسندگانزیادی به مطالعه بر روی اعداد فازی شهودی ذوزنقه ای متقارن پرداختند. آن ها بعد از تعریفیک تابع رتبه بندی و عملیات حساب بر روی این اعداد، به حل مساله برنامه ریزی خطی فازی شهودی پرداختند. اما مشکل اصلی روش آنها این بود که تنها برای اعداد فازی شهودی ذوزنقه ای متقارن برقرار بود. حال به منظور رفع این مشکل، ما در این مقاله به ارایه یک حساب جدید و همچنینیک ترتیب جدید برای اعداد فازی شهودی ذوزنقه ای نامتقارن می پردازیم. در ادامه ما مدل کلی مسایل برنامه ریزی خطی با اعداد فازی شهودی ذوزنقه ای نامتقارن را ارایه کرده و به اثبات تعدادی از قضایای مهم برای حل آن می پردازیم. سپس به ارایه الگوریتم سیمپلکس فازی شهودی پرداخته و در انتها با ارایه دو مثال، کاربرد این رویکرد جدید را نشان داده و برتری آن را نسبت به حالت فازی نشان خواهیم داد.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی خطی فازی، حساب فازی شهودی، عدد فازی شهودی ذوزنقه ای نامتقارن، برنامه ریزی خطی فازی شهودی
  • روح الله کیانی قلعه نو* صفحات 97-114

    در دهه اخیر روش های تصمیم گیری چند معیاره کاربرد قابل توجهی برای ارزیابی واحدهای متعدد با شرح وظایف مشابه داشته است. یکی از روش های پرکاربرد که بر پایه مبانی ریاضی بنا شده است، روش تاپسیس می باشد. به جهت آن که سازوکار رتبه بندی در روش تاپسیس بر مبنای فاصله سنجی عملکرد از ایده آل مثبت و ایده آل منفی می باشد و وجود داده های دورافتاده [1] می تواند تاثیر منفی روی محاسبات بگذارد، در این پژوهش اصلاح روش تاپسیس به گونه ای که بتواند داده های پرت را کنترل نماید در دستور کار قرار گرفته و الگوریتم اصلاح شده برای روش تاپسیس، معرفی شده است. با هدف اعتبارسنجی الگوریتم ارایه شده، عملکرد 1951 شعبه بانک کشاورزی در بخش مطالعه موردی، مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج با روش استاندارد تاپسیس مقایسه شده است. محاسبه روش تاپسیس اصلاح شده با در نظر گرفتن ضرایب مختلف کنترل پراکندگی داده ها و بررسی ضرایب همبستگی نشان می دهد که روش تاپسیس اصلاح شده توانسته به خوبی داده های دورافتاده را کنترل نماید. 

    کلیدواژگان: تصمیم گیری، تکنیک تاپسیس، داده دور افتاده، بانک، ارزیابی
  • ناعمه زرین پور*، محسن امیری، محمدهادی نعمت الهی صفحات 115-131

    صنعت ساخت و ساز سبز در پی توسعه شهرنشینی، رشد جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای سازه هایی با پایداری بیشتر و سازگار با محیط زیست به وجود آمده است و با توجه به مزایایی نظیر صرفه جویی در مصرف انرژی و منابع، انتشار کمتر گازهای گلخانه ای و بهینه سازی سلامت ساکنین ساختمان به سرعت گسترش یافته است. توسعه و برنامه ریزی شهری مبتنی بر ساختمان های سبز نسبت به ساختمان های عادی بسیار پیچیده تر است و به همین دلیل برنامه ریزی دقیق و جامع برای شناسایی عوامل ایجاد ریسک در موفقیت پروژه های ساختمان های سبز ضروری به نظر می رسد. این پژوهش با هدف شناسایی و ارزیابی ریسک ساختمان های سبز بر اساس یک مطالعه موردی در شهر شیراز انجام شده است. در این راستا، بر اساس نظرات تیم خبرگان متشکل از مهندسین مشاور، طراحان، مجریان، پیمانکاران و همچنین پیشینه پژوهش، 17 عامل به عنوان مهم ترین عوامل در ریسک ساختمان های سبز شناسایی و در پنج گروه سیاست ها و استانداردها، عوامل اقتصادی، عوامل زیست محیطی، عوامل مدیریتی و عوامل فنی و کیفیت طبقه بندی شده است. ارتباط بین عوامل ریسک و زیرمعیارهای آن با روش دیمتل بررسی و سپس با استفاده از روش فرآیند تحلیل شبکه ای (ANP) رتبه بندی عوامل ریسک صورت گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهد که قوانین دولتی و مراحل تصویب پیچیده، تاخیر پروژه، فقدان بیمه خاص برای مراحل ساخت ساختمان سبز و عدم برآورد دقیق میزان بازده سرمایه گذاری به ترتیب از مهم ترین عوامل ریسک در ساختمان های سبز است که باید طراحان سیستم شهری با تمرکز بر آن ها، موفقیت صنعت نوظهور ساخت و ساز سبز در شهرها را افزایش دهند.

    کلیدواژگان: ساختمان سبز، محیط زیست، ارزیابی ریسک، رویکردهای تصمیم گیری چندمعیاره
  • حبیبه نظیف*، خدیجه قاضیانی صفحات 132-145

    جدول زمانی، مسئله قرار دادن منابع خاص با توجه به محدودیتها در تعداد محدودی بازه ی زمانی و مکانی به منظور ارضا مجموعه ای از اهداف است که در مسایل متنوعی کاربرد دارد. از جمله این مسایل، می توان به مسئله جدول زمانی امتحانات دانشگاهی (UETP) اشاره کرد که از اهمیت خاصی در مسایل آموزشی برخوردار است. مسئله جدول زمانی امتحانات دانشگاهی در واقع تخصیص مجموعه ای معین از امتحانات به تعداد ثابتی از بازه های زمانی و اتاق ها می باشد، به طوری که تمام محدودیتهای سخت را برآورده کند، هم چنین محدودیتهای نرم نیز تا حد ممکن بهینه شوند. این تحقیق به ارایه و بررسی یک رویکرد اصلاحی برای بهینه سازی UETP بدون ظرفیت می پردازد. در این رویکرد یک الگوریتم ژنتیک (GA) پیشنهادی به وسیله عملگرهای جستجوی محلی اصلاح می شود. این عملگر ها تغییراتی که مستلزم انتقال یا تعویض امتحانات زمانبندی شده است را در جدول زمانی ایجاد کرده و در نتیجه توانایی جستجوی الگوریتم را تا حد زیادی بهبود می بخشند. با استفاده از مجموعه مسایل نمونه کارتر، کارآیی و موثر بودن رویکرد پیشنهادی در مقایسه با دیگر روش های موجود بررسی می شود. نتایج محاسبات نشان می دهد که این رویکرد در بهبود جواب ها کاملا موثر و رقابتی بوده و قادر است در بیشتر نمونه ها، جواب های بهتری در مقایسه با الگوریتم های دیگر تولید کند.

    کلیدواژگان: جدول زمانی، مسئله جدول زمانی امتحانات دانشگاهی، الگوریتم ژنتیک، جستجوی محلی
|
  • Mohammadsaviz Asadilari, Fariborz Jolai, Reza Tavakkoli Moghaddam *, Jafar Razmi Pages 1-24

    By increasing the use of container transportation, one of the existing problems is the constant capacity of container terminals due to problems, such as lengthy construction process, lack of budget and space to build new locations, as well as lack of manpower. Also, this constant capacity leads to problems such as reduced trade relations, increased maintenance and warehousing costs, increased transportation costs, and increased loading and unloading times, as well as container allocation problems. To solve this problem without increasing the area of the terminal, this paper present a mathematical model to allocate containers that can be used not only to solve this problem, but also in other cases such as transportation and shipping used. Due to the size of problems used in this research, a heuristic algorithm, namely LOGIC algorithm is used. According to studies, carried out in the literature, this algorithm has not been used in relevant problems so far. Also, due to the development of the LOGIC algorithm in this paper, it can be used for other large-scale optimization problems. The development of the proposed algorithm can be improved to solve the layout problem of maritime containers with other real constraints.

    Keywords: Sea containers, Container layout, LOGIC algorithm, Heuristic Algorithm
  • Saeed Khalili * Pages 25-40
    Considering maintenance strategy in models which schedule and allocate jobs to machines, will make the proposed models compatible with production environments. Furthermore, this will cause higher model efficiency in optimizing the production systems. To this end, a mathematical model for scheduling unrelated parallel machines is developed to minimize total weighted completion times. Also in this approach, availability constraints have been considered, and preemption is allowed. Due to executing preventive maintenance and emergency maintenance programs, machine inaccessible times have been added to job completion times. Since the proposed model has high complexity, in order to solve the problem, two meta-heuristic methods including simulated annealing and genetic algorithm are used. In addition, their performances are compared to each other. The results indicate the superiority of simulated annealing over genetic algorithm for this particular problem.
    Keywords: Unrelated parallel-machine scheduling, preventive, emergency maintenance, total weighted completion times, Metaheuristic Algorithms
  • Fatemeh Mirsaeedi, Hamidreza Koosha, Mohammad Ghodoosi * Pages 41-55
    Survey academic performance by educational data mining is one of the most important issues in the field of educational management and researchers focus on it. The purpose of this study is to present an experimental method for appropriate algorithm selection in predicting students' academic status in two and three classes. Two-class database predicts the admission or rejection of students in the course, while the database of the three classes, in addition to admission or rejection, identifies students who are prone and elite. Using the previous articles in the field of educational data mining and experts' opinions, factors that effect on academic performance of students were identified and database was compiled based on them. After optimization of parameters and implementation of different algorithms, the performance scores of the algorithms were calculated using paired t-test based on three indexes include of accuracy, f-measure, and ROC, algorithms were compared by TOPSIS and VIKOR methods. In the two-class mode, Support Vector Machine algorithm in TOPSIS with value of 0.999115 and VIKOR with value of zero has shown the best performance. In the multi-class mode, the Logistic Regression algorithm in TOPSIS and VIKOR in turns with values 0.9986044 and 0.0009798 performances better than other algorithms. The proposed method can be used as a tool for selecting algorithm that has the best pergormance in educational data mining. Because choosing the algorithm to achieve accurate and exact results is very effective and can be taken into account in the process of counseling and preventing students' academic failure
    Keywords: Educational data mining, Comparison of algorithms, TOPSIS, VIKOR
  • HamIdReza Yoosefzade *, Azam Teimuri, Aghile Heidari Pages 56-74

    The models of Data Envelopment Analysis (DEA) based on Goal Programming (GDEA) seeks to address some drawbacks of classical DEA by increasing the degree of resolution and providing real weights to Decision-Making Units (DMUs). Experimental results indicate that the GDEA models do not completely cope with these in some cases which are tested. Also, in calculating the optimal solution with different methods of evaluating the efficiency of units, we are faced with a group of Pareto optimal solutions that make a decision maker facing a serious challenge in choosing the most appropriate solution. To solve this, in the first step, this paper uses the concepts of fuzzy logic and then proposes the F-GDEA approach based on fuzzy logic in solving the GDEA models, which increases the resolution of the methods to rank the units. In the second step, by using the F-GDEA approach, we propose a new hybridized fuzzy approach called HF-GDEA for short, taking into account the various ranking results from the different programming models. With this new proposed approach, we combine the rankings obtained from different methods and present a new ranking for the DMUs. In other words, the HF-GDEA approach makes it possible to compare and thus select an optimal solution from Pareto's optimal solutions set. Finally, the proposed approach is applied to two practical examples and their numerical results are presented.

    Keywords: Goal Programming, Multi-Objective Optimization, Data envelopment analysis (DEA), Fuzzy logic, Pareto solutions
  • Morteza Goli *, Hadi Nasseri, Mehrdad Ghaznavi Pages 75-96
    In this paper, we deal with a linear programming problem with non-symmetric trapezoidal intuitionistic fuzzy numbers. In recent years, many authors have studied the symmetric trapezoidal intuitionistic fuzzy numbers. After defining a ranking function and arithmetic operations on these numbers, they solved the intuitionistic fuzzy linear programming problem.But the main problem with their method was that only available for symmetric trapezoidal intuitionistic fuzzy numbers. Now in order to overcome this limitation, in this paper, we present a new arithmetic and a new ordering for non-symmetric trapezoidal intuitionistic fuzzy numbers. Then, we present the general model of an intuitionistic fuzzy linear programming problems and prove a number of important theorems for solving it. Then we present the intuitionistic fuzzy simplex algorithm and finally, by presenting two examples, we will show the application of this new approach and show its superiority over the fuzzy mode.
    Keywords: Fuzzy linear programming, Intuitionistic fuzzy arithmetic, Trapezoidal intuitionistic fuzzy number, Intuitionistic fuzzy linear programming
  • Rouhollah Kiani Ghaleh No * Pages 97-114

    In the last decade, multi-criteria decision making methods have been used extensively to evaluate multiple units with similar task descriptions. One of the most widely used methods, which is based on mathematical principles, is the TOPSIS method. ranking mechanism in TOPSIS method based on performance distance measurement is from positive ideal and negative ideal and the existence of Outlier-data can have a negative impact on the calculations. in this study the modification of TOPSIS method so that Be able to control Outlier-data, is on the agenda. For this purpose modified algorithm TOPSIS method is introduced. With the aim of validating the proposed algorithm, the performance of 1951 branches of agri-Bank in the case study section has been evaluated and the results have been compared with the standard TOPSIS method. Calculation of the modified TOPSIS method by considering different coefficients of data scatter control and examination of the correlation coefficients show that the modified TOPSIS method has been able to control Outlier data well.

    Keywords: Decision Making, TOPSIS Technique, Outlier data (throw), Bank, evaluation
  • Naeme Zarrinpoor *, Mohsen Amiri, MohammadHadi Nematolahi Pages 115-131

    The green construction industry has been emerged with the urbanization development, the global populatation growth, and growing demand for more sustainable and eco-friendly structures and it has been expanded quickly regarding some benefits such as energy and resources saving, less greenhouse gas emissions, and optimizing the health of residents. The urban development and planning based on green buildings is more complexed compared with the one based on regular buildings, and as a result, it seems necessary to design the accurate and comprehensive planning for identifying risk factors for the success of green buildings projects. This study is presented with the objective of the identification and evaluation of the risk for green buildings based on a real case study in the city of Shiraz. To this end, based on the opinions of experts team including consulting engineers, designers, executors, contractors, and the literature review, 17 criteria are identified as the most important factors and they are classified in 5 groups including policies and standards, economic factors, environmental factors, management factors, and technical and quality factors. The relationship between risk criteria and sub-criteria is studied with DEMATEL procedure and the ranking of risk criteria is done by applying the analytic network process (ANP). The results show that government policies and complicated approval procedures, the project delay, the lack of specific insurance for green buildings and the lack of accurate estimation of investment returning are the most important risk factors of green buildings that urban designers must focus on them to increase the successes of the new emerging green construction industry.

    Keywords: Green building, Environment, Risk Assessment, Multi-criteria decision-making approaches
  • Habibeh Nazif *, Khadijeh Ghaziani Pages 132-145

    The timetable is the problem of placing particular resources due to constraints in a limited number of times lots and space, in order to satisfy a set of goals that is used to a variety of problems. Among these problems, one can point out the University Examination Timetabling Problem (UETP), which is the particular importance in educational problems. The university examination timetabling problem defined as the assignment of a certain set of exams to a fixed number of time slots and rooms, so that it meets all the hard constraints, also soft constraints are optimized as much as possible. This research presents a modified approach to optimize the incapacitated UETP. In this approach, a proposed Genetic Algorithm (GA) is modified by local search operators. These operators will make alterations to the timetable. This involves shifting or changing scheduled exams and thus greatly improve the ability of the algorithm to search. The efficiency of the proposed approach is compared with other techniques from literature using the Carter’s benchmark. The computational results show that this approach is quite effective and competitive in improving the solutions and is able to produce better solutions in most of the datasets compared with other algorithms.

    Keywords: Timetabling, University Examination Timetabling Problem, Genetic Algorithm, Local Search