2-5-4 ابزارهای تجزیه و تحلیل………………….. 22

 

2-6 اهمیت انتخاب تامین کننده…………………. 23

 

2-7 پیچیدگی شرایط تاثیر گذار بر مسئله انتخاب تامین کننده………….. 25

 

2-8 ویژگی های مسئله انتخاب تامین کننده…………………. 26

 

2-8-2 رویکرد تعداد اقلام مورد نیاز………………….. 27

 

2-8-3 رویکرد تعداد دوره های مورد نظر برای تصمیم گیری…………………… 27

 

2-8-4 رویکرد تعداد اهداف و معیار های مورد نیاز برای تصمیم گیری………… 28

 

2-9 ادبیات انتخاب تامین کننده…………………. 29

 

2-10 ادبیات مدیریت موجودی توسط فروشنده…………………. 41

 

فصل سوم روش تحقیق………………….. 62

 

3-1 مقدمه………………….. 63

 

3-2 روش تحقیق………………….. 63

 

3-2-1 مسئله 1………………….. 63

 

3-2-1-1 مفروضات مسئله 1………………….. 63

 

3-2-2مسئله 2………………….. 64

 

3-2-2-1 مفروضات مسئله 2………………….. 64

 

3-2-3 نمادها ………………….64

 

3-2-3-1پارامترها…………………. 64

 

3-2-3-2 متغیرهای تصمیم گیری…………………… 66

 

3-3 انواع توابع تقاضا ………………….67

 

3-3-1 تعریف تابع تقاضا…………………. 67

 

3-3-1-1 تابع تقاضای هیکس……………………. 67

 

3-3-2تابع تقاضای مارشال………………….. 68

 

3-4 ساختار ریاضی مسئله 1………………….. 693-4-1 ساختار ریاضی مدل سنتی…………………… 69

 

3-4-2 ساختار ریاضی مدلVMI………………….

 

3-5 ساختار ریاضی مسئله 2………………….. 74

 

3-5-1 شرح مدل ریاضی مسئله ………………….2. 75

 

3-6 الگوریتم جستجوی هارمونی…………………… 77

 

3-7 تنظیم پارامتر الگوریتم حل………………….. 83

 

3-7-1 طراحی آزمایشات كامل…………………. 83

 

3-7-2 طراحی آزمایشات تاگوچی…………………. 83

 

فصل چهارم حل مدل………………….. 86

 

4-1 مقدمه………………….. 87

 

4-2 حل مسئله 1………………….. 87

 

4-2-1 مثال عددی:…………………. 87

 

4-3 حل مسئله ………………….2. 92

 

4-3-1 تنظیم پارامترهای الگوریتم حل………………….. 92

 

4-4 تست کارایی…………………… 95

 

4-4 تعمیم مثال عددی مسئله 2………………….. 97

 

فصل پنجم نتایج وپیشنهادات…………………… 101

 

5-1   نتایج…………………… 102

 

5-2 پیشنهادات…………………… 103

 

ضمایم و پیوست ها…………………. 104

 

ضمیمه1-1………………….. 105

 

مراجع و منابع  ………………….107

 

چکیده:

 

 

مدیریت موجودی توسط فروشنده[1] یکی از مکانیزم های هماهنگی بین فروشنده و خرده فروش، برای بهبود کارایی زنجیره تامین[2] می باشد. در حقیقت تحت این سیستم، فروشنده به عنوان تامین کننده، سطح کالای مورد نظر را در انبار خرده فروش مدیریت می نماید، و خرده فروش، تامین کننده را با اطلاعات ضروری جهت در نظر گرفتن کالای کافی برای رفع نیاز و تقاضای مشتری تغذیه می کند.

 

این تحقیق به ادغام مسائل کنترل موجودی توسط فروشنده، انتخاب تامین کننده و قیمت گذاری می پردازد. زنجیره تامین در نظر گرفته شده به صورت سه سطحی، متشکل از تامین کننده (ها)، یک خرده فروش و مشتری (ها)، برای یک نوع کالا می باشد. همچنین با در نظر گرفتن چندین معیار برای انتخاب تامین کننده، مساله را به واقعیت های صنعت نزدیک تر می نماید. هدف انتخاب تامین کننده و تعیین سیاستهای مدیریت موجودی بهینه و قیمت گذاری[4] خرده فروش با در نظر گرفتن تابع تقاضای وابسته به قیمت در دو مدل به شرح زیر می باشد.

 

1- انتخاب فقط یک تامین کننده و مقایسه آن با حالت اجرای مدیریت موجودی سنتی[5] و حالت اجرای مدیریت موجودی توسط فروشنده.

 

2- انتخاب یک یا چندین تامین کننده در حالت کمبود کالا، تحت سیستم مدیریت موجودی توسط فروشنده.

 

مسئله اول به صورت یک مدل ریاضی، غیر خطی است؛ که با ارائه مثال عددی، برتری اجرای سیستم VMIبه حالت سنتی در مسئله انتخاب تامین کننده، را نشان می دهد. مسئله دوم به صورت یک برنامه ریزی غیر خطی آمیخته با عدد صحیح[6] بیان و توسط الگوریتم فراابتکاری جستجوی هارمونی[7] حل می نماییم. و در نهایت با ارائه مثال عددی، تامین کننده یا تامین کنندهایی که با اجرای قیمت گذاری بهینه توسط خرده فروش در سیستم VMIبیشترین سود را برای آن فراهم نماید، انتخاب می شوند.

 

فصل اول: کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه

 

زنجیره تامین، سیستم پویایی است که شامل کلیه فعالیت ها از مرحله ی تامین مواد خام تا رسیدن محصول نهایی به دست مشتری می شود. هدف مدیریت زنجیره تامین، یک پارچه سازی این فعالیت ها به صورت یک فرآیند بدون وقفه، به منطوره حداقل نمودن هزینه های سیستم و افزایش سطح رضایت مشتری است. در دنیای پر رقابت و پر سرعت امروز که بر پایه انتظارات بالای مصرف کنندگان برای کیفیت بالای محصولات و زمان تحویل کم استوار است، سازمانها در فشارند که از هر فرصتی برای بهینه کردن امتیازات رقابتی و فرآیند های تجاری خود استفاده کنند. برای رسیدن به این منظور مدیران و محققان به یک نتیجه واحدی رسیده اند، به منظوره آنکه یک سازمان در محیط رقابتی باقی بماند، باید با شرکاء زنجیره تامین کار کنند و بدین وسیله عملکرد کل زنجیره را بهبود دهند. در این میان تامین کنندگان می توانند به عنوان یکی از مهمترین شرکاء در زنجیره تامین محسوب شوند و تصمیم گیری برای انتخاب این شرکاء از اهمیت بالایی برخوردار است. در حقیقت انتخاب مجموعه مناسبی از تامین کنندگان برای کار با آنها در جهت موفقیت یک سازمان امری مهم و حیاتی می باشد. بیشتر محققین و مدیران پی برده اند که انتخاب مناسب تامین کننده و مدیریت آن وسیله ایی است که از آن می توان برای افزایش رقابت پذیری زنجیره تامین استفاده کرد.

 

زنجیره تامین سنتی، یک سیستم شامل تامین کنندگان، تولیدکنندگان، توزیع کنندگان و مشتریان می باشد که این اعضا از طریق جریان رو به جلو[1] مواد و جریان رو به عقب[2] اطلاعات به یکدیگر متصل هستند. در زنجیره تامین سنتی هر عضو تنها مسئولیت کنترل موجودی خودش را بر عهده دارد. چالش اصلی که کلیه اعضا اعم از خرده فروش، توزیع کننده، تولید کننده و تامین کننده با آن روبرو هستند این است که برای مرتفع ساختن تقاضای مشتریان، چه میزان سفارش به سیستم تولیدی باید داد. در واقع این مساله، مهمترین سوال در کنترل موجودی کلاسیک می باشد. زنجیره تامین سنتی به این صورت شناسایی می شود که در آن، هر عضو، تنها تولید خود را بر اساس شرایط خودش یعنی تقاضای مشتریان، سطوح موجودی و میزان کار در جریان ساخت[3]، پایه گذاری می کند و به طور خلاصه در صدور سفارشات، هر سطح مراقب مدیریت شرایط خاص خودش است. در این نوع زنجیره عرضه، هر سطح، تنها راجع به مشتریان بلاواسطه و مستقیم خود اطلاع دارد. این وضعیت باعث می شود که تامین کنندگان، نسبت به آنچه که مشتریانشان برای پوشش سطح انتظار مشتریان خود سفارش خواهند داد؛ دیدی ناکافی داشته باشند که این خود باعث بروز مشکلاتی خواهد شد. همین امر سبب شد تا شکل جدیدی از مدیریت زنجیره تامین ایجاد گردد که کنترل موجودی توسط فروشنده نام گرفت. این روش مدیریت، نگرشی کلی به زنجیره و به صورت واحد داشته و سعی در ایجاد تعامل هر چه نزدیک تر و هماهنگی هر چه بیشتر میان اعضای زنجیره تامین دارد.

 

یک برنامه کنترل موجودی توسط فروشنده، تفاهم نامه ای است که در آن تامین کننده، سطح موجودی مشتریانش را کنترل کرده و در مورد تکمیل موجودی آنها احساس مسئولیت می کند. بدین ترتیب تامین کننده عهده دار انجام سفارشات و کنترل موجودی مشتریانش می شود. این سیستم برای پاسخ گویی سریع تامین کننده به تقاضای بازار، و کاهش هزینه های موجودی و کارایی تسهیلات تولید را به همراه دارد. در سال های اخیر استقبال نسبتا خوبی از این سیستم نگهداری موجودی شده است. استقبالی که متاثر از پیشرفت فناوری اطلاعات، افزایش رقابت و عوامل دیگر بوده است و می توان گفت در حال حاضر کنترل موجودی توسط فروشنده بستر مناسبی برای حرکت از دنیای سنتی به دنیای مدرن در علم موجودی به شمار می رود.

 

1-2 بیان مسئله و ضرورت تحقیق

 

در این تحقیق به ادغام مسائل انتخاب تامین کتتده، مدیریت موجودی توسط فروشنده، و قیمت گذاری پرداخته شده است. که با توجه به ماهیت مسائل فوق، در این تحقیق دو نوع مسئله در نظر گرفته شده است.

 

1- انتخاب فقط یک تامین کننده

 

2- امکان انتخاب چندین تامین کننده

 

در نوع اول، مسئله در نظر گرفته شده در این تحقیق به صورت یک زنجیره تامین سه سطحی متشکل از یک تامین کننده – یک خرده فروش و چندین مشتری نهایی می باشد. در این تحقیق به دلیل نامحدود بودن ظرفیت هریک از تامین کننده ها فقط یک تامین کننده انتخاب می شود و از تابع تقاضای هیکس[4] با نوع خطی، که تابعی از قیمت خرده فروشی می باشد، به منظور تابع تقاضای مشتریان، مد نظر قرار گرفته شده است. خرده فروش برای برآورده نمودن تقاضای مشتریان، باید تامین کننده مناسب در دو حالت مدیریت موجودی سنتی و مدیریت موجودی VMI با معیار های مختلفی که عبارتند از: نوع سیاست VMI، از نظر مقدار انباشته ارسالی، تعداد دفعات باز پرسازی و هزینه دریافتی از خرده فروش بابت اجرای سیستم VMI و قیمت عمده فروشی و در حالت سنتی معیار های، قیمت عمده فروشی و مقدار سفارش خرده فروش و تعداد دفعات سفارش دهی آن، به گونه ایی انتخاب نماید، که خرده فروش با تعیین سیاست قیمت گذاری که انجام می دهد، بیشترین سود، برای آن فراهم شود. در این مسئله، خرده فروش، کالاها را در بازار مختلف و مستقل از یکدیگر به فروش می رساند به گونه ایی که همه کالاهای دریافتی از تامین کننده منتخب، کاملا به فروش برسد و حالت کمبودی برای هیچ یک از اعضای زنجیره تامین ایجاد نشود. در نهایت اجرای مدیریت موجودی VMIرا با حالت اجرای مدیریت موجودی سنتی در مسئله انتخاب تامین کننده، مقایسه می شود و مقدار قیمت بهینه خرده فروشی و مقدار انباشته ارسالی و تعداد دفعات باز پرسازی بهینه در هر دو نوع مدیریت موجودی بدست می آید. شکل (1-1) به صورت مفهومی، تفاوت حالت اجرای مدیریت موجودی سنتی و مدیریت موجودی VMI ارائه شده در مسئله اول این تحقیق را نشان می دهد.

 

در ادامه، مدل نوع اول را تعمیم داده، و به این صورت که در نوع دوم، مسئله در نظر گرفته شده به صورت، یک زنجیره تامین سه سطحی مانند نوع اول است، با این تفاوت که در این حالت به دلیل محدود بودن ظرفیت تولید هریک از تامین کننده ها، می توان چندین تامین کننده انتخاب نمود. در این مسئله، از تابع تقاضای هیکس با نوع کاب داگلاس، که تابعی از قیمت خرده فروشی می باشد، به منظوره تابع تقاضای مشتریان مد نظر قرار گرفته شده است.

 

خرده فروش با دریافت تقاضای مشتریان، تامین کننده یا تامین کننده های مناسب را در سیستم مدیریت موجودی VMI با توجه به معیارهای متفاوتی که عبارتند از: نوع سیاستVMI ، از نظر مقدار انباشته ارسالی و تعداد دفعات باز پر سازی و هزینه دریافتی از خرده فروش بابت اجرای سیستم VMI و همچنین نرخ خرابی کالاهای ارسالی تامین کننده، قیمت عمده فروشی و هزینه پرداخت شده به خرده فروش به ازای هر واحد کمبود کالا در نظر گرفته می شود. این مسئله به صورت یک مدل تک هدفه غیر خطی آمیخته با عدد صحیح مدل سازی شده است. بنابراین تامین کننده/ تامین کننده هایی با توجه به سیستم VMI که اجرا می کنند، بتوانند با تعیین سیاست قیمت گذاری که خرده فروش اجرا می کند، بیشترین مقدار سود را برای آن به همراه داشته باشند، برای پیاده سازی سیستم VMI انتخاب خواهند شد. شکل (1-2)، بیان مفهومی روابط بین اعضای زنجیره تامین و سیاست های به کار گرفته شده در این تحقیق را نشان می دهد.

 

6.2.2.مبانی نظری………………………………………………………………………………………………………21

 

3.2. بازار سرمایه ………………………………………………………………………………………………………24

 

1.3.2. ارتباط نظری میان بازار سرمایه و رشد اقتصادی……………………………………………………26

 

4.2. ی بر مطالعات گذشته……………………………………………………………………………………28

 

فصل سه: روش تحقیق

 

1.3. مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………39

 

2.3. نااطمینانی …………………………………………………………………………………………………………39

 

1.2.3. الگو های آرچ و گارچ ……………………………………………………………………………………40

 

1.1.2.3.مفهوم گارچ………………………………………………………………………………………………….41

 

2.1.2.3.انواع الگوی های گارچ…………………………………………………………………………………..46

 

3.2.3.3. الگو آپارچ…………………………………………………………………………………………………..47

 

4.1.2.3. الگو گارچ هم­انباشته…………………………………………………………………………………….47

 

5.1.2.3. الگو گارچ چند متغیره………………………………………………………………………………….48

 

6.1.2.3. الگو داده­های تابلویی با رویکرد گارچ…………………………………………………………….48

 

4.3.الگوی داده های تابلویی ……………………………………………………………………………………..49

 

1.4.3. مزایای استفاده از داده‌های تابلویی ……………………………………………………………………49

 

2.4.3. فرم كلی داده‌های تابلویی……………………………………………………………………………….51

 

3.4.3. الگو اثرات ثابت و تصادفی………………………………………………………………………………53

 

4.4.4. آزمون F (حداکثر درست نمایی)………………………………………………………………………55

 

5.4.3 آزمون هاسمن: انتخاب بین اثرات ثابت یا تصادفی……………………………………………….57

 

6.4.3 .آزمون ریشه واحد برای پایایی………………………………………………………………………….58

 

1.6.4.3.آزمون دیکی فولر…………………………………………………………………………………………58

 

2.6.4.3.آزمون ریشه واحد برای داده‌های تابلویی………………………………………………………….59

 

5.3.توصیف داده‌ها……………………………………………………………………………………………………60

 

1.5.3. کشورهای منتخب……………………………………………………………………………………………60

 

6.3. متغیرهای موجود در الگو…………………………………………………………………………………….61

 

فصل چهار: محاسبات و یافته های تحقیق

 

1.4. مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………65

 

2.4.الگوی پژوهش…………………………………………………………………………………………………….65

 

3.4. آزمون ریشه واحد……………………………………………………………………………………………….66

 

4.4. آزمون نسبت درست­نمایی …………………………………………………………………………………..68

 

5.4. آزمون هاسمن ……………………………………………………………………………………………………68

 

6.4. براورد الگو ………………………………………………………………………………………………………..68

 

فصل پنج: نتیجه­گیری و پیشنهادات

 

1.5. خلاصه پژوهش ………………………………………………………………………………………………….72

 

2.5. نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………………………………72

 

3.5. پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………….73

 

منابع………………………………………………………………………………………………………………………….74

 

پیوست­ها…………………………………………………………………………………………………………………..80

 

چکیده:

 

 

اندازه دولت همواره به عنوان یکی از متغیر مهم اقتصاد کلان در هر کشوری مورد نظر بوده است. ارتباط این متغیر با رشد اقتصادی، که یکی از اهداف اصلی هر اقتصادی است، اهمیت آن را بیش از پیش افزایش می دهد. از یک طرف دولت ها تلاش می کنند با افزایش مخارج خود رشد اقتصادی را به حرکت در آورند و از طرف دیگر ایجاد فضای امن اقتصادی برای سرمایه گذاران نیازمند کاهش دخالت­های دولت می باشد. عوامل مختلفی بر اندازه دولت تاثیر گذار است که نوسانات متغیر های اقتصادی یکی از آنها می­باشد. در این پژوهش تلاش شده است تا اثر نااطمینانی بازده سهام به عنوان یکی از متغیر های مهم اقتصادی بر اندازه دولت مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور از داده های 37 کشور در حال توسعه برای دوره زمانی 1996 تا 2012 استفاده شده است. برای بررسی اقتصادسنجی الگو های گارچ (GARCH) و داده های تابلویی (Panel Data)بکار گیری شده است.

 

نتایج این پژوهش نشان می دهند که نااطمینانی بازده سهام اثر مثبت و معناداری بر اندازه دولت در کشور های درحال توسعه دارد.

 

فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه

 

تعیین حدود دخالت دولت در حوزه فعالیت‌های اقتصادی مهمترین مسئله ای است که از بدو شکل گیری اندیشه اقتصادی مدرن پیش روی نظریه پردازان اقتصادی قرار داشته است. تجربه 50 سال گذشته فوائد و محدودیت­های عملکرد دولت را به ویژه در ارتقاء توسعه به روشنی نشان داده است. دولت‌ها برای دستیابی به پیشرفت‌های مهم در بخش آموزش و بهداشت و کاهش نابرابری­های اجتماعی بسیار کوشیده­اند. البته برخی از عملکردهای دولت نتایج ضعیفی داشته است. سیاست‌هایی اقتصادی و در برخی مواقع غیراقتصادی دولت‌ها یکی از مهم­ترین عوامل ایجاد کننده نااطمینانی در اقتصاد هستند. درواقع منظور از دخالت دولت در عرصه اقتصاد، هرگونه فعالیت دولت است که مستلزم هزینه برای، تامین درآمد، انجام فعالیت اقتصادی خالص، نظارت بر فعالیت بخش خصوصی و مشابه آن باشد. بنابراین از تامین امنیت داخلی و خارجی گرفته تا سرمایه گذاری مستقیم و تولید کالای عمومی، در زمره فعالیت‌های دولت قرار می‌گیرد. درواقع این سیاست‌ها، به همراه تغییرات منابع، ترجیحات و فناوری باعث مبهم بودن نتیجه تصمیمات کارگزاران اقتصادی می‌شود. نوسانات بازار سرمایه سبب تغییر در رفتار سرمایه گذاران می شود که نقش اصلی را در پشتیبانی مالی تولید دارند. از این رو دولت مجبور می شود برای حفظ و افزایش تولید سیاست هایی را اتخاذ کند که سبب تغییر در مخارج دولت می شود. ازین رو مطالعه اثر نوسانات بازدهی سهام بر اندازه دولت از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

 

2-1- بیان مسأله

 

امروزه با توجه به کمبود منابع سرمایه گذاری و ضرورت تخصیص بهینه این منابع جهت تحریک رشد اقتصادی، شناخت مزیت های نسبی یک کشور در تخصیص منابع و هدایت این منابع به سمت مولدترین و کار آمدترین بخش ها، یکی از مهم ترین مسائل پیش روی سیاست مداران و اقتصاد دانان می باشد. در اینجا مخارج دولت همواره به عنوان بخشی که توانایی تخصیص کارا نداشته و از بازدهی پایینی برخوردار است، مورد توجه بوده است. دولت ها همواره در تلاش بوده اند تا جایی که می توانند سهم کمتری را از اقتصاد برای خود داشته باشند و به اصطلاح دولت را کوچک کنند. برای این هدف ابتدا باید به شناخت مولفه های موثر بر اندازه دولت پرداخت. بسیاری از متغیر های اقتصاد کلان به طور مستقیم و غیر مستقیم بر اندازه دولت اثر گذارند. از این رو، این متغیر دارای نوسانات زیادی می­باشد. یکی از مولفه های تاثیر گذار بر اندازه دولت، بازار سرمایه می باشد. بازار سرمایه به طور مستقیم بر روی تولید و رشد اقتصادی تاثیرگذار است. نوسانات این بازار سبب کاهش اطمینان سرمایه گذار و خروج او از بازار می شود. در اینجا دولت برای بازگرداندن ثبات به بازار سرمایه وادار به عکس العمل و اتخاذ سیاست های پولی و مالی می شود. از این رو بررسی ارتباط نوسانات بازده سهام و اندازه دولت از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

 

از زمانی که کنت آررو[1] (1971) اولین کتاب علمی دقیق‏ و جامع خود را در زمینه مفاهیم ریسک‏ و نااطمینانی در فعالیت‏های اقتصادی به رشته تحریر درآورد، بیش از چهار دهه می‏گذرد. مولف در این کتاب صرف نظر از روش علمی-‌ریاضی دقیقی که برای اولین بار در زمینه مفهوم ریسک در فعالیت‏های اقتصادی به‏ صورت جامع مطرح و تدوین کرد، یک پیام کلی را نیز برای اقتصاددانان و متخصصان ا‍مور مالی دهه‏‍های آتی‏ مطرح ساخت و آن اینکه ریسک و نااطمینانی امر ذاتی‏ فعالیت‏های اقتصادی در نظام تولیدی متکی بر نیروهای‏ بازار آزاد است. آررو بسیار پیش‏تر از بسیاری مکاتب‏ اقتصادی کلان جدید به اهمیت اطلاعات، نامتقارنی‏ آن، و رفتارها و ویژگی‏های شخصی افراد در تصمیمات‏ اقتصادی در نظام اقتصادی بازار در اثر معروف خود توجه‏ داشت و چارچوبی مفهومی از موضوع ریسک را ارایه نمود که بعدها به صورت گسترده و وسیع تقریبا در تمامی عرصه‏های دانش اقتصاد به خصوص در حوزه‏های مالی موضوعیت و کاربرد پیدا کرد. امروزه ریسک و نااطمینانی به‏ عنوان دو پدیده اجتناب‏ناپذیر نه فقط در حوزه‏های نظری و تجربی اقتصادی و مالی، بلکه‏ در بسیاری دیگر از زمینه‏های سایر علوم، جایگاه‏ ویژه‏ای را به خود اختصاص داده‏اند و از این بابت‏ تحلیل‏های ریسک و نااطمینانی بخشی از حوزه‏ متدولوژی دانش نظری اقتصاد و عرصه‏ تصمیم‏گیری تجربی مالی و اقتصادی را تشکیل‏ می‏دهد [18].

 

اقتصاددانان و دانشمندان سیاسی در مورد اینکه چه چیزی سطح مخارج دولت را تعیین می­کند، نظریه­های زیادی را پیشنهاد کرده­اند. اقتصاددانان بریتانیایی، آلن پیکاک و ژاک وایزمن، اثر چرخ دنده­ای را معرفی می­کنند. اگر یک جنگ به عنوان مثال مخارج را افزایش دهد، مخارج دولت بعد از جنگ، به سطح مخارج قبل از جنگ کاهش نخواهد یافت.

 

2-3. بر ادبیات برنامه‏ریزی تک دوره‏ای و چند دوره‏ای زنجیره‌ی‌تامین…………. 36

 

2-4. بر ادبیات روش‏های حل مسائل زنجیره‌ی‌تامین……………………… 37

 

2-4-1. بر ادبیات تکنیک نیل به مقصد……………………. 38

 

2-5.ادبیات حوزه پژوهش………………………. 39

 

2-5-1.تاریخچه شرکت فرآورده‌های لبنی کاله…………………….. 39

 

2-5-2.جوایز و مدال‌ها……………………. 39

 

2-5-3.  استانداردها……………………. 40

 

2-5-4.  فعالیت اصلی شرکت………………………. 40

 

2-5-5.محصولات و برندهای شرکت………………………. 41

 

2-5-6.محصول موردمطالعه…………………….. 43

 

2-6.نتیجه‏ گیری……………………… 43

 

فصل سوم روش پژوهش………………………. 46

 

3.مقدمه…………………….. 47

 

3-1.هزینه‏ کیفیت (هزینه‏ کیفیت تولیدکننده) …………………….47

 

3-1-1.انواع هزینه ‏های کیفیت………………………. 47

 

3-2.هزینه‏ کیفیت تأمین‌کنندگان…………………….. 50

 

3-3.تکنیک نیل به مقصد…………………….. 52

 

3-4.روش حل: روش پارامتری ( وزین)……………………. 53

 

3-5.هزینه‏ کیفیت خدمت‏دهی به مشتریان…………………….. 56

 

3-6.پارامترها و متغیرهای تصمیم مسئله…………………….. 57

 

3-7.مینیمم سازی هزینه‏ کل……………………… 61

 

3-7-1.هزینه خرید مواد خام تأمین‏ کنندگان…………………….. 61

 

3-7-2.هزینه‏ حمل مواد خام/محصولات………………………. 61

 

3-7-3.هزینه تولید محصول…………………….. 62

 

3-7-4.هزینه‏ نگهداری موجودی……………………… 62

 

3-7-5.هزینه‏ کیفیت………………………. 63

 

3-8.ماکزیمم سازی کیفیت کل زنجیره‌ی تأمین……………………… 65

 

3-8-1.  کیفیت تأمین‏ کنندگان…………………….. 66

 

3-8-2.کیفیت مراکز توزیع…………………….. 66

 

3-8-3.  کیفیت محصولات تولیدی……………………… 67

 

3-9.محدودیت‌ها …………………….68

 

3-10.نتیجه‌گیری……………………… 72

 

فصل چهارم محاسبات و یافته‌های پژوهش………….. 73

 

4.مقدمه…………………….. 74

 

4-1.روش حل: روش پارامتری ( وزین)……………………. 74

 

4-2.نتایج محاسباتی……………………… 76

 

4-2-1.اطلاعات تأمین ‏کنندگان…………………….. 77

 

4-2-2.اطلاعات مشتریان و مراکز توزیع…………………….. 78

 

4-3.نتــــــایج و تفـــاســـــــیر…………………….. 91

 

4-3-1.بررسی اثر عامل‌های کلیدی بر جواب بهینه……… 91

 

4-3-2.سناریوی صفر…………………….. 91

 

4-3-3.سناریوی یک………………………. 92

 

4-3-4.سناریوی دو…………………….. 92

 

فصل پنجم نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌ها……………………. 94

 

5.مقدمه…………………….. 95

 

5-1.جمع‏ بندی و نوآوری……………………… 95

 

5-2.پیشنهاد‌ها برای مطالعات آتی……………………… 96

 

5-3.توصیه‌های راهبردی……………………… 97

 

فهرست مراجع…………………….. 99

 

پیوست‏ها:……………………. 104

 

کد GAMS:…………………….

 

چکیده انگلیسی: …………………….116

 

چکیده:

 

 

ارائه‏ یک مدل یکپارچه و فراگیر برای زنجیره‏ های تأمین مدنظر است که در آن به هر دو عامل کلیدی زنجیره (کارایی و پاسخگویی)، توجه لازم شود. در این پایان‏ نامه، ضمن توجه لازم و جامع به هر دو جنبه‏ هزینه و کیفیت، سعی می‌شود تا زنجیره‏ تأمینی تهیه شود با اندکی بومی ‏سازی در زنجیره ‏های دیگر قابل کاربرد باشد. به همین منظور، مدل پیشنهادی در یک زنجیره‏ی تأمین چهار سطحی شامل، تأمین‌کننده، تولیدکننده، توزیع ‏کننده و مشتری فرموله شده است. زنجیره شامل هزینه ‏های ملموس و غیرملموس می‏باشد. برای هدف کیفیت نیز، کیفیت تأمین‌کنندگان، کیفیت تولیدکننده و کیفیت توزیع‏ کنندگان در نظر گرفته‌شده است. مدل دوهدفه‏ پیشنهادی توسط راه‌حل روش پارامتری (وزین) به یک مدل تک هدف‏ تبدیل‌شده و برای مثالی با سایز متوسط با شرایط واقعی حل‌شده است. نتایج محاسباتی و تحلیل‏های موجود حکایت از کارایی مدل پیشنهادی و همچنین روش حل دقیق موجود برای مسائل کوچک و متوسط دارد. در این پایان ‏نامه، شرکت فرآورده ‏های لبنی کاله به‌عنوان تولیدکننده‏ زنجیره‌ی تأمین درنظرگرفته می‌شود.

 

فصل اول: مقدمه و کلیات پژوهش

 

1- مقدمه

 

در دهه‏ی 1970 شرکت‏ها به دنبال تکنیک‏ها و راهبردهایی بودند که با استفاده از آن بتوانند هزینه‏های تولیدی خود را کاهش دهند و در بازارهای مختلف رقابت کنند. برخی از این تکنیک‏ها عبارت بودند از: سیستم‏های زمان‌بندی به هنگام[1]، سیستم کانبان[2]، تولید ناب[3]، مدیریت کیفیت جامع[4] و غیره. شرکت‏ها توانستند با استفاده از این تکنیک‏ها، هزینه‏های تولیدی خود را کاهش دهند ولی شرکت‏های رقیب هم با استفاده از این تکنیک‏ها، هزینه‏های تولیدی خود را تا حد ممکن کاهش داده‏اند. پس برای کاهش هزینه‏ها و ماندن در بازار رقابتی باید سایر فرصت‏های بالقوه برای کاهش هزینه را پیدا کرد. یکی از راه‏هایی که فرصت‏های بالقوه‏ی زیادی برای کاهش هزینه در آن وجود دارد، مدیریت زنجیره‌ی تأمین[5] است [1].

 

زنجیره‌ی تأمین شامل همه مراحلی[6] (اعضای زنجیره) است که چه مستقیم چه غیر‏مستقیم، در برآورده سازی درخواست یک مشتری نقش دارند. در یک زنجیره‌ی تأمین معمولی، مواد خام از تأمین‌کنندگان به کارخانه‏ها ارسال می‌شوند و سپس محصولات تولید‏شده در کارخانه‏ها به انبارهای میانی و انبارهای توزیع‏کنندگان ارسال می‏شوند و نیز به سمت خرده‏فروشان و درنهایت به دست مشتری نهایی یا همان مصرف‏کننده می‏رسند. پس یک کالا مراحل زنجیره‌ی تأمین را طی می‏کند تا به دست مصرف‏کنندگان برسد. اعضای یک زنجیره تأمین معمولی عبارت‌اند از: تأمین‌کنندگان، انبارهای مواد اولیه، مراکز تولید، توزیع‏کنندگان، خرده‏فروشان و مشتری نهایی.

 

فعالیت‏های زنجیره‌ی تأمین با سفارش مشتری شروع می‌شود و وقتی مشتری پول خرید کالا و خدمات دریافتی خود را پرداخت می‏کند، خاتمه می‏یابد. اختلاف بین پولی که مشتری می‏پردازد با کل هزینه‏های متحمل شده توسط زنجیره برای تولید و توزیع کالا، میزان سود‏دهی زنجیره را نشان می‏دهد. بر همین اساس موفقیت یک زنجیره برحسب میزان سود‏دهی آن تعریف می‌شود و مدیریت زنجیره تأمین مستلزم مدیریت جریان‌هایی بین مراحل و درون هر یک از مراحل زنجیره، برای بیشینه‌سازی کل سود‏دهی آن است [1].

 

مدیریت زنجیره‌ی تأمین مجموعه‏ای است از راهکارهایی، جهت یکپارچه‏سازی اعضای زنجیره (تأمین‌کنندگان، تولید‏کنندگان، توزیع‏کنندگان، خرده‏فروشی‏ها و مشتری نهایی) که هدف آن، کاهش هزینه‏های سیستم و نیز افزایش سطح خدمت‏دهی به مشتریان است.

 

از تعریف زنجیره‌ی تأمین هزینه‏های خود را کاهش داده و درآمدهای خود را افزایش می‏دهد. دو نکته روشن می‌شود:

 

نخست اینکه مدیریت زنجیره تأمین به هر راهکاری که باعث کاهش هزینه‏ها می‌شود و نقشی در برآورده کردن نیاز مشتری ایفا می‌کند- از تأمین‌کننده و امکانات تولید گرفته تا انبارهای مواد اولیه و مراکز توزیع و نیز خرده‌فروشی‌ها و انبارهای محصولات – توجه می‌نماید. درواقع در بعضی از تحلیل‏های زنجیره‌ی تأمین، ضروری است که توجه خود را به تأمین‌کنندگان و مشتریان معطوف کنیم زیرا آن‌ها در شکل‏گیری زنجیره تأثیر بسیار زیادی دارند.

 

دوم اینکه منظور از مدیریت زنجیره تأمین، افزایش کارایی و کاهش هزینه در کل سیستم است. با به‌کارگیری رویکردهای مطرح در مدیریت زنجیره تأمین، هزینه کل سیستم که شامل هزینه‏های حمل‏ونقل، موجودی، جابجایی مواد و غیره است، کاهش می‏یابد؛ بنابراین هدف از طراحی یک زنجیره‌ی تأمین افزایش کارایی و کاهش هزینه‏ها در کل سیستم است ولی تأکید بر این نیست که صرفاً هزینه حمل‏و‏نقل، موجودی‏ها و غیره کاهش می‏یابد بلکه مدیریت زنجیره تأمین با استفاده از رویکرد دستگاهی سعی دارد که کارایی کل زنجیره را بهبود داده و سطح خدمت به مشتری را نیز افزایش دهد. درواقع کسب رضایت مشتریان باید در زنجیره تأمین موردتوجه قرار گیرد که می‏تواند شامل رضایت مشتریان از کیفیت محصولات و خدمات ارائه‌شده باشد [1].

 

در این فصل به تعریف کلیه مفاهیم مرتبط با زنجیره تأمین که در این پایان‏نامه مورداستفاده قرارگرفته‌اند پرداخته می‌شود و طبقه‏بندی‏های موجود در این حوزه موردبحث و بررسی قرار می‏گیرد.

 

1-1- تعاریف مرتبط با زنجیره تأمین

 

در این بخش کلیه‌ی مفاهیم مرتبط با زنجیره‏ی تأمین اعم از انواع شبکه ‏های زنجیره تأمین، فازهای تصمیم‏گیری در زنجیره‏، زنجیره‏ های پاسخ‏گو و کارا، انواع هزینه‏ های موجود در زنجیره تأمین و انواع برنامه‏ ریزی (تک دوره‌ای و چند دوره‌ای) در زنجیره تأمین که در این پایان ‏نامه مورداستفاده واقع‌شده‌اند، موردبررسی قرار می‏گیرند.

 

1-1-1- انواع شبکه های زنجیره تأمین

 

هر زنجیره تأمینی از یک شبکه‌ی مشخصی تبعیت می‌کند که کلیه برنامه ‏ریزی‏ های زنجیره نیز باید مطابق با نوع شبکه صورت گیرد. به‌طورکلی چهار نوع مختلف از شبکه در زنجیره‌های تأمین وجود دارد که در ذیل موردبحث قرارگرفته است [1].

 

الف) شبکه‏ سری: شبکه ‏های سری، ساده‏ترین حالتی که چند سطح وجود دارد را بیان می‏کنند که در هر سطح از زنجیره یک شرکت وجود دارد و این شرکت‌ها به‌صورت سری باهم در ارتباط‌اند.

 

ب) شبکه واگرا: اعدادی از محققان، سیستم‌های پیشرفته‏تری از سیستم‏های سری را مطالعه کرده‏اند. در این حالت، هر شرکت، محصول خود را به چندین شرکت عرضه می‏کند. به‌عنوان‌مثال، یک انبار مرکزی، موجودی چند توزیع‌کننده‌ی منطقه‌ای را تأمین می‏نماید.

 

ج) شبکه‏ همگرا: این حالت غالباً، مونتاژ قطعات برای تولید محصول نهایی است. به‌ عنوان‌ مثال، چند تأمین‌کننده با این کارخانه در ارتباط‌اند.

 

د) شبکه‏ مختلط: این شرکت‌ها حالت عمومی زنجیره تأمین می‏باشند و ترکیبی از شبکه ‏های فوق هستند که در هر سطح از زنجیره، چندین شرکت وجود دارد. مجموعه شرکت‏هایی که از شروع تا انتهای زنجیره باهم در ارتباط‌اند دامنه زنجیره تأمین را تشکیل می‏دهند. دامنه در شبکه زنجیره تأمین مختلط، از شرکت مواد اولیه تا شرکت خرده‌فروش هست. شرکت‏های مشابه در زنجیره تأمین را یک سطح از زنجیره تأمین می‏نامند. به‌عنوان‌مثال، منظور از زنجیره‏ تأمین دوسطحی زنجیره تأمینی است که دامنه آن محدود به دو نوع شرکت می‌شود.

 

در این پایان‏نامه از شبکه‏های مختلط برای زنجیره‏ی تأمین موردبحث استفاده‌شده است.

 

1-1-2- فازهای تصمیمی در یک زنجیره‏ی تأمین

 

مدیریت موفق زنجیره‏ تأمین، نیازمند تصمیمات مرتبط با جریان اطلاعات، محصول و منابع مالی است. همه‌ی این تصمیمات در سه مقوله یا فاز، بسته به فراوانی هر تصمیم و افق زمانی که یک تصمیم اثرگذار خواهد بود، تقسیم‏بندی می‏شوند. [1]

 

الف) فاز راهبردی[7]: شرکت‏ها در طول این فاز در مورد نحوه‏ی ساختاردهی زنجیره تصمیم می‏گیرند؛ یعنی اینکه چه فرایندهایی و با چه ترکیبی در هر مرحله انجام شوند. تصمیمات این فاز به تصمیمات استراتژیک زنجیره نیز معروف هستند. این تصمیمات شامل موارد زیر می‏شوند (ملو[8] و همکاران 2009). [8]

 

 

• مکان و ظرفیت تسهیلات تولیدی و انبارداری

 

• محصولاتی که باید در مکان‏های مختلف تولید یا ذخیره شوند

 

• روش‏های حمل‏و‏نقل موردنیاز در سکوهای ارسال مختلف

 

• نوع سیستم اطلاعاتی موردنیاز

 

شرکت باید مطمئن شود که اعضای زنجیره، حمایت‌کننده‌ی اهداف راهبردی آن در طول این فاز هستند.

 

ب) فاز برنامه‏ریزی[9]: در این فاز شرکت‏ها مجموعه‌ای از سیاست‏های عملیاتی را تعریف می‏کنند که عملیات کوتاه‏مدت آن‌ها را پوشش می‏دهند. در این فاز، فرض بر این است که تصمیمات راهبردی تغییر نمی‏کنند. شرکت‌ها فاز برنامه‏ریزی را با پیش‏بینی تقاضای بازارهای مختلف در سال آتی شروع می‏کنند. برنامه‏ریزی موارد زیر است (ملو و همکاران،2009): [5]

 

 

• چه بازارهایی از چه تسهیلاتی تأمین شوند

 

• اندازه انباشته‏های موجودی چقدر باشد

 

• پیمانکاری ساخت

 

• سیاست‏های سفارش و موجودی موردنیاز

 

• سیاست‏های مصوب موردنیاز برای تسهیلات پشتیبان در هنگام مواجه‌شدن با کمبود موجودی

 

• نحوه و زمان‌بندی ترویج‌های بازاریابی

 

برنامه‏ریزی، پارامترهایی را مشخص می‌کند که طی آن‌یک زنجیره برای یک دوره‏ی زمانی معین کار می‏کند. در فاز برنامه‏ریزی، شرکت‏ها باید عدم قطعیت در تقاضا، نرخ‏های ارز و رقابت در یک دوره‏ی زمانی مربوطه را در تصمیماتشان لحاظ کنند.

 

ب) فاز عملیاتی[10]: افق زمانی، معادل روزانه یا هفتگی بوده و شرکت‏ها در این فاز، تصمیمتی در مورد سفارش‌ها خاص مشتریان می‏گیرند. در سطح عملیاتی، ترکیب زنجیره ثابت بوده، سیاست‏های برنامه‏ریزی نیز از قبل تعریف‌شده هستند. هدف اصلی زنجیره در این فاز، رسیدن به سیاست‏های عملیاتی به بهترین شکل ممکن است. شرکت‏ها در طول این فاز، سفارش‌ها خاص را به موجودی‏ها یا تولید اختصاص داده، تاریخی را برای برآورده سازی سفارش تعیین می‏کنند، فهرست اقلام استخراجی از انبار را تهیه می‏کنند، روش ارسال یک سفارش را مشخص کرده و زمان‌بندی تحویل کامیون‏ها را تعیین و سفارش‌ها لازمه‏ی از سطح بالاتر را صادر می‏کنند. ازآنجایی‌که تصمیمات عملیاتی، کوتاه‏مدت هستند، معمولاً عدم قطعیت کمتری در مورد اطلاعات تقاضا برای آن‌ها وجود دارد. هدف عمده‏ی این فاز عملیاتی، بهره‏گیری از کاهش عدم قطعیت و بهینه‏سازی عملکرد با توجه به محدودیت‏های اعمال‌شده از طریق سیاست‏های برنامه‏ریزی است.

 

3-2-1. مفروضات مسئله……………………. 28

 

3-3. مدل پیشنهادی…………………….. 29

 

3-3-1. پارامترهای ورودی مسئله……………………. 29

 

3-3-2. متغیرهای تصمیم گیری مسئله……………………. 30

 

3-3-3. تابع هدف……………………… 31

 

3-3-4. محدودیت ها…………………… 32

 

3-4. اعتبارسنجی مدل……………………. 37

 

3-4-1. اعتبارسنجی مدل به کمک مساله حل شده……………. 37

 

3-4-2. اعتبار سنجی مدل به کمک مسئله تولیدی……………… 38

 

3-5. تعیین پیچیدگی مسئله……………………. 40

 

3-6. جمع بندی…………………….. 42

 

فصل چهارم: الگوریتم های فراابتکاری پیشنهادی و نتایج محاسباتی…….. 43

 

4-1. مقدمه……………………. 44

 

4-2. الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی…………………….. 45

 

4-2-1. شمای کلی الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی…………………….. 47

 

4-2-2. مفاهیم الگوریتم تولید انتخابی سیستم ایمنی مصنوعی و نحوه بکارگیری آنها….. 48

 

4-2-2-1. کدگذاری جواب…………………….. 48

 

4-2-2-2. تولید جامعه اولیه…………………… 50

 

4-2-2-3. تابع تطابق……………………. 52

 

4-2-2-4. عملگر تکثیر……………………. 52

 

4-2-2-5. عملگر جهش……………………… 53

 

4-2-2-6. شروط توقف……………………… 54

 

4-3. الگوریتم تبرید شبیه سازی شده با رویکرد ابری…………………….. 56

 

4-3-1. شمای کلی الگوریتم تبرید شبیه سازی شده…………………… 57

 

4-3-2. تئوری ابری…………………….. 57

 

4-3-3. الگوریتم تبرید شبیه سازی شده با رویکرد ابری…………………….. 59

 

4-3-3-1. مفاهیم الگوریتم تبرید شبیه سازی شده با رویکرد ابری و نحوه بکارگیری آنها….. 59

 

4-3-3-1-1. نمایش جواب…………………….. 60

 

4-3-3-1-2. تابع ارزیابی جواب…………………….. 60

 

4-3-3-1-3. تولید جواب همسایگی…………………….. 61

 

4-3-3-1-4. معیار پذیرش جواب…………………….. 61

 

4-3-3-1-5. فرایند تبرید……………………. 61

 

4-4. مسائل آزمایشی…………………….. 63

 

4-5. تنظیم پارامترهای الگوریتم ها(کالیبراسیون)…………………… 66

 

4-5-1. تنظیم پارامترهای الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی…………………….. 67

 

4-6. ارزیابی عملکرد الگوریتم ها…………………… 71

 

4-7. جمع بندی…………………….. 76

 

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات…………………….. 77

 

5-1. نتیجه گیری و پیشنهادات آتی…………………….. 78

 

فهرست منابع……………………. 81

 

فصل اول: کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه

 

زمان­بندی را می­توان فرایند تخصیص منابع عمدتا محدود به فعالیت­ها با در نظر گرفتن دوره­های زمانی و با رویکرد بهینه­سازی یک یا چند هدف تعریف کرد.

 

امروزه با توجه به افزایش رقابت در بازارهای جهانی، بهبود مستمر عملکرد سیستم­های تولیدی و خدماتی برای افزایش توان رقابتی آنها ضروری به نظر می­رسد. از آنجا که زمان­بندی به عنوان یک فرایند تصمیم­گیری در صورت استفاده درست می­تواند تاثیر قابل ملاحظه­ای در بهبود عملکرد سیستم­ها داشته باشد، مطالعه و بکارگیری این علم با شیب تندی رو به افزایش است.

 

اصولا فرایند زمان­بندی برای یک سیستم مشخص با تعریف یک مدل ریاضی آغاز می­گردد. این مدل مختصات و ویژگی­های سیستم واقعی را به تصویر می­کشد. هر مدل ریاضی از دو بخش توابع هدف و محدودیت­ها تشکیل می­شود. محدودیت­های مدل زمان­بندی براساس ویژگی­ها و محدودیت­های حاکم بر منابع و فعالیت­های سیستم شکل می­گیرد. از ویژگی­های منابع می­توان به نوع و میزان آنها، زمان دسترسی به آنها اشاره کرد. ویژگی­های فعالیت­ها نیز شامل منابع مورد نیاز برای هر واحد فعالیت، زمان مورد نیاز، موعد تحویل و … خواهد بود. توابع هدف نیز که عمدتا بیانگر هزینه­های ناشی از تخصیص منابع به فعالیت­ها است، منعکس کننده اهداف مدیریت سیستم از اجرای زمان­بندی است و معمولا حول محورهای بهره­برداری کاراتر از سیستم تولیدی، تحویل به موقع فعالیت­ها، انطباق کامل زمان­های تحویل با موعدهای تحویل و… می­گردد.

 

از آنجا که غالب مسائل مطرح شده در حوزه زمان­بندی که باعث بسط و گسترش این علم نیز گردیده­اند با نگاهی به مسایل واقعی در محیط­های صنعتی بوده­اند، واژه­های بکار رفته در این حوزه علمی نیز عموما برخاسته از محیط­های صنعتی خواهند بود. براین اساس، در بیان مسائل زمان­بندی از لفظ ماشین در معنای منبع و از واژه کار به عنوان فعالیت نام برده می­شود. در نتیجه این تعاریف می­توان گفت در یک مسئله زمان­بندی غالبا کارها روی مجموعه­ای از ماشین­ها که در ایستگاه­های کاری با نظم و اولویت­بندی خاصی چیده شده­اند پردازش می­شوند.

 

 

مسائل زمان­بندی بسته به تعداد و نحوه چیدمان ماشین­ها به شاخه­های متعددی تقسیم می­شود. ساده­ترین حالت، زمان­بندی تک ماشین است. این مسئله اگرچه ساده به نظر می­رسد اما پایه و اساس مسائل پیچیده­تر را تشکیل می­دهد.

 

همگام با گسترش سیستم­های تولیدی مسائل زمان­بندی نیز پیچیدگی بیشتری پیدا کردند. در یک تقسیم­بندی کلی چیدمان ماشین­آلات در یک فضای صنعتی می­تواند به صورت سری(جریانی)، موازی و یا ترکیبی از این دو حالت باشد. در حالت سری هر کار باید از همه یا تعدادی از ماشین­هایی که به طور سری قرار گرفته­اند عبور کند. در حالت چیدمان موازی، تعدادی ماشین با عملکرد مشابه یا غیر مشابه به صورت موازی چیده شده­اند. در این محیط مفهوم تخصیص کار به ماشین­ها اهمیت پیدا خواهد کرد. در حالت آخر که البته به دنیای واقعی نزدیک­تر است مفهوم ایستگاه­های کاری نمود بیشتری می­یابد. در یک سیستم ترکیبی عموما چندین ایستگاه کاری وجود دارد که در هریک از آنها چندین ماشین با چیدمان­های متفاوت اعم از سری و موازی وجود دارند.

 

در این تحقیق، مسئله یافتن توالی بهینه کارها در سیستم تولیدی جریانی بدون انتظار منعطف مورد بررسی قرار می­گیرد. این سیستم تولیدی مدل بسط یافته روش تولیدی سری است. در این سیستم ایستگاه­های کاری که به طور متوالی قرار گرفته­اند، هر کدام حاوی چند ماشین هستند که به صورت موازی چیده شده­اند. در ادامه فصل، مسئله مذکور به طور کامل تشریح می­شود.

 

1-2. تعریف مسئله

 

سیستم تولید جریانی منعطف حالت تعمیم یافته­ای از سیستم تولید جریانی است. در این حالت ایستگاه­های کاری به صورت متوالی قرار می­گیرند و هر ایستگاه حاوی تعدادی ماشین با عملکرد یکسان یا غیر یکسان است. هر کار به محض ورود به ایستگاه کاری باید با استراتژی مشخصی به یکی از ماشین­ها تخصیص یابد. البته انتخاب یکی از ماشین­ها یک ضرورت نیست و در برخی مسائل یک کار می­تواند در اثنای عمل پردازش ماشین خود را تغییر دهد.

 

در یک سیستم تولید جریانی ممکن است بین تمام شدن کار در یک ایستگاه تا ورود کار به ایستگاه بعدی به دلیل مشغول بودن ایستگاه بعدی، خرابی آن یا دلایل دیگر وقفه زمانی وجود داشته باشد. اما برخی ویژگی­های حاکم بر کارها ممکن است با چنین وقفه­هایی در تضاد باشد. از این رو بسیاری از سیستم­های تولیدی شرط سیستم جریانی بدون انتظار را به دلیل محدودیت­هایی که در تولید کارها وجود دارد به کار می­برند [28]. برای مثال، در تولید محصولات فولادی، فلز ذوب شده باید بدون هیچ اتلاف زمانی از ایستگاه ذوب فلز به ایستگاه های بعدی منتقل شود چرا که در غیر این صورت دمای مذاب به سرعت کاهش یافته و برای شکل­دهی مناسب نخواهد بود. بسیاری از صنایع مهم نظیر صنایع ذوب فلز و آلیاژ، پلاستیک، فرایندهای پتروشیمی و … از این سیستم تبعیت می­کنند.

 

یکی از مهم­ترین مسائل در مدیریت تولید و به طبع آن زمان­بندی یک سیستم تولیدی تعیین استراتژی تولید است. به این معنی که محصول تولیدی برای برآورده کردن نیاز یک مشتری خاص ساخته می­شود یا به عبارتی تولید برای سفارش است یا برای تامین نیازهای بازار ساخته می­شود و پس از تولید به انبار می­رود یا به عبارتی تولید برای ذخیره است. از آنجا که زمان رسیدن سفارش در سیستم تولید برای سفارش در دست مشتریان است، تحویل به موقع و چرخه تولید کوتاه و واقعی به عنوان فاکتورهای رقابتی اصلی برای بردن سهم بیشتری از بازار شناخته می­شوند در حالی که در سیستم­های تولید برای ذخیره بالا بودن نرخ بهره­برداری، نرخ خروجی، و نرخ رسیدن محصول از فاکتورهای رقابتی اصلی هستند [16]. امروزه در غالب محیط­های صنعتی تلفیقی از دو استراتژی­ مورد استفاده قرار می­گیرد. در این میان چالش اصلی زمان­بندی همزمان تمامی کارها است به نحوی که هم نیازهای بازار و هم نیازهای مشتریان به بهترین شکل برآورده شود.

 

هر سیستم تولیدی به صورت معمول توانایی تولید یک یا چند محصول را دارد. در استراتژی تولید برای سفارش ممکن است سفارش تحویل شده به مرکز تولیدی به یکی از چند حالت زیر باشد: یا سفارش براساس همان محصولات قابل تولید برای سیستم تعریف شده باشد، که در این حالت سفارش دهنده ترکیبی از محصولات استاندارد تولیدی کارخانه را سفارش داده و موعد تحویل مشخصی را برای آنها تعیین می­کند. یا سفارش برای تولید نیاز به انجام تغییراتی در خط تولید معمول سیستم دارد. به عبارت بهتر مشتری خواهان مقداری شخصی سازی در سفارش است. در این صورت ممکن است در زمان­های پردازش یا در تعداد عملیات­های تولید تغییراتی حاصل شود. و حالت سوم که ترکیبی از دو حالت قبلی است، به این معنی که مشتری تعدادی محصول بدون تغییر و تعدادی محصول همراه با تغییر را سفارش می­دهد. از آنجا که سیستم تولیدی مورد بحث در این پژوهش تولید جریانی بدون انتظار بوده و محصولات تولیدی توسط این سیستم نظیر قطعات فولادی یا مواد پتروشیمی عموما دارای استانداردهای بین­المللی هستند، لذا در این پژوهش استراتژی تولید برای سفارش نوع اول مورد بررسی قرار می­گیرد.

 

امروزه با توجه به مختصات بازارهای جهانی و لزوم حفظ توانایی رقابتی برای محیط­های تولیدی مفهوم تولید به موقع به خوبی پذیرفته شده است. تولید به موقع به معنای در نظر گرفتن همزمان هزینه­های ناشی از تولید زودتر از موعد یا زودکرد و هزینه­های دیرکرد است. از آنجا که مفاهیم مربوط به تولید به موقع در غالب هزینه بیان می­شوند، به کارگیری این مفاهیم در مسائل زمان­بندی اغلب در توابع هدف مدل ریاضی نمود می­یابند.

 

در این تحقیق، مسئله زمان­بندی سیستم تولید جریانی بدون انتظار منعطف با محدودیت زمانی ظرفیت تولید روی ماشین آلات و درنظر گرفتن استراتژی ترکیبی تولید برای سفارش و تولید برای ذخیره با هدف حداقل کردن مجموع هزینه­های ناشی از رد سفارشات، تحویل ناقص سفارشات و زودکرد و دیرکرد وزنی مورد بررسی قرار می­گیرد. یک مدل برنامه ریزی غیرخطی برای این مسئله ارائه می­شود. همچنین دو الگوریتم فراابتکاری سیستم ایمنی مصنوعی و تبرید شبیه­سازی شده با رویکرد تئوری ابری[14] برای حل این مسئله ارائه می­گردد.

 

1-3. اهداف تحقیق

 

از آنجا که سیستم تولید جریانی بدون انتظار برای تولید محصولات استراتژیکی همچون صنایع فولاد و ذوب فلزات و پتروشیمی کاربرد دارد، تلاش در جهت بهره­برداری کارا از سیستم تولیدی ضروری به نظر می­رسد. براین اساس، این تحقیق با هدف کاهش فاصله میان مطالعات تئوریک حوزه زمان­بندی و مسائل واقعی دنیای صنعت انجام می­گردد. لذا، یک مدل ریاضی جدید برای مسئله سیستم تولید جریانی منعطف بدون انتظار با محدودیت ظرفیت تولید و استراتژی ترکیبی مدیریت تولید ارائه می­شود. به علاوه جهت یافتن توالی بهینه کارها دو الگوریتم فراابتکاری سیستم ایمنی مصنوعی و تبرید شبیه­سازی شده با رویکرد ابری برای مسئله مذکور پیاده­سازی می شوند.

 

[1] scheduling

 

[2] Flow Shop

 

3-2-تعریف مسئله…………………………………………………………………………….47

 

3-3- فرضیات مسئله………………………………………………………………………..48

 

3-4- مدل ریاضی پیشنهادی……………………………………………………………..49

 

3-4-1- پارامترهای ورودی…………………………………………………………………49

 

3-4-2- نمادها، تعاریف، پارامترها و متغیر های تصمیم…………………………..50

 

3-4-3- مدل ریاضی……………………………………………………………………51

 

3-5 –اعتبار سنجی مدل………………………………………………………………53

 

3-6 –تئوری پیچیدگی و پیچیدگی مساله مورد نظر………………………….56

 

3-6- جمعﺑندی…………………………………………………………………………58

 

فصل 4- الگوریتم پیشنهادی نتایج محاسباتی………………………………110-59

 

4-1 مقدمه……………………………………………………………………………….60

 

4-2 الگوریتم ژنتیک …………………………………………………………………….62

 

4-2-1 شمای کلی الگوریتم ژنتیک…………………………………………………64

 

4-3) اجزای الگوریتم ژنتیک………………………………………………………66

 

4-3-1) کروموزوم……………………………………………………………………66

 

4-3-2) جمعیت……………………………………………………………………..66

 

4-3-3) مقدار برازندگی…………………………………………………………..67

 

6-3-4) کدگذاری…………………………………………………………………..67

 

4-3-5) انتخاب…………………………………………………………………….68

 

4-3-6) عملگر تقاطعی………………………………………………………………76

 

4-3-7) جهش………………………………………………………………………….82

 

4-3-8) جابه‌جایی…………………………………………………………………….83

 

4-3-8) قاعده توقف……………………………………………………………….83

 

4-3 الگوریتم حرکت جمعی پرندگان ………………………………………..84

 

4-4 حرکت دسته جمعی ذرات ……………………………………………….86

 

4-5 مفاهیم پایه الگوریتم……………………………………………………..88

 

4-6 رابطه بروز رسانی سرعت………………………………………………..88

 

4-7 رابطه بروز رسانی موقعیت…………………………………………………92

 

4-8 گامهای الگوریتم……………………………………………………………93

 

4-9 شبه کد الگوریتم……………………………………………………………..93

 

4-10)طراحی الگوریتم پیشنهادی…………………………………………..94

 

4-10) تنطیمات پارامترها و شرایط اجرای الگوریتم ها……………….99

 

4‐11) ساختار مسائل…………………………………………………………..99

 

4‐12)مسائل با ابعاد کوچک و متوسط…………………………………..100

 

4-13) نتایج آزمایشات……………………………………………………..100

 

4-14 مسائل با ابعاد بزرگ…………………………………………………….107

 

4-15 جمع بندی………………………………………………………………109

 

فصل5- نتیجه گیری و پیشنهادات آتی…………………………….113-110

 

5-1) نتیجه گیری……………………………………………………………….111

 

5-2) پیشنهادات آتی ………………………………………………………..113

 

منابع……………………………………………………………………………115

 

چکیده:

 

امروزه با بکارگیری موفقیت آمیز مفهوم تولید به موقع در مفاهیمی چون مدیریت تولید و انبار داری نیاز به تکمیل پردازش کارها در موعد تحویل آن ها یک امر کلیدی در محیطهای صنعتی محسوب می شود.به بیان دیگر تکمیل کارها پیش از موعد تحویل به همان اندازه که دیرکرد در تکمیل آنها اهمیت دارد در کانون توجه قرار میگیرد.زمانبندی ماشینهای موازی نامرتبط حالت عمومی مسائل کلاسیک ماشینهای موازی به شمار می آید.در برخی از کاربردهای زمانبندی ماشینهای موازی نامرتبط ماشینها دارای سطح تکنولوژیکی متفاوتی هستندو لزما قادر به پردازش هر یک از کارهای موجود در مجموعه کارها نمی باشد و در بسیاری از محیطهای صنعتی یک زمان نصب وابسته به توالی هنگام تعویض کارها بر روی ماشین ها به وقوع     می پیوندد. تلقی زمان نصب به صورت مجزا از زمان پردازش در بیشتر تکنیکهای مدیریت تولید نو ظهور نظیر تولید به موقع، تکنولوژی گروهی و تولید سلولی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

در این تحقیق مسئله زمانبندی ماشینهای موازی نامرتبط با در نظر گرفتن محدودیت های زمان نصب وابسته به توالی پرداژش کارها و دسترسی محدود به ماشینها و کارها با هدف کمینه سازی زمانهای دیرکرد و زودکرد وزنی کل بررسی میشود.یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح برای این مسئله پیشنهادمی شود.همچنین یک روش ترکیبی فرا ابتکاری متشکل از الگوریتم ژنتیک و اگوریتم حرکت جمعی پرندگان برای حل آن ارائه گردیده است.

 

فصل اول: کلیات و بیان مسأله

 

1-1- مقدمه

 

در جهان رقابتی حاضر، توالی و زمانبندی موثر ضرورتی برای بقا در فضای بازار است. زمانبندی ابزاری است که استفاده از منابع در دسترس را بهینه می کند.زمان همواره یک محدودیت اساسی بوده، بنابراین زمانبندی فعالیتها به منظور حداقل کردن این منبع محدود یک الزام است. زمانبندی و توالی عملیات یکی از مهم ترین مسائل برنامه ریزی تولید بوده و کاربردهای زیادی در واحدهای تولیدی و غیرتولیدی دارد.

 

عمل زمانبندی در یک سازمان از مدل ها و روش های ریاضی و یا روش های ابتکاری برای تخصیص منابع محدود به کارهای در حال جریان استفاده می کند. اهمیت توالی ماشین های موازی، با هدف متمرکز بر دیرکرد از آن جهت مورد توجه است که در محیط کسب و کار حاضر، رقابت شرکت های تولیدی از طریق قابلیت آنها برای پاسخگویی سریع به تغییرات سریع در زمینه تجارتی و تولید محصولات با کیفیت بالاتر و هزینه های کمتر تعیین می شود. شرکت های تولیدی در تلاش هستند تا این قابلیت ها را از طریق اتوماسیون و مفاهیم خلاق مانند تولید به موقع[1](JIT)، پاسخگوی سریع[2](QR)، تکنولوژی گروهی[3](GT)و مدیریت کیفیت جامع[4](TQM)بدست آورند[3].

 

این مفاهیم ( برای مثال JIT و GT ) به بسیاری از شرکت ها در بدست آوردن سود اقتصادی کمک کرده است. در سیسستم های JIT کار نباید نه زودتر و نه دیرتر تکمیل شود، که به مسائل زمانبندی با هزینه های زودکرد و دیرکرد و تخصیص موعدهای تحویل منجر می شود. در یک بازار رقابتی دیرکرد کارها با توجه به موعد تحویل آنها یک مقیاس عملکرد بسیار مهم برای محیط های تولید متنوع است.

 

مسائل با تعیین موعد تحویل در 25 سال گذشته بعلت روشهای جدید مدیریت مانند مفاهیمJITمورد توجه بسیار قرار گرفته است.چنگ که کمک زیادی به مسائل زمانبندی و تخصیص موعد تحویل کرد بیان می کند که تکمیل یک کار زودتر از موعد تحویل به معنی تحمیل هزینه های نگهداری موجودی غیر ضروری است ، در حالیکه تکمیل یک کار دیرتر از موعد تحویل منجر به جریمه های قراردادی و از دست دادن اعتبار مشتری می شود[4].

 

بطور جالب توجه هدف مسئله حداقل دیرکرد و زودکرد[5](ET) کاملا با سیاست کنترل تولید JITمطابقت دارد.مسئله ماشین های موازی از دو دیدگاه تئوری و عملی دارای اهمیت می باشند. از دیدگاه تئوری به اینخاطر که تعمیمی از حالت تک ماشینه می باشد و از دیدگاه عملی به این جهت که در دنیای واقعی بسیارمعمول است مورد توجه قرار گرفته شده است.

 

مسئله به کارگیری ماشین های موازی[6] از آنجا مورد توجه است که اگر زمانبندی روی یک ماشین منجر به هزینه زیادی شود ممکن است در نظر گرفتن ماشینهای بیشتر سبب کاهش هزینه شود. ضمن این که مقدار دیرکرد یا زودکرد نیز می تواند با افزایش تعداد ماشین ها کاهش یابد. در این شرایط هزینه به کارگیری ماشین یا نگهداری ماشین اضافه می شود که با حل مسئله بهینه سازی می توان تعیین کرد چه ماشین هایی به کار گرفته شوند و کدام کارها با چه توالی روی این ماشین ها انجام شود.

 

 

در عمل، زمانبندی ها با استفاده از الگوریتم های زمانبندی یا قوانین بر پایه دانش ایجاد می شوند. الگوریتم های زمانبندی ، زمانبندی را توسعه می دهد که یک معیار اندازه گیری مانند حداقل کردن انحراف موعد تحویل، حداقل جریمه دیرکرد یا حداقل حداکثر دیرکرد را بهینه می کند.

 

در این فصل، ابتدا ی بر انواع مسائل زمانبندی و تعریف بعضی مفاهیم اولیه زمانبندی پرداخته می شود، در ادامه به خصوصیات و مشخصات مسأله مورد بحث این تحقیق، پرداخته می شود. در پایان اهداف، ضرورت و متدولوژی تحقیق بیان شده است.

 

1-6- تعریف مسأله زمانبندی مربوط به تحقیق :

 

بیان مسأله:

 

زمانبندی ماشینهای موازی نامرتبط حالت عمومی مسائل کلاسیک زمانبندی ماشینهای موازیبه شمار می آید.در یک مسئله کلاسیک زمانبندی ماشینهای موازی،مجموعه ای از کارهای مستقل وجود دارد که هر کدام از آنها بر روی یکی از ماشینهای موازی یکسان موجود پردازش می شوند.در حالت کلی ماشینهای موازی به صورت نامرتبط در نظر گرفته می شوند به طوریکه زمان پردازش کار ها بر روی ماشین ها نه تنها به نوع کار بلکه به نوع ماشین نیز وابسته است.در این حالت پیکربندی ماشینها یکسان نیشت و رابطه مشخصی بین زمانهای پردازش کارها بر روی ماشینهای موازی مختلف وجود ندارد.

 

در این تحقیق مسئله زمانبندی ماشینهای موازی نامرتبط با در نظر گرفتن محدودیت های زمان نصب وابسته به توالی پردازش کاره و زمان دسترسی کارها با هدف کمینه سازی زمانهای زودکرد و دیرکرد وزنی کل بررسی می شود.یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح برای مسئله پیشنهاد می شود.همچنین یک روش فراابتکاری برای حل آن ارائه می گردد.

 

نظام تولید بهنگام[7] تفکر و نگرشی نوین در اداره سازمانهای صنعتی است که با اصل تکنیکها و روشهای برخاسته از آن، حذف کامل و جامع اتلاف و افزایش بهره وری در تمامی فعالیتها اعم از داخل و خارج سازمان تعقیب می گردد.

 

تعاریف بسیاری توسط کارشناسان برای تولید بهنگام ارائه شده است، در زیر به تعدادی از این تعاریف اشاره شده است.

 

JIT یعنی :

 

 

• پافشاری بر کیفیت برتر انجام امور خرید و تولید و … دقیقا در زمان مقرر

 

• بهنگام بودن نظام، مستلزم بهنگام بودن همه اجزای آن است

 

• در کل JIT یعنی فقط به هنگام ” نه دیرتر نه زودتر”

 

در JIT هدف تولید بهنگام است، یعنی اگر مشتری و تولید کننده زمان تحویل کالا را در یک زمان معین توافق کنند، تولید کننده باید تولیدات خود را طوری برنامه ریزی کند که کالا را در حد امکان در زمان مناسب تولید و در زمان مقرر تعیین شده به دست مشتری برساند. اگر این دیرتر از زمان تحویل آماده شود، تولید کننده متحمل جریمه ای به عنوان تأخیر تولید خواهد شد که این جریمه امکان دارد به صورتهای مختلف نمود پیدا کند. همچنین اگر تولید کننده، کالا را زودتر از زمان تحویل، تولید کند، این کالا را باید تا زمان تحویل در انبار نگهداری کند لذا در این صورت نیز متحمل هزینه خواهد شد.

 

1-7- مفروضات مسئله :

 

1-زمان نصب وابسته به توالی هنگام تعویض کارها بر روی ماشینها وجود دارد

 

2-هر کدام از کارها تنها بر روی زیر مجموعه ای از مجموعه ماشینها می تواند پردازش شوند

 

3-تمامی کارها در ابتدای افق زمانبندی در دسترس نمی باشد به عبارتی پردازش کار نمی تواند قبل از زمان دسترسی آغاز شود

 

4-تمامی ماشینها به طور مستمر دسترس هستند و امکان خرابی ماشینها وجود ندارد

 

5-هر ماشین در هر لحظه قادر به پردازش تنها یک کار می باشد

 

6-هر کار در طول زمان پردازش خود تنها بر روی یک ماشین پردازش می شود

 

7-زمانهای پردازش،نصب،موعد تحویل و ضرایب هزینه زود کرد و دیر کرد زمانی معین می باشد

 

8-بیکاری ماشینها مجاز است

 

1-8- ضرورت انجام تحقیق :

 

با توجه به اهمیت روزافزون مسائل ماشین های موازی در نظر گرفتن معیارهای مختلف مورد توجه محققان این علم می باشد.

 

امروزه در اغلب کارخانجات تولیدی و شرکت های خدماتی تأمین به موقع سفارش مشتری یا خدمت رسانی به موقع حائز اهمیت است. هزینه های زودکرد و دیرکرد در این امور نه تنها مشتری را متضرر می گرداند بلکه به شرکت نیز هزینه وارد شده و علاوه بر آن اعتبار خود را نیز از نظر مشتری از دست می دهد. مسائل تخصیص موعد تحویل زمانی جنبه عملی دارد که یک شرکت یک موعد تحویل به مشتریان در طول مذاکرات فروش پیشنهاد می کند و یک قیمت تقلیل یافته (جریمه) برای زمانیکه موعد تحویل دور از موعد انتظار باشد پیشنهاد می کند.

 

هر چه موعدهای تحویل ثابت شده تر باشد احتمال اینکه محصول به موقع تحویل داده شود بیشتر است. به منظور نگهداشتن یک وجهه خوب در میان مشتریان بسیاری از شرکت ها برای حفظ موعدهای تحویل ایجاد شده، هزینه های نگهداری معقولی را متحمل می شوند .

 

تقریبا همه مقالاتی که هدف های زودکرد و دیرکرد را در نظر می گیرند فرض می کنند که زمان آماده سازی ناچیز و یا مستقل از توالی است و همه کارها در زمان صفر در دسترس هستند لیکن زمان در دسترس بودن کار و زمان آماده سازی وابسته به توالی برای برخی صنایع از قبیل سازندگان اتومبیل و صنعت شیمی بسیار مهم است.

 

با توجه به اهمیت زمان دسترسی و زمان آماده سازی وابسته به توالی در این پایان نامه زمان در دسترس بودن کار و زمان آماده سازی وابسته به توالی در نظر گرفته شده است.