ترجمه فارسی عنوان مقاله
استفاده از برنامه ریزی خطی چندهدفه برای حل مسألۀ زمان بندی چندهدفه تک-ماشینه
عنوان انگلیسی
The use of a fuzzy multi-objective linear programming for solving a multi-objective single-machine scheduling problem
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
25207 | 2010 | 7 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Applied Soft Computing, Volume 10, Issue 3, June 2010, Pages 919–925
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلیدواژه ها
1. مقدمه
2. مدل زمان بندی چندهدفه تک-ماشینه
2.1. فرمول بندی مسئله
2.1.1 شاخص ها و پارامترها
2.1.2 متغیرهای تصمیم [گیری]
2.1.3 مدل ریاضی
3. الگوی (FMOLP) برنامه ریزی خطی چندهدفه فازی
3.1. الگوریتم
جدول 3 : داده های تولید شده برای 7 کار
4. نمونه های عددی و تحلیل عملکرد FMOLP
4.1 داده های اصلی برای نمونه های عددی
جدول 5 تابع های عضویت برای نمونۀ 7 کاره
جدول 6: راه حلهای FMOLP برای نمونۀ 6 کاره
جدول 7: راه حلهای FMOLP برای نمونۀ 7 کاره
جدول 8: نتایج بدست آمده از سناریو 1.
4.3. راه حلهای برونداد
جدول 10: نتایج تطبیقی برای نمونۀ 6کاره
جدول 11: نتایج تطبیقی برای نمونۀ 7کاره
4.4 تحلیل عملکرد/راندمان
5. نتیجه گیری
کلیدواژه ها
1. مقدمه
2. مدل زمان بندی چندهدفه تک-ماشینه
2.1. فرمول بندی مسئله
2.1.1 شاخص ها و پارامترها
2.1.2 متغیرهای تصمیم [گیری]
2.1.3 مدل ریاضی
3. الگوی (FMOLP) برنامه ریزی خطی چندهدفه فازی
3.1. الگوریتم
جدول 3 : داده های تولید شده برای 7 کار
4. نمونه های عددی و تحلیل عملکرد FMOLP
4.1 داده های اصلی برای نمونه های عددی
جدول 5 تابع های عضویت برای نمونۀ 7 کاره
جدول 6: راه حلهای FMOLP برای نمونۀ 6 کاره
جدول 7: راه حلهای FMOLP برای نمونۀ 7 کاره
جدول 8: نتایج بدست آمده از سناریو 1.
4.3. راه حلهای برونداد
جدول 10: نتایج تطبیقی برای نمونۀ 6کاره
جدول 11: نتایج تطبیقی برای نمونۀ 7کاره
4.4 تحلیل عملکرد/راندمان
5. نتیجه گیری
ترجمه کلمات کلیدی
برنامه ریزی ماشین واحد -
برنامه ریزی خطی چند هدفه -
برنامه ریزی خطی چند هدفه فازی -
تصمیم ساز -
کلمات کلیدی انگلیسی
Single-machine scheduling,
Multi-objective linear programming,
Fuzzy multi-objective linear programming,
Decision maker,
ترجمه چکیده
این مقاله به طرح الگوی برنامه ریزی خطی چندهدفه فازی (FMOLP) برای حل مسئلۀ زمان بندی یک ماشین چندهدفه پرداخته است. الگوی پیشنهادی تلاش دارد کل دیرکرد وزنی و زمان انجام کار را بطور همزمان کاهش دهد. در این مسئله، یک روش FMOLP پیشنهادی در ارتباط با میزان قابل قبول رضایت تصمیم گیرنده (DM) به کار رفته است. تعدادی از نمونه های عددی حل شده اند تا کارایی این رویکرد پیشنهادی اثبات گردد. نتایج مرتبط با رویکرد وانگ و لیانگ مقایسه شده اند. این نتایج محاسباتی ثابت می کنند که الگوی پیشنهادی FMOLP کارکردهای هدفی کمتر و میزان رضایت بیشتری را بدست آورده است.
ترجمه مقدمه
زمان بندی در بر گیرندۀ برنامه ریزی و مرتب کردن کارها در توالی منظم عملیات هاست تا نیازهای مشتری بر آورده شود [17]. زمان بندی مشاغل و کنترل جریانات آنها در روند تولید از مهمترین عناصر در هر سیستم تولیدی نوینی هستند. محیط تک-ماشینی، اساس انواع دیگر مسئلهات زمان بندی می باشد. در زمان بندی تک-ماشینی، تنها یک ماشین باید همۀ مشاغل را پردازش کند و همزمان عملکرد سیستم را مثل زمان انجام کار، زمان تکمیل کار، دیرکرد، تعداد کارهای دارای تأخیر، زمان تلف شده (بیکاری)، جمع کارهای دارای تأخیر و زودکرد بهینه سازی کند [18، 19].
بخش اعظم تحقیق در زمان بندی تک-ماشینی، به کاهش یک معیار ساده مربوط است. با این حال، مسئلهات زمان بندی اغلب بیش از یک جنبه را در بر می گیرد و در نتیجه ممکن است به تحلیل چندمعیاری نیاز داشته باشد [14]. ایشی و تادا [11] یک مسئله زمان بندی تک-ماشینی را با کاهش بیشترین تأخیر مشاغل در رابطه با تقدم فازی در نظر گرفتند. رابطۀ تقدم فازی، رابطۀ تقدم کریسپ (حلقه ای) را تخفیف می دهد و سطح رضایتی را در ارتباط با تقدم بین دو کار نشان می دهد. در نتیجه، این مسئله یک هدف دیگر را هم برای زیاد کردن سطح رضایت کمی که توسط روابط تقدم فازی بدست آمده در نظر می گیرد. الگوریتم لازم برای تعیین راه حلهای ناغالب بر اساس بازنموداری گرافی/هندسی روابط تقدم پیشنهاد شده است.
آداموپولوس و پاپیس [2] رویکردی فازی-زبانی را برای یک مسئله توالی چندمعیاری مطرح کرده اند. آنها یک ماشین را در نظر گرفتند، که در آن هر کار با زمان فرآیند فازی تشخص می یابد. هدف آنها تعیین زمان فرآیند کارها و موعد مشترک و توالی دادن به کارهای ماشین بوده که ارزش جریمه ها با موعدهای مقرر مشخص شده، زودکرد ، دیرکرد مرتبط هستند. رویکرد دیگر برای حل مسئلۀ زمان بندی تک-ماشین چندهدفه توسط لی و همکاران [12] نشان داده شده است. آنها از ارزشهای زبانی برای ارزیابی هر معیار (بسیار ضعیف، ضعیف، مناسب، خوب و بسیار خوب) و بازنمایی ارزشهای نسبی آنها (بسیار غیرمهم، غیرمهم، نسبتاً مهم، مهم، و بسیار مهم) استفاده کردند. هم چنین، از روش جستجوی ممنوع به عنوان ابزاری تصادفی برای یافتن راه حلی نسبتاً-بهینه برای یک تابع هدفِ فازی ِتجمیعی استفاده شده است.
چاناس و کاسپرسکی [6] دو مسئلۀ زمان بندی تک-ماشینی را با زمان فرآیند فازی و موعدهای مقرر فازی در نظر گرفتند. آنها دیرکرد فازی یک کار در یک توالی مشخص شده را [به عنوان] بیشینه فازی صفر و تفاوت بین زمان تکمیل فازی و موعد مقرر فازی این کار تعریف کردند. آنها در مسئلۀ اول، ارزش منتظره حداکثری دیرکرد فازی را کاهش دادند. در مسئلۀ دوم، ارزش منتظره یک دیرکرد فازی حداکثری را کاهش دادند. چاناس و کاسپرسکی [7] مسئلۀ زمان بندی تک-ماشینی را با پارامتریهای داده شده در قالب اعداد فازی در نظر گرفتند. فرض آنها این بوده که زمان بهینه در چنین مسئله ای را نمی توان دقیق تعیین کرد. آنها در مقاله شان، چگونگی محاسبۀ درجات بهینه-سازی ممکن و ضروری یک برنامۀ مشخص شده را در یکی از موارد خاص مسائل زمان بندی تک-ماشینی نشان دادند.
عزیز اغلو و همکاران [4] مسئلۀ زمان بندی دو-معیاری ِکاهش دادن ِزودکرد بیشینه و تعداد کارهای دارای دیرکرد یک ماشین را بررسی کردند. فرضیه آنها این بود که وارد کردن زمان بیکاری ممنوع است. ابتدا، مسئلۀ کاهش زودکرد بیشینه را بررسی کردند و همزمان تعداد کارهای دارای دیرکرد را تا ارزش کمینه آن حفظ کردند. آنها هم چنین با ارزیابی تنها بخش کمی از راه حلهای مؤثر، رویه ای کلی را برای یافتن برنامۀ مؤثر کاهش دادن یک تابع مرکب/مضاعف برای این دو معیار طراحی کردند. آنها رویه هایی کلی را برای مسئلۀ دو-معیاری کاهش دادن زودکرد بیشینه و کارهای دارای تأخیر اتخاذ کردند.
ارن و گونر [8] یک مسئلۀ زمان بندی تک-ماشینی دو-معیاره را بهمراه زمان آماده سازی وابسته به توالی در نظر گرفتند. تابع هدف، مجموع وزنی کل زمان تکمیل و کل زمان تأخیر را کاهش خواهد داد. یک مدل برنامه ریزی صحیح برای این مسئله طراحی شده، که به طبقۀ نامعین سخت (NP hard ) تعلق دارد. از آنجا که حل مسائل در بر گیرندۀ تعداد زیادی از کارهاست، از بحثی ابتکاری هم برای مسائل بزرگ استفاده شده است. برای ارتقاء عملکرد ِروش جستجوی ممنوع (TS)، نتایج الگوریتم ابتکاری پیشنهادی به عنوان راه حل اولیۀ روش TS در نظر گرفته شد.
توکلی مقدم و همکاران [20] رویکرد فازی برنامه ریزی هدف را برای حل مدل مختلط عدد صحیح ِ یک مسئلۀ زمان بندی تک-ماشینی ارائه کردند که زمان جریان و کل تأخیر وزنی را کاهش می دهد. آنها به دلیل ناسازگاری بین این دو هدف، رویکرد فازی برنامه ریزی هدف را برای حل مدل ریاضی گسترده یک مسئلۀ زمان بندی تک-ماشینی پیشنهاد دادند. این رویکرد بر اساس میزان تمایل تصمیم گیرنده (DM) و تحمل مرتبط با ارزش های هدف ساخته شده است. هیو و همکاران [10] مسائل زمان بندی دو-معیاره تک-ماشینی را شامل دیرکرد وزنی بیشینه و تعداد کارهای دارای دیرکرد در نظر می گیرد. چون یکی از این دو معیار، معیار اصلی و دیگری معیار ثانویه می باشد، شواهد نامعین سخت را برای مسائل زمان بندی ارائه می کنند. آنها روابط پیچیدۀ بین مسائل مختلف را در نظر گرفتند و الگوریتم های چندجمله ای را برای موارد خاص و نیز الگوریتم های سریع ابتکاری را برای [این] مورد کلی پیشنهاد دادند.
پر واضح است که راه حل بهینه مدلهای تک-هدفه ممکن بسیار متفاوت باشد زیرا هدف ممکن است متفاوت باشد (برای مثال، برای ساده ترین مدل یک ماشین بدون هیچ محدودیت دیگری، قانون کمترین زمان فرآیند (SPT) بهترین روش برای کاهش دادن ¯F ( یعنی میانگین زمان جریان) است ولی قانون زودترین موعد مقرر (EDD) برای کاهش بیشترین دیرکرد (Tmax) بهینه است. در واقع، هر تصمیم گیرندۀ خاص اغلب دوست دارد معیار داده شده را کاهش دهد. برای مثال، مدیر بازرگانی یک شرکت به رضایت مشتریان و در نتیجه کاهش دیرکرد علاقه دارد. از سوی دیگر، مدیر تولید دوست دارد استفاده از ماشین ها را با کاهش زمان انجام کار یا کار در حال انجام را با کاهش بیشینه زمان جریان بهینه کند. علاوه بر این، هر یک از این اهداف از منظر کلی معتبر است. از آنجایی که این اهداف ناسازگار هستند، ممکن است راه حلی برای یک هدف مفید باشد ولی برای اهداف دیگر مضر باشد. به همین دلیل، مسائل زمان بندی اغلب ماهیتی چند-هدفه دارند [14].
زیمرمان [22] ابتدا رویکرد FLP خود را به مسئلۀ برنامه ریزی خطی چند-هدفه (MOLP) گسترش داد. او برای هر تابع هدفی این مسئله فرض کرده بود که تصمیم گیرنده (DM) هدفی فازی دارد مثلاً « تابع های هدف باید لزوماً کمتر یا برابر با برخی از مقادیر باشند.» سپس تابع عضویت خطی متناظر تعریف شده و کمینه اپراتور(=عامل) پیشنهادی توسط بلمان و زاده [15] برای ترکیب همۀ تابع های هدف به کار رفته است. با معرفی یک متغیر کمکی، این مسئله را می تواند به مسئلۀ معادل و قراردادی LP تبدیل کرد و به راحتی با روش سیمپلکس حل کرد. اثر بعدی در مورد برنامه ریزی فازی هدف (FGP) در [9، 13، 15، 16] ارائه شده است.
هدف این مقاله طرح و توسعه یک مدل برنامه ریزی خطی چند-هدفه فازی (FMOLP) برای حل مسئلۀ زمان بندی چندهدفه تک-ماشینه در محیط فازی می باشد.
ابتدا، یک مدل MOLP از مسئلۀ زمان بندی چندهدفه تک-ماشینه ساخته شده است. این مدل تلاش دارد زمان انجام کار و کل دیرکرد وزنی را کاهش دهد. علاوه بر این، این الگو با تلفیق مجموعه های فازی و رویکردهای برنامه ریزی هدف، به مدل FMOLP تبدیل شده است.