بخشی از مقاله
چکیده
دراین مقاله رویکردی ترکیبی با استفاده از روش تصمیم گیری چندمعیاره - MCDM - 3 فازی گروهی و جایابی تسهیلات در حالت مرکب پیوسته - CMFLP - 4 ارائه شده است. هدف مسائل جایابی تسهیلات، تعیین ترتیب و محل قرار گیری تسهیلات ضمن دست یابی به حداکثر بهره وری با توجه به معیارهای کمی و کیفی موثر برای مثال دستیابی به حداقل هزینه جابجایی مواد در بین تسهیلات، حداقل استفاده از حامل های انرژی، حذف یا حداقل سازی ورود آلاینده ها به محیط زیست، مدیریت مناسب ریسک های ایمنی و بهداشت و حفظ کیفیت مواد، می باشد.
در مقاله حاضر، مدلی دو مرحله ای برای چیدمان بهینه تسهیلات جدید در بین تسهیلات موجود، ضمن دستیابی به حداکثر بهره وری ارائه شده که در مرحله اول توسط گروهی از خبرگان، معیارهای کمی و کیفی موثر بر ارتباط بین زوج تسهیلات جدید و موجود، تعیین و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی Group Fuzzy AHP و روش تاپسیس Group Fuzzy TOPSIS، وزن هریک از زوج تسهیلات جدید و موجود، در هر دوره زمانی، تعیین می شود.
در مرحله دوم مدل ریاضی یکپارچه ای ارائه شده که در دوره های زمانی مختلف و با توجه به وجود یا عدم وجود جریان بین تسهیلات جدید در هر دوره زمانی، قابل کاربرد می باشد. در حالی که در مدل های موجود، محل بهینه استقرار، بدون توجه به دوره های زمانی مختلف، تعیین می شود.
-1 مقدمه و مرور ادبیات
مسئله جانمایی تسهیلات در صنایع مختلف با زمینه های فعالیت گوناگون، دارای کاربرد می باشد. از این نظر صنایع پتروشیمی بدلیل تولید پیوسته بسیار حایز اهمیت خواهند بود. روش های جانمایی و چیدمان تسهیلات به دو گروه عمده؛ اول - تک تسهیلاتی و دوم - چند تسهیلاتی یا مرکب، تقسیم می شوند که به حالت های گسسته و پیوسته قابل تعمیم می باشند.
در اولی، چیدمان یک تسهیل جدید در بین چند تسهیل موجود و در دومی، چیدمان چند تسهیل جدید در بین چندین تسهیل موجود، بررسی می شود . گروه دوم خود به دو حالت دیگر تقسیم می شود؛اول - بین تسهیلات جدید ارتباط وجود ندارد و دوم - بین تسهیلات جدید ارتباط وجود دارد
مدل های گسترده ای برای ایجاد بهبود در روش های فوق ارائه شده اند، برای مثال مدل هایی که هدف مشترک آن ها کاهش یا حداقل سازی هزینه های حمل و نقل می باشد.نیز مدل هایی که علاوه بر آن حداقل سازی مسافت بین تجهیزات را با تکنیک هایی مانند برنامه ریزی آرمانی فازی با فرض فواصل به صورت خطی شکسته[3] یا استفاده از برنامه ریزی عدد صحیح مختلط و فرموله سازی با برنامه ریزی نیمه قطعی[4] و یا استفاده از تئوری گراف را طرح نموده اند[5]، قابل اشاره هستند.
به طور کلی مسائل جانمایی مرکب تسهیلات به دو گروه، مدل های minisum و مدل های minimax - با در نظر گرفتن فواصل خطی شکسته و مجذور اقلیدسی - دسته بندی می شوند. این مسائل، از دهه 1970 توسط محققان زیادی توسعه داده شده اند. برای مثال، در یک مقاله، مدلی با استفاده از روش تصمیم گیری چندمعیاره تاپسیس و تاپسیس فازی[6] و در مقاله ای دیگر، تحلیل سلسله مراتبی بکار رفته است.
در ادامه نیز مدل های ارائه شدهعمداتاً از الگوریتم های ترکیبی بهره می گیرند، برای مثال مدلی که در آن از ترکیب تئوری مجموعه های فازی[8] و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. در این مدل استقرار تسهیلات بر مبنای نرخ رابطه نزدیکی بدست آمده از متغیرهای زبانی فازی بین هر دو تسهیل، انجام می شود.
همچنین در مدل هایی دیگر، از متغییرهای تصادفی فازی به منظور وزن دهی در یک شبکه تحویل و توزیع[10] و از برنامه ریزی خطی فازی و برنامه ریزی عدد صحیح با هدف حداقل نمودن هزینه حمل و نقل[11] استفاده شده است. همچنین در مدلی دیگر شبیه سازی و تحلیل پوششی داده های فازی[12]بکاررفته است. از آنجا که معیارهای کمی و کیفی مختلفی می توانند بر هزینه های ناشی از چیدمان تسهیلات مؤثر باشند، مدل هایی برای طرح ریزی چیدمان ارائه شده اند که برخی هر دو معیارهای کمی و کیفی و برخی دیگر فقط یک نوع از این معیارها را بکار می گیرند در مقاله پیش رو، هر دو گروه معیارهای کمی و کیفی لحاظ و سعی شده است تا مدلی برای چیدمان تسهیلات ارائه شود که فواصل تسهیلات از یکدیگر کاملا بهینه باشد تا نیاز به جابجایی، صرف منابع انرژی، هزینه ها، پیامدهای نامطلوب زیست محیطی حداقل شوند.
-2 شرح مراحل و بهبود مدل:
در مقاله حاضر، ابتدا معیارهای موثر بر شدت جریان بین تسهیلات جدید و موجود، توسط تیمی از خبرگان تعیین شده و سپس با بکارگیری تحلیل سلسله مراتبی فازی گروهی، اوزان هریک از این معیار ها محاسبه می شود. سپس با استفاده از روش تاپسیس فازی گروهی، اوزان بین تسهیلات جدید و همچنین بین تسهیلات جدید و موجود با توجه به دوره های زمانی مختلف تعیین می شوند. فرض شده است که در دوره های زمانی مختلف، اوزان بین تسهیلات جدید و همچنین بین تسهیلات جدید و موجود، متغیر باشد. در نهایت مدل بهبود یافته برای جانمایی مرکب پیوسته تسهیلات جدید در بین تسهیلات موجود با توجه به اوزان متغیر، ارائه خواهد شد.
-1-2 تحلیل سلسله مراتبی فازی گروهی
جهت تعیین اوزان معیارها از تحلیل سلسله مراتبی فازی چانگ[8]، استفاده می شود. اساس این روش بر قضاوت ها و مقایسه های زوجی گزینه ها با توجه به معیارها و با استفاده از اعداد فازی استوار می باشد. مراحل روش بدین شرح می باشند:
گام1، رسم نمودار سلسله مراتبی؛
شکل 1، نمودار سلسله مراتبی
گام 2، تعریف اعداد فازی مثلثی که این اعداد به صورت ذیل تعریف می شوند؛
گام 3، تشکیل ماتریس مقایسه زوجی - A - ، با استفاده از اعداد فازی می باشد. این ماتریس برای مدل هدف، به صورت ذیل تهیه می شود؛
درایه های فازی مثلثی ماتریس فوق، حاصل مقایسه های زوجی صورت گرفته توسط چندین فرد خبره می باشد. بر این اساس ابتدا میانگین هندسی مقایسه های فازی، محاسبه می شود که مؤلفه های هر یک از این درایه ها به ترتیب، حداقل، میانگین و حداکثر نظرات خبرگان، می شود.
گام 4، محاسبه فاکتورSi، که خود یک عدد فازی مثلثی می باشد؛ i بیان گر شماره سطر می باشد. :j بیان گر شماره ستون می باشد.
گام5، درجه بزرگی Siها نسبت به یکدیگر و درجه بزرگی یک عدد فازی مثلثی از k عدد فازی مثلثی دیگر مطابق[14] محاسبه می شود.
گام6، محاسبه اوزان معیارها و بردار وزن نرمالیزه نشده؛
گام 7، محاسبه بردار وزن نهایی، بردار وزن نهایی از نرمالیزه کردن بردار وزن بدست آمده از مرحله قبل - - 6، حاصل خواهد شد؛
-2-2 تاپسیس فازی گروهی - - Fuzzy Group TOPSIS
روش تاپسیس - نزدیکی به گزینه ایده آل - توسط چن و هوانگ در دهه 1990 ارائه شده است. از این روش برای تعیین اوزان یا درجات نزدیکی هر یک از زوج تسهیلات یعنی Wjit و Vjkt، استفاده می شود. مراحل این روش بدین ترتیب خواهند بود.
گام1، تشکیل ماتریس تصمیم.
اعداد فازی مثلثی حاصل از ارزیابی هر یک از زوج تسهیلات - اهمیت نزدیکی زوج تسهیلات به هم - نسبت به هرمعیار در هر دوره زمانی می باشد. یعنی عملکرد یا اهمیت نزدیکی زوج تسهیل mام، نسبت به معیار nام، در دوره زمانی tام. با توجه به اینکه از یک کمیته k نفره از خبره گان برای رتبه بندی فازی گزینه ها، استفاده می شود، باید رتبه بندی ترکیبی بکار گرفته شود که بدین منظور از روابط ذیل استفاده می کنیم. اگر رتبه بندیk امین خبره برای iامین زوج تسهیلات وjامین معیار در دوره زمانی tام برابر ̃ = - aijkt,bijkt,cijkt - ، باشد، خواهیم داشت - فرض شده است که اوزان بین تسهیلات در دوره های زمانی مختلف، متفاوت می باشند
