meta-heuristic algorithm
در نشریات گروه مدیریت-
مقدمه و اهداف
توسعه شهری و افزایش میزان حمل ونقل های برون شهری و درون شهری منجربه آن شده است تا هزینه های مرتبط با حمل ونقل به شدت افزایش یابد، این افزایش هزینه منجر به افزایش قیمت تمام شده محصولات نهایی و در نتیجه افزایش قیمت محصول می شود. همچنین تنها بعد اقتصادی مد نظر نبوده و افزایش حمل ونقل منجر به افزایش میزان انتشار گاز CO2 می شود. این موضوع منجر به طراحی مدل های مختلف حمل ونقل و مسیریابی وسیله نقلیه شده است که می توان به مسئله مکان یابی-مسیریابی وسیله نقلیه اشاره کرد. مسئله مکان یابی تسهیلات یک تصمیم استراتژیکی است، زیرا هزینه احداث و مکان یابی تسهیلات بسیار بالا می باشد. از سوی دیگر، تصمیمات مسیریابی مبتنی بر تصمیمات مکان یابی صورت می پذیرد و یک تصمیم میان مدت و کوتاه مدت به شمار می آید. در این مقاله، با توسعه یک مدل ریاضی از مکان یابی-مسیریابی وسیله نقلیه در شرایط عدم قطعیت و در نظر گرفتن قابلیت اطمینان، تلاش شده است تا بهینه سازی همزمان در توابع هدف پایداری با حفظ حداقل قابلیت اطمینان صورت پذیرد. اهداف پایداری در این مقاله شامل کمینه سازی هزینه های کل مسئله، کمینه سازی میزان انتشار CO2 و بیشینه سازی فرصت های شغلی بر اساس تصمیمات یکپارچه استراتژیکی و تاکتیکی است. مهم ترین موضوع پرداخته شده در این مقاله، تصمیم گیری در خصوص مسیریابی بهینه حمل ونقل با در نظر گرفتن پنجره زمانی و قابلیت اطمینان در مکان یابی تسهیلات بر اساس نرخ خرابی آن ها می باشد.
روش هابه دلیل غیر قطعی بودن پارامترهای مدل ریاضی، از انواع مختلف روش های برنامه ریزی فازی و استوار امکانی در فرموله کردن مدل استفاده شده است. از این رو 4 مدل مختلف برای کنترل عدم قطعیت پارامترهای تقاضا و هزینه های حمل ونقل استفاده و نتایج مدل با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین برای حل مدل ریاضی چند هدفه از دو روش دقیق و الگوریتم فراابتکاری استفاده شده است. برای تجزیه و تحلیل مدل ریاضی در سایز کوچک و همچنین تحلیل حساسیت مدل از روش اپسیلون محدودیت تقویت شده و برای حل مثال های عددی در سایزهای بزرگتر از الگوریتم NSGA-II استفاده شده است. همچنین در این مقاله یک راه حل اولیه مبتنی بر اولویت بندی برای الگوریتم فرا ابتکاری استفاده شده است.
یافته هانتایج تحلیل ها نشان می دهد افزایش نرخ عدم قطعیت، اگرچه منجربه افزایش فرصت های شغلی شده است، هزینه های کل و میزان انتشار گازهای گلخانه را نیز افزایش داده است. همچنین، بررسی ها نشان می دهد روش RPP-III بالاترین هزینه استواری مدل را با کمترین انحراف معیار کسب کرده است. در تحلیل قابلیت اطمینان، این موضوع مشاهده گردید که هر چه نرخ خرابی تسهیلات بالاتر باشد، تعداد مراکز تولید و مراکز توزیع مکان یابی شده افزایش می یابد. این موضوع منجر به افزایش هزینه های کل، افزایش میزان انتشار CO2 و همچنین افزایش تعداد فرصت های شغلی شده است. با تجزیه و تحلیل 15 مثال عددی نیز مشاهده گردید که NSGA-II از کارایی بالایی در حل مدل ریاضی نسبت به اپسیلون محدودیت تقویت شده برخوردار است.
نتیجه گیرینتایج بدست آمده در این تحقیق، به مدیران در راستای اتخاذ تصمیمات استراتژیکی نظیر مکان یابی تسهیلات و تاکتیکی نظیر مسیریابی وسیله نقلیه کمک شایانی می نماید تا بتوانند در شرایط عدم قطعیت بازار تصمیمات مناسبی را اخذ کنند. با توجه به اینکه در این مدل، تصمیمات و مفروضات مختلف و نزدیک به دنیای واقعی لحاظ شده است، مدل ریاضی می تواند در صنایع پخش، مخصوصا کالاهای دارویی و الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: مکان یابی-مسیریابی، مسیریابی دوسطحی، عدم قطعیت، استوار امکانی، الگوریتم فراابتکاری، قابلیت اطمینانIntroduction and objectivesUrban development and the increase in intercity and intracity transportation have led to a significant rise in transportation costs. This rise in cost increases the final product price and consequently the product's market price. Additionally, the economic aspect is not the only concern; increased transportation results in higher CO2 emissions. These issues have driven the design of various transportation and vehicle routing models, including the vehicle location-routing problem. Facility location is a strategic decision due to the high costs associated with constructing and locating facilities. On the other hand, routing decisions depend on location decisions and are considered mid-term and short-term decisions.In this study, a mathematical model for vehicle location-routing under uncertainty conditions and considering reliability is developed to simultaneously optimize sustainability objective functions while maintaining minimum reliability levels. The sustainability objectives in this study include minimizing total costs, minimizing CO2 emissions, and maximizing job opportunities based on integrated strategic and tactical decisions. The primary focus of this paper is decision-making for optimal transportation routing, considering time windows and the reliability of facility location based on their failure rates.
MethodsGiven the uncertainty of the mathematical model parameters, various fuzzy and robust possibilistic programming methods were employed to formulate the model. Four different models were used to manage the uncertainty of demand parameters and transportation costs, and the results were compared. Additionally, two methods—an exact solution approach and a meta-heuristic algorithm—were employed to solve the multi-objective mathematical model. The enhanced epsilon constraint method was used to analyze small-scale mathematical models and conduct sensitivity analyses, while the NSGA-II algorithm was applied to solve larger-scale numerical examples. Furthermore, an initial solution based on prioritization was utilized for the meta-heuristic algorithm.
Results and discussionThe results indicate that although an increase in uncertainty rates leads to more job opportunities, it also raises total costs and greenhouse gas emissions. Additionally, the analysis reveals that the RPP-III method achieves the highest model robustness cost with the lowest standard deviation. In the reliability analysis, it was observed that higher facility failure rates result in an increased number of located production and distribution centers. This, in turn, leads to higher total costs, increased CO2 emissions, and more job opportunities. By analyzing 15 numerical examples, it was also found that NSGA-II is highly efficient in solving the mathematical model compared to the enhanced epsilon constraint method.
ConclusionThe findings of this research assist managers in making strategic decisions such as facility location and tactical decisions such as vehicle routing in the context of market uncertainty. Given that the model incorporates various realistic decisions and assumptions, the mathematical model can be effectively applied in distribution industries, particularly for pharmaceutical and electronic goods.
Keywords: Location-Routing, Two-Echelon Routing, Uncertainty, Robust Possibilistic, Meta-Heuristic Algorithm, Reliability -
اخیرا زنجیره تامین کالاهای فاسدشدنی با توجه به تاثیرشان بر زندگی انسان مورد توجه قرار گرفته اند. از سوی دیگر در صنعت بسته بندی، با در نظر گرفتن کاغذ به عنوان ماده اولیه و فسادپذیر به دلیل ماهیت جذب آب، پوسیدگی شدید در مقابل نور آفتاب، اشتعال پذیری و خاکستر شدن و درنهایت تاثیر بر کیفیت نهایی محصول تولیدشده از این موضوع مستثنی نبوده است. سطح بالای سرعت تغییرات و ابهام در تصمیمات، پیش بینی شرایط آینده زنجیره های تامین را به امری غیر ممکن مبدل ساخته است. از این رو، طراحی و استفاده از یک مدل ریاضی برای طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته، با در نظر گرفتن قیمت گذاری بهینه محصولات ، نرخ بازگشت و تقاضا همراه با در نظر گرفتن هدر رفت مواد در سیستم به شدت مورد نیاز است. در ابتدا زنجیره تامین صنعت کاغذ-کارتن طراحی و با برنامه ریزی آمیخته عدد صحیح مدل سازی شده، سپس با توجه به حجم بالای محاسبات و داده های مسئله و همچنین عدم توانایی رویکردهای حل دقیق، رویکرد فرا ابتکاری جستجوی هارمونی جهت حل مدل استفاده گردیده است. مسئله یک مدل تک هدفه بوده که هزینه های سیستم را با لحاظ نمودن ملاحظات زیست محیطی حداقل می نماید. پژوهش حاضر نشان می دهد که افزایش قیمت دارای تاثیر مثبت بر نرخ بازگشت محصول و کاهش سطح فساد محصول دارد. در انتها برای اعتبارسنجی مدل، حل عددی یک شبکه حلقه بسته در این صنعت ارائه گردیده است.
کلید واژگان: زنجیره تامین حلقه بسته، مدل سازی حلقه بسته، برنامه ریزی مختلط، الگوریتم فراابتکاری، جستجوی هارمونیRecently, the supply chain of perishable goods, have been considered due to their impact on human life. On the other hand, in the packaging industry, considering paper as a primary and perishable material due to the nature of water absorption, severe rotting in front of sunlight, flammability and turning to ash and finally affecting the final quality of the product produced from this issue. It is not excluded, it has attracted more attention. The high level of speed of changes and ambiguity in decisions has made it impossible to predict the future conditions of supply chains. Therefore, the design and use of a mathematical model for the design of the closed-loop supply chain network, taking into account the optimal pricing of products, the return rate and demand, along with taking into account the wastage of materials in the system, is strongly needed. At first, the supply chain of the paper-cardboard industry was designed and modeled with mixed integer programming, then due to the high volume of calculations and data of the problem, we can't receive exact solution approaches, the innovative approach of searching for harmony was used for the solution. . The problem is a single-objective model that minimizes system costs by considering environmental considerations. The present research shows that the price increase has a positive effect on the product return rate and reducing the level of product corruption. Finally, to validate the model, the numerical solution of a closed loop network has been done in this industry.
Keywords: Closed-Loop Supply Chain, Closed-Loop Modeling, Mixed Programming, Meta-Heuristic Algorithm, Harmony Search -
آلودگی های زیست محیطی به یکی از مهم ترین دغدغه های انسان تبدیل شده است. امروزه حجم بالای زباله های صنعتی ایجادشده توسط محصولات نظامی، فشار نهادههای زیست محیطی و همچنین کمبود منابع، صنایع تولیدکننده در این حوزه را ترغیب کرده تا به سمت پیاده سازی زنجیره تامین حلقه بسته حرکت کنند. هدف اصلی این پژوهش طراحی مدل ریاضی توانمندسازی قابلیت های زیست محیطی زنجیره تامین حلقه بسته است. این پژوهش، ازنظر هدف، یک تحقیق کاربردی و ازنظر جمع آوری داده ها و اطلاعات و روش تجزیه وتحلیل یک تحقیق کمی است. بنابراین یک مدل برنامه ریزی ریاضی فازی طراحی شده است. مدل ارائه شده مبتنی بر چهار هدف است که هدف اول آن حداقل ساختن نشر آلایندگی؛ هدف دوم، حداقل ساختن زباله های زیست محیطی؛ هدف سوم، حداقل ساختن هزینه و هدف چهارم، حداقل ساختن خطر تامین مواد اولیه است. پس از طراحی مدل، اعتبارسنجی مدل با حل آن در ابعاد کوچک صورت گرفته است و سپس با استفاده از چهار الگوریتم NSGAII,MOPSO,MOACO,MOSA مدل در ابعاد متوسط و بزرگ حل و نتایج آن باهم مقایسه شده است. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت، واکنش مدل نسبت به پارامترهای مختلف بررسی شده است. نتایج نشان داده، ملاحظات هم زمان ابعاد زیست محیطی، اقتصادی و خطر در پارامترها به بهبود عملکرد زنجیره تامین حلقه بسته ازنظر توانمندسازی قابلیت های زیست محیطی و سودآوری منجر می شود.
کلید واژگان: زنجیره تامین حلقه بسته، صنایع نظامی، الگوریتم فرا ابتکاری، مدل سازی ریاضی، محیط زیستJournal of Strategic Management Studies of National Defense Studies, Volume:7 Issue: 28, 2024, PP 105 -135Environmental pollution has become one of the most important human concerns. Today, the high volume of industrial waste created by military products, environmental pressures and lack of resources have promoted the manufacturing industries in this field to move towards the implementation of a closed loop supply chain. The main goal of this article is to design a mathematical model to empower the environmental capabilities of the closed loop supply chain. This research is an applied research in terms of purpose and a quantitative research in terms of data and information collection and analysis method. Therefore, a fuzzy mathematical programming model has been designed. The presented model is a 4-objective model, the first objective of which is to minimize emissions, the second objective is to minimize environmental waste, the third objective is to minimize cost, and the fourth objective is to minimize the risk of raw material supply. After designing the model, validation of the model has been done by solving it in small dimensions and then using four algorithms NSGAII, MOPSO, MOACO, MOSA to solve the model in medium and large dimensions and its results have been compared. Based on the results of sensitivity analysis of the model, the response of the model to different parameters has been investigated. The results show that the simultaneous consideration of environmental, economic and risk dimensions in the parameters leads to the improvement of the performance of the closed loop supply chain in terms of empowering the environmental capabilities and profitability.
Keywords: Closed Loop Supply Chain, Military Industry, Meta-Heuristic Algorithm, Mathematical Modeling, environment -
In recent decades, the integrated optimization approach of information-based logistics systems has been one of the most important aspects of optimization in supply chain management. This approach deals with the simultaneous investigation of dependencies between facility location, allocation of suppliers/customers to facilities, the structure of transportation routes, planning, and inventory control. One of the most critical issues related to logistics is location routing. Therefore, in this research, a multi-objective mathematical model for locating and routing multiple perishable goods is presented, considering the objectives of minimizing logistics costs and transportation costs, minimizing product distribution time among customers, and maximizing customer service. Among the most critical limitations considered are the capacities of suppliers, vehicles, and producers and the soft time window of product distribution. Due to the uncertainty in the number of customers' orders for product delivery in the supply chain and the large volume of big data, the queue model based on M/M/C/K was introduced in the fuzzy conditions of customer demand. Finally, the mathematical model was optimized and analyzed with MOSA and MOKA. The analysis results of two meta-heuristic algorithms in the studied problem showed that the MOSA has better efficiency.
Keywords: Smart Location-Routing, perishable goods, Queuing theory, Meta-heuristic algorithm, big data analysis -
هدف
انتخاب تامین کننده و تخصیص سفارش از وظایف اصلی شرکت ها در مدیریت زنجیره تامین سبز است. در اکثر مطالعات پیشین، این دو وظیفه به عنوان مسایل مستقل در نظر گرفته شده است. این مسیله، به خصوص در مدیریت زنجیره تامین سبز اهمیت زیادی دارد و نیازمند است که معیارهای کمی و کیفی در آن لحاظ شود؛ اما گاهی این معیارها متناقض است و باید موازنه شود. ارایه چارچوبی که بتواند این دو مسیله را به صورت هم زمان در نظر گیرد و علاوه بر لحاظ کردن معیارهای مدیریت زنجیره تامین سبز، میزان سفارش های تخصیص یافته به تامین کنندگان را تعیین کند، ضروری است.
روشرویکرد پیشنهادی شامل دنپ فازی، تاپسیس فازی و مدل بهینه سازی دوهدفه است. در مرحله اول با استفاده از دنپ فازی، وزن معیارها شامل معیارهای سنتی و سبز به دست آمد؛ سپس با استفاده از تاپسیس فازی، تامین کنندگان ارزیابی شدند. برای تخصیص سفارش ها، یک مدل برنامه ریزی دوهدفه با اهداف کمینه کردن هزینه کل زنجیره تامین و بیشینه سازی ارزش خرید کل فرموله شد. تابع هدف اول، قیمت خرید، هزینه های متغیر تامین کنندگان، هزینه های سفارش دهی و راه اندازی، نگهداری خریدار و تامین کنندگان را شامل می شود. همچنین تابع هدف دوم، تضمین می کند که سفارش بیشتری به تامین کنندگانی تخصیص یابد که امتیاز بیشتری در فرایند ارزیابی تامین کنندگان کسب کرده اند. محدودیت های مدل نیز عبارت اند از: ظرفیت تامین کنندگان، تقاضای خریدار و محدودیت های مرتبط با تخفیف تامین کنندگان. با توجه به دوهدفه بودن مدل ریاضی، از روش معیار جهانی استفاده شد تا مسیله دوهدفه، به مسیله تک هدفه تبدیل شود. مطابق با این روش، انحراف های نسبی اهداف، از مقادیر بهینه تک هدفه هر هدف کمینه سازی شد. همچنین با توجه به غیرخطی بودن مدل ریاضی الگوریتم فراابتکاری، جستوجوی هارمونی برای مسیله طراحی و برای مواجهه با محدودیت های مسیله، یک الگوریتم ترمیم پیشنهاد شد.
یافته هابرای شناسایی معیارها از نتایج مطالعات پیشین و نظرسنجی از خبرگان استفاده شد که شامل معیارهای سنتی و سبز است. نتایج دنپ فازی نشان داد که اعتبار تامین کننده مهم ترین معیار است و بعد از آن کیفیت، خرید سبز، طراحی سبز، حمل ونقل سبز، تولید سبز، تحویل به موقع و فاصله در رتبه های بعدی قرار دارند. همچنین، تمامی معیارها روی اعتبار تامین کننده تاثیرگذارند. سپس شش تامین کننده با توجه به معیارها با استفاده از تاپسیس فازی ارزیابی شدند و امتیاز نهایی آن ها، به عنوان وزن های تامین کنندگان در تابع هدف دوم مدل ریاضی استفاده شد. برای اعتبارسنجی رویکرد پیشنهادی، یک مطالعه موردی با داده های واقعی در حوزه تامین تجهیزات پزشکی بررسی و جواب بهینه مسیله ارایه شد. در ادامه با تغییر وزن توابع هدف در مسیله تک هدفه، جواب های پارتو مسیله شناسایی شدند. رویکرد پیشنهادی با در نظر گرفتن معیارهای سبز، تخصیص بهینه را به تامین کنندگان انجام می دهد.
نتیجه گیرینتایج نشان می دهد که تصمیم گیرنده می تواند با توجه به جواب های پارتوی مسیله، بهترین جواب را طوری انتخاب کند که موازنه صحیحی بین هزینه های زنجیره و ارزش خرید صورت گیرد.
کلید واژگان: الگوریتم فراابتکاری، انتخاب تامین کننده سبز، برنامه ریزی دوهدفه، تاپسیس فازی، دنپ فازیObjectiveIn the realm of green supply chain management, the pivotal responsibilities of companies involve supplier selection and order allocation. These tasks were treated as independent challenges in prior studies. This issue holds significant importance within the context of green supply chain management, demanding the simultaneous consideration of both quantitative and qualitative criteria. These criteria, at times conflicting, necessitate an in-depth analysis of trade-offs. There is a pressing need for a comprehensive framework capable of concurrently addressing both aspects. In addition to accommodating green criteria, such a framework should enable the determination of order quantities allocated to suppliers.
MethodsThe utilized approach in the present study included Fuzzy DNP, Fuzzy TOPSIS, and a Bi-objective optimization model. In the first stage, the criteria weights, encompassing both traditional and green criteria, were determined using the fuzzy DNP. Subsequently, the suppliers' scores were computed using the fuzzy TOPSIS. In the second stage, a non-linear bi-objective model was formulated, aiming to minimize the total cost and maximize the purchased value. The first objective function comprised the purchase price, suppliers' variable costs, ordering and setup costs, as well as buyer's and suppliers' inventory holding costs. Additionally, the second objective function ensured a higher allocation of orders to suppliers who had achieved a superior score in the supplier evaluation process. The model's constraints encompassed the suppliers' capacity, buyer's demand, and constraints associated with the suppliers' discounts. Acknowledging the bi-objective nature of the mathematical model, the Global Criterion method was employed to transform the bi-objective problem into a single-objective one. According to this method, the relative deviations of the objectives from their corresponding single-objective optimal values were minimized. Furthermore, due to the non-linearity of the mathematical model, a harmony search algorithm was developed for the problem, and a repair algorithm was proposed to handle constraints in the problem.
ResultsThe previous studies and expert opinions were utilized to identify the criteria, encompassing both traditional and green criteria. The results of fuzzy DANP indicated that the supplier's credit holds the utmost importance, followed by quality, green purchasing, green design, green transportation, green production, on-time delivery, and distance. Furthermore, all criteria exhibit an effect on the supplier's credit. Subsequently, six suppliers underwent evaluation based on the criteria using fuzzy TOPSIS, and their final scores were employed as the suppliers' weights in the second objective function of the mathematical model. To validate the proposed approach, a case study with real data in the field of the medical equipment supply chain was examined, and the optimal solution to the problem was presented. Subsequently, by adjusting the weights of the objective functions in the single-objective problem, the Pareto solutions were identified. The proposed approach facilitates the optimal allocation to the suppliers by considering the green criteria.
ConclusionThe results showed that a decision maker can choose the best solution according to the Pareto solutions in such a way that there is a correct trade-off between the supply chain costs and purchased value.
Keywords: Bi-objective programming, Fuzzy DANP, fuzzy topsis, green supplier selection, Meta-heuristic algorithm -
هدفبهینه سازی تجهیز و تخصیص منابع مالی در سیستم بانکی، به منظور کاهش هزینه های جمع آوری منابع مالی و نیز، افزایش درآمد ناشی از توزیع این منابع مالی در قالب انواع تسهیلات، از اهمیت بسیاری برخوردار است. در این پژوهش با معرفی یک مدل ریاضی چندهدفه، ضمن در نظرگرفتن محدودیت های مترتب بر مسیله، یک مدل ریاضی برای تجهیز و تخصیص بهینه منابع مالی ارایه شده است.روشپس از مرور ادبیات و بررسی مطالعات پیشین انجام شده در زمینه موضوع پژوهش، با بهره بردن از نظر خبرگان بانکی، توابع هدف بیشینه سازی درآمد ناشی از تخصیص منابع و کمینه سازی هزینه های ناشی از تجهیز منابع تعریف شد. در ادامه، محدودیت های حاکم بر مسیله با توجه به قوانین و مقررات بانک مرکزی و نیز، مقررات مالی حاکم بر کسب وکار سیستم بانکی تعریف شد. پس از تعریف وکدنویسی مدل، مسیله با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری ژنتیک چندهدفه، بهینه سازی ازدحام ذرات و فاخته حل شد و در نهایت، میزان کارایی الگوریتم ها در ارایه جواب مطلوب، مقایسه شد.یافته هانتایج پژوهش حاکی از آن است که در صورت تجهیز و تخصیص علمی منابع سیستم بانکی، ریسک های اعتباری و عملیاتی بانک کاهش می یابد.نتیجه گیرینتایج پژوهش نشان داد که چنانچه در سیستم بانکی از مدل ارایه شده در این پژوهش استفاده شود، سودآوری سیستم بانکی در نتیجه تجهیز و تخصیص بهینه منابع مالی، به میزان چشمگیری افزایش می یابد.کلید واژگان: الگوریتم فراابتکاری، تجهیز منابع، تخصیص منابع، مدل ریاضی چندهدفهObjectiveAs economic enterprises that seek to earn a profit, banks collect and accept financial resources from depositors in the form of financial intermediaries. They allocate the resources to economic activities (investors) by providing various facilities. Therefore, banks play a very sensitive and important role in the economic system of a country and have a significant effect in regulating the economic relationships in society. Banks need to pay attention to the accurate allocation of facilities and resources. Accordingly, in today's financial landscape, effective asset and debt management has become a crucial component for the success of banks and other financial institutions. It is now essential to optimize the provision and allocation of financial resources in the banking system to reduce the costs of collecting financial resources and increase income via the distribution of financial resources in the form of various facilities. Introducing a multi-objective mathematical model and considering the limitations of the problem, this study seeks to present a mathematical model for equipping and optimal allocation of financial resources.MethodsAfter reviewing the literature and previous studies conducted in the field of the research topic, using the opinions of banking experts, the researchers defined the objectives of the study as maximizing the income from the allocation of resources and minimizing the costs from the collection of resources. The first objective was defined to maximize the income from the payment of facilities (allocation of financial resources) and the second objective was defined to minimize the costs of the collection of financial resources (equipment of financial resources). The objectives were determined according to the rules and regulations of the Iran Central Bank as well as the financial regulations governing the business of the Iranian banking system. After defining and coding the model, the problem was solved using meta-heuristic algorithms. Finally, the effectiveness of the algorithms in providing the desired answer was assessed. Due to the NP-HARD nature of the problem, three meta-heuristic algorithms NSGAII, MOPSO, and CUCKOO were chosen to solve the problem. Due to the high efficiency of the MATLAB program, this software was used to perform the coding and calculations.ResultsThe results of the research indicated that the credit and operational risks of the bank will be reduced in case the banking system's resources are equipped and allocated scientifically. The achieved results from the evaluation of the algorithms confirmed the superiority of the mass particle swarm algorithm (MOPSO) over the other two algorithms. Long calculation time was found to be one of the disadvantages of genetic algorithms. Also, in the evaluation of various indices, the cuckoo algorithm did not demonstrate any significant advantage over the other two algorithms under scrutiny.ConclusionThe results showed that thanks to its optimal allocation of financial resources, the model presented by this study can significantly increase the profitability of banks.Keywords: Meta-heuristic algorithm, Multi-objective mathematical model, Resource Allocation, Resource equipping
-
با توجه به اهمیت اعطای اعتبار در نظام بانکی، استفاده از عوامل موثر بر اعتبارسنجی جهت تصمیم گیری در اعتباردهی، بسیار مهم است. با توجه به این مهم، تحقیق حاضر به شناسایی و اولویت بندی ویژگی های تاثیرگذار در اعتبارسنجی مشتریان با استفاده از دیدگاه متخصصان و کارشناسان بانکی شهر کرمان و تطابق آن با شاخص های موجود در مدل های استخراج شده از روش هوش مصنوعی پرداخته است. هدف این است که آیا بین نظرات انسانی که ناشی از دانش و تجربه است و نظرات هوش مصنوعی که به مسیله به صورت مدل سازی جعبه سیاه نگاه می کنند، تطابق وجود دارد یا خیر. داده های موردنیاز به روش پرسشنامه و الگوریتم باینری کوانتومی جمعیت ذرات، جمع آوری شده و به ترتیب به روش دلفی و فرا ابتکاری موردبررسی قرارگرفته اند. نتایج حاکی از آن است که شاخص های منتخب دو روش 80 درصد همپوشانی داشته اند. با توجه به نتایج تحقیق و دقت بالای تکنیک های هوش مصنوعی، پیشنهاد می شود جهت اعطای اعتبار به مشتریان در بانک ها و موسسات مالی و اعتباری، وزن بالاتری برای شاخص های مذکور لحاظ شود.کلید واژگان: اعتبارسنجی، دلفی، الگوریتم فرا ابتکاری، بازشناسی الگو، انتخاب ویژگیStudy of Banking Customers Credit Scoring Indicators Using Artificial Intelligence and Delphi MethodWith the importance of lending in the banking industry, it is very important to use the indicators affecting credit to decide on lending. The purpose of the present study is to identify and prioritize the effective features in customer accreditation using the viewpoints of bank experts in Kerman and to compare them with existing indicators in models extracted from Meta-Heuristic and Artificial Intelligence methods. The aim is to find out whether there is a match between the human views that arise from knowledge and experience and the views of artificial intelligence that look at the problem as black-box modeling. Required data were collected by questionnaire method and Quantum Binary particle swarm optimization algorithm and analyzed by Delphi. The results show that the selected indices have 80% overlap between the two methods. Due to the results of research and high accuracy of artificial intelligence techniques, it is suggested that in order to give credit to customers in banks and financial and credit institutions, to consider a higher weight for these indicators.Keywords: Credit Scoring, Delphi, Meta-Heuristic Algorithm, Pattern recognition, Feature Selection
-
با توجه به افزایش حجم داده ها و اطلاعات در سالهای اخیر مساله انتخاب مناسبترین ویژگی جهت تصمیم گیری اهمت فراوانی یافته است. روش های کلاسیک انتخاب ویژگی نمی توانند بر روی داده های بزرگ به درستی عمل نمایند. از آنجا که مسیله انتخاب ویژگی یک مساله سخت و پیچیده است، استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری جهت حل این مساله مناسب به نظر می رسد. در این مقاله الگوریتم فرا ابتکاری جدیدی با الهام از کوچ عشایر جهت حل مساله انتخاب ویژگی ارایه شده است. این الگوریتم به افتخار ایل قشقایی نامگذاری شده است. در این الگوریتم ترکیبی تابع تناسبی مبتنی بر الگوریتم انتخاب ویژگی و براساس کمینه سازی تعداد ویژگی ها و میزان خطای داده ها با استفاده از نتایج شبکه عصبی طراحی شد. سپس الگوریتم فرا ابتکاری قشقایی بر روی این تابع تناسب پیاده سازی شد و نتایج با الگوریتم های فرا ابتکاری مشهور ژنتیک و ازدحام ذرات مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج آزمون فرض نشان داد که الگوریتم بهینه سازی قشقایی جهت حل مساله انتخاب ویژگی توسط الگوریتم ژنتیک و ازدحام ذرات مغلوب نمی گردد و به لحاظ همگرایی به جواب بهینه به خوبی آنها عمل می کند.
کلید واژگان: مساله انتخاب ویژگی، الگوریتم فرا ابتکاری، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ازدحام ذرات، الگوریتم قشقاییDue to the increase in the volume of data and information in recent years, the issue of choosing the most appropriate feature for decision making has become very important. Classic attribute selection methods cannot work well on big data. Because feature selection is a complex problem, it seems appropriate to use meta-heuristic algorithms to solve this problem. In this paper, a new meta-heuristic algorithm inspired by nomadic migration to solve the feature selection problem is presented. This algorithm is named in honor of the Qashqai tribe. In this hybrid algorithm, the proportional function was designed based on the feature selection algorithm and based on minimizing the number of features and the amount of data error using neural network results. Then the Qashqai meta-heuristic algorithm was implemented on this fitness function and the results were compared with the well-known meta-heuristic algorithms of genetics and particle swarm. The results of the hypothesis test showed that the Qashqai optimization algorithm to solve the feature selection problem by the genetic algorithm and particle swarm is not defeated and in terms of convergence to the optimal solution works well.
Keywords: Feature Selection Problem, Meta-Heuristic Algorithm, Genetic algorithm, Particle Swarm Algorithm, Qashqai Algorithm -
راهکار اصلی دستیابی همزمان شرکت ها به اهداف اقتصادی و زیست محیطی پیاده سازی زنجیره تامین حلقه بسته میباشد. هدف اصلی این پژوهش طراحی مدل ریاضی توانمند سازی قابلیت های زیست محیطی و سودآوری زنجیره تامین حلقه بسته در صنایع نظامی میباشد. مدل ارایه شده یک مدل 4 هدفه بوده که هدف اول آن حداقل ساختن نشر الایندگی, هدف دوم حداقل ساختن زباله های زیست محیطی, هدف سوم حداقل ساختن هزینه و هدف چهارم حداقل ساختن ریسک تامین مواداولیه است. پس از طراحی مدل , اعتبار سنجی مدل با حل آن در ابعاد کوچک صورت گرفته است و سپس با استفاده از چهار الگوریتم NSGAII,MOPSO,MOACO,MOSA حل مدل در ابعاد متوسط و بزرگ حل و نتایج آن با هم مقایسه گردیده است. بر اساس نتایج تنظیم پارامترهای مدل صورت گرفته و واکنش مدل نسبت به پارامترهای مختلف بررسی گردیده است. نتایج نشان داده ، ملاحظات هم زمان ابعاد زیست محیطی ,اقتصادی در پارامترها به بهبود عملکرد زنجیره تامین حلقه بسته از نظر توانمند سازی قابلیت های زیست محیطی و سودآوری منجر می شود.
کلید واژگان: زنجیره تامین حلقه بسته، صنایع نظامی، الگوریتم فراابتکاری، مدل سازی ریاضی، محیط زیستThe main solution for companies to simultaneously achieve economic and environmental goals is to implement a closed loop supply chain. The main goal of this research is to design a mathematical model to empower the environmental capabilities and profitability of the closed loop supply chain in military industries. The presented model is a 4-objective model, the first objective of which is to minimize emissions, the second objective is to minimize environmental waste, the third objective is to minimize cost, and the fourth objective is to minimize the risk of raw material supply. After designing the model, validation of the model has been done by solving it in small dimensions and then using four algorithms NSGAII, MOPSO, MOACO, MOSA to solve the model in medium and large dimensions and its results have been compared. Based on the results, the parameters of the model have been adjusted and the response of the model to different parameters has been investigated. The results show that simultaneous consideration of environmental and economic dimensions in the parameters leads to the improvement of the performance of the closed loop supply chain in terms of empowering the environmental capabilities and profitability.
Keywords: Closed loop supply chain, military industry, Meta-heuristic Algorithm, Mathematical Modeling, environment -
در بحث امدادرسانی به مصدومان بلایای طبیعی و غیرطبیعی، هدف اصلی یک زنجیره امدادرسانی این است که اقلام موردنیاز مصدومان مانند آب و مواد غذایی، مواد دارویی، پناهگاه و سایر ملزومات در سریع ترین زمان ممکن در دسترس مصدومان قرار بگیرد تا از تعداد مرگ ومیر ناشی از وقوع بلایا تا حد امکان کاسته شود؛ بنابراین طراحی و توسعه و اجرایی کردن یک زنجیره امدادرسانی می تواند نقش مهم و بزرگی در دست یافتن به یک پاسخ مناسب ایفا کند. بارزترین تفاوت ها در بحث برخورد با زنجیره امدادرسانی ، غیرقابل پیش بینی بودن تقاضا از نظر زمان، مکان، نوع، مقیاس و حجم آن است. دلایل دیگر پیچیدگی مدیریت چنین زنجیره هایی وقوع ناگهانی یک تقاضا در مقدار زیاد و فرصت بسیار کوتاه برای تامین حجم وسیعی از کالاها، کمبود منابع شامل کالاها، نیروی امدادرسانی، فناوری مناسب، ظرفیت حمل ونقل، ضرورت تامین به موقع و به میزان کافی ملزومات بعد از وقوع حادثه و ریسک های موجود در محیط امدادرسانی است. در پژوهش حاضر، یک مدل ریاضی برای مسیله مکان یابی موجودی برای برنامه ریزی پاسخ به تلفات ارایه شده است؛ همچنین ازآنجاکه مدل ریاضی ارایه شده جزو مسایل Np-hard محسوب می شود، برای حل آن از الگوریتم های فراابتکاری استفاده شده است.کلید واژگان: زنجیره امدادرسانی، مکان یابی، موجودی، الگوریتم فراابتکاریWhen it comes to providing aid to the victims of natural and unnatural disasters, the main goal of a relief chain is to provide the items needed by the victims such as water and food, medicine, shelter and other necessities to reduce the number of deaths caused by reduce the occurrence of disasters as much as possible; therefore, designing, developing and implementing a relief chain can play an important role in finding a suitable answer. The most obvious differences in dealing with the relief supply chain are the unpredictability of demand in terms of time, place, type, scale and volume. Other reasons such chains are the sudden occurrence of a large amount of demand and a very short opportunity to provide a large amount of goods, lack of resources including goods, relief forces, appropriate technology, transportation capacity, the need to provide timely and sufficient supplies after the accident, and the risks in the relief environment. In the present research, a mathematical model for the location-inventory problem for planning response to casualties is presented; also, due to the NP-hard nature of the problem considered, meta-heuristic algorithms were used to solve it.Keywords: Relief Supply chain, Location, Inventory, Meta-Heuristic Algorithm
-
در اقتصاد جهان امروز شرکت ها باید همه فعالیت ها و توانمندی های خود را متوجه رضایت مشتری کنند، زیرا مشتریان تنها منبع برگشت سرمایه هستند. از طرفی رضایتمندی مشتریان در شرکت های تهیه و توزیع کالاهایی با عمر کوتاه به خصوص مواد غذایی، به سبب خصوصیات ویژه و فاسد شدنی محصولات، اهمیت موضوع را دوچندان کرده است. از این رو هدف اصلی این مقاله بیشینه کردن رضایتمندی مشتریان در شبکه زنجیره تامین مواد غذایی می باشد. لذا در این مقاله، مدل ریاضی جدیدی برای یکپارچه سازی تصمیمات تامین و توزیع اقلام غذایی در شرایط عدم قطعیت (مدت زمان سفر وسیله نقلیه) توسعه داده شده است که اهداف آن، کمینه کردن مجموع زمان های زودکرد و دیرکرد تحویل سفارشات به مشتریان و بیشینه کردن کیفیت محصولات تحویلی به مشتریان است. مدل ریاضی چند هدفه ارایه داده شده در این مقاله، از نوع مسایل NP-hard است، بنابراین از الگوریتم فراابتکاری NSGA-II و یک الگوریتم فراابتکاری دیگر به نام «سفر در طول تاریخ چند هدفی» (MOTTH) برای حل مدل استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی، نتایج این الگوریتم ها با نتایج حل دقیق روش محدودیت اپسیلون تقویت شده، مقایسه شده است. همچنین نتایج دو الگوریتم NSGA-II و MOTTH نیز با یکدیگر مقایسه شده است که نتایج مقایسات، نشان دهنده عملکرد بهتر الگوریتم فراابتکاری MOTTH می باشد. برای مدل سازی ریاضی این تحقیق، از منابع موجود در ادبیات و برای حل مدل از دو نرم افزار GAMS و MATLAB استفاده شده است.کلید واژگان: اقلام فاسدشدنی، زنجیره تامین، فراابتکاری، محدودیت اپسیلون تقویت شده، مواد غذائیIntroductionIn today's world economy, companies must focus all their activities and capabilities on customer satisfaction because customers are the only source of return on investment. Besides, customer satisfaction in supplying and distributing short-lived commodities especially food, due to their special and perishable properties, has doubled the importance of the issue. When a vehicle carries the demand of a number of customers in one shipment, due to the long travel time and the frequent opening of the refrigerator door, the quality of the remaining products in the vehicle decreases and, as a result, the satisfaction of customers reduces. The main purpose of this article is to maximize customer satisfaction in the food supply chain network. The study integrates the decisions of the different parts of a food supply chain under uncertainty. The first part includes food suppliers. Because the studied supply chain is multi-commodity, one supplier is not able to supply all the food. Therefore, it can supply part of the customer needs according to its conditions and expertise. The second part includes the heterogeneous transport fleet, which serves as a VRP problem. Thus, a vehicle can receive food from a supplier and deliver it to customers located in different geographical locations. In addition, the preparation time of vehicles is also considered as a constraint. The transport fleet consists of several refrigerated vehicles with different carrying capacities and speeds. Since one vehicle is not able to carry all the orders, each product, according to the required temperature and storage conditions, must be transported by vehicles specific to that product. Also, due to weather and traffic conditions, the vehicle travel time is not definite. So, in this study, the uncertainty of vehicle travel time (triangular fuzzy) is taken into account too. The third part of this supply chain includes end users, whose geographical location and the amount of demand of each is definite and specific. There is a time window like (x,y) for each user. If the orders are delivered to the customer before time x, it will cause earliness. If it is delivered after time y, it will cause tardiness. The objectives of this study are minimizing the sum of tardiness and earliness of deliveries to customers and maximizing the quality of products delivered to them.MethodologyA mathematical model of the problem is presented, and the augmented ε constraint method is used to solve the model. It has been shown that the exact solution method cannot solve large-scale problems within a reasonable time. Therefore, meta-heuristic algorithms should be used. This research has presented the MOTTH meta-heuristic algorithm, which is a new development of the genetic algorithm and is inspired by the long-standing human desire to travel throughout history. In this algorithm, the best solutions of the current generation replace the worst solutions of R generations, and, thus, the algorithm’s premature convergence is prevented and more solutions are searched in the solution area.Results and DiscussionAs the mathematical model was solved through the augmented ε constraint method, the relationship between the two objective functions was explained. It was also shown that an increase in the quality of the products delivered to customers leads to a rise in the sum of the tardiness and earliness of deliveries to customers. Therefore, considering the importance of each of the objective functions, every company should establish a balance between the two objective functions.For validation, the results of the NSGA-II and MOTTH algorithms were compared with those of the exact solution of the augmented constraint method. The results of the algorithms were also compared. It was shown that the MOTTH meta-heuristic algorithm performs better. For the mathematical modeling of this research and for solving the model, the resources available in the literature and the GAMS and MATLAB software programs were used respectively.ConclusionAccording to the results of this study, a practical suggestion for frozen food supply chain managers is to use the MOTTH algorithm. This algorithm offers better solutions than the NSGA-II algorithm, the sum of tardiness and earliness of deliveries to customers is less, and the quality of the products delivered to customers remains higher. Moreover, the use of frozen food trucks partitioned with separate doors and equipped with cooling systems is another practical suggestion of this research; if the door of a partition is opened and the products are emptied, the other products in the other partitions will not receive a heat shock and their quality does not decline.Keywords: Perishable items, Supply chain, Meta-heuristic algorithm, Augmented constraint, Food
-
هدف
پیدا کردن زیرمجموعه ای از مجموعه ویژگی ها، مسئله ای است که در زمینه های مختلفی مانند یادگیری ماشین و شناسایی آماری الگوها، کاربرد گسترده ای دارد. با توجه به اینکه افزایش تعداد ویژگی ها، هزینه محاسباتی سیستم را به طور تصاعدی افزایش می دهد، این پژوهش به دنبال طراحی و پیاده سازی سیستم هایی با کمترین تعداد ویژگی و کارایی قابل قبول است.
روشبا توجه به لزوم جست وجوی کارآمد در فضای جواب، در این پژوهش برای انتخاب ویژگی در داده های چندکلاسه، از الگوریتم ژنتیک (GA) و الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب (NSGA II) چندهدفه با هدف افزایش دقت طبقه بندی و کاهش تعداد ویژگی ها استفاده شده است. روش ارایه شده، بر مبنای دو روش طبقه بندی ماشین بردار پشتیبان (SVM) و K نزدیک ترین همسایه (KNN) روی 6 مجموعه داده اعتباری به اجرا درآمد و نتایج آن تجزیه و تحلیل شد.
یافته هاالگوریتم ژنتیک و الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب چندهدفه برای افزایش دقت طبقه بندی و کاهش تعداد ویژگی ها در مسئله انتخاب ویژگی در داده های چندکلاسه کارکرد مناسبی دارند. نتایج به دست آمده، نشان دهنده بهبود در دقت طبقه بندی، هم زمان با کاهش چشمگیر در تعداد ویژگی ها در هر دو روش ماشین بردار پشتیبان و نزدیک ترین همسایه است.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج، رویکرد پیشنهادشده در این پژوهش برای مسئله انتخاب ویژگیها کارایی بسیار خوبی دارد.
کلید واژگان: برنامه ریزی چندهدفه، انتخاب زیرمجموعه ویژگی ها، الگوریتم های فرا ابتکاری، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم NSGA IIObjectiveFinding a subset of features is an issue that has been widely used in a variety of fields such as machine learning and statistical pattern recognition. Since increasing the number of features increases the computational cost of a system, it seems necessary to develop and implement systems with minimum features and acceptable efficiency.
MethodsConsidering objective, it's developmental research and in terms of two Meta-heuristic algorithms, namely genetic algorithm (GA) and multi-objective non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA II). The multi-objective method compared to the single-objective method has reduced the number of features to 50% in all instances; it doesn't make much difference in classification accuracy. The proposed method is applied on six datasets of credit data, and the results were analyzed using two common classifiers namely, support vector machine (SVM) and K-nearest neighbors (KNN). Comparing two classifiers applied on datasets, K- nearest neighbors (KNN) compared to the support vector machine (SVM) has shown relatively better performance in increasing the classification accuracy and reducing the number of attributes.
ResultsGenetic algorithm and multi objective non-dominated sorting genetic algorithm have a good performance in increasing the accuracy of classification and reducing the number of attributes in feature selection problem of multi-class data. The results also indicate an increase in classification accuracy, simultaneously with a significant decrease in the number of features in both KNN and SVM methods.
ConclusionAccording to the results, the proposed approach has a high efficiency in features selection problem.
Keywords: Multi-Objective Programming, Feature Subset Selection, Meta-heuristic algorithm, Genetic Algorithm, NSGA II Algorithm -
امروزه موفقیت پلتفرم ها سبب شده است تا مدل کسب و کار پلتفرمی به یک مدل کسب و کار موفق در سطح جهانی تبدیل گردد. اما آنچه موجب ارزش آفرینی پلتفرم می گردد تسهیل تعاملات بوده، که در این راستا تحلیل و بررسی انتظارات خدمت دهندگان و خدمت گیرندگان به عنوان مشتری پلتفرم ها بسیار مهم می باشد. هدف پژوهش طراحی مدل انتظارات مشتریان (خدمت دهندگان و خدمت گیرندگان) در راستای رشد و توسعه پلتفرم با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری و تحلیل عاملی می باشد. لذا این پژوهش از لحاظ هدف، یک تحقیق توسعه ای و کاربردی است و از لحاظ ماهیت و روش، یک تحقیق توصیفی- پیمایشی بوده، رویکرد کلی تحقیق استقرایی می باشد. پژوهش دارای دو جامعه آماری شامل خبرگان، اساتید دانشگاهی و پژوهشگران این حوزه و همچنین خدمت گیرندگان و خدمت دهندگان ایرانی پلتفرم می باشد. که از دو روش نمونه گیری قضاوتی (تکنیک گلوله برفی) و تصادفی ساده استفاده شده است. در ابتدا برای یافتن انتظارات خدمت دهندگان و خدمت گیرندگان از مصاحبه نیمه ساختار یافته استفاده گردید، سپس با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری به خوشه بندی خودکار پرداخته شد و نتایج بیانگر آن است که خدمت گیرندگان شامل دو خوشه خدمت گیرندگان پرتوقع و تعامل محور و خدمت گیرندگان بی تفاوت در همه ابعاد انتظارات بوده، همچنین خدمت دهندگان نیز شامل دو خوشه خدمت دهندگان پرتوقع و اعتمادمحور و خدمت دهندگان بی تفاوت در همه ابعاد انتظارات می باشند.
کلید واژگان: پلتفرم، مشتریان، الگوریتم فرا ابتکاری، تحلیل عاملی، اینستاگرامToday, platforms success cause platform business model changes to a successful business model in world level. But thing causes platform valuable is facilitate interactions that in this regard analysis and study of customers and servants’ expectations as customers of platforms is more important. The goal of research of customers’ expectations model design (customers and servants) is using meta-heuristic algorithm and factor analysis in order to platform development and grows. So, this research is a development and applied as view of purpose and has had a descriptive-survey research as identity and method that is a total action of inductive research. Research has two statistical societies include experts, universities masters and researchers in this area and also platform Iranian customers and servants that has used of two methods of judgmental sampling (snowball technique) and simple random. At first, for finding customers and servants expectations used of semi-structure interview and then was done automatic clustering with using meta-heuristic algorithms and the result shows that customers were include customers conclude two clusters with full of expectations and based on interaction and indifferent customers in all expectations dimensions. Its servants also include two clusters of customers with full of expectations and based on trust and indifferent servants in all expectation’s dimensions.
Keywords: Platform, Customers, meta-heuristic algorithm, Factor analysis, Instagram -
مسئله مکان یابی مسیریابی هاب یکی از مسایل کاربردی در دهه های اخیر است. پژوهش حاضر به یک مسئله مکان یابی مسیریابی هاب چندگانه می پردازد که در آن بهترین مکان ها برای هاب ها و تورها برای هر هاب با دریافت و تحویل هم زمان تعیین می شوند. ابتدا یک مدل بهینه سازی برای به حداقل رساندن مجموع هزینه های ثابت مکان یابی مراکز، هزینه های جابه جایی، سفر، تخصیص و هزینه های حمل ونقل پیشنهاد شده است. به منظور دست یافتن به حل های کاربردی و عملی، هاب ها ظرفیت محدودی دارند و هر گره می تواند توسط تخصیص تکی به هاب ها اتصال یابد؛ همچنین ملاحظات بالانس با تخصیص تعداد مناسب گره های تقاضا به هاب ها به شبکه تحمیل می شود. سپس مسئله با استفاده از نرم افزار GAMS برای نمونه هایی با اندازه کوچک حل می شود. با توجه به ماهیت NP-Hard مسیله، مدل بهینه سازی پیشنهادی توسط الگوریتم ژنتیک و الگوریتم رقابت استعماری حل خواهد شد. نتایج مقایسه ای حاصل از نمونه های مسئله نشان می دهد که الگوریتم ژنتیک عملکرد بهتری در مقایسه با الگوریتم رقابت استعماری دارد و در نظر گرفتن ملاحظات ظرفیت و بالانس می تواند در کاهش هزینه های شبکه موردبررسی موثر باشد.
کلید واژگان: مکانیابی مسیریابی هاب، سطوح ظرفیت، نیازمندی های بالانس، فراابتکاریHub location-routing problem is a practical subject in the last decades. This study considers a many-to-many hub location-routing problem where the best locations of hubs and tours for each hub are determined with simultaneous pickup and delivery. First, an optimization model is proposed to minimize the total sum of fixed costs of locating hubs, the costs of handling, traveling, assigning, and transportation costs. To find practical solutions, the hubs have constrained capacity, in which single allocations can service every node to the hubs. What is more, the balancing requisites are imposed on the network by allocating the appropriate number of demand nodes to the hubs. Then the problem is solved using GAMS software for small-size instances of the problem. Due to the NP-hard nature of the problem, the proposed optimization model is solved by the Genetic Algorithm (GA) and Imperialist Competitive Algorithm (ICA). For the problem instances, the comparative results indicate that GA has a better performance compared to ICA, and incorporating capacity and balancing considerations can influence the reduction of costs of the investigated network.
Keywords: Location-Routing, Hub, capacity levels, balancing requirements, Meta-Heuristic Algorithm -
در این مقاله به ارایه مدل چند هدفه پایدار مکان یابی،موجودی،مسیریابی زنجیره تامین در شرایط عدم قطعیت با رویکرد پدافند غیر عامل پرداخته شده است. در مدل مورد بررسی پارامترهایی مانند تقاضا، هزینه تاسیس تسهیلات و هزینه نگهداری موجودی، غیرقطعی و بصورت اعداد فازی مثلثی در نظر گرفته شده است. همچنین، جهت افزایش تاب آوری زنجیره تامین، مشخصه ها و قابلیتهای پدافند غیرعامل در زنجیره تامین مانند "سرعت جریان آمادی"، "امنیت مسیرهای پشتیبان" و "امکان استقرار منابع و تجهیزات" و اصل پراکنده سازی جهت مکانیابی در نظر گرفته شد. ابتدا مدل ریاضی چند هدفه فازی طراحی شده و سپس مدل زنجیره تامین پایدار با رویکرد پدافندغیرعامل، با استفاده از روش هایی مانند ال.پی متریک، مدل تک هدفه نظیر، تولید شده و در محیط نرم افزار گمز برای مسایل با اندازه کوچک حل شد و مدل ریاضی ارایه شده، اعتبارسنجی گردید. پس از بررسی اعتبار مدل، از الگوریتم های فراابتکاری انبوه ذرات چندهدفه برپایه آرشیو پارتو و NSGA-II جهت حل مدل استفاده گردید. مسایل نمونه در سه گروه کوچک، متوسط و بزرگ توسط دو الگوریتم MOPSO و NSGA-II حل شده و نتایج دو الگوریتم براساس شاخصهای کیفیت، پراکندگی، یکنواختی و زمان اجرا مقایسه شد. نتایج این بخش نشان داد، الگوریتم انبوه ذرات چندهدفه در همه موارد توانایی بالاتری برای تولید جوابهای باکیفیت تر و اکتشاف و استخراج ناحیه شدنی جواب نسبت به الگوریتم NSGA-II دارد. همچنین مقایسه زمان اجرای الگوریتم ها حاکی از این است که الگوریتم انبوه ذرات چندهدفه دارای زمان حل بالاتری است.کلید واژگان: زنجیره تامین، پایداری، پدافند غیرعامل، بهینه سازی چندهدفه فازی، الگوریتم فراابتکاریIn this paper a stable multi-objective model of location,inventory,supply chain routing in conditions of uncertainty with a passive defense approach is presented.In the studied model,parameters such as demand.facility establishment cost and inventory maintenance cost are considered as indefinite and in the form of triangular fuzzy numbers.Also, in order to increase the resilience of the supply chain,the characteristics and capabilities of passive defense in the supply chain such as"ready flow rate","security of backup routes"and "possibility of deployment of resources and equipment" and the principle of dispersion for location were considered.First, a fuzzy multi-objective mathematical model was designed and then a stable supply chain model with a passive defense approach, using methods such as LP metric, a unique single-objective model, was generated and solved in Gomez software environment for small problems. The presented mathematics was validated. After checking the validity of the model, multivariate multi-objective particle mass algorithms based on Pareto archive and NSGA-II were used to solve the model. Sample problems in three groups of small, medium and large were solved by two algorithms MOPSO and NSGA-II and the results of the two algorithms were compared based on quality, scatter,uniformity and execution time.The results of this section showed that the multi-objective particle mass algorithm in all cases has a higher ability to produce higher quality solutions and explore and extract the scalable area of the answer than the NSGA-II algorithm.Also, the comparison of the execution time of the algorithms indicates that the multi-objective particle mass algorithm has a higher solution timeKeywords: Supply Chain, Sustainability, Passive Defense, Fuzzy multi-objective optimization, Meta-heuristic Algorithm
-
در دنیای واقعی، بنگاه های اقتصادی با محیط تولیدی جریان کارگاهی ترکیبی عموما علاوه بر محدودیت در ماشین آلات با محدودیت نیروی انسانی و افزایش هزینه حقوق و دستمزد و تلاش برای استفاده بهتر از نیروی کار روبه رو هستند. از جهتی نیازمندی های تحویل مشتریان با توجه به محدودیت های منابع مزبور، استفاده از رد کارها را به منظور اقناع نیازمندی های متمایز مشتریان ضروری می کند. لذا این تحقیق منابع دوگانه محدود انسان و ماشین را با در نظر گرفتن رد کارها در مساله زمانبندی جریان کارگاهی ترکیبی جهت کمینه سازی هزینه خالص کل (جمع مجموع هزینه های به دست آمده از رد کارها و هزینه جریمه کل) مورد مطالعه قرار داده است که کاربرد گسترده ای در بسیاری از مسایل صنعتی دارد. در این تحقیق یک مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط جدید برای این مساله توسعه داده می شود. علاوه بر این به علت NP-hard بودن مساله مورد بررسی، یک الگوریتم بهینه سازی پرنده استوایی دریایی بهبود یافته جدید با یک روش رمزگشایی جدید برای حل مسایل با اندازه بزرگ ارایه می شود. به منظور ارزیابی الگوریتم بهینه سازی پیشنهادی، 5 الگوریتم شناخته شده در ادبیات تحقیق (الگوریتم سیستم ایمنی بدن مصنوعی مبتنی بر ایمونوگلوبولین، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم زنبور عسل مصنوعی گسسته، الگوریتم توسعه یافته کرم میوه و الگوریتم بهینه سازی توسعه یافته پرندگان مهاجر) با مساله پیشنهادی تطبیق داده شده است و در نهایت عملکرد الگوریتم بهینه سازی پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم های تطبیق یافته، مورد بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: زمانبندی جریان کارگاهی ترکیبی، الگوریتم فرا ابتکاری، استراتژی رد کارها، الگوریتم بهینه سازی پرنده استوایی دریایی، منابع دوگانه محدود انسان و ماشینIn the real world, businesses with hybrid flow-shop manufacturing environment have faced the constraints in machinery, human resource constraints and increasing salary and have tried to use their human resource better. Given the limitations of these resources, customer delivery requirements have made the job rejection essential in order to meet distinct customer requirements. Therefore, this paper considers the dual resource constrained hybrid flow-shop scheduling problem with job rejection in order to minimize the total net cost (the sum of the sum of costs obtained from rejected jobs and total penalty cost) which has high practical and operational relevance in many industries. The present study is developed a new mixed integer linear programming model for the problem. In addition, a new improved sooty tern optimization algorithm (STOA) is proposed to solve large-size problems as well as a new decoding method due to the NP-hardness of the problem. In order to evaluate the proposed optimization algorithm, 5 well-known algorithms in the literature including (Immunoglobulin-based artificial immune system (IAIS), Genetic algorithm (GA), Novel discrete artificial bee colony algorithm (DABC), Fruit fly optimization (IFFO), Effective modified migrating birds optimization (EMBO)) are adapted with the proposed problem and finally the performance of the proposed optimization algorithm is investigated against the adapted algorithms. All results and evaluations show the good performance of the new improved sooty tern optimization algorithm.Keywords: Hybrid flow-shop scheduling, Meta-Heuristic Algorithm, Job rejection, Sooty tern optimization algorithm, Dual resource constrained
-
روش های تصمیم گیری چندمعیاره به یکی از حوزه های کاربردی و پرطرفدار در سال های اخیر تبدیل شده است. در میان این روش ها، روش AHP به دلیل ویژگی های منحصربه فرد مورد توجه بسیاری از محققین قرارگرفته و در تحقیقات متعددی به کار گرفته شده است. این روش با فراهم آوردن امکان مقایسه زوجی میان گزینه ها با استفاده از عبارات زبانی، تصمیم گیری را برای تصمیم گیرنده تسهیل می کند. اما همین امر باعث بروز ناسازگاری در ماتریس تصمیم می شود. یکی از منشاهای ناسازگاری، استفاده از مقیاس از پیش تعیین شده برای تبدیل عبارات زبانی به مقادیر کمی است که به دلیل پیش زمینه فکری افراد و اطلاعات متفاوت آن ها نسبت به مسئله موجب بروز ناسازگاری می شود. از این رو هدف این پژوهش ارایه مقیاسی برای تبدیل عبارات زبانی با استفاده از گرانول سازی عبارات زبانی است؛ به-گونه ای که بیشترین تناسب را با نظرات خبره داشته باشد و ناسازگاری ماتریس تصمیم را کاهش دهد. ویژگی منحصر به فرد این روش این است که توزیع نقاط برش از قبل معلوم نیست و متناسب با نظرات خبره تعیین می شود. در ادامه به منظور بهینه سازی مدل ارایه شده از الگوریتم فراابتکاری بهینه سازی انبوه ذرات استفاده می شود که به منظور انتطباق آن با ویژگی های خاص مسئله تغییراتی در آن اعمال شده است. نتایج بدست آمده نشان دهنده عملکرد خوب چارچوب ارایه شده در کاهش ناسازگاری هستند.
کلید واژگان: گرانول سازی، عبارات زبانی، بهینه سازی، الگوریتم فراابتکاری، بهینه سازی اجتماع ذراتMulti-criteria decision making methods have been of the most popular and practical areas in recent years. Among these methods, the AHP method has been considered by many researchers due to its unique features and has been used in numerous studies. This method facilitates decision-making for the decision-maker by allowing pairwise comparison between alternatives using language expressions. But this feature causes inconsistency in the decision matrix. One of the sources of inconsistency is the use of a predetermined scale to convert linguistic variables into quantitative values due to the different intellectual background of experts and their information about the problem. Therefore, the purpose of this study is to provide a customized scale for converting linguistic variables using the granularization of linguistic variables, which is in line with expert opinions and reduces the inconsistency. The unique feature of this framework is that the distribution of cut-off points is not known in advance and is determined according to expert opinions. To optimize the proposed model, a particle swarm optimization metaheuristic algorithm is used, which is modified to adapt to the specific characteristics of the problem. The results show the good performance of the proposed framework in reducing incompatibility.
Keywords: Granulation, linguistic information, Optimization, Meta-heuristic Algorithm, Particle Swarm Optimization (PSO) -
طراحی مدل ریاضی چند هدفه برای مکانیابی زنجیره تامین چهار سطحی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری
هدف این پژوهش ، طراحی یک مدل ریاضی چند هدفه به در راستای بهینه سازی زنجیره تامین چهار سطحی کالاهای فاسد شدنی با استفاده از الگوریتم فرا ابتکاری هیبرید با عنایت به زمان تدارک، هزینه و رضایت مشتری است. زنجیره های تامین چهار سطحی مواد غذایی فاسدشدنی به دلیل تغییرات مداوم و قابل توجه در کیفیت محصولات غذایی در سراسر زنجیره تا زمان مصرف نهایی جزو زنجیره های تامین محصولات متفاوت محسوب می گردد. در این تحقیق، مدل ریاضی برای مسئله مکانیابی- مسیریابی تسهیلات در یک زنجیره تامین چهار سطحی برای محصولات فاسد شدنی با رویکرد بهینه سازی همزمان هزینه های کل زنجیره تامین، زمان تحویل سفارشات، انتشار آلاینده ها و سطح رضایت مشتریان ارایه می گردد. برای سنجش اعتبار تحقیق، مدل ریاضی در صنایع غذایی بهشهر مورد مطالعه قرار گرفته و مسئله پژوهش در قالب یک مدل چندهدفه برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط ارایه و برای حل آن، از ترکیب دو الگوریتم تبرید و گوزن قرمز استفاده شده است. نتایج الگوریتم پیشنهادی در یک مطالعه موردی حل و نتایج حاصل از عملکرد الگوریتم بر اساس شاخص های استاندارد بررسی شده و در نهایت نتایج محاسباتی، نشانگر کارایی الگوریتم برای طیف وسیعی از مسایل با اندازه های متفاوت است.
کلید واژگان: زنجیره ی تامین چهار سطحی، کالای فاسدشدنی، مدل ریاضی چند هدفه، الگوریتم فرا ابتکاریThe purpose of this paper is to design a multi-objective mathematical model in order to optimize the four-echelon supply chain of perishable goods using a hybrid algorithm with regard to procurement time, cost and customer satisfaction. Perishable four-echelon food supply chains are considered as different supply chains due to continuous and significant changes in the quality of food products throughout the chain until the end of consumption. In this research, a mathematical model for the location-routing facility in a four-echelon supply chain for perishable products with a simultaneous optimization approach of total supply chain costs, order delivery time, emissions and customer satisfaction is presented. To assess the validity of the research, the mathematical model in Behshahr food industry has been studied and the research problem is presented in the form of a multi-objective nonlinear programming model of mixed integer and to solve it, a hybrid of two refrigeration and red deer algorithms has been used. The results of the proposed algorithm are solved in a case study and the results of the algorithm performance are reviewed based on standard indicators and finally the computational results indicate the efficiency of the algorithm for a wide range of problems of different sizes.
Keywords: Four-echelon supply chain, Perishable goods, multi-objective mathematical model, Meta-heuristic Algorithm -
در این مقاله، مساله زمان بندی خط تولید جریان کارگاهی مونتاژ دو مرحله ای با در نظر گرفتن زمان های آماده سازی مستقل از توالی و با هدف کمینه سازی مجموع زمان تکمیل کل سفارشات مطالعه می شود. در این مسئله چند سفارش برای یک نوع محصول وجود دارد. هر محصول سفارش داده شده از چند قطعه متفاوت تشکیل شده است. در ابتدا، قطعات در یک محیط جریان کارگاهی با وجود چند ماشین (ایستگاه) مختلف تولید می شوند و سپس در یک ایستگاه مونتاژ تبدیل به محصول نهایی می شوند. این مقاله سه الگوریتم فراابتکاری جستجوی همسایگی متغیر موازی، ایمنی مصنوعی و شبیه سازی تبرید را برای حل این مسئله ارایه داده است. روش طراحی آزمایشات تاگوچی جهت تنظیم پارامترها و عملگرهای الگوریتم های ارایه شده به کار گرفته شده است. همچنین با استفاده از آزمایش های عددی، عملکرد الگوریتم های پیشنهادی ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد الگوریتم جستجوی همسایگی متغیر موازی پیشنهاد شده از الگوریتم های دیگر برای حل این مساله بهتر عمل می کند.
کلید واژگان: مسئله جریان کارگاهی مونتاژ دو مرحله ای، زمان بندی، زمان های آماده سازی مستقل از توالی، الگوریتم فراابتکاریThis paper deals with the problem of two-stage assembly flow shop scheduling with considering sequence-independent setup times. The objective is to minimize total completion times of all orders. In this problem, there are several orders for one type of product. Each ordered product is formed of several different parts. At first, the parts are manufactured in a flow shop stage with some different machines and then they are assembled into a final product on a single machine. This paper presents three meta-heuristic algorithms, namely Parallel Variable Neighborhood Search (PVNS), Artificial Immune Algorithm (AIA) and Simulated Annealing (SA), for solving under studied problem. The Taguchi experimental design method as an optimization technique is employed to tune different parameters and operators of presented algorithms. Also, Numerical experiments are used to evaluate the performance of the proposed algorithms. The results show that the PVNS algorithm performs better than the other algorithms.
Keywords: Two-stage assembly flow shop problem, Scheduling, Sequence-independent setup times, Meta-Heuristic Algorithm -
مواد خطرناک، موادی هستند که به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی خود، ریسک قابل توجه ای بر ایمنی مردم و محیط زیست تحمیل می کنند. مسیریابی حمل و نقل این گونه مواد پیچیدگی های بیشتری نسبت به مواد معمولی دارد. تلفیق دو موضوع مساله مکان یابی و مساله مسیریابی، سیستم یکپارچه ای به نام مساله مکان یابی مسیریابی را به وجود می آورد. این گونه مسائل به تعیین همزمان تعداد و مکان بهینه تسهیلات و همچنین تعداد بهینه وسایل نقلیه و مسیر آنها می پردازد. در این تحقیق هدف طراحی یک شبکه برای حمل و نقل مواد خطرناک بوده و دربرگیرنده سطوح تامین، توزیع (هاب) و مشتری می باشد. از این رو مدل ریاضی به منظور کمینه سازی هزینه ها و ریسک به صورت توامان ارایه شده است. کالای خطرناک از تامین کنندگان به هاب ها ارسال می گردد و از طریق مسیریابی توسط حمل و نقل جاده ای به مشتریان تحویل می گردد. هاب ها در مدل پیشنهادی مکان یابی می گردند. جهت اعتبارسنجی مدل، کد در نرم افزار GAMS تهیه شده و برای حل دقیق، مسائل نمونه ای با ابعاد متنوع به شکل تصادفی تولید گردید. بدین منظور الگوریتمی طراحی و در نرم افزار Matlab نوشته شد. با توجه به NP-Hard بودن مسئله، یک الگوریتم ترکیبی مبتنی بر شبیه سازی تبرید و الگوریتم ژنتیک برای حل در ابعاد بزرگ ارائه و در پایان نتایج حاصل از حل دقیق با الگوریتم پیشنهادی مقایسه گردید.کلید واژگان: مکان یابی هاب، مسیریابی وسایل نقلیه، حمل و نقل مواد خطرناک، ریسک، الگوریتم فراابتکاریHazardous materials which are materials due to their chemical and physical properties impose significant risk to the safety of people and the environment. It's more complex routing transport of such material than normal materials. The Combination of the two subjects as the problem of locating and routing, it has created unified system to locating- routing problems. These problems determined optimal number and location of facilities at the same time and also set the optimal number of vehicles and their routes. The purpose of this study was design a network for the transportation of hazardous materials and includes supply levels, distribution (hub) and customers. Hence, it presented a mathematical model in order to minimizing costs and risk simultaneously. Hazardous materials sent from supplier to the hubs and deliveries to customers from there via routing by road transportation. It should be mentioned that in proposal model the hubs been locating In order to validate the model, prepared code GAMS In software and for the exact solution, sample problems with various dimensions were produced in the form of smart and random. For this purpose, was written an algorithm design in Matlab software. According to the problem was NP-Hard, presented a hybrid algorithm based on simulated annealing and genetic algorithms to solve large-scale. At the end of research the proposed algorithm were compared with the results of exact solution.Keywords: Hub Location, Vehicle routing, Hazardous Materials, Risk, Meta-Heuristic Algorithm
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.