فهرست مطالب

مهندسی صنایع و مدیریت شریف - سال سی و نهم شماره 1 (بهار و تابستان 1402)

مجله مهندسی صنایع و مدیریت شریف
سال سی و نهم شماره 1 (بهار و تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/31
  • تعداد عناوین: 14
|
  • الهام معظم جزی، رضا توکلی مقدم*، هادی عبدالله زاده سنگرودی صفحات 3-21

    تعمیرات فرصت طلبانه یک راه حل کلیدی برای کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات)نت(و/یا بهبود عملکرد سیستم است. با این وجود، سیاست های نت فرصت طلبانه تنها برای رده ی خاصی از سیستم ها توسعه یافته اند که انتظار می رود به صورت یکپارچه عمل کنند. هدف این پژوهش توسعه ی رویکردهای نت فرصت طلبانه پویای موجود برای سیستم های تولیدی منعطف است که به صورت منقطع عمل می کنند. یک مدل برنامه ریزی غیرخطی مختلط به منظور تصمیم گیری هم زمان در رابطه با گروه بندی فعالیت های تعمیراتی و همچنین تعیین اندازه دسته های تولیدی و زمان بندی آنها توسعه داده شده است. مدل پیشنهادی قادر به در نظر گرفتن 1. تعداد محدود تیم های تعمیراتی؛ 2. موجودی اولیه؛ 3. عملیات مونتاژ و 4. تقسیم اندازه کارهاست. تابع هدف شامل هزینه های فعالیت های تعمیرات پیشگیرانه و اصلاحی و همچنین هزینه های مختلف تولید متشکل از هزینه های تولید و آماده سازی، تاخیر سفارش ها و جریمه ی ذخیره ی اطمینان است. اعتبار و کارایی مدل پیشنهادی از طریق پیاده سازی در یک مثال عددی مورد تحلیل قرار گرفت.

    کلیدواژگان: نگهداری و تعمیرات فرصت طلبانه، گروه بندی پویا، زمان بندی تولید، تقسیم اندازه ی کارها، برنامه ریزی ریاضی
  • علی میری، مجید خدمتی* صفحات 23-34

    در این پژوهش تلاش شده است تا با ارایه ی الگوریتمی بهبودیافته و مبتنی بر خوشه بندی، بازشناسی اعداد دست نویس فارسی با دقت قابل توجهی صورت پذیرد. بر این اساس، آموزش و بازشناسی الگوها به کمک شبکه ی عصبی احتمالاتی و چندلایه ی پرسپترون میسر شده است، به این صورت که پس از استخراج دو دسته ویژگی مکان مشخصه و ناحیه یی از داده های آموزشی، داده های هریک از کلاس های دهگانه بر اساس هر ویژگی با استفاده از روش های پیوند کامل، P A M و F C M خوشه بندی شده و کلاس های دهگانه ی جدید حاصل از خوشه بندی، توسط یکی از دو الگوریتم طبقه بندی کننده آموزش می بینند. تعداد بهینه خوشه های هر کلاس با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جست وجوی ممنوعه با تابع برازندگی نرخ بازشناسی تعیین می شود. میزان دقت الگوریتم در نهایت با استفاده از داده های آزمایش مورد سنجش قرار می گیرد و با توجه به نتایج ملاحظه می شود که الگوریتم پیشنهادی، بازشناسی اعداد دست نویس فارسی را با دقت بالایی انجام می دهد.

    کلیدواژگان: خوشه بندی، شبکه ی عصبی چندلایه، شبکه ی عصبی احتمالاتی، بازشناسی، جست وجوی ممنوعه
  • طاها کشاورز*، محمد فراست صفحات 35-48

    در این مطالعه، مسیله ی برنامه ریزی هم زمان تولید، موجودی، حمل ونقل و قیمت گذاری محصولات فاسدشدنی در یک زنجیره ی تامین دوسطحی مورد بررسی قرار می گیرد. برای رسیدن به جواب بهینه ی سراسری، حل تمام این زیرمسایل در قالب یک مدل یکپارچه ضروری است. پارامترهای تاثیرگذار بر تصمیمات مذکور قطعی نیستند و این عدم قطعیت نیز باید کنترل شود. به علاوه اهمیت موضوع هنگامی که محصول فاسدشدنی باشد بسیار بیشتر خواهد بود. در این پژوهش، برنامه ریزی امکانی استوار برای مواجهه با عدم قطعیت به کار گرفته شده و برای اعتبارسنجی مدل از داده های یک مطالعه ی موردی)ملات سبز که در صنعت فولاد کاربرد دارد(استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که با تصمیم گیری یکپارچه می توان هزینه های زنجیره ی تامین را به طور متوسط 16\٪ کاهش داد. همچنین در مقایسه ی رویکرد امکانی استوار با رویکرد اسمی در کنترل عدم قطعیت، ملاحظه می شود که بیشینه و میانگین انحراف از بهینگی به ترتیب 46\٪ و 11\٪ کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: زنجیره ی تامین دوسطحی، محصولات فاسد شدنی، قیمت گذاری، تصمیم گیری یکپارچه، برنامه ریزی امکانی استوار
  • امیرحسین صفاری نیا، فرناز برزین پور*، احمد ماکویی صفحات 49-61

    با تغییرات اکولوژیکی، تقاضا برای خدمات اضطراری و اقلام امدادی در شرایط بحران، افزایش یافته است. در این مقاله، مدل یک پارچه یی از مکان یابی و تخصیص تسهیلات پشتیبان در دو بخش اسکان و تامین و در دو فاز آمادگی و پاسخ به منظور افزایش قابلیت اطمینان زنجیره ی بحران ارایه شده است. مدل ریاضی ارایه شده، مدلی چندهدفه و سناریومحور است که پس از مقایسه ی نتایج روش های حل چندهدفه، به روش نرمال سازی و تجمیع توابع هدف، حل می شود. نتایج تحقیق نشان می دهد استفاده ی ترکیبی از راهبردهای حمایتی اعم از تسهیلات پشتیبان در بحران سیل امری حیاتی است. همچنین با معرفی بحران سیل در شهر قم به عنوان مطالعه ی موردی، راهکارهایی پیشنهاد شده است که ضمن حل مشکل کمبود فضای احداث در مناطق متراکم مرکزی، با صرف کم ترین هزینه، میزان خسارات در بلندمدت را تا سطح قابل توجهی کاهش می دهد.

    کلیدواژگان: مدل مکان یابی تخصیص، تسهیلات پشتیبان، مدیریت بحران، مدل سناریومحور
  • سمراد جعفریان نمین، محمدصابر فلاح نژاد*، رضا توکلی مقدم، علی سلماس نیا صفحات 63-72

    اگر فرایند به قابلیت بالایی رسیده باشد می توان با در نظر گرفتن سطح انتظارات، تا حدودی تغییرات در میانگین را مجاز دانست. برای چنین وضعیتی نمودار کنترل پذیرش (A C C) ایجاد شده است که از مهم ترین مفروضات آن می توان به نرمال بودن و استقلال داده های مورد پایش اشاره کرد. با این وجود، تحت شرایطی در عمل، الگوهای همبستگی خاصی از میان اطلاعات نمونه یی قابل استخراج است که نقض فرض استقلال را در پی دارد. هدف اصلی این پژوهش معطوف به توسعه ی نمودار کنترل پذیرش در شرایطی است که داده های پرکاربردترین فرایند خودهمبسته، یعنی فرایند خودبرگشتی مرتبه ی اول A R(1)، مورد پایش قرار می گیرد. پس از ارزیابی عملکرد روش های پایش با استفاده از معیار متوسط طول دنباله(A R L)، مشخص می شود که نمودار پیشنهادی E W M A نتایج بهتری دارد. علاوه بر این، طراحی اقتصادی آماری نمودار مذکور با هزینه ی کم تری میسر می شود.

    کلیدواژگان: نمودار کنترل پذیرش، فرایند خودبرگشتی، متوسط طول دنباله، طراحی اقتصادی آماری
  • علی آقاداودی جلفایی، مهدی علینقیان* صفحات 73-84

    مسیریابی وسایل نقلیه، مسیله یی است که تاکنون توسط پژوهشگران متعددی مطالعه شده و توسعه یافته است. در سال های اخیر با توسعه ی فروش های اینترنتی مسیله ی مسیریابی وسایط نقلیه با در نظر گرفتن مکان زمان های پیشنهادی مشتریان، که یکی از زیرشاخه های مسیله ی مسیریابی عمومی وسایط نقلیه است مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این مقاله دو مدل ریاضی مبتنی بر گره و مبتنی بر جریان برای مسیله ارایه شده است. نتایج حل مدل نشان می دهد که مدل ریاضی مبتنی بر جریان کارایی بالاتری نسبت به مدل مبتنی بر گره دارد. در ادامه چهار الگوریتم ابتکاری شامل الگوریتم مبتنی بر صرفه جویی سری و موازی، الگوریتم مبتنی بر درج کردن و الگوریتم مبتنی بر نزدیک ترین مشتری بازدید نشده برای مسیله ی طراحی شده است. الگوریتم مبتنی بر درج کردن، در نمونه های کوچک نسبت به جواب بهینه، شش درصد خطا داشته است. در نمونه های بزرگ نیز، عملکرد مناسبی در مقایسه با سایر الگوریتم ها داشته است.

    کلیدواژگان: مسیریابی وسایل نقلیه، مسیریابی انتخابی وسایل نقلیه، مکان زمان های پیشنهادی مشتریان، پنجره ی زمانی، الگوریتم ابتکاری
  • محمد کاظمی، احمد صادقیه*، محمدمهدی لطفی، محمدعلی وحدت صفحات 85-98

    امروزه تغییرات تقاضا از سوی مشتریان، برای شرکت های تولیدی مسیله یی جدی و مهم است. برای مواجهه با این مسیله، سیستم های جدید تولیدی از جمله تولید سلولی پویا، تا حدودی توانسته است راهگشا باشد. از طرفی در مسیله ی زمان بندی در سیستم تولید سلولی معمولا جابه جایی ماشین ها بین دو دوره انجام می شود، ولی زمانی برای این جابه جایی در نظر گرفته نمی شود. در صورتی که بدون لحاظ کردن این زمان، تعیین دقیق زمان تکمیل قطعات امکان پذیر نیست. برای رفع این مشکل در این نوشتار یک مدل ریاضی برای مسیله ی زمان بندی در یک سیستم تولید سلولی ارایه شده است که در آن دوره های زمانی پیوسته بوده و جابه جایی ماشین ها و تغییر در چیدمان می تواند در طول دوره، با در نظر گرفتن زمان و هزینه ی جابه جایی صورت پذیرد که باعث افزایش پویایی سیستم می شود. سپس مدل اعتبارسنجی و برای حل آن در اندازه های بزرگتر دو الگوریتم فراابتکاری شبیه سازی تبرید و ژنتیک طراحی شده است.

    کلیدواژگان: زمان بندی، زمان تکمیل، الگوریتم شبیه سازی تبرید، مسیرهای پردازش جایگزین، تولید سلولی، الگوریتم ژنتیک
  • سپیده اسدی زیدآبادی، ابراهیم رضائی نیک* صفحات 99-109

    هدف از این تحقیق، توسعه ی یک مدل زنجیره ی تامین چندمحصولی چنددوره یی با در نظر گرفتن ضایعات مواد اولیه ی موجود در محموله ی خریداری شده
    از تامین کننده، ضایعات مواد اولیه حین تولید و کارایی نیروی انسانی است. این مدل به صورت برنامه ریزی عدد صحیح مختلط دوهدفه، با اهداف کمینه سازی
    هزینه ها و کمینه سازی ضایعات مواد اولیه در شرایط عدم قطعیت است. در دنیای واقعی برخی پارامترهای زنجیره ی تامین مانند تقاضا با عدم قطعیت مواجه اند، بنابراین رویکرد بهینه سازی استوار سناریومحور برای مواجهه با این عدم قطعیت به کار برده شده است. برای حل مدل، ابتدا مدل مذکور با روش محدودیت اپسیلون و دو الگوریتم N S G A-I I و 2S P E A حل شده است. سپس کیفیت جواب و زمان حل آنها با یکدیگر مقایسه شده است. برای اتخاذ تصمیم از میان پاسخ های پارتو از شاخص ارزیابی عملکرد M I D و روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی)A H P(استفاده شده است.

    کلیدواژگان: بهینه سازی استوار سناریومحور، الگوریتم NSGA-II، الگوریتم 2SPEA، عدم قطعیت، طراحی زنجیره ی تامین
  • مهدی یوسفی نژاد*، سیما غایب لو، بهنام جعفرپور، توحید فراش زاده صفحات 111-123

    در مکان یابی احداث بیمارستان ها رعایت نکاتی از جمله میزان جمعیت منطقه ی تحت پوشش، هزینه های حمل ونقل و فاصله ی فیزیکی بیمارستان ها بسیار مهم است. در پژوهش حاضر، یک مدل پویای استوار تصادفی برای مکان یابی و تخصیص شبکه ی خدمات سلامت با ظرفیت محدود و شرایط اختلال توسعه داده شده، تا علاوه بر در نظر گرفتن شرایط واقعی در طراحی از جمله اختلال، ظرفیت محدود و پویایی، منجر به کاهش هزینه ها نیز شود. تعریف ظرفیت محدود برای بیمارستان ها نشان داد که شبکه ی خدمات سلامت در شرایط اختلال نیاز به باز تعریف تعداد لایه های مختلف این شبکه دارد. برای حل مدل توسعه داده شده از دو روش فراابتکاری الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی نامطلوب و الگوریتم ازدحام ذرات استفاده شده است. مقایسه ی نتایج حاصل از الگوریتم های فوق با جواب های دقیق، کارایی الگوریتم های فوق را نشان داد.

    کلیدواژگان: مکان یابی بیمارستان، مدل پویای استوار تصادفی، ظرفیت محدود، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم ازدحام ذرات
  • محمدابراهیم علی اوغلی فاضل، امیر البدوی* صفحات 125-140

    در پژوهش حاضر مدلی برای شناسایی افراد موثر در رفتار و تصمیم خرید دیگران در صنعت سینما و تیاتر ارایه و ارزش مشتریان این صنعت براساس نقش متفاوت مشتری در درون شبکه ی مخاطبان اندازه گیری شده است. در گام نخست ارزش طول عمر مشتریان محاسبه و با رسم شبکه ی ارتباطی، مشتریان براساس پارامترهای شبکه یی کاربران، خوشه بندی شدند. سپس مدلی برای شناسایی و اندازه گیری ارزش کلامی مشتریان بر اساس تعریف روابط استخراجی ارایه و شبکه ی تاثیرگذاری و تاثیرپذیری بر اساس نقش تعریف شده ی کاربران (تاثیرگذار مثبت، تاثیرگذار منفی، مراجعه کننده ی نوع اول، مراجعه کننده ی نوع دوم، رویگردان مثبت و رویگردان منفی) ترسیم و ارزش طول عمر و ارجاعی در جریان هر شبکه محاسبه شد. بر این اساس، مشتریان در چهار بخش قهرمانان، دولتمندان، تبلیغ گران و خسیس ها بخش بندی شدند. مقایسه ی ارزش ارجاعی با ارزش طول عمر و ارزش شبکه یی، نشان دهنده بالا بودن سهم ارزش ارجاعی مشتری در سودآوری یک محصول، سازمان و صنعت پویاست.

    کلیدواژگان: ارزش طول عمر مشتری، ارزش ارجاعی مشتری، رویگردانی مشتری، تحلیل شبکه ی اجتماعی، صنعت سینما و تئاتر
  • بهناز قاراخانی، مهسا قندهاری*، آذرنوش انصاری صفحات 141-154

    قیمت گذاری سازوکاری مرسوم برای جذب مشتریان بیشتر است. تقاضای محصولات تازه علاوه بر قیمت به میزان تازگی و سطح نمایش داده شده در قفسه نیز بستگی دارد. به دلیل وابستگی تقاضا به سطح موجودی نمایش داده شده، صفر بودن موجودی در پایان دوره لزوما بهینه نیست و به عنوان یک متغیر تصمیم در نظر گرفته می شود. این پژوهش یک مدل موجودی و قیمت گذاری برای محصولات فاسدشدنی انبارشدنی با هزینه ی نگهداری خطی افزایشی نسبت به زمان ارایه می کند که در آن تقاضا تابعی حاصل ضربی از قیمت، تازگی و سطح موجودی نمایش داده شده است. متغیرهای تصمیم این مدل عبارت اند از: مقادیر بهینه ی زمان بازپرسازی، موجودی پایان دوره و نرخ شکست قیمت، مقدار بهینه ی سفارش و زمان اعمال شکست قیمت. نشان داده می شود که تابع هدف بیشینه سازی سود شبه مقعر است و یک الگوریتم جست وجو بر این اساس ارایه می شود و در نهایت مثالی برای نمایش نتایج نظری و بیان جنبه های مدیریتی ارایه خواهد شد.

    کلیدواژگان: مدیریت موجودی، قیمت گذاری، هزینه ی نگهداری خطی افزایشی، محصولات فاسدشدنی، تابع تقاضای چندمتغیره
  • مریم فتوتی، سید هادی میرقادری*، مسلم علی محمد لو صفحات 155-167

    این مقاله به مدل سازی و حل مسیله ی جدول بندی زمانی دروس دانشگاهی می پردازد. در مدل سازی ریاضی این مسیله، دو قسمتی بودن برخی دروس 3 و 4 واحدی در طول هفته و همچنین تعلق برخی کلاس ها به برخی گروه های آموزشی در نظر گرفته شد. برای حل این مسیله، یک الگوریتم ابرابتکاری براساس الگوریتم رقابت استعماری توسعه داده شد که شامل 9 ابتکاری سطح پایین است و در آن با پنج استراتژی نحوه ی تخصیص مشخص می شود. الگوریتم ابرابتکاری پیشنهادی با داده های واقعی از دانشگاه شیراز آزمون شد. نتایج نشان داد که این الگوریتم قادر به تولید 10 جدول زمانی متفاوت طی 17 ساعت اجرا و بدون دخالت انسان است. بهترین جدول زمانی تولید شده به وسیله ی ابرابتکاری توسعه داده شده قادر است حدود 11 درصد بهره برداری از کلاس را افزایش داده و زمان انتظار دانشجویان برای شروع کلاس بعدی را به طور متوسط حدود 1 ساعت در هفته کاهش داده است.

    کلیدواژگان: درس، جدول زمانی، ابرابتکاری، فراابتکاری، الگوریتم
  • امیر یعقوبی، علی بزرگی امیری*، محسن صادق عمل نیک صفحات 169-182

    سیستم سلامت از نظر ماهیتی سلسله مراتبی است که وجود پیوند ارتباطی بین سطوح مختلف آن، حل مسیله ی مکان یابی را برای هریک از سطوح به طور مجزا غیرممکن می سازد. هدف این پژوهش، ایجاد یک شبکه ی خدمات سلامت سه سطحی است. بدین منظور، هریک از مکان های داوطلب به عنوان یک واحد تصمیم گیرنده در نظر گرفته شده اند و کارایی هر یک از مکان های داوطلب محاسبه شده است. همچنین یک مدل خطی عدد صحیح مختلط دوهدفه توسعه داده شده که به دنبال کمینه سازی زمان جابه جایی و بیشینه سازی کارایی از طریق انتخاب مکان های با کارایی بالاتر است. از روش حدی اصلاح شده برای حل مدل دوهدفه پیشنهادی استفاده شده است. به منظور ارزیابی مدل پیشنهادی یک مطالعه ی واقعی روی منطقه ی 1 شهر تهران انجام گرفت. نتایج حل مدل نشان دهنده ی وجود ناسازگاری بین اهداف است. همچنین تاثیر پارامتر ارجاع روی جریان بیماران در سیستم به وضوح مشخص است. مقایسه ی شبکه ی موجود با شبکه ی پیشنهادی حاکی از بهبود در وضعیت موجود از نقطه نظر اهداف ارایه شده است.

    کلیدواژگان: سیستم سلامت، شبکه ی خدمات سلامت سه سطحی، مدل برنامه ریزی خطی عدد صحیح مختلط، روش حدی اصلاح شده
  • محمود نجفی، پیمان اخوان*، علی حاجیها صفحات 183-192

    تغییر در شرایط محیطی، بازنگری در زنجیره های تامین را اجتناب ناپذیر می کند. هدف پژوهش مدلی از زنجیره ی تامین پایدار با ویژگی های ناب و چابک است. روش پژوهش، مدل سازی ساختاری تفسیری است. پژوهش در صنعت ساخت تجهیزات چرخشی صنایع نفت وگاز انجام شد. از سی ویک عامل شناسایی شده در قالب سه مولفه ی پایداری، ناب و چابک و چهار بعد اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و سازمانی، بیست ودو عامل توسط خبرگان برای مدل انتخاب شدند. چهار سطح مدل عبارت اند از: پیشران، توانمندساز پایه، توانمندساز عملیاتی و دستاوردها. نتیجه ی اصلی پژوهش آن است که برای دستیابی به اهداف زنجیره ی تامین پایدار، باید ضمن نگرش به یکپارچگی و همراستایی زنجیره ی تامین در تمامی سطوح یاد شده در مدل، به سطوح پیشران)تعهد مدیر ارشد و استفاده از فناوری اطلاعات در زنجیره ی تامین پایدار(و توانمندساز پایه)امنیت شغلی و رضایت کارکنان، رفاه اجتماعی کارکنان و عامل شفافیت و همکاری بین اعضای زنجیره ی تامین(توجه بیشتری داشت.

    کلیدواژگان: زنجیره ی تامین پایدار، ناب، چابک، مدل مفهومی
|
  • E. Moazam Jazi, R. Tavakkoli-Moghaddam *, H. Abdollahzadeh Sangroudi Pages 3-21

    The aim of this paper is to present a method to optimize maintenance planning for a exible manufacturing system. Such a system can be considered as a multicomponent system. Two types of methods may be used in the maintenance optimization of multi-component systems, i.e., static or dynamic methods. Static methods provide a xed maintenance planning, whereas dynamic methods rede ne the groups of maintenance operations at each decision time. Dynamic or opportunistic maintenance can incorporate up to date information such as 1) machines condition, 2) the number of maintenance teams, and 3) production-related constraints in rede ning the groups of maintenance operations. As the literature review shows, the existing dynamic or opportunistic maintenance models are mainly developed to specify classes of multi-component systems that are expected to operate continuously without considering the production-related constraints and performance indicators. The objective of this paper is to develop the existing dynamic opportunistic maintenance approaches for exible production systems that operate intermittently. To this end, a mixed-integer nonlinear mathematical model is developed to simultaneously decide on the maintenance grouping as well as lot sizing and production schedule. Moreover, the proposed model considers further underlying assumptions such as 1) the limited number of maintenance teams, 2) initial inventory, 3) assembly operations, 4) lot sizing, 5) sequence-dependent setup times, 6) safety stock levels, and 7) lots with unequal and variable sizes. The objective includes the costs of preventive and corrective repair activities as well as various production costs consisting of production and setup costs, tardiness penalty costs, and safety stock penalty costs. Due to the nonlinear nature of the failure rate of the production machines, techniques for solving linear mathematical models cannot be used. From this, a linear approximation of the model is presented. The validity and eciency of the proposed model were analyzed by implementation in a numerical experiment.

    Keywords: Opportunistic maintenance, dynamicgrouping, production scheduling, lot sizing, mathematicalprogramming
  • A. Miri, M. Khedmati * Pages 23-34

    Pattern recognition is a branch of machine learning that recognizes the patterns and regularities in a set of data, and digit recognition is considered one of the pattern recognition categories. Due to the similarities between some digits in each language, especially in Persian, different algorithms have been developed to recognize the handwriting digits with the least error and in the shortest time complexity. One of the most commonly used methods in data classi cation is the neural network algorithm. While neural networks have been used in the literature for handwriting digits recognition, the combination of clustering approaches and neural network classi ers has not been considered for this problem. Accordingly, this paper proposes an algorithm based on the combination of clustering approaches and neural network classi ers to recognize the Persian handwritten digits accurately. This algorithm performs pattern training and recognition based on Probabilistic Neural Networks (PNN) and multilayer perceptron (MLP) neural networks. In this regard, after extracting the characteristic loci feature and zoning from each image in the training database, the data of each of the ten classes has been clustered using linkage, Partition Around Medoids (PAM), and Fuzzy C-Means (FCM) methods based on the extracted features. Then, the new ten classes resulting from the clustering algorithm are taught by one of the two classi ers, including MLP and PNN. In order to determine the optimal number of clusters in each class, the Tabu search optimization algorithm, one of the most accurate meta-heuristic optimization algorithms, is used. The performance of the proposed algorithms is evaluated and compared with existing algorithms based on the HODA dataset. Based on the results, the proposed algorithm accurately recognizes the Persian handwritten digits. In addition, the proposed method performs more accurately and much faster than most competing algorithms.

    Keywords: Clustering, MLP, PNN, digit recognition, tabu search
  • T. Keshavarz *, M. Farasat Pages 35-48

    In this paper, the problem of simultaneous production planning, inventory control, transportation, and pricing of perishable goods (with limited lifetime) in a twostage supply chain is investigated. Extensive research has examined each of the important supply chain subproblems, including production and inventory planning, distribution and transportation planning, and pricing, separately. On the other hand, the global optimum solution can be achieved when these sub-problems are solved simultaneously and in the form of an integrated model. However, less research has focused on integrating these decisions. There are also many research papers that assuming inventory items can be stored inde nitely to meet future demands. While there are certain types of products that either decay or become obsolete over time and, as a result, become unused. Perishable goods include food, vegetables, human blood, photographic lms, etc. which have a maximum shelf life to use. If the product is perishable, then there will be more need for integrated decision-making. Another important issue to consider is the uncertainty of the available data. In other words, the parameters in uencing these decisions are not deterministic and this uncertainty must be controlled to minimize the possibility of losses associated with the decisions. A non-deterministic multi-period optimization model, in which demand uncertainty depends on the product price and the remaining periods, is proposed to solve the problem. In the proposed model, robust possibility planning is used to deal with uncertainty. To validate the proposed model and solution approach, data from a case study (taken from Patron Company, which produces green mortar and is used in the steel industry) were used. The results of computational experiments show that by applying the proposed approach while making integrated decision-making, supply chain costs can be reduced by an average of 16%. Also, by comparing the proposed robust possibility approach with the nominal approach in uncertainty control, it is observed that the maximum and average deviations from optimality are reduced by 46% and 11%, respectively.

    Keywords: Two-stage supply chain, perishable goods, pricing, integrated decision-making, robust possibility planning
  • A.H. Sa arinia, F. Barzinpour *, A. Makui Pages 49-61

    With ecological changes and population growth, demand for emergency services and relief items to protect people's lives, properties, and the environment has increased. Iran is at a high-risk level among the countries of the world in terms of the potential for natural disasters such as oods. According to the ood disaster, the occurrence of several crises in short time intervals and di erent places or long time and continuous in a special region is considered. Therefore, in this study, an integrated model of backup facilities in the eld of accommodation and supply is presented to increase the reliability of the crisis chain. The presented mathematical model is a multiobjective, multi-period, and multi-scenario model that locates and allocates facilities at two phases of preparation and response and two sections of supply and accommodation. Then, after comparing the results of multiobjective solution methods, the model is solved by normalization and aggregation of objective functions. In ood situations, a combination of strategies such as construction, equipment, extra allocation, and safety stock is used. The results show that in events with long recovery periods and with the possibility of occurrence of various scenarios, the use of supportive strategies such as building backup facilities is critical. Thus, in this research, with this approach, we are able to greatly reduce the costs of the crisis chain. In this paper, we introduced the ood crisis in Qom City as a case study and recognized the characteristics and causes of this crisis and the challenges of crisis managers in this city. Finally, management solutions based on strategies are proposed that not only solve the problem of facilities location and land acquisition in densely populated areas of central Qom but also reduce the severity and amount of long-term risks to a signi cant level with the least cost.

    Keywords: Location-allocation model, backup facilities, crises management, scenario-based model
  • S. Jafarian-Namin, M.S. Fallahnezhad *, R. Tavakkoli-Moghaddam, A. Salmasnia Pages 63-72

    The idea that any deviation should be recognized as soon as possible will often be impractical. Despite the existence of numerous assignable causes in the process, their e ects may be so small and minor against the permissible tolerance. Identifying them seems uneconomical from practical sights. If the process reaches a high level of capability, the production may be acceptable even though assignable causes befall. Since customer expectation will not be a ected in this case, it is not economical to stop the process. By considering the level of speci- cations, some changes in the average can be allowed. Dividing the conditions of the monitored process into just black and white can be simplistic. In such cases, traditional control charts with two zones are not applicable. By de ning the zone of indi erence, permissible deviations can be tolerated. For such a situation, Acceptance Control Chart (ACC) is developed based on three zones. Suppose that a statistically assignable cause is detected using the traditional control charts; however, no signal is observed by the ACC. Thus, this change does not result in a nonconforming output, and there is no need to stop production since no operational loss occurs. The most important assumptions of the ACC are the normality and independence of the monitored data. In some industrial/non-industrial processes (e.g., continuous production processes, nancial processes, network monitoring, and environmental phenomena), serial correlation can be extracted among samples which violates the assumption of independence. Autocorrelation reduces the performance of traditional control charts by producing frequent false signals in the in-control state or makes them respond slowly to the detection of the outof- control state. The main purpose of this study is to develop an ACC for monitoring the data of the most widely used autocorrelated process, namely the rst-order autoregressive process AR(1). In this regard, two types of ACC are extended for the residuals of AR(1) processes. Upon evaluating the performance of monitoring methods using the average run length (ARL), it is found that the proposed EWMA chart has better results. Moreover, the economic-statistical design of the proposed chart is carried out at a lower cost.

    Keywords: Acceptance control chart, autoregressiveprocess, average run length, economic-statistical design
  • A. Aghadavoudi Jolfaie, M. Alinaghian * Pages 73-84

    Transportation is one of the most signi cant issues in the eld of logistics. The development and expansion of urban networks, the increase in population, and the consequent increase in the trac of road networks have led to an increase in the importance and sensitivity of transportation compared to the past. On the other hand, transportation accounts for a signi cant part of any country's Gross National Product (GNP), and a lot of research has been done to improve the transportation situation. One of the most challenging problems in transportation is the Vehicle Routing Problem (VRP). VRP is one of the most important classic optimization problems that has been studied and developed by many researchers since its introduction. One developed form of VRPs is the Generalized Vehicle Routing Problem (GVRP). This problem is relatively new and is one of the novel areas for research. In the generalized vehicle routing problem, the customers are partitioned into clusters, each with a given demand. The objective is to construct a minimum-cost set of delivery routes serving one of the customers in each cluster in a way that the total demand of the customers served by a single vehicle does not exceed the vehicle capacity. In this article, we have considered generalized vehicle routing problem with time windows and sought to minimize the total traveling time of routes. This objective function is a comprehensive expression that includes both distances and waiting times. We have proposed two mathematical formulations for GVRPTW to minimize the total duration of routes. The rst model is a three-dimensional model based on nodes, and the second model is based on ow and is presented by two indices. We have also designed a two-phase heuristic algorithm to solve the problem. In the rst phase, an initial solution is created, and in the second phase, a heuristic algorithm is implemented to improve the constructed solutions. Three di erent approaches are considered to construct the initial solution, and based on these three approaches, four heuristic algorithms are designed. The rst category is based on savings, including both sequential and parallel saving algorithms. The second category is insertionbased heuristics which is analyzed through 25 strategies, and the last category is a time-oriented nearest neighbor heuristic algorithm. Finally, the performances of the proposed algorithms are compared with each other. The results show the good performance of the insertion-based algorithm compared to other algorithms.

    Keywords: Vehicle routing problem, selective vehiclerouting problem, location-times of customers, time windows, heuristic algorithms
  • M. Kazemi, A. Sadegheih *, M.M. Lot, M.A. Vahdat Pages 85-98

    Today, changes in the volume and type of customer demand are a serious and signi cant problem for manufacturing companies. To address this problem, new production systems, including the dynamic cellular manufacturing system, have provided some solutions. In this system, the layout of machines can be changed from one period to another according to changes in demand. On the other hand, in the problem of scheduling parts in the cellular manufacturing system, the relocation of machines is usually done between two periods. Still, no time is considered for this relocation, and it is necessary to consider this time to determine the completion time of parts exactly. This paper introduces an innovative mathematical model to address the scheduling challenges in a cellular manufacturing system with continuous periods. The proposed model allows for dynamic machine relocation and layout changes within each period while taking into account the associated time and cost factors involved in the movement process. The possibility of machine relocation during the period can increase the system's dynamics. In the proposed model, cell formation coincides with scheduling. Other features of the model include alternative processing routes and the existence of identical versions of a machine. The objective of the proposed model is to minimize the total costs of completion time, machine relocation, and intracellular and intercellular material handling. The objective of the proposed model is to minimize the total costs of completion time, machine relocation, and intracellular and intercellular material handling. Validation of the proposed model is performed in ve steps. The results of examining the features of the proposed model show that the model can e ectively reduce completion time and other costs. Finally, to solve the model in larger sizes, two meta-heuristic algorithms of simulated annealing (SA) and genetic algorithm (GA) have been designed, and the obtained results have been compared with the results of CPLEX solver.

    Keywords: Scheduling, cellular manufacturing system, completion time, alternative processing routes, SA, GA
  • S. Asadi Zeidabadi, E. Rezaee Nik* Pages 99-109

    Nowadays, increasing the quality level in production systems and reducing costs are two of the signi cant goals of manufacturers. More manufacturers pay for more qualitative raw materials, more skilled labor, and more advanced and accurate machines the more waste is reduced. Increasing quality levels and decreasing costs become more complex when some parameters are under uncertainty. One of the methods to encounter uncertainties is robust optimization, where uncertainty probability distribution is unknown. As a consequence, the robust scenario-based approach, which is presented by Mulvey, is applied. In this paper, we present a biobjective scenario-based supply chain model. In this model, three echelons including suppliers, manufacturers, and customers are considered. Also, we consider uncertainty in backorder, demand, and cost values. The rst objective function aims to minimize supply chain costs including production, raw material purchasing, production inventory holding, raw material inventory holding, transportation, and backorder. The second objective function aims to minimize the total amount of raw material wastes in the production line and supplier batch. The proposed model has been de ned as a multi-product, multi-period, multiple suppliers, multiple customers, and multiple transportation modes mixed-integer linear programming model. Also, in this model, workforce e- ciency, storage and transportation capacities, and inventory planning are considered. The model parameters are considered randomly distributed. The Epsilon constraint method, NSGA-II, and SPEA2 algorithms are applied to solving the proposed model. Also, the Taguchi method is applied to tune the parameters of the algorithms. Then, a comparison between the quality of results and the CPU time of these methods is provided. This comparison indicates that the use of evolutionary algorithms provides close results with the exact method in a shorter CPU time. Afterward, the Mean Ideal Distance (MID) and Analytic Hierarchy Process (AHP) methods are respectively employed to evaluate Pareto fronts performance and make a decision about selecting the best cost and quality level policy.

    Keywords: Robust optimization, NSGA-II algorithm, SPEA2 algorithm, uncertainty, supply chain design
  • M. Youse Nejad Attari *, S. Ghayebloo, B. Jafarpour, T. Farashzadeh Miandoab Pages 111-123

    To locate hospitals, several points including the population of the area under the covering, transportation costs, and physical distance among the hospitals are very important. In the present study, health service networks were classi ed into two levels of low-level hospitals (provision of public health services) and high-level hospitals (providing specialized health services). In high-level hospitals, patients require professional services, and in the low-level ones, hospitals do not have the power to respond to specialized health services demands. They refer the patients to high-level hospitals in the case of patient visits or in emergency situations by ambulance. In the present case, patients are divided into two categories including the high priority (the category in which immediate service delivery is needed) and low priority. Regarding this problem, a stochastic robust dynamic mathematical model for location and allocation of health network regarding limited capacity and disturbance is developed which tries to reduce the total costs including the real features of a real problem such as limited capacity. The limited capacity of hospitals revealed that the health network needed rede nition of di erent layers for the network in the disturbance situation. In this study, we try to reduce the total costs by reducing costs of hospitals and costs such as transportation and service to patients. To solve the model, two metaheuristic algorithms including Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGAII) and Particle Swarm Optimization (PSO) are applied. Taguchi method design is applied to minimize the cost of parameter tuning including the level of factors related to the proposed. The results demonstrated the applicability of the model to large-sized problems. For example, the total cost is minimized in conditions that are considered in the genetic algorithm, the population parameter at the highest level (150) and the intersection parameters, and the probability of mutation at the lowest level (0.7 and 0.1).

    Keywords: Hospital localization, stochastic robustdynamic model, limited capacity, NSGAII, particle swarmoptimization
  • M.E. Alioghli Fazel, A. Albadvi * Pages 125-140

    Identifying e ective customers who have a positive or negative e ect on other customers' purchasing decision behavior is a major concern of the businesses. The culture and art industry has the most dynamic and active customers. The cinema and theater industry customers are more sensitive to the product they receive and other customers who will buy it. In this study, based on complex network theory, social network analysis techniques, and using the concepts of verbal communication and customer referral value, a model for identifying e ective users in customers' decision behavior is presented and customer value is measured based on di erent customer roles within the network. In this research, in the rst step, the lifetime value of Tiwall (a social network of cultural and artistic products including cinema and theater) customers was calculated and then, by drawing the communication network, customers were divided into four optimal clusters based on the scope of communication with each other. Users' network parameters were extracted and the feature of life value of customers was added. In the next step, a model for identifying and measuring the verbal value of customers based on the de nition of extractive relationships was presented. Using this model and with the decision tree algorithm, 10 di erent networks of in uence and in uence based on 6 de ned roles of users (positive in uencer, negative in uencer, rst-type client, type-two client, positive reversal, and negative reversal) were drawn and the lifetime value in the stream and the reference value in the ow of each network were calculated. By using the obtained results for the reference value and lifetime of each user, Characteristics of Lifetime Value and Reference Value were divided into four sections: Heroes, Wealthy, Propaganda, and Stingy. As a result, the comparison of referral value with lifetime value and network value indicates that the high share of neglected customer referrals in the profitability of a product, an organization and a dynamic industry, and customer valuation aspects in these types of businesses should be developed.

    Keywords: Customer lifetime value, customer referralvalue, customer turning away, social network analysis, lmand theater industries
  • B. Gharakhani, M. Ghandehari *, A. Ansari Pages 141-154

    Setting a xed price to a perishable product convinces customers to purchase fresher products and keep a portion of inventory unsold. However, pricing with respect to the time of expiring date can increase the demand rate of aged products and decrease the amount of waste. Having the price elasticity of demand and its impact on inventory management, especially for perishable products, makes investigating the pricing and inventory problems simultaneously an e ective way for reducing costs and increasing the total pro t. Pricing itself is considered as a mechanism to attract more customers and improve the retailer's total pro t. Nowadays, the rise of health-conscious customers has led to increased demand for fresh products. The demand for these products depends on the selling price, freshness, and the displayed stock level. As the age of the perishable product increases, more attempts are needed to maintain the freshness of these products, increasing the holding cost over time, i.e., the older the product, the higher the holding cost. Due to dependence of demand rate on displayed stock level, the optimal value of ending inventory is not necessarily zero and another challenge is to decide on what is the optimal inventory level at the end of a replenishment cycle. This research investigates a pricinginventory problem with a multiplicative demand function of price, freshness, and displayed stock level when the holding cost function is linearly time-increasing. A mathematical model is proposed to determine the replenishment cycle time, the ending inventory level, discounted selling price, the economic order quantity, and the time to apply the discount to maximize the retailer's total pro t. It is shown that the objective function of type pro t maximization is quasi-concave, and a search algorithm is presented based on this. Finally, an example is applied to show the well-de ned structure of the model. The sensitivity of some important parameters is analyzed to illustrate theoretical and managerial aspects.

    Keywords: Inventory management, pricing, linearholding cost, perishable products, multivariate demand function
  • M. Fotovvati, S.H. Mirghaderi *, M. Alimohammadlou Pages 155-167

    The university course timetabling problem (UCTP) is a crucial yet intricate task for academic departments. UCTP is classi ed as an NP-hard problem; therefore, a simple solution may not be applicable to it. However, recently, hyper-heuristic algorithms, as a new approach, can automatically generate solutions. A hyper-heuristic algorithm consists of one or two high-level heuristics and several low-level heuristics. The low-level heuristics are responsible for generating or improving the initial solution, while the high-level heuristics are used to select the best low-level heuristics for achieving better solutions.
    This paper aims to produce timetables by mathematical modelling of real-world hard and soft constraints and developing a hyper-heuristic algorithm as an ecient solution. In formulating the mathematical model of UCTP, it is considered that certain classes are pre-allocated to departments. Additionally, some three- and four-unit courses are held in two sessions per week, following the traditional patterns of Saturday-Monday, Sunday- Tuesday, and Monday-Wednesday (assuming Saturday to Wednesday as the workweek). There is also the possibility of following new patterns, such as Saturday- Tuesday and Sunday-Wednesday.
    The proposed hyper-heuristic is based on a customized Imperialist Competitive Algorithm (ICA) as a high-level heuristic. It utilizes nine low-level heuristics, ve strategies for implementing them, and four heuristics for choosing time slots. The modi ed ICA is a bi-objective and constructive algorithm, while the original is a singleobjective and improvement-based algorithm. The modi ed ICA has a variable self-tuned parameter and two assimilation process in strategic and operational level. The low-level heuristics refer to selecting courses for allocation that are pre-allocated, limited in time or location, most limited, most limited in remaining slots, most crowded, longest time, in the heaviest group, belong to a highly participated lecturer, or belong to faculty members.
    The hyper-heuristic algorithm was programmed in MATLAB 2018b and ran on a PC with an Intel Core i5 3450 CPU and 8 GB of RAM. The algorithm was tested using real data from Shiraz University. The results revealed that the hyper-heuristic algorithm can generate 10 distinct timetables within a runtime of 17 hours, without the need for human intervention. The best-produced timetable can increase class utilization by up to 11% and reduce student average waiting time by one hour per week.

    Keywords: Course timetable, hyper-heuristic, imperialistcompetitive algorithm, student waiting time, classutilization
  • A. Yaqoubi, A. Bozorgi-Amiri *, M. Sadegh Amalnic Pages 169-182

    The healthcare system can be hierarchical in nature. There is a linkage between the di erent levels, which makes it hard to solve the location problems for each level of this system separately. This system may consist of primary health centers, regional health centers, and hospitals. A growing body of evidence reveals the importance of primary care to health of societies. Hence, all countries should provide ecient, e ective, timely, and fair basic health services. This may consist of primary health centers, regional health centers, and hospitals. The aim of this research is designing a three-level health service network. To touch this purpose, we deem each candidate location as a decision-making unit and, then, calculate the eciency score of this location based on the Non-Radial RAM method. In this paper, a bi-objective mixed-integer linear programming (MILP) model was introduced for a hierarchical three-level health service network design problem. The rst objective function minimizes total transportation time from patient zones to each level. The second objective function seeks to maximize eciency by selecting more ecient locations. We use the augmented e-constraint method (AUGMECON2) to solve the bi-objective mathematical model. To prove the applicability and validity of the proposed decision model, we provided a real case study in the city of Tehran. The results of the suggested model show that there is a con ict between objectives. Besides, the impact of the referral parameter on the ow of patients in the system is clear.

    Keywords: Healthcare systems, three-level healthservice network, mixed-integer linear programming model, Non-Radial RAM method, augmented e-constraint method