امروزه، جهانی شدن تجارت، تغییرات سریع تكنولوژیك، بازارهای شدید رقابتی و رایزنی فشرده و قدرتمندانه شركتها سازمانها و بنگاههای اقتصادی را وادار به تغییر سیستم مدیریتی خود مینماید، برای تطبیق و سازگاری با این تغییرات، مدیریت پروژه و پروژه محوری در مدیریت از اهمیت بالایی برای سازمانها برخوردار است. تولید کنندگان در بازار رقابتی امروز باید هزینه های تولید را تا حد امکان کاهش دهند تا بتوانند کالاهای خود را با قیمتی مناسب و قابل رقابت با دیگر رقبا به بازارها عرضه کنند. بنگاههای اقتصادی چارهای جز بالا بردن بهرهوری و انجام کارهای بیشتر و بهتر با صرف منابع و زمان کمتر ندارند. از همین جاست که مفاهیمی همچون پروژه، کنترل پروژه، زمانبندی پروژه و … مطرح شدهاند.
دنیای ارتباطی امروز به کمک فناوری اطلاعات و اینترنت امکان مشارکت بیشتر بنگاههای اقتصادی را فراهم آورده است و این خود امکان تعریف پروژه هایی بزرگتر را تسهیل کردهاست. تاخیر در ساخت یا توزیع، گاهی به از دست رفتن یک بازار میانجامد و از این روست که حداقل کردن زمان انجام پروژهها در کنار کیفیت و قیمت اهمیت بیشتری مییابد.
تاریخچه مدیریت پروژه در دنیای جدید به سالهای ابتدایی دهه 1900 میلادی باز میگردد؛ هنری گانت با توسعه نمودار میلهای ابداعی خود آغازگر حركت پرشتاب بعدی طی سالهای دهه 1950 و 1960 میلادی در پروژههای نظامی و هوافضای آمریكا و سپس انگلستان گردید. هرچند نام پرآوازه هنری گانت به عنوان پدر تكنیكهای برنامهریزی و كنترل پروژه در تاریخ ثبت گردیده است لیكن سالهای دهه 1950 و 1960 به عنوان سالهای آغازین رشد و توسعه مدیریت پروژه در دنیای معاصر شناخته میشود. این سالها سرآغاز تكوین و توسعه بسیاری از روشها و دانشهای مربوط به مدیریت پروژه است كه سالها بعد توسط نرم‌افزارهای مختلف عملیاتی و در پروژهها بكار گرفته شدند.
با توجه به همین مفاهیم، به دنبال طرح و زمانبندی برای انجام یک پروژه خواهیم بود که مسلما تاثیر بهسزایی در موفقیت پروژه و رسیدن به اهداف آن بازی خواهد کرد. این زمانبندی از طرفی باید با توجه به محدودیتهای منابع باشد و از طرف دیگر ممکن است به دلایل مختلف به دنبال حداقل کردن مدت زمان انجام پروژه باشیم و یا به دلایل اقتصادی به دنبال بیشینه کردن ارزش خالص فعلی پروژه باشیم.
یك پروژه مجموعه‌ای از فعالیتهاست كه برای دستیابی به منظور یا هدف خاصی انجام میگیرد. پروژهها شامل فعالیتهایی هستند كه باید در تاریخهای معین، با هزینه‌هایی معین و كیفیت تعیین‌شده‌ای به انجام رسند. بین این فعالیتها روابط پیشنیازی برقرار است و روابط تقدم- تاخر بین آنها وجود دارد، به این معنی که برخی فعالیتها وابسته به برخی دیگر هستند و برای اجرای یک فعالیت باید فعالیتهای پیشنیاز آن پایان یافته باشند یا حداقل تا مرحله لازم پیش رفته باشند. برنامه ریزی پروژه عبارت است از تعیین ترتیب زمانی یا برنامه زمانبندی جهت انجام فعالیتهای وابسته که تشکیل دهنده پروژه هستند. لازمه موفقیت هر پروژه، دستیابی توام به هر سه عامل زمان، هزینه و كیفیت معین است و خارج شدن هر یك از سه عامل مذكور از حدود تعیین شده، می‌تواند به انجام پروژه‌ای ناموفق و غیراقتصادی منجر شود. از فاکتورهای مهم موثر در زمان و هزینه پروژه منابع مورد استفاده در پروژه از قبیل پول و مواد اولیه و تجهیزات و نیروی انسانی است. برخی منابع تجدیدپذیر هستند یعنی مصرفی نیستند و بارها میتوان از آنها استفاده کرد مانند نیروی انسانی و برخی دیگر مانند مواد خام مصرفی هستند و تجدیدناپذیر میباشند. معمولا این منابع محدود هستند و بین فعالیتها بصورت مشترک استفاده می
شوند که این خود باعث ایجاد محدودیتی دیگر در اجرای فعالیتها و زمانبندی پروژه میشود. یک فعالیت برای اجرای خود باید تمام منابعش مهیا باشد تا به فعالیت اختصاص یابد. گاهی میتوان یک فعالیت را میتوان با تخصیص بخشی از منابع مورد نیازش، شروع کرد ولی برای خاتمه آن باید همه منابع مورد نیازش تامین شود. در اینجا فرض براین است که در ابتدای شروع هر فعالیت از پروژه همه منابع مورد نیازش به آن فعالیت تخصیص داده شود و پس از اجرای فعالیت، منابع باقیمانده آزاد گردند. منابع مورد نظر نیز تجدیدشدنی هستند.
بطورکلی انجام پروژه به پنج فاز تقسیم میشود. فاز اول، تعربف پروژه است که بر چگونگی پیدایش دید نسبت به پروژه و تعیین اهداف تاكید دارد. در این فاز، برخی عناصر كلیدی مجزا گردهم آمده و به تخمین اینكه پروژه چه‌چیز را باید ارائه‌دهد، میپردازد، فعالیتهای پروژه مشخص میگردد و اهداف كلی پروژه تعریف میشوند. فاز دوم، برنامهریزی پروژه است که شامل تعیین منابع لازم برای انجام پروژه، برنامهریزی، زمانبندی و تهیه بودجه پروژه است. در این مرحله اهداف به فعالیتهای ملموس تبدیل میگردند و گروه‌های كاری برای انجام این فعالیتها تشکیل میشود. در این مرحله است که محدوده پروژه واقعی میشود و توالی فعالیتها تعیین میشوند و زمانبندی موقت انجام میگیرد و برنامه تخصیص منابع به فعالیتها تهیه میشود. این تحقیق نیز در این فاز انجام میگیرد و به زمانبندی پروژه با توجه به محدودیت منابع میپردازد و در تلاش است تا با استفاده از روشهای بهینه سازی و الگوریتمهای فراابتکاری[1] بهترین توالی انجام فعالیتها را که کمترین زمان اجرا دارند را تعیین کند. فاز سوم، اجرای پروژه است که فعالیتهای هماهنگ‌سازی و راهبری تیم پروژه به‌سوی انجام موثر فعالیتهای پروژه را شامل میشود. نامین منابع مورد نیاز مانند پول، نیروی‌انسانی، تجهیزات در این مرحله انجام میگیرد. فاز چهارم، هدایت و كنترل پروژه است که در آن بر چگونگی انجام پروژه نظارت میشود. مرحله سوم و چهارم همزمان انجام میگیرند. تاكید این فاز بر روی چگونگی برخورد موثر مدیر با تاخیرات ناخواسته، تخطی از سقف بودجه یا تغییر محدوده پروژه است. ممکن است در این فاز پروژه دوباره برنامه ریزی و زمانبندی شود. آخرین فاز پروژه، بستن پروژه است؛ زمانی كه بازتاب همه فعالیتها و تلاشهای انجام‌شده را میتوان دید بی‌شك مهم‌ترین فاز پروژه ، بستن و اتمام آن است. فازهای دو تا چهار یعنی برنامهریزی، اجرا و كنترل در یك چرخه قرار دارند؛ این به دلیل ماهیت وابستگی درونی این فازها به یكدیگر است. مثلا گاهی لازم است تا برنامه پروژه با توجه به تجربیات بدست‌آمده در حین اجرا، یا بواسطه تغییرات پدیدآمده در طول پروژه، اصلاح شود و نتایج اصلاح مجددا برای اجرا ارسال گردد.
زمانبندی پروژه در صنعت و کارخانجات و حمل و نقل و فروش و پرداخت و … استفاده میگردد و کمتر سازمانی است که اهمیت آن را درک نکرده باشد. دستهای از مسائل برنامهریزی پروژه که محدودیتهای منابع در آنها وجود ندارد یا در نظر گرفته نمیشود به مسائل برنامه ریزی پروژه بدون محدودیت منابع و آن دسته که دارای محدودیت منابع میباشند و این محدودیتها در برنامهریزی پروژه در نظر گرفتهمیشوند به مسائل برنامهریزی پروژه با محدودیت منابع[2] معروفند. زمانبندی پروژه با در نظر گرفتن محدودیت منابع از جمله مسایل با ادبیات غنی در حوزه مسائل تحقیق در عملیات و مدیریت پروژه است. این مسئله با توجه به شرایط متفاوت کاربردی و صنعتی از نظر تابع هدف، خصوصیات فعالیت ها، منابع و روابط پیش نیازی بسیار متنوع اند و محققین همواره به دنبال ارائه راه حل های کاراتری برای حل این مسئله بودهاند. با توجه به اینکه در تمام سطوح پروژه با محدودیت منابع مواجه هستیم، لذا لزوم ایجاد و بکارگیری روشهایی که انواع محدودیتهای منابع را در نظر بگیرند، مشخص است.
1-2 اهداف پژوهش
معمولا در مسئله زمانبندی پروژه با محدودیت منابع، هدف زمانبندی فعالیتها با توجه به روابط پیشنیازی و محدودیت منابع در کمترین زمان میباشد. در این تحقیق نیز، راهحلی جدید برای مسئله زمانبندی پروژه با منابع محدود ارایه میشود که از الگوریتم بهینهسازی مبتنی بر آموزش- یادگیری TLBO استفاده میشود. به علت کاربردهای عملی فراوان و همچنین پیچیدگیهای خاص، این مسئله بسیار مورد توجه محققین بوده است و در سالهای اخیر تحقیقات بسیاری بر روی آن صورت گرفته است. در این تحقیقات معیارهایی برای تشخیص و تعیین مطلوبیت یک زمانبندی برای پروژههای تحت بررسی بکار گرفته شده است. از جمله این معیارها نرخ موفقیت و میانگین زمان پردازش و میزان انحراف از پاسخ بهینه یا میزان انحراف از مسیر بحرانی پروژه است. در این پایان نامه معیارهای نرخ موفقیت و میزان انحراف از پاسخ بهینه یا میزان انحراف از مسیر بحرانی پروژه برای بررسی و مقایسه در نظر گرفته شده است. به علت اهمیت این مسئله محققین کتابخانههایی از مسایل نمونه را ایجاد کردهاند و در اختیار کاوشگران قرار دادهاند. برای حل این مسئله بصورت دقیق با استفاده از مدلهای ریاضی تلاشهای زیادی انجام گرفته است که با بزرگ شدن اندازه مسئله یعنی افزایش تعداد فعالیتها و منابع این الگوریتمها موثر نیستند. در حالتهای با پیچیدگی زیاد از پاسخهای مسئله زمانبندی پروژه بدون محدودیت منابع کمک گرفته میشود و این پاسخها به عنوان حدپایین برای الگوریتمها در حل مسئله زمانبندی پروژه با محدودیت منابع در نظر گرفته میشوند و مانند پاسخ بهینه نگریسته میشوند. همچنین طول مسیر بحرانی پروژه در حالت بدون محدودیت منابع نیز عامل دیگری است که میزان انحراف پاسخهای یافته شده در حالت محدودیت منابع از این مسیر بحرانی از فاکتورهای مطلوب بودن الگوریتم بکار گرفته شده است. در زمانبندی پروژه بدون در نظر گرفتن محدودیت منابع از روشهایی مانند CPM , PERT استفاده میشود. این روشها شبیه به هم هستند و تفاوتشان در زمان اجرای فعالیتهاست. هیچکدام از روشهای مذکور محدودیت منابع را در نظر نمیگیرند و به همین دلیل در حل مسئله زمانبندی پروژه با محدودیت منابع، قابل استفاده نیستند.
در سالهای اخیر الگوریتمهای فراابتکاری زیادی برای حل این مسئله پیشنهاد شده است. به علت پیچیدگی بالا، به دست آوردن جواب بهینه این مسئله با استفاده از روشهای سنتی بهینهسازی، بسیار دشوار و یا حتی غیر ممکن است. بهینهسازی ریاضی و محاسباتی در مسایل مهندسی با مقیاس بزرگ، سختیهای زیادی را با همراه دارد و زمان حل آنها در این مسائل به صورت نمایی افزایش مییابد. بهمین دلیل راه حلهای جایگزین و متناوب را بصورت مشارکتی ایجاد کردهاند. روشهای سنتی مانند برنامهنویسی خطی، برنامهنویسی پویا و … هستند که غالبا در این مسایل با شکست روبرو می شوند یا دارای پاسخهای بهینه محلی هستند. این مسایل دارای متغیرهای خیلی زیادی هستند و توابع هدف غیر خطی دارند. برای حل و پوشش این مسایل الگوریتم های فراابتکاری جدیدی ارایه شده اند که پاسخهایی نزدیک به جواب بهینه را جستجو می کنند. این الگوریتمها در دسته های مختلفی دسته بندی میشوند که بستگی به معیار مورد نظر مانند مبتنی بر جمعیت، مبتنی بر تکرار و… دارند. در این پایان نامه الگوریتم فرا ابتکاری مبتنی بر آموزش- یادگیری یعنی [3]TLBO برای حل این مسئله استفاده شده است. TLBO یکی از الگوریتمهای مبتنی بر جمعیت است که اخیرا معرفی شده است و فرایند آموزش و یادگیری در کلاس درس را شبیهسازی میکند. همچنین برای جلوگیری از محلی شدن پاسخها از رویکرد نخبهگرایی در این الگوریتم استفاده شدهاست.
الگوریتم مورد استفاده با بکارگیری عملیات فازهای خود به حل مسئله زمانبندی پروژه با محدودیت منابع میپردازد. به منظور بررسی کارایی الگوریتم و مقایسه آن با الگوریتمهای دیگری که به حل این مسئله پرداختهاند، مسائل نمونه مختلف و شناخته شدهای که در این حوزه تعریف شدهاند، با الگوریتم پیشنهادی حل شدهاست. نتایج به دست آمده با بهترین الگوریتم های موجود در ادبیات موضوع مقایسه شدهاست. نتایج بدست آمده دلالت بر این دارد که الگوریتم مورد استفاده از کارایی مطلوب و قابل رقابتی در مقایسه با الگوریتمهای دیگر برخوردار است و نتیجه بهتری از بیشتر آنها دارد.
1-3 ساختار پژوهش
در این پژوهش در ادامه یعنی در فصل دوم، به معرفی مسئله زمانبندی پروژه با منابع محدود میپردازیم و با فرمول های ریاضی آن را مدل میکنیم. سپس در فصل سوم الگوریتم TLBO را بررسی میکنیم. در فصل چهارم، رویکردهای سری و موازی و روشهای پسرو و پیشرو را برای زمانبندی اولیه با مثال تشریح میکنیم. سپس الگوریتم TLBO با رویکرد نخبهگرایانه را با مسئله زمانبندی پروژه با منابع محدود تطبیق میدهیم و بوسیله برنامهنویسی، مسئله را حل میکنیم. در فصل پنجم، مسایل نمونهای که با این الگوریتم حل شدهاند توضیح داده شدهاند. نتایج عددی بدست آمده را با توجه به پارامترهایی مانند اندازه جمعیت و حداکثر تعداد زمانبندیها بررسی مینماییم. در پایان نیز نتایج بدست آمده با الگوریتم TLBO در حل مسئله زمانبندی پروژه با منابع محدود با دیگر الگوریتمها مقایسه میگردد.
[1] meta-heuristic
[2] Resource Constrained Project Scheduling Problem (RCPSP)
[3] Teaching-Learning-Based Optimization(TLBO)
***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
