وزارت علوم، پژوهش‌های و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان‌نامه

مقطع کارشناسی ارشد

رشته مهندسی صنایع-صنایع

عنوان :

یک مدل فازی چندهدفی برای برنامه‌ریزی لجستیک عملیات امداد رسانی به نواحی آسیب‌دیده

استاد راهنما :

دکتر ایرج مهدوی

دکتر بابک شیرازی

استاد مشاور :

دکتر محمدمهدی پایدار

زمستان 1392

چکیده

پس از وقوع فجایع طبیعی، پاسخ اورژانسی به سوانح و خدمت‌رسانی به قربانیان امری ضروری است. در این پژوهش، مساله امدادرسانی پس از وقوع فاجعه طبیعی، به صورت ریاضی مدل‌سازی شده‌است. برای مدل‌سازی، زنجیره تأمین سه سطحی را در نظرگرفته‌ایم. سطح اول شامل انبار‌های کالاهای امدادی، سطح دوم شامل مراکز توزیع و سطح سوم دربرگیرنده مناطق آسیب‌دیده است. تعداد قربانیان حادثه، آمار قطعی ودقیق از زیر آوار ماندگان، مجروحان و کشته‌شدگان بلافاصله پس از حادثه، به طور قطعی مشخص نیستند و این‌ها به‌تدریج  تکمیل می‌شوند. لذا، تقاضای قربانیان حادثه غیرقطعی است و به‌تبع آن پشتیبانی دولت، که از طریق عرضه انواع کالاهای امدادی صورت می‌پذیرد و میزان کمک‌های داوطلبانه مردمی نیز غیرقطعی هستند. به این علت، سه پارامتر تقاضای مناطق آسیب‌دیده، میزان کمک‌های مردمی و میزان عرضه‌های دولتی را به صورت پارامترهای فازی در مدل درنظر می‌گیریم.

از جمله چالش‌هایی که در شرایط بحرانی پس از حادثه وجود دارد، کم بودن منابع و فزونی تقاضا نسبت به آن است. لذا، تخصیص بهینه منابع اهمیت فراوانی دارد. امدادرسانی باید به‌گونه‌ای باشد که همه مناطق آسیب‌دیده، کالاهای امدادی را دریافت کنند. در این تحقیق، همه نواحی فاجعه‌دیده از سهمی از انواع کالاهای امدادی، به صورت عادلانه، برخوردار می‌شوند و دو هدف را به طور هم‌زمان بر‌آورده نموده‌ایم: (1)- کمینه‌سازی هزینه‌ها برای برپایی مراکز توزیع در مکان‌های بهینه.(2)- بیشینه نمودن نسبت پاسخ‌گویی به تقاضای مناطق فاجعه‌دیده، برای حداکثر پوشش تقاضا. برای آزمودن کاربردی بودن مدل در واقعیت، آن‌ را در دو مطالعه موردی، ارزیابی می‌کنیم. نتایج بدست‌آمده موید کارآمدی رویکرد به‌کاررفته هستند.

واژگان کلیدی

پاسخ اورژانسی، لجستیک، مکان‌یابی، چند‌هدفی، پارامتر فازی، برنامه‌ریزی ریاضی.

فهرست مطالب

      فصل اول

1-1- مقدمه  2

1-2- ضرورت مساله  3

1-3- بیان مساله  6

1-4- اهداف  پژوهش     6

1-5- ساختار پایان نامه  6

2-1- مقدمه  9

2-2- فاجعه‌ها  9

2-3- طبقه‌بندی فجایع   10

2-4- تأثیرات فجایع بر ملت‌ها  12

2-5- چرخه  سیستم  مدیریت  فاجعه  16

2-5-1- کاهش اثرات    18

2-5-2-   آمادگی   18

2-5-3-   پاسخ   18

2-5-4-   بهبود  19

2-6- دسته بندی کلی پژوهش‌های انجام شده  19

2-7- لجستیک بشردوستانه 19

2-8- سیستم‌های لجستیک بشردوستانه در مقابل زنجیره‌های تأمین بازرگانی   20

2-9- ساختار  زنجیره  لجستیک  بشردوستانه  22

2-10- کالاها  و  تجهیزات  مورد نیاز در لجستیک  بشردوستانه  24

2-11- قدمت پژوهش‌های تکنیکی صورت‌گرفته در زمینه مدیریت فاجعه و لجستیک بشردوستانه  25

2-12- طبقه‌بندی  مدل‌ها  26

2-12-1- مدل‌های  مکان‌یابی  تسهیلات  امدادی   26

2-12-2- مدل‌های  حمل و نقل   26

2-12-3- مدل‌های  توزیع کالاهای  امدادی   27

2-12-4- مدل‌های  برنامه‌ریزی  لجستیک  خدمت‌رسانی  به  مصدومان   28

2-12-5- مدل های توزیع کالاهای  امدادی  و  خدمت‌رسانی  به  مصدومان   28

2-12-6- مدل‌های  جامع   28

2-13- جمع‌بندی  و  نتیجه‌گیری   29

3-1- مقدمه  31

روش حل   31

3-2- مساله بهینه‌سازی چند‌هدفی   31

3-2-1- تعریف تابع هدف محدب    33

3-2-2- تفاوت بهینه‌سازی چند‌هدفی با بهینه‌سازی تک‌هدفی   33

3-2-3- دسته‌بندی روش‌های چند‌هدفی   35

3-2-3-1- جستجوی بدون تقدم  35

3-2-3-2- ابتدا تصمیم‌گیری سپس جستجو  36

3-2-3-3- جستجو و تصمیم‌گیری هم‌زمان   36

3-2-3-4- ابتدا جستجو سپس تصمیم‌گیری   36

3-3- روش برنامه‌ریزی آرمانی   36

3-3-1- الگوریتم‌های موجود برای حل یکGP   39

3-4- دهه1960آغاز نظریه‌ی فازی   45

3-5- منطق فازی   45

3-6- سیستم‌های فازی 46

3-7- تصمیم‌گیری فازی   46

3-8- مجموعه فازی   46

3-9- مجموعه پشتیبان یک مجموعه فازی   47

3-10- -برش در مجموعه‌های فازی   47

3-11- مجموعه فازی محدب    47

3-12- ارتفاع یک مجموعه فازی   47

3-13- مجموعه فازی نرمال   47

3-14- اعداد فازی   48

3-15- توابع عضویت استاندارد  48

3-16- تشریح مساله  52

3-17-1- فرضیات مساله  54

3-17-2- نمادها ی مدل ریاضی   55

3-17-3- پارامترهای مدل ریاضی   55

3-17-4- متغیرهای تصمیم مدل ریاضی   57

3-17-5- مدل ریاضی   57

3-17-6- شرح مدل ریاضی   59

4-1- مقدمه  62

4-2- مثال عددی   62

4-2-1- مدل اول   68

4-2-2- مدل دوم  69

4-2-3- مدل سوم  70

4-3- مطالعه موردی اول   72

4-4- مطالعه موردی دوم  93

5-1- مقدمه  112

5-2- نتیجه‌گیری   112

5-3- پیشنهادها  113

فهرست جداول

جدول2-3- پنج حادثه مهم صنعتی از لحاظ خسارت‌های اقتصادی تحمیل شده در طی سال‌های 1900 تا2010 ]14[. 14

جدول 2-4- پیامدهای برخی از بلایای طبیعی ]19[. 15

جدول4- 1- هزینه انتقال (دلار) کالاها از مسیرهای موجود در شبکه. 63

جدول4-2- امکان عبور وسایل نقلیه از کمان‌های شبکه. 63

جدول4-3- جدول موجودی ابتدای دوره در انبارها. 64

جدول4 -4- اطلاعات پارامتر تقاضا. 64

جدول4 -5- مقدار پارامتر تقاضا با توجه به درجه عضویت. 65

جدول4-6- اطلاعات پارامتر عرضه‌ دولتی. 66

جدول4-7- مقدار پارامتر عرضه دولتی با توجه به درجه عضویت. 66

جدول4-8- اطلاعات پارامتر کمک مردمی. 67

جدول4-9- مقدار پارامتر کمک‌های مردمی با توجه به درجه عضویت این پارامتر. 67

جدول4-10- متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم در حالتی که درجات عضویت پارامترها3/0 است. 71

جدول4-11- متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم در حالتی که درجات عضویت پارامترها5/0 است. 71

جدول4- 12- مقادیر تابع هدف در حالت واقع‌بینانه، با توجه به وزن‌های مختلف. 72

جدول4 -13- متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم در حالتی که درجات عضویت پارامترها9/0 است. 72

جدول4- 14-مقادیر تابع هدف در حالتی که درجات عضویت 9/0 است، با توجه به وزن‌های مختلف. 72

جدول4- 15- مشخصات کالاهای امدادی و میزان مورد نیاز از آن‌ها در دوره امدادرسانی 4 روزه، به ازای هر قربانی. 73

جدول4-16- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان پشتیبانی دولت به ازای هر نوع کالای امدادی، که به انبارها فرستاده می‌شوند. 73

جدول4-17- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان کمک‌های داوطلبانه مردمی به ازای هر نوع کالای امدادی، که به مراکز توزیع فرستاده می‌شوند. 75

جدول4- 18- هزینه انتقال کالاهای امدادی (ریال)، از انبارها به مراکز توزیع. 76

جدول4- 19- هزینه انتقال کالاهای امدادی (ریال)، ازمراکز توزیع به نقطه آسیب‌دیده. 76

جدول4- 20- هزینه انتقال کالاهای امدادی (ریال)، از انبارها به نقطه آسیب‌دیده. 76

جدول4 -21- کران پایین (مقادیر بدون ریسک) و کران بالا (مقادیر با ریسک بالا)، برای میزان تقاضای انواع کالاهای امدادی و مقادیر پارامتر فازی آن‌ها، در نقطه آسیب‌دیده. 76

جدول4 -23- آرمان هزینه و متغیرهای فعال مساله درحالتی که درجات عضویت پارامترها برابر با 3/0 است. 78

جدول4- 24-آرمان نسبت پاسخ به تقاضا و متغیرهای فعال مساله درحالتی که درجات عضویت پارامترها برابر با 3/0 است. 79

جدول4 -25- مقادیر هدف و متغیرهای فعال بدست‌آمده از حل مدل سوم مساله با درجات عضویت 3/ 0 برای پارامترها و ضرایب 5/0، برای انحراف‌ از آرمان‌ها. 81

جدول4- 26- مقادیر توابع‌ هدف بدست‌آمده از حل مدل سوم، با توجه به ضرایب انحراف از مقادیر آرمانی در مدل. 82

جدول4- 27-  مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله با درجات عضویت 3/0 و با ضرایب 7/0، برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و 3/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا. 82

جدول4 -28- مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله با درجات عضویت برابر با 3/0 ، با ضرایب3/0 برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و7/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا. 83

جدول4- 29- مقدار آرمانی هزینه و متغیرهای فعال بدست آمده از حل مدل اول مساله، در حالت واقع‌بینانه. 84

جدول4-30- مقدار آرمانی نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا و متغیرهای فعال بدست‌آمده از حل مدل دوم مساله،  در حالت واقع‌بینانه. 86

جدول4 -31- مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست‌آمده از حل مدل سوم مساله در حالت واقع بینانه، با ضرایب 3/0، برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و 7/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا. 87

جدول4 -32- مقادیر تابع هدف و متغیرهای فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله در حالت واقع‌بینانه به ازای ضرایب 7/0، برای انحراف‌ها از آرمان هزینه و 3/0، برای انحراف‌ها از آرمان نسبت پاسخگویی به تقاضا. 88

جدول4 -33- مقادیر تابع هدف و متغیر‌های فعال بدست آمده از حل مدل سوم مساله در حالت واقع‌بینانه با ضرایب 5/0، برای انحراف‌ها از آرمان‌ها. 89

جدول4 -34- مقدار آرمانی هزینه و متغیرهای فعال پس از حل مدل اول، با درجات عضویت 9/0. 90

جدول4- 35- مقادیر تابع هدف و متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم  با درجات عضویت 9/0 و با ضرایب3/0 برای انحراف از آرمان هزینه و 7/0 برای انحراف از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا. 91

جدول4 -36- مقدار تابع هدف و متغیر های فعال پس از حل مدل سوم با درجات عضویت 9/0 و با ضرایب7/0 برای انحراف از آرمان هزینه و 3/0 برای انحراف از آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا. 92

جدول4-37-  مقدار تابع هدف و متغیرهای فعال پس از حل مدل سوم با درجات عضویت 9/0 با ضرایب انحراف از آرمان‌های هزینه و نسبت پاسخ‌گویی به تقاضای 5/0. 92

جدول 4-38-  موجودی ابتدای دوره امدادرسانی کالاهای امدادی، در انبارهای تهران، اصفهان و شیراز. 94

جدول4 -39- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان پشتیبانی دولت به ازای هر نوع کالای امدادی، که به انبارها فرستاده می‌شوند. 95

جدول4- 40- کران بالا، کران پایین و مقادیر پارامتر فازی میزان کمک‌های داوطلبانه مردمی به ازای هر نوع کالای امدادی ، که به مراکز توزیع فرستاده می‌شوند. 96

جدول4- 41- مشخصات کالاهای امدادی و میزان مورد نیاز از آن‌ها، در دوره امدادرسانی چهار روزه، به ازای هر قربانی. 97

جدول4-42- کران پایین (مقادیر بدون ریسک) و کران بالا (مقادیر با ریسک بالا)، برای میزان تقاضای انواع کالاهای امدادی و مقادیر پارامتر فازی آن‌ها، در نقاط آسیب‌دیده. 97

جدول4 -43- هزینه حمل و نقل (ریال) کالاهای امدادی،از نقاط عرضه به مراکز توزیع. 98

جدول4- 44-جدول هزینه حمل و نقل (ریال) کالاهای امدادی،از مراکز توزیع به نقاط آسیب‌دیده. 98

جدول4-45- هزینه حمل و نقل(ریال) کالاهای امدادی، از نقاط عرضه به نقاط آسیب‌دیده. 98

جدول4- 46- حل مدل اول در حالت واقع‌بینانه و مقدار آرمان هزینه. 99

جدول4-47- حل مدل دوم و مقدار آرمان نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا در حالت واقع‌بینانه. 100

جدول4 -48- حل مدل سوم با ضرایب5/0، برای انحراف از آرمان‌ها، در حالت واقع‌بینانه. 101

جدول4 -49- حل مدل سوم با ضرایب 3/0، برای انحراف از آرمان هزینه و 7/0، برای انحراف از آرمان نسبت پاسخ به تقاضا، در حالت واقع‌بینانه. 102

جدول4- 50- حل مدل سوم با ضرایب 7/0، برای انحراف از آرمان هزینه و 3/0، برای انحراف از آرمان نسبت پاسخگویی به تقاضا، در حالت واقع‌بینانه. 103

جدول4- 51- حل مدل اول و مقدار آرمانی هزینه درحالتی که درجات عضویت برابر با 3/0 هستند. 104

جدول4 -52- حل مدل دوم و مقدار آرمانی نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا درحالتی که درجات عضویت برابر با 3/0 هستند. 104

جدول4 -53- حل مدل سوم با ضرایب5/0 برای انحراف از آرمان ها و با درجات عضویت 3/0. 106

جدول4- 54- حل مدل اول با درجات عضویت 9/0 و مقدار آرمانی هزینه. 107

جدول4 -55- حل مدل دوم و مقدار آرمانی نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا با درجات عضویت 9/0. 107

جدول4 -56- حل مدل سوم با درجات عضویت 9/0 و  با ضرایب 5/0، برای انحراف از آرمان‌های هزینه و نسبت پاسخ‌گویی به تقاضا. 109

 برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.