مسئله زمانبندی پروژه با محدودیت منابع تحت تابع هدف کمینه سازی مجموع هزینه های جریمه تاخیر استفاده از منابع با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری

چکیده مسئله زمان بندی پروژه با محدودیت منابع یکی از موضوع های مهم حوز? زمان بندی پروژه می باشد. بنابراین، هدف این پایان نامه مطالعه یک مسئله خاص و جدید زمان بندی پروژه با محدودیت منابع است که تابع هدف آن، کمینه سازی مجموع هزینه های جریمه تأخیر استفاده از منابع است. در این مسئله که در پروژه ها کاربرد زیادی هم دارد، فرض می شود که منابع تجدیدپذیر نظیر جرثقیل و ماشین های حفاری، محدود و پرهزینه هستند و در پروژه های دیگر استفاده می شوند، بنابراین آنها را باید اجاره کرد و نمی توان تمام وقت آنها را در اختیار یک پروژه قرار داد. به عبارت دیگر، زمان مشخص و از پیش تعیین شده برای در اختیار گرفتن این منابع و همچنین موعد مقرر برای برگرداندن آنها وجود دارد؛ طوری که هیچ منبعی پیش از زمان تعیین شده در دسترس نیست، اما پس از انقضای مهلتِ از پیش تعیین شده، می توان این منابع را با توجه به نوعشان با پرداخت جریمه همچنان در اختیار داشت.همچنین، فرض می شود که از هر منبع بیش از یک واحد در دسترس می تواند قرار گیرد. این مسئله را در قالب مسئل? برنامه ریزی خطیِ عدد صحیح مدل خواهیم کرد. از آنجا که مسئل? زمان بندی پروژه با محدودیت منابع np-hard است و مسئل? ما نیز شرایطی خاص و تعمیم یافته از آن است و نیز روش های دقیق فقط برای شبکه های کوچک مناسب می باشند، بنابراین الگوریتم های فراابتکاری برای این مسئله رویکردهای عملی و بهتری هستند. از این رو، ما در این پایان نامه از الگوریتم های فراابتکاری استفاده کرده ایم. مسئل? تعریف شده در این پایان نامه خود به دو زیر مسئله تقسیم می شود. در مسئله اول که فقط منابع تجدیدپذیر را در نظر می گیریم، برای حل مسئله در شبکه های نزدیک به دنیای واقعی از الگوریتم شبیه سازی تبرید (sa) استفاده می کنیم. در نهایت، برای اعتبارسنجی مدل و روش حل از رویکردهایی همچون مقایس? چند الگوریتم فراابتکاری با هم و نیز آزادسازی محدودیت منابع بهره می بریم. بدین ترتیب که ابتدا الگوریتم sa پیشنهادی را با الگوریتم های ژنتیک (ga) و جست وجوی ممنوعه (ts) مقایسه می کنیم و سپس برای اعتبارسنجیِ هرچه بیشتر، محدودیت منابع را حذف می کنیم و مسئله را به مسئل? زمان بندی پروژه (psp) تبدیل می کنیم و مجدداً الگوریتم sa پیشنهادی را هم با روش دقیق هم با الگوریتم های ga و ts مقایسه می نماییم. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که هم مدل و هم روش حل، اعتبار بالایی دارند. در مسئله دوم که کاملاً شبیه مسئله اول است، علاوه بر منابع تجدیدپذیر، منابع تجدیدناپذیر را نیز در نظر می گیریم و به دنبال کمینه سازی مجموع هزینه های منابع خواهیم بود. در این مسئله برای حل از الگوریتم فراابتکاری ایمنی مصنوعی (aia) استفاده می کنیم و برای ارزیابی عملکرد این الگوریتم نیز مقادیر تابع هدف حاصله از آن را با پاسخ های حاصله از الگوریتم شبیه سازیِ تبرید مقایسه می نماییم. نتایج حاکی از آن است که الگوریتمِ پیشنهادی کارایی مناسبی دارد.