خلاصه پایان نامه مکان¬یابی استقرار کیوسک¬های خودپرداز بانک ملت با استفاده از مدل ریاضی حداکثر پوشش، با راه حل الگوریتم ژنتیک
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد رشته مدیریت صنعتی (گرایش مالی)
چکیده
مکان یابی یک فعالیت اقتصادی اعم از یک بنگاه خرده فروشی، کارخانه، مرکز خدماتی یا ... یکی از مهمترین سوالات پیش روی یک بنگاه اقتصادی است تا آنجا که این مساله میتواند تعیین کننده موفقیت یا شکست بنگاه باشد. تاکنون مدل های زیادی به منظور کمک به اتخاذ تصمیم در حوزه مکانیابی ایجاد شدهاند، یکی از مشهورترین مدل ها در میان مدل های مکانیابی تسهیلات، مدل مساله پوشش است. این مدل سعی در حداکثر نمودن پوشش جمعیتی می کند که در یک حداکثر فاصله یا زمان مشخص از یک تجهیز قرار دارند. در این پژوهش، مدل ارایه شده توسط ماریانو و سرا (1998) که به صورت یک مسئله حداکثر پوشش با محدودیت شاخصهای صف می باشد توسعه داده می شود. به این شکل که در تابع هدف مساله با وارد کردن درآمد و هزینهها علاوه بر حداکثر کردن میزان تقاضای پوشش یافته، میزان سود بنگاه نیز محاسبه گردیده و حداکثر میشود. که از این مدل برای تعیین و انتخاب مکانهای مناسب برای استقرار 10 کیوسک خودپرداز بانک ملت از میان 30 مکان کاندید، استفاده شده است. برای حل مدل، الگوریتم فراابتکاری ژنتیک چند هدفه NSGA-II ) الگوریتم ژنتیک با مرتبسازی غیرمغلوب) و نرم افزار MOEA Framework بکار گرفته شده است.
شایان ذکر است، این مدل برای کلیهی تصمیمگیریهای مربوط به مکانیابی این بانک قابل بکارگیری خواهد بود.
کلید واژه
مکانیابی، مساله حداکثر پوشش، الگوریتم ژنتیک
1-1- مقدمه
مسأله مکانیابی، در سطوح استراتژیک تصمیمگیری بوده و اهمیت اساسی در موفقیت آن دارد. مکان مناسب نقش مهمی در رقابت‌پذیری یک شرکت در بازار داشته و باید به گونه‌ای انتخاب شود که باعث دستیابی به مزایای رقابتی و استراتژیک در مقایسه با سایر رقبا شود. پیشینه نظری مکانیابی تسهیلات، به خوبی توسعه یافته است. از زمانی که مسأله کلاسیک وبر فرمول‌بندی شده است تاکنون نظریه مکانیابی بخش فعالی از پژوهشهایی را مخصوصا در 30 سال گذشته به خود اختصاص داده است. در حال حاضر، مکانیابی تسهیلات میتواند به صورت بدنه بزرگی از دانش، مدلهای متنوع، متدولوژی‌ها و تکنیک‌های حل مختلف در زمینه‌های مختلفی از جمله مهندسی صنایع، پژوهش در عملیات، مدیریت عملیات، اقتصاد شهری و علوم سیاسی دیده شود (پرتوی، 2006).
بانکداری نیز به عنوان یک فعالیت اقتصادی به دنبال استفاده از روشهای علمی جهت حداکثر نمودن پوشش خدماتی و کارایی و حداقل نمودن هزینههاست. اگرچه ظهور خودپردازها در ابتدا در بانکها بوده است و سالهاست که به ارایه خدمت در بانکها میپردازند ولی قابلیتهای خودپردازها موجب شده است که از آنها در سایر اماکن حتی نقاط رو باز استفاده شود. بدین جهت دستگاههای خودپرداز در قالب کیوسک در نواحی مختلف شهر نصب میگردند و متعاقباً تعیین مکان مناسب برای آنها به میزان مکانیابی شعبات بانک حائز اهمیت است (سلطانی، 1383).
مطالعهی حاضر به عنوان یک پژوهش کاربردی با استفاده از تکنیک مکانیابی حداکثر پوشش به ارایه مدلی با محدودیت پارامترهای صف برای انتخاب مکان 10 کیوسک خودپرداز بانک ملت از میان 30 پارک منتخب در مناطق 1 تا 5 شهرداری تهران، با هدف حداکثر نمودن درآمد حاصل از این دستگاهها پرداخته است. مدل ارایه داده شده توسط الگوریتم ژنتیک چند هدفه و نرم افزار MOEA Framework حل و نتایج حاصل ضمن تعیین گزینههای منتخب جهت استقرار کیوسک های خودپرداز، نشان دهنده عملکرد مطلوب این الگوریتم نیز میباشند.
1-2- بیان مساله پژوهش
مکان یابی یک فعالیت اقتصادی اعم از یک بنگاه خرده فروشی، کارخانه، مرکز خدماتی یا ... یکی از مهمترین سوالات پیش روی یک بنگاه اقتصادی است تا آنجا که این مساله میتواند تعیین کننده موفقیت یا شکست بنگاه باشد. یک انتخاب ضعیف مکان ممکن است منتج به هزینههای اضافی حمل و نقل، از دست دادن نیروی کار توانا، مزیت رقابتی یا بعضی شرایط مشابه شود که برای عملیات تعیین کننده است. هر بنگاه از لحاظ مکانی دامنه نفوذی دارد که اکثریت مشتریان خود را از داخل این محدوده جذب می نماید. این محدوده تحت عنوان منطقه خدماتی یا تجاری شناخته می شود، البته باید توجه داشت که این منطقه از لحاظ مسافتی دارای محدودیت می باشد و بنگاه دارای دامنه نفوذ محدودی می باشد، حال اگر مکان انتخاب شده برای بنگاه به نحوی باشد که در دامنه نفوذ بنگاه، مشتریان بالقوه زیادی وجود داشته باشد امکان موفقیت بنگاه به شدت افزایش می یابد و یک انتخاب نامناسب بعلت عدم وجود زمینه بالقوه فعالیت، می تواند منجربه شکست بنگاه گردد (عزیزی، 1388). امروزه خودپردازها با توجه به مزایایی که دارند و همچنین دامنهی گسترده خدماتی که ارایه میدهند، در بسیاری از موارد به عنوان جایگزین شعبات بانکها بکار گرفته میشوند لذا، انتخاب مکان مناسب برای آنها نیز به میزان مکانیابی شعبات حائز اهمیت میباشد.
تاکنون مدل های زیادی به منظور کمک به اتخاذ تصمیم در حوزه مکانیابی ایجاد شدهاند. بهطور کلی مطالعات مکانیابی از دهه 1910 آغاز شد، ولی ورود مدل های کمی به عرصه مکانیابی تسهیلات شهری در اواخر دهه 1960 در ایالات متحده با مطرح شدن رویکرد سیستمی در برنامه ریزی شهری اتفاق افتاد. در سال 1963 مدل بسیار مهم لاری، که روی سه مشخصه مرتبط شهری یعنی اشتغال، جمعیت و حمل ونقل متمرکز میشد، مطرح گردید. روش شبیهسازی کامپیوتر در سال 1973 توسط مارکلند ارایه گشت گه در سال 1986، فردی به نام جان کرسین ، مدل لاری را پویا نمود یعنی عامل زمان را نیز در تحلیلهای مدل وارد کرد. در اوخر همین دهه، تلاشهایی که برای یکپارچهسازی مدلهای کمی صورت گرفت، در ابتدای دهه 90 به ثمر نشست و GIS پا به عرصه نهاد. در سال 1999 لیانگ و لانگ پیشنهاد یک الگوریتم برای مکان یابی با استفاده از مفاهیم تئوری فازی را دادند(سادهوند، 1390).
یکی از مشهورترین مدل ها در میان مدل های مکانیابی تسهیلات، مدل مساله پوشش است. درحالیکه مدل های پوشش مدلهای جدیدی نیستند اما همواره توجه زیادی از طرف محققان را به خود جلب کردهاند. که دلیل این امر قابلیت بکارگیری آنها در دنیای واقعی خصوصا برای تسهیلات خدماتی و اورژانسی است. با توجه به تاریخچه و منشا کارهای انجام شده، حکیمی در سال 1965 برای اولین بار مسائل پوشش را معرفی کرد.
برخی[1]، شیلینگ[2] و جایارامن[3] در سال 1993 مدلهایی که از مفهوم پوشش استفاده میکنند را در دو گروه دستهبندی کردهاند : 1) مسائل پوشش مجموعه (SCP) در مسائلی که پوشش مورد نیاز است و 2) مسالهی مکانیابی حداکثر پوشش (MCLP) هنگامی که پوشش بهینه میشود (زنجیرانی فراهانی و دیگران، 2012).
در این پژوهش، سعی بر توسعهی مدلی از مساله پوشش (گروه MCLP) شده است که علاوه بر حداکثر نمودن سود بنگاه، از طریق قرار دادن محدودیت حداکثر طول مطلوب صف، میزان رضایتمندی متقاضیان را افزایش دهد.
1-3- اهمیت وضرورت مساله پژوهش
انتخاب مکان بهینه همواره یکی از اصلی ترین تصمیماتی است که مدیران با آن مواجه هستند زیرا اخذ تصمیم نادرست در این زمینه در بلند مدت زمینه ساز نابودی سازمان می گردد. امروزه ارزش یک مدیر وابسته به تصمیماتی است که می گیرد و از طرفی تصمیماتی دارای ارزش است که برگرفته از اطلاعات دقیق باشد. انجام مطالعات مکان یابی درست و مناسب، علاوه بر تاثیر اقتصادی بر عملکرد یک بنگاه، اثرات اجتماعی، محیط زیستی، فرهنگی و اقتصادی در منطقه محل احداث خود خواهد داشت (موسوی، 1380). ((محل مناسب)) یک تسهیل از جمله عوامل موثر در موفقیت آن واحد است که باید قبل از احداث و راه اندازی به آن توجه شود . لذا تعیین محل را یکی از کلیدی ترین قدم های تاسیس آن میدانند چرا که نتایج این تصمیم در درازمدت اثرات بسزایی از بعد اقتصادی، اجتماعی و ... خواهد داشت (عزیزی،1388).
همچنین در راستای تعیین بهترین مکان ممکن برای تسهیلات، انتخاب تکنیکی جامع جهت مکانیابی حائز اهمیت زیادی میباشد، چراکه فرآیند مکانیابی، خود نیازمند صرف هزینه است لذا تعیین مدلی که قادر به استفادهی بلند مدت برای تاسیس شعبات جدید بنگاه بوده و در عین حال، علاوه بر کارایی بالا حداقل هزینه را بر بنگاه تحمیل کند نیز دارای حساسیت و اهمیت بالایی خواهد بود.
1-4- اهداف پژوهش
تعیین مکان مناسب برای استقرار کیوسک خودپرداز با استفاده از تکنیک ریاضی کاورینگ
1-5- سوالات پژوهش
با توجه به عوامل موثر در تعیین محل مناسب جهت استقرار کیوسک خودپرداز ، اولویت گزینههای موجود چیست؟
مدل ریاضی و روش حل مناسب آن برای مکانیابی استقرار کیوسک خودپرداز چیست؟
1-6- فرضیات پژوهش
با توجه به ماهیت مساله نمیتوان برای مساله فرضیات از پیش تدوین یافته ای را قائل شد.
مقدمه
شناخت مبانی نظری و ادبیات مربوط به موضوع مکانیابی و تناسب هر کدام از روشهای مکانیابی برای بکارگیری در مورد سیستمهای خدماتی یا عملیاتی و همچنین بررسی اجمالی پژوهشهایی که در ارتباط تنگاتنگ با موضوع مکانیابی سیستمهای خدماتی انجام گرفته است و نیز بکارگیری نرم افزار مناسب جهت کسب یافتههای دقیق باعث میشود تا پژوهش از چارچوب و بنیان قویتری برخوردار شود. بنابراین در این فصل تلاش میشود تا در حد امکان مبانی نظری مبحث مورد توجه قرار گیرد. بدین منظور در این فصل ابتدا مبانی و نظریههای مربوط به مکانیابی بیان گردیده، سپس به تشریح کامل نظریات، مدلها و سوابق پژوهشی مساله حداکثر پوشش پرداخته و پس از آن به توضیح و تفسیر الگوریتم ژنتیک به عنوان روش بکار گرفته شده جهت حل مدل مساله خواهیم پرداخت و درنهایت به سوابق پژوهشهای مشابه پژوهش حاضراشاره خواهیم داشت.
دراین فصل ادبیات موضوعی در سه بخش زیر ارایه میگردد :
مکانیابی 2- مدلهای مساله حداکثر پوشش 3- الگوریتم ژنتیک
2-2- مکانیابی
مکانگزینی صنعتی از جمله مباحثی است که از گذشتههای دور ذهن جغرافیدانان را به خود معطوف داشته است. ولی بیش از آنان بیشترین رسالت را اقتصاد دانان در تکمیل تئوریهای مکانگزینی به عهده داشتهاند اما با توجه به اینکه، استخراج الگوهای مقیاس و درک تفاوتها و تشابهات موضوع اصلی علم جغرافیاست، مکانگزینی صنعتی نیز در دستور کار علم جغرافیا قرار میگیرد.
منظور از تئوریهای مکانگزینی، ارایه کلیه اصولی است که به موجب آن فعالیتهای صنعتی، مکان بهتر خود را که منطبق با حداکثر سود است تعیین میکند.
2-2-1- دیدگاههای مطرح در مکانیابی صنایع
دیدگاههای کلاسیک نوین
در این دیدگاه که از آن بعنوان اندیشه حداقلسازی هزینه نیز یاد میشود، مکانیابی بهینه صنایع صرفاً تحت تاثیر عوامل مشخص و قراردادی، نظیر دسترسی به مواد اولیه، نیروی کار، بازار و ... قرار دارد. این عوامل و دیگر عوامل تولید لزوماً در یک نقطه متمرکز نبوده و جدایی فضایی آنها مستلزم پیمودن مسافت و صرف هزینه است.
براساس این دیدگاه مطالعه درباره مکانیابی صنایع در قالب اقتصاد خرد و بمنظور تعیین محل دقیق صنایع بر مبنای هزینه و منفعت مطرح است. این نگرش غالباً به هدفهای بخش خصوصی توجه دارد که همواره با هدفهای اجتماعی، سیاسی و عدالت اجتماعی نمیتواند همخوانی داشته باشد در صورت پیاده شدن فروض کلاسیک نوین تمرکز صنایع فقط در یک یا چند شهر یک کشور صورت خواهد گرفت که گرچه از دید بخش خصوصی منطقی میباشد ولی طبیعتاً هزینههای زیادی را بر اجتماع تحمیل خواهد کرد.
دیدگاه رفتاری
رفتارگرایی مکتبی استقراری در روانشناسی است که مدعی تبیین تمامی حیات روانی از طریق قوانین تعامل میان انسان و محیط است. این روش در دهه هفتاد پاسخی بود به انتقادهایی که از بعضی جنبههای تحلیل فضا میشد.
فهرست پایان نامه مکان¬یابی استقرار کیوسک¬های خودپرداز بانک ملت با استفاده از مدل ریاضی حداکثر پوشش، با راه حل الگوریتم ژنتیک
فهرست:
فهرست مطالب
فصل اول: کلیات پژوهش-- 1
1-1- مقدمه------------------------------------------------------------------------------------- 2
1-2- بیان مساله پژوهش-- 3
1-3- اهمیت وضرورت مساله پژوهش-- 5
1-4- اهداف پژوهش-- 6
1-5- سوالات پژوهش-- 6
1-6- فرضیات پژوهش-------------------------------------------------------------------------- 6
1-7- فلوچارت پایان نامه 7
فصل دوم: بررسی پیشینه پژوهش-- 8
2-1- مقدمه 9
2-2- مکانیابی- 10
2-2-1- دیدگاههای مطرح در مکانیابی صنایع- 10
2-2-2- تئوریهای مکانیابی- 13
2-2-3- مدلهای مکانیابی- 15
2-3- مکانیابی با استفاده از مدل پوشش-- 19
2-4- الگوریتم ژنتیک-- 23
2-4-1- الگوریتم- 23
2-4-2- مسائل NP-Hard- 27
2-4-3- هیوریستیک-- 29
2- 5- مرورادبیات کاربرد الگوریتم ژنتیک درمسایل مکانیابی--------------------------------------- 49
2- 6- سابقه پژوهشهای دارای موضوعات مشابه 51
فصل سوم: روش اجرای پژوهش-- 58
3-1- مقدمه 59
3-2- مدل مسائل پوشش حداکثر (MCLP) 60
3-3- پارامترها و مدل مساله 62
3-4- الگوریتم ژنتیک پیشنهادی- 65
3-4-1- روش Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) 66
3-4-2- پیاده سازی الگوریتم NSGA-II 72
فصل چهارم: تحلیل دادهها 74
4-1- مقدمه 75
4-2- یافتههای پژوهش-- 76
4-2-1- مکانهای کاندید- 76
4-2-2- گردآوری دادهها 78
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادها 87
5-1- مقدمه 88
5-2- نتیجهگیری- 89
5-3- محدودیت ها 92
5-4- پیشنهادها 92
منابع- 94
منبع:
منابع
صغیرزاده، مرتضی(1376)؛ «انتخاب و توسعه الگوی مکانیابی صنایع تبدیلی زعفران (روش TOPSIS)»؛ پایاننامه کارشناسی ارشد مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت.
علی حسینی، احمدرضا (1379)؛ «بکارگیری الگوریتم ژنتیک برای حل مساله پوشش مجموعه»؛ پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، دانشکده فنی و مهندسی.
آخوندی، علیرضا و یزدانشناس، نیما و فرقانی، علی (1386)؛ «ارایه چارچوبی برای مکان یابی مراکز صنعتی در سطح ملی»؛ نشریه دانش مدیریت، 77 : 104-81.
مهرابی کوشکی، علی(1380)؛ «مکانیابی صنایع با استفاده از روشهای تصمیمگیری چندمعیاره (MCDM) در نیروگاه برق»؛ پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، دانشکده مدیریت.
5.(AHP)»؛ پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
سلطانی، شاهرخ (1383)؛ «کیوسک خودپرداز، بانک مرکزی جمهوری اسلامی ایران (اداره نظام پرداختها)»؛ ]آنا در دسترس[.
[1383/08/1]. .
صادقی، شکوفه (1387)؛ «جایابی بهینه مراکز توزیع در فرآیند بازاریابی با استفاده از روشهای ریاضی»؛ پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
صفاریان، محسن (1388)؛ «کاربرد الگوریتم ژنتیک برای حل مساله پوشش حداکثر»؛ سومین کنفرانس دادهکاوی.
سید حسینی، محمد و حیدری، روحاله و حیدری، طاهره (1388)؛ «حل مساله مکانیابی پایانههای اتوبوس رانی درون شهری با استفاده از الگوریتم ژنتیک»؛ نشریه بینالمللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید، 3: 86-75.
عزیزی، علیرضا (1388)؛ «امکانسنجی و اولویت بندی استقرار شعب در صنعت بانکداری از طریق تحلیل سلسله مراتبی AHP.»؛ پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
11.
12.
13.
14.
سادهوند، زهرا (1390)؛ «مکانیابی جایگاههای سوخت CNG با استفاده از مدل مکانیابی جریان سوختگیری FRLM»؛ پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
16.
17.
18.
19.
براجعه، میثم (1392)؛ «الگوریتم NSGA-II»؛ ]آنا در دسترس[.
[1392/04/7]. .
21.
“The Maximal Covering Location Problem”, Church, R., ReVelle, C., (1974), Papers of the Regional Science Association, 32: 101–118.
23. “A Maximum Expected Covering Location Model: Formulation, Properties and Heuristic Solutions”, Daskin, M.S., (1983), Transportation Science, 17:48–70.
24. “Optimal Server Location on a Network Operating as an M/G/1 Queue”, Berman, O., Larson, R., Chiu, S., (1985),Operations Research, 12: 746–771.
25. “The Stochastic Queue p-Median Location Problem”, Berman, O., Larson, R., Parkan, C., (1987), Transportation Science, 21: 207–216.
26. “The Queuing Probabilistic Location Set Covering Problem and Some Extensions”, Marianov, V., ReVelle, C., (1994),Socio-Economic Planning Sciences, 28: 167–178.
“Probabilistic maximal covering location-allocation models for congested systems”; Marianov and D. Serra, (1998), Journal of Regional Scienc, 38(3): 401-424.
“Using the Constructive Genetic Algorithm for Solving the Probabilistic Maximal Covering Location-Allocation Problem”; Francisco de Assis Corrêa, Luiz Antonio Nogueira Lorena, (2006), Workshop on Computational Intelligence/SBRN.
29.“An Analytic model for locating facilities strategically”;Partovi, F. Y., (2006), OMEGA, 34(1): 41-55.
“Covering problems in facility location: A review”; Zanjirani Farahani et al, (2012), Computers & Industrial Engineering, 62: 368–407.
“A covering tour approach to the location of satellite distribution centersto supply humanitarian aid”; Z. Naji-Azimi, J. Renaud, A. Ruiz, M. Salari, (2012), European Journal of Operational Research, 222: 596-605.
“Decision Support for Urban Shelter Locations Based on Covering Model”; Liang Wei, Weiping Li, Hongjia Liu, (2012), Elsevier Ltd. Selection and/or peer-review under responsibility of the Capital University of Economics and Business, 43: 59-64.
“A New Heuristic Solution Method for Maximal Covering Location-Allocation Problem with M/M/1 Queueing System” ; F. Moeen Moghadas, H. Taghizadeh Kakhki, (2012), Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran, 23(1): 67-75.
“Optimizing locations through a maximum covering/p-median hierarchical model:Maternity hospitals in France”; Jérôme Baray, Gérard Cliquet, (2012), Journal of Business Research, JBR-07622