ارائه یک مدل ریاضی چندهدفه یکپارچه زمان‌بندی و جریان مالی پروژه‌های تولیدی و استفاده الگوریتم‌های فراابتکاری کشتل و شبیه‌سازی‌تبرید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مدیریت صنعتی-مالی، واحد دهاقان، دانشگاه آزاد اسلامی، دهاقان، ایران

2 استادیار گروه مدیریت، واحد دهاقان، دانشگاه آزاد اسلامی، دهاقان، ایران

3 استادیار گروه مدیریت، دانشکدۀ مهندسی صنایع و مدیریت، دانشگاه صنعتی شاهرود، ایران

چکیده

امروزه سازمان‌های پروژه‌محور چندین پروژه موازی دارند که می‌تواند به‌صورت موازی شروع به برنامه‌ریزی کنند و اکثر این شرکت‌ها با بحران‌های تأمین اعتبارات مالی در جهت به‌ثمر نشستن پروژه‌ها روبرو هستند از سوی دیگر با تکمیل پروژه‌های اجرایی و واگذاری آن به حامی مالی یا کارفرما، سود مناسبی را نصیب سازمان می‌کند. در صورت انتخاب نامناسب پروژه‌ها برای شروع و عدم هماهنگی میان منابع مالی پروژه‌ها، علاوه‌بر از دست دادن منابع مالی سازمان، سبب شکست ساختار سازمانی و توقف پروژه‌های جاری در سازمان می‌شود. ازاین‌رو در این پژوهش یک مدل برنامه‌ریزی ریاضی مختلط عدد صحیح غیرخطی (MINLP) چندهدفه ارائه شد. مدل ریاضی این پژوهش شامل اهداف چندگانه بیشینه‌سازی سود حاصل از انتخاب پروژه تولیدی، کمینه‌سازی هزینه و ریسک اجرایی پروژه‌ها می‌باشد. همچنین اطلاعات مربوط به پارامترهای مدل ریاضی بر اساس فیش‌برداری از شرکت عمرانی ساخت و تولید کیسون استفاده شده‌ است. درنهایت مدل ارائه‌شده با دو الگوریتم MOSA و MOKA ارزیابی و اعتبارسنجی شدند و در اعتبارسنجی انجام‌ شده در مورد مطالعه و بر اساس عملکردی جواب‌های بهینه، نشان داده شد که الگوریتم MOSA از کارایی بالاتری برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An integrated multi-objective Model of scheduling and financial flow of production projects and useing of MOSA and MOKA meta-heuristic algorithms

نویسندگان [English]

  • Sajad Janbaz 1
  • Seyed Mohammad Reza Davoodi 2
  • Abdolmajid Abdolbaghi Ataabadi 3
1 PhD Candidate of Industrial Management, Department of Management, Dehaghan Branch, Islamic Azad University, Dehaghan, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Management, Dehaghan Branch, Islamic Azad University, Dehaghan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Management, School of Industrial Engineering and Management, Shahrood University of Technology, Iran.
چکیده [English]

Today, project-oriented organizations have several parallel projects that can start planning in parallel, and most of these companies are facing funding crises in order for projects to be successful. On the other hand, by completing executive projects. And assigning it to a sponsor or employer brings a good profit to the organization. In case of improper selection of projects to start and lack of integration between financial resources, in addition to causing loss of resources and energy of the organization, it will cause failure of the organizational structure and stop current projects and create much higher losses in the organization. Therefore, in this research, a multi-objective MINLP mathematical model was presented. The mathematical model of this research includes multiple objectives of maximizing the profit from the selection of the production project, minimizing the cost and implementation risk of the projects. Also, information about the parameters of the mathematical model based on the receipt from the Kayson construction and production company has been used. Finally, the proposed model was evaluated and validated by two algorithms, MOSA and MOKA. In the validation performed in the study and based on the performance of the optimal solutions, it was shown that the MOSA algorithm is more efficient.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Production Project Scheduling
  • MINLP Multi-Objective Mathematical Model Scheduling
  • MOSA Meta-Heuristic Algorithm
  • MOKA Meta-Heuristic Algorithm
  • برزگری، هومن؛ عالم تبریز اکبر و قاسمی احمدرضا، (1397)، ارائه و تبیین مدل ریاضی مسأله زمان‌بندی پروژه چندمهارتی هم‌زمان با برنامه‌ریزی تولید منابع مصرفی، پنجمین کنفرانس ملی پژوهش‌های کاربردی در مدیریت و حسابداری، تهران، انجمن مدیریت ایران
  • Tavana, M., Abtahi, A. R., & Khalili-Damghani, K. (2014). A new multi-objective multi-mode model for solving preemptive time–cost–quality trade-off project scheduling problems. Expert Systems with Applications, 41(4), 1830-1846.
  • Heldman, K. (2018). PMP: project management professional exam study guide. John Wiley & Sons.‏
  • Scheiblich, M., Maftei, M., Just, V., & Studeny, M. (2017).DEVELOPING A PROJECT SCORECARD TO MEASURE THE PERFORMANCE OF PROJECT MANAGEMENT IN RELATION TO EFQM EXCELLENCE MODEL. Amfiteatru Economic, 19(11), 966-980.
  • Bredillet, C., Tywoniak, S., & Tootoonchy, M. (2018). Exploring the dynamics of project management office and portfolio management co-evolution: A routine lens. International Journal of Project Management, 36(1), 27-42.
  • Sanghera, P. (2019). Project Schedule Management. In CAPM® in Depth (pp. 173-220). Apress, Berkeley, CA.
  • de Andrade, P. A., Martens, A., & Vanhoucke, M. (2019). Using real project schedule data to compare earned schedule and earned duration management project time forecasting capabilities. Automation in Construction, 99, 68-78.
  • برکیان سرخابی، مهرداد، (1397)، ساختار منشور پروژه طبق استاندارد PMBOK در پروژه‌های عمرانی، دومین کنفرانس ملی مهندسی عمران، معماری با تأکید بر اشتغال‌زایی در صنعت ساختمان، تهران، دبیرخانه دائمی کنفرانس
  • سرایی، محمد؛ قاهری سید علی و ابراهیم پور مریم، (1397)، ارائه یک روش مؤثر برای حل مسأله زمان‌بندی پروژه‌های فناوری اطلاعات با منابع محدود با استفاده از الگوریتم علف هرز (مطالعه موردی: اداره کل بندر و دریانوردی خرمشهر اداره فاوا)، کنفرانس بین‌المللی برق، کامپیوتر و مکانیک ایران، تهران، دبیرخانه دائمی کنفرانس
  • Fernandes, G., Pinto, E. B., Araújo, M., & Machado, R. J. (2018). The roles of a Programme and Project Management Office to support collaborative university–industry R&D. Total Quality Management & Business Excellence, 1-26.
  • دانش‌آموز، فاطمه، فتاحی، پرویز، حسینی، سید محمدحسن. (1399). ارائه یک الگوریتم شاخه‌وکران برای حل مسأله زمان‌بندی تولید کارگاهی انعطاف‌پذیر همراه با یک مرحله‌ی مونتاژ. نشریه پژوهش‌های مهندسی صنایع در سیستم‌های تولید, 8(17), 347-359. doi:10.22084/ier.2021.3927
  • بهنامیان، جواد، کمیجانی، فاطمه. (1397). ارائه الگوریتم شاخه و برش برای حل مسأله زمان‌بندی تولید کارگاهی با استفاده از نامعادلات معتبر. نشریه پژوهش‌های مهندسی صنایع در سیستم‌های تولید، 6(13), 139-149. doi: 10.22084/ier.2019.15262.1707
  • بنی‌هاشمی، سید علی و خلیل زاده، محمد و شهرکی، علیرضا و رستمی مال خلیفه، محسن،(1399)،ارزیابی کارایی زمان‌بندی و برنامه‌ریزی پروژه: رویکرد تحلیل پوششی داده‌ها با خروجی نامطلوب، سیزدهمین کنفرانس بین‌المللی انجمن ایرانی تحقیق‌درعملیات، شاهرود
  • ایمانی؛ دین محمد و عبودی؛ سید حسن، (1398)، مدل‌سازی چندپروژه‌ای، چندهدفه با منابع تجدید ناپذیر فاسدشدنی، کنفرانس بین‌المللی راهکارها و چالش‌های مدیریت و مهندسی صنایع، تهران، شرکت همایش آروین البرز
  • حسنی، سمانه و فلاح نژاد محمد صابر، (1398)، زمان‌بندی پروژه با منابع چندمهارتی با فعالیت‌های متداخل و زنجیره‌ای جایگزین در شرایط عدم قطعیت، اولین کنفرانس بین‌المللی توانمندسازی کسب‌وکارهای فناورانه و راهکارهای پیشرفت در تکنولوژی و مهندسی، تهران، شرکت همایش آروین البرز
  • De Reyck B., Herroelen W., (2001), The multi-mode resource-constrained project scheduling problem with generalized precedence relations, European Journal of Operational Research,119, 538-556.
  • Brucker P., Drexl A., Möhring R., Neumann K. Pesch E. (2003), Resource-constrained project scheduling: Notation, classification, models, and methods, European Journal of Operational Research, 112,3-41.
  • Mika M., Waligóra G., Węglarz J., (2008), Tabu search for multi-mode resource-constrained project scheduling with schedule-dependent setup times, European Journal of Operational Research, 187,1238-1250.
  • Peteghem V.V., Vanhoucke M., (2010), A genetic algorithm for the preemptive and non-preemptive multi-mode resource-constrained project scheduling problem, European Journal of Operational Research, 201, 409-418.
  • Wang L., Fang C., (2011), An effective shuffled frog-leaping algorithm for multi-mode resource-constrained project scheduling problem, Information Sciences, 181, 4804-4822.
  • Kazemipoor, H., Tavakkoli-Moghaddam, R., Shahnazari-Shahrezaei, P., & Azaron, A. (2013). A differential evolution algorithm to solve multi-skilled project portfolio scheduling problems. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 64(5-8), 1099-1111.‏
  • Javanmard, S., Afshar-Nadjafi, B., & Niaki, S. T. A. (2017). Preemptive multi-skilled resource investment project scheduling problem: Mathematical modelling and solution approaches. Computers & Chemical Engineering, 96, 55-68.‏
  • Ozceylan, E. (2016). A mathematical model using AHP priorities for soccer player selection: a case study. South African Journal of Industrial Engineering, 27(2), 190-205.
  • Maenhout, B., & Vanhoucke, M. (2017). A resource type analysis of the integrated project scheduling and personnel staffing problem. Annals of Operations Research, 252(2), 407-433.‏
  • Dabirian, S., Abbaspour, S., Khanzadi, M., & Ahmadi, M. (2019). Dynamic modelling of human resource allocation in construction projects. International Journal of Construction Management, 1-10.‏
  • Dotsenko, N. (2019). Methodological provision of human resources management in a multi-project environment. Technology audit and production reserves, 1(2 (45)), 52-54.‏
  • Rahmanniyay, F., Yu, A. J., & Seif, J. (2019). A multi-objective multi-stage stochastic model for project team formation under uncertainty in time requirements. Computers & Industrial Engineering, 132, 153-165.‏
  • Garomsa, T., Agon, E. D. C., & Assefa, S. (2019). Concept of Value Engineering and Current Project Management Practice in Ethiopian Building Construction Projects. American Journal of Civil Engineering, 7(1), 1-8.‏
  • Najafzad, H., Davari-Ardakani, H., & Nemati-Lafmejani, R. (2019). Multi-skill project scheduling problem under time-of-use electricity tariffs and shift differential payments. Energy, 168, 619-636.‏
  • Chakrabortty, R. K., Abbasi, A., & Ryan, M. J. (2020). Multi-mode resource constrained project scheduling using modified variable neighborhood search heuristic. International Transactions in Operational Research, 27(1), 138-167.
  • Abido, M. A., & Elazouni, A. (2021). Modified multi-objective evolutionary programming algorithm for solving project scheduling problems. Expert Systems with Applications, 183, 115338.
  • Hajiaghaei-Keshteli, M., & Aminnayeri, M. (2013). Keshtel Algorithm (KA); a new optimization algorithm inspired by Keshtels’ feeding. In Proceeding in IEEE conference on industrial engineering and management systems (pp. 2249-2253).
  • Chouhan, V. K., Khan, S. H., & Hajiaghaei-Keshteli, M. (2021). Metaheuristic approaches to design and address multi-echelon sugarcane closed-loop supply chain network. Soft Computing, 25(16), 11377-11404.
  • Salehi-Amiri, A., Zahedi, A., Akbapour, N., & Hajiaghaei-Keshteli, M. (2021). Designing a sustainable closed-loop supply chain network for walnut industry. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 141, 110821.