Transcript دریافت فایل
مباحث نوین تحقیق درعملیات استاد: دکتر علی ثریائی عضوهیات علمی دانشگاه آزاد اسالمی واحد بابل تهیه کننده :زینب حسین زاده ANP مقدمه در AHPوابستگی ها به صورت خطی (یعنی از باال به پایین و یا بالعکس) است. اگر وابستگی دوطرفه باشد یعنی وزن شاخص ها به گزینه ها و وزن گزینه ها به شاخص ها وابسته باشد ،مساله از حالت سلسله مراتبی خارج شده و تشکیل یک شبکه یا سیستم غیرخطی را می دهد که در این صورت نمی توان از قوانین و فرمولهای AHPاستفاده کرد. 1/31 در شکل زیر نمونه ای از یک فرایند سلسله مراتبی و یک شبکه نشان داده شده است: در حالت سلسله مراتبی ارتباط یک طرفه بوده در حالی که در شبکه ممکن است یک عنصر بر عناصر دیگر در هر جهت و یا حتی بر خودش هم تاثیر داشته باشد. شبکه غیر خطی فرآیند سلسله مراتبی 2/31 در AHPوزن نسبی نهایی یک گزینه از مجموع تسهیم به نسبت وزن معیارها به گزینه ها به دست می آید. یعنی ابتدا سهم (وزن) شاخص ها و زیرشاخص ها مشخص شده و سپس سهم (وزن) هر گزینه از شاخص مشخص می شود که مجموع این وزن ها ،وزن نهایی هر گزینه را نشان می دهد .این حالت ارتباط یک طرفه یا سلسله مراتبی می نامیم. در ارتباطات چندطرفه نه تنها A است بلکه Bنیز از Aتاثیرپذیر صورت مساله از حالت خطی خارج تسهیم به نسبت نمی تواند برای نهایی گزینه ها استفاده شود. را به Bوابسته است .در این شده و مجموع رتبه محاسبه 3/31 مثال) می خواهیم از بین دو کاالی Aو B براساس هزینه خرید و حمل آن ها یکی را انتخاب کنیم. در جدول زیر اطالعات مربوط به هر دو نوع هزینه و هزینه کل آورده شده است .چنانچه مشخص است کاالی Aانتخاب می شود زیرا هزینه کمتری دارد. هزینه کل هزینه حمل هزینه کاال خرید A 1000 200 1200 2100 100 2000 B 4/31 اکنون این مساله را با فرایند تحلیل سلسله مراتبی حل می کنیم. نمودار سلسله مراتبی آن در شکل زیر رسم شده است: انتخاب کاال هزینه خرید هزینه حمل B A 5/31 سپس ماتریس مقایسه زوجی معیارها را نسبت به هدف تشکیل می دهیم. چنانچه اهمیت هزینه حمل هزینه به خرید یکسان در نظر گرفته شود ،داریم: 𝐶2 0.5 0.5 =𝑤 𝐶1 1 1 1 1 𝐶1 𝐶2 6/31 ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها نسبت به هزینه خرید: 𝐵 2 3 1 3 1000 2000 1 𝐴 1 1 𝐴 1 2000 1000 1 1 𝐵 7/31 ماتریس مقایسه زوجی گزینه ها نسبت به هزینه حمل: 𝐴 𝐵 200 1 3 100 2 3 1 1 1 𝐴 1 100 200 1 1 𝐵 8/31 حال وزن نهایی هر گزینه را محاسبه می کنیم: = 0.5 𝟏 ) ( 𝟑 ∗ 𝟓+ 𝟎. = 0.5 𝟐 ) ( 𝟑 ∗ 𝟓+ 𝟎. 𝟐 𝟑 ∗ 𝟓 = 𝟎.وزن نسبی نهایی کاالی A 𝟏 𝟑 ∗ 𝟓 = 𝟎.وزن نسبی نهایی کاالی B چنانچه مشاهده می کنیم در این حالت وزن هر کدام از دو کاال یکسان است حال آنکه در عمل 9/31 اینگونه نیست. حال با دقت بیشتری به وزن های نسبی در سلسله مراتب زیر می پردازیم: انتخاب کاال هزینه حمل هزینه خرید 1 3 B A 2 3 10/31 𝟏 𝟑 وزن نسبی اما: یکی از 𝟏 𝟑 روی هر دو شاخه وجود دارد ها از تقسیم 1000بر 3000حاصل شده (وزن نسبی گزینه Bاز هزینه خرید) و دیگری از تقسیم 100بر ( 300وزن نسبی گزینه Aاز هزینه حمل) به دست آمده است. به عبارت دیگر 𝟏 𝟑 معنا و بزرگی و مربوط به هزینه خرید یک 𝟏 𝟑 هزینه حمل ،معنا و بزرگی دیگری دارد. اگر جنس این دو معیار متفاوت بود با 11/31 درنظر گرفتن وزن ،این تفاوت لحاظ میشد، به عبارت دیگر: وزن هزینه خرید و هزینه حمل باید متفاوت در نظر گرفته شود ،وزن هزینه خرید باید بیشتر از وزن هزینه حمل باشد. مقدار وزن هزینه خرید و وزن هزینه حمل به گزینه ها بستگی دارد که در این صورت مساله از حالت سلسله مراتبی خارج شده و باید با روش شبکه ها حل شود. 12/31 حل مسائل شبکه ای در این قسمت فقط حالت خاصی از مسائل شبکه ای را بررسی می کنیم که در آن وزن قرار گزینه ها وابسته است. در این روش ،شبکه را به شاخه های کوچکتر تقسیم کرده و تک تک عناصر هر شاخه مانند i را نسبت به عنصری در شاخه jبه صورت زوجی مقایسه می کنیم و ماتریس زوجی را تشکیل می دهیم. سپس بردار ویژه این ماتریس را به دست می 13/31 آوریم (به عبارت دیگر از مقایسه عناصر شاخه همین موضوع را به بیان دیگر تشریح می کنیم: تصور کنید که مساله دارای , … , 𝑐2 , 𝑐1N شاخه 𝑁𝑐به نام های iام تعداد بوده و در شاخه 𝒊𝒏 عنصر وجود داشته باشد حال اگر دو شاخه iو jرا انتخاب کرده و تمام عناصر iرا به صورت زوجی نسبت به عنصر اول jمقایسه کرده ،ماتریس مقایسه زوجی که در زیر نشان داده شده است به دست می آید. 14/31 این ماتریس ،مقایسه زوجی کلیه عناصر شاخه iنسبت به عنصر اول شاخه jاست: … 𝑖2 𝑖1 𝑤𝑖1 𝑛𝑎1 … 𝑎12 𝑎11 𝑖1 𝑗1 𝑤𝑖2 . . . 𝑛𝑎2 … 𝑎22 𝑎21 𝑖2 . . . . . . 𝑖𝑛𝑖 𝑗1 𝑗1 𝑖𝑛𝑖𝑤 = 𝑖𝑛𝑎𝑛𝑖, … . . . 𝑎𝑛𝑖,2 . . . 𝑎𝑛𝑖,1 . . . =D 𝑖𝑛𝑖 15/31 بردار ویژه حاصل از این مقایسه زوجی به صورت زیر تعریف می شود: چنانچه این مقایسه زوجی معنی دار نباشد بردار ویژه مربوطه صفر خواهد بود: 𝑗1 𝑤𝑖1 𝑗1 𝑤𝑖2 . . . 𝑗1 𝑖𝑛𝑖𝑤 16/31 حال تمام عناصر iرا با یکدیگر به صورت زوجی نسبت به تمام عناصر jمقایسه می کنیم و بردارهای ویژه آنرا به دست می آوریم: ماتریس زیر حاصل خواهد شد: 𝑗𝑛𝑗 𝑤𝑖1 𝑗𝑛𝑗 𝑤𝑖2 . . . 𝑗𝑛𝑗 𝑛𝑖𝑤 𝑖 … 𝑗2 𝑤𝑖1 𝑗1 𝑤𝑖1 … 𝑗2 𝑤𝑖2 . . . 𝑗1 𝑤𝑖2 . . . 𝑖𝑛𝑖𝑤 𝑗1 . . . … 𝑗2 𝑖𝑛𝑖𝑤 17/31 ماتریس فوق را برای تمام شاخه ها به دست می آوریم: که ماتریس زیر حاصل می شود و به آن سوپر ماتریس گفته می شود: 𝑁𝑤1 … 𝑤12 𝑤11 𝑁𝑤2 … 𝑤22 𝑤21 . . . . . . . . . . . . 𝑤𝑁2 𝑤𝑁1 𝑁𝑁𝑤 … =w 18/31 ساعتی با استفاده از ماتریس های احتمالی و زنجیره های مارکف اثبات می کند که: وزن نهایی عناصر از رابطه زیر به دست می آید: 𝑤 = lim 𝑤 2𝑘+1 ∞→𝑘 19/31 روش سوپرماتریس در اینجا مثال قبلی را به روش سوپرماتریس حل می کنیم: برای حل مسائل شبکه ای ارتباطات که مطابق شکل هزینه ابتدا نمودار آنرا دوطرفه بوده هزینه حمل زیر رسم می کنیم: A خرید B 20/31 چنانچه در شکل مالحظه کردیم: مشخص است که حالت سلسله مراتبی در این مسئله صادق نیست زیرا وزن Aو Bهرکدام به دو معیار (هزینه خرید و حمل) وابسته بوده و وزن دو معیار نیز به گزینه ها وابسته می باشد. به عبارتی دیگر هزینه خرید و هزینه حمل در رابطه با کاالی Aیک وزن داشته و در رابطه با کاالی Bیک وزن دیگر دارد. 21/31 چنانچه بخواهیم وزن نهایی این عناصر را پیدا کنیم باید مقایسه های زیر را انجام دهیم: الف) Aو Bرا نسبت به هزینه خرید به صورت زوجی مقایسه کرده و ماتریس زوجی را تشکیل می دهیم، ب) Aو Bرا نسبت به هزینه حمل به صورت زوجی مقایسه کرده و ماتریس زوجی را تشکیل می دهیم، ج) هزینه خرید و هزینه حمل را به صورت زوجی نسبت به Aمقایسه کرده و ماتریس زوجی را تشکیل می دهیم، 22/31 د) هزینه خرید و هزینه حمل را به صورت زوجی مجددا داده های مثال قبل را در نظر ا میگیریم و با روش سوپرماتریس مسئله را حل می کنیم: ماتریس های مربوط به ردیف های «الف» و «ب» قبال ا محاسبه شده اند کافیست و که ماتریسهای ردیفهای «ج» و «د» را محاسبه کنیم که عبارتند از: خرید= 𝑪𝐶𝟐1 ،هزینه ج) کاالی = 𝑪𝟏 ( Aهزینه 𝐶2 حمل) 5 6 1 6 = 1000 200 1 1 𝐶1 200 1000 𝐶2 23/31 برای کاالی Bداریم: د) کاالی = 𝑪𝟏 ( Bهزینه خرید= 𝑪𝟐 ،هزینه حمل) 20 21 1 21 = 𝐶2 𝐶1 2000 100 1 𝐶1 100 2000 𝐶2 1 24/31 سوپرماتریس به صورت زیر خواهد بود: 𝐵 𝐴 𝐶2 20 21 1 21 5 6 1 6 0 0 𝐶1 0 0 𝐶2 0 0 0 0 1 3 2 3 𝐶1 2 3 1 3 𝐴 =W 𝐵 25/31 توان سوم Wبه صورت زیر خواهد بود: 𝐵 𝐴 𝐶2 𝐶1 0 0 0.88 0.88 0 0 0.12 0.12 0.63 0.63 0 0 0.37 0.37 0 0 𝐶1 𝐶2 𝐴 3 = 𝑊 𝐵 26/31 چنانچه مالحظه می شود وزن عناصر به صورت زیر خواهد بود: وزن عنصر 0.88 هزینه خرید 0.12 هزینه حمل 0.63 کاالی A 0.37 کاالی B از آنجا که بین دو کاالی Aو Bیکی را می خواهیم انتخاب کنیم کاالی Aکه دارای رتبه ی بیشتری است ،انتخاب خواهد شد ،زیرا که در عمل نیز کاالی Aدارای حداقل هزینه 27/31 استراتژی های اولویت بندی ممکن است برای خواننده این سوال مطرح شود که اگر در یک مسئله واقعی از روشهای مختلف تصمیم گیری چندشاخصه استفاده شود و این روش ها رتبه بندی واحدی برای آن مسئله ارائه نکنند تکلیف چیست؟ برای این وضعیت روشهای مختلفی مطرح شده که به روشهای ادغام معروفند .این روشها عبارتند از روش میانگین بردا و روش کپ لند. رتبه روش ها28/31 ، روش میانگین رتبه ها این روش گزینه ها را بر اساس میانگین رتبه های بدست آمده از روشهای مختلف MADMاولویت بندی می کند. 29/31 فرض مثال) 4 کنید روش بندی رتبه ELECTRE ،TOPSIS ،SAWو AHPرا برای مسئله ای استفاده کردیم: میانگین رتبه هر گزینه را حساب نموده و نتایج به شرح جدول زیر می باشد: میانگی ن رتبه روشهای MADM TOPSIS ELECTRE AHP گزینه SAW 2 4 1 2 1 𝐴1 1.5 1 2 1 2 𝐴2 3 2 4 3 3 𝐴3 3.5 3 3 4 4 𝐴4 30/31 نتیجه: برای نمونه ،گزینه 𝟏𝑨 در روش SAWرتبه اول ،در روش TOPSISرتبه دوم ،در روش ELECTREرتبه اول و در روش AHPدر رتبه چهارم قرار گرفته است. با توجه به میانگین رتبه ها (که در ستون سمت راست جدول آورده شده است) رتبه بندی گزینه ها به صورت زیر خواهد بود: 𝟒𝑨 > 𝟑𝑨 > 𝟏𝑨 > 𝟐𝑨 31/31 با تشکر