ارائه مدلی برای بهینه‏سازی همزمان انتخاب پروژه‏ها و زمان‏بندی فعالیت‏ها درحالت محدودیت منابع با استفاده از الگوریتم انبوه ذرات

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی صنایع، دانشکده صنایع، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‏آباد، نجف‏آباد، ایران

2 استادیار گروه مهندسی صنایع و سیستم‏ها،دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استادیار دانشکده کارآفرینی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله مساله ترکیبی انتخاب و زمان‏بندی پروژه در حالت محدودیت منابع، با معیار حداکثرکردن مقدار ارزش فعلی پروژه مدل‏سازی، تحلیل و حل می­شود. در این پژوهش، وضعیتی بررسی و مطالعه می‏شود که از بین چندین پروژه در دسترس و موجود، باید برخی انتخاب و اجرا شوند تا با توجه به محدودیت منابع بیشترین سود حاصل گردد. مدل­های انتخاب پروژه عموما زمان‏بندی پروژه­ها را به عنوان بخشی از فرآیند انتخاب در نظر نمی­گیرند. از طرفی، به جز مواردی که تنها یک پروژه در هر دوره فعال است، اولویت بندی پروژه­های انتخاب شده بدون در نظر گرفتن زمان‏بندی آنها بهینه نیست. زمان‏بندی پروژه­ها در سطح فعالیت‏های پروژه بر پیچیدگی تصمیم­گیری در مورد انتخاب سبد می­افزاید و فضای جستجو را برای انتخاب سبدی از پروژه­ها گسترش می­دهد. در این مقاله برای حل مساله در ابعاد بزرگ، یک روش فراابتکاری مبتنی بر روش انبوه ذرات ارائه می­گردد. به منظور صحه گذاری بر مدل ارائه شده، چندین مساله نمونه در ابعاد کوچک و بزرگ حل شده و نتایج بررسی شده است. نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب الگوریتم ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A New Model for Optimizing Simultaneously Projects Selection and Resource- Constrained Project Scheduling Problem with particle swarm optimization

نویسندگان [English]

  • Malihe Ganji 1
  • Mehdi Alinaghian 2
  • M Sajjadi 3
1 Department of Industrial Engineering, Najaf abad Branch,Islamic Azad University, Najafabad, Iran
2 Department of System and Industrial Engineering, Isfahan University of Technology, Esfahan, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Entrepreneurship, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this paper, the problem of selecting and scheduling projects regarding the maximum amount of resource constraints and the net present value of the project is modeled, analyzed and solved. This study shows the condition in which some projects should be performed among all available projects. Decision makers should choose a subset of these projects based on resource constraints in order to maximize final profit. Project selection models usually do not consider project scheduling as a part of selection process.  However, except in cases where only one project is active at any time during the project, prioritizing selected projects regardless of their schedule is not optimal. Project scheduling in the level of project activities, increases the complexity of search space and spreads the decision space for selecting a portfolio of projects. Hence, in this study a particle swarm optimization algorithm is developed for solving large scale problems. Finally, in order to validate the quality of the proposed meta-heuristic approach, several test problems have been solved in small and large sizes. The results show the good performance of the presented algorithm.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Net Present Value (NPV)
  • Project portfolio
  • Project selection
  • Resource Constrained Project Scheduling Problem (RCPSP)

امین ناصری ، محمد رضا؛ مختاری ، هادی؛ نخعی کمال آبادی ، عیسی،(1391)، « ارائه اگوریتم تلفیقی برای مساله زمان‏بندی پروژه مبتنی بر تخفیف قیمت با استفاده از رویکرد رگرسیون چند مرحله ای برای تنظیم پارامترها » ، نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید ، 1، (23)، 107 – 94 .

بساق زاده ، ایمان ؛ حجازی ، سید رضا؛ احسان ، امیرموسی ،(1389)، « توسعه مدل زمان‏بندی پروژه با اهداف زمان ختم و مقاومت زمان‏بندی »، نشریه تخصصی مهندسی صنایع،1 (44)، 24 - 13.

جلائی ، سید عبدالمجید.؛ قاسمی نژاد ، امین.؛ کریمیان ، علی اکبر.، (1392) ، « بررسی تاثیر تکانه­های نفتی بر رشد اقتصادی ایران با استفاده از الگوریتم جستجوی گرانشی(GSA ) و بهینه سازی ذرات ( PSO )» ، فصلنامه علمی- پژوهشی مطالعات اقتصادی کاربردی ایران ، 7 (2)، 127-111

خلیلی دامغانی ، کاوه و توکلی مقدم ، رضا و طبری ، مجتبی، (1390) ، « حل مسائل زمان‏بندی پروژه ها با  منابع محدود با استفاده از الگوریتم مورچگان اصلاح شده »، نشریه تخصصی مهندسی صنایع ، 1 (45)، 65 – 59.

سیفی، مسعود و توکلی مقدم ، رضا و جولای ، فریبرز .(1387)،  « به کارگیری الگوریتم های ژنتیک و شبیه سازی تبرید برای حل مساله زمان‏بندی پروژه با محدودیت منابع در حالت چند مد و با جریانهای نقدی تنزیل یافته » ، نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید دانشگاه علم و صنعت ایران، 4 ، 91-85.

صادقی ، امیر و صفی صمغ آبادی ، اعظم دخت و برزین پور ، فرناز، (1390)، « حل مساله زمان‏بندی پروژه با محدودیت منابع چند حالته ( MRCPSP) با الگوریتم زنبورهای عسل» ، فصلنامه مدیریت صنعتی دانشکده علوم انسانی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج، سال ششم ، 15 .

فضلی ، صفر و مدنی ، سید سینا، (1389)،  « انتخاب پروژه بر اساس تخصیص بهینه منابع با استفاده از رویکرد ترکیبی فرآیند تحلیل شبکه ایی و برنامه ریزی آرمانی»، مهندسی صنایع و مدیریت شریف ، 1(1- 28)، 121- 99

Bouleimen K. & Lecocq H.(2003),"A new efficient algorithm for the resource-constraiend project scheduling problem".European Journal of Operational Research, 149(2),.268–281.

Chen RM., Wu CL., Wang CM. & Lo ST.(2010)," Using novel particle swarm optimization scheme to solve resouerce-constrained project scheduling problem in PSPLIB". Expert Systems with A,lications, 37, ,.1899–1910.

Debles D., De reyck B., Leus R. & Vanhoucke M.,(2006)." A hybrid scatter search/electromagnetism metaheuristic for project scheduling". European Journal of Operational Research, 169, .368–653.

Demeulemeester,E LHerroelen,W S.(2002),"Project Scheduling", Kluwer Academic Publishers: 500-526.

Kennedy, J., Eberhart, R., (1995) ," Particle swarmoptimization I : Neural Networks ", IEEE International Conference on Procedings , 40, 1442 – 1948.

Markle D., Middendorf M. & Schmeck H .(2002)." Ant colony optimization for resouerce-constrained project scheduling". IEEE Transactions on Evalutionary Comutation, 6(1),.333–346.

Markowitz H,(1952).Portfolio Selection.Journal of Finance ,1, 77-91.

Nonobe K. & Ibaraki T.(2002). "Formulation and tabu search algorithm for the resouerce constrained project scheduling problem (RCPSP)". In: Riberior CC, Hansen R (Eds), Essays and Surveys in Metaheuristics. Kluwer Academic Publishers, 557–588.

Ranjbar M & Kianfar F.(2009). "A hybrid scatter search for the RCPSP". Scientia Iranica Transaction E: Industrial Engineering, 16(1),.11–18.

Ruey-Maw Chen, (2011),”Particle swarm optimization with justification and designed mechanisms for resource-contrained project scheduling problem”,Expert Systems with A,lication, 38.7102-7111

Vallas V., Ballestin F. & Quintanilla S.,(2008). "A hybrid genetic algorithm for the resource-constarined project scheduling problem". European Journal of Operational Research, 185,495–508.