پایان نامه ارشد: طراحی یک سیستم خبره به منظور انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با توجه به مسئله تصمیم‌گیری

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : مهندسی صنایع

عنوان : طراحی یک سیستم خبره به منظور انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با توجه به مسئله تصمیم‌گیری

دانشگاه صنعتی اصفهان

دانشکده مهندسی صنایع و سیستم‌ها

پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی صنایع

سید محمدرضا حسینی نسب

عنوان:

طراحی یک سیستم خبره به منظور انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با توجه به مسئله تصمیم‌گیری

استاد راهنما:

دکتر سیدرضا حجازی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………………. 1

فصل اول: مقدمه

1-1    پیش‌گفتار………………………………………………………… 2

1-2    طرح مسئله، ضرورت و هدف تحقیق………………………….. 3

1-3    پرسش‌های تحقیق……………………………………………… 6

1-4    کاربرد نتایج تحقیق………………………………………………. 6

1-5    ساختار تحقیق…………………………………………………… 6

فصل دوم: مرور ادبیات

2-1    مقدمه…………………………………………………………… 8

2-2    رویکردهای مبتنی بر مقایسه……………………………….. 8

2-2-1     مقایسه از طریق تحلیل نظرات کاربران…………………. 9

2-2-2     مقایسه از طریق مدل‌های ریاضی……………………….11

2-2-3     مقایسه از طریق تحلیل ساختار و مراحل روش‌ها …….12

2-3    رویکردهای مبتنی بر انتخاب……………………………….. 13

2-3-1     انتخاب به کمک نمودار درختی…………………………. 13

2-3-2     انتخاب به کمک یک روش تصمیم‌گیری چندمعیاره……. 16

2-3-3     انتخاب به کمک سیستم خبره…………………………. 17

2-4    جمع‌بندی…………………………………………………….. 21

فصل سوم: مفاهیم و روش‌ها

3-1    مقدمه………………………………………………………… 23

3-2    معرفی مسائل تصمیم‌گیری چندمعیاره……………………. 23

3-2-1     تصمیم‌گیری چندمشخصه‌ای……………………………. 24

3-2-2     فرآیند تصمیم‌گیری چندمشخصه‌ای……………………. 25

3-3    طبقه‌بندی روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره……………. 26

3-3-1     طبقه‌بندی‌های کلان……………………………………… 26

3-3-2     طبقه‌بندی‌های تفصیلی…………………………………. 27

3-4    انتخاب روش‌های مورد استفاده در سیستم خبره……….. 30

3-5    معرفی روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره…………………. 32

3-5-1     جمع وزنی ساده………………………………………….. 32

3-5-2     ضرب وزنی………………………………………………… 33

3-5-3     فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی……………………………. 34

3-5-4     فرآیند تحلیل شبکه……………………………………….. 36

3-5-5     TOPSIS ……………………………………………………

3-5-6     تخصیص خطی……………………………………………. 38

3-5-7     ELECTRE …………………………………………………..

3-5-8     PROMETHEE………………………………………………

3-6    معرفی سیستم خبره……………………………………… 51

3-6-1     مفهوم سیستم خبره …………………………………..51

3-6-2     ویژگی‌های یک سیستم خبره……………………….. 52

3-6-3     اجزای یک سیستم خبره ………………………………53

3-6-4     روش‌های نمایش دانش………………………………. 54

3-6-5     زنجیره‌های استنتاج…………………………………… 55

3-6-6     روش‌های استنتاج……………………………………… 55

3-7    جمع‌بندی…………………………………………………… 57

فصل چهارم: طراحی سیستم خبره انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره

4-1    مقدمه………………………………………………………. 58

4-2    تعیین نیازمندی‌های یک رویکرد انتخاب روش MCDM……

4-2-1     نیازمندی‌های عمومی………………………………….. 60

4-2-2     نیازمندی‌های مربوط به معیارهای انتخاب روش……… 61

4-2-3     نیازمندی‌های ارتباط با کاربر…………………………….. 64

4-2-4     نیازمندی‌های مربوط به فرآیند انتخاب………………….. 65

4-2-5     نیازمندی‌های مربوط به خروجی‌ها ………………………65

4-3    طراحی ساختار وظیفه سیستم خبره جهت انتخاب مناسب‌ترین روش MCDM

4-3-1     ساختار وظیفه کلان……………………………………… 66

4-3-2     ساختار وظیفه عمومی………………………………….. 66

4-4    اکتساب دانش……………………………………………….. 73

4-4-1     فرضیات روش‌ها…………………………………………. 74

4-4-2     ویژگی‌های عملکردی……………………………………. 80

4-4-3     داده‌های موردنیاز………………………………………… 86

4-4-4     تبادل موردنیاز با کاربر……………………………………. 87

4-4-5     حساسیت روش به تغییر مقادیر داده‌های ورودی……… 87

4-4-6     خروجی…………………………………………………….. 89

4-4-7     توانایی روش نسبت به ابعاد مسئله……………………. 90

4-4-8     آسانی استفاده…………………………………………… 92

4-4-9     برگشت رتبه……………………………………………….. 94

4-4-10   جمع‌بندی…………………………………………………… 96

4-5    طراحی سیستم استنتاج……………………………………. 98

4-5-1     ارزیابی روش‌ها در معیارهای الزامی…………………….. 98

4-5-2     ارزیابی روش‌ها در معیارهای غیرالزامی………………. 103

4-5-3     زیرسیستم پیشنهادات………………………………….. 108

4-5-4     حل یک مثال نمونه………………………………………. 109

4-6    جمع‌بندی……………………………………………………. 113

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

5-1    مقدمه………………………………………………………….. 115

5-2    طراحی رویکرد انتخاب روش با نگاهی جامع………………. 116

5-3    پیشنهادات……………………………………………………… 118

مراجع ………………………………………………………………… 120

چکیده:

امروزه تصمیم‌گیری چندمعیاره(MCDM) یکی از شاخه‌های پرکاربرد علم تصمیم‌گیری محسوب می‌شود. توجه تصمیم‌گیرندگان و محققین به این حوزه باعث شده است که روش‌های بسیار زیادی در چارچوب آن توسعه یابد. گستردگی روش‌های MCDM باعث سردرگمی تحلیل‌گران و تصمیم‌گیرندگان شده است. آن‌ها نمی‌دانند که کدام روش تصمیم‌گیری برای مسئله موردنظرشان مناسب‌تر است. این امر موجبات تردید را در تصمیم‌گیرندگان جهت استفاده از روش‌های MCDM فراهم آورده است. از این‌رو طراحی رویکردهایی به منظور پیشنهاد مناسب‌ترین روش MCDM به تصمیم‌گیرندگان، متناسب با شرائط مسئله تصمیم‌گیری، بسیار حائز اهمیت است. بدین منظور در این تحقیق یک سیستم خبره جهت پیشنهاد مناسب‌ترین روش به تصمیم‌گیرندگان طراحی گردیده است.  فرایند  طراحی این سیستم شامل چهار مرحله است: 1-تعیین نیازمندی‌های سیستم، 2-طراحی ساختار وظیفه‌ای سیستم، 3- اکتساب دانش، و 4- طراحی سیستم استنتاج. بدین منظور ابتدا نیازمندی‌های اساسی یک سیستم خبره شناسایی گردیده و سپس بر این اساس، ساختار وظیفه‌ای یا عملکردی این سیستم به‌گونه‌ای طراحی شده است که تامین‌کننده نیازمندی‌های مشخص شده باشد. در ادامه، 11 روش پرکاربرد از حوزه تصمیم‌گیری چندمشخصه‌ای(MADM) انتخاب شده و دانش موردنیاز از این روش‌ها،  بر اساس معیارهای مشخص شده در نیازمندی‌های سیستم، از ادبیات موضوع جمع‌آوری و مستند گردیده است. این امر موجب می‌شود که دانش موجود در سیستم،  قابل دفاع و همچنین قابل ارجاع باشد. پس از اکتساب دانش از ادبیات موضوع، سیستم استنتاج دانش به‌گونه‌ای طراحی گردیده است که سیستم خبره از طریق آن بتواند سوالاتی را از کاربر یا تصمیم‌گیرنده پیرامون شرایط مسئله تصمیم‌گیری پرسیده و بر اساس پاسخ‌های دریافتی مناسب‌ترین روش را برای مسئله موردنظر وی، پیشنهاد نماید. اصلی‌ترین تفاوت سیستم خبره طراحی شده در این تحقیق با سیستم‌های خبره مشابه پیشین، جامعیت فرایند توسعه آن می‌باشد. همچنین دانش موجود در این سیستم به صورت مستند از ادبیات موضوع جمع‌آوری گردیده است و تنها مختص به دانش ضمنی یک فرد خبره نیست.

فصل اول: مقدمه

1-1- پیشگفتار

تصمیم‌گیری چندمعیاره[1] یا به اختصار MCDM، یکی از شاخه‌های علم تصمیم‌گیری است که امروزه کاربرد بسیار وسیعی پیدا کرده است. انجمن بین المللی تصمیم‌گیری چندمعیاره[2]، MCDM را این‌گونه تعریف می‌کند[[i]]:

” مطالعه روش‌ها و رویه‌هایی که از طریق آن می‌توان معیارهای متضاد چندگانه را در فرآیند برنامه‌ریزی مدیریت دخیل نمود.”

حوزه مسائل تصمیم‌گیری چندمعیاره بسیار گسترده است، به گونه‌ای که از مسائل زندگی شخصی مانند خرید خودرو یا انتخاب شغل گرفته تا مسائل سازمانی همانند انتخاب استراتژی تا مسائل کلان کشوری همانند سرمایه‌گذاری‌های صنعتی، می‌تواند در این حوزه مورد بررسی قرار گیرد. در تمامی موارد فوق می‌توان گزینه‌های مختلفی را فرض نمود که می‌بایست آن‌ها را بر اساس مجموعه‌ای از معیارهای مشخص ارزیابی کرده، در نهایت یک یا چند مورد از آن‌ها را انتخاب نمود.

مسایل MCDM در همه زمان‌ها بصورت گسترده وجود داشته است، اما ایجاد یک زمینه جدید در این خصوص نسبتاً عمر کوتاهی داشته و به سه یا چهار دهه اخیر باز می‌گردد.

توسعه و ایجاد این زمینه جدید به میزان زیادی به پیشرفت بدست آمده در فناوری کامپیوتر پیوند خورده است. از یک سو، توسعه این فناوری در سال‌های اخیر تجزیه و تحلیل سیستماتیک مسایلMCDM  را ممکن کرده است. از سوی دیگر، بکارگیری کامپیوتر و فناوری اطلاعات موجب تولید حجم زیادی از اطلاعات شده است که نیاز به پردازش چنین حجم زیادی از اطلاعات، بدون بکارگیری روش‌هایی همچون روش‌های MCDM تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسد[[ii]].

2-1- طرح مسئله، ضرورت و هدف تحقیق

تصمیم‌گیری چندمعیاره، امروزه به عنوان یکی از شاخه‌های پر طرفدار علم تصمیم‌گیری به حساب می‌آید. بِراگ و همکاران[[i]] مطالعه‌ای گسترده پیرامون مقالات منتشرشده در پایگاه مجلات علمی ISI در حوزه MCDM انجام داده‌اند که نتایج آن در قالب مقاله‌ای در نوزدهمین کنفرانس بین المللی تصمیم‌گیری چندمعیاره ارائه گردید. در این مطالعه تعداد مقالاتی که در حوزه MCDM در سال‌های مختلف در پایگاهISI منتشر گردیده، به صورت شکل ‏1‑1 نمایش داده شده است.

همان‌گونه که در این شکل مشاهده می‌شود تعداد مقالات منتشر شده در حوزه MCDM در ده سال اخیر رشد چشمگیری داشته است که این امر بیانگر استقبال فزاینده محققین از این حوزه می‌باشد.

یکی از مهمترین دلایل روآوری گسترده محققین به این حوزه را می‌توان پیچیده‌تر شدن مسائل تصمیم‌گیری از یک سو و عدم پاسخگویی مناسب سایر روش‌های تصمیم‌گیری از سوی دیگر دانست. وجود معیارهای متعدد تصمیم‌گیری از جمله مهمترین پیچیدگی‌های مسائل واقعی تصمیم‌گیری است و روش‌های MCDM نیز دقیقاً بر اساس همین نیاز توسعه یافته‌اند.

جذابیت مسائلMCDM  موجب شده است که روش‌های متعددی در این حوزه ابداع گردد. رُمان و همکاران[[i]] در بررسی خود تعداد روش‌های موجود در حوزه MCDM را بالغ بر 70 روش برآورد نموده‌اند. این در حالی است که این بررسی در سال 2004 انجام گرفته و با توجه به اقبال فزاینده محققین به این حوزه، این روش‌ها به سرعت در حال افزایش است. همچنین باید در نظر گرفت که تعداد مورد اشاره در این بررسی صرف‌نظر از نسخه‌های متعددی است که برای برخی از این روش‌ها ارائه گردیده است.

تعدد روش‌های موجود به‌جای این‌که تسهیل‌کننده امر انتخاب روش باشد، فرآیند انتخاب روش را برای تصمیم‌گیرندگان مشکل کرده است. این مشکل از آنجا ناشی می‌شود که تصمیم‌گیرندگان با لیست بلندی از روش‌های مختلف MCDM روبرو هستند که لزوماً این روش‌ها جواب‌های یکسانی نخواهند داد. متفاوت بودن نتایج این روش‌ها تصمیم‌گیرندگان را با تردید مواجه کرده است، چرا که قابل اطمینان بودن نتایج،که مهمترین ویژگی یک روش تصمیم‌گیری است، با ابهام همراه خواهد بود. واضح است که اگر تصمیم‌گیرنده‌ای از صحت نتایج حاصل از یک روش اطمینان کافی نداشته باشد، در عمل نیز یا از این نتایج استفاده نخواهد نمود و یا در استفاده از آن ریسک دستیابی به جواب‌های نامناسب را خواهد پذیرفت.

فراتر از مشکل فوق، مشکل زیر سوال رفتن حوزه MCDM می‌باشد. چراکه اگر روش‌های موجود در حوزه MCDM قابل اعتماد نباشند، پس کل این مجموعه با مشکل عدم اطمینان مواجه خواهد شد. این عدم اطمینان موجب می‌گردد که تصمیم‌گیرندگان واقعی جهت حل مسائل خود کمتر به این حوزه رجوع کنند. در منابع [[ii]،[iii]] مهمترین دلیل تردید تصمیم‌گیرندگان- به ویژه تصمیم‌گیرندگانی که در این حوزه متخصص نیستند- در استفاده از روش‌های این حوزه، همین عدم اطمینان ذکر شده است. از این رو جلب اعتماد تصمیم‌گیرندگان به صحت نتایج روش‌های MCDM امری کاملاً ضروری است و لازم است برای آن چاره اندیشی شود.

به منظور برطرف کردن عدم اطمینان تصمیم‌گیرندگان در استفاده از روش‌های MCDM، سه راهکار کلی را می‌توان متصور شد:

– راهکار اول: ابداع یا انتخاب روشی جامع جهت حل تمامی مسائل چندمعیاره.

– راهکار دوم: طراحی یک روش چندمعیاره با توجه به نوع مسئله تصمیم‌گیری.

– راهکار سوم: انتخاب یک روش چندمعیاره از بین روش‌های موجود با توجه به شرایط مسئله تصمیم‌گیری.

به دلیل تنوع مسائل تصمیم‌گیری و با توجه به این که هر مسئله تصمیم‌گیری، ویژگی‌ها و مفروضات خاص خود را دارد، ابداع یا انتخاب یک روش که بتواند تمام این فرضیات و ویژگی‌ها را پوشش دهد، عملاً غیرممکن است. حتی در صورت امکان‌پذیر بودن این کار، روشی بسیار پیچیده پدیدار خواهد شد که استفاده کنندگان از آن را با مشکل مواجه می‌سازد. وجود روش‌های متعدد و مختلف در حوزه MCDM بیانگر آن است که یک روش خاص نمی‌تواند پاسخگوی تمام مسائل تصمیم‌گیری باشد. از این رو راهکار اول عملاً امکان پذیر نیست.

در خصوص راهکار دوم باید گفت که توسعه یک روش جدید متناسب با شرایط مسئله تصمیم‌گیری، اولاً بسیار سخت و پیچیده است؛ ثانیاً نیاز به یک زمان نسبتاً طولانی دارد؛ و ثالثاً مستلزم صرف هزینه‌های سنگین می‌باشد. این شرایط شاید تنها برای آن دسته از تصمیم‌گیری‌های کلان و حساسی توجیه‌پذیر باشد که ممکن است عدم تصمیم‌گیری درست ضررهای فراوانی را به همراه داشته باشد. لذا راهکار دوم نیز در اغلب مواقع غیر منطقی است.

هر روش MCDM دارای فرضیات و ویژگی‌هایی مختص به خود است. چرا که یک فرد طراح بر اساس مجموعه‌ای از فرضیات، یک روش را ابداع می‌کند. لذا اگر بتوان با تحلیل و ارزیابی هر روش به فرضیات و ویژگی‌های آن پی برد، به راحتی می‌توان گفت که این روش برای تمامی مسائلی که متناسب با این فرضیات و ویژگی‌ها باشد، قابل استفاده است. به عبارت دیگر اگر فرد تصمیم‌گیرنده[1](DM) فرضیات و ویژگی‌های یک روش را بپذیرد، و آن را با شرایط مسئله خود مطابق ببیند، می‌تواند از صحت نتایج آن نیز اطمینان حاصل نماید. از آنجا که دستیابی به فرضیات و ویژگی‌های روش‌های MCDM  با استفاده از تکنیک‌های مختلفی امکان پذیر است، لذا راهکار سوم منطقی به نظر می‌رسد. ضمناً این راهکار به مراتب ساده‌تر از دو راهکار قبلی است.

از این‌رو هدف تحقیق حاضر، با درنظرگرفتن راهکار سوم به عنوان یک راهکار منطقی، دستیابی به رویکردی مناسب جهت تسهیل فرآیند انتخاب روش می‌باشد.

3-1- پرسش های تحقیق

تحقیق حاضر در راستای دستیابی به رویکردی مناسب جهت تسهیل فرآیند انتخاب روش، به دنبال پاسخگویی به پرسش‌های زیر است:

1- چه رویکردهایی تاکنون جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره اتخاذ گردیده است؟ نقاط قوت و ضعف هر یک از این رویکردها چیست؟

2- یک رویکرد مناسب جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره چه نیازمندی‌هایی را می‌بایست برآورده سازد؟

3- آیا استفاده از یک سیستم خبره می‌تواند رویکردی مناسب جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره باشد؟ در این صورت این سیستم چه ساختاری باید داشته باشد؟

4- یک تصمیم‌گیرنده چگونه می‌تواند با سیستم ارتباط برقرار کرده و سیستم بر چه اساسی مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره را به او معرفی خواهد کرد؟

4-1- کاربرد نتایج تحقیق

بسیاری از مسائلی که تصمیم‌گیرندگان در محیط‌های مختلف با آن مواجه هستند، در حوزه مسائل تصمیم‌گیری چندمعیاره قرار می‌گیرد و استفاده از یک روش تصمیم‌گیری چندمعیاره مستلزم جلب اعتماد تصمیم‌گیرنده از صحت و اعتبار نتایج حاصل از آن می‌باشد. از این رو تهیه یک سیستم قابل اعتماد جهت کمک به تصمیم‌گیرنده در انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره موجب خواهد شد که تصمیم‌گیرندگان در موضوعات مختلف از این سیستم جهت دستیابی به نتایج مطمئن استفاده نمایند.

5-1- ساختار تحقیق

ساختار این تحقیق از پنج فصل تشکیل گردیده است. در فصل دوم فعالیت‌های انجام شده در زمینه مقایسه و انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره مرور می‌گردد. در فصل سوم مفاهیم اساسی تصمیم‌گیری چندمعیاره و همچنین سیستم‌های خبره معرفی می‌گردد. همچنین در این فصل روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره‌ای که در سیستم خبره موردنظر، روش پیشنهادی از بین آن‌ها پیشنهاد داده خواهد شد، انتخاب گردیده و به اختصار معرفی خواهند شد. فصل چهارم بخش اصلی این تحقیق را تشکیل می‌دهد. در این فصل یک سیستم خبره جهت انتخاب مناسب‌ترین روش تصمیم‌گیری چندمعیاره با توجه به ویژگی‌های مسئله تصمیم‌گیری ارائه می‌شود. در فصل آخر نیز برخی نتایج بدست آمده از این تحقیق به اختصار بررسی شده و پیشنهاداتی جهت توسعه فعالیت‌های این تحقیق ارائه می‌گردد.

[1] – Decision Maker

[[i]]  Roman, F., Rolander, N., Fernandez, G. M., Bras, B., Allen, J., Mistree, F.,Chastang, P., Depince, P. and Bennis, F., “Selection without Reflection Is a Risky Business…” , 10th AIAA/ISSMO Multidisciplinary Analysis and Optimization Conference, AIAA 2004-4429, 2004.

[[ii]]  Eom, H. B., “The Current State of Multiple Criteria Decision Support Systems”, Human Systems Management, Vol. 8, pp. 113-119, 1989.

[[iii]]  Eom, S. B. and Min, H., “The Changing Role of Multiple Criteria in Decision Support Systems”, Human Systems Management, Vol. 11, pp. 137-144, 1992.

[[i]]  Bragge, J. , Korhonen, P. , Wallenius, J. and Wallenius, H., “ Bibliometric analysis of multiple criteria decision making/multiattribute utility theory”, 19th International Conference on MCDM, Auckland, New Zealand, 2008.

[1] – Multiple Criteria Decision Making

[2] – International Society on Multiple Criteria Decision Making

[[i]]  http://www.mcdmsociety.org

[[ii]]  Xu, L. and Yang, J.-B., “Introduction to Multi-Criteria Decision Making and the Evidential Reasoning Approach”, Manchester School of Management, University of Manchester Institute and Technology, Manchester, Working Paper, No. 0106, 2001.

تعداد صفحه : 136

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید