استیونز6که هدف مدیریت زنجیره تأمین، همزمان سازی احتیاجات مشتری با جریان مواد به منظور افزایش سطح خدمت به مشتری، کاهش سطح موجودی و در نهایت کاهش هزینه های واحد محصول می باشد[3].
2-2-3 دلایل توجه به مفهوم مدیریت زنجیره تأمین
مدیریت زنجیره تأمین به دلایل متعددی به موضوع مورد توجه در دهه ی اخیر تبدیل شده است:
1- تعداد بسیار کمی از شرکتها که هنوز دارای سازمان عمودی می باشند، امروزه شرکت ها تخصصی تر شده اند و به جای آنکه خود، تأمین کننده منابع خویش باشند بیشتر به دنبال تأمین کنندگانی هستند که بتوانند مواد اولیه با کیفیت بالا و قیمت پایین در اختیار آنها قرار دهند.
2- رقابت در سطوح ملی و بین المللی بسیار شدت یافته است. مشتری برای خواسته های خود انتخاب ها و منابع متعددی دارند. به همین دلیل برای تولیدکننده قرار دادن محصول نهایی در شبکه ی توزیع به ترتیبی که با کمترین قیمت و به بهترین نحو در دسترسی مشتری باشد، امری حیاتی محسوب می شود. در گذشته شرکت ها برای حل این مشکل,انبارهای متعددی در نقاط مختلف زنجیره تدارک می دیدند، درحالیکه طبیعت پویای بازار امروز, این عمل را به حرکتی غیر اقتصادی وبا ریسک بالا مبدل می کند, زیرا که عادات خرید مشتریان دائماً در حال تغییر است و رقبا در حال حذف محصولات قبلی و ارائه ی محصولات جدید هستند. و تغییر سفارشات باعث خواهد شد که شرکت همواره دارای انبارهایی مملو از محصولات از رده خارج شده باشد، ضمناً هزینه ی بالای نگهداری کالا در انبار باعث می شود که قیمت نهایی محصول بالا رود.
2-2-4 مشکلات زنجیره تأمین و منابع آنها
در جهان تجارت مثالهای بی شماری از شرکتهایی که قادر نیستند به سطح تقاضایشان برسند و در نتیجه, موجودیهای هزینه بر و زیادی پروژه ای را متحمل می شوند, وجود دارد. در این قسمت ما به تشریح این مشکلات و علل آنها می پردازیم.
مشکلات طی زنجیره تأمین به طور کلی از دو منبع ناشی می شوند:
1- عدم اطمینان:
یک منبع اصلی عدم اطمینان زنجیره تأمین تقاضاست. پیش بینی این چند فاکتور از قبیل رقابت شرایط فعلی، توسعه تکنولوژی و سطح عمومی تعهد مشتریان تاثیر می پذیرد. دیگر عامل عدم اطمینان زنجیره تأمین زمانهای تحویل است که خود به عواملی مانند نسبت خرابی ماشینها در فرایند تولید خطی، فشردگی ترافیکی که در حمل و نقل دخالت می کند و مشکلات کیفیت مواد که ممکن است تاخیرات تولید را ایجاد کند، وابسته است.
2-عدم هماهنگی:
این نوع مشکلات هنکامی اتفاق می افتد که یک بخش شرکت با دیگر بخشها ارتباط خوبی ندارد، وقتی بخشهای شرکت از بعضی مسائل آگاهی ندارند و یا خیلی دیر ازآنچه مورد نیاز است و یا آنچه باید اتفاق بیافتد آگاه می شوند.

2-4 مدیریت زنجیره تأمین
شدید شدن رقابت در بازار جهانی و افزایش تعداد رقبا, شرکت ها را برای موفقیت در این عرصه به سمتی می کشاند که کیفیت محصولات و خدمات را افزایش داده و هزینه و قیمت تمام شده محصول را پایین آورند. چنانچه در چنین وضعیتی شرکت هایی که در جهت تولید یک محصول نهایی نقش دارند, بصورت حلقه های یک زنجیر با یکدیگر هماهنگ باشند، امکان دستیابی به کیفیت بالا و هزینه ی پایین تر فراهم خواهد شد، لذا برای موفقیت در بازار رقابتی روی آوردن به چنین تفکری لازم به نظر می رسد.این تفکر فقط یک نظم تاکتیکی نیست و باید توجه داشت که رقابت در بیشتر صنایع از داخل به بیرون شرکت تغییر پیدا کرده است.
مدیریت زنجیره تامین، یکی از مباحث جدید در نظام های مدیریت است. با طرح نظریه های جدید در ارتباط با رضایت مشتریان و مسائل ر قابتی از یک سو و از سوی دیگر سودآوری برای تولیدکنندگان و نیز تأثیر و گسترش نفوذ تکنولوژی های ارتباطی و نوع همبستگی هایی که بین تأمین کنندگان و تولیدکنندگان بزرگ را در بر می گیرد، این بحث به بحثی جامع تبدیل شده است.
هندفیلد7[4]مدیریت زنجیره تأمین را به صورت زیر تعریف کرده است: مدیریت زنجیره تأمین به یکپارچه سازی همه ی فعایت های مرتبط با جریان و تبدیل کالاها از مرحله ماده خام (استخراج) به حالت نهایی(برای مصرف) و نیز جریان های اطلاعاتی مرتبط با آنها, از طریق بهبود روابط درون زنجیره تأمین به منظور دستیابی به یک موقعیت قابل اتکاء و مستمر گفته می شود.
تعریفی که تیلور8[5] از مدیریت زنجیره تأمین نقل می کند، چنین است: فرایند طراحی اجزا و کنترل مؤثر و سودمند جریان و ذخیره ی مواد خام, موجودی در جریان ساخت و کالای ساخته شده از مبدا تا محل مصرف به منظور برآوردن نیاز مشتری.
مدیریت زنجیره تأمین عبارت است از: مدیریت یکپارچه زنجیره تأمین یک رویکرد یکپارچه فرایندگرا، برای تأمین،تولید و توزیع محصولات و خدمات به مشتریان می باشد.
مدیریت زنجیره تأمین دامنه ی وسیعی دارد که شامل تأمین کنندگان جز، تأمین کنندگان عمده،عملیات داخلی، مشتریان عمده، مشتریان جزء و مصرف کنندگان نهایی می باشد. زنجیره تأمین در کارخانه های تولیدی، شرکت های خدماتی و حتی منازل نیز وجود داشته و آن را با عباراتی نظیر تقاضا و یا زنجیره ارزش نیز معرفی می نمایند، اما نام آن هرچه که باشد، هدف آن ایجاد ارزش برای مصرف کننده نهایی است.
تعریف توماس و گریفتین9[6] از مدیریت زنجیره تأمین : مدیریت زنجیره تأمین عبارت است از مدیریت جریان های مواد و اطلاعات در داخل و بین تسهیلات مختلف، مثل تأمین کنندگان(فروشندگان)، کارخانه های تولید و مونتاژ و مراکز توزیع.
سیمچی لوی10[7] مدیریت زنجیره تأمین را به این صورت تعریف می نماید: مدیریت زنجیره تأمین مجموعه اقداماتی است که طی آن سعی می شود که تأمین کنندگان خمات و کالا، تولیدکنندگان، انبارها و فروشندگان طوری ادغام شوند که کالا به مقدار بهینه در مکان های مناسب و در زمان مناسب ارسال گردد و با فعالیت های گوناگونی برای موفقیت مدیریت زنجیره تأمین ضروری است که عبارتند از:
1- عملکرد یکپارچه و منسجم
2- به اشتراک گذاری اطلاعات
3- هماهنگی و همکاری
4- دارا بودن یک هدف مشترک و تمرکز بر خدمت رسانی به مشتری
5- یکپارچه سازی فرایندها
6- برقراری یک ارتباط طولانی مدت

2-4-1 ضرورت مدیریت زنجیره تأمین
به اعتقاد هندفیلد[4] سه عامل اصلی باعث شده اند تا شرکت ها بحث مدیریت زنجیره ای تأمین را به صورت جدی دنبال کنند، این عوامل عباراتند از:
1- انقلاب اطلاعات
2- تقاضای مشتریان در جهت خرید محصولات و خدمات با کیفیت بالاتر و با هزینه ی کمتر, تحویل مناسب تر، تکنولوژی مدرن تر و طول عمر بیشتر که در نهایت به افزایش رقابت در بین تولیدکنندگان و سازندگان منجر شد.
3- ضرورت ایجاد ساختاری جدید در روابط سازمانی
مجموعه عوامل فوق بیان کننده این مطلب است که در شرایط جدید برای تأمین رضایت مشتریان و کسب سهم موثر در بازارهای جهانی و منطقه ای باید حداکثر انعطاف پذیری تولید و کیفیت و در عین حال حداقل هزینه ها و زمان انتظار با هم وجود داشته باشد. در نگاه اول جمع این عوامل با یکدیگر غیرممکن جلوه می نماید، اما شرکت های تولیدی و خدماتی چند راه برای دستیابی به قابلیت های مذکور در دستور کار خود قرار داده اند, یکی از آنها تشکیل زنجیره تأمین و مدیریت آن بود. به عنوان مثال اگر یک کارخانه خودروسازی که برای تولید هر خودرو به طور متوسط به شش تا هفت هزار قطعه مختلف نیاز دارد، بخواهند تمام این قطعات را به تنهایی تولید و مونتاژ کند,علاوه بر هزینه های فراوانی که متحمل گردد ، میزان انعطاف پذیری تولید و نیز کیفیت محصولات بر اثرحجم گسترده کار و عدم امکان تمرکز و تخصصی نمودن تولیدات ، پایین می آید. لذا یکی از راه حل های موثر برای گریز از این وضعیت تشکیل زنجیره ای تولید کنندگان است به گونه ای که هر یک از این تولید کنندگان به دلیل متخصص بودن در تولید اجزاء محدود، کیفیت بالا و هزینه ی تولید پایینی دارند ، از طرفی در این حالت امکان تغییر تولید یا جایگزین سازی تامین کنندگان با استفاده از قابلیت های تامین کنندگان فعلی به سادگی امکان پذیر است.
لازمه چنین کارکردی آن است که واحد های تجاری مذکور دارای ساختاری انعطاف پذیر باشند. در گذشته بر یکپارچه سازی در چارچوب کارخانه تولیدی تاکید می شد. از جمله موارد یکپارچه سازی در چارچوب کارخانه می توان به نمونه های زیر اشاره کرد: یکپارچه سازی سیستم های برنامه ریزی و کنترل تولید ، توسعه فرآیند های پیشرفته تولیدی و کنترل آنها توسط سیستم های کنترل درسطح کارگاه . امروزه نقاط تاکید و تمرکز به گونه ای تغییر یافته است که موارد دیگری همچون مدیریت زنجیره تامین را نیز در بر می گیرد و به جای رویکرد تولید و یکپارچه سازی در قالب یک واحد بحث یکپارچه سازی تولید در قالب زنجیره تامین و استفاده از واحد های متخصص در اجزاء مختلف تولید مطرح شده است.

2-4-2 وظایف مدیریت زنجیره تامین
به طور سنتی برای مدیریت هر سازمان پنج وظیفه ی عمده برشمرده می شود این وظایف به شرح زیر هستند:
برنامه ریزی : تعیین اهداف و چگونگی رسیدن از وضع موجود به اهداف تعیین شده

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

سازماندهی : تقسیم و تخصیص منابع و مسئولیت ها، مشخص کردن جا و کار هر فرد در سازمان
تامین و تجهیز منابع انسانی :انتخاب افراد مناسب در زمان مناسب و برای جای مناسب
رهبری:تاثیر ونفوذ بر روی افراد و گروه ها
کنترل: بررسی مطابقت عملکرد سازمان با برنامه ریزی انجام شده و اقدام جهت انطباق آنها با یکدیگر
اما از دیدگاه مدیریت زنجیره زنجیره تامین این وظایف گسترده تر شده و موارد دیگری را نیز شامل می گردد . هندفیلد[4] اصلی ترین وظایف مدیریت زنجیره تامین را به صورت زیر برمی شمارد:
طراحی زنجیره تامین براساس سود بلند مدت
پیاده سازی روابط و همکاری ها در زنجیره تامین
مدیریت اطلاعات زنجیره تامین
کاهش هزینه های زنجیره تامینتا حد ممکن

2-4-3 مولفه ها و اجزای مدیریت زنجیره تامین
در حالت کلی زنجیره تامین از دو یا چند سازمان تشکیل می شود که رسماً از یکدیگر جدا هستند و بوسیله جریان های مواد، اطلاعات و جریان های مالی به یکدیگر مربوط می شوند. سازمان ها می توانند بنگاه هایی باشند که اجزای محصول نهایی و یا خدمت را تولید می کنند، حتی خود مصرف کننده نهایی را نیز می توان یکی از سازمان ها در نظر گرفت.
شبکه ای که زنجیره تأمین را تشکیل می دهد معمولا یک زنجیره تأمین ساده نیست ، زنجیره تأمین معمولا با جریان های همگرا و واگرایی از مواد، اطلاعات و پول در یک ساختار شبکه ای پیچیده سر و کار دارد . این شبکه برخاسته از نیازها و سفارش های مصرف کننده است که باید به طور همزمان برآورده شوند . البته به منظور کاستن از پیچیدگی، ممکن است هنگام بررسی، تنها روی قسمتی از کل زنجیره متمرکز شد .
لازم به ذکر است که در برخی موارد خاص عنوان زنجیره تأمین به شرکت های بزرگی اطلاق می شودکه از کارخانه ها و مراکز متعددی تشکیل شده اند و اغلب در کشور های گوناگون قرار دارند. هماهنگ سازی جریان مواد ، اطلاعات و پول به صورت موثر و مناسب برای چنین شرکت های چند ملیتی،کاری بس خطیر و دشوار است که باید با دیدگاه مدیریت زنجیره تأمین آن پرداخته شود. البته انجام وظایف تصمیم گیری در مورد چنین زنجیره هایی ساده تر است، چرا که همه این مراکز جزیی از یک سازمان فراگیر با یک مدیریت سطح بالای منفرد است.
از بعد فیزیکی یک زنجیره تامین شامل مراحل تدارک ، تولید و توضیع است. هر یک از مراحل نیز به نوبه خود شامل دسته ای از تسهیلات و فرآیند های فیزیکی می شوند ،مثل تسهیلات بخش انبار کارخانه ، مراکز توزیع عمده فروشی ها ، خرده فروشی ها و . . . بطور جزیی هر زنجیره تامین را معمولا به مراحل زیر تقسیم می کنند:
تامین کنندگان مواد/ قطعات ( در سطوح مختلف)
تولید کنندگان / مونتاژ کنندگان
عمده فروشان / توزیع کنندگان
خرده فروشان
مشتریان
البته هر کدام از این مراحل نیز می توانند شامل مراکز یا کارخانه های متفاوتی با پراکندگی جغرافیایی مختلفی باشند. شکل ساختار کلی یک زنجیره تأمین را به صورت شبکه نمایش داده است. در این شکل جریان مواد و قطعات و کالاها از بالا به پایین مشخص می باشد. در مقابل این گردش فیزیکی، جریان اطلاعاتی نیز درست در جهت خلاف این جریان برقرار است. این جریان اطلاعاتی، اطلاعات مربوط به سفارش یا تقاضا را از سطوح پایینی این زنجیره به سطوح بالایی منتقل می کند. در این موارد پیچیدگی زنجیره های تأمین و همچنین نامناسب بودن داده ها و اطلاعات مهمترین محدودیت برای فرموله کردن بخش کوچکی از زنجیره تأمین می باشد.

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

صاحب نظران مدیریت زنجیره های تأمین هر زنجیره را به طور کلی تحت تأثیر سه مولفه مهم می دانند که عبارتند از: جریان مواد و محصول، جریان اطلاعات و سازمان دهی و مدیریت روابط. سه مورد ذکر شده یعنی جریان مواد و محصول, جریان اطلاعات و سازمان دهی و مدیریت روابط، در درون و بیرون اجزای فیزیکی زنجیره تأمین در جریان هستند. این سه عامل ویژگی های استراتژیک زنجیره تأمین هستند و باید بر اساس نیازهای هر زنجیره تأمین خاص طراحی کردند، پس از آن این سه ویژگی باید مرتبا تحت کنترل و بازنگری باشند، چرا که در غیر اینصورت اثرات منفی بسیاری بر کار کرد زنجیره تأمین بر جای خواهد ماند.

2-5 اهمیت انتخاب تامین کننده
امروزه بیشتر از قبل، سازمان ها به برون سپاری فعالیت های کسب و کار خود می پردازند. اکثر سازمان های بزرگ، آن دسته از فعالیت هایی را برون سپاری می کنند که اگر خود،آنها را انجام دهند, از لحاظ هزینه مقرون به صرفه نباشد[8]. بسیاری ازسازمان های بزرگ میلیون ها دلار، صرفه برون سپاری می کنند موسسه مشاور اسنچر مطابق بررسی هایی که در سال 2005 انجام داد، بیان کرد که 80% سازمان های تحت بررسی به نوعی از برون سپاری استفاده می نمایند و تعداد زیادی از آنها حدود 45% از بودجه کلی خود را به برون سپاری اختصاص می دهند. [8].
برون سپاری به عنوان «خرید مداوم خدمات و کالاها از یک سازمان بیرونی که به این ترتیب آن سازمان بتواند معمولا تهیه و یا سازمان دهی بیشتری برای خودشان فرآهم نمایند.» تعریف می شود. طبق بررسی هایی که موسسه مشاور اسنچر انجام داده است مشخص شده است, که سازمان ها تنها به دلیل کاهش هزینه های خود, به برون سپاری فعالیت هایشان نمی پردازند بلکه تمرکز بر شایستگی های کلیدی دلیل مهم دیگری برای این کار است.
از مهمترین دلایل برون سپاری به ترتیب زیر می توان اشاره کرد[8].
1- در بسیاری از موارد برون سپاری موجب دستیابی به تکنولوژی ای ویژه ای و برنامه ریزی عملیاتی کارآمد تری شود
2- برون سپاری موجب کاهش سطوح نیروی انسانی به کارگرفته می شود.
3- برون سپاری با ایجاد پیشرفت در تکنولوژی موجب دستیابی به سطح سرویس دهی خیلی ویژه ایی می شود.
طی بررسی انجام شده توسط گروه آبردین11 در سال 2004 نشان داده شد که بیش از 83% از سازمان ها با برون سپاری به کاهش معناداری در هزینه ها نایل می شوند و بیش از 73% از آنها با کاهش هزینه های حمل و نقل مواجه می شوند و همچنین بالای 60% از سازمان ها قادر به کوچک کردن سیکل های تهیه و منبع یابی شده اند[8].
در حقیقت خرید و انتخاب تأمین کننده با توجه به قرار گرفتن در فرآیندهای اصلی در بالا دست زنجیره تأمین وتأثیرگذاری بر تمامی حوزه های یک سازمان اهمیت فزاینده ای یافته است[9]. به گونه ایی که سازمان ها به طور مستقیم و غیرمستقیم به تأمین کنندگان وابسته شده اند و تصمیمات ضعیف در این حوزه اثرات بسیار سنگینی به همراه دارد.به گفته تلگن12 سهم خرید کردن در سازمان های صنعتی بین 90%- 50% در گردش است[10]. خرید مؤثر از انجام پنج کار صحیح حاصل می شود که عبارتند از: خرید کالا و خدمات با قیمت مناسب, با کیفیت مناسب، در کمیت مناسب،زمان مناسب و از منبع مناسب[11].
کاونیاتو و کافمن13در سال 2000 بیان کردند از بین این موارد, انتخاب منبع مناسب، تاثیر بیشتری بر سایر موارد داشته و چیزی است که خرید با استفاده از آن مقدار قابل توجهی از توانایی را برای ایجاد ارزش در فرآیند تدارکات ایجاد می کند. شناسایی، ارزیابی، و تحصیل منابع درست منجر به حصول اطمینان از این امر می شود که شرکت کیفیت، کمیت، زمان و قیمت مناسبی را دریافت می کند. بنابراین, انتخاب تأمین کننده مناسب کلید فرآِیند خرید است [12].

2-6 پیچیدگی شرایط تأثیر گذار بر مسئله انتخاب تامین کننده
با جهانی شدن تجارت و افزایش ارتباطات بین المللی و امکان تامین کنندگان از سراسر نقاط جهان, پیچیدگی مساله انتخاب و تخصیص سفارش به تامین کنندگان افزایش پیدا کرده است. افزایش سزوح تجارت والکترونیک و استفاده از اینترنت نیز از اطرف دیگر موجب شده است که سازمان ها راه حل های بیشتری برای انتخاب تأمین کننده پیش رو داشته باشند و دامنه انتخاب آنها به شدت افزایش پیداکند.
سایر موارد مانند مسیرهای حمل و نقل، قوانین دولتی، نگرانی های محیطی مثلا مسأله تروریسم، تغییر نسبتا سریع ارجحیت های مشتری، افزایش عملکردها و عوامل مورد نیاز در خرید، افزایش تعداد افراد درگیر در فرآیند و در نهایت تأثیر محیط بر تصمیمات اولیه خرید، بر پیچیدگی مسأله توسط دیبور14 بررسی شده است. [13].

2-7 ویژگی مسئله انتخاب تامین کننده
در رابطه با مسئله انتخاب و تخصیص سفارش به تأمین کنندگان شرایط زیادی تاثیرگذار هستند که در ادامه به برخی از مهمترین آنها پرداخته می شود.

2-8 تعداد تامین کننده های انتخابی
مسئله انتخاب تامین کننده بر دوحالت تقسیم می شود.
1- تک منبعی15
2- چند منبعی16
در حالت اول , همه تامین کننده ها توانایی کامل نیازهای کمی وکیفی سازمان از جمله کیفیت مناسب, ظرفیت تولید کل مقدار مورد نیاز, تحویل و غیره را دارا بوده، و در نتیجه فقط یکی از تامین کننده ها که از هر نظر بهترین می باشد انتخاب می شود. این مسئله را اصطلاحا تک منبعی می گویند.
از آنجا که این شرایط در عمل به ندرت پیش می آید، حالت معمول تر زمانی است, که هیچ یک از تامین کننده ها از هر نظر بر تامین کنندگان دیگر برتری نداشته باشدو محدودیت هایی در ظرفیت تامین کنندگان ( در زمینه تقاضا، کیفیت، تحویل) وجود دارد و به بیان دیگر یک تامین کننده منفرد ممکن است نتواند کلیه نیازهای کیفی و کمی خریدار را برآورده نماید. بنابراین خریدار نیاز دارد که مقداری را از یک تأمین کننده و مقدار دیگر را از تأمین کننده دیگر تهیه کند. در این موارد باید دو تصمیم بگیرد.
1- کدام تأمین کنندگان می تواند به کار گرفته شوند
2- به هر یک از این تأمین کنندگان چه مقدار باید سفارش دهد
به این مسأله اصطلاحاً چند منبعی گویند.
2-9 برنامه ریزی دوسطحی خطی (LBLP )17 تعاریف و مفاهیم آن
برنامه ریزی دوسطحی شامل دو مسأله بهینه سازی است که ناحیه ی محدودیت یکی از مسائل به طور ضمنی به وسیله ی دیگر تعیین می شود. با توجه به ساختار این گونه مسائل،مسائل برنامه ریزی دو سطحی غیرمحدب هستند و حل این گونه مسائل بسیار سخت است. در حقیقت حتی ساده ترین مدل در برنامه ریزی دوسطحی, برنامه ی دوسطحی خطی که تمام توابع به کار رفته در آن خطی هستند به طور قوی18 HARD- NP می باشد.
هنگامی که دو تصمیم گیرنده در یک ساختار سلسله مراتبی در یک فرآیند تصمیم گیری در تعامل با یکدیگر به اخذ تصمیم می پردازند، رسیدن به بهترین تصمیم گیرنده ای که در ساختار سازمانی در سطح بالاتری قرار دارد, برنامه ریزی دوسطحی نامیده می شود. در این مسائل دوسطح تصمیم گیری وجود دارد که هرسطح متغیرهای تصمیم گیری مربوط به خود را دارد و در صدد بهینه کردن اهداف خود در یک ساختار سلسله مراتبی است. در این برنامه ریزی تصمیم گیرنده سطح دوم با توجه به مقادیر متغیرهای دریافتی از سطح اول, تابع هدف مربوط به خود را بهینه می کند. در بازگشت، تصمیم گیرنده سطح اول با استفاده از اطلاعات کافی در مورد عکس العمل سطح دوم, مقادیر متغیرهایی که تابع هدف خود را بهینه کند, انتخاب می کند. بنابراین مسئله برنامه ریزی دوسطحی شامل دو مسئله بهینه سازی است که در آن ناحیه موجه محدودیت های مربوط به سطح اول, به وسیله ی مسئله بهینه سازی سطح دوم تعیین می شود. در این نوع برنامه ریزی, تصمیم گیرنده سطح اول رهبر و تصمیم گیرنده سطح دوم پیرو نامیده می شود. به طور کلی مسائل برنامه ریزی دوسطحی می توانند به صورت زیر فرمول بندی شوند:
〖min〗_x F(x,y)
s.t:〖 min〗_y f(x,y) (1-2)
s.t:G (x,y)≥0
در این مسئله متغیرها به دو گروه متغیرهای سطح بالا (x) و متغیرهای سطح پایین (y) طبقه بندی می شوند. این متغیرها می توانند گسسته یا پیوسته باشند. توابع F:R^(n_1 )* R^(n_2 ) →R
f:R^(n_1 )×R^(n_2 )→R وبه ترتیب توابع هدف مربوط به سطح بالا و سطح پایین هستند که می توانند از نوع خطی و یا غیر خطی باشند. همچنین تابع برداری G:R^(n_1 )× R^(n_2 ) →R محدودیت های مسئله هستند که آنها نیز می توانند خطی و یا غیر خطی باشند.
برنامه ریزی سه سطحی کلاس دیگری از برنامه ریزی چندسطحی است که در آن سه تصمیم گیرنده متفاوت وجود دارند؛ هر تصمیم گیرنده سعی می کند تابع هدف خود را بهینه کند و تحت تأثیر تصمیم اتخاذ شده توسط سایر تصمیم گیرندگان در سطوح دیگر نیز قرار می گیرد. در یک مسئله برنامه ریزی سه سطحی، مسئله دوم خود یک مسئله برنامه ریزی دوسطحی خواهد بود.
به همین ترتیب در یک مسئله چهار سطحی مسئله سطح دوم یک مسئله سه سطحی است. در واقع با بسط این ایده به حالت های کلی تر، می توان مسائل برنامه ریزی چندسطحی را تعریف نمود.
مسائل برنامه ریزی دوسطحی شامل مسائل برنامه ریزی دوسطحی ساده و مرکب هستند. یک مسئله برنامه ریزی دوسطحی، ساده می باشد اگر در آن تنها یک رهبر و یک پیرو وجود داشته باشد. در صورتی که به ازای یک رهبر در مسئله برنامه ریزی دوسطحی، چند پیرو وجود داشته باشد مسئله برنامه ریزی ، یک مسئله برنامه ریزی مرکب خواهد بود. هم چنین در صورتی که سطح اول و دوم بیش از یک تابع هدف داشته باشند مسئله برنامه ریزی موجود یک مسئله برنامه ریزی دوسطحی چند هدفه19 نامیده می شود. می توان مسائل برنامه ریزی سه سطحی را نیز با این شیوه طبقه بندی نمود. در ادامه به تشریح مسائل برنامه ریزی دوسطحی ساده خطی پرداخته می شود و از تعاریف مربوط به مسائل برنامه ریزی چندسطحی مرکب صرف نظر می شود.
فرض کنیدf_2:R^(n×m)→R^1،f_1:R^(n×m)→R^1، y ϵR^m، xϵR^n
باشد. در این صورت شکل ریاضی مسئله برنامه ریزی دو سطحی خطی به صورت زیر است:

در رابطه 2-2 ,f_1 (x,y)تابع هدف رهبر و f_2 (x,y) تابع هدف پیرو می باشد, همچنین x و y به ترتیب متغیرهای تحت کنترل تصمیم گیرنده ی سطح یک و دو را نشان می دهد.
نقطه 〖(x〗_0,y_0)را یک نقطه شدنی 20 نامند اگر در محدودیت های مدل فوق صدق کند و آن را یک نقطه دستیابی 21 برای تصمیم گیرنده ی سطح یک نامند اگر برای ,x= x_0مقدار y_0جواب بهینه ی سطح دوم باشد.
مسئله سطح دوم به صورت زیر تعریف می شود:
max d_2 y +c_2 x_0
s.t: A_2 y≤b-A_1 x_0
y ≥0 (2-3)

که در آن x_0توسط سطح یک تعیین شده است. همچنین مجموعه تمام نقاط قابل دستیابی را ناحیه ی قابل دستیابی مسئله LBLP نامند که در زیر مجموعه ای از مجموعه جواب های شدنی LBLP است و لزومآ یک مجموعه محدب نیست.هدف از حل مسئله، بدست آوردن نقطه ای از فضای قابل دستیابی است که به ازای آن، مقدار تابع هدف سطح یک، روی ناحیه قابل دستیابی بهینه شود.
در واقع (x^*, y^*) را جواب بهینه مسئله برنامه ریزی دو سطحی می نامیم اگر یک جواب قابل دستیابی باشد و به ازای هر نقطه قابل دستیابی مانند برای مسئله برنامه ریزی دوسطحی ماکزیمم سازی داشته باشیم:

و برای مسئله برنامه ریزی دو سطحی مینیمم سازی داشته باشیم:

از ویژگی های مهم ناحیه قابل دستیابی این است که, مجموعه نقاط رأسی آن، زیر مجموعه نقاط رأسی فضای شدنی است و جواب بهینه LBLP نیز یکی از این نقاط رأسی است.مثال 2-1 یک برنامه ریزی دو سطحی را نشان می دهد.

مثال 2-1: برنامه ریزی دو سطحی خطی

در شکل 2-1 ناحیه شدنی مسئله برنامه ریزی دو سطحی ارائه شده در مثال 2-1 که شامل چهار ضلعی S است, نشان داده شده است. برای تعیین ناحیه قابل دستیابی مسئله فوق ابتدا فرض می شود تصمیم گیرنده سطح اول متغیر تحت کنترل خود (x)را انتخاب کند. تصمیم گیرنده سطح دوم در جهت بهبود تابع هدف خود به ازای x تعیین شده, متغیر y را تعیین می کند.

شکل 2-1: ناحیه شدنی و ناحیه قابل دستیابی
در واقع در برنامه ریزی دوسطحی به ازای xهای متفاوت در سطح اول, تصیم گیرنده سطح دوم مقدار y بهینه خود را انتخاب می کند و این (x,y) ها ناحیه قابل دستیابی مسئله را تشکیل می دهند. در شکل 2-1 ناحیه قابل دستیابی با خط چین نشان داده شده است.

2-10 پیدایش مفهوم دو سطحی
مسائل برنامه ریزی دو سطحی مسائلی با دو سطح مختلف تصمیم گیری هستند. این نوع مسائل اولین بار در سال 1934 در پژوهشی که در مورد اققصاد بازار توسط استکلبرگ22 فرمول بندی شد, و در دهه هفتاد قرن بیستم به جامعه بهینه سازی معرفی شدند. تا اوایل سال 1980 کاربرد این برنامه های ریاضی در مدل سازی فرآیندهای تصمیم گیری سلسله مراتبی و مسائل طراحی مهندسی زیاد مورد توجه قرار نگرفته بود. یکی از اولین بررسی های و مطالعات در مورد این موضوع در سال 1985 توسط کلستاد23 انجام شد[14].
مسائل برنامه ریزی دوسطحی فی نفسه مشکل می باشند و تعجب آور نیست که اغلب جستجوی الگوریتمیک تا به امروز توجه خود را بر ساده ترین حالات برنامه های دوسطحی معطوف داشته اند. بطور مثال خطی بودن, درجه دوم بودن و یا محدب بودن توابع هدف و یا محدودیت هایی از این قبیل, فرض های ساده کننده هستند. بطور خاص بیشتر نمونه هایی که در یک دوره طولانی مورد مطالعه واقع شده اند مربوط به مسائل برنامه ریزی دوسطحی بوده اند که در آن تمامی توابع خطی می باشند. لذا این زیر مجموعه موضوع بسیاری از تحقیقات ارائه شده تاکنون می باشد.

با گذشت زمان برنامه های دوسطحی پیچیده تری مورد مطالعه قرار گرفتند و حتی آنهایی که شامل متغیرهای گسسته بودند نیز مورد توجه قرار گرفتند.

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخ دهید