Μεθοδολογία βελτιστοποίησης πολλαπλών στόχων για την κατανομή πόρων στα τεχνικά έργα

• Κύριος συγγραφέας: Καϊάφα, Σοφία
• Άλλοι συγγραφείς: Χασιακός, Αθανάσιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2013
• Θέματα: Διαχείριση πόρων; Εξομάλυνση πόρων; Γενετικός αλγόριθμος; Τεχνητή νοημοσύνη; Resource allocation; Resource leveling; Genetic algorithm; Artificial intelligence; 624.068 1

Ο χρονικός προγραμματισμός αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο του συστήματος διαχείρισης των έργων και, λόγω της σημασίας του, τα τελευταία χρόνια αποτελεί πεδίο εντατικής έρευνας τόσο σε επίπεδο ακαδημαϊκών εργασιών όσο και στην επιχειρηματική κοινότητα. Το χρονοπρόγραμμα συνδέεται με δύο θεμελιώδη χαρακτηριστικά των έργων: την διάρκεια ολοκλήρωσης των εργασιών (άρα και τον χρόνο διάθεσης του έργου προς χρήση) και το κόστος κατασκευής. Η σημασία του χρονικού προγραμματισμού αποκτά πρόσθετο ειδικό βάρος αν αναλογιστεί κανείς τις μεγάλες απαιτήσεις, την πολυπλοκότητα, το μέγεθος, την διαφοροποίηση, τις κατασκευαστικές λεπτομέρειες, τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά απόδοσης (προδιαγραφές ποιότητας, ασφάλειας, αντοχής, περιβαλλοντικής μέριμνας, κ.λπ.) αλλά και τις ανάγκες των χρηστών των τεχνικών έργων. Η διαθεσιμότητα και η κατανομή των ανθρώπων, των μηχανημάτων, των υλικών και του εξοπλισμού που απαιτούνται για την εκτέλεση ενός έργου, όπως εύλογα προκύπτει, επηρεάζουν καταλυτικά τον χρονικό προγραμματισμό. Όλα τα παραπάνω συνθέτουν τους απαιτούμενους πόρους ή, διαφορετικά, τα μέσα παραγωγής για την εκτέλεση του έργου. Οι διαφορετικές επιλογές κατανομής των πόρων, ενδέχεται να οδηγήσουν σε σημαντική αύξηση ή μείωση του κόστους υλοποίησης, στην καθυστέρηση ή γενικά στην χρονική μετακίνηση εργασιών, στην επιλογή εναλλακτικών πόρων ή τρόπων εκτέλεσης, στην κατάτμηση των δραστηριοτήτων (εφόσον υπάρχει η δυνατότητα) ή ακόμα και στον συνολικό αναπρογραμματισμό του έργου. Για την επίλυση των προβλημάτων κατανομής των πόρων, έχουν αναπτυχθεί πολλές μεθοδολογίες που βασίζονται σε μαθηματικές ή ευρετικές και μετα-ευρετικές προσεγγίσεις. Κάθε κατηγορία επίλυσης περιλαμβάνει διακριτές υποκατηγορίες και έχει συγκεκριμένες απαιτήσεις (προϋποθέσεις), οι οποίες προφανώς επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα του μηχανισμού επίλυσης και φυσικά το αποτέλεσμα. Κοινό στοιχείο σε όλες αυτές τις περιπτώσεις είναι η πολυπλοκότητα του προβλήματος που αντιμετωπίζεται και το πλήθος των παραμέτρων και των περιορισμών, συνήθως συγκρουσιακών, που επηρεάζουν τις τελικές λύσεις. Στην παρούσα Διατριβή αναλύεται ακριβώς αυτή η προβληματική της κατανομής των πόρων στα τεχνικά έργα και οι πιο διαδεδομένες μεθοδολογικές και τεχνικές προσεγγίσεις. Η έρευνα εστιάζει στην βελτιστοποίηση προβλημάτων πολλαπλών στόχων που προσομοιάζουν στα πραγματικά δεδομένα. Τα εν λόγω προβλήματα χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη περιορισμών στην διαθεσιμότητα των πόρων, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου, την απαίτηση πολλαπλών πόρων (διαφορετικές κατηγορίες μέσων παραγωγής) για την υλοποίηση του έργου, την ύπαρξη γενικευμένων σχέσεων διαδοχής ανάμεσα στις δραστηριότητες που συνθέτουν το έργο και την δυνατότητα εναλλακτικών τρόπων εκτέλεσης των δραστηριοτήτων. Λαμβάνοντας υπόψη τις παραπάνω παραμέτρους, σχεδιάζεται ένα μοντέλο βελτιστοποίησης στην βάση των επιμέρους όρων κόστους των έργων και αναπτύσσεται μία εφαρμογή Τεχνητής Νοημοσύνης με χρήση Γενετικού Αλγορίθμου σε γλώσσα προγραμματισμού Visual Basic for Applications στο φιλικό περιβάλλον του Microsoft Excel. Οι επιδόσεις του αλγορίθμου σε ικανό πλήθος προβλημάτων για τα οποία γνωρίζουμε εκ των προτέρων την βέλτιστη λύση (ή μία πολύ καλή λύση κοντά στην βέλτιστη) είναι ιδιαίτερα ικανοποιητικές. Τα συμπεράσματα αξιολόγησης της προτεινόμενης μεθοδολογίας βελτιστοποίησης είναι θετικά, με αποτέλεσμα η γενίκευση του μοντέλου σε μεγαλύτερα ή και πιο σύνθετα προβλήματα να παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον.