bew160

1-8- جمع‌بندیهدف از این پژوهش، رفع مشکلات برنامه‌ریزی خط تولید گسسته‌ای هست که با محدودیت ظرفیت انبارهای میانگیر (بافر) مواجه می‌باشد. بدین طریق که پس از انجام مراحل شبیه‌سازی سیستم، با بهره‌گیری از الگوریتم ژنتیک، این مشکل برطرف شود.
در پایان، ساختار کلی پژوهش مطرح می‌شود. فصل دوم، به تعریف واژگان و توضیح مفاهیم مربوط به پژوهش و پیشینه پژوهش‌های قبلی در این زمینه پرداخته می‌شود. فصل سوم، گام‌های ضروری جهت انجام مدل‌سازی و نحوه دست‌یابی به جواب‌ بهینه از طریق الگوریتم ژنتیک، شرح داده می‌شود. فصل چهارم، نتایج حاصل از مدل‌سازی و سپس بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه داده می‌شود. فصل پنجم، شامل نتیجه‌گیری حاصل از بهینه‌سازی شبیه‌سازی مسئله و پیشنهادات موردنظر برای به‌کارگیری و توسعه مدل می‌باشد.

فصل دومادبیات تحقیق
2-1- مقدمهدر دنیای امروز، مدیریت مناسب و کارا عامل رفع بسیاری از مشکلات، نابسامانی‌ها و هزینه‌های نابجاست و یک مدیریت اساسی و مؤثر می‌تواند باعث تعالی سازمان در راستای اهداف مدونش گردد. یکی از الزامات مدیریتی، داشتن دید کلی و جامع نسبت به سیستم تحت مدیریت و کنترل آن می‌باشد تا از یک طرف، قدرت کنترل و مدیریت ارتقا یابد و از طرف دیگر، بتوان تصمیمات استراتژیک و اساسی خود را با اطمینان خاطر بیشتری ارائه نمود.
برای این‌که تصمیمات یک مدیر، چه در سطح میانی و چه در سطح ارشد، تصمیماتی مطمئن و کارساز باشند، داشتن تسلط و احاطه کامل و جامع بر سیستم و قدرت پیش‌بینی بالا الزامیست. این در حالی است که آن‌ها با دنیایی از وقایع و رویدادهایی مواجه می‌شود که قطعیت آن مشخص نبوده و علی رغم تمایل مدیران، معمولاً برآورد تبعات و نتایج تصمیمات، امری پیچیده و گاهی ناممکن است که مسلماً عدم دست‌یابی به نتایج مدنظر با هزینه‌هایی همراه خواهد بود. لذا راهکارها و سیستم‌هایی می‌توانند ما را در این امر کمک کنند که اولاً، بتوانند رویدادها و عوامل مؤثر را به‌صورت یکپارچه و جامع مدنظر قرار دهند و ثانیاً، قادر به ارائه، نمایش و مقایسه نتایج حاصل از تغییرات اعمال‌شده باشند.
این قاعده، به نوعی در کلیه سازمان‌ها، ادارات و مراکز تولیدی دیده می‌شود؛ هرچند که بسته به نوع و جایگاه آن، با شدت و ضعف همراه هست.
در محیط‌های تولیدی امروزی، در مبحث برنامه‌ریزی تولید با توجه به تغییرات نوع تقاضا، روی دادن وقایع نه چندان قطعی و قابل پیش‌بینی و وجود الگوهای تولیدی متفاوت، مدیریت خط تولید دچار چالش می‌باشد و این در حالیست که از یک طرف، مدیریت به دنبال برآورد تقاضاهای متنوع تولید، با حداکثر استفاده از امکانات موجود می‌باشد و از طرفی دیگر، عوامل و پارامترهای گوناگون و پیچیده‌ای در این موضوع دخیل هستند؛ لذا در محیط‌های صنعتی نیز احاطه کلی و جامع بر روی خط تولید می‌تواند در افزایش اطمینان از موفقیت تصمیمات و تغییرات مدنظر، اثرگذار باشد.
شبیه‌سازی سیستم‌ها، از جمله آن‌ راهکارهایی است که ضمن لحاظ‎نمودن موارد اشاره شده، این امکان‌ را در اختیار یک مدیر قرار می‌دهد که دنیای واقعی را در یک اشل کوچکتر، درون یک سیستم رایانه‌ای، در اختیار داشته و در ادامه بتواند تصمیمات خود را بدون هیچ هزینه‌ای در سیستم شبیه‌سازی شده، مورد ارزیابی قرار داده و نتایج حاصله را با برآورد و انتظاراتش، مقایسه نماید. به بیانی دیگر از یک جهت آزمون و خطاهای مدیریتی قبل از اجرا در سیستم واقعی، درون مدل شبیه‌سازی شده، مورد ارزیابی و تحلیل قرار می‌گیرد و از جهتی دیگر از بین گزینه‌های گوناگون مدنظر مدیریت و یا پیشنهادی، بهترین گزینه انتخاب می‌گردد.
در این فصل، پس از مرور مباحث مربوط به تولید، به ارائه مفاهیم بهینه‌سازی شبیه‌سازی در مدیریت برنامه‌ریزی سیستم‌های تولیدی پرداخته خواهد شد. هم‌چنین انواع روش‌های فراابتکاری جهت حل مسائل بهینه‌سازی معرفی و به تفصیل در مورد الگوریتم ژنتیک صحبت خواهد شد. در نهایت به پیشینه پژوهش‌های انجام شده در زمینه کاربردهای متفاوت بهینه‌سازی شبیه‌سازی در صنعت و مزایای آن اشاره خواهد شد.
2-2- مدیریت تولید و سیستم‌های تولیدی2-2-1- پارادایم‌های تولید
تولید، همواره در شرف تغییر بوده است. در طول تاریخ تاکنون چهار دوره تولیدی وجود داشته است. دوره اول تولید دستی بوده که از ویژگی‌های آن سطح تولید پایین، نظام استاد-شاگردی، کیفیت پایین محصولات، قیمت بالای محصول و ... است. دوره دوم، دوره تولید انبوه "هنری فورد" بوده که می‌توان خط مونتاژ متحرک، قابلیت تعویض کامل قطعات، راحتی اتصال قطعات مختلف به یکدیگر، کاهش زمان چرخه کاری، تعویض‌پذیری کارگران، خلق افراد جدیدی مانند تعمیرکاران و مهندسان صنایع، و کاهش زمان ‌راه‌اندازی ماشین‌آلات را به‌عنوان ویژگی‌های اساسی آن نام برد. دوره سوم، پارادایم تولید ناب (سیستم تولید تویوتا) بود که بنیانگذار و مغز متفکر آن "تایی چی اوهنو" بود. پارادایم تولید ناب به معنای حذف هر نوع فعالیت بدون ارزش افزوده است. تولید ناب اصولی دارد که عبارتند از: حذف ضایعات، عیوب صفر، تیم‌های چندمنظوره، کاهش لایه‌های سازمانی، رهبری تیمی، سیستم‌های اطلاعاتی عمودی، بهبود مستمر و سیستم کششی. دوره چهارم، تولید چابک است که هدف آن اغنای مشتری، اهرمی کردن اثر اطلاعات و افراد، تسلط بر تغییرات و عدم اطمینان و افزایش رقابت‌پذیری از طریق همکاری است. در ادامه به توضیح بیشتر این پارادایم‌ها می‌پردازیم.]10[
2-1-1-1- تولید دستیسیستم تولید دستی از کارگران کم و ماهر استفاده می‌کند و ابزار و وسایل تولید به‌طور نسبی ساده است. به همین دلیل آن‎چه که تولید می‌شود در حجم بسیار پایین و به شکلی دقیق مطابق خواست مشتری و بر اساس نیاز اوست. گذشته از مزایای تولید دستی، هزینه‌های هنگفت آن که با افزایش تولید و بالا بردن حجم تولید کاهش نمی‌یابد، از جمله معایب آن است.]10[
2-1-1-2-تولید انبوه"هنری فورد" برای حذف معایب تولید دستی اقدامات وسیعی را انجام داد، به‌طوری که می‌توان گفت بشریت امروزی وام‌دار و مدیون او در امور تولیدی است.
فورد با تغییر روش‌های تولید و ارائه روش‌های نوین تقریباَ تمامی معایب تولید دستی را از بین برد. او با تعویض پذیری قطعات ساده و آسان کردن مونتاژ بسیاری از کارگران تولید که وظیفه آن‌ها اندازه‌کردن قطعات بوده و حجم عظیمی از نیروی انسانی را به خود اختصاص می‌داد، حذف کرد.]10[
2-1-1-3- تولید نابیکی از پردامنه‌ترین ادعاها این است که عصر تولید انبوه به پایان چرخه عمر خود رسیده و شیوه‌های جدید، نظیر تخصص انعطاف‌پذیر، جایگزین آن می‌شود.
تولید ناب، روشی است که در آن تولیدکنندگان به دنبال دست‌یابی به مزایا و اجتناب از معایب دو روش تولید دستی و انبوه هستند. یعنی اقداماتی را انجام می‌دهند که بتوانند با استفاده از کارکنان ماهر در تمام سطوح سازمان و ماشین‌آلات چند منظوره که توانایی تولید محصولات مختلف را دارند، قیمت کالای تولیدی را کاهش داده و محصولاتی را تولید کنند که موردنیاز و خواست مشتریان است.]10[
2-1-1-4- تولید چابکدر محیط آشفته، نامطمئن و متغیری که شرکت‌ها در آن مشغول فعالیت هستند، یکی از مهم‌ترین عوامل بقاء و پیشرفت، چابکی آن‌هاست. ویژگی اساسی این محیط، تغییر و عدم اطمینان است. سیستم تولیدی چابک راه‌حلی جدید برای مقابله با این چالش است.
چابکی، مفهومی که طی سال‌های اخیر عمومیت یافته و به‌عنوان‌ راهبردی موفق، توسط تولیدکنندگانی که خودشان ‌را برای یک عملکرد قابل قبول و افزایش آن آماده می‌کنند، پذیرفته شده است. در چنین محیطی، بنگاه باید توان تولید هم‎زمان محصولات متفاوت با طول عمر کوتاه، طراحی مجدد محصولات، تغییر رویه‌های تولید محصولات و جواب‌‌گویی کارا به تغییرات را داشته باشد.
در هر دوره‌ای از تولید، سیستم‌های تولیدی متفاوتی با ویژگی‌های خاص خود وجود داشته‌اند که در ادامه، انواع آن معرفی خواهد شد.]10[
2-3- انواع سیستم‌های تولیدی
سیستم تولید که بخشی از یک سازمان است، به تولید محصولات آن می‌پردازد. این فعالیتی است که به موجب آن منابع، در یک سیستم تعریف شده به جریان درمی‌آیند، با هم ترکیب می‌شوند و در شیوه‌ای کنترل شده تبدیل به ارزش افزوده‌ای می‌شوند که در راستای سیاست‌های ابلاغ شده توسط مدیریت، سودآوری داشته باشند.]11[
2559051057275تولید پیوسته
تولید انبوه
تولید دسته ای
تولید کارگاهی
حجم تولید
تنوع تولید
تولید پیوسته
تولید انبوه
تولید دسته ای
تولید کارگاهی
حجم تولید
تنوع تولید
شکل 2-1- دسته‌بندی انواع سیستم‌های تولیدی ]11[2-4- دسته‌بندی سیستم‌های تولیدیدر اینجا، به‌طور خلاصه به دسته‌بندی چهار گروه از سیستم‌های تولیدی اشاره می‌شود:
کارگاهی: تولید کارگاهی توسط تعدادی از محصولات طراحی شده و طبق مشخصات مشتریان تولید می‌شود، هم‌چنین در مدت زمان مشخص و طبق هزینه‌ای معین ساخته می‌شود.
دسته‌ای: انجمن کنترل موجودی و تولید آمریکا نوعی از سیستم تولیدی را معرفی کرده است به نام، تولید دسته‌ای که برای تولید محصولات، عملیات مختلفی روی قطعات و مواد انجام می‌گیرد. باید توجه داشت که ممکن است هر محصول مسیرهای متفاوتی را تا تولیدشدن بپیماید.
انبوه: ساخت قطعات گسسته و یا مونتاژ آن‌ها با استفاده از یک فرآیند پیوسته را تولید انبوه می‌نامند. ویژگی این سیستم تولید حجم بسیار زیادی از محصولات است. ماشین‌آلات این سیستم طوری طراحی شده‌اند که هر خط به‌منظور تولید یک محصول تعبیه شده است.
پیوسته: در این سیستم تولیدی مواد اولیه وارد خط تولید می‌شوند و بصورت کاملاً پیوسته و بی‌وقفه توسط ماشین‌آلات تولیدی تا انتهای خط پیش می‌روند و محصول نهایی به‌دست می‌آید. در طول جریان تولید، اقلام ساخته شده به‎وسیله انتقال‌دهنده‌هایی مانند نوار نقاله جابجا می‌شوند.]11[
جدول 2-1– مقایسه انواع سیستم‌های تولیدی]11[نوع سیستم تولیدی ویژگی‌ها مزایا محدودیت‌ها
کارگاهی 1. تنوع زیاد محصولات و حجم کم تولید
2. استفاده از ماشین‌آلات عمومی
3. کارگران ماهر و متخصص
4. حجم بالای مواد و قطعات و ...
5. برنامه‌ریزی دقیق مواد و ماشین‌آلات و ... 1. تولید محصولات متنوع با استفاده از ماشین‌آلات عمومی
2. وجود کارگران متخصص و چند مهارته
3. استفاده کامل از پتانسیل اپراتورهای خط تولید
4. وجود فرصت‌های جدید جهت تولید خلاقانه محصولات نو 1. هزینه زیاد تولید بدلیل تعداد دفعات بالای تنظیمات خط
2. حجم بالای موجودی در تمامی سطوح تولید (ساخته، نیمه ساخته، قطعات و ...) و بالطبع آن هزینه بالای نگه‌داری
3. پیچیدگی برنامه‌ریزی تولید به جهت وجود کارگاه‌های مختلف
دسته‌ای 1. زمان تولید کوتاهتر
2. انعطاف پذیری ماشین‌آلات و چیدمان خط
3. نیاز به تنظیمات جدید جهت تولید هر محصول
4. کم شدن زمان موعد تحویل محصولات و هزینه‌ها در مقایسه با تولید کارگاهی 1. استفاده بهتر از ماشین‌آلات و فضای تولیدی
3. هزینه تولید کمتر هر واحد محصول در مقایسه با تولید کارگاهی
4. سرمایه‌گذاری کمتر ماشین‌آلات و فضای تولیدی
5. انعطاف پذیری تولید محصولات متنوع 1. پیچیده بودن برنامه‌ریزی مواد بدلیل جریان طولانی‌تر و نامنظم تولید
2. دشواری برنامه‌ریزی تولید و کنترل
3. بیشتر بودن میزان موجودی مواد در مقایسه با تولید پیوسته
4. هزینه بالاتر تولید بدلیل تغییرات متعدد در تنظیمات
انبوه 1. ظرفیت تولید و نرخ خروجی بیشتر ماشین‌آلات
2. حجم بالای تولید
3. سیکل کوتاهتر تولید
4. کم شدن موجودی در جریان ساخت و تولید
5. آسان‌تر بودن برنامه‌ریزی و کنترل تولید مواد 1. نرخ بالای میزان تولید با سیکل کوتاه
2. استفاده از ظرفیت بالاتر خط بدلیل بالانس کردن خط تولید
3. نیاز به‌کارگران معمولی و کمتر مهارت دیده
4. حجم پایین موجودی مواد
5. هزینه پایین تولید محصول 1. تغییر یافتن کل خط تولید هم‎زمان با تغییر طراحی محصول
2. نیاز به سرمایه‌گذاری زیاد ماشین‌آلات و امکانات تولیدی
3. تعیین شدن سیکل تولید با توجه به زمان گلوگاه
پیوسته 1. عدم انعطاف پذیری چیدمان و طراحی ماشین‌آلات
2. وابستگی و توالی فرآیندهای تولید
3. غیرقابل‌تفکیک بودن محصول نهایی بدلیل ترکیب شدن از چندین ماده اولیه
4. برنامه‌ریزی و زمان‌بندی امری روزمره می‌باشد 1. استاندارد بودن محصول و پروسه تولید
2. نرخ بالاتر میزان تولید با توجه به زمان کوتاه‌تر سیکل تولید
3. نیاز به‌کارگران بامهارت کم
4. هزینه کم تولید با توجه به میزان بالای حجم تولیدی
5. جابجایی اتوماتیک مواد 1. انعطاف پذیری کم خط تولید
2. نیاز به سرمایه زیاد جهت تنظیم دستگاه‌ها
3. تنوع کم محصولات کم
4. توقف یکی از ماشین‌آلات منجر به توقف کل خط تولید خواهد شد
2-5- آشنایی با فرآیندهای تولید و انواع آن
فرآیند تولید سازمان همواره از اجزایی تشکیل شده است که با کنار هم قرار گرفتن یکدیگر "فرآیند تولید" را شکل می‌دهند. ارائه طرحی برای کنار هم قرار دادن اجزای فرآیند تولید را "طراحی فرآیند تولید" گویند. از آنجایی که فعالیت اصلی یک کارخانه، تولید محصول است؛ بنابراین چگونگی عملکرد فرآیند تولید، برای یک کارخانه عامل اساسی و حیاتی محسوب می‌شود. فرآیند تولید باید به گونه‌ای طراحی گردد که علاوه ‌بر اثربخش و کارا بودن با امکانات سازمان و نیازهای محصول نیز مطابقت داشته باشد. بنابراین طراحان فرآیند تولید باید با شناخت دقیق انواع طرح‌ها و با توجه به اهداف سازمان و توانایی‌ها و امکانات موجود، طرح موردنیاز خود را بیایند و فرآیند تولید را بر طبق آن شکل دهند. به‌طور کلی فرآیند تولید را می‌توان به دو فرآیند تولید پیوسته و غیر پیوسته دسته‌بندی نمود:
فرآیند تولید پیوسته: در این نوع فرآیند ایستگاه‌های کاری به‌طور متوالی براساس مراحل انجام فعالیت بر روی محصول کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. به‌طوری که هر ایستگاه کاری فعالیت ایستگاه قبلی را تکمیل می‌کند. بنابراین، فعالیت‌های هر ایستگاه تخصصی هست و درصورت از کار افتادن یک ایستگاه، کل خط تولید متوقف می‌شود. در این سیستم مواد اولیه وارد اولین ایستگاه شده به‌ترتیب در ایستگاه‌ها به‌طور متوالی کامل‌تر می‌شود و درنهایت به محصول تکمیل شده تبدیل می‌شود. حجم تولید بالا و تنوع کم محصولات از ویژگی‌های این نوع فرآیند است.
فرآیند تولید غیر پیوسته: در این نوع فرآیند بین ایستگاه‌های کاری توالی خاصی وجود ندارد و ایستگاه‌ها به تفکیک و بصورت مجزا در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و هر محصول با توجه به فرآیند موردنیاز خود مسیر خاصی را طی می‌نماید. به‌دلیل عمومی‌بودن ماشین‌آلات و تجهیزات می‌توان محصولات مختلفی را مطابق نیاز مشتری تولید نمود.]12[
در فرآیندهای تولیدی غیر پیوسته با محدودیتی بنام ظرفیت انبارهای میانگیر مواجه هستیم. انبار میانگیر چیست و چه ویژگی‌ای دارد؟ در ادامه به این پرسش، جواب‌ داده خواهد شد:
پردازش کارها در هر فرآیند تولیدی می‌تواند با مجموعه‌ای از بایدها و نبایدها مواجه باشد. این بایدها و نبایدها که در علم تصمیم‌گیری "محدودیت" نامیده می‌شوند، به شکل‌های گوناگونی در مسائل زمان‌بندی عملیات بروز می‌نمایند. این محدودیت‌ها معمولاً وابسته به ساختار فرآیند تولید هستند. ]6[
یکی از محدودیت‌های وابسته به ساختار تولید، محدودیت مربوط به انبارهای میانگیر و خطوط انتظار است. در بسیاری از سیستم‌های تولیدی به‌ویژه سیستم‌هایی که محصولات را به‌صورت فله‌ای و انبوه تولید می‌نمایند، این محدودیت به چشم می‌خورد. ظرفیت انبارهای میانگیر که بین هر دو مرحله از فرآیند وجود دارد، محدود است و در صورت پُر بودن انبارهای میانگیر، فعالیت قبل از انبار بلوکه (متوقف) می‌شود. شروع مجدد این عملیات تا زمان محیا شدن ظرفیت در انبار میانگیر به تعویق می‌افتد. در شکل 2-2 ساختار این‌گونه خطوط تولید نشان داده شده است. در این شکل دایره‌ها نشان‌دهنده ماشین‌آلات و مثلث‌ها نشان‌دهنده انبارهای میانگیر هستند.]6[
M1
B1
M2
B2
M3
M1
B1
M2
B2
M3

شکل 2-2- خط جریان کارگاهی با انبار میانگیر]6[در زمینه سیستم‌های تولیدی و مدیریت تولید، مسائل و موضوعاتی مطرح می‌شود که برای حل آن‌ها از روش‌های متفاوتی استفاده می‌شود. یکی از این‌گونه مسائل که در فرآیند تولید انبوه گسسته رخ می‌دهد، برنامه‌ریزی جهت تعیین ظرفیت انبارهای میانگیر است. عمدتاً، برای حل این‌چنین مسائلی از بهینه‌سازی شبیه‌سازی استفاده می‌شود.]6[
2-6- نقش شبیه‌سازی در مسائل برنامه‌ریزی تولیدحل مسائل زمان‌بندی فارغ از ساختار مسئله و نوع الگوریتم مورد استفاده، به‌طور قابل‌توجهی با شبیه‌سازی گره خورده است. این تکنیک، نه تنها در تئوری‌های حل مسائل زمان‌بندی نقش پررنگی دارد بلکه در مرحله اجرای برنامه‌های زمان‌بندی نیز یکی از ابزارهای جدانشدنی است. در این بخش، ابتدا مروری بر تعریف شبیه‌سازی صورت گرفته و سپس این کارکردها توصیف می‌شوند. تعاریف متعددی از شبیه‌سازی وجود دارد که در اینجا به تعریفی از هیلیر و لیبرمن اشاره می‌شود:]6[
"شبیه‌سازی به معنای استفاده از کامپیوتر در راستای تقلید رفتار یک فرایند یا یک سیستم است."
در مطالعات بهینه‌سازی، هنگامی که سیستم‌های مورد مطالعه خیلی پیچیده شوند استفاده از شبیه‌سازی ناگزیر است. با این وجود در بسیاری از مسائل زمان‌بندی تولید که ساختار ساده‌ای دارند نیز شبیه‌سازی به‌کارگرفته می‌شود. ساخت یک مدل شبیه‌سازی که بتواند برای زمان‌بندی بکارگرفته شود مجموعه‌ای از ورودی‌ها را احتیاج دارد که عبارتند از:]6[
افراد، ماشین‌ها، وسایل حمل‌ونقل و سایر منابع چه زمانی قابل بهره‌برداری هستند؟
چه محصولی باید ساخته شود یا چه خدمتی باید ارائه شود؟
فرایند ساخت محصول یا ارائه خدمات کدام است؟
چه منابعی و به چه میزان برای تولید محصول یا ارائه خدمات لازم هستند؟
از هر محصول چه تعداد برای هر مشتری تولید شود یا مشتری به چه خدماتی احتیاج دارد؟
محصولات در چه زمانی باید به مشتری تحویل داده شود یا خدمات در چه زمانی مهیا باشد؟
ترتیب انجام کارها روی ماشین‌آلات
با دریافت این ورودی‌ها (در یک سیستم تولیدی) نرم‌افزار شبیه‌ساز قادر است زمان ورود هر کار به هر ایستگاه، زمان پایان کار در هر ایستگاه، زمان ورود به انبارهای میانگیر، زمان خروج از انبار و ... را مشخص و بر اساس آن‌ها خروجی‌های متنوعی را تولید کند:]6[
زمآن‌های بیکاری و اشتغال ماشین‌آلات
زمان تکمیل محصول
نمودار گانت
تابع هدف مسئله
آمار توصیفی (راندمان و متوسط کار تکمیل شده در هر واحد زمان و ...)
1416052012950زمان های بیکاری
مقدار تابع هدف
زمان تکمیل
نمودار گانت
آمار توصیفی
شبیه ساز
مشخصات‌کارها (مراحل تکمیل،تعداد...)
مشخصات منابع (مقدار، محدودیتها ...)
میزان استفاده هر کار از هر منبع
محدودیت ها
ترتیب انجام کارها روی ماشین آلات
زمان های بیکاری
مقدار تابع هدف
زمان تکمیل
نمودار گانت
آمار توصیفی
شبیه ساز
مشخصات‌کارها (مراحل تکمیل،تعداد...)
مشخصات منابع (مقدار، محدودیتها ...)
میزان استفاده هر کار از هر منبع
محدودیت ها
ترتیب انجام کارها روی ماشین آلات

شکل 2-3- بخشی از ورودی‌ها و خروجی‌های یک مدل شبیه‌سازی برنامه‌ریزی و زمان‌بندی تولید]6[نرم‌افزارهای شبیه‌ساز می‌توانند شامل مجموع قوانین و الگوریتم هایی برای حل مسائل زمان‌بندی باشند تا خود نسبت به تهیه برنامه زمان‌بندی اقدام نمایند. از سوئی دیگر شبیه‌سازی می‌تواند رفتارهای تصادفی خط تولید را با استفاده از تابع توزیع احتمال تقلید کند، این امر در محاسبه تابع هدف مسائل زمان‌بندی تصادفی کاربرد گسترده‌ای دارد. چهار الگوی متفاوت از بکارگیری شبیه‌سازی در مسائل زمان‌بندی قابل شناسایی است:]6[
تهیه برنامه زمان‌بندی توسط برنامه شبیه‌ساز
شبیه‌سازی برای تنظیم پارامترهای الگوریتم‌های ابتکاری
شبیه‌سازی برای ارزیابی راهکارهای متفاوت زمان‌بندی
شبیه‌سازی برای تقلید رفتارهای تصادفی سیستم
2-7- تهیه برنامه زمان‌بندی توسط برنامه شبیه‌سازتهیه برنامه زمان‌بندی توسط برنامه شبیه‌ساز به معنای استفاده از شبیه‌سازی برای تعیین زمان‌بندی با افق کوتاه‌مدت چندساعته و حداکثر یک‌روزه است. قوانین ارسال کارها به مراکز کاری و ماشین‌آلات در موتور نرم‌افزار شبیه‌ساز تعبیه شده است. این دستورالعمل‌ها می‌توانند الگوریتم‌های ابتکاری و یا الگوریتم‌های دقیق ریاضی باشند. بخش‌های اساسی این سیستم عبارتند از:]6[
یک موتور شبیه‌سازی که شامل چندین قانون برای انتخاب و ارسال کار بعدی است.
یک رابط گرافیکی که نمودار گانت را بر اساس نتایج اجرای شبیه‌سازی تهیه می‌کند.
یک رابط با سیستم اطلاعاتی کارگاه که فهرست زمان‌بندی شده را تهیه می‌کند.
از آنجایی که این الگو برای دوره‌های کوتاه مدت بکار می‌رود کلیه وضعیت‌های تصادفی (مثل خرابی ماشین‌آلات) نادیده گرفته می‌شوند. در این نوع زمان‌بندی تهیه اولیه مدل مناسب از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
زیر سیستم تعیین اولویت انجام کارها روی ماشین‌آلات که به چند قانون گسیل کارها مجهز است ابتدا با استفاده از مجموعه اطلاعات اولیه و به کمک قوانین، اولویت انجام کارها روی ماشین‌آلات را تعیین نموده و آن‌را در اختیار زیر سیستم شبیه‌ساز خط تولید قرار می‌دهد. شکل 2-4 این ساختار را به تصویر کشیده است.]6[
ترتیب انجام کارها
شبیه ساز
مشخصات‌کارها (مراحل تکمیل،تعداد...)
مشخصات منابع (مقدار، محدودیتها ...)
میزان استفاده هر کار از هر منبع
محدودیت ها
قوانین زمان‌بندی




ترتیب انجام کارها
شبیه ساز
مشخصات‌کارها (مراحل تکمیل،تعداد...)
مشخصات منابع (مقدار، محدودیتها ...)
میزان استفاده هر کار از هر منبع
محدودیت ها
قوانین زمان‌بندی




شکل 2-4- تعبیه بخش تهیه برنامه زمان‌بندی در شبیه‌ساز برنامه‌ریزی و زمان‌بندی تولید]6[2-7-1- شبیه‌سازی برای تنظیم پارامترهای الگوریتم‌های ابتکاریالگوریتم‌های ابتکاری و فرا ابتکاری اغلب شامل پارامترهای مشخصی هستند که کارایی الگوریتم را تحت تاثیر قرار می‌دهند. این پارامترها باید برای طیف متنوعی از شرایط تطبیق داده شوند. مثلا ممکن است نزدیک بودن یا نبودن زمان تحویل کار به دو تنظیم متفاوت از یک پارامتر 176530964565برنامه زمان‌بندی 1
برنامه زمان‌بندی 2
برنامه زمان‌بندی k
شرایط "الف"
شبیه ساز
الگوریتم ابتکاری
...
...
...
α = a1
α = a2
α = ak
...
...
مقدار تابع هدف k
مقدار تابع هدف 2
مقدار تابع هدف 1
برنامه زمان‌بندی 1
برنامه زمان‌بندی 2
برنامه زمان‌بندی k
شرایط "الف"
شبیه ساز
الگوریتم ابتکاری
...
...
...
α = a1
α = a2
α = ak
...
...
مقدار تابع هدف k
مقدار تابع هدف 2
مقدار تابع هدف 1
احتیاج داشته باشد.]6[
شکل 2-5- تنظیم پارامترهای الگوریتم ابتکاری (فراابتکاری) در شبیه‌ساز برنامه‌ریزی و زمان‌بندی تولید]6[معمولاً به ازاء یک وضعیت مشخص به هر یک از پارامترهای الگوریتم ابتکاری (یا فراابتکاری) مقادیر مختلفی اختصاص می‌یابد و به ازاء هر مقدار رفتار سیستم شبیه‌سازی شده و مقدار تابع هدف مشخص می‌گردد. مقادیری که منجر به کمترین مقدار تابع هدف میشود همراه با وضعیت متناظر آن ذخیره می‌شود تا در مواقع مناسب مورد استفاده قرار گیرد. در شکل 2-5 در شرایط "الف" (مثل نزدیک‌بودن موعد تحویل) به پارامتری از مسئله، k مقدار متفاوت داده می‌شود تا k برنامه زمان‌بندی تهیه کند. مقدار تابع هدف به ازاء هر برنامه محاسبه می‌شود. بهترین مقدار پارامتر برای شرایط "الف" با توجه به بهترین مقدار تابع هدف تعیین می‌شود.]6[
2-7-2- شبیه‌سازی برای ارزیابی راهکارهای متفاوت زمان‌بندیشبیه‌سازها می‌توانند هیچ نقشی در تولید برنامه زمان‌بندی نداشته باشند و تنها رفتار خط تولید را به ازاء برنامه‌های زمان‌بندی متفاوت تقلید نمایند. در این الگوی به‌کارگیری "برنامه زمان‌بندی" یکی از ورودی‌های شبیه‌ساز است که توسط زیربرنامه‌های داخلی نرم‌افزار تولید نمی‌شود. زیربرنامه شبیه‌ساز بر اساس برنامه زمان‌بندی مشخصی که اعلام می‌شود رفتار سیستم را شبیه‌سازی نموده و "تابع هدف" یا هر معیار ارزیابی دیگری را برای سنجش عملکرد برنامه زمان‌بندی ارائه می‌دهد. پس از محاسبه k مقدار تابع هدف (معیار ارزیابی) می‌توان مشخص نمود که مناسب‌ترین برنامه زمان‌بندی کدام است.]6[
centertopشبیه ساز
...
...
برنامه زمان‌بندی 1
برنامه زمان‌بندی 2
برنامه زمان‌بندی k
مقدار تابع هدف k
مقدار تابع هدف 2
مقدار تابع هدف 1
...
...
شبیه ساز
...
...
برنامه زمان‌بندی 1
برنامه زمان‌بندی 2
برنامه زمان‌بندی k
مقدار تابع هدف k
مقدار تابع هدف 2
مقدار تابع هدف 1
...
...

شکل 2-6- شبیه‌سازی برای مقایسه عملکرد برنامه‌های زمان‌بندی]6[از این روش، زمانی استفاده می‌شود که چندین برنامه زمان‌بندی باید قبل از اجرای عملی با یکدیگر مقایسه شوند و مناسب‌ترین برنامه انتخاب شود. به‌ویژه این روش بخش اساسی برای الگوریتم شمارش کامل محسوب می‌شود. در این الگوریتم‌ها میتوان با استفاده از شبیه‌ساز، تابع هدف را به ازاء کلیه جواب‌های موجه (برنامه‌های زمان‌بندی قابل قبول) محاسبه نمود و با توجه به معیار ارزیابی عملکرد زمان‌بندی مناسب را تعیین کرد.]6[
2-7-3- شبیه‌سازی برای تقلید رفتارهای تصادفی سیستمبا ظهور شرایط تصادفی در مسائل زمان‌بندی و افزایش پیچیدگی‌های مسئله نقش شبیه‌سازی در حل این مسائل پررنگ‌تر می‌شود. در برخی شرایط حتی مسائل بسیار کوچک زمان‌بندی تصادفی با استفاده از روش‌های دقیق قابل حل نیستند. اگر رویدادهای مدل مثل زمان انجام کارها روی ماشین‌آلات از توزیع احتمال مشخصی پیروی کنند وظیفه بخشی از نرم‌افزار شبیه‌ساز است که این رفتار‌های تصادفی را تقلید کند و زمآن‌های شبیه‌سازی شده (یا هر ویژگی تصادفی شبیه‌سازی شده دیگر) را در اختیار زیربرنامه شبیه‌ساز خط تولید قرار دهد. در شکل 2-7 ارتباط بین زیربرنامه شبیه‌ساز خط تولید و زیربرنامه شبیه‌ساز رفتارهای تصادفی به تصویر کشیده شده است.]6[
2923097217855زمان انجام کار 1
زمان انجام کار 2
زمان انجام کار n

شبیه ساز
تولید کننده الگوی تصادفی
...
...
...
توزیع احتمال کار 1
توزیع احتمال کار 2
توزیع احتمال کار n
...
...
زمان انجام کار 1
زمان انجام کار 2
زمان انجام کار n

شبیه ساز
تولید کننده الگوی تصادفی
...
...
...
توزیع احتمال کار 1


توزیع احتمال کار 2
توزیع احتمال کار n
...
...

شکل 2-7- شبیه‌سازی برای تقلید رفتارهای تصادفی سیستم]6[آن‎چه در کلیه الگوهای بکارگیری شبیه‌سازی در حل مسائل زمان‌بندی مشترک است محاسبه تابع هدف است. محاسبه تابع هدف در مسائل قطعی و تصادفی از سازوکارهای متفاوتی پیروی می‌کند.
2-8- درنگی بر مفاهیم شبیه‌سازیدر این بخش، به‌منظور آشنایی با مفاهیم تخصصی شبیه‌سازی هنگام مدل‌سازی به شرح مختصری از آن‌ها پرداخته می‌شود:
2-8-1- سیستم
سیستم، مجموعه‌ای از اشیاء، افراد و یا ماشین‌آلات می‌باشند که با هم در راستای تحقق هدف واحدی عمل و عکس العمل دارند. برای مثال در یک خط مونتاژ ماشین ها، قطعات و کارگران با هم در امتداد خط کار می‌کنند تا محصولی را با کیفیت بالا تولید کنند.
هر سیستم، اغلب تحت تأثیر تغییراتی قرار می‌گیرد که در خارج از سیستم روی می‌دهند. گفته می‌شود که این تغییرات پیرامون سیستم رخ می‌دهند. در مدل‌سازی سیستم‌ها لازم است که مرز بین سیستم و پیرامون آن تعیین شود. چگونگی تعیین این مرز ممکن است به هدف از مطالعه سیستم بستگی داشته باشد.]13[
2-8-2- مدلمدل، تصویری است انتزاعی از پدیده‌ای که اتفاق افتاده یا ممکن است روی دهد. در ساختن مدل همه یا بعضی از متغیرهای مؤثر در پدیده مورد مطالعه و روابط بین آن‌ها تا حد ممکن ملحوظ می‌شوند. به‌وسیله مدل می‌توان اطلاعاتی در مورد پدیده موردنظر به‌دست آورد. هر چه اطلاعات حاصل از مدل به پدیده واقعی نزدیکتر باشد، اعتبار مدل بیشتر است.]14[
انواع مدل‌ها
مدل‌های شکلی یا آیکونیک: بعضی از مدل‌ها بیشتر به‌منظور بررسی ظاهر پدیده‌ها ساخته می‌شوند. به‌عنوان نمونه می‌توان از ماکت‌هایی که برای نمایش بناهای گوناگون مثل پل‌ها و سدها ساخته می‌شود، نام برد. این‎گونه مدل‌ها را که از نظر ظاهری به پدیده موردنظر شباهت دارند ولی از نظر رفتاری اطلاعات ناچیزی در مورد پدیده اصلی در اختیار قرار می‌دهند، مدل‌های شکلی می‌نامند.
مدل‌های شبیه‌سازی: با وجود عدم شباهت ظاهری به پدیده واقعی می‌توانند اطلاعاتی در مورد رفتار متغیرهای پدیده اصلی ارائه دهند. استفاده از رایانه برای اجرای آزمایش مدل‌های شبیه‌سازی در زمره مهم‌ترین کاربردهای رایانه در دنیای امروز به‌شمار می‌رود.]14[
2-8-3- اجزای یک مدل شبیه‌سازی
حالت: جمعی از متغیرها که تمام اطلاعات لازم برای تشریح سیستم در هر لحظه را در برداشته باشند.
عنصر: عناصر باعث تغییر در حالت اجزاء می‌شوند. بدون عناصر هیچ اتفاقی در مدل شبیه‌سازی رخ نمی‌دهد. قطعه تولیدی، افراد نمونه‎هایی از عناصر می‌باشند. عناصر دارای ویژگی‌هایی می‌باشند. این ویژگی‌ها مشخصه هایی از عنصر می‌باشند که آن‌را منحصر به‎فرد می‌سازند.
جزء : جزء یا گره که برای خدمت رسانی، نگه‌داری، تولید و یا پردازش عناصر در سیستم منظور می‌گردد. هر جزء دارای ویژگی‌های منحصر به‌فردی می‌باشد که در فصل بعد به آن‌ها اشاره شده است.
رویدادها: شرایطی هستند که در نقطه‌ای از زمان رخ داده و موجب تغییر در وضعیت سیستم می‌گردند. تأخیر، صف و توقف سه نوع اتفاق موجود در مدل شبیه‌سازی می‌باشد.
منطق: اصولی که حاکم بر پیاده شدن یک فرآیند یا انجام یک فعالیت در سیستم می‌باشد.
منابع: در شبیه‌سازی منابع به مواردی اطلاق می‌شود که دارای ظرفیت محدود باشند. کارگران و ماشین‌آلات از این دسته می‌باشند.]14[
2-9- کاربردهای شبیه‌سازی در اداره واحدهای تولیدی
کاربردهای شبیه‌سازی در واحدهای تولیدی را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:]15[
بررسی نیازهای واقعی یک واحد تولیدی به تجهیزات و پرسنل (تعداد و نوع ماشین‌آلات، تعداد و نوع استقرار وسایل حمل‌ونقل، مکان و حجم انبارهای میانگیر ...)
ارزیابی نحوه و چگونگی عملکرد سیستم تولیدی (بررسی میزان کالای تولید شده، بررسی زمان ترانزیت سفارش در کارگاه، تجزیه و تحلیل گلوگاه‌های تولیدی و ...)
ارزیابی روش‌های کار (برنامه‌ریزی تولید شامل ارزیابی سیاست جاری یا پیشنهادی در رابطه با موضوعات مختلف و استراتژی‌های کنترل)
2-10- محاسن کاربرد شبیه‌سازی در صنعتاز مزایای کاربرد شبیه‌سازی در صنعت می‌توان به موارد زیر اشار کرد:]15[
الف) نرخ تولید، بدلیل کاهش ضایعات، افزایش کارایی ماشین‌آلات و پرسنل از طریق ارزیابی، تعیین و به‌کارگیری روش‌های بهینه انجام کار، افزایش می‌یابد.
ب) سرمایه موردنیاز کاهش می‌یابد. با وجود یک سیستم رایانه‌ای شبیه‌سازی امکان حصول طرح بهینه استقرار، تعیین میزان بهینه موجودی (مواد خام، کالای نیمه ساخته و کالای ساخته شده) و تعیین تعداد بهینه ماشین‌آلات، پرسنل و ابزار و تجهیزات فراهم می‌آید و از طریق صرفه جویی در نیاز به سرمایه پدیدآور می‌شود.
ج) اطمینان خاطری در مورد این‌که یک طرح پیشنهادی درصورت پیاده‌سازی برطبق انتظار عمل خواهد کرد، به‎وجود می‌آید.
2-11- انواع نرم‌افزارهای شبیه‌سازی
با پیشرفت چشم‌گیر علم در زمینه‌های مختلف، نرم‌افزارهایی با قابلیتهای بسیار قوی طراحی شده‌اند که به‌منظور به‌کارگیری این علوم، به یاری پژوهشگران شتافتند. نرم‌افزارهای طراحی شده جهت انجام شبیه‌سازی در طی سالیان از قابلیت‌های ویژه‎ای برخوردار بودهاند. در جدول زیر اسامی این نرم‌افزارها ارائه شده است. ]16[
جدول 2-2- معرفی انواع نرم‌افزارهای شبیه‌سازی]16[ردیف نام نرم‌افزار ردیف نام نرم‌افزار
1 Arena 10 Quest
2 Auto Mod 11 ShowFlow
3 Awe Sim 12 SIGMA
4 Enterprise Dynamics 13 Simprocess
5 Extend 14 Simul8
6 Flexsim 15 SLX
7 GPSS/H 16 Visual Simulation Environment
8 Micro Saint 17 Witness
9 ProModel در این پژوهش، جهت شبیه‌سازی از نرم افزار Simul8 استفاده شده که در پایان این فصل توضیح مختصری درباره آن داده خواهد شد.
پس از آشنایی با مفاهیم شبیه‌سازی به موضوع اصلی که بهینه‌سازیِ شبیه‌سازی است، پرداخته می‌شود.
2-12- بهینه‌سازیِ شبیه‌سازیمفهوم "بهینه‌سازیِ شبیه‌سازی" در شبیه‌سازی سیستم‌ها با استفاده از رایانه عبارت است از «فرآیند یافتن بهترین مقادیر ورودی از بین کلیه حالات ممکن، بدون این‌که کلیه حالات ممکن مورد ارزیابی قرار گیرند. هدف از بهینه‌سازی شبیه‌سازی حداقل‎نمودن منابع صرف‌شده در عملیات شبیه‌سازی است به نحوی که بیشترین اطلاعات ممکن از این عملیات حاصل شود». در مثال مربوط به توالی عملیات و زمان‌بندی، هدف از بهینه‌سازی شبیه‌سازی تولید جریانی این است که از بین کلیه حالات ممکن که برای n کار برابر با n! است بهترین جایگشت انتخاب شود بدون این‌که برای همه جایگشت‌ها عملیات شبیه‌سازی انجام شود و عملیات شبیه‌سازی فقط برای تعداد محدودی از جایگشت‌ها صورت پذیرد. فرض کنید تعداد جایگشت‌هایی که شبیه‌سازی برای آن‌ها انجام میشود را با K نشان دهیم. شکل 2-8 تصویری شماتیک از بهینه‌سازی شبیه‌سازی ارائه می‌دهد.]6[
3194054224655جایگشت اول
جایگشت دوم
جایگشت kام
شبیه ساز
الگوریتم فیلترینگ
جایگشت 1
جایگشت 2
جایگشت n!
0جایگشت اول
جایگشت دوم
جایگشت kام
شبیه ساز
الگوریتم فیلترینگ
جایگشت 1
جایگشت 2
جایگشت n!
شکل 2-8- ساختار کلی بهینه‌سازی شبیه‌سازی]6[2-13- روش‌های بهینه‌سازی شبیه‌سازیبه‌طور کلی بهینه‌سازی شبیه‌سازی فرآیند تعیین مقادیر بهینه متغیرهای ورودی سیستم به‌منظور حداکثرکردن متغیرهای عملکردی است. مدل‌های بهینه‌سازی شبیه‌سازی دارای تابع هدف (یعنی، بهینه‌نمودن جواب‌ مدل شبیه‌سازی) و مجموعه‌ای از محدودیت‌ها می‌باشند]2[.
روش‌های بهینه‌سازی شبیه‌سازی به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شود که توسط محققین مختلف پیمایش‌های ارزشمندی در این زمینه انجام شده است. در ادبیات تحقیق، شش گروه اصلی از روش‌ها قابل شناسایی هستند. این گروه‌های اصلی از ایده‌های زیربنایی متفاوتی استفاده می‌کنند.]6[
الف) رتبه‌بندی و انتخاب
در این شیوه فرض می‌شود که تعداد راهکارها (جواب‌های موجه مسئله) ثابت است و نیازی به جستجوی راهکارهای جدید نیست و مسئله شکلی از استنباط آماری را به خود می‌گیرد. فرض کنید احتمال انتخاب جواب درست را با «انتخاب جواب بهینه یا نزدیک به بهینه» تعریف کنیم. در این‌صورت مسئله می‌تواند به یکی از دو شکل زیر فرموله شود:
- تعداد تکرارهای شبیه‌سازی را حداقل کنید مشروط بر اینکه احتمال انتخاب جواب درست بیش از مقدار معینی باشد.
- احتمال انتخاب جواب درست را حداکثر کنید مشروط بر اینکه محدودیت هزینه‌های شبیه‌سازی مدنظر قرار بگیرد.
در مورد اول می‌توان در سطحی از اطمینان به حصول جواب مناسب اطمینان داشت اما تعداد محاسبات مورد نیاز مشخص نیست. در شکل دوم محاسبات محدود است اما نمی‌توان به درستی در خصوص کیفیت جواب به‌دست آمده اظهارنظر کرد.
ب) روش جواب‌ سطح
این روش سعی در برازش تعدادی مدل رگرسیونی بین ورودی‌ها و خروجی‌های یک مدل شبیه‌سازی و بهینه نمودن تابع رگرسیونی دارد. این فرایند با یک مدل رگرسیونی درجه اول شروع می‌شود و پس از رسیدن به شرایط بهینه از توآن‌های بالاتر مدل رگرسیونی استفاده می‌شود. در ادبیات طراحی آزمایش‌ها متغیر‌های ورودی و تابع هدف را به‌ترتیب فاکتور و جواب‌ می‌نامند.
ج) روش مبتنی بر گرادیان
این روش در پی آن است که نقش خود در بهینه‌سازی قطعی را در بهینه‌سازی تصادفی ایفا نماید. ایده اساسی این است که به ازاء هر جواب، حرکت در جهت گرادیان بهترین تغییر است. با این روش برآورد مشتق تابع هدف نسبت به متغیر xi با استفاده از رابطه زیر صورت می‌گیرد:
(2-14)
برای برآورد گرادیان به ازاء بردار X حداقل n+1 مدل شبیه‌سازی باید اجرا شود. افزایش دقت محاسبه G نیازمند افزایش تعداد محاسبات است. این روش از ایده‌های حل مسائل برنامه‌ریزی غیر خطی سود می‌برد و برای متغیر‌های تصمیم پیوسته مناسب است.
د) جستجوی تصادفی
برخلاف روش مبتنی بر گرادیان، روش جستجوی تصادفی برای مسائلی به‎کار می‌رود که متغیر تصمیم آن‌ها گسسته است. این روش ابتدا برای حل مسائل قطعی پایه‌گذاری شد و سپس در زمینه مسائل تصادفی نیز به کار گرفته شد. این روش نیز همانند روش گرادیان برای رسیدن به جواب بهینه از یک نقطه به نقطه دیگر می‌رود. اما انتخاب نقطه بعد بصورت احتمالی و از همسایگی نقطه جاری انتخاب می‌شود. در به‌کار گیری این روش دو نکته حائز اهمیت است.
- فهرست نقاط کاندید برای حرکت بعدی چگونه انتخاب شود؟
- بهترین جواب تاکنون کدام است؟
انتخاب بهترین جواب در مسائل قطعی مشکلی به‌وجود نمی آورد زیرا مقدار به‌دست آمده برای تابع هدف به ازاء هر جواب، مقدار قطعی تابع هدف است. اما در مسائل تصادفی با توجه به اختلالات ذاتی تابع هدف انتخاب بهترین جواب کار ساده‌ای نیست.
هـ) تقریب میانگین نمونه
روش تقریب میانگین نمونه که بهینه‌سازی مسیر نمونه نیز نامیده می‌شود، ابتدا شبیه‌سازی را به تعداد زیاد انجام داده و سپس تقریب‌های به‌دست آمده را بهینه می‎کند، پس از به‌دست آمدن مقدار متوسط تابع هدف مقدار بهینه آن با استفاده از روش‌های برنامه‎ریزی غیرخطی که در مسائل قطعی کاربرد دارند، مشخص می‌شود.
و) فراابتکاری‌ها
برای هدایت روش‌های ابتکاری استفاده می‌شود تا در دام نقاط بهینه محلی گرفتار نشوند. رایج‌ترین الگوریتم‌های فراابتکاری در حل مسائل بهینه‌سازی ترکیبیاتی عبارتند از شبیه‌سازی تبرید تدریجی (SA)، جستجوی ممنوع (TS)، الگوریتم ژنتیک (GA)، جمعیت مورچگان (ACO). الگوریتم‌های مذکور در یک ایده اساسی مشترک هستند و آن شروع حل مسئله از یک یا چند جواب ابتدایی و حرکت از نقاط آغازین به سمت نقاط بهتر است. تفاوت بین این الگوریتم‌های چگونگی تعیین نقاط شروع و سازوکار حرکت به سمت جواب‌های بهتر است. این تکنیک‌ها معمولاً نتیجه تطبیق ایده‌های متعلق به حوزه‌های مختلف تحقیق هستند. ایده‌های اساسی که الهام‌بخش هر یک از الگوریتم‌ها هستند معمولاً از زمینه‌های غیر منتظره شکل می‌گیرد.
در قدم بعدی، در مورد نحوه پیدایش الگوریتم‌های فراابتکاری و زمینه‌های کاربردیشان بحث می‌شود. اما با توجه به این‌که راه‌حل بهینه‌سازی مسئله موجود با الگوریتم ژنتیک می‌باشد، این الگوریتم به‌طور کامل تشریح شده است.
2-14- معرفی انواع الگوریتم‌های فراابتکاری
2-14-1- الگوریتم نزولیکی از انواع الگوریتم‌های فراابتکاری، یک الگوریتم ساده با نام الگوریتم نزول است که از کارایی پایینی برخوردار می‌باشد.
الگوریتم نزول روشی است که جستجو را از یک جواب اولیه شروع کرده و در هر تکرار جواب فعلی را با یک جواب بهتر که در همسایگی آن است، جایگزین می‌کند. این روش تنها حرکت به سمت جواب‌هایی را مجاز دانسته که تابع هدف فعلی را بهبود بخشد و هنگامی که دیگر جواب بهتری پیدا نشود، اجرای الگوریتم به پایان می‌رسد. جواب نهایی یافت شده توسط این الگوریتم، جواب بهینه محلی نامیده می‌شود. به‌طوری که این جواب یا خوب است یا دست کم از جواب‌های همسایگی خود بهتر است. یکی از نواقص آشکار الگوریتم نزول این است که با احتمال زیاد یک جواب بهینه محلی، بهینه مطلق نخواهد بود و تابع هدف را به ازای همه جواب‌های منطقه موجه بهینه نخواهد کرد.]8[
2-14-1-1- مراحل اجرای الگوریتم نزولحل مسائل بهینه‌سازی شبیه‌سازی طبق مراحل زیر صورت می‌گیرد:
تولید اعداد تصادفی
انتخاب جواب اولیه
انتخاب یک جواب در همسایگی
پذیرش یا رد جواب جدید]8[
2-14-1-2- نقاط ضعف الگوریتم نزولمهم‌ترین نقطه ضعف الگوریتم نزول این است که احتمال گرفتار شدن الگوریتم در دام نقاط بهینه محلی بسیار زیاد است. این موضوع ناشی از رویکرد حریصانه الگوریتم است که در پی‌یافتن نخستین جوابی است که از نقاط همسایگی خود بهتر است. الگوریتم‌های فراابتکاری به‌منظور گریز از چنین دام‌هایی از رویکردهای تمرکز و تنوع بهره می‌برند.]8[
2-14-2- شبیه‌سازی تبرید تدریجیالگوریتم شبیه‌سازی تبرید تدریجی که در متون فارسی با عناوین شبیه‌سازی آنیل و الگوریتم شیشه یا کریستال نیز از آن یاد شده است را می‌توان از نظر سازوکار اجرا و فعالیت‌های برنامه‎نویسی موردنیاز، ساده‌ترین الگوریتم فراابتکاری دانست. این سادگی باعث نمی‌شود که کارایی این الگوریتم با دیده‌ تردید نگریسته شود. انتشارات متعددی را می‌توان ملاحظه کرد که از توانایی این الگوریتم در حل مسائل متنوع سود برده‌اند.]8[
2-14-2-1- تاریخچه و زمینه پیدایشالگوریتم SA نخستین بار توسط کرک پاتریک در سال 1982 معرفی شد. این الگوریتم بر اساس مدل توسعه‌یافته توسط متروپلیس برای شبیه‌سازی فرآیند فیزیکی تبرید تدریجی شکل گرفته است. فیزیکدانان برای تغییر در وضعیت یک ماده از یک پارامتر مهم یعنی دما استفاده می‌کنند. تبرید تدریجی فرآیندی است که در آن رسیدن به وضعیت بهینه توسط کنترل دما صورت می‌پذیرد. در این فرآیند ابتدا ماده حرارت می‌بیند تا انرژی زیادی به آن وارد شود و پس از آن به آرامی سرد می‌شود به گونه‌ای که تا مدتی در هر سطحی از دما با قی بماند و سپس به سطح پایین‌تر دما برود. این استراتژی در سردکردن تدریجی باعث شکل‌گیری وضعیت جامد کریستالی می‌شود که وضعیتی پایدار است و متناظر با حداقل مطلق انرژی است. وضعیت متضاد آن زمانی است که ماده به سرعت سرد شود که منجر به وضعیت غیر متبلور خواهد شد. ساختار غیر متبلور متناظر با حداقل انرژی است.]8[
2-14-2-2- خط سیر الگوریتم تبرید تدریجیالگوریتم تبرید تدریجی فرآیند حل مسئله را از یک جواب (معمولاً تصادفی) شروع می‌کند و برای یافتن جواب مسئله، در فضای منطقه موجه از یک نقطه به نقطه دیگر می‌رود تا زمانی که شرط توقف الگوریتم برقرار شود. طی جابجاشدن بین نقاط متفاوت، بهترین جواب به‌دست آمده توسط الگوریتم ذخیره شده و در آخر به‌عنوان جواب مطلوب مسئله ارائه می‌شود.]8[
یک تفاوت اساسی بین الگوریتم نزول و شبیه‌سازی تبرید تدریجی در این است که SA به جواب‌های بدتر از جواب جاری نیز شانس پذیرفته شدن می‌دهد. احتمال پذیرش جواب‌های بدتر، با افزایش تکرارهای حل مسئله کاهش می‌یاید.]8[
2-14-3- جستجوی ممنوعالگوریتم جستجوی ممنوع (یا جستجوی ممنوعه) که ایده اساسی خود را از حافظه انسان گرفته است، در زمره الگوریتم‌های جستجو در همسایگی قرار می‌گیرد. این الگوریتم از نظر مفهومی همانند الگوریتم شبیه‌سازی تبرید تدریجی عمل می‌کند اما مجموعه قوانین و سازوکارهایی دارد که اجرای آن ‌را به عملکرد مغز شبیه می‌کند.]8[
2-14-3-1- تاریخچه و زمینه پیدایشمشکلاتی که در مسائل بهینه‌سازی از جمله مسائل مربوط به حمل‌ونقل، لجستیک، برنامه‌ریزی مالی و برنامه‌ریزی تولید وجود دارد، باعث توسعه تکنیک‌های بهینه‌سازی مؤثر شده است. هدف از این تکنیک‌ها توسعه فرآیندهایی است که بتوانند با پیچیدگی مسائل بهینه‌سازی مواجه شوند. یکی از این روش‌ها الگوریتم جستجوی ممنوع است که توسط فرد گلاور معرفی شده است.]8[
واژه Tabu یا Taboo در لغت نامه وبستر به معنی مفاهیمی است که دارای قدرت ماوراء الطبیعه بوده و استفاده و برقراری ارتباط با آن‌ها ممنوع می‌باشد. روش جستجوی ممنوع در ارتباط با ماوراءالطبیعه و ممنوعات آن نیست، بلکه ممنوعیت‌ها و محدودیت هایی را اعمال می‌کند تا یک فرآیند جستجو را به مناطقی هدایت کند که جواب‌های بهتری به دست می‌دهند. این روش بر اساس فرآیندهایی طراحی شده است که از مرزهای بهینگی محلی که به‌عنوان یک مانع عمل کرده، عبور می‌کنند و روش جستجوی ابتکاری را به گونه‌ای هدایت می‌کند که نقاط فراتر از بهینه محلی را مورد جستجو قرار دهند.]8[
2-14-3-2- خط سیر الگوریتم جستجوی ممنوعالگوریتم جستجوی ممنوع همانند الگوریتم شبیه‌سازی تبرید تدریجی، مبتنی بر جستجو در همسایگی است. به گونه‌ای که در اطراف جواب جاری در پی یافتن جواب‌های جدید می‌باشد. شباهت دیگر دو الگوریتم در این است که الگوریتم جستجوی ممنوع نیز برای جواب‌های بدتر از جواب کنونی نیز شانس پذیرفته شدن قائل است. مهم‌ترین تفاوت دو الگوریتم در این است که SA در هر تکرار تنها به بررسی یکی از جواب‌های واقع در همسایگی می‌پردازد اما TS در هر تکرار چندین جواب را در اطراف جواب کنونی مورد بررسی قرار می‌دهد.]8[
به‌طور کلی و بدون درنظرگرفتن جزییات، در این الگوریتم فرآیند حل مسئله از یک نقطه منطقه موجه آغاز می‌شود و در هر تکرار از یک نقطه به نقطه دیگر منطقه مراجعه می‌شود تا شرط توقف برقرار شود. بهترین جوابی که در طی همه مراحل یافته شده است، ذخیره می‌گردد.]8[
2-14-4- الگوریتم مورچگانالگوریتم مورچگان روشی برای بهینه‌سازی است که در آن یک کلونی از مورچه‌های مصنوعی در پیدا کردن جواب‌های خوب برای مسائل بهینه‌سازی ترکیبیاتی، شرکت می‌کنند. این الگوریتم نمونه‌ای منتج شده از رفتار واقعی مورچگان ‌را بررسی کرده و از این نمونه‌ها به‌عنوان منبع الهام‌بخش برای طراحی الگوریتم‌های جدید به‌عنوان ‌راه‌حل مسائل بهینه‌سازی استفاده می‌کند.]8[
2-14-4-1- تاریخچه و زمینه پیدایشیکی از جالب‌ترین الگوهای رفتاری مورچگان توانایی گونه‌هایی از آن‌ها در پیدا کردن کوتاه‌ترین مسیر است. جمعیت (کلونی) مورچگان، زنبورهای عسل و یا به‌طور کلی گروهی از حشرات، سیستم‌های توزیع شده‌ای هستند که با وجود سادگی تک‌تک آن‌ها، یک سازمان اجتماعی ساختار یافته را به‌وجود می‌آورند. ایده اصلی الگوریتم مورچگان، قانون خود سازماندهی می‌باشد که اجازه می‌دهد رفتار بسیار موزون مورچه‌های واقعی در هماهنگ‎کردن مجموعه‌ای از کارگزارهای مصنوعی برای حل مسائل محاسباتی، مورد استفاده قرار گیرد. جنبه‌های مختلف رفتار کلونی مورچگان، الگوریتم‌های متفاوتی را به‌وجود آورده است. از این‌گونه رفتارها می‌توان به جستجو برای غذا، تقسیم کار، مرتب‌سازی در حین تخم‌گذاری و حمل‌ونقل مشارکتی اشاره کرد.]8[
2-14-4-2- خط سیر الگوریتم مورچگانالگوریتم مورچگان برای حل یک مسئله، دارای روش خاص خود در جستجوی منطقه موجه می‌باشد. این الگوریتم یک نوع پردازش موازی را در ذات خود دارد. یعنی به‌طور هم‎زمان نواحی مختلفی را در منطقه مورد جستجو قرار می‌دهد. یعنی از این نظر مشابه با الگوریتم ژنتیک رفتار می‌کند و در هر تکرار، از یک مجموعه جواب به یک مجموعه جواب دیگر می‌رود. تفاوت الگوریتم ژنتیک و مورچگان در سازوکارهای تولید جواب‌های جدید است. در الگوریتم ژنتیک جواب‌های جدید مستقیماَ با ترکیب جواب‌های موجود حاصل می‌شوند (عملگر تقاطع). در حالی‌که در الگوریتم جمعیت مورچگان، جواب‌های تکرار جاری به‌طور غیر مستقیم یعنی به کمک فرمون، روی نحوه تولید جواب‌های جدید تاثیرگذار هستند.]8[
2-14-4-3- گونه‌های مختلف الگوریتم مورچگانایده‌های متفاوتی که برای قانون احتمال انتخاب مسیر، تبخیر و فرمون‌ریزی توسط محققان مختلف پیشنهاد شده است که به شکل‌های متنوعی از الگوریتم ACO انجامیده‌اند. رایج‌ترین شکل‌های این الگوریتم در ادامه معرفی می‌شوند:]8[
سیستم مورچه
سیستم مورچه نخبه‌گرا
سیستم مورچه مبتنی بر رتبه‌بندی
سیستم مورچه حداقل – حداکثر
سیستم جمعیت مورچه‌ها
2-14-5- الگوریتم ژنتیکالگوریتم ژنتیک یک تکنیک جستجو برای حل مسائل با استفاده از مدل ژنتیک است. این الگوریتم در زمره الگوریتم‌های مبتنی بر جمعیت قرار دارد که ایده اساسی خود را از نظریه تکامل می‌گیرد. این الگوریتم بر خلاف دو الگوریتم پیشین، در هر تکرار، مجموعه‌ای از جواب‌های مسئله را مورد بررسی قرار می‌دهد. سازوکارها و مجموعه قوانین این الگوریتم برگرفته از مفاهیم علم ژنتیک است.]8[
2-14-5-1- تاریخچه و زمینه پیدایشچارلز داروین نظریه سیر تکاملی بشر را بیان کرد که بر اساس آن ارگانیسم‌های زیستی در طول نسل‌های مختلف با توجه به اصل "انتخاب طبیعت" و "بقا سازگارترین" تکامل می‌یابند. در سال 1960 ریچنبرگ ایده مطرح شده توسط داروین را در حوزه بهینه‌سازی پارامترها به‌کار گرفت و این ایده را استراتژی تکاملی نامید. این استراتژی شکل اولیه و خام الگوریتم ژنتیک را به‌کار می‌گیرد.]8[
الگوریتم ژنتیک در سال 1975 توسط هالند توسعه داده شد که هدف وی طراحی الگوریتمی برای حل مسائل خاص نبود، بلکه به‌دنبال فهم پدیده سازگاری به نحوی بود که در طبیعت رخ می‌دهد. با انتشار کتاب او با نام "انطباق در سیستم‌های طبیعی و مصنوعی" الگوریتم ژنتیک به دنیای بهینه‌سازی معرفی شد. وی اصول سیر تکامل طبیعی را در مسائل بهینه‌سازی و ساختار الگوریتم ژنتیک توضیح می‌دهد. الگوریتم ژنتیک بر اساس اصول ژنتیک و تکامل بنا شده است که امروزه برای حل مسائل پیچیده بهینه‌سازی مانند جدول زمان‌بندی، تولید کارگاهی و ... استفاده می‌شود.]8[
2-14-5-2- خط سیر الگوریتم ژنتیکهمان‌گونه که گفته شد الگوریتم ژنتیک در زمره الگوریتم‌های مبتنی بر جمعیت قرار می‌گیرد. مبتنی بر جمعیت بودن به این مفهوم است که در هر تکرار بیش از یک جواب مدنظر قرار می‌گیرد. اصطلاحاً مجموعه جواب‌های مورد بررسی در هر تکرار، یک جمعیت از جواب‌ها نامیده می‌شود. قوانین و دستورالعمل‌های الگوریتم ژنتیک به گونه‌ای است که جمعیت هر تکرار باعث تعریف و یا ایجاد تکرار آتی می‌شود. گفتنی است که جواب‌های نخستین جمعیت می‌تواند به‌صورت تصادفی از منطقه موجه انتخاب شوند و یا این‌که با روش‌های ابتکاری ایجاد شوند.]8[
1004570543941000
شکل 2-9 – خط سیر الگوریتم ژنتیک]8[در شکل 2-9 جواب‌هایی که با دایره توخالی نشان داده شده‌اند، جمعیت نسل کنونی را تشکیل می‌دهند و دایره‌های خط چین معرف جمعیت نسل آتی هستند. در واقع سازوکار رسیدن به جواب‌های جدید، نوعی شبیه‌سازی از زاد و ولد در فضای منطقه موجه است.
فرزندان حاصل از این زاد و ولد (جواب‌های جدید) ممکن است به جواب‌های بهتر یا بدتر از والدین منجر شود. پذیرش جواب‌های بدتر به‌عنوان جواب‌های نسل جدید به رویکردی بستگی دارد که در پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. در برخی رویکردها تنها جواب‌های بهتر از والدین پذیرفته می‌شوند و در برخی نیز جواب‌های بدتر به جمعیت آتی منتقل می‌شوند. این روند یعنی تولید جمعیت‌های جدید از جمعیت‌های قبلی تا جایی ادامه می‌یابد که شرط توقف الگوریم حاصل شود.]8[
2-15-5-3- مفاهیم و سازوکارهای الگوریتم ژنتیکالگوریتم ژنتیک از استعاره استفاده می‌کند، به نحوی که یک مسئله بهینه‌سازی در محیطی رخ می‌دهد که جواب‌های ممکن به‌عنوان افرادی هستند که در آن محیط زندگی می‌کنند و برای یافتن بهترین جواب لازم است تا پردازش‌هایی روی این افراد صورت پذیرد. اصطلاحات زیر در این محیط مورد استفاده قرار می‌گیرند:]8[
فردبه هر یک از جواب‌های مسئله بهینه‌سازی اصطلاحاً یک فرد می‌گوییم. تعیین ساختار هر فرد به مسئله مورد مطالعه بستگی دارد.
کدگذاریکدگذاری فرآیند نشان دادن جواب‌های مسئله در قالبی قابل استفاده برای الگوریتم ژنتیک است و کدگذاری می‌تواند نقشی اساسی در GA داشته باشد.
تابع برازندگیبرازندگی یک فرد در الگوریتم ژنتیک به معنای میزان ارزش یا کیفیت آن فرد (جواب) با توجه به معیارهای مختلف است که یکی از آن معیارها تابع هدف است. در ساده‌ترین شکل مسائل بهینه‌سازی تابع برازندگی همان تابع هدف است.
جمعیتجمعیت به مجموعه‌ای از افراد (جواب‌ها) گفته می‌شود. جنبه‌های مهم جمعیت که در الگوریتم ژنتیک استفاده می‌شود، عبارتند از:
تولید جمعیت اولیه
اندازه جمعیت
اغلب برای شروع حل مسئله، یک جمعیت اولیه تصادفی ایجاد می‌شود. اندازه جمعیت اولیه باید تا حدی بزرگ باشد که کل فضای جستجو را به نحو مطلوبی مورد بررسی قرار دهد. میانگین برازندگی جمعیت ایجاد شده هر چه بهتر باشد یافتن جواب خوب سریع‌تر انجام می‌گیرد. گلدبرگ نشان داد که کارایی الگوریتم ژنتیک برای دست‌یابی به جواب‌های بهینه محلی به میزان زیادی بستگی به اندازه جمعیت دارد. از سوی دیگر باید توجه داشت که جمعیت بزرگ نیاز به محاسبات، هزینه، حافظه و زمان بیشتری دارد.
فرآیند جستجوفرآیند جستجو GA شامل ایجاد یک جمعیت اولیه، سپس تولید مثل افراد جدید تا رسیدن به شرط توقف است. هدف‌های گوناگونی برای فرآیند جستجو می‌تواند وجود داشته باشد که نخستین هدف می‌تواند یافتن جواب بهینه مطلق باشد که در مدل GA هیچ گونه اطمینانی در مورد آن وجود ندارد زیرا همیشه احتمال آن می‌رود که در تکرارهای بعدی، جوابی بهتر یافت شود. هدف دیگر، هم‌گرایی سریع است. هنگامی‌که پردازش تابع هدف پرهزینه است هم‌گرایی سریع مطلوبیت می‌یابد. سومین هدف، ایجاد مجموعه‌ای از جواب‌های متنوع و در عین حال خوب است. هنگامی که فضای جواب شامل نقاط بهینه گوناگون باشد که دارای برازندگی یکسان هستند، مفید است که الگوریتم قادر باشد از بین آن‌ها جواب‌هایی را انتخاب کند.
عملگرهاعملگر اصطلاحی کلی برای سازوکارها یا پردازش‌های صورت گرفته در الگوریتم ژنتیک است که وظایف متنوعی به‌عهده دارند. شکل 2-10 جریان کلی الگوریتم ژنتیک و نقش این عملگرها را در این الگوریتم نشان می‌دهد.]8[
1096645163195ایجاد جمعیت اولیه
ارائه جواب مسئله
جهش
تقاطع
انتخاب
جایگزینی
نسل جدید
آیا شرط توقف برقرار است؟
ایجاد جمعیت اولیه
ارزیابی تابع برازش
خیر
بله
00ایجاد جمعیت اولیه
ارائه جواب مسئله
جهش
تقاطع
انتخاب
جایگزینی
نسل جدید
آیا شرط توقف برقرار است؟
ایجاد جمعیت اولیه
ارزیابی تابع برازش
خیر
بله

شکل 2-10- جریان کلی الگوریتم ژنتیک]8[2-14-5-4-کاربردهای الگوریتم ژنتیککاربرد الگوریتم ژنتیک حوزه وسیعی از مسائل بهینه‌سازی در زمینه‌های مختلف فنی مهندسی، علوم و اجتماعی را در برمی گیرد.]17[
برای مسائل بهینه‌سازی استاندارد، صرفاً روشی برای به‌دست آوردن یک جواب می‌باشد. می‌توان آن‌را برای مسائل خطی، غیر خطی و برنامه‌ریزی احتمالی که دارای متغیرهای تصادفی و درجه‌ای از عدم قطعیت است استفاده نمود. درضمن، مسائل بهینه‌سازی ترکیبی که شامل مسائل مختلف علوم رایانه‌ای می‌باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. قابلیت انعطاف پذیری الگوریتم ژنتیک، دامنه کاربرد این الگوریتم را بسیار گسترده کرده است و هم‌چنین سرعت الگوریتم ژنتیک دریافتن جواب مسئله آن‌چنان است که بتواند به سهولت با محیط سازگار شود و این قابلیت برتر از توان سیستم‌های خبره است.
تعداد زیادی از پژوهشگران در زمینه الگوریتم ژنتیک در شاخه‌های مختلف پژوهش کرده‌اند که می‌توان به‌صورت زیر ارائه نمود:]17[
برای مسئله سفارش تولید در یک فرآیند مونتاژ از الگوریتم ژنتیک استفاده می‌شود.
سیستم فرآیند مونتاژ مشتمل بر دو زیرسیستم است:
اولین زیرسیستم، دستگاهی است که کار آن فراوری مجموعه‌ای از محصولات می‌باشد.
دومین زیرسیستم، حمل کننده است که محصولات را حمل‌ونقل می‌کند.
الگوریتم ژنتیک جهت یافتن خط مشی بهینه یا نزدیک به آن برای سیستم‌های بزرگ استفاده شده است و هم‌چنین برای یافتن استراتژی تصمیم‌گیری بهینه یا نزدیک به بهینه در یک سیستم پیچیده بزرگ استفاده گردیده است.
الگوریتم ژنتیک برای برنامه‌ریزی تولید یک شرکت تولیدی چند ملیتی استفاده گردیده است.
الگوریتم ژنتیک برای طراحی جا و مکان مدور سیستم‌های تولیدی استفاده شده است.
الگوریتم ژنتیک برای مسئله انتخاب روبات و تخصیص ایستگاه کاری به‌طور بهینه برای یک سیستم (CIM) به‌کار برده شده است.
الگوریتم ژنتیک برای بالانس خط مونتاژ استفاده شده است. مسئله بالانس خط مونتاژ تعداد ایستگاه‌های کاری و تخصیص بهینه کل عملیات برای هر ایستگاه کاری را معین میکند.
الگوریتم ژنتیک برای بازاریابی توریسم استفاده شده است. با فرض وجود شبکه‌ای از سایت‌های موجود و مجموعه‌ای از سایت‌های ممکن جدید و با فرض پویا بودن شبکه موجود از لحاظ سودآوری، جذابیت برای مشتری بالقوه و دیگر معیارهای مناسب.
الگوریتم ژنتیک برای مسائل "کلمه‌سازی" استفاده می‌شود. به‌طوری که هرگاه کلمات به‌طور تصادفی قرار گرفته باشند و خواسته باشیم کلمه‌ای معنی‌دار را به‌وجود آوریم از قدرت الگوریتم ژنتیک می‌توان برای این مسائل استفاده نمود.
از الگوریتم ژنتیک برای این‌که هزینه طرح کمترین مقدار باشد می‌توان استفاده نمود.
الگوریتم ژنتیک در بهینه‌سازی برنامه جامع توسعه سیستم آب جهت تامین نیازهای آینده استفاده نمود.
از الگوریتم ژنتیک در طراحی خرپا که برای نگه‌داری پل، سقف و یا دیگر قسمت‌های مهندسی استفاده می‌شود، به‌کار رفته است.
برنامه‌ریزی کار در یک کارخانه
مسئله فروشنده دوره گرد
برنامه‌ریزی و بهینه‌سازی قابلیت اعتماد نیز با الگوریتم ژنتیک قابل حل می‌باشد. بسیاری از سیستم‌ها نقش بحرانی در عملیات مختلف دارند و اگر خراب شوند، ممکن است پی‌آمدهایی سخت به‌بار آورند.
طراحی مدل برنامه‌ریزی استراژیک سیستم‌های اطلاعاتی با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و الگوریتم ژنتیک قابل حل می‌باشد.
الگوریتم ژنتیک برای برنامه‌ریزی خطوط انتقال نیرو و نصب ژنراتورها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
الگوریتم ژنتیک برای مسائل حمل‌ونقل استاندارد، مرکب و هم‌چنین مسائل برنامه‌ریزی چندمعیاره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
الگوریتم ژنتیک در جایابی و تعیین ظرفیت بهینه خازن‌های سبک توزیع قدرت به‌منظور کاهش تلفات توان و انرژی و بهبود ولتاژ استفاده گردیده است.
الگوریتم ژنتیک در برنامه‌ریزی قدرت راکتیو، پخش بار اقتصادی، بهینه‌سازی ولتاژ برنامه‌ریزی ژنراتورها و طراحی ترانسفورموتورها استفاده شده است.
الگوریتم ژنتیک در مسائل زمان‌بندی، تولید و جریان کارگاه‌ها، مسئله پوشش مجموعه‌ای استقرار تسهیلات، و برنامه‌ریزی تولید به‌کار رفته است.
الگوریتم ژنتیک در طراحی موتور، ساختن تراشه‌ها و بهینه‌سازی شبکه‌ها با ابعاد بزرگ نیز مورد استفاده قرارگرفته است.
زمان‌بندی کارگاهی
طراحی قرارگیری تجهیزات، مسئله قرارگیری تجهیزات شامل تصمیم‌گیری برای محل قرارگیری تجهیزات و منابع در یک پیکربندی است که منجر به بهترین اجرا یا توجه به ضوابط مشخص می‌شود.
در بالا به‌طور مختصر کاربردهای الگوریتم ژنتیک شرح داده شده، همان‌طور که از تنوع آن‌ها دیده می‌شود این الگوریتم می‌تواند برای تمام رشته‌هایی که مسائل بهینه‌سازی را مدنظر دارند، به‌عنوان روش جدید مورد تجزیه و تحلیل قرارگیرد.
2-15- نرم‌افزارهای مورد استفاده در پژوهش
جهت انجام این پژوهش چهار نرم‌افزار بکار گرفته شده است. برای تعیین نوع توزیع داده‌های پژوهش، از نرم‌افزار کریستال بال کمک گرفته شد. برنامه‌نویسی و ترکیب بین نرم‌افزار شبیه‌سازی و الگوریتم ژنتیک با نرم‌افزار اکسل انجام شد. با استفاده از آزمون تی نرم افزار SPSS اعتبار داده‌های ورودی به مدل تائید شد و در آخر شبیه‌سازی خط تولید بوسیله نرم‌افزار Simul8 صورت پذیرفت.
حال، به شرح مختصری از نرم‌افزارهای جدید بکار گرفته شده در این پژوهش یعنی کریستال بال و Simul8 پرداخته می‌شود زیرا کم‌وبیش آشنایی با دو نرم‌افزار اکسل و SPSS و نحوه استفاده از آن‌ها وجود دارد.
کریستال بال، در سطح عمومی نرم‌افزاری جهت تحلیل آمار و در کاربردی پیشرفته، بهینه‌ساز هست که به‌دلیل سهولت استفاده و قابل اجرا بودن در نرم‌افزار محبوب اکسل، مناسب می‌باشد. این نرم‌افزار بصورت گسترده در زمینه‌های اقتصاد، برنامه‌ریزی و علوم دیگر کاربرد دارد. کارکرد اصلی این نرم‌افزار، تعیین نوع توزیع داده‌های ورودی به آن می‌باشد. خروجی این نرم‌افزار بصورت شکل توزیع با ارائه پارامترهای آن است که کاربرد آن‌را وسیع‌تر می‌کند.
شبیه‌سازی با Simul8، از انعطاف‌پذیرترین و قدرتمندترین ابزارهای حوزه تصمیم‌گیری می‌باشد. با استفاده از این تکنیک وضعیت سیستم مدل شده و سپس در جهت بهبود آن راه‌حل‌‌هایی اتخاذ می‌شود. درواقع در بسیاری از موارد، وضعیت فعلی سیستم در محیط مجازی مدل‌سازی شده و پس از تعیین اعتبار مدل و میزان تطبیق آن با واقعیت، گزینه‌های مختلف مدل بررسی و نتیجه آن‌ها استخراج می‌شود. درواقع به‌جای پرداخت هزینه تغییرات در دنیای واقعی، به بررسی آن در دنیای مجازی پرداخته می‌شود.

2-16- پیشینه پژوهش
در قسمت پایانی این فصل، مروری بر پیشینه پژوهش‌های انجام شده در حوزه بهینه‌سازی شبیه‌سازی پرداخته می‌شود. اما به‌دلیل گستردگی موارد استفاده این تکنیک خاص در صنعت، پیشینه به دو بخش تقسیم می‌شود:
بخش اول: مروری بر مطالعات صورت گرفته در زمینه کاربردهای متنوع شبیه‌سازی در سیستم‌های تولیدی
بخش دوم: مروری بر پژوهش‌های انجام شده در جهت تعیین اندازه انبارهای میانگیر در خطوط تولید
2-16-1- بخش اول: مروری بر پژوهش‌های کاربرد شبیه‌سازی در سیستم‌های تولیدی2-16-1-1- پیشینه پژوهش‌های داخلیدر پژوهشی، محققین به قابلیت کاربرد قابل‌توجه شبیه‌سازی در صنعت تولیدی عظیم و پیچیده ریخته‌گری پرداختند. بدین صورت که، پس از مطالعه و آشنایی با سیستم، مدل شبیه‌سازی‌ای ایجاد شد که با بهره‌گیری از روش‌های طراحی آزمایشات، مجموعه‌ای از گزینه‌ها مورد بررسی قرار گرفت و راه‌حل بهینه شناسایی و به‌کار گرفته شد.]1[
در مطالعهای دیگر، پژوهشگران سعی در به نمایش گذاشتن توانمندی روش بهینه‌سازی رایانه‌ای در ارتقاء بهره‌وری و متوازنسازی سیستم تولیدی موجود داشتند. آن‌ها با توجه به شناسایی نقاط گلوگاه سیستم که منجر به کاهش کارایی و عملکرد می‌شدند، به طراحی مدل پرداختند و بهترین سناریو از بین گزینه‌های پیشنهادی را در فضای شبیه‌سازی رایانه‌ای به‌دست آوردند.]18[
در اقدامی دیگر در صنعت، به موضوع موازنه خط مونتاژ جهت کاهش زمان بیکاری برخی از ماشین‌آلات و نیروی مازاد که منجر به افزایش کارایی و سودآوری می‌شد، پرداخته شد. پژوهشگران با بهره‌گیری از الگوریتم ژنتیک روشی جدید ارائه دادند که ویژگی دستاورد این بود که به‌هنگام انجام عملیات تقاطع و ترکیب، کروموزوم‌های والد جهت تولید فرزند رخ می‌دهد و هم‌چنین ایجاد جهش در کروموزوم‌ها از دیگر مشخصه‌های این روش جدید بود. مقایسه نتایج بهینه‌سازی حاصل از الگوریتم ژنتیک با روش عددی، کارایی این الگوریتم فراابتکاری را مشخص می‌ساخت.]19[
در پژوهشی دیگر، به‌کاربرد یکی از الگوریتم‌های فراابتکاری در شبیه‌سازی مسئله کنترل موجودی در زمینه برنامه‌ریزی تولید پرداخته شد. در مسئله موردنظر، فاصله زمانی بین دو بازپرسازی متغیرهای تصادفی مستقل و هم توزیع بودند. درحقیقت، خریدار و تولیدکننده در زمآن‌های کاملاً تصادفی با هم روردرو می‌شدند. در این پژوهش، مدل‌هایی جهت حل مسئله ارائه شده است که با استفاده از شبیه‌سازی تبرید تدریجی، بهترین مدل انتخاب ‌شد.]19[
2-16-1-2- پیشینه پژوهش‌های خارجیلا و مک کوماس در زمینه کاربرد شبیه‌سازی در سیستم‌های تولیدی پژوهشی ارائه کردند و چگونگی استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی در طراحی سیستم‌های تولید جدید و بهبود عملکرد سیستم‌های تولید فعلی را شرح دادند.
آدامز و همکارانش نیز در پژوهشی در ارتباط با کاربرد شبیه‌سازی در فرآیند بهبود مستمر انجام دادند. در زمینه تلفیق هوش مصنوعی و شبیه‌سازی سیستم‌های تولیدی، مطالعات فراوانی انجام شده است که می‌توان به پژوهش ویهاروس و مونوستوری اشاره کرد.
بیس لر و همکارانش نیز، کاربرد شبیه‌سازی و هوش مصنوعی را در بهبود بهرهوری کارخانه تولید چوب بررسی کردند، نتایج پژوهش آن‌ها نشان داد استفاده از ترکیب بهینه و مناسب منابع سازمان موجب کاهش 18% در متوسط زمان انتظار کل می‌شود و با به‌کارگیری الگوریتم ژنتیک، ترکیب بهینه منابع و امکانات تنها با بررسی 6/1% از کل ترکیبات ممکن به‌دست آمد.
تودی و همکارانش پژوهشی در زمینه استفاده از فنون شبیه‌سازی در بهینه‌سازی عملیات شرکت تولیدکننده سیم و کابل انجام دادند. در این پژوهش، مطالعه شبیه‌سازی به‌منظور افزایش میزان تولید و هموارسازی جریان تولید به‌وسیله تعیین اندازه بهینه دسته‌های ورودی مواد اولیه انجام شد. در مطالعه دیگری به‌وسیله اترک و همکارانش، کاربرد شبیه‌سازی در تخمین و بهبود کیفیت و بهره‌وری کارخانه تولید سیم و کابل بررسی شد.
ویلیامز علل پذیرش شبیه‌سازی به‌عنوان ابزار بهبود و ارتقای بهره‌وری در سازمآن‌ها را بررسی و روش‌هایی جهت ارتقای میزان استفاده از شبیه‌سازی در وضعیت‌های عادی و معمول سازمان ارائه کرد.
میلر و پگدن به بررسی جنبه‌های مختلف شبیه‌سازی تولید پرداخته و کاربرد شبیه‌سازی را در طراحی سیستم‌های تولیدی و زمان‌بندی عملیات بررسی کردند. پول و استافورد در این مطالعه به بررسی زمینه‌های مختلف کاربرد شبیه‌سازی در فرآیندهای تولید پرداختند. آن‌ها هم‌چنین به رشد فزاینده شبیه‌سازی در مدل‌سازی، مهندسی، فروش و بازاریابی اشاره کرده و رشد و توسعه نرم‌افزارهای قدرتمند شبیه‌سازی را یکی از دلایل عمده این روند معرفی می‌کنند.
فولدز و همکارانش کاربرد شبیه‌سازی را در بهبود بهره‌وری کارخانه تولید پلاستیک بررسی کردند. در این بررسی، از شبیه‌سازی برای تعیین توالی بهینه انجام کارها روی ماشین‌ها، نوع و تعداد بهینه سیستم‌های صف در کارخانه استفاده شده است.

—161

نمای کلی از تالار شهر مانرسا.................................................................................................................. 106
فضای داخلیتالار شهر مانرسا................................................................................................................. 107
فضای داخلیتالار شهر مانرسا.................................................................................................................108
دور نمای تالارشهرلندن.........................................................................................................................109
دید پرنده تالارشهرلندن..................................................................................................................... 110
دور نمای تالار شهر تورنتو............................................................................................................... 112
دور نمای تالار شهر تورنتو.................................................................................................................113
فضای تالار کنفرانستالار شهر تورنتو.................................................................................................113
فهرست نقشه ها صفحه
نمای مجموعه تالار شهر شرندروف.......................................................................................................... 103
برش مجموعه تالار شهر شرندروف..............................................................................................................103
نمایتالار شهر مانرسا........................................................................................................................... 107
پلان تالارشهرلندن.............................................................................................................................110
برش تالارشهرلندن............................................................................................................................111
فصل اول-مبانی نظری
1-1 کلیات و تعاریف:
1-1-1 مقدمه:
با رشد روزافزون جمعیت و به تبع آن رشد و توسعه شهرنشینی شرایط جدیدی در زندگی مردم ایجاد می شود ،این شرایط خود نیازهای جدیدی را به دنبال خواهد داشت .وضعیت ایجاد شده موجب بروز تغییرات نسبتا زیادی در کیفیت زندگی مردم و فعالیت های آنان می گردد.لذا پرداختن به زیرساخت های فرهنگی و هنری ضروری است .یکی از این زیرساخت ها ویژگیها ی مجموعه های فرهنگی و تفریحی است.این مجموعه ها در عین انعطاف پذیری در جهت ایجاد فضای ارتباط بین فرهنگ ها باید با احترام به باورها و فرهنگ مردم سرزمینی که بنا در آن ایجاد می شود ،که خوده بنا نمایی از فرهنگ مردمی آن منطقه باشدو همچنین توجه به اقلیم منطقه و هماهنگ سازی ساختمان در جهت استفاده حداکثر از طبیعت منطقه و معماری پایدار برای ماندگار شدن آن می باشد.موضوع این تحقیق طراحی یک مجموعه فرهنگی و تفریحی میباشد که هدف از آن ایجاد نمودن فضایی انسانی برای بیان ومطرح کردن خویش ،احساسات و اندیشه هایش باشد و همچنین فضایی برای رسیدن به آرامش ، دیدن زیبایی ها و شنیدن صداهای برانگیخته شده از درون انسان و طبیعت که میتواند موجب کشف ، ابداع خلاقیت و نماد فرهنگ و هنر باشد.
1-1-2 اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
در عصر حاضر شهر تبریز و شهروندان آن نیازمند فضای به عنوان تالار شهر برای خود هستند و در این میان با توجه به مفهوم پایداری که در زمان حال یکی از مسائل مطرح در جوامع توسعه یافته است این مکان فضای مناسب برای آشنایی شهروندان با این موضوع است.
1-1-3جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق
تلفیق مفهوم پایداری و تالار شهر با توجه به شرایط و اهداف هر یک یعنی نیاز شهر و شهروندان برای یک مکان برای خود و نیاز مفهوم پایدار به فرهنگ سازی و آشنایی آنها با این مفهوم و تجمیع این دو شرایط در کنار هم مکان و فضایی برای دستیابی به چندین هدف را یکجا در اختیار ما قرار می دهد.
1-1-4 اهداف تحقیق (شامل اهداف آرمانی، کلی، اهداف ویژه و کاربردی)
اهداف آرمانی
دستیابی به مکانی فرهنگ ساز و مثبت در مسیر بهبود شرایط اجتماعی و زندگی شهری
هدف کلی
طراحیپارک وتالار شهرتبریز با رویکرد معماری پایدار
اهداف ویژه
فرهنگ سازی در باب مفهوم پایداری
ایجاد فضایی برای فعالیت های شهروندان در راستایی فعالیتهای مدنی و اجتماعی
به وجود آوردن فضایی برای همبستگی بیشتر شهروندان
فرهنگ سازی و آشنا ساختن شهروندان با مفهوم پایداری
1-1-5فرضیه‏های تحقیق
به نظر می رسد شهر تبریز نیازمند فضایی مختص به عنوان تالار شهر است.
به نظر می رسد شهروندان شهر تبریز نیازمند مکانی برای فعالیتهای اجتماعی، فرهنگی، ... خود هستند.
به نظر می رسد مفهوم پایداری در جامعه امروزی کشور و شهر تبریز نیازمند گسترش و فرهنگ سازی است.
1-1-6روش شناسی تحقیق
روش تحقیق
در این پژوهش روش تحقیق بر اساس روش تحلیلی-توصیفی خواهد بود که به بررسی متون و اسناد خواهیم پرداخت. تحقیقات توصیفی شامل مجموعه روشهایی است که هدف آنها توصیف شرایط یا پدیده های مورد بررسی است. هدف از انجام تحقیق توصیفی، توصیف عینی، واقعی و منظم خصوصیات یک موقعیت یا یک موضوع ‏است. محقق سعی دارد تا آنچه که هست را بدون هیچگونه دخالت و یا استنتاج ذهنی بر مبنای اطلاعات ‏تجزیه و تحلیل و گزارش کند.‏
1-1-7روش گردآوری داده‏ها
روش گردآوری داده ها و مطالب در این پژوهش به روش کتابخانه ای و از طریق بررسی متون و اسناد با ابزار کتابخانه خواهد بود است.
1-2 آشنایی و شناخت مفهوم شهر
1-2-1 مفهوم و تعریف شهر
شهر سکونتگاهی، نسبتاً بزرگ و دائمی است،سازمان ملل متحد، در سال ۱۳۶۷ خورشیدی، شهر را چنین، تعریف می کند:شهر، مکانیبا تراکم بالای جمعیتو مرکزیت سیاسی، اداری و تاریخیاست که در آن، فعالیت اصلی مردم، غیر کشاورزی است و دارای مختصات شهری بوده که از طریق دولتی محلی، اداره می شود.
تعریف شهر در جهان
واژه Urban در زبان انگلیسی و Urbain در زبان فرانسوی، از ریشه Urbanus لاتین، یعنی شهری یا متعلق به شهر و از Urbs که به شهر رماطلاق می شد می آید.(فکوهی،۲۶)
شهر، طی دهه‌های اخیر، از سوی اندیشمندان جغرافیا، جامعه شناسی، اقتصاد، جمعیت‌شناسی و برخی علوم دیگر، تعاریف متعددی از شهر ارائه شده‌است و جامعه شناسان از جمله انگلسو مارکس، شهر را محل تمرکز جمعیت، ابزار تولید، سرمایه، نیازها و احتیاجات و غیره می‌دانند که تقسیم کار اجتماعی، در آنجا صورت گرفته‌است. جغرافی دانان، شهر را منظره ای مصنوعی از خیابانها، ساختمانها، دستگاهها و بناهایی می‌دانند که زندگی شهری را امکانپذیر می‌سازد.
واژه "City" در لغت به‌معنای شهر آمده است، این واژه از اصطلاحات مربوط به حوزه جامعه‌شناسی شهری است که مباحث مربوط به پدیده شهر را از نگاه جامعه‌شناختی مورد مطالعه قرار می‌دهد. آریان‌پور؛ 1385)
تعریف شهر که در طول زمان از آغاز تشکیل شهر و به وجود آمدن شهرنشینی تا دوران ماقبل صنعتی و دوران صنعتی و عصر فراصنعتی (عصر اطلاعات) تطورات گوناگونی داشته و اکنون هم دارای مصادیق متفاوتی است، دارای دشواری‌های خاص خود است. به نظر لوئیز ویرث ، شهر یک روند تغییرات است و نه یک تغییر خشن که در تنگناها و خواسته‌های متعلق به یک پهنه یا عده‌ای از ساکنان و یا معیارهای فضایی و اداری محاط شده باشد. این یک شیوه زندگی است که در مؤسسه‌ای نسبتاً‌ بزرگ دائماً میان انبوه افرادی که از نظر اجتماعی ناهمگن‌اند دیده می‌شود. (تقوی، 1389)
رابرت پارک، ارنست برجس و رودریک مکنزی، از بنیانگذران و مبلغان مکتب شیکاگو،‌ شهر را ارگانیسم اجتماعی و یا محل اسکان طبیعی انسان متمدن می‌شمارند. (HYPERLINK "http://www.pajoohe.com/fa/index.php?Page=definition&UID=41936" l "_ftn3" o "" همان)
مولر لیر، شهر را تجمعی می‌د‌اند که جایگاه فعالیت‌های ناکشاورزی باشد و زومبارت، جایی را شهر می‌نامد که به‌علت گستردگی آن مردم همدیگر را نمی‌شناسند.(همان)
مورخان، شهر را با توجه به قدمت آن، تعریف می‌کنند و از نظر اقتصاددانان، شهر به جایی اطلاق می‌شود که معیشت غالب ساکنان آن، بر پایه کشاورزینباشد. جمعیت شناسان نیز، تعداد جمعیت یک نقطه را، ملاک شهریبودن آن نقطه می‌دانند. اندیشمندان طراحی شهریشهر را مجموعه پیچیده سازمان یافته‌ای می‌دانند که متشکل از سه مولفه اصلی کالبد، تصورات، و فعالیت می‌باشد، که پیوسته در حال تغییر و تحول است. شهرشناسان ، شهر را محلی می‌دانند که بشر دست از زمین کشیده و فکر کردن را آغاز می‌کند.
با توجه به دیدگاه های گوناگون، تعریف های متفاوتی برای شهر، ارائه شده است. در بیشتر کوشش ها، برای تعریف بنیادی و اساسی شهر، دو ملاک در نظر گرفته شده است:
ملاک اول -
تعیین حداقل اندازه شهر، از نظر جمعیتتعیین حد نصاب برای چگالی جمعیت(جمعیت نسبی).
ملاک دوم–
ملاکی است که میلز، آن را برای تعریف شهر، تائید می کند ؛
شهر، منطقهای است که در آن ، زمین، برای خانهسازی، نسبت به سایر عوامل تولید، مخصوصاً، سرمایه، در مقایسه با نواحی اطراف آن، با شدت بیشتری، مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجایی که مردم، معمولاً، در نواحی نزدیک به محل سکونت خود، کارمی کنند؛ بنابراین، شهر، با دو عامل دیگر، یعنی، اشتغال بیشتر و تولیدبیشتر کالاو خدمات، نیز، توصیف می شود. به طور کلی، شهر، منطقه ای است که نسبت تولید و سایر عوامل تولید به زمین، در آن، بیشتر از نواحی همجوار است. (عابدین ،1389)
تعریف شهر در ایران
شهر، محلیاست با حدودقانونیکه در محدوده جغرافیائیبخش، واقع شده و از نظر بافتساختمانی، اشتغال و سایر عوامل، دارای سیمائی با ویژگی های خاص خود، بوده؛ به طوری که اکثریت ساکنان دائمی آن، در مشاغل کسب، تجارت، صنعت، کشاورزی، خدماتو فعالیت های اداری، اشتغال داشته و در زمینه خدماتشهری، از خودکفائی نسبی، برخوردار و کانون مبادلات اجتماعی، اقتصادی، فرهنگیو سیاسیحوزهجذبو نفوذپیرامونخود، بوده و حداقل، دارای ده هزار نفر، جمعیتباشد.
در هر نقطه که از نظر موقعیت و اهمیت، تشکیل شهرداری، ضرورت داشته باشد؛ ولو، جمعیت آن، به پنج هزار نفر، بالغ نشود؛ وزارت کشور، می تواند، در آن محل، دستور تشکیل انجمن و شهرداری بدهد. در سالهای اخیر، حدنصاب شهر شدن در ایران از ۱۰ هزار و ۵۰۰ نفر به ۳ هزار و ۵۰۰ نفر کاهش یافته‌است.
1-2-2 تاریخ شهر و شهرنشینی
تاریختغییرات کالبد شهرها، در دهه های اخیر، بصورت موضوعی مهم، درآمده است. نخستین سه تمدنجهان، بر اساس زمان آغاز آنها؛ بین النهرین، مصرو هندهستند که به تمدن های مرده، مشهور بوده و تمدن غربی، از همین سه تمدن، نشات گرفته است. تمدن چین، استثنای خارق العاده ای می باشد. فرهنگخدشه ناپذیر آن، از ابتدای پیدایش، در سه هزاره پیش از میلاد، در حاشیه رود زردتا قرن بیستمم. همچنان، تداوم داشته است.(موریس، 1374)
شهر را باید دارای پیشینه‌ای بیش از هفت هزار ساله دانست که با فاصله اندکی از انقلاب نوسنگی، با تغییر شکل تدریجی جماعت‌های روستایی دائم، در خاورمیانه، ظاهر می شود و به صورتی پیوسته، تا امروز، گسترش می یابد؛ به نحوی که امروزه، به شکل زیست غالب بشری در آمده است. پیدایش شهرها، تحولی شگرف، در فرآیند تاریخ بود.
شهر ، در قلب کل نظام یونان باستان قرار دارد. تمدن یونان، زمانی به حوزه‌ای قدرتمند تبدیل شد و سخن از معجزه یونانی رفت که دولت‌-شهرهای یونانی بر پا شدند. سازمان شهر و آینده شهر، در مرکز تفکر یونانیان باستان قرار داشت.(آقاجانپور، ۱۳۸۷)
انقلاب صنعتی، به عنوان محرکی نیرومند، با ایجاد نهادهای اقتصادی، اداری، سیاسی، اجتماعی و فرهنگی، ساختار شهرها را دگرگون کرد. بلکه تغییرات و تحولات شگرفی را در حیات اجتماعی شهر، به وجود آورد.(شکیبامقدم، 1384)
1-2-3 تاریخ پیدایش شهر
بعضی از جامعه‌شناسان شهر مانند رایزمن اظهار می‌دارند که علت پدید آمدن شهر را نمی‌دانند و بعضی دیگر معتقدند که پیدایش شهر بخشی از تکامل اجتماعی بوده است که پس از اینکه انسان از مرحله اقتصاد معیشتی عبور می‌کند و کنترل محیط را بیشتر در اختیار می‌گیرد برای ساختن شهر آمادگی پیدا می‌کند؛ یعنی توانایی ساختن محیط اجتماعی پیچیده‌‌تری را به‌دست می‌آورد. در هر صورت برای پیدایش انسان باید از مرحله ابتدایی تنازع بقاء عبور کند وابستگی به طبیعت به طور نسبی کمتر شده، وابستگی اجتماعی او بیشتر می‌شود.(ممتاز، 14،1389)
مطالعات دیرینه‌شناختی و کشفیات باستانی نشان می‌دهند که «اولین هسته‌ شهر در مکان ملاقات قبایل و اقوام برای اجرای بعضی از مراسم و شعایر و یا بازگشت به همان قبرستان‌ها شکل می‌گیرد. بعضی از این آثار در دوره کهنه‌سنگی دیده می‌شود،‌ اما در این دوره هنوز زمینه مساعد برای رشد شهر پدید نیامده است.» )همان، 11(
اولین شهرهای جهان در 3500 سال قبل از میلاد مسیح در بین‌النهرین در دره‌های حاصل‌خیز دجله و فرات به‌وجود می‌آیند. شهرهایی مانند "کیش"، "اور"، "لاگش"، "بابل"، "آشور"، "سومر" و "نینوا". آن‌گاه در مصر باستان حدود 3100 سال قبل از میلاد مسیح شهرهایی مانند "تبس" و "ممفیس" در کنار رودخانه‌ نیل شکل می‌گیرند و در حدود 2500 سال قبل از میلاد مسیح شهرهایی مانند "موهنجودارو" و "هاراپا" در کنار رودخانه سند به وجود می‌آیند. در حدود 1500 سال قبل از میلاد شهرهایی در دره زرد ساخته می‌شوند. شهرهای یونان و روم جدیدتر هستند و به 300 تا 400 سال قبل از میلاد باز می‌گردند. در نیم‌کره غربی در قاره آمریکا بین 300 سال قبل از میلاد تا 300 سال بعد از میلاد در تمدن مایا شهرهایی به وجود می‌آیند که به دلایل نامعلوم از بین می‌روند.)همان، (15
 
1-2-4 شهرنشینی
شهرنشینی فرایندی است که به‌واسطه آن نسبت جمعیت شهرنشین همراه با بسط و گسترش شبکه‌های ارتباطی، ‌فعالیت‌های اقتصادی، سازمان‌های سیاسی و اداری در مناطق شهری افزایش می‌یابد.)ازکیا، غفاری،1386 ،100(
دو جامعه‌شناس به‌نام‌های پل‌بی. هورتون و چسترال هانت،‌ شش شرط لازم را برای شهرنشینی ذکر کرده‌اند:
1. لزوم تقسیم کار در بسیاری از مشاغل تخصصی در شهر؛
2. مبتنی بودن سازمان اجتماعی بر اشتغال و طبقه اجتماعی نه بر روابط خویشاوندی؛
3. حاکمیت نهادهای رسمی دولتی و ملی (سراسری) به‌جای نهاد خانواده؛
4. وجود نظام بازرگانی و تجارت؛
5. وجود وسایل ارتباطات و حفظ سوابق؛
6. وجود فناوری نظام‌یافته و معقول.(کوئن، 1388)
1-2-5 تفاوت شهر و روستا
برخی محققین در یک وجه بسیار کلی و البته معنی‌دار تفاوت شهر و روستا را در این دانسته‌اند که عظیم‌ترین نوع تقسیم کار مادی و فکری جدایی شهر و روستاست. در این موارد باید نکته‌ بسیار مهمی را روشن نمود: شهر قبل از هر چیز محل کار فکری است.( آذر مساواتی،319)
برخی سعی کرده‌اند ریزتر به این تفاوت بپردازند.زیمرمنو سوروکیناز محققین امریکایی کوشش کرده‌اند که هشت خصیصه زیر را برای تمییز شهر و روستا به‌طور جمعی عنوان کنند:شغل، محیط، اندازه، اجتماع و انبوهی جمیعت، تجانس و عدم تجانس جمیعت، تفاوت در قشربندی اجتماعی، تحرک، نظام‌کنش متقابل یعنی شماره و نوع تماس‌ها.
اما باید این مسئله را همواره در نظر داشت که تغییرات فراصنعتی جامعه جهانی بسیاری از این تفاوت‌ها را کم‌رنگ کرده و از بین خواهد برد. ساکنان اجتماع روستایی اکنون از طریق حمل‌ونقل و رسانه‌های ارتباطی به سهولت به شهرها دسترسی دارند. با ادامه این روند، تمایز میان ساکنان این دو اجتماع کمتر خواهد شد.
شاخصهای تفکیک شهر از روستا، عبارت است از: ( حسینی،۱۳۹۰ )
وسعت
وضعیت و نوع فعالیت اقتصادیدرجه اشتغال و قشربندی اجتماعی
درجه پیچیدگی روابط و مناسبات
چگونگی بهره گیری از نهادهای اجتماعی، فرهنگی، اقتصادی و سیاسی
میزان و ترکیب جمعیت. 
1-2-6 مزایای سکونت در اجتماع شهری
زندگی در شهر دارای امتیازات فرهنگی و اقتصادی متعددی است برخی از امتیازات سکونت در یک منطقه شهری را می‌توان به ترتیب زیر ذکر کرد:
1.      زندگی خصوصی
2.      تحرک
3.      تنوع در سبک زندگی و پیشه‌ها
4.      امکان شکوفایی خلاقیت‌
5.      امکانات گوناگون برای تحصیل
6.      برخورداری از مراقبت‌های پزشکی تخصصی
7.      برخورداری از فعالیت‌های تفریحی متنوع
8.      فرصت بیشتر برای پژوهش و بررسی.
 
1-2-7 مفهوم شهر قبل از انقلاب صنعتی
شهر قبل از انقلاب صنعتی که در واقع انقلابی همه‌جانبه بود و زندگی و اجتماع را دگرگون کرد، دارای تعریفی بین مفهوم روستا و مفهوم شهر به معنای امروزی بود. در شهرهای ماقبل صنعتی هنوز هم طبقات، سلسله‌مراتب مشخصی داشتند.
ویژگی‌های شهر قبل از انقلاب صنعتی عبارت‌اند از: (به نقل از : شارع‌پور، 1389، 84)
- دارای جمعیت کم و دارای دیوار؛
- دارای کارکرد اداری و مذهبی و در درجه دوم تجاری.
- تخصص در کار محدود است و تولید بیشتر مبتنی‌بر قدرت انسان و حیوان است.
- جدا نبودن خانه و محل کار از همدیگر.
- طبقات هم‌چنان توزیع امکانات می‌کند و مرکز شهر مخصوص اعیان است.
- از منظر رفاهی و اقتصادی و بهداشتی نیز شهر قبل از انقلاب صنعتی دارای سطح بسیار نازلی بوده است.
شهر قرن نوزدهم در واقع همانند یک زاغه بزرگ بود. تفکیک محله‌ها از هم هنوز پدید نیامده بود. مهاجرین شهری اتاق‌هایی در خانه‌ها اجاره می‌کردند و به‌طور متوسط در هر اتاق بین 3 تا 8 نفر در سنین مختلف زندگی می‌کردند و اتاق‌ها فاقد نور و هوای کافی بودند. شهرداری هنوز به شکل امروزی وجود نداشت. زباله در خیابان‌ها انباشته می‌شد وهوا به‌علت گازهای سمی که کارخانه‌ها تولید می‌کردند باعث بیماری سرطان و بیماری‌های کشنده دیگر می‌گردید.( کوئن ؛ 47)
 
1-2-8 شهر بعد از انقلاب صنعتی
شهری‌شدن مدرن با آغاز صنعتی‌شدن شکل‌ می‌گیرد. شهر بعد از انقلاب صنعتی از سه نظر تغییر کرد:
1. بازتعریف شهر (تغییر مفهومی)؛ تغییرات اجتماعی حاصل از انقلاب صنعتی، مفهوم شهر را فربه‌تر از تعریف آن در دوران قبل از انقلاب صنعتی نمود. مشاغل در حال تغییر بودند، منزلت افراد نیز در حال تغییر بود، به‌طوری که شهری‌ها نمی‌دانستند که در طول دو نسل چه موقعیت و منزلتی پیدا خواهند کرد. زیرا معیارهای قدیمی بی‌ارزش شده و مشاغل در حال تغییر بودند و خویشاوندی دیگر جایی نداشت و در نتیجه روابط اجتماعی باید رنگ و بوی جدید پیدا می‌کرد.
 
2. دگرگونی اقتصادی و رفاهی شهر؛ از 1870 توجه به بهداشت، رونق گرفت و علم طب پیشرفت کرد و آگاهی نسبت به آلودگی محیط افزایش یافت. فشارهایی از جانب مردم برای بهبود محیط شهری پدید آمد. بهبود وضع شهر به همراه کشف برق، تلفن،‌ رادیو، خطوط حمل و نقل زیرزمینی و اتومبیل پدید می‌آید، که در این زمینه پیشرفت‌های تکنولوژیک نقش مهمی دارند.
 
3. ظهور مادرشهر،‌ کلان‌ْشهر و تکنوشهر؛ مادرشهر، ترجمه متروپلیس (Metropolis) است. ظاهراً‌ این مفهوم از ابداعات بلومنفلد در دهه 1960 باشد.‌ «او معتقد است که پیدایش پدیده "مادرشهر" یک تحول جدید و اساسی در تاریخ بشر است. در حالی که در آغاز صنعتی شدن مهاجرت‌های شهری مرکزگرا هستند، پس از این‌ مرحله چون هسته مرکزی شهر به حالت انفجاری درمی‌آید مهاجرت‌های مرکزگریز آغاز می‌شوند. بنابراین پیدایش مادرشهر با گسترش شهر به بیرون و پیدایش حومه‌نشینی هم‌زمان واقع می‌شود.»
کلان‌شهر، ترجمه مگالوپولیس است. «گاتمن مبتکر این مفهوم، سال‌ها پیش این اصطلاح را برای رجوع به تحولی جدید در شمال شرق امریکا به‌کار می‌برد. او معتقد است که شمال شرق امریکا شاهد یک توسعه عجیب است؛ مجموعه به‌هم پیوسته‌ای از "مادرشهرها"،‌ حومه‌ها و مناطق وابسته به آن‌ها، ‌از جنوب نیوهمشایر تا شمال ویرجینیا، از ساحل آتلانتیک تا کوه‌های آپالاچی گسترش می‌یابد. این مجموعه متشکل از شهرهای بزرگی مثل بوستن، نیویورک،‌ واشینگتن،‌ فیلادلفیا و بالتیمور می‌شود که از طریق خطوط زیرزمینی، ‌آبی و هوایی به هم مربوط‌اند. این جدید‌ترین شکل سکونت شهری است که در قرن بیستم پدید می‌آید.
تکنوشهر از مفاهیم هم‌زاد با سازه‌هایی چون جهان‌ شبکه‌ای، دنیای فراصنعتی، جهان سایبر و عصر اطلاعات است. بعضی از جامعه‌شناسان مانند کاستلز و هال به پیدایش شهرهای جدیدی تحت عنوان "تکنو-شهر" اشاره می‌کنند. با نزدیک شدن به قرن بیست و یکم، جهان با تجربه تکنولوژی در سطح بالا مواجه است.این تجربه همان اندازه عمیق است که انقلاب صنعتی در قرن نوزده وضعیت شهرنشینی را دگرگون ساخت. برخلاف شهرهای قرن نوزدهم که محل تولید پارچه، فولاد و زغال سنگ بودند، این مراکز جدید مکان تولید اطلاعات و ایده‌های نو هستند.
 
1-2-9 تعریف حومه، شهرک و شهرستان
یکی از ساخت‌های شهری که به تبع گسترش شهرنشینی به وجود آمده است، حومه است که تعریف و لوازم و اقتضائات خاص خود را دارد. همان‌طور که در توضیح پدیده مادرشهر گفته شد، حومه از ساخت‌های شهری هم‌زاد با پدیده مادرشهر است. حومه شهرها بین 1850 تا 1920 ساخته می‌شوند. پیدایش حومه با رونق حرکت راه‌آهن ارتباط نزدیک دارد.
واژه "Suburb"، در اصل از اصطلاح لاتینی "sub urbe"، به‌معنای "زیر نظارت شهر" گرفته شده است. در بخش اعظم تاریخ شهرنشینی، این معنای اصطلاح درست بود. حومه‌ها مجموعه‌های کوچکسکونت‌گاه‌هایی بودند که برای وسایل آسایش و معیشت خود به مراکز شهری وابسته بودند. در دوران کنونی این واژه برای اشاره به هر ناحیه ساخته‌ شده مجاور یک شهر بزرگ به‌کار برده شده است. گیدنز، 1377)
شهرک‌سازی هم از عواملی است که به توسعه حومه و ایجاد مادرشهر کمک کرده است. تنها در آغاز قرن بیستم کارشناسان آمار و محققان اجتماعی میان شهرک (Town) و شهر (City) تمایز قایل شدند.
از دیدگاه جامعه‌شناختی، "شهرستان" مکانی است میان شهر مرکزی و اجتماع روستایی. شهرستان دارای ویژگی‌های هر دو اجتماع شهری و روستایی است. چرا که شهرستان از لحاظ حجم نسبتاً کوچک است، ‌بسیاری از ساکنان آن شخصاً یکدیگر را می‌شناسند و روابط غیررسمی باهم برقرار می‌سازند. و در بیشتر موارد،‌ اقتصاد شهرستان غیرروستایی است و از این جهت به مرکز شهر بزرگ شباهت دارد.
 
1-2-10 شهرنشینی نابهنجار
مشکلات اقتصادی در روستاها به‌ویژه خشکسالی فراگیر در مناطقی از جهان و از طرف دیگر نیاز شهر به‌ویژه کلان‌شهرها به نیروی کار خصوصاً در کارهای یدی، سبب مهاجرت بی‌رویه روستاییان جویای کار به شهرها می‌شود که آماده نبودن زیرساخت‌های شهری برای پذیرش جمعیت تازه وارد و فقر این مهمانان ناخوانده باعث انواع ناهنجاری‌های اجتماعی که بستر همه آن‌ها گسترش حاشیه‌های فقر در شهر است می‌شود که به برخی از آن‌ها اشاره می‌شود:
1. «در شهرهای بزرگ به‌دلیل افزایش بی‌حد جمعیت، هیجان، آشفتگی، ترس و اضطراب در بین شهرنشینان روبه فزونی است. به‌طوری که اغلب شهروندان به کشمکش و فشارهای روانی تهدید می‌شوند.
2. رشد بی‌رویه جمعیت در شهرها، بسیاری از شهروندان را با دشواری‌هایی چون ضعف، بیحالی، خواب‌آلودگی، نگرانی، عدم تعادل جسمی و روانی مواجه می‌کند و بی‌میلی نسبت به کار و فعالیت را در آن‌ها فزونی می‌بخشد.
3. آمارهای مربوط به جرایم و بزهکاری در شهرها، به‌خصوص شهرهای بزرگ، نشانگر فزونی این پدیده‌ها در دهه‌های اخیر است که به‌نوبه خود از گسترش شهرنشینی ریشه‌ گرفته است.
4. انحرافات جنسی، انواع مختلف اعتیاد به مواد مخدر، مصرف مشروبات الکلی و نیز روحیه سودجویی و سوداگری و روابط ناسالم و غلط اقتصادی در شهرها رونق بیشتری دارد.
5. فردگرایی و تکروی در بیشتر فعالیت‌ها به چشم می‌خورد، روابط صمیمانه و چهره به چهره در بین شهروندان کمتر است، و احساس انزوا شدت بیشتر دارد.
 
1-2-11 شهرنشینی در جهان سوم
شهرنشینی جهان سوم نیز چون بسیاری از پدیده‌های اجتماعی و فرهنگی وارد شده به این کشورها، به‌نوعی وارداتی و در نتیجه غیربومی و نهایتاً آسیب‌زا و بر هم زننده فرآیند رشد متعادل در این کشورها بوده است.
نواحی شهری که اکنون به‌سرعت در کشورهای جهان سوم توسعه می‌یابند به‌گونه چشمگیری با شهرهای کشورهای صنعتی تفاوت دارند. مردم در کشورهای جهام سوم یا از آن روی به شهرها کشانده می‌شوند که نظام‌های سنتی تولید روستایی آن‌ها از هم پاشیده، ‌یا به‌دلیل آنکه نواحی شهری فرصت‌های شغلی برتری ارائه می‌کنند. مهاجران به محله‌های مهاجرنشین هجوم می‌برند که در حاشیه شهرها مانند قارچ رشد می‌کند. در نواحی شهری غربی تازه‌واردان بیشتر ممکن است نزدیک به قسمت‌های مرکزی شهر سکونت اختیار کنند،‌ اما در کشورهای جهان سوم معمولاً عکس آن اتفاق می‌افتد و مهاجران در جایی که حاشیه گندابی ، ‌نواحی شهری نامیده شده است،‌ ساکن می‌شوند.
1-2-12 دلایل وجود شهر
شهرها، خاصیت مشترکی دارند و آن، تمرکز افراد در یک فضا، برای برآوردن خواسته های مشترک شان است. بنابراین، تفاوت خواسته های مشترک افراد، در دوران گوناگون تاریخ است که باعث پیدایش نظریه های مختلف، درباره دلایل به وجودآمدن شهر، شده است؛ برای مثال، فوستل دوکولانژ، تاریخ نگار فرانسوی، معتقد است که شهرهای قدیمی را نباید، با شهرهای جدید، مقایسه کرد. در عصر حاضر، دلایل برتر، برای اثبات وجود شهر، دلایل اقتصادی است.(عابدین، ۱۳۸۹، ۲۲)
1-2-13 اثرات احداث شهر
عمده ترین اثر انسان برروی کره خاکی ایجاد مجتمع های زیستی بالاخص شهرهامی باشد.چرا که اغلب آثاربه دلیل وجود شهرها و گسترش انهاست که به وجود می آیند و رشد می کنند.(داریوش،بابک، ،1389)
اثرات شهر درمحیط
تغییرمنظره(امیختن محیط طبیعی ومحیط مصنوعی)که درصورت ناهماهنگی این دومحیط،میتواند به زشتی مبدل گردد.
ایجاد ارتفاعات مصنوعی ودرنتیجه اثرگذاری روی سرعت ومسیرحرکت هوا.
بوجود آمدن وانباشتگی زباله ها که طبیعت قادر به هضم آنها نبوده وبرای نابودی آن بایدتدابیری اندیشید.
گرم شدن محیط دراثرفعالیتهای مختلف شهرها.
انهدام محیط زیست مناسب برای برخی گیاهان وموجودات زنده.
به وجود آمدن تغیرات جوی درنتیجه تغیرات پوشش های گیاهی.
افزایش آلودگی محیط.
تغیر درتوپوگرافی زمین محل احداث شهرها.
تغیرات در سطح آبهای زیرزمینی.
افزایش انواع مختلف آلودگی های صوتی.
افزایش انواع مختلف آلودگی های بصری.
افزایش انواع مسیرهای ارتباطی.
1-2-14 نظریات شهرشناسی
نظریه های شهرشناسی در جهان: مانند تداوم دوره های تاریخی، شیوه تولید آسیایی، استبداد شرقی و ... می باشد.
نظریه های شهرشناسی ایرانی: مانند راهبرد و سیاست سرزمینی جامعه ایران، از نظریه شهر به آبادی، رابطه شهروندی و ناشهروندی، مقیاس شهری و مقیاس تک بنا و ... می باشد.
انواع شهر ها ۱(بازار شهر)؛ ۱۰-۵ هزار نفر جمعیت. ( عملکرد: دهستانی۲( روستا-شهر)؛ ۲۵-۱۰ هزار نفر جمعیت. ( عملکرد: بخش۳(شهر کوچک)؛ ۵۰-۲۵ هزار نفر جمعیت. ( عملکرد: شهرستان۴(شهر متوسط کوچک)؛ ۱۰۰-۵۰ هزار نفر جمعیت. ( عملکرد: شهرستان۵( شهر متوسط)؛ ۲۵۰-۱۰۰ هزار نفر جمعیت. ( عملکرد: ناحیه ای۶(شهر بزرگ میانی)؛ ۵۰۰-۲۵۰ هزار نفر جمعیت. ( عملکرد: استانی۷( شهر بزرگ)؛ ۱۰۰۰-۵۰۰ ؛ هزار نفر جمعیت. ( عملکرد: منطقه ای۸(کلان شهر) (متروپل)؛ 1-5/2 میلیون نفر جمعیت. ( عملکرد: کلان منطقه ای۹( کلان شهر) (متروپل ملی)؛ 5/2 میلیون نفر جمعیت و بیشتر.( عملکرد: ملی
1-2-15 پیدایش شهر در ایران
1-2-15-1 مقدمه - شهرنشینی
شهرنشینی، شهر به مفهوم اخص آن از اواخر هزاره چهارم ق. م. و خصوصاً هزاره سوم ق. م. در ایران موجودیت یافت. شهر شوش یکی از قدیمیترین (۴۰۰۰ سال پ. م.) سکونتگاههای شناخته شده منطقه‌است. شهرهای مهم ایران در هزاره سوم ق. م. عبارت‌اند از: تپه حسنلو و هفتوان تپه در آذربایجان - تمدن تپه سیلک (در کاشان) –تپه حصار در دامغان - تپه گیان نهاوند، - گودین، کنگاور - شاه‌تپه و تورنگ تپه گرگان - تپه قبرستان بویین زهرای قزوین - شوش، خوزستان - تمدن جیرفت، تپه یحیی و شهداد، کرمان - ملیان، فارس - شهر سوخته در زابل.
پایان عصر مفرغ و کشف آهن (شروع دوره آهن) مقارن است با رویدادهای مهم تاریخی و فرهنگی که در هزاره دوم ق. م. زمینه‌ساز تشکیل سلسله‌ها و ظهور نخستین حکومتهای مستقل در هزاره‌های دوم و اول ق. م. همچون: ماننا، اورارتو و ماد و سرانجام امپراتوری وسیع هخامنشی شدند عبارت‌اند از مهاجرت آریایی‌ها به فلات ایران، روی کار آمدن دولتهای مستقل به جای دولت شهرهای پیشین، و تجمع اقوام و قبایل مختلف (مقیم و مهاجر) خصوصاً در مناطق غربی و شمال غربی ایران که هر کدام قلمرو خاص خود را داشتند. این اقوام در شمال غربی ایران با اورارتو و آشور همسایه شدند.
1-2-15-2 عاملسرزمینی )جغرافیائیطبیعیواقلیمی(
شرایططبیعیاقلیمیمناسبوقرارگرفتندرمسیرراههایترددعاملمؤثریدرروندشکلگیریاستقرارشهریبودهاست. استقراربیشترشهرهایایرانتابعشکلخاصفلاتایراندرمناطقمخروطافکنههایبزرگدرمنطقهپایکوهی،بینکوههاوبیابانهااست. درمراحلبعدماندگاریزندگیشهرینیزبهشیوۀدسترسی،انطباقوهماهنگیشهربامنابعافزونترآبوعواملدیگر ربطداشت.(خیرآبادی،1376،30)
1-2-15-3 توزیع جغرافیائی جمعیت شهری
توزیع شهرها و به تبع آن تمرکز جمعیت نقاط شهری درنقاط مختلف کشور ما یکسان نیست. مناطق شمالی ، غربی و جنوب غربی کشور علاوه بربرخورداری از آب و هوای خوب و موقعیت جغرافیایی خاص ، مهد نخستین کانونهای یکجانشینو تمدن شهری بوده و همواره از نقاط پرجمعیت کشور محسوب می‌شده‌اند و در حال حاضرنیز بیشترین نسبت از جمعیت کشور را دارا می‌باشند.
به دلیلموقعیت خاص جغرافیائی ، میزان بارندگی در ایران با طول جغرافیایی ارتباط مشخصیدارد. شدت باران از غرب به شرق کاهش می‌یابد و نصف‌النهار 52 درجه تفکیک کننده آب وهوای گرم و خشک شرقی از آب و هوای معتدل و مرطوب غربی می باشد. همچنین بهبود وضعیتاقلیمی از عرض جغرافیایی پایین به بالا موجب شده است که درصد قابل توجهی از جمعیتشهری کشور در عرض جغرافیایی 35 تا 40 درجه استقرار یابند .
1-2-15-4 ظهورشهربهمثابهتکاملمناسباتاجتماعی
شماریازاستقرارگاههایشهریدرایراندرنتیجۀرشدوتکامل، تقسیماجتماعیکار،ظاهرشدهاند.رشدمناسباتکشاورزی،ظرفیتهایجدیدیرادرراستایپشتیبانیمادیوخدماتیاززندگیشمارافزونتریازمردمانفراهممیکردواینامرمقدماتشکلگیریوتکاملبرخیازجوامعشهریوروابطمبادلهبراساساینروالراامکانپذیرمیکرد. بهعنوانمثالدرجریاناحیایبرخیکانونهایشهریایراندرحدودقرنسوممیلادی،شماریازشهرهایجدیدنیزپدیدآمدوروندگسترشروزافزونمناسباتبازرگانیورشدبازارداخلیدارایبنیانهایمستحکمترشد.اینشهرهادوکارکردمشخصداشتند: یکم،الزاماتناشیازجداییحرفهوپیشههاازجماعاتروستاییوتقسیمکارمجدداجتماعیراپدیدآوردند،دوم،مانندمراکزاقتصادیبرسرراه هایترانزیتوبازرگانیعملکردند. چنینتجاربهایباردیگردرقرنششممیلادی،کهدورۀبعدیرشدمناسباتبازرگانیایراندرسطحبینالمللیرویداد،برمبنایرشدتولیدکالاییسادهوگسترشراههایمبادلاتیمحققشد.
برایناساستحولدانشفنی،جداییپیشههاازکارکشاورزی،ونیلبهسازماناجتماعیمبتنیبرتقسیمکاراجتماعی )شهر(،بهعنوانیکیازعلتهایپیدایششهرهادرایرانبهشمارمیرفت.دراینوضعیتشهرمکانیبودباکارکردتجاریوتولیدکالاییکهدرشانتکمیلیورشدیافتهتریازاقتصادکشاورزیونهرقیبآنبهشمارمیرفت.
1-2-15-5 حکومت،بانیشهر
درتاریخشهریایراننقشحکومتدرروندتأسیسوتکاملمناسباتشهرنشینیبهمانندعلتیمهمدرنظرگرفتهمی شود. حکومتهابنابهضرورتهاییچندسیاستگذاریشهرهارادرپیشمیگرفتند:
الف- گاهشهربهعنوانمرکزاداریوسیاسیومحلاستقرارحکمراندرآن )پایتخت(،تأسیسمیشد. ممکنبودپیدایشیکشهرباشکلگیریحکومتتوأممیشد. نمونۀشهرهایهگمتانه)ماد(،پارسه )هخامنشیان(،شهرهایدورۀیونانیان،دورۀاشکانی،هکاتومپولیسونظایرآن،فیروزآبادوگورونظایرآن )ساسانیان( قابلذکرند.دردوراناسلامیواسط،بغداد،قاهرهوفاسچونانمراکزسیاسیوپایتختیپایهگذاریشدند. اینشهرهاازنظرسیاسیواقتصادیویژگی هایخاصیداشتند.
ب- گاهتاسیسشهربنابهضرورتهایناشیازگسترشقلمروحکومتونیازبهسازماندهیآنصورتمیگرفت.ابنخلدوناینراهبردراچنینجمعبندیکردهاست: تاسیسشهرهایکوچکوبزرگپسازپدیدآمدنپادشاهیاست.
واکاویروایتهایتاریخیمربوطبهتأسیسشهرهاوروستاهایتاریخی،نشانازاینباوردارندکهبیشترآنانتوسطشاهانیانمایندگانشانبرپامیشدندواینرامیتوانبازتابیازشیوعوتکراراینتجربهدرتاریخشهریایراندانست. (یوسفیفر، 1389)
1-2-15-6 دین،بهعنوانعاملتاسیسشهر
تاثیرپدیدهدیندرپیدایششهرهایکهنوجدیدتاحدیبودهاستکهبرخیازمحققانپدیدهشهرراچونتبلورکالبدیایدهمسلطدرشکلگیریمحیطهایزندگیانسانیتحلیلمیکنند. درادوارگوناگون،عواملدینیدربهمپیوستنگروههایمختلفاجتماعیدرسکونتگاههایانسانیوتمرکزدادنجمعیتوظهورشهرهامؤثربودهاست. درشهرهاینخستینرهبرانروحانیشهرمدیرانارشدشهریبودند.برخینتایجمطالعاتباستانشناسیمنشاءدینیشهرهایکهن،کهدردادوستدمحصولاتضروریبرایزندگیانسانهاتوسطمعابروپرستشگاههاریشهداشت،رانشانمیدهد.
دردورۀساسانیاناطلاعاتدرخوریدربابنقشپرستشگاههادرشکلدهیمناسباتاقتصادیوتجاریمناطقشهریدردستاست.دردورههایکهنبنیادگذاریبرخیازشهرهابراساسسابقۀوجودآتشکدهایدرآنمحلیاظهورشهریبرگردآنرویدادهاست.دردورۀساسانیاننقشاینعاملبیشترتأثیرگذاربود.مثلاًقبادساسانینذرکرددرصورتغلبهبرهیاطلهوبرادرشهرمز،آتشخانهایبسازدوسپسآنرادریزدساخت.شایدبتواناستقرارآتشگاههادرمرتفعترینمکاندرهرشهروبهویژهبهعنوانهستۀمرکزیبرخیازشهرهایکهنرامؤیدایننظریهدربارۀبرخیازشهرهایایرانبهشمارآورد.
اینعاملدرپیدایششهرهادردورۀاسلامینیزتأثیرگذاریبارزیداشت. دراینراستامیتوانبهروایتنمونهوارابناسفندیاراشارهکردکه : بههنگامعبورامامحسنبن علی )ع( بهمامطیر،مختصرعمارتیدرآنجاکهدرنظرایشانمصفاآمدهبود،پدیدارگردیدتابعدهاوالیایالتبازاریخردوعماراتیفرمودوسپسدر 160 هجریمسجدجامعبناگردیدوشهرشد.
گاهوجودمقابرومشاهدبزرگاندینیدرپیدایشیکشهرمؤثرواقعمیشد. بهعنوانمثالشهرهایمقدسشیعیان،ازجملهشهرنجف،نمونههایبارزاینمورداست.شکلگیریاینشهرپسازهویداشدنمشهدامامعلی )ع( آغاز،وسپسازسال 137 قمریباافزایش اقامتشیعیاندرآنجا،توسعۀبسیاریافت. شهرهایکربلا،کاظمینیامشهدچنینبودند.(همان)
1-2-15-7 تکاملمنطقۀمبادلهای )بازارگاهی( بهموقعیتشهری
نیازفعالاناقتصادیبهمبادله کالاهایتولیدیدرجایگاهیبهنامبازارنیزچونعاملیدرروندپیدایششهربود.شهربهعنوانمکانبازار،یعنیمرکزیتمبادلهکالاوکانوناصلیتجارتدریکمنطقهونیزتجارتفرامنطقهایعملمیکردوبرایناساسسازماندهیمبادلهوتوزیعفرآوردههایتولیدزراعیوتولیدپیشهوریشهریراامکانپذیرمیکند.روالبرپاییبازارهایموسمیدریکمکانخاصکهمحلتلاقیونقطهاتصالروستاهایمختلفبود،بهتدریجهستهاولیهپیدایششهرراشکلمیداد.
الگویتشکیلبازارهایهفتگی،ماهانه،فصلیوحتیسالانهمنجربهشکلگیریاستقرارگاههایروستاییوگاهشهریمی شد: ازجملهپیدایششهراهواز)سوقالاهواز(،دوشنبه )تاجیکستان(،واجارگا )گیلان( وبسیاریمواردیدیگرقابلذکرند.
اغلبشهرهایمهمایراندرمحلهایتلاقیراههایتجارتیبرپاشدهاندوازایننظرقابلمقایسهباالگویپیدایششهرهاوتجارتدراروپایقرونوسطیهستند.اینامررابطپیدایشسکونتگاههایاولیهدرمسیرراههایمهمتجاریوتأثیراینامردرافزودهشدنعناصرکالبدیمرتبطباکارکردهایتجاریبهکالبداینسکونتگاهها،تاهنگامنیلبهوضعیتشهرباکارکردهایتجاریرانشانمیدهد.البتهاینتجربهدرموردشهرهایمختلفجهاناسلامنیزصادقاست.شهرهاییچونلاروسیرافنمونههایقابلتوجهچنینروندیبهشمارمیآیند. اینموضوعنقشمناسباتتجاریدرپیدایشورشدشماریازشهرهایایرانراتوضیحمیدهد. (همان)
1-2-16 آیندهشهر
پدیدهشهرنشینی،باقدمتیطولانی،باآیندهایپیچیدهترازامروزروبرواست. شواهدموجودنیزصحتآنرابینیازازاثباتنشانمیدهد. زیرااگرطیسیسالگذشته،جمعیتشهریجهانبهبیشازدوبرابررسید،براساسپیشبینیهایمقرونبهصحتسازمانملل،طیسیسالآیندهنیزبهویژهدرکشورهایپرجمعیتدرحالتوسعهچنینخواهدبود. اینپدیدهپیوسته،دووجههزینهوفایدهرادرخودداشته،ودرهرحالیکیازعناصرمهمدرمحاسبهشاخصهایمختلفاقتصادیواجتماعیوسیاستگذاریهابودهاست. چهارمحورجمعیتی،اجتماعی،اقتصادیوزیستمحیطی،دراستمرارتحولاتآیندهدرخورمطالعهاند. توسعهبیوقفهشهریدراینمحورها،برخورداریازمدیریتعلمیواثرگذاربرایمقابلهباچالشهایجدید،توزیعامکاناتبراساسسیاستهایمتناسببااوضاعودرکمجددازمسائلبارعایتقواعدبازیدرسطوحملیوجهانیرااجتنابناپذیرساختهاست.(محمدسیدمیرزایی،1383، نگاهیبهآیندهشهر، پژوهشنامهعلومانسانی: شماره41 )
بیتردیدنمیتواندرمقابلجریانهایناشیازتحولاتجمعیتی،استقرار،توزیعو جابجاییهابرایدستیابیبهشرایطبهینهاقتصادی،اجتماعیوتبعاتناشیازآنها،تحولات سریعوبیوقفهاقتصادیدرابعادملی،منطقهایوجهانی،کهپایگاهومراکزتصمیمگیری آندرشهرقراردارد،مقاومتنشاندادوتحولاتاجتماعیوفرهنگیراکهدامنهآنحداقل دررفتارهایذهنیروستایی،ازطرقارتباطیمختلفباانسانشهریانعکاسمییابد،نادیده گرفت.بنابراینجزتندادنبهدگرگونیهای،گاهبنیادیدرزندگیشهری،والزاماتآن گریزینیست،اماتکیهگاهمطمئنیکهبتواندشرایطمطلوبزندگیشهریرامحققسازد، مدیریتآگاهوموثرشهریاست،کهحتیمیتوانددرپویاییزندگیروستانیزتأثیرگذارد.
محورهایعمدهدرتحولاتآیندهشهری
شهر دارایطبیعتخاصخوداست . مکانیاستکهخلاقیتهادرآنبهوجودمیآیند. نیاز،دستیابیبهکیفیتمطلوبزندگیوایجادزمینههایرشدسرمایهاجتماعیبهعنوانعنصری اساسیبرایارتقایحیاتاجتماعیراخلقمیکند. اماموانعهرچندموقتنیز،چالشهاییرا باتوجهبهجنبههاییکهداردهموارهموجبمیشودنیروهایجدیدیبه شهر ایجادمیکند آنواردشوند . اماچونایننیروهاخصایصمتفاوتیبابومیاندارند،ابتداموجباتبروز ناسازگاریرافراهممیآورند،درحالیکهبهتدریجایننیروهایتازهوارد،باسازگارشدنو پذیرشقواعدبازیمیتوانندعاملمؤثریدرحوزههایاقتصادیواجتماعیباشند.تحقیقی دربنگلادشانجامدادهبهایننتیجهرسیدهاستکهمهاجرانافرادباهوشیکه هستندوگزینشآنانبرایمهاجرتامریعقلانیاست. بهنظرمیرسدچهارزمینهیامحورجمعیتی،اقتصادی،اجتماعیوزیستمحیطیدر تحولاتآیندهشهریاهمیتداشتهباشند. (محمدسیدمیرزایی،1383، نگاهیبهآیندهشهر، پژوهشنامهعلومانسانی: شماره41 )
محورجمعیتی
درموردمحورجمعیتیبایدبهدووضعیتمتفاوتجمعیتشهریتوجهداشت.
الف- بایکتقسیمبندیکلیجمعیتشهریدردوگروهازکشورهایدرحالتوسعهو
کشورهایتوسعهیافتهمیتوانگفتکهرشدقابلتوجهجمعیتشهریدرکشورهایدرحال
توسعه،همچنانناشیازسرریزجمعیتروستاییوادامهحرکتهایمهاجرتیاست . اماچند
عاملرامیتواندرآنمؤثردانست:
-ورودآرامصنعتبهحوزههایکشاورزی،افزایشنسبیقابلیتتولیدوآزادشدننیروی
انسانیوسپسروانهشدنآنبهشهر
-فقدانزمینقابلکشتتاحدموردنیازویابهرهبرداریبیشازحدمنجربهفرسایش
خاکونبوداصلاحاتلازمدرزمینههایمختلف
-حوادثطبیعیوپیآمدهایمنفیزیستمحیطی
-تضادهایقومیدربخشهاییازاینگروهازکشورهاواحساسعدمامنیتناشیازآن
سهولتنسبیدستیابیبهخدماتاساسیدرشهر
ب- امادرشهرهایکشورهایتوسعهیافتهوضعیمتفاوتبهچشممیخورد. عمدهترین
ویژگیآندرکاهشنرخموالیدبهمیزانکمترازحدجایگزینیاست . نتیجهطبیعیآن
افزایشنسبتکهنسالاندرکلجمعیتباپیآمدهاونتایجخاصخوداست . اینپدیدهاز
نیمهدومقرنبیستمتحولاتشگرفیداشتهاستوبراساسپیشبینیهااینافزایش
چشمگیرترنیزخواهدبود. (محمدسیدمیرزایی،1383، نگاهیبهآیندهشهر، پژوهشنامهعلومانسانی: شماره41 )
محوراقتصادی
محوردیگردرتحولاتشهریدرمرتبهبعدازجمعیت،اقتصاداست . شکینیستکهافزایشتولیددرسایهبرخورداریازفناوریهایمؤثرازعواملاصلیتحولاتشهریدرزمینهاقتصادیاست . اماآننیزمستلزمتقویتپساندازهادراندازههایگوناگونباتوجهبهابعاداقتصادیوفرهنگیآناست.اماآیارشدسریعجمعیتنقش بازدارندهدررسیدنبهبسیاریازاهدافاقتصادیایفانمیکند؟بنابراینمهارآنیکپیششرطمسلمبرایدستیابیوتضمینتوسعهپایداراست.گرچهشهربهعنوانبستراصلیرشداقتصادیاستومکانیاستکه نیروهای فیزیکی وانسانیرادرخودمتمرکزمیکندونوآوریهارابهوجودمیآورد،امادرعینحالبرایادامهحیاتوپویاییخود،بایدباسیستمبزرگترووسیعترمرتبطباشد . ازاینروشهرهابهطورطبیعیباسیستماقتصادجهانی،پیوندخوردهاندکهوجهمشخصهآنواردشدنبهمیدانهایرقابتاست.بنابراینسیستماقتصادجهانی،یابهعبارتدیگرجهانیشدنبازاررقابتبیناقتصادهایشهریراگرمتروپررونقترمیسازد. دراینمیدانرقابت،شهرهاییکهقواعدبازیرارعایتمیکنند.(محمدسیدمیرزایی،1383، نگاهیبهآیندهشهر، پژوهشنامهعلومانسانی: شماره41 )
محوراجتماعی
جاداردتحولاتشهریدراینمحوردرقالبمطالعاتگستردهتغییراتاجتماعیموردبررسیقرارگیرد . دگرگونیدرخانوادهوساختارآنکهحاصلکوچکشدنابعادخانواده،قوتگرفتنعقلانیتدرمحاسبههزینهوفایدهاقتصادیفرزنداناستواستمرارنابرابریهایاجتماعیواقتصادیبهویژهبرایزنان،بهرغمتحولعمدهدرمنزلتاجتماعیآنانبهطورنظریآنازجملهمسائلدرخورتوجهاست. امابهراستیمسائلاجتماعیواقتصادیبهآسانیقابلتفکیکوتجزیهکاملنیستندوبنابراینطرحیکی،آندیگریرانیزبهمیانمیکشد.
فقرونابرابریشهری،ضمنآنکهیکامراقتصادیاست،دارایابعادقویاجتماعینیزهست. زیراکمیدقتروشنمیکندکهفقرشهری،بهدلیلنارساییظرفیتاقتصادی درجذبنیرویانسانیسرریز روستایی،است. اینجریانچالشمهمیرابرایشهرایجادمیکندوشواهد،نشانگرعمومیبودنآناست،زیراباتحولاتنسبتامثبتیکهبعدازپایانجنگجهانیدومصورتگرفتهبود،تصورافزایش نابرابریهایشهریچندانجدینبوداماتوزیعنامتعادلثروتازیکسوورشدقابلملاحظهجمعیتوافزایشنسبیطولعمرازسویدیگر،درایجادمحدودیتهایاجتماعی – اقتصادی و استمرار نابرابریحتیدرشهرهایپیشرفتهایمانندنیویورکیالندننیزموثربوده اند.
محورزیستمحیطی
شایدبتوانگفتمحیطزیستازعمدهترینمحورهادرتحولاتشهریاست . اهمیتآنتابهآنجارسیدهاستکهامروزهمیتوانگفتقرنبیستویکمقرنیاستکهمسائلزیستمحیطیمقامنخسترابهخوداختصاصخواهدداد . زیرااگربهعواملیکهسرآغازبروزایندستهازمسائلاستتوجهشود،درآنصورتمیتوانبهصحتایننکتهپیبرد . افزایشفشاربرمنابعطبیعی،رشدقابلتوجهمصرفانرژیدراثرافزایشحجمتقاضا،کاهشمنابعآب،تهدیدآبهایسطحالارضیدراثرورودحجمعظیمیازآلایندههایمختلفبهآن،کشمکشهایاحتمالیدراثربیتعادلیدردسترسیبهآبشرب،رقابتدردستیابیبهانرژیاتمی،خطراتمسلمناشیازاستفادهنابخردانهازآندربهکرسینشاندنبرخیمسائلاز
سویبعضیحکومتها،افزایشگازهایگلخانهایوخطراتحتمیآندربالارفتندمایزمینباپیآمدهایفراوانآن،خطرذوبشدنیخهایقطبیوبالاآمدنسطحآبهایدریاهاوفاجعههایزیستمحیطیناشیازآن،وپسماندگیفرهنگیدرفهماهمیتمحیطزیستولزومپایداریآنبراینوعبشرازچالشهاییاستکهنهتنهازندگیشهریبلکهروستاییرانیزتحتتأثیرقرارخواهدداد . (میرزایی،1383)
1-2-17 روند شهرنشینی در ایران و پیدایش کلانشهرها
شروع تحولات شهرسازی و شهرنشینی به مفهوم جدید آن تا حد زیادی مربوط به دوران رضاخان است، یعنی از سال 1300 به بعد. آنچه در این عصر شاهدیم بی‌تردید متأثر از رویدادهای این دوران تاریخی کشورمان است، هر چند میراث فرهنگ شهری امروز شهرهای ایران در بیشتر موارد، یادگاری از دوران صفویه در کالبد و چهره خود دارد و یا انقلاب مشروطیت را شاید نقطه‌عطفی در تاریخ اجتماعی شهر و شهرنشینی بدانیم، اما هیچ‌یک از این دوره‌ها قابل قیاس با عصر رضاخانی نیست.
دوران رضاخان را می‌توانیم حلقه اتصال سیر تکامل شهر در ایران درگذشته و حال به‌شمار آوریم. در چنین روندی است که به سرعت تلاش می‌شود شهرها جامه سنت از تن به در آورده و جامه تجدد بر اندام کنند. شروع تحولشیوه‌های تولید پیش‌سرمایه‌داری و توسعه مناسبات سرمایه‌داری و گسترش آن، همه با روی‌کار‌آمدن رضاخان در ایران مقارن است. دوران رضاخان دوران استقرار نهادهای زیربنایی و روبنایی بورژوازی در ایران است. به همین دلیل سرآغاز تمامی تحولات اجتماعی و اقتصادی معاصر ایران است که ضرورت‌های توسعه روابط سرمایه‌داری در یک کشور عقب‌مانده و ادغام آن در نظام سرمایه‌داری را ایجاب می‌کند.(نظریان، 1379، 63)
این دوره از شهرنشینی را به‌دلیل کُندی روند آن، شهرنشینی بطئی نامیده‌اند و به سه دوره 1300 تا1320 (آغاز نوسازی و رشد شتابان آن) 1320 تا 1332 (دوره وقفه روند نوسازی) 1332 تا اصلاحات ارضی (ادامه روند نوسازی و رونق شهری) می‌توان تقسیم کرد.(حسامیان، 1379، 38)
1-2-17-1 ویژگی‌های شهرنشینی از سال 1300 تا1340
در این دوره یکپارچگی روزافزون بازار داخلی شرط حیات شیوه تولید سرمایه‌داری است، به عبارت دیگر سرمایه‌داری در مرحله جنینی خود با یکپارچه‌کردن دائمی بازار داخلی زمینه آزادی نیروی کار را فراهم می‌آورد. یکپارچه‌شدن بازار داخلی از نظر فیزیکی یا فضایی، بیش از هر چیز مستلزم وجود ارتباط میان بازارهای محلی است که نیازمند گسترش ارتباطات و راه‌های میان‌شهری است، از این‌رو در این دوره گسترش راه‌های مواصلاتی در دستور کار قرار می‌گیرد. در سال 1317 ساختمان راه‌آهن سراسری ایران که بیشتر شهرهای بزرگ را به تهران وصل می‌کرد، به پایان می‌رسد.(کاتوزیان، 1387، 178)
به‌طوری‌که به‌دنبال جهت‌گیری اصلی برنامه‌های عمرانی به‌سوی گسترش زیرساخت‌های صنعتی و اقتصادی و ایجاد زمینه برای سرمایه‌گذاری بخش خصوصی داخلی و خارجی، با جایگزینی الگوی واردات و حذف عملکرد سنتی روستاها، نقش و اهمیت شهرها افزایش می‌یابد و آرام‌آرام بنیادهای اقتصادی و عملکرد شهرها دگرگون می‌شود، ولی با این وجود هنوز روستاها 72 درصد از جمعیت را به خود اختصاص داده‌اند (سال1310). با گذشت زمان  و شروع و تزریق درآمدهای نفت، استقراض و سرمایه‌گذاری‌های خارجی، توسعه مداوم روابط کالایی از یک‌سو و حکومت متمرکز و مستبد مرکزی از دیگر سو حرکت و جریان سرمایه و درآمد ملی از بالا به پایین انجام می‌گیرد، که بخش اعظم آن در شهر تهران و شهرهای بزرگ رسوب کرده و بخش محدودی به داخل شهرهای کوچک جریان می‌یابد. با این همه توسعه فضایی شهر در زمان رضاخان چندان معنادار نبوده و گسترش فضایی شهرها به کندی پیش می‌رود. در مجموع می‌توان دلایل رشد بطئی در این دوران را در نوپایی سرما‌یه‌داری و عدم نفوذ یا عدم‌امکان نفوذ سرمایه‌داری در ساخت اقتصادی روستا و همچنین ضرورت زمان دانست.(نظریان، 1379)
شهر در این دوره به واسطه نقش غالب تجاری خود متمرکزکننده و مبادله‌کننده مازاد کشاورزی روستایی محلی بود. با گسترش بازار مصرف شهری و خاصه شهرهای بزرگ، شهرها به صورت نقاط تماس با کشورهای سرمایه‌داری پیشرفته و مکان واردات و مبادله کالاهای صنعتی خارجی درآمدند. شهرها در این دوره به‌صورت مکان تحقق مدرنیزاسیون و روستا به‌صورت مکان اصلی و ابقای شیوه کهن تولیدی ظاهر می‌شوند. ابقای شیوه‌های تولید سنتی در روستا باعث ماندگاری جمعیت و خاصه نیروی کار در روستا می‌شود. ازسوی دیگر محدودیت اثرات مدرنیزاسیون در رشد شهر باعث افزایش طبیعی جمعیت شهری شده، اما جابجایی‌های جمعیتی را ایجاد نمی‌کند.
به همین دلیل در سراسر این دوره جمعیت شهرنشین از 28 درصد به 7/28 درصد افزایش می‌یابد (سال 1320)، یعنی تقریباً در این دوره با شهرنشینی و مهاجرت از روستا به شهر روبه‌رو نیستیم. از دیگر ویژگی‌های این دوره، موزونی‌ نسبی  شبکه شهری در ایران است. شهرها در این دوره نمی‌توانستند مستقل از مازاد روستایی منطقه خود گسترش یابند و همین امر محدودیت شهرنشینی در این دوره را توجیه می‌کند، برای نمونه بزرگترین شهر ایران (تهران) در سال 1317 تنها دو برابر دومین شهر ایران (مشهد) در این سال جمعیت داشت، حال آن که این رقم در سال 51 به بیش از 8 برابر می‌رسد.
در این دوره هنوز بخش اعظم درآمد کشور از بخش کشاورزی تأمین می‌شود. سهم بخش کشاورزی در سال‌های 1305 تا 1329، 50 درصد تولید داخلی را تشکیل می‌داد. در این دوره است که سهم بخش کشاورزی کمتر می‌شود، به‌طوری‌که در سال 1340 به 30 درصد کاهش می‌یابد و درآمدهای نفتی جای آن را می‌گیرد.(حسامیان، 1379)
به‌طور خلاصه شهرنشینی ایران در دوره 1300 تا 1340 را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:
ـ دوره اول 1300 تا 1320 که رونق شهری به مازاد کشاورزی وابسته بود. مهاجرت به شهرها کُند است. حدود 72 درصد در روستاها زندگی می‌کنند.50 درصد درآمد کشور از کشاورزی تأمین می‌شود. رشد سالانه جمعیت در این دوره 65/1درصد است.
ـ دوره 1320 تا 1332 که اشغال ایران در این دوره صورت می‌گیرد. به دلیل اشغال ایران سرمایه‌گذاری‌های دولتی و روند مدرنیزاسیون رضاخانی دچار وقفه می‌شود و از آنجا که شهرها نماد مدرنیزاسیون بودند دچار مشکل می‌شوند. بخش کشاورزی در این دوره دچار رکود می‌شود. به‌دلیل رکود بخش کشاورزی مهاجرت‌های روستایی شروع می‌شود، به‌طوری‌که رشد سالانه شهری از 65/1 به 72/2 درصد رسید. در این دوره شاهد مهاجرت به خارج از کشور هم هستیم. روند در حاشیه قرارگرفتن بخش کشاورزی از این دوره شروع می‌شود.
از اواخر این دوره به دلیل تلاش‌ها و مساعدت دولت دکتر محمد مصدق، شهرها و روستاها از حالت رکود در حال خارج‌شدن هستند، برای نمونه تراز بازرگانی مثبت می‌شود. صادرات غیرنفتی افزایش می‌یابد. صادرات غیرنفتی ایران در سال 1331 به حدود 5 میلیارد و 823 میلیون ریال رسید، درحالی‌که واردات در همان سال 5 میلیارد و 206 میلیون ریال بود. درنتیجه ایران حتی توانست در حساب مبادلات غیرنفتی مازاد تجاری به‌دست آورد، اما متأسفانه به‌دلیل کودتا این روند ادامه پیدا نمی‌کرد.(کاتوزیان، 1387)
ـ در دوره 1332 تا 1340 درآمدهای نفتی افزایش می‌یابد. شهرنشینی با افزایش درآمد نفت روند صعودی را طی می‌کند. این موضوع حاصل تحول در الگوهای استخراج و تمرکز مازاد اقتصادی است، اما از نظر وسعت به اندازه‌ای نیست که باعث بروز همه‌جانبه مشکلات شهری شود. در این دوره شبکه شهری هنوز موزون است و میزان رشد سالانه جمعیت شهری به 57/4 درصد افزایش می‌یابد.
1-2-17-2 تحلیلی از روند شهرنشینی از سال1340 تا 1357
عوامل و مسائل زیادی در تحولات و روند شهرنشینی در این دوره مؤثر بودند. اقتصاد ایران در تقسیم کار بین‌المللی همانند کشورهای جهان سوم به شیوه تک‌محصولی سوق داده شده بود. اینبار نظام جهانی سرمایه‌داری شیوه دیگری را تجویز کردند و آن انتقال صنعت به کشور ایران بود. البته این صنعت پایه‌ای و مادر نبود، بلکه صنعتی بود که به جامعه سرمایه‌داری بهتر کمک می‌کرد تا حداکثر استفاده را از منابع و معادن کشور ایران ببرد. بنابراین صنایع مونتاژ و صنایعی که مواد اولیه را برای کشورهای صنعتی آماده می‌کردند درایران و عمدتاً در تهران مستقر شدند.(مشهدی،1374، 52)
ازسوی دیگر با انجام اصلاحات ارضی، روابط سنتی تولید در روستاها از هم پاشید و چیزی جایگزین آن نشد. در این دوره اشتغال نیروی کار در بخش صنعت و خدمات افزایش پیدا کرد و در بخش کشاورزی کاهش یافت. بخش کشاورزی با رشد کم خود هر چه بیشتر به یک بخش حاشیه‌ای در کل اقتصاد تبدیل شد و اولویت توسعه به دیگر بخش‌های اقتصادی داده شد، برای نمونه اشتغال در برنامه سوم نسبت به برنامه دوم 1/6 درصد و در برنامه چهارم نسبت به برنامه سوم 1/8 درصد کاهش یافت. همزمان با موارد فوق کاربرد ماشین‌آلات در امر کشاورزی در سطح محدودتری باعث آزادشدن نیروی کار از فعالیت‌های کشاورزی و رانده‌شدن از زمین شد. از دیگر سو درآمدهای نفتی بیش از پیش در حال افزایش است. مازاد اقتصادی حاصل از نفت رابطه مستقیمی با میزان کار انجام شده در تولید آن ندارد، زیرا با اختصاص اندکی از نیروهای مولد یک اقتصاد نفتی به تولید نفت، حجم عظیمی از مازاد اقتصادی حاصل می‌شود. بخش عمده آن نه حاصل فعالیت تولیدی که حاصل اجاره نفتی است. از نظر تمرکز مازاد اقتصادی نفتی این مازاد در دست دولت متمرکز می‌شود، بدون اینکه بخش خصوصی در تمرکز آن سهمی داشته باشد. این مازاد سپس از طریق برنامه‌های عمرانی و بودجه‌های دولتی و اعتبارات، به بخش‌های دیگر اقتصاد انتقال می‌یابد و به سرمایه‌گذاری‌های مختلف تبدیل می‌شود. تحول در سه عامل مالکیت ارضی، وابستگی به اقتصاد پولی و مکانیزه‌کردن کشاورزی به‌تنهایی برای وسعت‌گرفتن مهاجرت به شهر کافی نیست. شهرها در این دوره مکان تحقق مازاد اقتصاد ملی هستند.
برنامه‌های عمرانی که بودجه آن از محل این مازاد تأمین می‌شد در آغاز صرف بهبود زیرساخت‌های شهر و بین شهری شد و در مرحله بعد صرف سرمایه‌گذاری‌های صنعتی گردید. گسترش زیرساخت‌های ارتباطی باعث رونق شهرها و گسترش زیرساخت‌های تأسیساتی و تجهیزاتی شد و کیفیت زندگی شهری را ارتقا داد. عوامل فوق سبب رونق فعالیت بخش ساختمان و افزایش انباشت سرمایه در این بخش شد. بدین‌ترتیب زمانی‌که عدم مهارت نیروی کار روستایی را از یک‌سو و رونق فوق‌العاده مشاغل ساختمانی را از دیگر سو در نظر می‌گیریم به یکی از عمده‌ترین علل مهاجرت نیروی کار از روستا به شهر پی خواهیم برد.
پیشرفت مناسبات سرمایه‌داری و انباشت سرمایه همه عوامل فوق را در یک یا دو شهر تشدید می‌کند. مقایسه رقم جمعیت تهران با دومین شهر در سه مقطع 1335، 1345و1355 به‌تنهایی بسیار گویاست و خود گواه این گرایش به تمرکز است. حاصل این تمرکز شدید، جابجایی نیروی کار از شهرهای کو چک و متوسط به شهرهای بزرگتر و متروپل است .در سال 1335 جمعیت تهران حدود 5/1 میلیون‌نفر و جمعیت تبریز 280هزار نفر، اصفهان 250 هزار نفر و مشهد 240 هزار نفر اعلام شده است، که به ترتیب تهران 5 برابر تبریز، 6 برابر اصفهان و5/6 برابر مشهد جمعیت دارد. در سال 1345 تهران 8/2 میلیون نفر جمعیت داشت. این رقم برای شهرهای اصفهان، مشهد و تبریز، به ترتیب 424،409،403 هزارنفر بوده است. در سال 1355 شهر تهران 5/4 میلون‌نفر جمعیت داشت. این رقم برای شهرهای مشهد، اصفهان، تبریز، به ترتیب 667،661،597، هزار نفر بوده است.
 اعداد فوق نمایانگر روند مهاجرت شدید به شهر تهران و پیشی‌گرفتن تهران از شهرهای پس از خود است. این مسئله خود اثرات زیانباری را بر شهر تهران گذاشته بود. یکی از بارزترین نمودهای مهاجرت از شهرها و روستاهای کوچک به تهران، گسترش حاشیه‌نشینی یا زاغه‌نشینی در اطراف تهران است. از سال 45 تاکنون این روند ادامه دارد و باعث زایش و رویش قارچ‌گونه شهرک‌ها و زاغه‌ها در اطراف و بعضاً در شهر تهران شده است. در این دوره 400 تا 600 هزار نفر مهاجرت کرده‌اند. 1282 آبادی کشور یا از بین رفته‌اند یا خالی از سکنه شده‌اند. این کاهش جمعیت به نفع شهرهای بزرگ بوده است، برای نمونه در سال 1352،2/43 درصد جمعیت تهران را مهاجرین تشکیل می‌دادند. تعداد مهاجرین یک میلیون و 523 هزار و 664 نفر بوده که از نقاط مختلف کوچ کرده بودند.(وثوقی،1366، 53)
بنابراین می‌توان گفت که محرک‌های اصلی مهاجرت در این دوره از یک‌سو اصلاحات ارضی و از دیگر سو افزایش چشمگیر درآمدهای نفت بود که  به بخش‌های شهری تزریق شده بود.
درباره شبکه شهری در این دوره می‌توان گفت در مقایسه با دوره (1300 تا 1340) از شکل کهکشانی خارج شده و به شبکه شهری زنجیره‌ای تبدیل شده است. در دوره قبلی هنوز یک کلانشهر اصلی که بتواند تمام فعالیت‌ها را به خود جذب کند شکل نگرفته بود. ارتباط ارگانیکی بین روستاها و شهرهای کوچک و بزرگ هنوز وجود داشت، اما از دهه 40 به بعد به علت تمرکز شدید درآمدهای حاصل از نفت در تهران و چند شهر دیگر همگونی نسبی قبلی شبکه شهری از بین رفته و از نظر شکل به شبکه شهری زنجیره‌ای تبدیل شده است، به‌طوری‌که در این دوره دگرگونی و تغییرات در کل شبکه شهری به‌طور یکنواخت صورت نگرفته، بلکه صرفاً مکان‌های خاصی جاذب عملکرد جدید شده‌اند، درنتیجه شهرهای کوچک و متوسط عملکرد خود را از دست داده‌اند بدون اینکه عملکرد جدیدی به‌دست آورند، از این‌رو ارتباط ارگانیک منطقه با این‌گونه شهرها دچار گسست شد و ارتباط جدیدی بین مناطق مختلف و متروپل تهران از یک‌سو و شهرهای بزرگ دیگر برقرار شد که حاصل آن گسیختگی در شبکه‌های شهری محلی و در کل گسیختگی در شبکه شهری ایران بود.
1-2-17-3 شهرنشینی پس از انقلاب‌اسلامی
بازتاب فضایی انقلاب اسلامی و نتایج آن خیلی زود در فضای کالبدی و فضایی شهرهای ایران نمایان شد. مسائل و مبارزات سیاسی جریانات و مبادلات فکری و انقلابی، شهر را به کانون عمده این تحولات تبدیل کرد. روند رو به رشد جمعیت در شهرها که پیش از انقلاب آغاز شده بود همچنان و بعضاً با رشد بیشتر ادامه یافت. شروع و ادامه جنگ تحمیلی نیز این جریان را سرعت داد. ازسوی دیگر پس از انقلاب مشکلاتی نیز دامنگیر کشور شد؛ مشکلاتی چون کاهش درآمد حاصل از فروش نفت به دنبال تحریم اقتصادی و مشکلاتی که به سبب وجود موانع در واردکردن مواد اولیه قطعات و ماشین‌آلات مورد نیاز صنایع وابسته به‌وجود آمده بود. این مشکلات همه به گردش سرمایه و کالا در بخش‌های کشاورزی، صنعت و ساختمان لطمه وارد کرده و در بخش خدمات رواج پیدا کرده است. از دیگر سو شروع جنگ ایران و عراق زمینه را جهت مهاجرت جمعیت از مناطق جنگ‌زده به‌سوی نواحی دور از جنگ مهیا کرد. همچنین مهاجرت مهاجرین خارجی از کشورهای افغانستان و عراق نیز سرعت رشد شهرها را افزایش داد. افزایش زاد و ولد نیز به علت کنترل جمعیت و تبلیغات به رشد شهرنشینی بیش از پیش کمک کرد، برای نمونه رشد جمعیت در سال‌های 65 ـ 55، 9/3 درصد بوده است.
در سرشماری 1365 کل جمعیت کشور 9/49 میلیون‌نفر و جمعیت شهرنشین 9/26 میلیون بوده که 54 درصد کل جمعیت کشور را تشکیل می‌داده است. این دهه به دلیل عبور جمعیت شهرنشین ایران از مرز 50  درصد جمعیت کل کشور، به عنوان یک دهه مشخص در تاریخ ایران است.
از عوامل بارز این دوره افزایش جمعیت شهرهای پرجمعیت و فاصله‌گرفتن آنها از شهرهای با جمعیت متوسط کشور بود. هفت شهر بزرگ کشور به سرعت بر جمعیت خود افزودند و به‌موازات شهر تهران به کانون‌های عمده جمعیتی کشور تبدیل شدند. این عامل بر گسیختگی شبکه شهرهای ایران همچون پس از دهه 40 کمک کرده است. شهرهای بالای صدهزار نفری به 41 شهر افزایش یافت و شهرهای مشهد، اصفهان، تبریز، شیراز، اهواز، باختران و قم به همراه بقیه شهرهای بالای صد هزار نفری، عمده‌ترین جمعیت شهری را در خود جذب کردند. با این حال فاصله جمعیتی بین تهران و هفت شهر بزرگ زیاد بوده و از دیگر سو بین هفت شهر بزرگ و شهرهای پس از خود نیز فاصله زیادی وجود دارد. مجموعه دگرگونی‌های فضایی فوق بیانگر افزایش سریع وزن و سهم جمعیت شهری و نظام شهری است.
در سرشماری1370 سهم جمعیت شهری به کل کشور به 57 درصد افزایش یافت و بقیه در روستاها ساکن بودند. تعداد شهرهای بالای یکصد هزار نفری به 48 شهر و شهرهای میلیونی به 4 شهر افزایش یافت. در مجموع رشد چشمگیری در نظام شهری نسبت به سرشماری 1365 احساس نمی‌شود، ولی روند رشد شهرنشینی با کاهش محسوس ادامه دارد. رشد جمعیت سالانه 4 درصد در سال است که نسبت به سال 65 کاهش یافته، ولی با این وجود افزایش جمعیت شهری در پنج سال 1365 تا 1370 به میزان تقریبی 5 میلیون نفر، رقم قابل‌توجهی را نشان می‌دهد که می‌تواند مسائل و مشکلات شهرنشینی را مطرح کند. سهم شهرنشین استان‌ها در کل جمعیت شهرنشین کشور نیز نشان‌دهنده عدم‌تعادل در پراکندگی جمعیت شهرنشین در سطح ملی است. در کل کشور، استان تهران با 2/27 درصد جمعیت شهری سهم خود را همچنان افزایش داده است. شهر تهران به تنهایی 3/20 درصد جمعیت شهرنشین را به خود اختصاص داده است. استان‌های خراسان با 63/9 درصد، اصفهان 69/7 درصد، آذربایجان شرقی 2/7 درصد و خوزستان و فارس تقریباً 6 درصد پس از تهران بیشترین جمعیت شهرنشین را به خود اختصاص داده‌اند. در این میان کهکیلویه و بویر احمد با 47/0 درصد و ایلام 66/0. درصد به ترتیب کمترین سهم را از جمعیت شهرنشین برخوردارند.
براساس سرشماری 1385 کل جمعیت کشور به 70 میلیون و 472 هزار و 846  نفر رسید. سهم جمعیت شهرنشین کشور حدود 48 میلیون و 245 هزار و 75 نفر بوده است، به عبارت دیگر 68 درصد جمعیت شهرنشین و 32درصد را جمعیت روستانشین تشکیل می‌داد. جمعیت شهرنشین سال 85 نسبت به سال 70، رشدی حدود 11درصد را نشان می‌دهد که حاکی از مهاجرت روستانشینان به شهرهاست و افزایش 52 درصدی شاغلین بخش خدمات در سال 85  مؤید همین مسئله است. در این سال جمعیت شهر تهران حدود 8 میلیون را نشان می‌دهد که نسبت به سال 75 از رشد حدود 15 درصد برخوردار است. شهرهای میلیونی به عدد 6 می‌رسد: تهران، مشهد، اصفهان، تبریز، کرج، شیراز و اهواز. شهر تهران نسبت به گذشته فاصله خود را با شهرهای دیگر حفظ کرده است که حاکی از تسلط شهر تهران بر شبکه شهری ایران است.
نسبت جمعیت شهری به روستایی طی دهه 1375 تا 1385 در تمام استان‌ها روند افزایشی داشته است، اما این میزان در تعدادی از استان‌ها افزایش بیشتری را نشان می‌دهد. نسبت جمعیت شهری در استان‌های اصفهان، تهران، قم و یزد به‌ترتیب از رقم 89/2، 23/6، 32/10 و 68/2 در سال 1375 به 99/4، 55/10، 45/15 و 93/3 در سال 1385 افزایش یافته است.
شهرهای استان تهران 6/28 درصد مهاجران وارد شده طی دهه 1385-1375 به شهرهای کشور را به‌ خود اختصاص داده‌اند و شهرهای استان‌های خراسان رضوی و اصفهان با تفاوت قابل‌توجه با استان تهران با نرخ 5/7 و 3/7 درصد در رتبه‌های بعدی جذب مهاجران قرار دارند. استان‌های ایلام، خراسان جنوبی و خراسان شمالی پایین‌ترین جذب مهاجر را طی این دهه داشتند.
توجه به تحولات روند شهرنشینی، الگوی توزیع جمعیت شهری در کشور و استان‌ها از موضوع‌های قابل توجه و بررسی است. اگر چه بین شهر‌نشینی و توسعه انسانی همبستگی بالایی وجود دارد، اما رشد شتابان آن بدون برنامه‌ریزی و سیاستگذاری، پیامدهایی را در پی دارد. در سال 1385 شهرنشینی در کشورمان نسبت به سال 1335 بیش از دو برابر شده است. شهرنشینی امروز زندگی همه مردم را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.
کاهش جمعیت روستایی در کشورمان حاکی از این است که شهرنشینی در کشور به‌طور عمده نتیجه مهاجرت جمعیت بخصوص از مناطق روستایی به شهرهاست. کاهش مرگ‌ومیر کودکان در مناطق روستایی و بالابودن باروری زنان روستایی در چند دهه گذشته سبب افزایش طبیعی جمعیت در روستاها نسبت به شهرها شد.
نتایج این بررسی نشان می‌دهد رشد شهرنشینی در کشور ما دارای چند ویژگی عمده مانند شتابان، تمرکزگرایانه و ناشی از مهاجرت است. شهرنشینی با خود پیامدهای مثبت و منفی فراوانی دارد، بخصوص سهم الگوی شهرنشینی در این بین قابل‌توجه است. بروز مشکلات اجتماعی، حاشیه‌نشینی و بیکاری پنهان از نتایج گسترش بی‌حد و حصر جمعیت شهری است. با گسترش شهرهای بزرگ بویژه کلانشهرها، افراد در این شهرها با مشکلات متعددی روبه‌رو شده‌اند که از مشخص‌ترین آنها افزایش تقاضا و کمبود مسکن، ساخت‌وساز ناایمن، مشکلات زیست‌محیطی و آلودگی‌های مرتبط با آن است. مطالعه شهرنشینی جمعیت کشورمان نشان می‌دهد که عمده جمعیت شهری در شش کلانشهر که بیشتر شرکت‌های بزرگ، دانشگاه‌های مادر، کارگاه‌ها و کارخانه‌های تولیدی و امکانات عمده کشور را در برمی‌گیرد، متمرکز هستند.  به‌دنبال افزایش معضلات ناشی از رشد شهرگرایی و تمرکز در شهرهای بزرگ، شایسته است در روند برنامه‌ریزی‌ها به‌سوی شهرهای میانی و کوچک توجه شود و در این راستا برنامه‌ریزی‌های عمرانی منطقه‌ای به سود شهرهای کوچک یا میانه باشد، زیرا شهرهای بزرگ بیش از حد رشد کرده‌اند و باید سیاست‌های برنامه‌ریزی شده در راستای تمرکززدایی در کلانشهرها اجرا شود.
1-2-18 شهر تبریز
1-2-18-1 نام و قدمت تاریخی تبریز- قبل از اسلام
«مسأله قدمت تبریز یکی از ابهامات تاریخ است. این سوال همیشه در ذهن نویسندگان و محققان و علاقمندان مسائل تاریخی بوده که آیا تبریز کنونی یکی از شهرهای قدیم آذربایجان است یا نه ؟». (نیکنام لاله ، ذوقی ، 1374، 34)
«در حوادث و پیکارهای قدیم، نامی از تبریز دیده نمی شود. شاید در دوران های خیلی پیش، شهر قابل توجهی مثل امروز نبوده است. در بعضی نوشته ها، بنای اولیه ی این شهر را پس از بعثت « محمد» پیامبر بزرگ اسلام و یا در زمان خلیفان عباسی می دانند». (جوادی ، 1350، 63)
وارتان تاریخ نویس ارمنی در قرن چهارده درباره این شهر چنین نوشته است : « .... تبریز را خسرو آرشاکی(اشکانی) حکمران ارمنی برای انتقام گرفتن از آرادمش (اردشیر) نخستین پادشاه دودمان ساسانی، قاتل آرتباخوس (اردوان) آخرین پادشاه پارت بنا کرده است». (همان، 63)
«زمان پیدایش و موقعیت اولیه تبریز تاکنون مشخص نشده است. در منابع علمی و تاریخی به نظرات متفاوتی پیرامون این مسئله برمی خوریم. صرف نظر از اینکه بسیاری از منابع سده های میانه، بنای تبریز را مربوط به زبیده خاتون همسر هارون الرشید دانسته اند، مسئله پیدایش آن همواره محل بحث بوده است». (عون اللهی سید آقا، م زارع شاهمرسی ، 1389، 41)
«حمدالله مستوفی از منشیان دستگاه خواجه رشیدالدین فضل الله در مورد تبریز (به نقل از جوادی، 1350، 64) چنین نوشته :« ... سال 175 (755 میلادی) زبیده خاتون همسر هارون الرشید خلیفه ی عباسی به تب نوبه مبتلا شد، چون هنگام اقامت در این شهر به وسیله ی پزشکان و در اثر لطافت هوا شفا یافت، این شهر را « تب ریز » نام گذاشته اند... دارالملک آذربایجان در ماقبل تاریخ مراغه و اکنون شهر تبریز است که پاکیزه ترین بلاد ایران است. حقوق دیوانی در آذربایجان در زمان سلجوقیان و اتابکان قریب 20000 تومان تبریز سه شهر است. تبریز از اقلیم چهارم است».
«در کتاب شاردن و مینورسکی نویسندگان مدعی شده اند که تراوا «تورا» و گابریس که بطلمیوس از آن یاد می کند همان تبریز است. منتها با گذشت زمان تغییراتی در آن رخ داده و حال به صورت تبریز درآمده است». (نیکنام لاله، ذوقی، 1374، 35)
«با توجه به اینکه قدمت تاریخی تبریز به قبل از ظهور اسلام و سلسله ی ساسانی بدانیم، چون در اطراف این شهر، در دامنه ی سهند، چشمه های آب گرم ریزان و جوشان وجود داشته اند، ممکن است به این سبب اینجا را «تف ریز» ، «تب ریز» یعنی گرما ریز، گرما بیز نام داده باشند و یا همان طور که در بعضی از نوشته ها یاد شده، به سبب آتشکده ای که سابقاﹰ در این محل وجود داشته است «تف ریز» ، «تف بیز» نام گذاری کرده اند که در اثر گذشت زمان به تبریز تغییر یافته است». ( جوادی شفیع،1350، 64)
«تاورینه و شاردن اکباتان قدیم ماد، و سبئوس مورخ ارمنی شهر کازا را به جای تبریز حساب کرده اند. گیز سفیر انگلیس که در 1216 ق. (1801 م.) همراه سرجان ملکم به ایران آمده بود، نوشته است که تبریز همان شهر قدیمی کازا است. تقریباﹰ چهل سال بعد از گیز، فلاندن که از طرف دولت فرانسه با ایران آمده بود، ضمن بحث از تاریخ باستان این گونه بیان کرده است که کسانی نام قدیم تبریز را به صورت کابریک، اکباتان و کازا ذکر کرده اند». (عون اللهی،1389، 41)
«نادر میرزا می گوید : در نامه های باستانی نبشته اند ..... آذرآبادگان را اشکانیان فرو گرفتند .... تا اردشیر اردوان اشکانی را بکشت.... آذربایجان را به پادشاهی خود افزود و این به سال 226 از میلاد بگذشته بود. با اندک فرصتی خسرو کبیر، آن ملک را از اردشیر ساسانی بستد و به سال 253 میلاد شهر « داوریژ » را عمارت کرد». (نیکنام لاله، ذوقی، 1374، 36)
«صاحب مرات البلدان می گوید : به سبب قریب المخرج بودن « د » و « ت » داوریژ تبدیل به تاوریژ و اندک اندک توریز گردید و چون اختلاف لغت عرب و عجم درجه ای کمال یافت «ژاوی» فارسی نیز «زای» عربی شد و در ذهن عامه توریز ماند و خواص «واو» را قلب «بباء» نموده و تبریز گفتند».(همان، 35)
«فاوستوس مورخ ارمنی که حوادث سده چهارم میلادی را تا سال 387 م. در اثرش آورده، جنگ شاهپور دوم ساسانی (309- 379 م.) را با واساگ سردار ارمنی در سال های 375-376 م در تبریز به تصویر کشیده است: .... پادشاه ایران با سپاهیان خود به ارمنستان و سپس آتروپاتنه هجومی ترتیب داد. ارتش ایران در تاورژ اردو زد. واساگ با سپاه دویست هزار نفری خود قرارگاه پادشاه ایران را در آنجا آتش زد. در آنجا تصویر پادشاه را یافته و با پیکان آن را درید». (عون اللهی،1389، 42)
«آن چنان که معلوم است هیچ شهری به یکباره پدید نمی آید و شرایط اقتصادی و اجتماعی معینی برای پیدایش آن لازم نیست. شهرها با پیدایش طبقات و دولت به وجود می آیند. از قدیم شهرها در جاهایی مساعد برای دفاع در برابر دشمن ساخته می شدند». (همان ، 43)
«تارویی- تارماکیس یا همان تبریزی که در کتیبه سارگون از آن نام برده شده، در محل کنونی یا کمی آن طرف تر قرار داشت. بدین ترتیب تبریز کنونی نخستین بار به شکل تارویی- تارماکیس ، بعدها در منابع عربی به صورت تبریز و تبریز، در منابع پارسی تبریز و در منابع پیش از میلاد به گونه تاوریژ و داورژ ضبط شده و در لهجه محلی آذربایجان به صورت تربیز آمده است». (همان ، 50)
1-2-18-2 نام و قدمت تاریخی تبریز-بعد از اسلام
«تاریخ تبریز بعد از اسلام بر عکس قبل از اسلام مشخص و گویا است و نیازی نیست از زوایای تاریخ شواهدی گرد آوریم. تاریخ نویسان و محققین درباره تاریخ این شهر در اوایل سال های بعد از اسلام چیزی را درج نکرده اند. در سال اول هجری نامی از آن نبرده اند، شاید پس از ویرانی یا در همان حال، روستایی بی نام و نشان بیش نبوده و تا اواخر قرن دوم هجری شهرت و اهمیت نداشته است. والا چگونه می توان قبول کرد از جمیع شهرهای آذربایجان در این سال ها نام برده اند، ولی از تبریز سخنی نگفته اند». (نیکنام لاله، ذوقی، 1374، 37)
«ولادبمیر مینورسکی نشان می دهد که نام تبریز به صورت کنونی در منابع عربی، در دوره حمله عرب ها به آذربایجان نیامده است. ولی در منابع عربی سال 25 ق. (645-646م.) به نام تبریز برمی خوریم. در سال 141 ه.ق (758-759م.) در زمان خلافت ابو جفعر منصور، تعداد زیادی از یمانیان به همراه یزید بن حاتم از بصره به آذربایجان کوچ کرده اند. رواد بن المثنی الازدی از یمانیان مهاجر، حاکم منطقه ای از تبریز تا بذ گشت. او تبریز را اقامتگاه خود کرد. زمانی که رواد به اینجا آمد، تبریز قصبه ای متوسط بود».(عون اللهی، 1389، 51)
«در اوایل سده نهم میلادی دژی مستحکم در تبریز وجود داشت. بابک رهبر حرکات آزادیخواهانه علیه خلافت، در سنین شانزده تا هیجده سالگی به مدت دو سال در تبریز، به محمد بن الروادی الازدی خدمت کرد و در هجده سالگی نزد پدر رفت. در این زمان دژی استوار در تبریز بود. طبری در بحث از حوادث سال 220 قمری (835 م) بیان می کند که دو دژ به نام «تبریز» و «شاهی» در دست محمد بعیث از نسل روادیان بوده است».(همان ، 51)
«در سال 372 ه.ق مولف حدود العالم همانجا که اردبیل را قصبه و مراغه را شهر بزرگ آذربایجان معرفی کرده، تبریز را شهر کوچک نامیده است. تبریز در زمان معروفیت نداشته تا با شهرهای دیگر آذربایجان برابری کند تا اینکه در اواسط قرن چهارم شهر از معروفیت خاصی برخوردار می شود، تا جایی که جغرافی نویسان معاصر زبان به توصیف این شهر گشوده اند و در قرن پنجم و ششم صورت مستحکم تری به خود می گیرد». (نیکنام لاله، ذوقی، 1374، 38)
«تبریز در عهد مغول و آن روزها که از حمد الله مستوفی لقب « قبله الاسلامی » گرفت، پایتخت کشور بود و بیش از پیش ترقی کرد، مردم از هر سوی بدانجا گرد آمدند و به بیرون شهر عمارت کردند، به مرتبه ای که بر هر دروازه زیادت از اصل شهر آبادانی پیدا کرد». (همان ، 39)
اوج شکوفایی تبریز از زمانی شروع شد که این شهر به عنوان پایتخت ایلخانیان انتخاب شد. شهرتبریز در دوران تیموریان، قراقویونلوها و اوایل سلسله صفویه پایتخت ایران بوده است. تبریز در دوره قاجار شهر ولی عهد نشینی این سلسله بود و ولی عهدان سلسله قاجار در این شهر اقامت می گزیدند.
شهر تبریز از ابتدای حیات خود نقش مهمی را در رویدادهای منطقه ای ایفا کرده است؛ از مقابله با دشمنان خارجی همچون عثمانی و روسیه تا پیشگامی در انقلاب مشروطه و غیره.امروزه نیز شهر تبریز یکی از شهرهای مهم ایران محسوب می شود و در زمینه تولیدات فرهنگی، علمی، صنعتی، کشاورزی و .... از پیشگامان کشور محسوب می شود.
1-2-19 تعریف شهروندی
شهروندی همانطور که روشن است از مشتقات شهر است. شهروندی را قالب پیشرفته «شهرنشینی» می‌دانند. به باور برخی از کارشناسان، شهرنشینان هنگامی که به حقوق یکدیگر احترام گذارده و به مسئولیت‌های خویش در قبال شهر و اجتماع عمل نمایند به «شهروند» ارتقاء یافته‌اند. شهروندی تا پیش از این در حوزه اجتماعی شهری بررسی می‌شد اما پس از آن شهروندی مفاهیم خود را به ایالت و کشور گسترش داده‌است، اگرچه امروزه بسیاری به شهروندی جهانی نیز می‌اندیشند. شهروندی امروزه کاربردها و معانی مختلفی یافته‌است.
1-3 شناخت مفهوم پایداری
1-3-1 شناخت پایداری
1-3-1-1 لغت پایداری
دهخداپایداریرابهمعنایبادوام،ماندنیآوردهاست.(دهخدا،47)
معنای کنونی واژه پایداری که در این بحث نیز مد نظر می‌باشد عبارتست از:« آنچه که می‌تواند در آینده تداوم یابد.
1-3-1-2 مفهومپایداری
مفهومپایداری،تأمیننیازهایامروزرابدونبهمخاطرهانداختننیازآیندگان،موردتوجهقرارمیدهد.توسعهپایدارمشتملبرچهاربعدزیستمحیطی،اقتصادی،اجتماعیوفرهنگیاست. (صالحی ساسان، محمدی مریم، فصلنامه معماری و شهرسازی، شماره 81)
1-3-1-3 توسعهپایدار
توسعهپایداربهتعبیریبرقراریتعادلبینتوسعهومحیطزیستمیباشد. اولینباراینمفهومبهطوررسمیتوسطبراندتلنددرسال1987درگزارشآیندهیمشترکمامطرحشد.دراینگزارشهدفازتوسعهپایداررفعنیازهاینسلحاضربدونتضییعتوانایینسلآیندهبرایرفع نیازهایشانمعرفیشدونیازهایانسانباتوجهبهتوانایینسلآیندهدردریافتنیازهالحاظشد. حاصلاینتعریفجدیدسندیازکنفرانسمللمتحد درزمینهیمحیطزیستوتوسعهپایداربهعنوانیکطرحکارتوسعهپایداربرایقرن21شد. (طباطبایی، 1392)
وقتیازتوسعهپایدارصحبتمیشود،منظورتوسعهایاستکهبهبقایبشرورفاهکاملوهمه جانبهآنمینگرد. توسعهپایدارباتمامزنجیرهها،فرایندهایپویا،منابعانسانی،منابعطبیعیو نظامسختافزاریجامعهدریکشکل تعاملیاستودرصددایجادتعاملبینحالوآینده، انسانوطبیعتوعدالتورفاهبینودروننسلهاست. (موسایی، احمدزاده، 1383)
اینتوسعه،بهمفهومارتقایکیفیتزندگیهمراهبا پشتیبانیاززیستبوماست. (صالحی،محمدی،1384)
آن نوعتوسعهایاستکهازطریقاستفادهازابزاروفناوریبه حفاظتازمنابعمحیطیوسامانه هایزیستیدرعیناستفادهاز آنهاپرداختهوازاینجهتبربالاتررفتنکیفیتزندگینسل های امروزو فرداتأکیدکند.(مفیدی، مظفرزاده، 1393)
توسعهپایدار،مفهومجدیدیاستکهپسازانقلابصنعتیومعضلاتایجادشدهدررابطهباصنعتیشدنشهرهاوتوسعهتکنولوژیکشهرها،وازطریقپیوندبینابعادمختلفتوسعه(اقتصادی،فرهنگی،سیاسیواجتماعی)وتوجهخاصبه ملاحظات اکولوژیکی،شکلگرفتهاست. توسعهپایداردارایرویکردیجامع،طبیعتگراوانسانمدارودربردارندهمفاهیمارزشمندیدرزمینه حفظ،ارتقاوبهبودسلامتانسانهاونظامهایاکولوژیکیدربلندمدتوتأمیننیازهایبشری،بدونازبینبردنتوانایینسلآینده استورسیدنبهپویاییاقتصادی،محیطزیستقابلزندگیوبرابریاجتماعیازابعادمهمآنبهشمارمیآید.
تعریفتوسعهپایدارشایدبتوانبهتعریفیسادهوفرایندگرااکتفاکرد : توسعهپایدارآننوعتوسعهایاستکهسلامتانسانونظامهایاکولوژیکیرادربلندمدتبهبودبخشد.توسعهپایدارتوسعهای استکهنیازهایحالانسانراباتوجهبهتوانایینسلآیندهدردریافتنیازهایشمدنظردارد.(کامران کسمایی،1390)
کلمهتوسعهدراینجا بردوجنبهمهمدلالتدارد:
1 (توسعه،محدودبهنظامهاوفضاهایخاصینمیشود،بلکهبهکلجهانوهرکهوهرچهدرآناستقابلاطلاقمیباشد،چهدرزمانحالوچهدرزمانآینده.
2)تداوموپیشرفت،هدفاصلیتوسعهمیباشد.
در زیر چند مورد از تعاریف ارائه شده از توسعهپایدار نقل می شود :
توسعهایکهنیازهایزمانحالرابرآوردهسازدبدونآنکهتوانایینسلهایآیندهدربرآوردهسازینیازهایشانرابه خطراندازد. دراینتعریفدومفهومکلیدیوجوددارد: مفهومنیازها بهویژهنیازهایاساسیجهانفقیر،بهکدام اولویتمهمتربایدتخصیصدادهشود وموضوع محدودیت کهبهواسطهیشرایطفناوریوسازماناجتماعیبرتواناییهایمحیطیبرایدستیابیبهنیازهایاکنونوآیندهتحمیلشدهاست.
متعادلساختننیازبهتوسعهورشددرمقابلنیازبهطبیعتومحیطزیستضمناینکهنیازهای نسلکنونیبدون درخطرقرارگرفتننیازهاوآرزوهاینسلهایآینده،برآوردهشود.
توسعهایکهتضمیندهد : استفادهازمنابعومحیطزیستدرزمانکنونیهیچآسیبیبهدورنمایاستفادهینسل آیندهواردنمیسازد.
نگهداریومحافظتازاکوسیستممتنوعوگوناگونخاک،گیاهان،جانوران،حشراتوآغازیانضمناینکه بهرهوریجنگلهاثابتباقیبماند.
بهبودکیفیتزندگیانسانهاییکهازظرفیتهایاکوسیستمهایاطرافشاناستفادهمیکنند .
اینلغتبهمعنایدستیابیبهتوسعهیاقتصادیواجتماعیدرمسیریاستکهمنابعطبیعییککشورراتهی نکند.
فعالیتهایانسانیکهزیانهایهمیشگیبهمحیطزیستواردنسازدیامنابعمورداستفادهبراینسلهایآیندهراغارتنکند.
دستیابیبهاهدافاقتصادیواجتماعی،بهگونهایکهدربلند مدتمنابعنگهداریشوند،محیطزیستمحافظت شودوتندرستیورفاهانسانهاتضمینگردد.
توسعهاقتصادیکهبدونکاهشوتحلیلدرآمد،منابعومحیطزیستنسلهایآیندهتحققیابد.
استفادهازمنابعبهگونهایکهسامانههایطبیعیفرصتیابندتاآنهارابازسازیکنندوپرهیزازایجادآلودگی هاییکهسامانههایزیستیرانابودمیکنند.
1372309130839
مثلث پایداری
1-3-2 ابعاد توسعه پایدار
از آنجا که برطبق آمار 50 درصد ذخائر سوختی در ساختمانها مصرف می‌شود لذا جستجوی راه حل اساسی برای این معضل بدیهی می‌ نمود. نکته دیگر اینکه؛ علاوه بر توجه به طبیعت، توجه به انسان نیز در اهم موارد قرار گرفت. انسان مدرن که در پس جوامع صنعتی به ابزار بدل شده است نقطه اصلی توجه توسعه پایدار می‌باشد و می‌توان گفت طراحی پایدار و توسعه پایدار بخاطر ابعاد انسان‌مدارانه و انسان‌گرایانه ارزش و اعتباری خاص یافته‌اند.
اما در کل توسعه پایدار در سه حیطه دارای مضامین عمیقی است:
1. پایداری محیطی 2. پایداری اقتصادی 3. پایداری اجتماعی
11912601129030در راستای تحقق اهداف توسعه پایدار، « پایداری زیست محیطی » در ارتباط با معماری اهمیت زیادی دارد و مسائل زیست محیطی که آینده بشر را به خطر انداخته است معماران را به چاره اندیشی واداشته است.
هدف کلی توسعه پایدار
1-3-3 پایداری اجتماعی
در ارتباط بین این عوامل، نقش عامل اجتماع به مراتب از دو مؤلفه دیگر مهمتر است. زیرا این مؤلفه می تواند عامل سازندگی، توسعه و یا تخریب و تضییع دو مؤلفه دیگر باشد و شرایط ناپایدار اجتماعی می تواند نهایتاً به ناپایداری محیطی و اقتصادی منجر گردد. بطور مثال چنانچه درفرایند توسعه به خصوصیات و ویژگی های جامعه ساکن و فرهنگ آنها توجه نگردد ممکن است با مقاومت و برخورد ساکنان مواجه گردیده و این فرایند به ناپایداری شهر منجر گردد.
پایداری اجتماعی یعنی حفظ سرمایه اجتماعی.چهارچوب اصلی جامعه را می‌سازد و هزینه کار با یکدیگرهمکاری را کاهش می‌دهد و با به وجودآوردن اعتماد از هزینه مبادله می‌کاهد فقط مشارکت منظم در جامعه و جامعه مدنی قوی (شامل حکومت) می‌تواند چنین وضعی ایجاد کند.
- انسجام اجتماع برای نفع متقابل، همبستگی میان گروههای مردم، تعامل، تساهل و تحمل، محبت، صبوری، هم‌یاری، عشق، معیارهای صداقت و درستی، نظم و اخلاق مورد وفاق عموم، تعامل‌های فرهنگی و مذهبی، این عوامل تشکیل‌دهنده سرمایه اجتماعی هستند و بدون چنین عواملی سرمایه اجتماعی به سرعت مستهلک می‌شود (مثل سرمایه فیزیکی)
- اهمیت ایجاد و حفظ سرمایه اجتماعی برای ایجاد پایداری اجتماعی هنوز به درستی فهمیده نشده است سرمایه‌داری نوع غربی سرمایه اجتماعی را تضعیف می کند زیرا رقابت و فردگرایی را بر تعاون و اجتماع گرایی ترجیح می‌دهد.
- خشونت هزینه اجتماعی عظیمی است که در جوامعی که سرمایه‌گذاری کافی روی سرمایه اجتماعی نشده است باید پرداخت شود. خشونت و گسستگی اجتماعی بزرگترین موانع پایداری هستند.
"تغییراتیکهبرایبهبارنشستنآیندهپایدارضروریاست،هموارهقیدوبندفرهنگ اجتماعیهرجامعهمیباشدولازمهآنتغییروبازبینیالگوهاوارزشهایاجتماعیناهمسانو نیزاحیاءباورها،سنتهاوالگوهاییاستکهرشددرفرهنگتاریخییکجامعهداشتهوموافق ومنطبقباتفکرپایداریمیباشد .نخستینقدمدراینفرآیندتضمینقطعیدررفعنیازهای اصلیجامعهاست.
همچنیناقتصادداناننقشنظامهایاجتماعیرادرنیلبهفرآیندپایداررشداجتماعی بهکمکدواصلسرمایهانسانی وسرمایهاجتماعی توضیحمیدهند.
جامعهپایدار: براینمبناجامعهپایدار،جامعهایاستکهدرآنهمزیستیمتعادلجامعه انسانیومحیطزیستطبیعیدرراستایبهرهمندیتواماناجتماعی–اقتصادیبرقرارگردد.
خصوصیاتچنینجامعهایعبارتنداز:
الف)بهرهمندیمکفیازسرمایههایاصلی
ب)مشمولیت / دربرگیرندگیتنوعنژادیو فرهنگیو... درجهتافزایشسرمایهاجتماعی
ج)برخورداریازسلامتورفاه
د) برخورداریازآموزش
ه)رشدوارتقایتعاملاجتماعی
و)برخورداریازاصولوارزش هایپایدار
1-3-4 پایداری اقتصادی
مراد از پایداری اقتصادی حفظ سرمایه اقتصادی است. با وجود این پایداری اقتصادی را می‌توان براساس ارزش افزوده درآمد تعریف کرد، همانطور که هیک(Hick) به شکل زیر تعریف کرده است:
"میزانی که هر فرد می تواند طی یک دوره مصرف کند و در انتهای دوره از نظر رفاهی همان وضع آغاز دوره را داشته باشد."
-  سرمایه ساخته شده را می‌توان جایگزین کرد. معمولا سرمایه ساخته شده اضافی وجود دارد.
- به طور سنتی، اقتصاددانان توجه اندکی به سرمایه طبیعی داشته‌اند (جنگل‌ها، هوای پاک وغیره) می‌بایست به معیارهای سنتی تخصیص و کارآیی عنصر سومی بنام اندازه (مقیاس) را نیز افزود. اضافه کردن این عنصر اندازه رشد را محدود می‌کند و این پرسش که چه میزان رشد اقتصادی مطلوب است؟ را وارد نظریه اقتصادی می‌کند. یا به سخن دیگر چه میزان ماده و انرژی از محیط زیست به مواد زائد یا ذخیره تبدیل بشود.
- از آنجا که ارزشهای اقتصادی با پول محاسبه می‌شود. اندازه‌گیری سرمایه طبیعی، سرمایه بین نسلی و منابع در دسترس عموم مثل هوا با مشکلات زیادی روبروست.
پایداریدراقتصادرامیتواندرایجادرشدعادلانهومتوازنجامعهانسانیوتضمینبهرهمندیتکتکانسان هادرطولزمانبدونواردآوردنخدشهبهمنابعزیستی،طبیعیوفرهنگیتعریفنمود.
1-3-4-1 اقتصادباحساسیتبومشناختی
- نظاممبتنی بر ارزش (اقتصاددانانسبز ، اقتصادراوسیله ونه هدف در جهت نیل به توسعه پایدار می دانند) 3 – نظامعادلانه 4- تأکید بر اقتصاد محلی 5- تنوع و پیچیدگی 6- ارزشنهادنبهجامعه 7- بهره وری
1-3-5 اهداف توسعه پایدار
نیازهای اساسی
بهبود و ارتقاء سطح زندگی برای همه
حفظ و اداره بهتر اکوسیستم ها
و آینده ای امن تر و سعادتمند تر برای انسانها.
1-3-6 آموزش و توسعه پایدار
آموزش،اثربخشترینسازوکارجامعهبرایمقابلهبابزرگترینچالشاینقرن؛یعنیتوسعه پایداراست . توسعهپایداربهانسانهایکلنگر،دارایتفکرسیستمی،دارایبینشمیانو فرارشتهای،آگاه،خلاقومشارکتجونیازدارد . تولید منابعانسانیواجدشرایطفوق،نیازمند گسترشآموزشتوسعهایدرراستایتوسعهپایداربودهکهاینامرخودازبزرگترین چالشهایتوسعهپایدارمیباشدکهبرایتداومحیاتخودنیازمندآناست.( موسایی ، احمدزاده، 1383)
1-3-7 توسعهپایدارشهری
ابعادتوسعهپایدارشهریمشتمل برابعادمحیطیواقتصادیواجتماعیاست. درپایداریمحیطی،بهحفاظتازسرمایههایطبیعیتوجه میشودواینخودازطریقپایداریمحیطیوارضیتحققمییابد . اولیبااکوسیستمهایطبیعی مرتبطاستودومیباارزیابیتوزیعفضاییفعالیتهایانسانیوشکلشهرروستا. درپایداری اقتصادی،بهکارآمدیسیستمهایاقتصادی(مؤسسات، سیاستهاوقوانینعملکردی)،بیشترو گستردهترتوجهمیشودوبدینترتیبپیشرفتکمیوکیفیوبرابریاجتماعیتضمینمیگردد. پایداریاجتماعیخودمشتملبرابعادونتایجپایداریاجتماعیوهمچنینپایداریفرهنگیاست. (صالحی ، محمدی ، 1384)
توسعهپایدار،روشزندگیوفرایندتصمیمسازیمبتنیبرمصرف گراییراکهصرفاًبرمبنایبازدهیاقتصادیاست،موردتردیدوتشکیکقرارمیدهدوزیرساختهایاخلاقیآنرافراترازالتزاماتمحیطیواقتصادیبرمیشمارد. درواقعتوسعهپایدار،فرایندیجامعومبتکرانهاستکهبایدبهصورت مداومنگرشوپوششیروبهجلوداشتهباشد.
1-3-8 توسعه پایدار در یک نگاه
در این بخش تمرکزواهدافویژههربعدازتوسعهپایدار به اختصاربیانمیشود :
دربعدمحیطی، تمرکزبرمنابعمحیطیومسئولیتحفظونگهداریازآنهاستکهبهپایداریمحیطیمنجرمیشود؛دربعداقتصادی،تمرکزبردسترسیبهاطلاعاتوامکاناتبهمنظورتحققعدالتوامکانرقابتپذیری است؛بهمنظورتحققپایداری اجتماعی،برعدالتاجتماعیوتساویحقوقتمرکزمیشود؛وبالاخره تمرکزرویکردپایداریفرهنگی،برهویتفرهنگیاستوهدفآندستیابیبهتنوعوتمایز،یابهبیان دیگرتحققتنوعفرهنگیاست.
1-3-9 پایداریمحیطیوتوسعهپایدار
ایدهپایداریمحیطیعبارتستاز: باقیگذاردنزمینبهبهترینشکلبراینسلآینده،بااینتعریفکهفعالیتانسانتنها زمانیازنظرمحیطیپایداراستکهبتواندبدونتقلیلمنابعطبیعییاتنزلمحیططبیعیاجرا شود.
پایداریمحیطیباهدفحفظمحیطزیستبرمواردزیرتاکیددارد :
- کاهشاتلافوپخشانرژیدرمحیط
- کاهشتولیدتاثیرگذارندههابرسلامتانسان
- استفادهازموادقابلبازگشتبهچرخهطبیعت
- رفعسموممواد
پایداریمحیطیدرعرصهکارمعماراننیزبااهدافزیرتبیینمی شود :
- مصرفمنابعانرژیدرکمترین
- استفادهازمصالحتجدید پذیر
- حفاظتوعرضهانرژیوبازیافتکاملآنبدونایجادآلودگی
اصلطراحیپایداربرایننکتهاستواراستکهساختمانجزئیکوچکازطبیعتپیرامونیاستوبایدبعنوانبخشیاز اکوسیستمعملکندودرچرخهحیاتقرارگیرد.
1-3-10 پیشینهمعماریپایدار
ریشههایاصلینهضتحفظمحیطزیستومعماریپایداربهقرن19 برمیگردد.جانراسکینوویلیامموریسوریچاردلتابیازپیشگاماننهضتمعماریپایدارمحسوبمیشوند.راسکیندرکتاب"هفتچراغمعماری"خودمیگویدکهبرایدستیابیبهرشدوپیشرفتمیتواننظمهارمونیکموجوددرطبیعتراالگو قرارداد.موریسبازگشتبهفضایسبزحومهشهروخودکفائیواحیایصنایعمحلیراتوصیهمیکرد. لتابیدریکیازبیانیههایرسایخودازمعمارانخواستهکهقدرنظموزیبائیطبیعترابدانند. همهاینپیشگامانازواژه"طبیعت"استفادهکردهاندوامروزتنهالغتیکهمیتواندبهخوبیجانشیناینواژهگردد"معماریپایدار"است. سالهابعدمعماراندیگرمانندفرانکلویدرایت،پیترآیزنمنو... عقایداینپیشگامانراادامهوگسترشدادند. ساختمانهاییکهبراساسمعماریپایدارطراحیشدهاندبرخلافساختمانهایثابتوقدیم،انعطافپذیروتاحدیسیالبودند. بهطوریکهطبقگفتهریچارد راجرز :ساختمانهاهمانندپرندگانکهدرزمستانپرهایخودراپوشمیدهندخودراباشرایطجدیدزیستیوفقدادهبراساسآنسوختوسازشانراتنظیمکنند.
1-3-10-1 معماری با رویکرد پایدار
رویکردیدرمعماریکهمطابقبرکاراییاصولاکولوژیکیپایدارومنابعطبیعیپایداربنانهادهشدهاستوطیزماناستفادهیکاربرانتاحدامکان تاثیراتناسازگارکمتریرابرطبیعتومحیططبیعیبگذاردوهمگامباطراحیارزشهاییمانندزیباشناسیمحیطجامعهسیاستواخلاقرادردل خودلحاظکردهباشدرامیتوانمعماریپایدارنامید. طباطبایی فخرالسادات، بررسیمولفههایپایداریدرمعماریزندیه، همایش معماری و شهرسازی و توسعه پایدار، 1392
ازجملهاصولمعماریپایدارمیتوانبهکاهشمصرفمنابعطبیعیوانرژیطراحیبنادرهماهنگیبا اقلیماستفادهازعواملطبیعیبرایایجادآسایشوآرامشاستفادهازمنابعتجدیدپذیرانرژیدربناطراحی درهماهنگیسایتتوجهبهایجادتغییراتدرزمیناستفادهازمصالحقابلبازیافت، حفاظتازطبیعتوکاهشتولیدسمومدرآناشارهکرد. (همان)
تفکرونگرشپایداریدرطراحیمعماریتلاشیبرایسازگار کردن طرحمعماریبامحیطزیست است. به تعبیردیگر، معماریپایدار استفاده ازابزارطراحیوشیوههایساختوساز وایجادرابطۀ مناسب بینمحیطو بناست که تأثیراتمنفی ساختوسازرادرمحیطزیستبهحداقلبرساندوباپاسخگویی به نیازهایاجتماعیوروحیوروانیافرادسبب رسیدن به اهدافتوسعۀپایدارشود.(خاتمی ، فلاح ، 1389)
1-3-10-2 طراحیپایدار
درتعاریفمطرحشدهبرایطراحیپایدارگاهیبیشتربرایدهپایداریمحیطیدرارتباطبامعماریتاکیدمیشودمثلادر تعریفزیرچنینآمدهاست؛ ساختمانپایدارساختمانیاستکهکمترینتاثیرات ناسازگاربرمحیططبیعیرادرطولعمرساختمانواستقرارمنطقهایوجهانیدارد.(www.sustainableenergy.org)
طراحیپایدارنوعیازطراحیاستکهقصدداردبهنیازهایامروزبدونآسیب رساندنبهمنابعنسلهایآیندهپاسخ دهد.درطراحیپایداربایدبهپایداری اجتماعی و اقتصادی به اندازه مصرف انرژی و تاثیر محیطی ساختمان ها و شهره اهمیت داده شود.(رجارز، 1383)
1-3-10-3 کیفیت؛اساسطراحیپایدار


طراحیپایدارهمانگونهکهذکرشدطراحیاستمردمیولذاکیفیتفضاهایداخلیساختماناهمیتویژهایمییابند. حالاینسوالمطرحاستکهکیفیتخوبچگونهحاصلمیآید؟بدونتردیدکیفیتمطلوببدونتوجهبهطبیعت،نورگیریمناسبفضاهاوتهویهمطبوعفراهمنمیآید. درضمناینکهازآنجاکهپایداریوماندگاریخودساختمانبعنوانیکپدیدهمدنظراست؛لذاساختنباکیفیتبالا،استفادهازمصالحیباقابلیتماندگاریطولانینیزبایددرنظرگرفتهشود. رسیدنبهچنینشرایطیبااستفادهازمدیریتکارآمدوبهکارگیریآخرینتکنولوژیهاصورتمیگیرد. دستیابیبهاستانداردهایبالایکیفیت،امنیتوآسایشکهدرواقعسلامتانسانهاراتامینمیکندازمهمتریناهدافمعماریپایداراست. درضمناینکهایننکتهرانبایدنادیدهگرفتکهبهرهگیریازتجربیاتگذشتگاندربهبودکیفیتمعماری،راهگشایدستیابیبهطراحیپایدارخواهدبود.(محمودی ، 1384)
طراحیپایدارتلاشیاستدرجهتایجادحداکثرآسایشافرادبابالابردنکیفیتزندگیوایجادکمترینلطماتبهمحیطپیرامون. تامینآسایشدرطراحیپایدارباایجادکمترینآلودگیمحیطزیستوبااستفادهازعواملطبیعیمیسرمیشود. (محمودی ، 1384)
1-3-10-4 اصولمعماریپایدار
- اینکهچگونهخانههایمانراطراحیومصالحآنراانتخابکنیمازمهمترینمسائلیاستکهآیندهساختساختمانهایمانراتحتتاثیرقرارمیدهد. معماریسبزدرچندسالاخیرموفقیتهاییقابلملاحظهداشتهاست. اینموفقیتهاشاملاشاعهتکنیکهایساختاریجدیدوفروشمصالحمتناسبباتفکرمعماریسبزاست.
بهطورکلیمعماریسبزبرمبنایچهاراصلاستواراست :
1-ازانرژیآبوبادوسایرمنابعطبیعیحفاظتکنیم2-سلامتمحیطزیستمانراتامینکنیم 3-اقتصادرادرکشوررشددهیم 4-کیفیتبالاییاززندگیبرایشهروندانارائهدهیم.
کهایناصولزیرمجموعهایازسهعاملساختاریوموثردرمعماریپایدار،یعنی :
-1جغرافیا2 –فرهنگ3 –معماریبومی،میباشند.بطورکلیفرآیندسبزاینگونهمطرحمیشودکهتمامیموضوعاتبهیکدیگروابستهبودهودرهرتصمیمگیریبایدتمامیجنبههایآنموردبررسیقرارگیردوبدینترتیب،ایدهبررسیاصولبصورتمجزاباآندرتضادقرارمیگیرد.درمجموعاصولگوناگونیدرایجادهرنوعسازهمطرحاستکهنقاطمشترکفراوانیرابرایبحثدارامیباشند،بااینحالموضوعاتارائهشدهمجموعهایازاصولمختلفیهستندکهدرنظرگرفتنآنهاسببایجادتوازنوپدیدآمدنمعماریسبزخواهدشد. درخصوصمعماریپایدارراهکارهایزیادیارایهشدهاست. دراینجاتنهابهتحلیلوبررسیمعماریپایدارازدودیدگاهدیدگاهکلیورزاناهارتکهخودنیزدرساختمانهایسبزساکنهستندودیدگاهبرنداوروبرتویلخواهیمپرداخت. برخیبناهادارایویژگیهاوخصوصیاتیهستندکهآنهارادرزمرهبناهایپایدارقرارمیدهدتعریفواصولیکهازدیدگاهکلیورزاناهارتبایدرعایتشودتایکبنابهعنواننمونهایازیکمعماریپایدارطبقهبندیشودعبارتستاز: 1)کوچکبیندیشید. 2)گرمایشساختمانباآفتاب. 3)راحتیوآسایشخودراحفظکنید. 4) استفادهازانرژیهایقابلبازیافت. 5) ذخیرهکردنآب. 6) استفادهازمصالحبومی. 7) استفادهازمصالحطبیعی. 8) حفظجنگلهایطبیعی. 9) استفادهازمصالحقابلبازیافت10 )بادوامبسازید.
معماری پایدار؛ معماری سازگار با محیط ( اقتصادی ، اجتماعی و محیطی ) – فرآیند خلق فضاست که طی آن منابع طبیعی ، در طول زمان ساخت و بهره برداری به کمترین حد آسیب می بیند . اصولی که باید رعایت شود تا یک بنا به عنوان یک معماری پایدار تلقی شود ،عبارتست از:
اصل اول- حفظ انرژی:
اولین اصل ناظر به استفاده از منابع حیاتی انسانی ،طبیعت وانرژی به منظور بهبود ارتقاءسطح زندگی برای همه ، حفظ واداره بهتر اکوسیستم ها وآینده ‌ای ‌سعادتمندتر ذکرشده است. برای تحقق اصل فوق در وهله اول می‌ بایست در مصرف منابع دقت نمود و در وهله دوم منابع باید به ترتیبی مورد استفاده قرار گیرند که مانده آنها در چرخه حیات قابل بازیافت بوده ومیزان آلایندگی بازمانده ها به حداقل برسد.درواقع بنا باید به‌ گونه‌ای ‌ساخته شود که نیاز ساختمان به سوخت‌‌های فسیلی را به حداقل برساند.
اصل دوم- هماهنگی با اقلیم :
بناها باید طوری طراحی شوند که با اقلیم ومنابع انرژی موجود در محل احداث هماهنگی داشته وکار کند.
اصل سوم- کاهش استفاده از منابع جدید مصالح:
ساختمان ها باید به گونه ای طراحی شوند که میزان استفاده از منابع جدید را تا حد ممکن کاهش داده ودر پایان عمر مفید خودبرای ساختن بناهای جدید ،خود به عنوان منبع جدید به کار روند.
اصل چهارم- بر آوردن نیازهای ساکنان:
در معماری پایدار بر آورد شدن نیازهای روحی وجسمی ساکنان از اهمیت خاصی برخوردار است.
اصل پنجم-هماهنگی با سایت:
بنا باید با ملایمت در زمین سایت خود قرار گیرد وبا محیط اطراف سنخیت داشته باشد.
اصل ششم-کل گرایی:
تمام اصول معماری پایدار باید در یک پروسه کامل- که منجربه ساخته ‌شدن محیط زیست سالم می‌شود-تجسم یابد.
از آنجا که دغدغه اصلی پایداری ،پایداری زیست محیطی ودر واقع توجه به شرایط اقلیمی است، بنابراین پروژه مذکور در واقع تلاشی‌است در چهت طراحی ساختمانی که به این شرایط پاسخگو باشد .
1-3-10-5 اهداف طراحی پایدار محیطی را می توان به ترتیب ذیل خلاصه کرد:
(برگرفته از احمدی،1385)
1- به حداکثر رساندن آسایش انسان به واسطه انجام: جذب نور روز، منظر دلپذیر، کیفیت مناسب هوا، عایق صوتی مناسب، کنترل مناسب هوا ، کنترل دلخواه رطوبت ، مراقبت های مؤثر کیفیتی و پیش بینی لازم ایمنی .
2- برنامه ریزی کارآمد جهت : سیلان وتحرک مناسب مصرف کنندگان در فضا ،ایجاد امنیت قابل تحقق ،سهولت در تغییرپذیری ، قابلیت پاسخگویی در برابر خواسته های مصرف کنندگان ، در هم آمیختگی سازه ساختمان با تأسیسات .
3- طراحی‌برای‌تغییر،توسط:طراحی‌ساده ومدولارکه خودرا بتواند با توسعه وافزایش نیازمندی‌ها وفق دهد،ایجاد سهولت جهت تغییر نقشه وکارکرد درون بنا.
4- به حداقل رساندن هزینه های جاری برای انرژی : با استفاده از حداکثر انرژی مجانی مانند نورروز،گرمای خورشید، باد ، کنترل تغییرات دما با عایق کاری حرارتی مناسب ، به کارگیری گیاهان ‌درداخل ساختمان .
5-تقلیل هزینه نگهداری ساختمان توسط: تجهیزات با عمر زیاد ،دسترسی مناسب برای تعمیر ونگهداری ، استفاده از مصالح بادوام.
6- حفاظت وبهبود بخشیدن به ارزش های طبیعی به واسطه : توجه به شرایط سبزوآبی، جمع آوری آب باران وبازیافت آب شیرین ، بازیافت مؤثر از فاضلاب وبه کارگیری آن.
7-به کارگیری امکانات ، برای تهویه طبیعی و بهترین استفاده از شیوه های انفعالی انرژی خورشیدی.
8-یافتن شیوه ها وموقعیت هایی در بستر طرح که بتوان درآن انرژی الکتریکی به دست آوردمانند استفاده از پنل‌های فتوولتاییک ولوله‌های‌خلأ.
9-ایجاد محیط مطبوع خارجی توسط به کارگیری سایبان برای مناسب سازی تابش تابستانی توسط سایبان‌های طبیعی ومصنوع.
1-3-10-6 اصولطراحیپایدار
(برگرفته از؛ محمودی،)1384
-شناختمکان؛طراحیپایدارباشناختیازمکانمطرحمیشودزیرااگرمابهمسائلظریفمکانیحساسیتداشته باشیممیتوانیمبدونتخریبدرآنساکنشویم.شناختمکانمانندجهتنوریکساختمانبهطراحیکمک کردهوباعثمحافظتمحیطیمیشودوحتیدسترسی هارانیزآسانترخواهدکرد.
- ارتباطباطبیعت؛درطراحیسایتکهچهدرونشهروچهدرمحیططبیعی ترباشد،طراحیهماهنگباطبیعت بازگشتبهزندگیمحیطیرادرخودداردوتاثیراتطراحیبهماکمکمی کندکهفضاییطبیعیداشتهباشیم.
- شناختفرایندهایطبیعی؛درطبیعتاتلافیوجودندارد.تولیدیکارگانیسمغذارابرایدیگریفراهممی سازدو بهعبارتیسیستمهایطبیعیچرخهبستهایدارند.باکاربافرایندهایزندهمابهنیازگونه هااحترامگذاردهوباطراحی کهبتواندخودرادرچرخهطبیعتقراردهد،طراحیرابهزندگیبازگشتمیدهیم.
- شناختتاثیراتمحیطی؛طراحیپایدارکوششیجهتداشتنشناختیازتاثیراتمحیطیباارزیابیسایتاست. تاثیراتمنفیمحیطیمیتواندباکاراییانرژیتجدیدپذیر،تکنولوژیساختارهاوانتخابمصالحپایدارتخفیفپیدا کند.
-شناختمردم؛طراحیپایداربایدگسترهوسیعیازفرهنگها،نسلها،مذاهبوعاداتمردمیکهآنرابکارمیبرندویا درآنساکنمیشوندراموردتوجهقراردهدوایننیازمندحساسیتبهنیازهایمردموجامعهاست.
طراحی پایدار همکاری متفکرانه معماری با مهندسی مکانیک، برق و سازه است. علاوه بر فاکتور‌های متداول طراحی مانند زیبایی، تناسب و بافت و سایه و نور و امکاناتی که باید مد نظر قرار گیرند، گروه طراحی باید به عوامل طولانی مدت محیطی، اقتصادی و انسانی توجه نموده و اصول اولیه آنرا که به قرار زیر است، مد نظر قرار دهد:
• درک محیط:
طراحی پایدار با درک از محیط آغاز می‌شود. اگر ما به امکانات محیطی که در آن هستیم آگاه باشیم می‌توانیم از صدمه زدن به آنها جلوگیری کنیم. درک محیط باعث مشخص شدن مراحل طراحی از جمله جهت قرارگیری نسبت به خورشید و چگونگی قرارگیری ساختمان در سایت و حفظ محیط پیرامون و دسترسی سیستم نقلیه و پیاده می‌گردد.
• ارتباط با طبیعت:
چه ساختمان در داخل محیط شهری باشد و چه در یک محیط‌ طبیعی‌تر، ارتباط دادن طبیعی به محیط طراحی شده روح و جان می‌بخشد.
• درک روندهای موجود در طبیعت:
در سیستم موجود در طبیعت زباله موجود نیست. لاشه یک موجود، غذاییک موجود دیگر می‌شود. به بیان دیگر موجب احترام بشر به نیازهای انواع گونه‌های طبیعــــی می گردد. روندهایی که باعث احیـــا می‌شوند تا ضایع کردن، به بیشتر زنده مــاندن ما می انجامند.
• درک تأثیرات محیطی:
طراحی پایدار سعی در درک تأثیرات محیط از طریق ارزیابی و تحلیل سایت دارد :ارزیابی انرژی مصرفی، سمیت مصالح و تکنیک‌های ساختمان سازی .بطوریکه تأثیر منفی محیطی را می‌توان از طریق استفاده مصالح ساختمان سازی پایدار، مصالح با سمیت کمتر و مصالح ساختمانی قابل بازیافت کاهش داد.
• روند مشارکتی طراحی:
طراحان پایدار، اهمیت توجه به هر نظری را می‌دانند.
همکاری با مهندسین مشاور و متخصصین دیگر در مراحل اولیه طراحی صورت می‌پذیرد. طراحان همچنین به نظرات ساکنین محلی و همسایگان محلی نیز توجه می‌کنند.
• درک مردم:
طراحان پایدار باید به فرهنگ و دین و نژاد مردمی که قرار است برای آنها طراحی کنند، توجه کنند.
بنابراین معماری پایدار ترکیبی چند ارزشی در بر دارد:
زیبایی شناسی، محیط، اجتماع، سیاست و به عبارتی طراحی و ساختمان سازی هماهنگ با محیط. یک معمار باید زیرکانه چند فاکتور را در نظر بگیرد: مقاومت و پایداری و طول عمر بنا، مصالح مناسب، و مفهوم و کانسپت. تمام اصول معماری پایدار باید در یک پروسه کامل – که منجر به ساخته شدن محیط زیست سالم می شود- تجسم یابد.
1-3-11 ساختمان پایدار
ساختمانپایداراینگونهتعریفمیشود: " خلقومدیریتمدبرانهیکمحیطساختمانیسالمبرپایهبهرهوریصحیحازمنابعواصولزیستمحیطی." هدفیکساختمانپایدارایناستکهبواسطهبهرهوریصحیحازانرژیومنابعطبیعیتأثیرسوءخودرابرمحیطزیستکاهشدهد.
یکی از اساسی ترین اصولطرحپایدارعبارتنداز:
استفادهخردمندانهاززمین،بهحداقلرساندنبهرهبرداریازمنابعتجدیدناشدنی،ارتقاءکیفیتمحیطزیستطبیعی،ازبینبردنیابهحداقلرساندنمصرفموادسمی،ترویجزندگیسالم،اقتصادیبودنساختوسازویاراهاندازیمجددیکساختمان،بکارگیریانرژیهایطبیعیودارایچرخهزیستی،جلوگیریازآلودگیصوتی،هماهنگسازیساختمانبامحیطوتاحدامکاناستفادهازتکنیکهایساختومصالحبومی.

—178

(بلخاریقهی، حسن؛ 1388) در کتابی تحت عنوان «مبانی عرفانی هنر و معماری اسلامی» که توسط انتشارات سازمان تبلیغات اسلامی، حوزه هنری سوره مهر به چاپ رسیده؛ به بحث در مورد وحدت وجود و وحدت شهود و کیمیای خیال پرداخته است و در فصل نهم این کتاب در مورد قدر (هندسه مقدس در معماری قدسی) و هندسه مقدس در معنا و معماری بحث میکند. در آخر به بحث در مورد منابع و بنیانهای هندسه مقدس میپردازد.
(مهدیزاده سراج، فاطمه، فرهاد تهرانی و نیما ولیبیگ؛ 1390) در پروژه - ریسرچای تحت عنوان «بکارگیری مثلثهای هنجار در محاسبات ریاضی و پیادهسازی هندسه در ساخت و اجرای معماری سنتی ایران» که در نشریه مرمت بافتهای تاریخی، فرهنگی شماره(اول) به چاپ رسیده؛ به چگونگی بکارگیری مثلث هنجار با استفاده از ابزار ساده و در دسترس معماران و همچنین به چگونگی اجرای تناسبات و تقسیمبندیها در معماری سنتی بدون داشتن ابزار امروزی میپردازد. در این پروژه - ریسرچهمچنین با بررسی جایگاه هندسه در نزد معماران، ثابت میکند که معماران گذشته با آشنایی به دانش هندسه و نیز توانمندی در عملی کردن روابط هندسی، در پی همخوان کردن روشهای هندسه نظری با ابزار خود بودهاند.
(بمانیان، محمدرضا، هانیه اخوت و پرهام بقایی؛ 1390) در کتابی تحت عنوان «کاربرد هندسه و تناسبات در معماری» که بوسیله انتشارات هله/طحان به چاپ رسیده؛ ضمن اشاره به پیشینه تاریخی بهرهگیری از هندسه و تناسبات در معماری، به بحث در مورد هندسه و تناسبات و کاربردهای آن در معماری و به ویژه معماری ایرانی پرداخته است.
1-2-2) سوابق موضوع تحقیق در بخش طراحیجدول(1-1): برخی سوابق طراحی معماری که امکان ارتباط محتوایی – مضمونی با پروژه را دارد.سال معمار شهر/کشور پروژه تصاویر و مدارک پروژه توضیحات و ویژگیها
2010 گروه معماریEDGE Nbbj, Studio پنسیلوانیا/آمریکا مرکز پژوهشهای پایداری Masgaro 349256159500 1. فضاهای آزمایشگاهی به گونهای طراحی شده که امکان فعالیتهای گروهی برای پژوهشگرانی که از سراسر دنیا به آن مراجعه میکنند فراهم باشد.
2. آزمایشگاه دارای حداکثر انعطاف پذیری جهت تغییرات آتی.
3. فضاهای مختلف مرکز در عین استقلال، ارتباط مناسب با یکدیگر دارند.
2009 مارسل برویر لاگاود/فرانسه مرکز تحقیقات آی.بی.ام 736605651500 1. سیستمی از واحدهای بتنی که هم وزن سقف را تحمل و هم در مقابل تابش تند آفتاب مقاومت میکند.
2. واحدهای بتنی بزرگ هستند و فضا برای نصب سیستم تهویه و غیره را فراهم میکنند.
3. ستونهای چنگالی بتنی مطابق با سطح ناهموار و صخرهای زمین.
2008 Erginoglu & Calisqar استانبول/ترکیه مرکز تحقیقات استانبول 2355859334500 1. ساختمان به عنوان نمایشگاهی از تکنولوژی.
2. رعایت اصول معماری پایار.
2006 دفتر معماری T&Z استرالیا مرکز تحقیقات تکنولوژی استرالیا 730254635500 1. طراحی نمادین از محیط پیرامون و سمبلهای فرهنگی منطقه.
2. رعایت اصول معماری پایدار.
2004 رافائل وینولی نیویورک/آمریکا مرکز بینالمللی مطالعات اقلیمی 5143541402000 1. قرارگیری بر روی تپه سنگی دید زیبا به رودخانه هادسون.
2. تبعیت سازه کم ارتفاع یک طبقه آن از مرزهای طبیعی سایت.
3. فرم ساختمان از یک سری خرپاهای چوبی نزدیک به هم تشکیل شده است.
4. فرم طبقات دارای هماهنگی نزدیکی با فرم طبیعی تبه میباشد.
5. ساختمان از دو بال تشکیل یافته که در امتداد تپهها گسترش یافته و در محل مرکز با تلاقی یکدیگر، لابی ورودی اصلی را بوجود آوردهاند.
1959-1965 لویی کان فیلادلفیا/آمریکا مؤسسه علمی سالک برای پژوهشهای زیستشناسی 31757683500 1. تفکیک فضاها بر حسب درجهبندی کاربری آنها.
2. آزمایشگاهها به منظور عملیات پژوهشی به صورت گروهی در کنار هم قرار گرفتهاند.
3. تأسیسات فنی از قبیل آب و فاضلاب و برق و غیره از داخل سازه باربر عبور میکند.
4. اولویت دسترسی بر اساس عملکرد فضاها میباشد.
1957-1961 لویی کان فیلادلفیا/آمریکا آزمایشگاههای پژوهشهای پزشکی ریچارد دز 1587512192000 1. تمایز و جدایی کامل میان فضاهای اصلی با فضاهای خدماتی.
2. راهحلهای ورود نور طبیعی به داخل ساختمان.
3. ترکیب کلی فضای معماری با اسکلت باربر و تأسیسات ساختمان.
4. رابطه بین فرم بنا و مصالح با سیستم ساختمانی
5. اندیشه برای توسعه احتمالی آینده.
مأخذ: براساس تحقیقات پژوهشی نگارنده.
1-3) فرضیهها1- اصول اخلاق حرفهای چه قابلیتهایی میتواند در طراحی معماری پژوهشکده اخلاق حرفهای و بهبود رعایت اصول اخلاق حرفهای در علوم مختلف داشته باشد؟
2- قابلیتهای اخلاق و اخلاق اسلامی در طراحی معماری پژوهشکده اخلاق حرفهای و بهبود و افزایش رعایت اخلاق در علوم مختلف چیست؟
3- با توجه به هندسه هنر و معماری اسلامی چگونه میتوان فضای معماری بوجود آورد؟
1-4) اهداف تحقیق1-4-1) هدف کلیطراحی معماری پژوهشکده اخلاق حرفهای در شهر تبریز با رویکردی به هندسه هنر و معماری اسلامی ایران.
1-4-2) اهداف جزئیهدف علمی: تدوین طرح معماری برای پژوهشکده اخلاق حرفهای با توجه به اصول هندسه اسلامی و اخلاق حرفهای.
هدف کاربردی: بهرهگیری از هندسه اسلامی در طراحی پژوهشکده اخلاق حرفهای.
ضرورت آموزشی: ضرورت آموزش اصول اخلاق حرفهای در تمامی علوم
ضرورت طرح معماری: با توجه به ضرورت اخلاق در جامعه اسلامی و علوم مختلف نیاز به طراحی در این مقطع و ارائه طرحی به منظور ایجاد فضای معماری با بهرهگیری از هندسه اسلامی که یکی از راههای زیبایی بنا و آن مؤلفهای از اخلاق است، ضروری مینماید.
1-5) متغیرهای تحقیقمتغیر های کمی: ابعاد و تناسبات هندسی در هنر و معماری اسلامی ایران، معیارهای کمی اخلاق اسلامی از نظر تعداد عددی.
متغیرهای کیفی: کیفیت هنر معماری اسلامی ایران، معیارهای کیفی اخلاق، اخلاق حرفهای.
متغیرهای مستقل: طراحی معماری، طرح معماری پژوهشکده اخلاق حرفهای، مطالعات اخلاق اسلامی.
متغیرهای وابسته: هندسه هنر و معماری اسلامی ایران، اقلیم شهر تبریز.
متغیرهای مداخلهگر: تناسبات طلایی، نظام پیمون.
1-6) جامعه آماریجامعه آماری تمامی پژوهشکدهها و مراکز تحقیقاتی میباشد. البته نمونهای عینا مشابه با موضوع وجود ندارد.
1-7) نمونه آمارینمونه مشابه پروژه در شهر تبریز وجود ندارد ولی میتوان برخی سوابق طراحی معماری که ارتباط محتوایی مضمونی با پروژه را دارد، نام برد. بنابرین نمونه آماری تعداد 10 پژوهشکده و مرکز تحقیقاتی در نقاط مختلف جهان انتخاب شده است. از جمله:
- مرکز پژوهشهای پایداری Masgaro در پنسیلوانیای آمریکا که توسط گروه معماریEDGE Nbbj, Studio در سال 2010 ساخته شده است.
- مؤسسه علمی سالک برای پژوهشهای زیستشناسی در فیلادلفیا آمریکا که توسط لویی کان در سالهای 1959-1965 ساخته شده است.
- آزمایشگاههای پژوهشهای پزشکی ریچارد دز در فیلادلفیا آمریکا که در بین سالهای 1957- 1961 توسط لویی کان ساخته شده است.
- مرکز تحقیقات آی.بی.ام در لاگاود فرانسه که در سال 2009 توسط مارسل برویر ساخته شده است.
- مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در تهران
- ...
1-8) ابزارهای اندازهگیریمطالعات پایانامه به صورت کیفی میباشد و دارای ابزار اندازهگیری نمیباشد.
1-9) بهرهوران1- شهرداری تبریز
2- آموزش و پرورش استان آذربایجان شرقی
3- سازمان ارشاد اسلامی آذربایجان شرقی
4- مراکز آموزشی - پژوهشی
5- دانشگاه آزاد اسلامی
6- سازمان میراث فرهنگی آذربایجان شرقی
7- وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی
8- پژوهشکده مطالعات فرهنگی و اجتماعی
9- پژوهشکده علم، فلسفه و اخلاق مهندسی دانشگاه صنعتی امیر کبیر
10- دانشگاه آزاد اسلامی تبریز
11- مرکز تحقیقات اخلاق و حقوق پزشکی
12- پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات اجتماعی جهاد دانشگاهی
13- مؤسسه پژوهشی حکمت و فلسفه ایران
14- دانشگاه قم
15- دانشگاه شهید مطهری تهران
16- پژوهشکده هنر، معماری و فرهنگ
17- مرکز ملی مطالعات جهانی شدن
18- دانشگاه تهران
19- آموزش و پرورش استان آذربایجان شرقی
20- آموزش و پرورش شهرستان سراب
21- دانشگاه فنی و حرفهای سراب
1-10) روش کار1-10-1) نوع روش تحقیقبا توجه به اینکه پژوهش حاضر از فصول مختلفی تشکیل شده است لذا روش تحقیق نسبت به فصول با روند مطالعاتی- تحلیلی به تجزیه و تحلیل و تلفیق اطلاعات پرداخته است و در نهایت جمعبندی حاصله را در طرحی استفاده نموده است.
برای بخش مبانی نظری از شیوههای تحلیلی-توصیفی و برای بخش طراحی معماری از شیوه مطالعات میدانی و پیمایشی استفاده شده است.
1-10-2) روش گرد آوری اطلاعاتکتابخانهای- میدانی
در بخش کتابخانهای با مراجعه به کتابها، نشریات، پایانامهها و دیگر ابزارهای مرتبط به موضوع به گردآوری اطلاعات پرداخته شده است.
جمعآوری اطلاعات میدانی نیز با مراجعه به محل و تکمیل اطلاعات پایه صورت گرفته است.
1-10-3) ابزار گردآوری اطلاعات- کتابها و نشریات، پایانامههای مرتبط با موضوع، اینترنت
- حضور در محل، مصاحبه و مشاهدات عینی و عکاسی و ...
1-10-4) روش تجزیه و تحلیل اطلاعات- انتخاب سایت مورد نظر و بررسی دسترسیهای منطقه در ارتباط با طرح
- گرداوری دادههای لازم در مورد سایت و بررسی نیازها و مشکلات آن
- مطالعات اقلیمی سایت
- تجزیه و تحلیل ویژگیهای کالبدی سایت جهت طراحی
- استخراج برنامه فیزیکی طرح با توجه به نیازهای خاص منطقه
- بررسی و مطالعه کامل نمونههای موردی و گردآوری شده
- تدوین آلترناتیوهای طراحی با توجه به نمونهها و اهداف طرح با ساخت ماکتهای اتود و ترسیمات مختلف طراحی
- تدوین طرح نهایی و ترسیم احجام و نقشههای مربوطه طرح
- در نهایت ارائه طرح نهایی با استفاده از نرم افزارهای Auto Cad، 3d Max، V-ray، Photoshop Word,.
8178808375015شکل(10-16): پوستر«یک»
شکل(10-16): پوستر«یک»
s
8464558403590شکل(10-17): پوستر«دو»
شکل(10-17): پوستر«دو»

6845308384540شکل(10-18): پوستر«سه»
شکل(10-18): پوستر«سه»

فهرست منابعمنابع فارسی
آراسته، حمیدرضا، عبدالرحیم نوهابراهیم و علیرضا مطلبیفرد، 1388و1389، بررسی وضعیت اخلاق آموزشی اعضای هیئت علمی دانشگاههای دولتی شهر تهران، نشریه راهبرد فرهنگ، شماره8و9: 203-219.
آزاد، اسدلله، 1381، دایره المعارف کتابداری و اطلاعرسانی، جلد1، ویراستار دکتر عباس حری، تهران: کتابخانه ملی جمهوری اسلامی ایران.
آهنگرسرویس، فائقه، 1390، طراحی مرکز تحقیقات تکنولوژی معماری با رویکرد انطباقپذیری با شرایط محیطی و عملکردی، پایانامه کارشناسی ارشد معماری، استاد راهنما: مازیار آصفی، تبریز، دانشگاه هنر اسلامی تبریز.
آیتاللهی، حبیبالله، 1391، پروژه - ریسرچ«مروری بر تاریخ نگارگری ایرانی-اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درستگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص25-34.
ایزوتسو، توشیهیکو، 1360، ساختمان معنایی مفاهیم اخلاقی-دینی در قرآن، ترجمه: فریدون بدرهای، انتشارات قلم.
ابراهیمیدینانی، غلامحسین، 1391، پروژه - ریسرچ«رویکرد حکمت اشراق به هنر اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درستگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص82-93.
ابوالقاسمی، لطیف، 1374، معماری ایران در سخن چهار نسل از معماران صاحبنظر، مجله آبادی، شماره19: 4-46
اتینگهاوزن، ریچارد و الگ گربار، 1378، هنر و معماری اسلامی، ترجمه: یعقوب آژند، چاپ اول، تهران: انتشارات سمت.
احمدی، خدابخش و همکاران، 1389، بررسی میزان شناخت مشاوران و روانشناسان از اصول اخلاق حرفهای، نشریه تازهها و پژوهشهای مشاوره، جلد9، شماره34: 49-67.
اردلان، نادر و لاله بختیار، 1380، حس وحدت(سنت عرفانی در معماری ایرانی)، ترجمه: حمید شاهرخ، اصفهان: نشر خاک.
اعوانی، غلامرضا، 1375، حکمت و هنر معنوی(مجموعه مقالات)، تهران: انتشارات گروس.
اقبال، عباس، 1378، تاریخ مغول، تهران: امیرکبیر.
اکبری، فاطمه و همکاران، 1389، معرفت روحانی و رمزهای هندسی، نشریه علمی پژوهشی پژوهشنامه زبان و ادب فارسی(گوهر گویا)، سال چهارم، شماره1، پیاپی13: 1-22.
اکرمی، غلامرضا، 1382، تعریف معماری گام اول آموزش(چالشها و تناقضات)، نشریه هنرهای زیبا، شماره16: 33-48.
البوزجانی، ابوالوفا محمدبنمحمد، 1376، هندسه ایرانی(کاربرد هندسه در عمل)، ترجمه: علیرضا جذبی، تهران: انتشارات سروش.
الاسعد، محمد، 1376، کاربردهای هندسه در معماری مساجد، ترجمه: سعید سعیدپور، فصلنامه هنر، شماره33: 34-53.
السعید، عصام و عایشه پارمان، 1377، نقشهای هندسی در هنر اسلامی، ترجمه: مسعود رجبنیا، چاپ دوم، تهران: انتشارات سروش.
امامیجمعه، سیدمهدی، 1391، پروژه - ریسرچ«رویکرد حکمت متعالیه به هنر اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درستگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص95-128.
امیرکبیری، علیرضا و سهیلا داروئیان، 1390، برداشتهای اخلاق حرفهای مدیران در کسب و کارهای کوچک و متوسط، فصلنامه اخلاق در علوم و فناوری، سال ششم، شماره1: 84-94.
انصاریان، حسین، 1382، زیباییهای اخلاقی، قم: انتشارات دارالعرفان.
انوری، حسن، 1381، فرهنگ بزرگ سخن، چاپ اول، جلد اول، تهران: انتشارات سخن.
انوری، حسن، 1382، فرهنگ بزرگ سخن، چاپ دوم، جلد هشتم، تهران: انتشارات سخن.
بانیمسعود، امیر، 1388، معماری معاصر ایران در تکاپوی بین سنت و مدرنیته، چاپ اول، تهران: نشر هنر معماری قرن.
بحرینی، نسرین، 1389، پروژه - ریسرچ«مبانی اخلاقی آزمونسازی در نظام آموزشی ایران»، در کتاب «اخلاق کاربردی در ایران و اسلام»، به اهتمام: احدفرامرز قراملکی، تهران: پژوهشکده مطالعات فرهنگی و اجتماعی، صص73-97.
بروک، اریک، 1387، نقوش هندسی اسلامی، ترجمه: بهروز زبیحیان، تهران: انتشارات مازیار.
بزرگمهری، زهره، 1371، هندسه در معماری، تهران: انتشارات سازمان میراث فرهنگی.
بلخاریقهی، حسن، 1390، هویت معنایی و معنوی معماری، نشریه اطلاعات (حکمت و معرفت)، شماره69: 13-20.
بلخاریقهی، حسن، 1388، مبانی عرفانی هنر و معماری اسلامی. چاپ اول. تهران: سازمان تبلیغات اسلامی، حوزه هنری سوره مهر.
بلخاریقهی، حسن، 1384، جایگاه کیهانشناختی دایره و مربع در معماری مقدس (اسلامی)، نشریه هنرهای زیبا، شماره24: 5-14.
بلوم، جاناتان و دیگران، 1389، تجلی معنا در هنر اسلامی، ترجمه: اکرم قیطاسی، چاپ اول، تهران: انتشارات سوره مهر.
بمانیان، محمدرضا، هانیه اخوت و پرهام بقایی، 1390، کاربرد هندسه و تناسبات در معماری، چاپ اول، تهران: انتشارات هله/طحان.
بمانیان، محمدرضا و سیدهفاطمه عظیمی، 1389، انعکاس معانی منبعث از جهان بینی اسلامی در طراحی معماری، فصلنامه مطالعات شهر ایرانی اسلامی، شماره2: 39-48.
بورکهارت، تیتوس، 1370، پروژه - ریسرچ«ارزشهای جاودان در هنر اسلامی»، در کتاب «جاودانگی و هنر» ترجمه: سیدمحمد آوینی، تهران: انتشارات برگ. صص13-26.
بورکهارت، تیتوس، 1365، هنر اسلامی، ترجمه: مسعود رجبنیا، تهران: انتشارات سروش.
بهادرینژاد، مهدی، 1388، اخلاق مهندسی و مهندسی اخلاق، تهران: انتشارات یزدا.
بهشتی سیدمحمد و مهرداد قیومیبیدهندی، 1388، فرهنگنامه معماری ایران در مراجع فارسی(1). اصطلاحات و مفاهیم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری(متن).
بینگلی، کورکی، 1388، معماری و حریق، ترجمه: حسن محمدی، چاپ اول، تهران انتشارات یزدا.
بینگلی، کورکی، 1388، تهویه مطبوع برای معماران، ترجمه: رامین تابان، چاپ دوم، تهران: انتشارات یزدا.
بیهقی، 1376، شورای پژوهشهای ملی کشور.
پاپادوپلو، ا، 1386، معماری اسلامی، ترجمه: حشمت جزنی، چاپ اول، مرکز نشر فرهنگی رجاء.
پازوکی، شهرام، 1391، پروژه - ریسرچ«رویکرد عرفانی به هنر اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درستگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص53-60.
پاکباز، روئین، 1378، دایراهالمعارف هنر(نقاشی، پیکرهسازی، گرافیک)، چاپ اول، تهران: مؤسسه فرهنگ معاصر.
پوپ، آرتور، 1388، معماری ایران، ترجمه: غلامحسین صدریافشار، چاپ هشتم، تهران: نشر اختران.
پوریانسب، امیر، 1379، اصول اخلاق حرفهای، نشریه حسابدار، سال چهاردهم، شماره 137: 18-22 و 70-73
پیرداده، احسانالله، 1384، آیین رفتار حرفهای، نشریه کانون(ماهنامه کانون سردفتران و دفتریاران)، سال چهل و هشتم، شماره59: 70-77.
پیرنیا، محمدکریم، 1384، سبکشناسی معماری ایرانی، تهران: سروش دانش.
توسلی، محمود، 1383، هنر هندسه: پویایی اشکال، احجام کروی ابوالوفای بوزجانی، چاپ اول، تهران: انتشارات پیام.
تهرانی، علی، بیتا، اخلاق اسلامی، مشهد: کانون نشر کتاب، جلد اول.
چمران، مهدی، 13؟، اخلاق حرفهای و هنر قدسی: باورها و مفاهیم ریشهدار در معماری اسلامی ایران، نشریه همشهری معماری، شماره11.
حاجیقاسمی، کامبیز، 1391، پروژه - ریسرچ«مروری بر تاریخ معماری ایرانی-اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درستگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص35-52.
حاجیقاسمی، کامبیز، 1375، هندسه پنهان در نمای مسجد شیخ لطفالله، نشریه صفه، سال ششم، شماره21و22: 29-33.
حائری شیرازی، محمدصادق ابن عبدالحسین، 1361، درسهایی از اخلاق، تهران: انتشارات دفتر تحکیم وحدت.
حبیبی، حسن، 1381، تأملاتی درباره مطالعات مربوط به هنر اسلامی، مجموعه مقالات اولین همایش هنر اسلامی، دانشگاه تربیت مدرس-فرهنگستان هنر، به اهتمام: دکتر محمد خزایی، تهران: انتشارات مؤسسه مطالعات هنر اسلامی، ص9-36.
حجازی، مهرداد، 1387، هندسه مقدس در طبیعت و معماری ایرانی، مجله تاریخ علم، شماره7: 15-36.
حجت، عیسی، 1391، سنت و بدعت در آموزش معماری، چاپ اول، تهران: مؤسسه انتشارات دانشگاه تهران.
حسینی شیرازی، سیدمحمد، بیتا، اخلاق اسلامی، ترجمه: علی کاظمی، قم: انتشارات یاس زهرا(ع).
حقپناه، رضا، 1381، اخلاق حرفهای در مدیریت علوی، در گفتگو با دکتر احد فرامرزقراملکی، نشریه اندیشه حوزه، سال هفتم، شماره3و4: 63-78.
حناییکاشانی، محمدسعید، 1391، پروژه - ریسرچ«رویکردهای هرمنوتیکی به هنر اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درستگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص337-360.


خاکپور، مژگان و محمد خزایی، 1389، وحدت و کثرت در هنر اسلامی با نگاهی به آثار بورکهارت، نشریه کتاب ماههنر، شماره 145: 16-27.
خاکزند، مهدی و امیراحمد احمدی، 1386، نگاهی اجمالی به رویکرد میان طبیعت و معماری، نشریه باغ نظر، سال چهارم، شماره8: 35-47.
خزایی، محمد، 1379، ارتباط بین هنر و دین در دوره اسلامی ایران، نشریه فرهنگ یزد، سال سوم، شماره8و9: 6-11.
خمینی، روح الله، 1378، اخلاق و تهذیب روحانیت از دیدگاه امام خمینی(قدس سره)، قم: انتشارات تسنیم.
دادور، ابوالقاسم و نصرتالملوک مصباحاردکانی، 1385، بررسی نقوش و شیوه تزیین توپی گچی ته آجری در بناهای دوره سلجوقی و ایلخانی، نشریه هنرهای زیبا، شماره26: 85-92.
درخشانی، لعبت، 1389، پروژه - ریسرچ«مسئولیت اخلاقی در کتابخانهها و مراکز اطلاعرسانی»، در کتاب «اخلاق کاربردی در ایران و اسلام»، به اهتمام: احد فرامرزقراملکی، تهران: پژوهشکده مطالعات فرهنگی و اجتماعی، صص607-؟.
دستغیب شیرازی، سید عبدالحسین، بیتا، اخلاق اسلامی، قم: انتشارات مؤسسه مطبوعاتی دارالکتاب.
دفتر نظارت و ارزشیابی سازمان، 1377، فعالیت علمی و اجرایی پژوهشکده تبریز، تبریز: سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران.
دفت، ریچارد ال، 1374، تئوری سازمان و طراحی ساختار، ترجمه علی پارسائیان و سید محمد اعرابی، تهران: مطالعات پژوهشهای بازرگانی.
دهخدا، علی اکبر، 1328، لغت نامه دهخدا، جلد5، تهران: مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.
دهخدا، علیاکبر، 1377، لغتنامه دهخدا، جلد15، تهران: مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.
دیبا، داراب، 1378، الهام و برداشت از مفاهیم بنیادی در معماری ایران، فصلنامه معماری و فرهنگ، شماره1: 97-106.
دیبا، کامران، 1382، فرهنگ و اخلاق در معماری، مجله معمار، شماره21: 12-14.
راودراد، اعظم، 1391، پروژه - ریسرچ«رویکرد جامعهشناسانه به هنر اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درسگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص293-335.
ربیعی، هادی، 1391، جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درسگفتارها)، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن».
رشیدپور، مجید، 1385، مبانی اخلاق اسلامی، تهران: انتشارات انجمن اولیا و مربیان.
رهنورد، زهرا، 1390، حکمت هنر اسلامی، چاپ هفتم، تهران: انتشارات سمت.
ریسمانباف، امیر، 1388، مقدمهای بر اخلاق حرفهای در کتابداری و اطلاعرسانی(با تأکید بر دو مؤلفهی نظریه و آموزش)، نشریه پیام کتابخانه، شماره57: 49-76.
زمرشیدی، حسین، 1373، طاق و قوس در معماری ایران، چاپ دوم، تهران: سازمان انتشارات کیهان.
زینالدین، محمدامین، 1367، اخلاق در مکتب امام جعفر صادق(ع)، ترجمه: عقیقی بخشایشی، مرکز چاپ و نشر سازمان تبلیغات اسلامی.
سادات، محمدعلی، 1367، اخلاق اسلامی، تهران: انتشارات سمت.
ساکی، رضا، 1390، اخلاق در پژوهشهای آموزشی و مؤلفههای آن، فصلنامه اخلاق در علوم و فناوری، شماره 2.
سرتیپیپور، محسن، 1387، بنمایههای هنر اسلامی در اندیشه تیتوس بورکهارت، مجله صفه، شماره46: 91-100.
سرمدی، محمدرضا و عذرا شالباف، 1386، اخلاق حرفهای در مدیریت کیفیت فراگیر، فصلنامه اخلاق در علوم و فناوری، سال دوم، شماره3و4: 99-110.
سعیدی رضوانی، نوید، 1380 ، قلب شهر، شناخت و دخالت، مجله شهرداریها، شماره 34: 77-81
سعیدیان، عبدالحسین، 1388، دائرهالمعارف بزرگ نو، چاپ سوم، جلد دهم، انتشارات آرام-علم و زندگی.
سعیدیان، عبدالحسین، 1387، دائرهالمعارف نو، تهران: انتشارات علم و زندگی.
سلطاندوست، محمدرضا، 1387، طبقهبندی تجهیزات و سیستمها، چاپ دوم، تهران: انتشارات یزدا.
سلطانزاده، حسین، 1376، تبریز خشتی استوار در معماری ایران، چاپ اول، تهران: دفتر پژوهشهای فرهنگی.
شاطریان، رضا، 1389، طراحی و معماری فضاهای آموزشی، تهران: سیمای دانش.
شرکت مشاور عرصه، 1372، طرح جامع شهر تبریز.
شریفی، احمدحسین، 1390، چیستی اخلاق کاربردی، نشریه معرفت اخلاقی، سال دوم، شماره3: 83-96.
شعاری نژاد، علی اکبر، بیتا، فرهنگ علوم رفتاری، ذیل"اخلاق حرفه ای"، بیجا، بینا.
شیرمحمدی، مهدی و عزتالله اصغریزاده، 1389، آسیبشناسی اخلاق حرفهای در شرکتهای مشاور(معماری سازمانی)، فصلنامه اخلاق در علوم و فناوری، سال پنجم، شماره1و2: 74-83.
صدری افشار، غلامحسین، بیتا، فرهنگ فارسی امروزی، ذیل "اخلاق حرفه ای"، بیجا، بینا.
صدریافشار، غلامحسین، نسرین حکمی و نسترن حکمی، 1373، فرهنگ فارسی امروز، چاپ اول، ویرایش دوم، تهران: مؤسسه نشر کلمه.
طاهباز، منصوره و شهربانو جلیلیان، 1387، اصول طراحی معماری همساز با اقلیم در ایران با رویکرد به معماری مسجد، تهران: انتشارات دانشگاه شهید بهشتی.
طباطبائی، سید محمد حسین، 1356، آموزش دین(اخلاق-احکام)، قم: جهان آرا.
عابدی سروستانی، احمد، منصور شاهولی و مصطفی محقق داماد، 1386، ماهیت و دیدگاههای اخلاق زیست محیطی با تأکید بر دیدگاه اسلامی، فصلنامه اخلاق در علوم و فناوری، شماره3و4: 59-72.
عزیزی، نعمتاله، 1388 و 1389، اخلاق حرفهای در آموزش عالی: تأملی بر راهبردهای بهبود استانداردهای اخلاقی در آموزشهای دانشگاهی، نشریه راهبرد فرهنگ، شماره8و9: 173-201.
عفتی آغمیونی، مریم، 1390، اخلاق اسلامی، تهران: انتشارات مؤسسه فرهنگی هنری دانشپذیر.
علیآبادی، محمد، 1386، هندسهی جاویدان(یا هندسهی آسمانی) در معماری اسلامی، نشریه بینالمللی علوم مهندسی دانشگاه علم و صنعت ایران، شماره15، جلد18: 63-73.
عمرانی، بهروز و حسین اسمعیلیسنگری، 1385، بافت تاریخی شهر تبریز، چاپ اول، تهران: انتشارات سمیرا.
غلامی، علیرضا، 1388، اخلاق سازمانی: مشکلات، موانع و راهکارها، دو ماهنامه توسعه انسانی پلیس، سال ششم، شماره 25: 65-85.
فاضلی، قادر، 1370، مبانی اخلاق اسلامی، قم: بینا.
فراستخواه، مقصود، 1385، اخلاق علمی رمز ارتقای آموزش عالی؛ جایگاه و ساز و کارهای «اخلاقیات حرفهای علمی» در تضمین کیفیت آموزشی عالی ایران، فصلنامهی اخلاق در علوم و فناوری، شماره1: 13-28.
فرامرزقراملکی، احد، 1390، اخلاق حرفهای در کتابداری و اطلاعرسانی، تهران: سمت.
فرامرزقراملکی، احد و لعبت درخشانی و سعید رضایی شریفآبادی، 1390، اخلاق حرفهای در کتابداری و اطلاعرسانی، تهران: انتشارات سمت.
فرامرزقراملکی، احد، 1389، اخلاق کاربردی در ایران و اسلام، تهران: پژوهشکده مطالعات فرهنگی و اجتماعی.
فرامرزقراملکی، احد و محمدجواد فلاح، 1389، پروژه - ریسرچ«نقش راهبردی رسالهالحقوق در اخلاق کاربردی»، در کتاب «اخلاق کاربردی در ایران و اسلام»، به اهتمام: احدفرامرز قراملکی، تهران: پژوهشکده مطالعات فرهنگی و اجتماعی، صص149-174.
فرامرزقراملکی، احد و همکاران، 1388، اخلاق حرفهای در تمدن ایران و اسلام، چاپ دوم، تهران: پژوهشکده مطالعات فرهنگی و اجتماعی.
فرامرزقراملکی، احد، 1385، اخلاق حرفهای، چاپ سوم، تهران: نشر مجنون.
فرامرزقراملکی، احد، 1385، سازمانهای اخلاقی در کسب و کار، قم: مجنون.
فرشتهنژاد، مرتضی، 1389، فرهنگ معماری و مرمت معماری[1]، چاپ اول، اصفهان: انتشارات ارکان دانش.
فروزنده، آیسان، 1389، مرکز تحقیقات تکنولوژی، پایانامه کارشناسی ارشد معماری، استاد راهنما: مازیار آصفی، فرزین حقپرست، تبریز، دانشگاه هنر اسلامی تبریز.
فلامکی، محمدمنصور، 1381، ریشهها و گرایشهای نظری معماری، چاپ نخست، تهران: نشر فضا
فلچر، بینستر، 1388، معماری اسلامی، ترجمه: سمانه قرائی، چاپ اول، تهران: نشر مقدس.
فیض، مهدی و مهدی بهادرینژاد، 1388و1389، جایگاه اخلاق مهندسی در شایستگیهای حرفهای مهندسان، نشریه راهبرد فرهنگ، شماره8و9: 115-147.
قیومیبیدهندی، مهرداد، 1390، گفتارهایی در مبانی و تاریخ معماری و هنر، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی.
قلیچخانی، بهنام، 1384، پروژه - ریسرچ«جایگاه تعلیم اخلاق حرفهای در فرایند آموزش معماری»، مجموعه مقالات دومین همایش آموزش معماری، دانشکدهی هنرهای زیبای دانشگاه تهران، به کوشش: سید امیرسعید محمودی، چاپ اول، تهران: نشر نگاه امروز، صص: 165-170.
کاظمپور، زهرا، حسن اشرفیریزی و بهجت طاهری، 1390، میزان توجه کتابداران کتابخانههای دانشگاه علوم پزشکی اصفهان و دانشگاه اصفهان به اخلاق حرفهای بر اساس اصول اخلاقی کتابداران دانشگاهی ایران، نشریه مدیریت اطلاعات سلامت، دورهی هشت، شماره6: 795-806.
کامیار، مریم، حبیبالله آیتاللهی و محمود طاووسی، 1387، الگوهای هندسی در فرش صفوی، نشریه گلجام(فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی فرش ایران)، شماره11: 11-24.
کربن، هانری، 1383، آیین جوانمردی، ترجمه: احسان نراقی، تهران: انتشارات سخن.
کرلینجر، فرد ان، 1374، مبانی پژوهش در علوم رفتاری (جلد1و2)، ترجمه: حسن پاشا شریفی و جعفر نجفیزند، تهران: انتشارات آوای نور.
کسمایی، مرتضی، 1384، اقلیم و معماری، تهران: نشر خاک.
کشاورزی، مرجان و مهرداد احمدیشیخانی، 1389، HandBook هندسه نقوش، چاپ دوم، ویرایش دوم، تهران: نشر فرهنگ صبا.
کوثری، مسعود، 1390، هنر شیعی در ایران، مجله جامعهشناسی هنر و ادبیات، سال سوم، شماره1: 7-36.
کیانی، محمدیوسف، 1376، تزیینات وابسته به معماری دوران اسلامی، تهران: انتشارات سازمان میراث فرهنگی.
کیانی، محمدیوسف، 1374، تاریخ هنر معماری ایران در دوره اسلامی، تهران: انتشارات سمت.
گرابار، الگ و همکاران، 1389، معماری اسلامی، ویراستار: مهدی شادخواست، ترجمه: اکرم قیطاسی، چاپ اول، تهران: انتشارات سوره مهر.
گرشاسبیموخر، علی، 1390، طراحی مرکز پژوهشهای تکنولوژیک در معماری، پایانامه کارشناسی ارشد معماری، استاد راهنما: محسن وفامهر، استاد مشاور: فرزین حقپرست، تبریز، دانشگاه هنر اسلامی تبریز.
گروبه، ارنست، 1380، معماری اسلامی چیست؟، به نقل در کتاب: معماری جهان اسلام(تاریخ و مفهوم اجتماعی آن)، ویراستار: جرج میشل، ترجمه: یعقوب آژند، تهران: انتشارات مولی، صص10-14.
گلکار، آبتین و الناز رحیمی، 1389، طراحی کتابخانه: اصول مبانی معماری و طراحی داخلی کتابخانهها از کلاسیک تا مدرن، تهران: نشر هنر معماری قرن.
لاوتن، آلن، 1381، مدیریت اخلاقی در خدمات دولتی، ترجمه: محمدرضا ربیعی و حسن گیوریان، چاپ اول، انتشارات یکان.
لشکربلوکی، مجتبی، 1387، چارچوب تدوین ارزشها و اخلاق حرفهای پژوهشهای علمی و فناوری، فصلنامه اخلاق در علوم و فناوری، سال سوم، شماره1و2: 105-114.
مجلسی، محمدباقر. 1405ق، بحارالانوار، جلد67، تهران: انتشارات مطبعهالاسلامیه.
محمودیزرندی، مهناز و ندا پاکاری و حسن بهرامی، 1391، ارزیابی چگونگی تأثیرگذاری بام سبز در کاهش دمای محیط، فصلنامه باغ نظر، سال نهم، شماره20: 73-82.
مرادیپردنجابی، حجتالله، 1388، محاسبات تأسیسات ساختمان، چاپ یازدهم، تهران: انتشارات روزبهان.
مرتضی، هشام، 1387، اصول سنتی ساخت و ساز در اسلام، ترجمه: ابوالفضل مشکینی و کیومرث حبیبی، چاپ اول، تهران: انتشارات مرکز مطالعاتی و تحقیقاتی شهرسازی و معماری.
مسائلی، صدیقه، 1388، نقشه پنهان به مثابه دست آورد باورهای دینی در مسکن سنتی کویری ایران، نشریه هنرهای زیبا، شماره 37: 27-38.
مشایخیپور، محمدعلی، 1390، اخلاق کار از دیدگاه امام علی(ع)، فصلنامه مدیریت اسلامی، شماره 1: 37-65.
مشبکی، اصغر و علیرضا نادری، 1377، جایگاه تعامل دین با قانون و مقررات در رفتار سازمانی، فصلنامه علمی پژوهشی دانشور، سال ششم، شماره21: 11-18.
مشتاق، خلیل، 1387، هنر و معماری ایران در دوره باستان و دوره اسلامی، چاپ اول، تهران: انتشارات آزاداندیشان با همکاری کارآفرینان.
مشیری، مهشید، 1378، فرهنگ فارسی(الفبایی – قیاسی)، جلد2، تهران: نشر پیکان.
مصباح یزدی، آیت الله محمد تقی، 1384، اخلاق در قرآن (مشکات)، جلد 1،2و3، قم: مرکز انتشارات مؤسسه آموزشی و پژوهشی امام خمینی(ره)-800100846454900.
مطهری، مرتضی، 1387، آشنایی با علوم اسلامی، تهران: انتشارات صدرا.
مطهری، مرتضی، 1367، فلسفه اخلاق، تهران: انتشارات صدرا.
معماریان، غلامحسین، 1389، سیری در مبانی نظری معماری، چاپ چهارم، تهران: انتشارات سروش دانش.
معین، محمد، 1386، فرهنگ فارسی، جلد چهارم، چاپ بیست و چهارم، تهران: مؤسسه انتشارات امیرکبیر.
معین،‌ محمد، 1375، فرهنگ فارسی، تهران: موئسسه انتشارات امیرکبیر.
مفیدی شرمانی، مجید و مونا آذربایجانی، 1380، مفهوم معماری پایدار، مجموعه مقالات سومین همایش بهینهسازی مصرف سوخت در ساختمان.
مکارم شیرازی، ناصر 1352، زندگی در پرتو اخلاق، قم: انتشارات نسل جوان.
مهدوینژاد، محمدجواد و نوشین ناگهانی، 1390، تجلی مفهوم حرکت در معماری معاصر ایران، فصلنامه مطالعات شهر ایرانی اسلامی، شماره3: 21-34.
مهدوینژاد، محمدجواد، 1383، حکمت معماری اسلامی: جستجو در ژرف ساحتهای معنوی معماری اسلامی ایران، نشریه هنرهای زیبا، شماره19: 57-66.
مهدوینژاد، محمدجواد، 1381، هنر اسلامی در چالش مفاهیم معاصر و افقهای جدید، نشریه هنرهای زیبا، شماره12: 23-32.
مهدیزادهسراج، فاطمه، فرهاد تهرانی و نیما ولیبیگ، 1390، بکارگیری مثلثهای هنجار در محاسبات ریاضی و پیادهسازی هندسه در ساخت و اجرای معماری سنتی ایران، نشریه مرمت آثار و بافتهای تاریخی، فرهنگی، شماره1: 15-26.
میرزاخانی، حسین، بیتا، اخلاق اسلامی، قم: انتشارات حوزه جهاد و اجتهاد.
نازیدیزجی، سجاد، محسن وفامهر و احمدرضا کشتکارقلاتی، 1389، اخلاق در معماری، فصلنامه اخلاق در علوم و فناوری، سال پنجم، شماره3و4: 105-114.
نامورمطلق، بهمن، 1391، پروژه - ریسرچ«رویکرد بینامتنی و ترامتنی به هنر اسلامی»، در کتاب «جستارهایی در چیستی هنر اسلامی(مجموعه مقالات و درستگفتارها)»، چاپ چهارم، تهران: مؤسسه تألیف، ترجمه و نشر آثار هنری«متن»، ص231-267.
نجیباوغلو، گلرو، 1379، هندسه و تزیین در معماری اسلامی(طومار توپقاپی)، ترجمه: مهرداد قیومی بیدهندی، تهران: انتشارات روزنه.
ندیمی، هادی، 1380، بهاء حقیقت: مدخلی بر زیباییشناسی معماری اسلامی، نشریه صفه، سال یازدهم، شماره33: 47-57.
ندیمی، هادی، 1378، حقیقت نقش، نشریه زبان و ادبیات، نامه فرهنگستان علوم، شماره14و15: 19-34.
نقرهکار، عبدالحمید، 1389، مبانی نظری معماری، تهران: دانشگاه پیام نور.
نقرهکار، عبدالحمید، 1387، درآمدی بر هویت اسلامی در معماری و شهرسازی، چاپ اول ، تهران: وزارت مسکن و شهرسازی، دفتر معماری و طراحی شهری.
نصر، سید حسین، 1385، در جست و جوی امر قدسی(گفتگوی رامین جهانبگلو با سید حسین نصر)، ترجمه: سید مصطفی شهرآیینی، تهران: نشر نی.
نصر، سید حسین، 1385، اسلام، مذهب، تاریخ و تمدن، ترجمه: عباس گیلوری، تهران: انتشارات دبیزش-انتشارات روزبهان.
نصر، حسین، 1374، یگانگی عمل و نظر در سخن متفکران معاصر، مجله آبادی، شماره 19: 46-50
نوربرگشولتز، کریستیان، 1388، روح مکان، ترجمه: محمدرضا شیرازی، چاپ اول، تهران: انتشارات رخداد نو.
نویفرت، پیتر و ارنست، 1381، اطلاعات معماری(نویفرت)، ترجمه: حسین مظفری ترشیزی، چاپ پنجم، تهران: انتشارات آزاده.
نیستانی، جواد، 1384، سابقه ترسیم نقشه، هندسه و حساب در معماری اسلامی(از سدههای نخست اسلامی تا اواسط قرن 9ق)، نشریه پیک نور، شماره ؟: 42-49.
وفایی، راحیل، 1388، بررسی شیوههای طراحی سیستمهای فتوولتائیک یکپارچه با ساختمان، مجله صفه، سال نوزدهم، شماره49: 69-80.
ویلسون، اوا، 1386، طرحهای اسلامی، ترجمه: محمدرضا ریاضی، چاپ پنجم، تهران: انتشارات سمت.
هاشمی، سیدرضا، 1379، اخلاق حرفهای، مجله معمار، شماره11: 2.
هیل، درک و الگ گرابار، 1375، معماری و تزیینات اسلامی، ترجمه: مهرداد وحدتی دانشمند، چاپ اول، تهران: شرکت انتشارات علمی فرهنگی.
هیلنبرند، رابرت، 1377، معماری اسلامی: فرم، عملکرد و معنی، ترجمه: ایرج اعتصام، چاپ اول، تهران: انتشارات شرکت پردازش و برنامهریزی شهری(وابسته به شهرداری تهران).
منابع انگلیسی
- Braun, Hardo & Gromling, Dieter, 2005, Research And Thchnology Buildings, Publisher For Architecture, Basel, Switzerland.
- Carr D, 1999, Professional education and professional ethics. Journal of Applied Philosophy; 16(1): 33-46.
- Collier Jane, 2006, The Art of Moral Imagination: Ethics in the Practice of Architecture, Journal of Business Ethics, 66: 307–317.
- Jones, Dalu, 1996, The Elements of Decoration: Surface, Pattern and Light. In G. Michell, Architecture of The Islamic World (2nd ed., pp. 144-175), Thames An Hudson, London.
- Professional ethics, The Cambridge Dictionary of Phylosophy, (1999), Retrieved August 12, 2007
- Sandra WM. 1991, Public Service Ethics in Health Sciences Libraries. Library Trends; 40(2): 244-57.
سایتها
- http://vcr.um.ac.ir - access: 2012/10/5
-http://www.techpark.ir - access: 2012/10/5
- http://www.archdaily.com. - access: 2013/1/6
-http://www.designboom.com/architecture/erginoglu-and-calislar-architects telecommunications-company/. - access: 2013/1/6
- http://www.galinsky.com/buildings/cincinnatiengineering/. - access: 2013/1/6
- http://www.galinsky.com/buildings/salk/. - access: 2013/1/6
- http://www.greatbuildings.com/buildings/Richards_Medical_Center.html. - access: 2012/11/6
- http://www.etood.com. - access: 2013/1/6
- www.ccliran.com - access: 2012/7/5
- www.ghattan.com - access: 2012/7/5
- www.techpark.ir/?/content/20 - access: 2012/10/12

aar8

1-3:ضرورت و اهمیت انجام تحقیق ......................................................................................................................................................7
1-4: اهداف تحقیق.................................................................................................................................................................................9.
1-5:سوالات اساسی تحقیق....................................................................................................................................................................9
1-6:فرضیات تحقیق ...............................................................................................................................................................................9
1-7:پیشینه تحقیق................................................................................................................................................................................10
1-8:کاربردهای تحقیق..........................................................................................................................................................................13
1-9:استفاده کنندگان از نتیجه پایان نامه ...........................................................................................................................................14
1-10:نوآوری تحقیق...............................................................................................................................................................................14
1-11 –روش تحقیق................................................................................................................................................................................14
1-12 روش گردآوری اطلاعات ..............................................................................................................................................................15
1-13 جامعه آماری ،حجم نمونه و روش نمونه گیری ...........................................................................................................................15
1-14 روش تجزیه و تحلیل اطلاعات ....................................................................................................................................................16
1-15-ارزیابی ابزارهای اندازه گیری در تحقیق : روائی و پایایی..........................................................................................................17
1-15-1-روایی ........................................................................................................................................................................................17
1-15-2-پایایی ......................................................................................................................................................................................17
1-16-محدودیت های تحقیق ...............................................................................................................................................................19
ا-17-نتیجه گیری .................................................................................................................................................................................19
1-18-ساختار کلی پایان نامه.................................................................................................................................................................20
فصل دوم مفاهیم و مبانی نظری
2-1- مقدمه..........................................................................................................................................................................22
2-2- بخش اول: مباحث مربوط به مدیریت شهری...........................................................................................................23
2-2-1-مدیریت ....................................................................................................................................................................................23
2-2-2-مدیریت شهری ........................................................................................................................................................................25
2-2-3-ارتباط برنامه ریزی شهری و مدیریت شهری .........................................................................................................................29
2-2-4-مدیریت شهری یکپارچه .........................................................................................................................................................30
2-2-5-لزوم دیدگاه سیسمتی در مدیریت شهری ............................................................................................................................34
2-2-6-کاربرد مفهوم یکپارچگی مدیریت سازمانی در مدیریت شهری ...........................................................................................36
2-2-7-سابقه مدیریت شهری در کشور های مختلف جهان .............................................................................................................38
2-2-8-مدل های مدیریت شهری.........................................................................................................................................................41
2-2-9-اهداف کلان نظام جامع مدیریت مجموعه های شهری در ایران ...........................................................................................44
2-3- بخش دوم: مباحث مربوط به حکمروایی..................................................................................... 47
2-3-1-تعریف حکمروایی ....................................................................................................................................................................47
2-3-2-حکمروایی و حکومت .............................................................................................................................................................58
2-3-3-شاخص های حکمروایی خوب شهری ....................................................................................................................................63
2-3-4-شاخص های حکمروایی در ایران ...........................................................................................................................................71
2-3-5-ابعاد مختلف حکمروایی شهری ............................................................................................................................................74
2-3-6-اهداف حکمروایی خوب ........................................................................................................................................................75
2-3-7-مراحل اجرایی حکمروایی خوب ...........................................................................................................................................75
2-3-8-رویکرد ها و استراتژی های عمده حکمروایی کلان شهری .................................................................................................76
2-3-9-خاستگاه نظری رویکرد حکمروایی شهری ..........................................................................................................................78
2-3-10-جایگاه حکم روایی شهری در تئوری های پایه حکومت و قدرت شهری ..........................................................................79
2-4-بخش سوم : مباحث مربوط به سه شاخص مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی .........................84
2-4-1-شفافیت ....................................................................................................................................................................................84
2-4-2-تعریف و مفاهیم ......................................................................................................................................................................84
2-4-3-پیشینه تاریخی حق آزادی اطلاعات .....................................................................................................................................87
2-4-4-قانون انتشار و دسترسی آزاد به اطلاعات .............................................................................................................................88
2-4-5-ضرورت های وجود شفافیت....................................................................................................................................................91
2-4-6-شفافیت و مدیریت شهری .....................................................................................................................................................93
2-4-7-شفافیت و مدیریت یکپارچه شهری .......................................................................................................................................94
2-4-8-مشارکت...................................................................................................................................................................................94
2-4-9-تعاریف و مفاهیم ....................................................................................................................................................................94
2-4-10-ابعاد مشارکت .........................................................................................................................................................................97
2-4-11-مشارکت در عرصه مدیریت شهری.......................................................................................................................................98
2-4-12-ضرورت و اهمیت مشارکت ...................................................................................................................................................100
2-4-13-اثرات مثبت مشارکت شهروندان..........................................................................................................................................100
2-4-14-مشارکت و مدیریت یکپارچه شهری.....................................................................................................................................101
2-4-15-رابطه مشارکت و شفافیت ................................................................................................................................... ................102
2-4-16-رویکرد ها به مشارکت شهروندی ........................................................................................................................................102
2-4-17-نظریه های مشارکت .............................................................................................................................................................104
2-4-18-دیدگاه های مختلف در زمینه مشارکت ..............................................................................................................................108
2-4-19-برنامه ریزی مشارکتی ..........................................................................................................................................................109
2-4-20-طیف برنامه ریزی مشارکتی ..................................................................................................................................................110
2-4-21-مدل های برنامه ریزی مشارکتی ...........................................................................................................................................111
2-4-22-انواع مشارکت عمومی در شهر ..........................................................................................................................................113
2-4-23-تفاوت های برنامه ریزی مشارکتی با مشارکت عمومی.......................................................................................................116
2-4-24-وضعیت مشارکت در ایران...................................................................................................................................................118
2-4-25- بینش راهبردی....................................................................................................................................................................121
2-4-26- تعریف برنامه ریزی راهبردی...............................................................................................................................................121
2-4-27- مراحل برنامه ریری استراتژیک در متون مختلف.............................................................................................................122
2-4-28- فرایند مدیریت استراتژیک...............................................................................................................................................128
2-4-29- مزایا و فواید برنامه ریری استراتژیک................................................................................................................................129
2-4-30- مشکلات برنامه ریزی استراتژیک.......................................................................................................................................130
2-5- بخش چهارم :مباحث مربوط به حکمروایی مناطق کلان شهری وبررسی وضعیت کلان شهر های ایران.......................................................................................................................................................131
2-5-1-کلان شهر و منطقه کلان شهری ............................................................................................................................................131
2-5-2-تفرق سیاسی , چالش اصلی در حکمروایی مناطق کلان شهری ........................................................................................133
2-5-3-تفرق سیاسی و عملکردی و تلاش برای منطقه گرایی.........................................................................................................138
2-5-4-روند ها و رویکرد های نو در اداره و حکمروایی مناطق کلان شهری ( منطقه گرایی نوین ).............................................140
2-5-5- شناخت و تحلیل وضعیت فعلی مدیریت منطقه کلانشهری در ایران ...............................................................................145
2-5-6-مبانی نظری مدل حکمروایی شهری و تعامل آن با سازمان فضایی کلانشهری ..................................................................146
2-5-7-شناخت وتحلیل عناصر موثر و عملکرد آنها .......................................................................................................................148
2-5-8- الزمات تحقق حکمروایی شهری در مدیریت کلان شهرها..................................................................................................151
2-5-9-موانع تحقق حکمرانی شهری در ایران .................................................................................................................................156
2-6-بخش پنجم :مفاهیم حکمروایی دراسناد فرادستی کشور ......................................................................................................158
2-6-1-مفاهیم حکمرانی در قانون اساسی .......................................................................................................................................158
2-6-2-مفاهیم حکمرانی در سند چشم انداز ایران 1404.................................................................................................................159
2-6-3-مفاهیم حکمرانی در برنامه چهارم توسعه..............................................................................................................................161
2-6-4-مفاهیم حکمرانی در برنامه پنجم توسعه...............................................................................................................................162
2-6-5-تحلیل نقش حکمرانی خوب در اسناد فرادستی کشور .......................................................................................................164
2-6-6-نتیجه گیری از این تحلیل......................................................................................................................................................165
2-6-7- مدل مفهومی تحقیق.............................................................................................................................................................165
2-7-جمع بندی و نتیجه گیری..........................................................................................................................................................167
فصل سوم :شناخت محدوده مورد مطالعه
3-1- مقدمه.........................................................................................................................................................................................169
3-2- ویژگی های جغرافیای شهر مشهد ..........................................................................................................................................169
3-2-1- موقعیت ریاضی و نسبی ........................................................................................................................................................169
3-2-2- توپوگرافی .............................................................................................................................................................................171
3-2-3-زمین شناسی..........................................................................................................................................................................171
3-2-4-ویژگی های اقلیمی ...............................................................................................................................................................172
3-2-5- ویژگی های جمعیتی و وسعت شهر مشهد .........................................................................................................................174
3-2-6- ویژگی های اجتماعی ...........................................................................................................................................................177
3-2-7-ویژگی های اقتصادی.............................................................................................................................................................178
3-3- معرفی مناطق شهرداری مشهد ..............................................................................................................................................179
3-4- معرفی مناطق هشت و چهار شهرداری مشهد ........................................................................................................................181
3-5- محدوده قانونی مناطق هشت و چهار .....................................................................................................................................183
3-6- بررسی مطالعات ،کالبدی ، اقتصادی ،- اجتماعی ،محیطی و فرهنگی مناطق .......................................................................185
3-7- تعیین سطوح سرانه کاربری های مختلف در منطقه 8 و 4 ....................................................................................................186
3-8- بررسی مطالعات کالبدی ..........................................................................................................................................................189
3-8-1- بررسی بعد خانوار و وضعیت مسکن در منطقه چهار و هشت.............................................................................................189
3-8-2- مطالعات حمل و نقل ............................................................................................................................................................192
3-8-3-فعالیت فضای سبز ................................................................................................................................................................194
3-8-4- فعالیت در مانی ....................................................................................................................................................................195
3-8-5- فعالیت های تجاری .............................................................................................................................................................195
3-9- مطالعات اقتصادی ....................................................................................................................................................................197
3-10-مطالعات فرهنگی .....................................................................................................................................................................198
3-11- مطالعات محیطی ......................................................................................................................................................................200
3-12- نتیجه گیری..............................................................................................................................................................................201
فصل چهارم :بررسی یافته های تحقیق
4-1-مقدمه .........................................................................................................................................................................................203
4-2-بخش اول :آمار توصیفی ............................................................................................................................................................204
4-2-1-فروانی افراد مورد مطالعه در گروه شهروندان و مدیران .......................................................................................................204
4-2-2-بررسی پاسخگویان بر حسب سن ........................................................................................................................................205
4-2-3- بررسی پاسخگویان بر حسب جنس ...................................................................................................................................208
4-2-4- بررسی پاسخگویان بر حسب تحصیلات...............................................................................................................................210
4-2-5-توزیع پاسخگویان برحسب وضعیت شغلی ..........................................................................................................................212
4-2-6-وضعیت در آمد ......................................................................................................................................................................214
4-2-7-توزیع نسبت مدیران برحسب رده سازمانی ........................................................................................................................215
3-4-تحلیل شاخص های حکمروایی ................................................................................................................................................215
4-3-1-مشارکت در گروه شهروندان .................................................................................................................................................215
4-3-1-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در منطقه 4 ................................................................................................219
4-3-1-2- مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در منطقه8................................................................................................219
4-3-2-شفافیت در گروه شهروندان .................................................................................................................................................221
4-3-2-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه 4 .............................................................................................223
4-3-2-2- مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه8.............................................................................................223
4-3-3-بینش راهبردی در گروه شهروندان ....................................................................................................................................225
4-3-3-1- مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه 4...................................................................................226
4-3-3-2- مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه 8..................................................................................227
4-3-4-مشارکت در گروه مدیران ....................................................................................................................................................228
4-3-4-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در گروه مدیران .......................................................................................229
4-3-5-شفافیت در گروه مدیران ......................................................................................................................................................230
4-3-5-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در گروه مدیران.........................................................................................231
4-3-6-بینش راهبردی در گروه مدیران...........................................................................................................................................232
4-3-6-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در گروه مدیران.............................................................................233
4-4- بخش دوم :آمار استنباطی .......................................................................................................................................................236
4-5-تحلیل پایای...............................................................................................................................................................................236
4-5-1-پایای شاخص های حکمروایی در پرسشنامه شهروندان .....................................................................................................236
4-5-2-پایای شاخص های حکمروایی در پرسشنامه مدیران..........................................................................................................237
4-6-بررسی نوع توزیع داده ها ........................................................................................................................................................237
4-7-بررسی وضعیت شاخص های حکمروایی در مناطق 4 و 8 شهر مشهد .................................................................................238
4-7-1-بررسی وضعیت حکمروایی خوب شهری از دیدگاه شهروندان ...........................................................................................239
4-7-2- بررسی وضعیت حکمروایی خوب شهری از دیدگاه شهروندان.......................................................................................... 240
4-7-3-بررسی وضعیت حکمروایی خوب شهری از دیدگاه مدیران و مسولین شهری ..................................................................241
4-7-4-بررسی وضعیت شاخص مشارکت از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8...................................................................................241
4-7-5-بررسی وضعیت شاخص شفافیت از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8...................................................................................242
4-7-6-بررسی وضعیت شاخص بینش راهبردی از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8.......................................................................243
4-7-7-بررسی وضعیت شاخص مشارکت از دیدگاه مسولین و مدیران شهری .............................................................................244
4-7-8-بررسی وضعیت شاخص شفافیت از دیدگاه مسولین و مدیران شهری...............................................................................244
4-7-9-بررسی وضعیت شاخص بینش راهبردی از دیدگاه مسولین و مدیران شهری....................................................................245
4-8-بررسی وضعیت میزان برخورداری از شاخص شفافیت و بینش راهبردی در مناطق 4و8.....................................................245
4-9-بررسی وضعیت میزان برخورداری از شاخص مشارکت در مناطق 4و8..................................................................................247
4-10-تحلیل کیفی سوالات باز پرسش نامه .....................................................................................................................................248
4-10-1-سازمان های دخیل در مدیریت شهر مشهد .......................................................................................................................248
4-10-2-تحلیل نقش شهرداری در مدیریت شهر مشهد .................................................................................................................248
4-10-3-لزوم ایجاد قوانین جدید در جهت هماهنگ کردن اداره شهر ...........................................................................................249
4-10-4-استفاده از تجربه مدیران قبل و حال حاضر .......................................................................................................................250
4-10-5-نگرش سیستمی و یکپارچه سازی برنامه های مدیریت شهری در روند کار شهرداری
............................................................................................................................................................................................................250
4-10-6-فرهنگ سازی و نهادسازی هدفمند و هماهنگ مدیریت واحد شهری .............................................................................251
4-11-نتیجه گیری..............................................................................................................................................................................251
فصل پنجم نتیجه گیری و آزمون فرضیات
5-1 مقدمه............................................................................................................................................................................................255
5-2 خلاصه ای از یافته های تحقیق .................................................................................................................................................255
5-3آزمون فرضیات ...........................................................................................................................................................................256
5-3-1 فرضیه اول ..............................................................................................................................................................................256
5-3-2 فرضیه دوم............................................................................................................................................................................262
5-3-3فرضیه سوم ...........................................................................................................................................................................263
5-4-نتیجه گیری ..............................................................................................................................................................................264
5-5پیشنهادات .................................................................................................................................................................................266
منابع .................................................................................................................................................................................................268
پیوست ها...........................................................................................................................................................................................287
فهرست جداول
جدول شماره (1-2) :طبقه بندی کشورهای اروپایی برحسب مدل حکومت محلی ........................................................42
جدول (2-2) مقایسه ویژگی های اصلی حکومت و حکمروایی.........................................................................................60
جدول (3-2) شاخص های حکمروایی در دیدگاه های مختلف........................................................................................ 67
جدول (4-2)ابعاد مختلف حکمروایی شهری................................................................................................................... 74
جدول (5-2)مفهوم مشارکت از دیدگاه صاحب نظران.................................................................................................... 96
جدول شماره (6-2) مدل آرنشتاین از مشارکت شهروندان........................................................................................... 106
جدول(7-2): تفاوت های مشارکت عمومی و برنامه ریزی مشارکتی............................................................................. 116
جدول (8-2) مراحل تحول مدیریت کلان شهری.......................................................................................................... 143
جدول (9-2)وضعیت موجود نظام مدیریت فضایی در ایران...........................................................................................154
جدول (10-2) روند شکل گیری حکمرانی خوب در اسناد فرادست نظام جمهوری اسلامی ایران................................................. 162


جدول شماره) 1-3( : موقعیت و حدود جغرافیایی شهر مشهد...................................................................................... 170
جدول (2-3).مشخصات کلی مناطق 13 گانه شهر مشهد..............................................................................................180
جدول (1-4):فراوانی افراد موردمطالعه در گروه شهروندان............................................................................................204
جدول (2-4):فراوانی افراد موردمطالعه در گروه مدیران............................................................................................... 205
جدول(3-4) بررسی نسبت پاسخگویان برحسب سن .................................................................................................206
جدول (4- 4)بررسی نسبت پاسخگویان برحسب جنس............................................................................................. 208
جدول (5-4)توزیع نسبت پاسخگویان برحسب میزان تحصیلات................................................................................. 211
جدول (6-4)توصیف وضعیت شغلی شهروندان مناطق 4و8 .........................................................................................213
جدول(7-4)، میانگین وضعیت در آمد شهروندان مناطق 4 و 8 شهر مشهد ...............................................................214
جدول (8-4 )توزیع درصدی پاسخگویان مناطق 4 و8 برحسب متغیر مشارکت........................................................ 216
جدول (9-4 ) توزیع درصدی پاسخگویان مناطق 4 و8 برحسب متغیر شفافیت..........................................................221
جدول (10-4 ) توزیع درصدی پاسخگویان مناطق 4 و8 برحسب متغیربینش راهبردی.............................................225
جدول (11-4) توزیع درصدی پاسخ مدیران برحسب متغیرمشارکت.......................................................................... 228
جدول (12-4) توزیع درصدی پاسخ مدیران برحسب متغیرشفافیت...........................................................................231
جدول (13-4) توزیع درصدی پاسخ مدیران برحسب متغیربینش راهبردی...............................................................233
جدول (14-4)، پایایی پرسشنامه شهروندان.................................................................................................................236
جدول (15-4)، پایایی پرسشنامه مدیران......................................................................................................................237
جدول (16-4)، وضعیت توزیع طبیعی متغیرهای حکمروایی.......................................................................................238
جدول (17-4) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه شهروندان و مقدار متوسط...............................................................240
جدول (18-4) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه شهروندان مناطق( 4و8 )و مقدار متوسط.......................................240
جدول (19-4) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط.....................................................241
جدول (20-4)تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط............................................242
جدول (21-4) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط.............................................242
جدول (22-4) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه شهروندان(4 و8) و مقدار متوسط................................243
جدول (23-4) تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط...........................................244
جدول (24-4) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط.............................................244
جدول (25-4) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط..................................245
جدول (26-4)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص شفافیت حکمروایی از دیدگاه شهروندان
در مناطق 8 و 4 شهر مشهد...........................................................................................................................................246
جدول (27-4)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص بینش راهبردی حکمروایی از دیدگاه
شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد....................................................................................................................... 246
جدول (28-4)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص مشارکت حکمروایی از دیدگاه شهروندان
در مناطق 8 و 4 شهر مشهد..........................................................................................................................................247
جدول (29-4) ساز مان های دخیل در مدیریت شهر مشهد.............................................................................................248
جدول( 1-5) تفاوت بین وضعیت حکم روایی از دیدگاه شهروندان و مقدار متوسط(حداقل میانگین 3)....................257
جدول (2-5) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه شهروندان مناطق( 4و8 )و مقدار متوسط..........................................258
جدول (3-5) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط......................................................258
جدول (4-5) تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط.............................................259
جدول (5-5) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط...............................................259
جدول (6-5) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه شهروندان(4 و8) و مقدار متوسط....................................260
جدول (7-5) تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط...............................................261
جدول (8-5) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط................................................261
جدول (9-5) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط....................................262
جدول (10-5)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص شفافیت حکمروایی از دیدگاه شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد...................................................................................................................................................................263
جدول(11-5)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص بینش راهبردی حکمروایی از دیدگاه شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد................................................................................................................................................263
جدول (12-5)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص مشارکت حکمروایی از دیدگاه شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد................................................................................................................................................................264
فهرست نمودارها
نمودار(1-1)ساختار کلی پایان نامه......................................................................................................................................20
نمودار(1-2):نظام پیشنهادی مدیریت مجموعه های شهری در نظام مدیریت شهری کشور..........................................45
نمودار(2-2): ارتباط و وظایف دولت , بخش خصوصی و جامعه مدنی در مدل حکمروایی..............................................55
نمودار (3-2):روابط کنشگران شهری ...............................................................................................................................56
نمودار (4-2)عوامل موثر برمیزان مشارکت افراد .............................................................................................................98
نمودار(5-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی.......................................................................................................................123
نمودار(6-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی........................................................................................................................125
نمودار (7-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی......................................................................................................................126
نمودار (8-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی......................................................................................................................127
نمودار (9-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی.......................................................................................................................127
نمودار (10-2)ارزیابی شاخص های موثر در پیاده ساری مفهوم حکمروایی خوب شهری..............................................166
نمودار(1-3) مقایسه رشد جمعیت و مساحت شهر مشهد بین سالهای 1385-1270................................................ 177
نمودار:(1-4)توزیع نسبت پاسخگویان(شهروندان مناطق 4و8 ) برحسب سن.........................................................207
نمودار :(2-4)توزیع نسبت پاسخگویان (مدیران )برحسب سن.................................................................................... 207
نمودار(3-4) توزیع نسبت پاسخگویان (شهروندان )برحسب جنس............................................................................ 209
نمودار (4-4) توزیع نسبت پاسخگویان (مدیران )برحسب جنس................................................................................. 209
نمودار (5-4)توزیع نسبت پاسخگویان (شهروندان ) برحسب تحصیلات......................................................................211
نمودار (6-4)توزیع نسبت پاسخگویان (مدیران )برحسب تحصیلات............................................................................212
نمودار(7-4)وضعیت شغلی شهروندان مناطق 4و8....................................................................................................... 213
نمودار(8-4): در آمد شهروندان مناطق 4 و 8 شهر مشهد..........................................................................................214
نمودار(9-4) :توزیع نسبت مدیران برحسب رده سازمانی............................................................................................215
نمودار (10-4)مقایسه میانگین گویه ها ی مشارکت در منطقه4 .................................................................................. 219
نمودار (11-4)مقایسه میانگین گویه های مشارکت در منطقه 8 ...................................................................................220
نمودار (12-4) مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه 4 ................................................................... 223
نمودار (13-4) مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه 8 ................................................................. 224
نمودار (14-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه4............................................................226
نمودار (15-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه 8.......................................................... 227
نمودار (16-4) مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در گروه مدیران............................................................. 230
نمودار (17-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در گروه مدیران ..............................................................232
نمودار (18-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در گروه مدیران...................................................234
نمودار(19-4): توصیف شاخص های حکم روایی از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8 شهر مشهد................................235
نمودار (20-4)توصیف شاخص های حکم روایی از دیدگاه مدیران...............................................................................235
فهرست اشکال
شکل (1-2):ساخت الگوی حکمرانی خوب........................................................................................................................ 71

شکل(2-2) اهداف حکمروایی خوب.................................................................................................................................75
شکل (3-2)رویکرد های ناظر برمشارکت شهروندان دراداره امور شهرها.....................................................................104
شکل(3-2). اشکال مختلف مشارکت در نظریه دیوید دریکسل....................................................................................107
فهرست نقشه ها
نقشه (1-3):موقعیت جغرافیایی مشهد............................................................................................................................170
نقشه (2-3):مناطق 13 گانه شهر مشهد....................................................................................................................... 181
نقشه (3-3). محدوده قانونی منطقه چهار شهر مشهد .............................................................................................. 184
نقشه (4-3). محدوده قانونی منطقه هشت شهر مشهد............................................................................................... 185
پیشگفتار
شهر ها و به خصوص کلان شهر های بزرگ معاصر با تمام پیچیدگی ها و مصنوع بودنشان مهمترین و شگفترین دستاوردهای انسان هستند و از این رو شهر ها را کارگاههای تمدن و ماورای طبیعی انسان متمدن باید به حساب آورد ( زیاری ،1392، 51). با رشد و توسعه روز افزون شهرنشینی در دهه های اخیر در کشور مان ،ضروت اتخاذ رویکردی جدید به مسائل و پیامدهای شهرنشینی لازم و ضروری می نماید .همپای تحولات بنیادین اجتماعی در کشور و ایجاد پارامترهای نوین در مدیریت دولتی در سطح جهانی که با ظهور مدیریت دولتی نوین کامل گشت ،تغییرات بسیار سریع عصر تکنولوژی سبب گردید تا لزوم هماهنگ سازی میان این تغییرات و بهر مندی از مزایای تکنولوژیک بیش از پیش مشخص شود .بدین ترتیب مفهوم حکمرانی خوب در اواخر دهه 90 توانست در ادبیات مربوطبه توسعه جایی برای خود پیدا کند . مفهوم حکمرانی پیچیده ومناقشه برانگیز است .از نظر برنامه ی توسعه سازمان ملل متحد (UNDP)حکمرانی عبارتست از استفاده از اختیارات قانونی در حوزه های سیاسی ،اقتصادی و مدیریتی (اجرایی )برای اداره امور کشور در همه ی سطوح آن .حکمرانی در بر گیرنده سازو کار ها ،فرایند ها و نهادهایی است که از طریق آنها شهروندان منافع خود را مطالبه می نمایند ،حقوق قانونی خود را می طلبند و اختلاف خود را حل و فصل می نمایند .پژوهش حاضر در راستای ارزیابی وضعیت حکمروایی شهری در مشهد در مناطق چهار و هشت در پنج فصل به شرح ذیل تهیه گردیده است ؛در فصل اول به کلیات تحقیق پرداخته شده است . و پس از بیان مساله و ذکر ضورت بررسی آن ،سوالات ،اهداف ،فرضیات ،پیشینه پژوهش و روش تحقیق آورده شده است .فصل دوم مبانی نظری پژو هش که در پنج بخش مجزا آورده شده است . در بخش اول مباحث مربوط به مدیریت شهری مورد بحث قرار داده و به ذکر تعاریف و مفاهیم مدیریت ،مدیریت شهری و ارتباط آن با برنامه ریزی شهری ،دیدگاه سیستمی در مدیریت شهری ،کاربرد مفهوم یکپارچگی مدیریت سازمانی در مدیریت شهری ،سابقه مدیریت شهری در کشور های مختلف ،مدل مدیریت شهری و به بیان اهداف مدیریت مجموعه شهری در ایران پرداخته شده است . در بخش دوم مباحث مربوط به مفاهیم حکمروایی ،حکمروایی و حکومت ،شاخص های مختلف حکمروایی خوب شهری وابعاد، ،اهداف ،رویکرد ها و استراتژی ها ،مراحل اجرایی حکمروایی خوب شهری و جایگاه حکمروایی شهری در تئوری های پایه حکومت و قدرت شهری بیان شده است. در بخش سوم مباحث مربوط به سه شاخص مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی مورد بررسی قرارگرفته است .در بخش چهارم مباحث مربوط به حکمروایی مناطق کلان شهری را بیان شده است وبه بررسی وضعیت حکمروایی در کلان شهر های ایران پرداخته شده است و در بخش پنجم تحلیل مفاهیم حکمروایی دراسناد فرادستی کشور بیان شده است . در فصل سوم ، به محدوده مورد مطالعه تحقیق می پردازد . در این فصل موقعیت و ویژگی های شهر مشهد و ویژگی های اجتماعی – اقتصادی شهر مورد بررسی قرار گرفته است . و در ادامه نیز به معرفی مناطق چها رو هشت شهرداری شهر مشهد و ویژگی های اجتماعی – اقتصادی ،کالبدی و محیطی آن اختصاص یافته است.فصل چهارم ،یا فته های تحقیق آورده شده است . که به دو بخش تقسیم می گردد .بخش اول آمار توصیفی را در برمی گیرید و پس از بررسی پاسخگویان برحسب جنس ،سن ، تحصیلات ووضعیت شغلی ، به تحلیل شاخص های مشارکت ،شفافیت , بینش راهبردی ،از دیدگاه مدیران و شهروندان پرداخته است و در بخش دوم آمار استنباطی مورد بحث قرار گرفته است . ابتدا تحلیل پایایی شاخص های مشارکت ، شفافیت ، بینش راهبردی و آزمون نرمالیته بودن داده هامورد بررسی قرا گرفته و سپس وضعیت حکمروایی خوب شهری(با توجه به این سه شاخص ) در مناطق چها رو هشت ،ومیران برخورداری این مناطق از شاخص های مورد نظر مورد بررسی قرار گرفته است و در انتها تحلیل سوالات باز انجام شده است . یاقته های تحقیق ، آزمون فرضیات ،نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات در فصل پنجم ارائه گردیده است .
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1-مقدمه
نخست ، سخن از آغاز کردن است . هر آغازی را پرسشی خواهد بود که چرا و چگونه آغاز کنیم ؟ گویاست جهانی که ما را در برگرفته و ما را در خود افکنده است ، در یایی است گسترده ، پیچیده و در هم تنیده . پاره برما آشکار است و پاره ای بسیار نا اشکار . در هر پژوهشی برآنیم تا با روشنگری ،اندکی از تاریکی ها را بشکافیم و به روشنی ها دگرگون سازیم . چه بسا پژوهیدن هایی که رازها شکافته اند و همگام آن نیز راز ها ساخته اند . چه راز بشکافند و چه راز بسازند ، هر دو نیز گامی است از تیرگی به روشنی زیرا راز شکافی راهی است به سوی شناسایی ، و راز سازی زمینه ای است برای راز شکافی . شنا کردن در دریای خروشان و جوشان نادانستنی ها که تنها پاره ای از آنها برای ما دانستی شده اند ، بسیار دشوار می نماید .گاهی با پژوهیدن ، نادانستی ها را دانستنی می کنیم و گاهی هر چه بیشتر می پژوهیم برنادانستنی هامان می افزایم . جدایی از اینکه با پژوهیدن ، بردانستنی هامان افزوده خواهد شد یا بر نادانستنی ها، باید گفت که هر پژوهشی نیازمند چارچوبی است . نمی توان بی پروا و بی راه ، در این در یایی ژرف و گسترده شناور شد .در این بخش از سخن همان چارچوب است ، چارچوبی که دامنه ی پژوهش ، را برای ما آشکار می سازد ، و راهی برگمراهی ما می نهد که عبارتند است از : مسله پژوهش ، ضرورت پژوهش ،پرسش ها و فرضیات ،اهداف و روش پژوهش و مراحل انجام آن .
1-2-بیان مسله
مدیریت شهری را می توان سازمان فراگیر و در برگیرنده اجزای رسمی و غیر رسمی موثر و کارامد دانست که در ابعاد مختلف اجتماعی ,اقتصادی ,کالبدی ,حیات شهر تاثیر دارند و با ماهیت چند عملکردی در حوزه سیاست گذاری ,برنامه ریزی و اجرا برآن هستند تا به اداره هدایت ,کنترل و توسعه همه جانبه پایدار شهربپردازند و افزایش کیفیت زندگی شهروندان و رفاه شهروندان را محقق گردانند ( رفیعیان و حسین پور,16,۱۳۹۰).
وظایف مدیریت شهری را می توان در چارچوب مفاهیمی همچون برنامه ریزی شهری ,وظایف عمران ,وظایف خدماتی ,تامین بهداشت شهری,خدمات اجتماعی ,وظایف ایمنی ,وظایف فرهنگی ,ارتقای محیط زیست شهری ,وظایف نظارتی بیان کرد .امروزه چهار نوع وظیفه را برای مدیریت شهری بهینه در نظر گرفته اند .برنامه استراتژیک,ارائه وتوزیع خدمات اجتماعی ,مدیریت وبهبود سرمایه گذاری های زیربنای ,ارتقارشد اقتصادی و بهبود شرایط زندگی مردم است.امروزه برای تحقق وظایف مدیریت شهری مدیریت دو سطحی پیشنهاد شده است .این الگو دارای دو سطح اداری شهری است که یکی شهردارای سطح منطقه ای است که کل مجموعه شهری را در برمی گیرد ودیگری شهر داری سطح محلی است که در هر کدام از شهر ها وشهرک ها ی موجود در مجموعه شهری شکل می گیرد .شهرداری سطح منطقه ای معمولا خدماتی که ابعاد منطقه ای دارند ارائه می کنند و شهرداری محلی نیز خدماتی را ارائه می کنند که جنبه محلی تر به خود می گیرد .در این الگوی مدیریتی به دلیل وجود نظام شهری مرجع در حوزه کلان شهری و فراهم سازی در نظر گیری تعاملات واکنش های دورن منطقه ای فرایند برنامه ریزی ,سازماندهی ,هماهنگی ,کنترل و نظارت برای هدایت و راهبردی منطقه شهری به صورت شایسته تری محقق گردد .این الگوی مدیریتی در برخی از کشور ها مانند ترکیه واستانبول به کار بسته شده است (همان,16, 20).
تاقبل از دهه 1980مدیریت دولتی سنتی پارادایم مطرح در حوزه مدیریتی بود امابا ظاهراشدن ابعاد منفی و نقاط ضعف آن در همین سال ها در کشور های انگلستان و آمریکا پارادایم دیگری به نام مدیریت دولتی نوین تولد خود رااعلام داشت و خصوصی سازی و پیمان کاری را شعار خویش قرار داد . اما وعده های این جریان فکری نیز در کشور مبدا آن سرابی بیش نبود و بزودی مشخص شد این پارادایم نیز قادر نیست خیر و رفاه مناسب و عادلانه ای برای شهروندان فراهم سازد پس بشر مجددا در جست وجوی پارادایم دیگری برامد که ظهور خدمات عمومی جدید و حکم رانی خوب از جمله انهاست .اولین مرجع که در این زمینه مباحثی را مطرح نمود بانک جهانی است که در گزارشی در سال 1989آن را به عنوان ارائه خدمات عمومی کارامد نظام فضایی قابل اعتماد و نظام اداری پاسخگو تعریف نموده است .بانک جهانی ابداع کننده واژه حکم روایی وتوسعه دهنده این مفهوم است . ریشه نظری این موضوع به کارهای افرادی مانند مک لاین در انگلستان انجام داده ند برمی گردد (رفیعیان و حسین پور ,95, 1390). به عقیده او , تقاضای فزاینده مردم شهر ها این است که حکومت شهری باید در قبال روندهای تغییر در شهر ((پاسخگوتر )) , اقداماتش با مسائل شهری و تحول آنها (( متناسسب تر ))و نسبت به اجتماع (( مسئول تر )) باشد , به عنوان بخشی از نظام یادگیری بهتر عمل کند و نقش مهمی در پیش بینی , کشف و استقبال از آینده ایفا کند .وی تحقق این خواسته ها را در گرو ارتباط با نظام اجتماع و تعریفی از حکمروایی به مثابه فرایندی که متضمن نظام به هم پیوسته ای از ((حکومت )) و ((اجتماع )) به طور توام است , می داند ( برک پور ,1385 :491 ).حکم روایی شهری فرایندی است که براساس کنش متقابل میان سازمان ها ونهادهای رسمی اداره شهر از یک طرف و نهادهای غیر رسمی جامعه مدنی یا عرصه عمومی از طرف دیگر شکل می گیرد . مشارکت نهادهای غیر رسمی و تقویت عرصه عمومی اداره شهر می تواند به سازگاری منافع گوناگون و در نتیجه به پایداری توسعه شهری منجر شود(برک پور واسدی ,191،۱۳۹۰).
این تعریف تفاوت حکم روایی خوب شهری با حکومت خوب شهری را نشان می دهد .
حکم روایی شهری در پی ان است تا نقش دولت را در حد هماهنگ کننده و پاسدار قوانین محدود کند و از دخالت مستقیم آن در تصمیم گیری و اداره اجرای امور مربوط به زندگی روز مره مردم بکاهد توجه به تعمق در این الگو کمک زیادی به یافتن تر کیب جدیدی از همکاری 3 بخش دولتی (تهسیل کننده فعالیت عمومی )جامعه مدنی (منافع حققوق شهروندی در تقویت مشارکت عمومی )و بخش خصوصی (عامل تولید در تقویت سرمایه گذاری ها و رشد تولید ناخالص مالی )را ارائه خدمات عمومی خواهد نمود( رفیعیان و حسین پور, 94, 1390).
سازمان ملل متحد اصول و شاخص های حکم روایی شهری را 10شاخص بیان می کند 1-مشارکت 2-قانون مندی3-شفافیت 4-پاسخگویی 5-جهت گیری توافقی 6-عدالت 7-اثر بخشی و کارایی 8-مسولیت پذیری 9-بینش راهبردی 10-تمرکز زدایی
همان طور که بیان شد مدیریت شهری در دنیای امروز به سوی مدیریت دو سطحی پیش می رود (شهرداری سطح منطقه ای :کل مجموعه شهری و شهرداری سطح محلی )اجرایی حکم روایی خوب شهری با ابعاد ملی و محلی می تواند این امر را ممکن سازد . امروزه حکمروائی خوب چه در کشور های توسعه یافته و چه در حال توسعه (مانند :مصر ,ترکیه ,کانادا,امریکا ,فرانسه) مورد توجه قرار گرفته است .به عنوان مثال کاندا به عنوان یک کشور توسعه یافته در سه سطح مدیریتی و حکومتی اداره می شود که این سه سطوح عبارتند از 1- فدرال 2- ایالتی 3-در سطح سوم یعنی اجتماعات محلی , حکومت های محلی به منظور مدیریت شهرداری ها , شهر ها , شهرک ها و مناطق انتخاب می شوند ( بصیرت,1385 ).
نخستین بار در دوره اول مجلس شورای ملی به سال 1286 خورشیدی از مدیریت شهری به شکلی نوسخن به میان آمد و قانون تشگیل بلدیه بر108 ماده به تصویب رسید . نکته قابل توجه این قانون آن بود که انتخاب شهردار برعهده انجمن بلدیه ( انجمن شهر ) گذاشته شد , در حالی که در دوره پهلوی انتخاب شهردار برعهده دولت بود و اعضای شهرداری , کارمند دولت محسوب می شوند ( سعیدنیا ,1382 ) .شکل گیری شوراهای اسلامی در سال 1387 , نخستین گام جدی دولت برای تمرکززدایی و ایجاد نظام های محلی اداره امور در مقطع پس از پیروزی انقلاب به شمار می رود ( آخوندی و همکارران , 1378 ,2 ). در ایران نیز به عنوان یک کشور در حال توسعه الگوی مدیریت مجموعه شهری دو سطح را در برمی گیرد :1- سطح منطقه ای ( مجموعه شهری)2- سطح محلی ( که شهرداری هر کدام از شهر ها و شهرک های موجود در مجموعه شهری را شامل می شود ). در مطالعاتی که در ایران جهت گزینش الگوی مناسب برای نظام جامع مدیریت شهری صورت گرفته است اهدافی در نظر گرفته شده که شاخص های حکمروایی زمینه ساز رسیدن به این اهداف است . چارچوب این الگو برپایه دوسطح 1-سیاست گذاری و برنامه ریزی , 2- مدیریت اجرایی و عملیاتی قرار دارد .در این چهار چوب الگوی مدیریت شهری دوسطحی مدنظر است که سطح اول آن را مدیریت مجموعه شهری شکل می دهد و سطح دوم به مدیریت شهری محلی می پردازد ( تقوایی و تاجدار ؛ 1388 به نقل از عسکری ؛ 1378 ؛ 53 ).
در سال های اخیر تحقیقات زیادی در رابطه با حکم روایی خوب شهری در شهر های مختلف ایران مانند تهران ,اصفهان ,شیراز ,مشهد( کاظمیان و دیگران، 1391 -اکبری و دیگران، 1392–رضوی و دیگران 1392- علیزاده، 1392- حسین زاده کجیدی، 1391)انجام شده است. نتایج این تحقیقات برمی آید که شهر های ایران از نظر اصول حکم روایی خوب در جایگاه مناسبی قرار ندارند . تحقیق حاضر به بررسی جایگاه شهر مشهد به عنوان یک کلان شهر ملی از لحاظ شاخص های موثر در پیاده سازی مفهوم حکم روایی خوب شهری با توجه به ابعاد ملی و محلی در راستای مدیریت دو سویه می پردازد.
کلان شهر مشهد با حدود 3میلیون نفر جمعیت به عنوان دومین شهر ایران بعد از تهران شناخته می شود . این شهرداری 13 منطقه جدا گانه است .که از لحاظ ویژگی های اقتصادی ,اجتماعی ,فرهنگی ,با یکدیگر متفاوتند .در این پژوهش از بین مناطق 13 گانه مشهد دو منطقه 4و 8 براساس سطح برخورداری انتخاب شده است که منطقه 4 دارای سطح کم برخوردار و منطقه 8دارای سطح برخوردار است و سه شاخص شفافیت ,مشارکت ,بینش راهبردی (با توجه به ابعاد ملی و محلی )در این مناطق بررسی و مقایسه خواهد شد .1-3-ضرورت و اهمیت انجام تحقیق
رفع ناپایداری توسعه شهری در کشور های د ر حال توسعه , رفع ناپایداری ها از بدنه نهادهای مدیریتی و برنامه ریزی و کار آمد سازی , اثر پذیری و مسولیت پذیری بیشتر در اداره امور شهری و تفویض وظایف , صلاحیت ها و قدرت به حکومت های محلی و دیگر ذی نفعان محلی است که تمام اینها به شیوه جدیدی از اداره شهر ها به نام حکمروایی شهری دلالت دارد . در شرایط پیچیدگی جوامع شهری و به دنبال آن تعدد و تکثر کنشگران و نیروهای موثر در حیات شهری در مقیاس های مختلف محلی , ملی و منطقه ای و ضرورت همگرایی آنها در جهت رسیدن به عدالت فضایی را می توان مهم ترین استدلال ضرورت حکمروایی شهری و جایگزینی آن به جای شیوه های قبلی مدیریت دانست . در این الگو از مسولیت اجرایی مستقیم مدیریت شهری کمتر شده و امکان بیشتری برای رویکرد مدیریت و برنامه ریزی راهبردی فراهم می شود.در اینجا مدیریت شهری از بالا به پایین نیست و مشارکت شهروندان در اداره امور شهری جزء جدایی ناپذیر آن است ( هاشمی و دیگران , 1390 : 101 ).
توجه به تحقیقاتی که در کلانشهرهای مختلف صورت گرفته نشان می دهد که شهرداری ها مشکلات گوناگونی در مواردی چون شفافیت و اطلاع رسانی , عدالت , پاسخگویی و عدم رضایت شهروندان دارند . با توجه به مشکلاتی که مشهد به عنوان کلانشهر ملی در گیر است ، حل مشکلات آن نیازمند وجود یک ساختار مدیریتی قوی و منسجم با هماهنگی و همکاری ذینفعان ( عناصر حکومتی ، خصوصی و عمومی ) است ( رهنما و همکاران , 1389 ) .تحقیقات انجام گرفته در مشهد در رابطه با حکمروایی خوب که به ارزیابی شاخص های آن در مشهد پرداخته است ، بیشتر تحقیقات نشان دهنده عدم وجود این شاخص ها در این شهر است .بنابراین انجام پژوهشی که موانع و محدودیت های تحقق حکمروایی خوب شهری را در مشهد شناسایی کند ضرورتی انکار ناپذیر است .بدین منظور دو منطقه چهار و هشت شهر مشهد که به ترتیب مناطق کم برخوردار و نیمه برخوردار می باشد انتخاب شده است تا با مقایسه این دومنطقه ارزیابی کلی از حکمروایی خوب شهری در شهر مشهد انجام دهیم .1-4- اهداف تحقیق
در این پژوهش ابتدا به مقایسه وضعیت مناطق8و4 شهر مشهد از لحاظ شاخص های مشارکت ,شفافیت ,بینش راهبردی با توجه به مدیریت یکپارچه در ابعاد ملی(زیر ساخت وبستر قانونی اجرای حکم روایی در سطح ملی) ومنطقه ,محلی(سازمان ها وشهرداری ها در سطح منطقه و محلی )و سپس به ارائه پیشنهادها ی به منظور رفع مشکلات و تحقق حکم روایی در شهر مشهد با توجه به ابعاد ملی و محلی پرداخته خواهد شد .
1-5-سوالات تحقیق
1-شاخص های حکم روایی خوب شهری با تمرکز برابعاد شفاویت ,مشارکت ,بینش راهبردی در منطقه 4و8 چگونه ارزیابی می شود؟
2- شاخص های شفافیت و بینش راهبردی در مناطق 8و 4 به صورت مقایسه ای چگونه ارزیابی می شود؟3-شاخص مشارکت در مناطق 4و 8 به صورت مقایسه ای چگونه ارزیابی می شود ؟
1-6-فرضیات تحقیق
1-به نظر می رسد شاخص های حکمروایی خوب شهری با تمرکز برابعاد شفافیت , مشارکت , بینش راهبردی در منطقه 4و 8 از وضعیت مطلوبی برخوردار نیست .
2-به نظر می رسد شاخص های شفافیت و بینش راهبردی در منطقه 8از وضعیت بهتری نسبت به منطقه 4 برخوردار است.
3-به نظر می رسد شاخص مشارکت در منطقه4 و منطقه 8 از وضعیت یکسانی برخورداراست.1-7- پیشینه تحقیق
پیرامون پژوهش حاضر ابتدابه تعدادی از تحقیقات که در دیگر کشور ها انجام گرفته و سپس به بررسی مواردی که در کشور انجام گرفته است پرداخته می شود .
ا- Kioe Shengدر پروژه - ریسرچتحت عنوان "حاکمیت شهری خوب در جنوب شرق آسیا "که در سال 2013انتشار یافته . بیان شده که اسیای جنوب شرقی در حال تجربه رشد سریع اقتصادی و شهرنشینی است .امروزه بیش از 40درصد ان در مناطق شهری زندگی می کنند .با سیاست های عدم تمرکز مسئولیت از سطح ملی به دولت محلی منتقل کرده اند انتظار می رود که چنین سیا ست های براب افزایش عملکرد کارامد از مناطق شهری و حمایت از رشد اقتصادی بیشتر است .تجارب در جنوب شرق اسیا نشان می دهد که بسیاری از دولت محلی فاقد منابع انسانی ومالی را برای انجام وظایف جدید خود به اندازه کافی به گروه های اسیب پذیر مانند فقرای شهری و نسل های اینده .در این پروژه - ریسرچاستدلال می کند که اتکا به بازار توسعه و ارائه نیازها و خدمات عمومی شهری نیاز به دولت های قوی محلی و پیوستن به اصول حکمرانی خوب شهری ,تا اطمینان حاصل شود که نه تنها سازنده بلکه همچنین توسعه پایدار و فراگیر شهری است .
2- Michael Haus1و Jan Erling Klausen2در پروژه - ریسرچتحت عنوان "رهبری خوب شهری و مشارکت جامعه مواد لازم برای حکم روایی خوب " که در سال 2013منتشر شده است در این پروژه - ریسرچبررسی می شود که چگونه رهبری سیاسی و مشارکت در جامعه با هم می تواند به تصمیم موثرقانونی و سیاسی در کمک زمینه حکومت شهری است بخصوص این پرسش مطرح شده است که اگر تعامل بین هر دو ظرفیت افزایش یابد برای حاکمیت محلات خوب است .و بعد تجربیات 4شهر اروپا از کشورهای انگلستان ,نروژ,آلمان ,ایتالیا رابیان می کند .
3- Shyam Singhدر پروژه - ریسرچتحت عنوان "مشارکت شهروندان در امور شهری وتلاش برای شفافیت وپاسخگویی"که در سال 2013انتشار یافتهاست.شهرنشینی در حال رشد هستند که نه تنها اقتصاد کشور هند را افزایش یافت بلکه چالش های حکومت را پیچیده کرد .یکی از راه حل ها غیر متمر کز کردن حکومت که در آن شهروندان باید سهم عمده ای در تصمیم گیری در مورد این که چگونه باید شهرستان ها مدیریت شوند .
4-در تحقیقی تحت عنوا ن رویکرد حکمروائی شهری و ضرورت آن در مدیریت کلان شهر تهران(پرهیزکارو کاظمیان) ، حکومت و حکمروائی خوب شهری از نظر مفهومی و عملکردی مورد مقایسه قرار گرفته و در شناخت نوع مدیریت کلان شهر تهران مشخص گردیده که الگوی حکومت شهری که نامتناسب با رویکرد حکمروائی شهری است در این شهر حاکم است. هدف این تحقیق شناخت و ارزیابی فرم وشیوه نظام اداره کننده منطقه کلان شهری تهران بوده و به تبیین الزامات استقرار حکمروائی خوب شهری پرداخته است.
5 - تحقیقی دیگر با عنوان تحلیل جایگاه حکمروائی خوب شهری با الگویSWOT توسط رهنما و همکاران (۱۳۸۹) در مشهد انجام شده است که وضعیت شهررا از نظر شاخص های حکمروائی شهر بررسی کرده است . نتایج تحقیق درقالب تحلیل SWOT نشان می دهد که حکمروائی در مشهد از میان چهار حالت تهاجمی، محافظه کارانه ، تدافعی و رقابتی در بدترین وضعیت ممکن یعنی موقعیت تدافعی (موقعیتی که در آن شهر با نقاط ضعف و تهدیدهای فراوان مواجه است) قرار دارد. در این تحقیق راهکارهایی در راستای حکمروائی خوب شهری ارائه شده است: ۱- اجماع مدیران محلی برای اجرای مدیریت یکپارجه شهری و ضرورت هماهنگی بین سازمانی، ۲- قانون مداری سازمان ها و جلوگیری از دخالت گروههای غیررسمی در مدیریت شهری، ۳- رعایت قوانین موجود و همچنین پویایی آن در بستر زمان، ۴- پذیرش شمول مردم و فرصت بخشی به آنان در راستای مشارکت در سرنوشت خود، ۵- بسترسازی برای شکوفایی بیشتر توانایی های بخش خصوصی در اجرای امور شهری، ۶- افزایش توان و تخصص پرسنل در جهت ایاد ارتباط مستحکم با شهروندان و پاسخ گویی مناسب آنان.-
6- در تحقیقی دیگر که با عنوان "حکمرانی خوب در شهرداری مشهد" (حمزه ای و همکاران۱۳۹۲) انجام شده است، اصول حکمروائی خوب ، با اقدامات انجام شده در شهرداری مشهد در راستای دستیابی به حاکمیت مطلوب تطبیق داده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق بیان می دارد که اقدامات صورت گرفته در 83.3 درصد موارد با اصول حکمرانی خوب( شفاف سازی ، پاسخگویی ، اثربخشی نقش ها و وظایف، نتیجه گرایی و ظرفیت سازی) تطبیق داشته و فقط اصل ارتقاء ارزش ها در این اقدامات دیده نمی شود .
7-در پژوهشی که توسط پورعزت و همکاران به بررسی رابطه آگاهی شهروندان از حقوق شهروندی با پاسخ گویی و شفافیت سازمان شهرداری تهران پرداخته است نتایج پژوهش دال برآن است که وضعیت پاسخ گویی و شفافیت در عملکرد شهرداری تهران مناسب نیست بگونه ای که در سه منطقه مورد بررسی از مناطق 22 گانه تهران در منطقه 3(شمال تهران با رتبه 1توسعه یافتگی )و 10(مرکزتهران با رتبه 16توسعه یافتگی )وضعیت شفافیت و پاسخ گویی نامناسب و منطقه 9 (جنوب تهران 22 توسعه یافتگی )متوسط برآورد شده است .
8-در تحقیق دیگری که به مساله پاسخ گویی شهرداری تهران به ارباب رجوع و شهروندان توسط فقیهی و تیمور نژاد پرداخته شده است نتایج یافته های حاصله در مجموع نشانگر عدم رضایت و نگرش منفی ارباب رجوع از پاسخ گویی متصدیان شهرداری تهران بوده است.9- در پروژه - ریسرچ"سرمایه اجتماعی و حکمروائی شهری" (اکبری،۱۳۹۲)،دیدگاههای نظری حاکم بر حکمروائی شهری تشریح شده و نشان داده شده است که مبانی نظری حکمروائی شهری باید در نزد نظریه پردازان علوم سیاسی جستجو کرد و سرمایه اجتماعی نیز عامل قوام و تداوم حکمروائی شده است. به عبارتی شکل گیری نظریه حکمروائی شهری مبتنی بر سرمایه اجتماعی و نیز ائتلاف رژیم های سیاسی در جهت حکمروائی خوب شهری و نیل به توسعه منوط به وجود سرمایه اجتماعی است.10- در تحقیقی که با عنوان حکمروائی خوب برنامه ریزی شهری طرح متروی تهران توسط اسماعیلی زاده و صرافی(۱۳۸۴) با هدف بررسی میزان رعایت اصول حکمروائی خوب از طرف مسئولان صورت گرفته است این نتیجه حاصل شد که طرح یاد شده برنامه ریزی برای مردم بوده است نه با مردم . زیرا مردم در برنامه ریزی و اجرای طرح نقشی نداشته اند و برنامه ریزی از بالا به پایین می باشد .
1-8- کاربردهای تحقیق
از انجا که پژوهش مورد نظر در ابعاد ملی (زیر ساخت وبستر قانونی اجرای حکم روایی در سطح ملی)منطقه ومحلی(سازمان ها وشهرداری ها در سطح منطقه و محلی) شاخص های حکم روایی را در شهر مشهد مورد توجه قرار می دهد می توان نتایج تحقیق را در بعد ملی در شهرداری های سطح منطقه و در بعد محلی در شهرداری های سطح محلی مورد استفاده در شهر مشهد وچه در شهر های دیگر در ایران قرار داد.
1-9-استفاده کنندگان از نتیجه پایان نامه
بی شک نتایج این تحقیق می تواند مقدمه ای برای انجام کار های بعدی در این زمینه باشد . به طور کلی استفده کنندگان از نتایج این تحقیق عبارتند از :1-استانداری خراسان رضوی 2- شهرداریهای مشهد 3-شورای اسلامی شهر مشهد 4- مرکز پژوهش هایی شورای اسلامی شهر مشهد 5- دانشجویان و دانشگاهیان شهر مشهد و استان خراسان 6- شهرداری منطقه چهار و هشت 7-وزارت کشور 8- سازمان شهرداری ها و دهیاری های کشور 9- دانشگاه ها و مراکز عالی و ....
1-10- نو آوری در تحقیق
شایان ذکر است که نوآوری وتازگی موضوع در دو بخش قابل بررسی است 1-شاخص های حکم روایی را در دو سطح ملی ومحلی مورد توجه قرار می دهد .2-در بخش جمع آوری اطلاعات از ابزار پرسش نامه از مردم به صورت سوالات باز و پرسشنامه ازمدیران به صورت سوالات بازو بسته استفاده می شود.1-11-روش تحقیق
روش تحقیق برای تبیین وضع موجود و یافتن پاسخ به سوالات تحقیق روش توصیفی تحلیلی است .که در یک کلیت منطقی در قالب فرایند علمی تحقیق صورت می پزیرد .1-12-روش گرد آوری اطلاعات
روش گرد آوری اطلاعات به صورت کتاب خانه ای و میدانی است روش میدانی با استفاده از پرسش نامه (از مردمی که به شهرداری های مناطق 4و 8 می امدن و از50 نفر کارشناسان و متخصصان شهرداری مناطق)صورت می گیرد .
1-13-جامعه آماری ، حجم نمونه و روش نمونه گیری
جامعه آماری مسولین شهری ,نخبگان شهری ,وشهروندان در مناطق 4و8شهر مشهد است .نمونه گیری به صورت تصادفی ساده است .در خصوص انجام نمونه گیری از فرمول کوکران استفاده می شود. باتوجه به جمیت مناطق 4و8 که به ترتیب داری جمعیت 243331و103261 هستند جمعیت کل دو منطقه برابر 346592 است .براساس این فرمول برای 322 نفر پرسشنامه تهیه خواهد شد .
فرمول اصلی محاسبه حجم نمونه کوکران نیز به صورت زیر است :
حجم نمونه=n
N=حجم جمعیت آماری (حجم جمعیت شهر ، استان و.... )
Zیا T=درصد خطای معیار ضریب اطمینان قابل قبول
P=نسبتی از جمعیت فاقد صفت معین
d=درجه ی اطمینان یا دقت احتمالی مطلوب
((p-1)q)=نسبتی از جمعیت فاقد صفت معین (مثلا جمعیت زنان )

تعداد پرسشنامه شهروندان (322)
تعداد پرسشنامه مدیران (50)
توزیع پرسشنامه ها به گونه ای بوده است که تمام شهروندان طبقه پایین , متوسط و بالای اجتماعی ، اقتصادی و فرهنگی منطقه مورد مطالعه را در برمی گیرد که گزینش آنها به صورت اتفاقی و اتصادفی بوده است .
1-14-روش تجزیه وتحلیل اطلاعات
روش تحلیل این داده ها به دو طریق آمار توصیفی که شامل (طبقه بندی داده ها , فراوانی ، درصد فراوانی و.... )و آمار استنباطی که متناسب با نرمال بودن یا عدم نرمالیزه بودن داده ها روش های متناسب با آزمون فرض را ممکن می سازد ، که در این پژوهش به دنبال ماهیت فرض های تحقیق از روش اماری تی تک نمونه ای یا مستقل استفاده شده است .و در نهایت داده ها و اطلاعات مورد نظر با استفاده از نرم افزار spss مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت و از نرم افزارEXCEl وARC GISبرای ترسیم جداول و نمودار ها و تعیین ابعاد ونقشه های مورد نظر استفاده گردید .
1-15-ارزیابی ابزارهای اندازه گیری در تحقیق : روائی و پایایی
1-15-1-روایی
منظور از روائی آن است آیا ابزار اندازه گیری می تواند خصیصه ها و ویژگی هایی که این ابزار برای آنها طراحی شده است را مورد سنجش قرار دهد یا خیر .روائی یا اعتبار به شیوه های مختلفی سنجیده می شود که از جمله این شیوه ها می توان به اعتبار صوری اشاره نمود به این صورت که ابزار اندازه گیری توسط داوران و صاحبنطران مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد تا اعتبار آن مورد تایید قرار بگیرد .به منظور سنجش روایی این پژوهش , پرسشنامه اولیه در اختیار اساتید راهنما و مشاور قرار گرفت که آنها بعد از مطالعه با اعمال نظر در سوال ها و برطرف کردن اشکالات و با توجه به امتیازات داده شد ه به هر سوال و براساس شاخص 5 گزینه ای لیکرت ، 4مورد از پرسشنامه ، امتیاز لازم را کسب نکرده و حذف گردیدند و در نهایت ،پرسشنامه مربوطه را تایید کردند .همچنین با پوشش کامل مبانی نظری سعی گردید که متغیر های پژوهش به گونه ای تعیین شوند که روائی محتوای پرسشنامه ها تایید گردد .
1-15-2-پایایی
اگر ابزار اندازه گیری چندین بار مورد موضوع یکسانی به کار برده شود و نتایج حاصل از آن یکسان باشند ابزار مورد نظر دارای پایایی لازم می باشد .برای تعیین و محاسبه ضریب پایایی شیوه های مختلفی به کار برده می شود که معروفترین آنها روش الفای کرونباخ است ( مومنی و قیومی ،1386، 208 ) .جهت آزمون پایائی از شاخص های گوناگون استفاده می شود که مهم ترین آنها "ضریب پایائی "می باشد که بین صفر و یک قرار دارد . عدد صفر معرف عدم پایائی و یک معرف پایائی کامل است .
بنابراین در این تحقیق ، پایایی ( تعین اعتماد ) پرسشنامه یا قابلیت اعتماد آن با استفاده از روش اندازه گیری آلفای کرونباخ در محیط spss انجام گردید .در آزمون آلفای کرونباخ ضریب آزمون باید از 7/0بیشتر باشد تا پرسشنامه تایید شود . همچنان که گفته شد ،پایایی که از آن به اعتبار ، دقت و اعتماد پذیری نیز تعبیر می شوذ ، عبارت است از این که اگر یک وسیله اندازه گیری که برای سنجش متغیر و صفتی ساخته شده، در شرایط مشابه در زمان یا مکان دیگر مورد استفاده قرار گیرد ، نتایج مشابهی از آن حاصل شود که فرمول آن به شرح زیر می باشد :

که در این فرمول :
j=تعداد سوالات پرسشنامه یا آزمون
Sj2=واریانس سوال iام
S2=واریانس کل آزمون
قابل ذکر است که ضریب آلفای کمتر از 6/0 درصد معمولا ضعیف ،دامنه 7/0 درصد قابل قبول و دامنه بیش از 8/0 درصد خوب تلقی می گردد و هر چه ضریب به عدد یک نزدیکتر باشد ، بهتر است در این تحقیق پایایی پرسشنامه شهروندان برابر با 79/0 و پایایی پرسشنامه مدیران 87/0 می باشد.
1-16-محدودیت های تحقیق
در رابطه با گرد آوری اطلاعات متاسفانه به دلیل کمبود منبع کتاب در این زمینه بیشتر مقالات و کارهای پژوهشی در دست رس بود که آن هم خیلی پراکنده بود در نتیجه دراین پژوهش سعی شده اطلاعات از منابع پراکنده و کمیاب جمع آوری شود .از محدودیت هایی که نگارنده در گرد آوری اطلاعات میدانی با آن مواجه بود ، عدم همکاری جدی مسولین و همکاران شهرداری بود که این امر باعث طولانی مدت شدن توزیغ و گرد آوری شدن پرسشنامه ها گردید که در نهایت می توان گفت ،تلاش ها وپی گیری های مستمر نگارنده و استاد محترم و مشاور باعث کاهش گردید .
1-17-نتیجه گیری
در این فصل از پایان نامه ابتدا کلیاتی مربوط به تحقیق ذکر گردید . در ابتدا به بیان مساله و اهمیت و ضرورت آن پرداخته شد .سپس سوالات ،اهداف ، فرضیات و پیشینه ی پژوهش مورد بررسی قرارگرفت و سپس روش تحقیق , روش گرداوری اطلاعات ، روش تجزیه و تحلیل داده ها و کاربردها و نتایج تحقیق ذکر گردید .این پژوهش از نوع توصیفی – تحلیلی , اسنادی , پرسشنامه و پیمایش های میدانی است . جامعه آماری این پژوهش مجموع ساکنین منطقه هشت و چهار شهرداری مشهد می باشد و جهت انتخاب نمونه نیز از روش نمونه گیری تصادفی ساده بهره برده شده است . به منظور تعیین حجم نمونه نیز از فرمول کوکران استفاده گردیده است که تعداد 322 نفر به عنوان حجم نمونه انتخاب شدند . از سوی دیگر به منظور ارزیابی دیدگاه صاحب نظران به 50نفر از اعضای کارکنان شهرداری در مناطق چهار و هشت پرسشنامه با سوالات باز و بسته داده شده . روش گرد آوری اطلاعات در پژوهش حاضر , روش کتابخانه ای و میدانی است . به منظور تجزیه و تحلیل اطلاعات از نرم افزار spss وEXCEl، به منظور تهیه نقشه ها از نرم افزار ARC GISاستفاده شده است .
ا-18-ساختار کلی پایان نامه
نمودار(1-1)ساختار کلی پایان نامه
یافته های تحقیق
آزمون فرضیات
نتیجه گیری
پیشنهادات
تحلیل شاخص های
شفافیت، مشارکت ،
بینش راهبردی
وتلفیق ویکپارچه سازی داده ها
تحلیل سوالات باز مدیران و کارشناسان

و تحلیل سوالات باز مدیران
ویژگی های کلی شهر مشهد
شناخت مناطق 4 و8 براساس شاخص های اقتصادی ،فرهنگی ،اجتماعی ،کالبدی
فصل پنجم
نتایج
فصل چهارم یافته ها
فصل سوم
محدوده مورد مطالعه
فصل دوم
مبانی نظری
فصل اول: کلیات
بیان مسئله
سوالات
ضرورت
اهداف
فرضیات
سابقه و پیشینه
روش شناسی
محدودیت ها
بخش اول :مدریت شهری
بخش دوم :حکمروایی
بخش سوم :مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی
بخش چهارم حکمروایی مناطق کلان
بخش پنجم :قوانین مربوز به حکمروایی

منبع :(نگارنده ،1393)
فصل دوم
مفاهیم و مبانی نظری
2-1-مقدمه
پیش از آغاز توصیف و تحلیل ، باید نخست مفاهیم و مبانی مورد بحث ،تعریف شوند تا در فرآیند پژوهش ، ابهام و دوگانگی در مفاهیم رخنه نکند .در این فصل از پایان نامه سعی بر آن است تا موضوع مورد بحث را مورد واکاوی قرار داده تا دید جامع تری را نسبت به موضوع فراهم سازیم به همین منظور این فصل به پنج بخش مجزا قابل تفکیک است و در اخر مدل مفهومی تحقیق برآنید این پنج بخش است .در بخش اول مباحث مربوط به مدیریت شهری مورد بحث قرار داده و ابتدا به ذکر تعاریف و مفاهیم مدیریت ،مدیریت شهری و ارتباط آن با برنامه ریزی شهری ،دیدگاه سیستمی در مدیریت شهری ،کاربرد مفهوم یکپارچگی مدیریت سازمانی در مدیریت شهری ،سابقه مدیریت شهری در کشور های مختلف ،مدل مدیریت شهری و به بیان اهداف مدیریت مجموعه شهری در ایران می پردازیم . در بخش دوم مباحث مربوط به مفاهیم حکمروایی ،حکمروایی و حکومت ،شاخص های مختلف حکمروایی خوب شهری وابعاد، ،اهداف ،رویکرد ها و استراتژی ها ،مراحل اجرایی حکمروایی خوب شهری و جایگاه حکمروایی شهری در تئوری های پایه حکومت و قدرت شهری بیان می کنیم در بخش سوم مباحث مربوط به سه شاخص مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی مورد بررسی قرارمی دهیم در بخش چهارم مباحث مربوط به حکمروایی مناطق کلان شهری را بیان می کنیم وبه بررسی وضعیت حکمروایی در کلان شهر های ایران می پردازیم و در بخش پنجم به تحلیل مفاهیم حکمروایی دراسناد فرادستی کشور پرداختیم و در اخر مدل مفهومی تحقیق را ارائه می شود .
2-2- بخش اول : مباحث مربوط به مدیریت شهری
2-2-1-مدیریت
مدیریت دارای تعاریف بسیاری است , به طوری که برخی آن را هنر انجام کارهابه وسیله دیگران تعریف کرده اند (طالبی کهدویی , 1377, 200).وبرخی مدیریت را به معنی (( کار کردن با افراد و گروه ها برای رسیدن به مقاصد سازمان )) می دانند( هوس و ایچ بلا نچارد , 1371: 28). مدیریت فرایند به کار گیری منابع مادی و انسانی در برنامه ریزی, سازماندهی , بسیج منابع و امکانات , هدایت و کنترل است که برای دستیابی به اهداف سازمانی و براساس نظام ارزشی مورد قبول , صورت می گیرد . (رهمنا , 1387: 1) یکی از متداول ترین تعریف مدیریت عبارت است از کار با مردم برای مردم می باشد( طالبی کهدویی , 1377, 199 ).
مدیریت عبارت از فرایند , فعالیت یا مطالعه مربوط به وظیفه ای است برکسب اطمینان از این که تعدادی فعالیت متفاوت به نحوی در حال اجرا است که منجر به دست یابی به هدف معین می گردد .به ویژه وظیفه ای است مبتنی برایجاد و حفظ شرایطی که طی آن هدف های مطلوب از طریق کوشش های مشترک گروهی از افراد ( شامل کسی که به کار مدیریت می پردازد ) حاصل می گردد . همچنین عبارت است از گروهی از افراد دورن سازمان که در وهله نخست به اداره فعالیت های آن سازمان می پردازد ( فرنچ , 1377 , 378 ) .
مدیریت به عنوان رشته ای مجاز و متفاوت بعد از انقلاب صنعتی به وجود آمد . دامنه , نقش و تئوری های اساسی آن در طی سالیان تغییر کرده , اما مقصود آن , یعنی حصول اطمینان از دستیابی به هدف های موسسه یا سازمان و به حداکثر رساندن بهره وری و کارایی , همچنان باقی مانده است . یکی از تعاریف مورد قبول مدیریت مربوط به انجمن مدیریت امریکاست : مدیریت عبارت است از کارکردن با دیگران و از طریق دیگران برای رسیدن به هدف های سازمان و هدف های کارکنان .
فرایند مدیریت پنج وظیفه اساسی یا فعالیت را در برمی گیرد (مانتانا , 1378 , 5-1): برنامه ریزی , سازماندهی , مدیریت منابع انسانی , رهبری و کنترل . هر یک از این وظیفه ها با وظیفه های دیگر در ارتباطند و به طریقی هماهنگ با الگویی چرخه ای و مداوم , همیشه با هدف دستیابی به نتیجه ها عمل می کنند :

aaz4

فصل دوم مفاهیم و مبانی نظری
2-1- مقدمه..........................................................................................................................................................................22
2-2- بخش اول: مباحث مربوط به مدیریت شهری...........................................................................................................23
2-2-1-مدیریت ....................................................................................................................................................................................23
2-2-2-مدیریت شهری ........................................................................................................................................................................25
2-2-3-ارتباط برنامه ریزی شهری و مدیریت شهری .........................................................................................................................29
2-2-4-مدیریت شهری یکپارچه .........................................................................................................................................................30
2-2-5-لزوم دیدگاه سیسمتی در مدیریت شهری ............................................................................................................................34
2-2-6-کاربرد مفهوم یکپارچگی مدیریت سازمانی در مدیریت شهری ...........................................................................................36
2-2-7-سابقه مدیریت شهری در کشور های مختلف جهان .............................................................................................................38
2-2-8-مدل های مدیریت شهری.........................................................................................................................................................41
2-2-9-اهداف کلان نظام جامع مدیریت مجموعه های شهری در ایران ...........................................................................................44
2-3- بخش دوم: مباحث مربوط به حکمروایی..................................................................................... 47
2-3-1-تعریف حکمروایی ....................................................................................................................................................................47
2-3-2-حکمروایی و حکومت .............................................................................................................................................................58
2-3-3-شاخص های حکمروایی خوب شهری ....................................................................................................................................63
2-3-4-شاخص های حکمروایی در ایران ...........................................................................................................................................71
2-3-5-ابعاد مختلف حکمروایی شهری ............................................................................................................................................74
2-3-6-اهداف حکمروایی خوب ........................................................................................................................................................75
2-3-7-مراحل اجرایی حکمروایی خوب ...........................................................................................................................................75
2-3-8-رویکرد ها و استراتژی های عمده حکمروایی کلان شهری .................................................................................................76
2-3-9-خاستگاه نظری رویکرد حکمروایی شهری ..........................................................................................................................78
2-3-10-جایگاه حکم روایی شهری در تئوری های پایه حکومت و قدرت شهری ..........................................................................79
2-4-بخش سوم : مباحث مربوط به سه شاخص مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی .........................84
2-4-1-شفافیت ....................................................................................................................................................................................84
2-4-2-تعریف و مفاهیم ......................................................................................................................................................................84
2-4-3-پیشینه تاریخی حق آزادی اطلاعات .....................................................................................................................................87
2-4-4-قانون انتشار و دسترسی آزاد به اطلاعات .............................................................................................................................88
2-4-5-ضرورت های وجود شفافیت....................................................................................................................................................91
2-4-6-شفافیت و مدیریت شهری .....................................................................................................................................................93
2-4-7-شفافیت و مدیریت یکپارچه شهری .......................................................................................................................................94
2-4-8-مشارکت...................................................................................................................................................................................94
2-4-9-تعاریف و مفاهیم ....................................................................................................................................................................94
2-4-10-ابعاد مشارکت .........................................................................................................................................................................97
2-4-11-مشارکت در عرصه مدیریت شهری.......................................................................................................................................98
2-4-12-ضرورت و اهمیت مشارکت ...................................................................................................................................................100
2-4-13-اثرات مثبت مشارکت شهروندان..........................................................................................................................................100
2-4-14-مشارکت و مدیریت یکپارچه شهری.....................................................................................................................................101
2-4-15-رابطه مشارکت و شفافیت ................................................................................................................................... ................102
2-4-16-رویکرد ها به مشارکت شهروندی ........................................................................................................................................102
2-4-17-نظریه های مشارکت .............................................................................................................................................................104
2-4-18-دیدگاه های مختلف در زمینه مشارکت ..............................................................................................................................108
2-4-19-برنامه ریزی مشارکتی ..........................................................................................................................................................109
2-4-20-طیف برنامه ریزی مشارکتی ..................................................................................................................................................110
2-4-21-مدل های برنامه ریزی مشارکتی ...........................................................................................................................................111
2-4-22-انواع مشارکت عمومی در شهر ..........................................................................................................................................113
2-4-23-تفاوت های برنامه ریزی مشارکتی با مشارکت عمومی.......................................................................................................116
2-4-24-وضعیت مشارکت در ایران...................................................................................................................................................118
2-4-25- بینش راهبردی....................................................................................................................................................................121
2-4-26- تعریف برنامه ریزی راهبردی...............................................................................................................................................121
2-4-27- مراحل برنامه ریری استراتژیک در متون مختلف.............................................................................................................122
2-4-28- فرایند مدیریت استراتژیک...............................................................................................................................................128
2-4-29- مزایا و فواید برنامه ریری استراتژیک................................................................................................................................129
2-4-30- مشکلات برنامه ریزی استراتژیک.......................................................................................................................................130
2-5- بخش چهارم :مباحث مربوط به حکمروایی مناطق کلان شهری وبررسی وضعیت کلان شهر های ایران.......................................................................................................................................................131
2-5-1-کلان شهر و منطقه کلان شهری ............................................................................................................................................131
2-5-2-تفرق سیاسی , چالش اصلی در حکمروایی مناطق کلان شهری ........................................................................................133
2-5-3-تفرق سیاسی و عملکردی و تلاش برای منطقه گرایی.........................................................................................................138
2-5-4-روند ها و رویکرد های نو در اداره و حکمروایی مناطق کلان شهری ( منطقه گرایی نوین ).............................................140
2-5-5- شناخت و تحلیل وضعیت فعلی مدیریت منطقه کلانشهری در ایران ...............................................................................145
2-5-6-مبانی نظری مدل حکمروایی شهری و تعامل آن با سازمان فضایی کلانشهری ..................................................................146
2-5-7-شناخت وتحلیل عناصر موثر و عملکرد آنها .......................................................................................................................148
2-5-8- الزمات تحقق حکمروایی شهری در مدیریت کلان شهرها..................................................................................................151
2-5-9-موانع تحقق حکمرانی شهری در ایران .................................................................................................................................156
2-6-بخش پنجم :مفاهیم حکمروایی دراسناد فرادستی کشور ......................................................................................................158
2-6-1-مفاهیم حکمرانی در قانون اساسی .......................................................................................................................................158
2-6-2-مفاهیم حکمرانی در سند چشم انداز ایران 1404.................................................................................................................159
2-6-3-مفاهیم حکمرانی در برنامه چهارم توسعه..............................................................................................................................161
2-6-4-مفاهیم حکمرانی در برنامه پنجم توسعه...............................................................................................................................162
2-6-5-تحلیل نقش حکمرانی خوب در اسناد فرادستی کشور .......................................................................................................164
2-6-6-نتیجه گیری از این تحلیل......................................................................................................................................................165
2-6-7- مدل مفهومی تحقیق.............................................................................................................................................................165
2-7-جمع بندی و نتیجه گیری..........................................................................................................................................................167
فصل سوم :شناخت محدوده مورد مطالعه
3-1- مقدمه.........................................................................................................................................................................................169
3-2- ویژگی های جغرافیای شهر مشهد ..........................................................................................................................................169
3-2-1- موقعیت ریاضی و نسبی ........................................................................................................................................................169
3-2-2- توپوگرافی .............................................................................................................................................................................171
3-2-3-زمین شناسی..........................................................................................................................................................................171
3-2-4-ویژگی های اقلیمی ...............................................................................................................................................................172
3-2-5- ویژگی های جمعیتی و وسعت شهر مشهد .........................................................................................................................174
3-2-6- ویژگی های اجتماعی ...........................................................................................................................................................177
3-2-7-ویژگی های اقتصادی.............................................................................................................................................................178
3-3- معرفی مناطق شهرداری مشهد ..............................................................................................................................................179
3-4- معرفی مناطق هشت و چهار شهرداری مشهد ........................................................................................................................181
3-5- محدوده قانونی مناطق هشت و چهار .....................................................................................................................................183
3-6- بررسی مطالعات ،کالبدی ، اقتصادی ،- اجتماعی ،محیطی و فرهنگی مناطق .......................................................................185
3-7- تعیین سطوح سرانه کاربری های مختلف در منطقه 8 و 4 ....................................................................................................186
3-8- بررسی مطالعات کالبدی ..........................................................................................................................................................189
3-8-1- بررسی بعد خانوار و وضعیت مسکن در منطقه چهار و هشت.............................................................................................189
3-8-2- مطالعات حمل و نقل ............................................................................................................................................................192
3-8-3-فعالیت فضای سبز ................................................................................................................................................................194
3-8-4- فعالیت در مانی ....................................................................................................................................................................195
3-8-5- فعالیت های تجاری .............................................................................................................................................................195
3-9- مطالعات اقتصادی ....................................................................................................................................................................197
3-10-مطالعات فرهنگی .....................................................................................................................................................................198
3-11- مطالعات محیطی ......................................................................................................................................................................200
3-12- نتیجه گیری..............................................................................................................................................................................201
فصل چهارم :بررسی یافته های تحقیق
4-1-مقدمه .........................................................................................................................................................................................203
4-2-بخش اول :آمار توصیفی ............................................................................................................................................................204
4-2-1-فروانی افراد مورد مطالعه در گروه شهروندان و مدیران .......................................................................................................204
4-2-2-بررسی پاسخگویان بر حسب سن ........................................................................................................................................205
4-2-3- بررسی پاسخگویان بر حسب جنس ...................................................................................................................................208
4-2-4- بررسی پاسخگویان بر حسب تحصیلات...............................................................................................................................210
4-2-5-توزیع پاسخگویان برحسب وضعیت شغلی ..........................................................................................................................212
4-2-6-وضعیت در آمد ......................................................................................................................................................................214
4-2-7-توزیع نسبت مدیران برحسب رده سازمانی ........................................................................................................................215
3-4-تحلیل شاخص های حکمروایی ................................................................................................................................................215
4-3-1-مشارکت در گروه شهروندان .................................................................................................................................................215
4-3-1-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در منطقه 4 ................................................................................................219
4-3-1-2- مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در منطقه8................................................................................................219
4-3-2-شفافیت در گروه شهروندان .................................................................................................................................................221
4-3-2-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه 4 .............................................................................................223
4-3-2-2- مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه8.............................................................................................223
4-3-3-بینش راهبردی در گروه شهروندان ....................................................................................................................................225
4-3-3-1- مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه 4...................................................................................226
4-3-3-2- مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه 8..................................................................................227
4-3-4-مشارکت در گروه مدیران ....................................................................................................................................................228
4-3-4-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در گروه مدیران .......................................................................................229
4-3-5-شفافیت در گروه مدیران ......................................................................................................................................................230
4-3-5-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در گروه مدیران.........................................................................................231
4-3-6-بینش راهبردی در گروه مدیران...........................................................................................................................................232
4-3-6-1-مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در گروه مدیران.............................................................................233
4-4- بخش دوم :آمار استنباطی .......................................................................................................................................................236
4-5-تحلیل پایای...............................................................................................................................................................................236
4-5-1-پایای شاخص های حکمروایی در پرسشنامه شهروندان .....................................................................................................236
4-5-2-پایای شاخص های حکمروایی در پرسشنامه مدیران..........................................................................................................237
4-6-بررسی نوع توزیع داده ها ........................................................................................................................................................237
4-7-بررسی وضعیت شاخص های حکمروایی در مناطق 4 و 8 شهر مشهد .................................................................................238
4-7-1-بررسی وضعیت حکمروایی خوب شهری از دیدگاه شهروندان ...........................................................................................239
4-7-2- بررسی وضعیت حکمروایی خوب شهری از دیدگاه شهروندان.......................................................................................... 240
4-7-3-بررسی وضعیت حکمروایی خوب شهری از دیدگاه مدیران و مسولین شهری ..................................................................241
4-7-4-بررسی وضعیت شاخص مشارکت از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8...................................................................................241
4-7-5-بررسی وضعیت شاخص شفافیت از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8...................................................................................242
4-7-6-بررسی وضعیت شاخص بینش راهبردی از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8.......................................................................243
4-7-7-بررسی وضعیت شاخص مشارکت از دیدگاه مسولین و مدیران شهری .............................................................................244
4-7-8-بررسی وضعیت شاخص شفافیت از دیدگاه مسولین و مدیران شهری...............................................................................244
4-7-9-بررسی وضعیت شاخص بینش راهبردی از دیدگاه مسولین و مدیران شهری....................................................................245
4-8-بررسی وضعیت میزان برخورداری از شاخص شفافیت و بینش راهبردی در مناطق 4و8.....................................................245
4-9-بررسی وضعیت میزان برخورداری از شاخص مشارکت در مناطق 4و8..................................................................................247
4-10-تحلیل کیفی سوالات باز پرسش نامه .....................................................................................................................................248
4-10-1-سازمان های دخیل در مدیریت شهر مشهد .......................................................................................................................248
4-10-2-تحلیل نقش شهرداری در مدیریت شهر مشهد .................................................................................................................248
4-10-3-لزوم ایجاد قوانین جدید در جهت هماهنگ کردن اداره شهر ...........................................................................................249
4-10-4-استفاده از تجربه مدیران قبل و حال حاضر .......................................................................................................................250
4-10-5-نگرش سیستمی و یکپارچه سازی برنامه های مدیریت شهری در روند کار شهرداری
............................................................................................................................................................................................................250
4-10-6-فرهنگ سازی و نهادسازی هدفمند و هماهنگ مدیریت واحد شهری .............................................................................251
4-11-نتیجه گیری..............................................................................................................................................................................251
فصل پنجم نتیجه گیری و آزمون فرضیات
5-1 مقدمه............................................................................................................................................................................................255
5-2 خلاصه ای از یافته های تحقیق .................................................................................................................................................255
5-3آزمون فرضیات ...........................................................................................................................................................................256
5-3-1 فرضیه اول ..............................................................................................................................................................................256
5-3-2 فرضیه دوم............................................................................................................................................................................262
5-3-3فرضیه سوم ...........................................................................................................................................................................263
5-4-نتیجه گیری ..............................................................................................................................................................................264
5-5پیشنهادات .................................................................................................................................................................................266
منابع .................................................................................................................................................................................................268
پیوست ها...........................................................................................................................................................................................287
فهرست جداول
جدول شماره (1-2) :طبقه بندی کشورهای اروپایی برحسب مدل حکومت محلی ........................................................42
جدول (2-2) مقایسه ویژگی های اصلی حکومت و حکمروایی.........................................................................................60
جدول (3-2) شاخص های حکمروایی در دیدگاه های مختلف........................................................................................ 67
جدول (4-2)ابعاد مختلف حکمروایی شهری................................................................................................................... 74
جدول (5-2)مفهوم مشارکت از دیدگاه صاحب نظران.................................................................................................... 96
جدول شماره (6-2) مدل آرنشتاین از مشارکت شهروندان........................................................................................... 106
جدول(7-2): تفاوت های مشارکت عمومی و برنامه ریزی مشارکتی............................................................................. 116
جدول (8-2) مراحل تحول مدیریت کلان شهری.......................................................................................................... 143
جدول (9-2)وضعیت موجود نظام مدیریت فضایی در ایران...........................................................................................154
جدول (10-2) روند شکل گیری حکمرانی خوب در اسناد فرادست نظام جمهوری اسلامی ایران................................................. 162
جدول شماره) 1-3( : موقعیت و حدود جغرافیایی شهر مشهد...................................................................................... 170
جدول (2-3).مشخصات کلی مناطق 13 گانه شهر مشهد..............................................................................................180
جدول (1-4):فراوانی افراد موردمطالعه در گروه شهروندان............................................................................................204
جدول (2-4):فراوانی افراد موردمطالعه در گروه مدیران............................................................................................... 205
جدول(3-4) بررسی نسبت پاسخگویان برحسب سن .................................................................................................206
جدول (4- 4)بررسی نسبت پاسخگویان برحسب جنس............................................................................................. 208
جدول (5-4)توزیع نسبت پاسخگویان برحسب میزان تحصیلات................................................................................. 211
جدول (6-4)توصیف وضعیت شغلی شهروندان مناطق 4و8 .........................................................................................213
جدول(7-4)، میانگین وضعیت در آمد شهروندان مناطق 4 و 8 شهر مشهد ...............................................................214
جدول (8-4 )توزیع درصدی پاسخگویان مناطق 4 و8 برحسب متغیر مشارکت........................................................ 216
جدول (9-4 ) توزیع درصدی پاسخگویان مناطق 4 و8 برحسب متغیر شفافیت..........................................................221
جدول (10-4 ) توزیع درصدی پاسخگویان مناطق 4 و8 برحسب متغیربینش راهبردی.............................................225
جدول (11-4) توزیع درصدی پاسخ مدیران برحسب متغیرمشارکت.......................................................................... 228
جدول (12-4) توزیع درصدی پاسخ مدیران برحسب متغیرشفافیت...........................................................................231
جدول (13-4) توزیع درصدی پاسخ مدیران برحسب متغیربینش راهبردی...............................................................233
جدول (14-4)، پایایی پرسشنامه شهروندان.................................................................................................................236
جدول (15-4)، پایایی پرسشنامه مدیران......................................................................................................................237
جدول (16-4)، وضعیت توزیع طبیعی متغیرهای حکمروایی.......................................................................................238
جدول (17-4) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه شهروندان و مقدار متوسط...............................................................240
جدول (18-4) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه شهروندان مناطق( 4و8 )و مقدار متوسط.......................................240
جدول (19-4) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط.....................................................241
جدول (20-4)تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط............................................242
جدول (21-4) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط.............................................242
جدول (22-4) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه شهروندان(4 و8) و مقدار متوسط................................243
جدول (23-4) تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط...........................................244
جدول (24-4) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط.............................................244
جدول (25-4) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط..................................245
جدول (26-4)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص شفافیت حکمروایی از دیدگاه شهروندان
در مناطق 8 و 4 شهر مشهد...........................................................................................................................................246
جدول (27-4)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص بینش راهبردی حکمروایی از دیدگاه
شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد....................................................................................................................... 246
جدول (28-4)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص مشارکت حکمروایی از دیدگاه شهروندان
در مناطق 8 و 4 شهر مشهد..........................................................................................................................................247
جدول (29-4) ساز مان های دخیل در مدیریت شهر مشهد.............................................................................................248
جدول( 1-5) تفاوت بین وضعیت حکم روایی از دیدگاه شهروندان و مقدار متوسط(حداقل میانگین 3)....................257
جدول (2-5) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه شهروندان مناطق( 4و8 )و مقدار متوسط..........................................258
جدول (3-5) تفاوت بین حکم روایی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط......................................................258
جدول (4-5) تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط.............................................259
جدول (5-5) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه شهروندان (4و8)و مقدار متوسط...............................................259
جدول (6-5) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه شهروندان(4 و8) و مقدار متوسط....................................260
جدول (7-5) تفاوت بین شاخص مشارکت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط...............................................261
جدول (8-5) تفاوت بین شاخص شفافیت از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط................................................261
جدول (9-5) تفاوت بین شاخص بینش راهبردی از دیدگاه مسئولین شهری و مقدار متوسط....................................262
جدول (10-5)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص شفافیت حکمروایی از دیدگاه شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد...................................................................................................................................................................263
جدول(11-5)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص بینش راهبردی حکمروایی از دیدگاه شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد................................................................................................................................................263
جدول (12-5)، نتایج آزمون t مستقل در مورد مقایسه شاخص مشارکت حکمروایی از دیدگاه شهروندان در مناطق 8 و 4 شهر مشهد................................................................................................................................................................264
فهرست نمودارها
نمودار(1-1)ساختار کلی پایان نامه......................................................................................................................................20
نمودار(1-2):نظام پیشنهادی مدیریت مجموعه های شهری در نظام مدیریت شهری کشور..........................................45
نمودار(2-2): ارتباط و وظایف دولت , بخش خصوصی و جامعه مدنی در مدل حکمروایی..............................................55
نمودار (3-2):روابط کنشگران شهری ...............................................................................................................................56
نمودار (4-2)عوامل موثر برمیزان مشارکت افراد .............................................................................................................98
نمودار(5-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی.......................................................................................................................123
نمودار(6-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی........................................................................................................................125
نمودار (7-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی......................................................................................................................126
نمودار (8-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی......................................................................................................................127
نمودار (9-2)مراحل برنامه ریزی راهبردی.......................................................................................................................127
نمودار (10-2)ارزیابی شاخص های موثر در پیاده ساری مفهوم حکمروایی خوب شهری..............................................166
نمودار(1-3) مقایسه رشد جمعیت و مساحت شهر مشهد بین سالهای 1385-1270................................................ 177
نمودار:(1-4)توزیع نسبت پاسخگویان(شهروندان مناطق 4و8 ) برحسب سن.........................................................207
نمودار :(2-4)توزیع نسبت پاسخگویان (مدیران )برحسب سن.................................................................................... 207
نمودار(3-4) توزیع نسبت پاسخگویان (شهروندان )برحسب جنس............................................................................ 209
نمودار (4-4) توزیع نسبت پاسخگویان (مدیران )برحسب جنس................................................................................. 209
نمودار (5-4)توزیع نسبت پاسخگویان (شهروندان ) برحسب تحصیلات......................................................................211
نمودار (6-4)توزیع نسبت پاسخگویان (مدیران )برحسب تحصیلات............................................................................212
نمودار(7-4)وضعیت شغلی شهروندان مناطق 4و8....................................................................................................... 213
نمودار(8-4): در آمد شهروندان مناطق 4 و 8 شهر مشهد..........................................................................................214
نمودار(9-4) :توزیع نسبت مدیران برحسب رده سازمانی............................................................................................215
نمودار (10-4)مقایسه میانگین گویه ها ی مشارکت در منطقه4 .................................................................................. 219
نمودار (11-4)مقایسه میانگین گویه های مشارکت در منطقه 8 ...................................................................................220
نمودار (12-4) مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه 4 ................................................................... 223
نمودار (13-4) مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در منطقه 8 ................................................................. 224
نمودار (14-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه4............................................................226
نمودار (15-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در منطقه 8.......................................................... 227
نمودار (16-4) مقایسه میانگین گویه های شاخص مشارکت در گروه مدیران............................................................. 230
نمودار (17-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص شفافیت در گروه مدیران ..............................................................232
نمودار (18-4)مقایسه میانگین گویه های شاخص بینش راهبردی در گروه مدیران...................................................234
نمودار(19-4): توصیف شاخص های حکم روایی از دیدگاه شهروندان مناطق 4و8 شهر مشهد................................235
نمودار (20-4)توصیف شاخص های حکم روایی از دیدگاه مدیران...............................................................................235
فهرست اشکال
شکل (1-2):ساخت الگوی حکمرانی خوب........................................................................................................................ 71

شکل(2-2) اهداف حکمروایی خوب.................................................................................................................................75
شکل (3-2)رویکرد های ناظر برمشارکت شهروندان دراداره امور شهرها.....................................................................104
شکل(3-2). اشکال مختلف مشارکت در نظریه دیوید دریکسل....................................................................................107
فهرست نقشه ها
نقشه (1-3):موقعیت جغرافیایی مشهد............................................................................................................................170
نقشه (2-3):مناطق 13 گانه شهر مشهد....................................................................................................................... 181
نقشه (3-3). محدوده قانونی منطقه چهار شهر مشهد .............................................................................................. 184
نقشه (4-3). محدوده قانونی منطقه هشت شهر مشهد............................................................................................... 185
پیشگفتار
شهر ها و به خصوص کلان شهر های بزرگ معاصر با تمام پیچیدگی ها و مصنوع بودنشان مهمترین و شگفترین دستاوردهای انسان هستند و از این رو شهر ها را کارگاههای تمدن و ماورای طبیعی انسان متمدن باید به حساب آورد ( زیاری ،1392، 51). با رشد و توسعه روز افزون شهرنشینی در دهه های اخیر در کشور مان ،ضروت اتخاذ رویکردی جدید به مسائل و پیامدهای شهرنشینی لازم و ضروری می نماید .همپای تحولات بنیادین اجتماعی در کشور و ایجاد پارامترهای نوین در مدیریت دولتی در سطح جهانی که با ظهور مدیریت دولتی نوین کامل گشت ،تغییرات بسیار سریع عصر تکنولوژی سبب گردید تا لزوم هماهنگ سازی میان این تغییرات و بهر مندی از مزایای تکنولوژیک بیش از پیش مشخص شود .بدین ترتیب مفهوم حکمرانی خوب در اواخر دهه 90 توانست در ادبیات مربوطبه توسعه جایی برای خود پیدا کند . مفهوم حکمرانی پیچیده ومناقشه برانگیز است .از نظر برنامه ی توسعه سازمان ملل متحد (UNDP)حکمرانی عبارتست از استفاده از اختیارات قانونی در حوزه های سیاسی ،اقتصادی و مدیریتی (اجرایی )برای اداره امور کشور در همه ی سطوح آن .حکمرانی در بر گیرنده سازو کار ها ،فرایند ها و نهادهایی است که از طریق آنها شهروندان منافع خود را مطالبه می نمایند ،حقوق قانونی خود را می طلبند و اختلاف خود را حل و فصل می نمایند .پژوهش حاضر در راستای ارزیابی وضعیت حکمروایی شهری در مشهد در مناطق چهار و هشت در پنج فصل به شرح ذیل تهیه گردیده است ؛در فصل اول به کلیات تحقیق پرداخته شده است . و پس از بیان مساله و ذکر ضورت بررسی آن ،سوالات ،اهداف ،فرضیات ،پیشینه پژوهش و روش تحقیق آورده شده است .فصل دوم مبانی نظری پژو هش که در پنج بخش مجزا آورده شده است . در بخش اول مباحث مربوط به مدیریت شهری مورد بحث قرار داده و به ذکر تعاریف و مفاهیم مدیریت ،مدیریت شهری و ارتباط آن با برنامه ریزی شهری ،دیدگاه سیستمی در مدیریت شهری ،کاربرد مفهوم یکپارچگی مدیریت سازمانی در مدیریت شهری ،سابقه مدیریت شهری در کشور های مختلف ،مدل مدیریت شهری و به بیان اهداف مدیریت مجموعه شهری در ایران پرداخته شده است . در بخش دوم مباحث مربوط به مفاهیم حکمروایی ،حکمروایی و حکومت ،شاخص های مختلف حکمروایی خوب شهری وابعاد، ،اهداف ،رویکرد ها و استراتژی ها ،مراحل اجرایی حکمروایی خوب شهری و جایگاه حکمروایی شهری در تئوری های پایه حکومت و قدرت شهری بیان شده است. در بخش سوم مباحث مربوط به سه شاخص مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی مورد بررسی قرارگرفته است .در بخش چهارم مباحث مربوط به حکمروایی مناطق کلان شهری را بیان شده است وبه بررسی وضعیت حکمروایی در کلان شهر های ایران پرداخته شده است و در بخش پنجم تحلیل مفاهیم حکمروایی دراسناد فرادستی کشور بیان شده است . در فصل سوم ، به محدوده مورد مطالعه تحقیق می پردازد . در این فصل موقعیت و ویژگی های شهر مشهد و ویژگی های اجتماعی – اقتصادی شهر مورد بررسی قرار گرفته است . و در ادامه نیز به معرفی مناطق چها رو هشت شهرداری شهر مشهد و ویژگی های اجتماعی – اقتصادی ،کالبدی و محیطی آن اختصاص یافته است.فصل چهارم ،یا فته های تحقیق آورده شده است . که به دو بخش تقسیم می گردد .بخش اول آمار توصیفی را در برمی گیرید و پس از بررسی پاسخگویان برحسب جنس ،سن ، تحصیلات ووضعیت شغلی ، به تحلیل شاخص های مشارکت ،شفافیت , بینش راهبردی ،از دیدگاه مدیران و شهروندان پرداخته است و در بخش دوم آمار استنباطی مورد بحث قرار گرفته است . ابتدا تحلیل پایایی شاخص های مشارکت ، شفافیت ، بینش راهبردی و آزمون نرمالیته بودن داده هامورد بررسی قرا گرفته و سپس وضعیت حکمروایی خوب شهری(با توجه به این سه شاخص ) در مناطق چها رو هشت ،ومیران برخورداری این مناطق از شاخص های مورد نظر مورد بررسی قرار گرفته است و در انتها تحلیل سوالات باز انجام شده است . یاقته های تحقیق ، آزمون فرضیات ،نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات در فصل پنجم ارائه گردیده است .
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1-مقدمه
نخست ، سخن از آغاز کردن است . هر آغازی را پرسشی خواهد بود که چرا و چگونه آغاز کنیم ؟ گویاست جهانی که ما را در برگرفته و ما را در خود افکنده است ، در یایی است گسترده ، پیچیده و در هم تنیده . پاره برما آشکار است و پاره ای بسیار نا اشکار . در هر پژوهشی برآنیم تا با روشنگری ،اندکی از تاریکی ها را بشکافیم و به روشنی ها دگرگون سازیم . چه بسا پژوهیدن هایی که رازها شکافته اند و همگام آن نیز راز ها ساخته اند . چه راز بشکافند و چه راز بسازند ، هر دو نیز گامی است از تیرگی به روشنی زیرا راز شکافی راهی است به سوی شناسایی ، و راز سازی زمینه ای است برای راز شکافی . شنا کردن در دریای خروشان و جوشان نادانستنی ها که تنها پاره ای از آنها برای ما دانستی شده اند ، بسیار دشوار می نماید .گاهی با پژوهیدن ، نادانستی ها را دانستنی می کنیم و گاهی هر چه بیشتر می پژوهیم برنادانستنی هامان می افزایم . جدایی از اینکه با پژوهیدن ، بردانستنی هامان افزوده خواهد شد یا بر نادانستنی ها، باید گفت که هر پژوهشی نیازمند چارچوبی است . نمی توان بی پروا و بی راه ، در این در یایی ژرف و گسترده شناور شد .در این بخش از سخن همان چارچوب است ، چارچوبی که دامنه ی پژوهش ، را برای ما آشکار می سازد ، و راهی برگمراهی ما می نهد که عبارتند است از : مسله پژوهش ، ضرورت پژوهش ،پرسش ها و فرضیات ،اهداف و روش پژوهش و مراحل انجام آن .
1-2-بیان مسله
مدیریت شهری را می توان سازمان فراگیر و در برگیرنده اجزای رسمی و غیر رسمی موثر و کارامد دانست که در ابعاد مختلف اجتماعی ,اقتصادی ,کالبدی ,حیات شهر تاثیر دارند و با ماهیت چند عملکردی در حوزه سیاست گذاری ,برنامه ریزی و اجرا برآن هستند تا به اداره هدایت ,کنترل و توسعه همه جانبه پایدار شهربپردازند و افزایش کیفیت زندگی شهروندان و رفاه شهروندان را محقق گردانند ( رفیعیان و حسین پور,16,۱۳۹۰).
وظایف مدیریت شهری را می توان در چارچوب مفاهیمی همچون برنامه ریزی شهری ,وظایف عمران ,وظایف خدماتی ,تامین بهداشت شهری,خدمات اجتماعی ,وظایف ایمنی ,وظایف فرهنگی ,ارتقای محیط زیست شهری ,وظایف نظارتی بیان کرد .امروزه چهار نوع وظیفه را برای مدیریت شهری بهینه در نظر گرفته اند .برنامه استراتژیک,ارائه وتوزیع خدمات اجتماعی ,مدیریت وبهبود سرمایه گذاری های زیربنای ,ارتقارشد اقتصادی و بهبود شرایط زندگی مردم است.امروزه برای تحقق وظایف مدیریت شهری مدیریت دو سطحی پیشنهاد شده است .این الگو دارای دو سطح اداری شهری است که یکی شهردارای سطح منطقه ای است که کل مجموعه شهری را در برمی گیرد ودیگری شهر داری سطح محلی است که در هر کدام از شهر ها وشهرک ها ی موجود در مجموعه شهری شکل می گیرد .شهرداری سطح منطقه ای معمولا خدماتی که ابعاد منطقه ای دارند ارائه می کنند و شهرداری محلی نیز خدماتی را ارائه می کنند که جنبه محلی تر به خود می گیرد .در این الگوی مدیریتی به دلیل وجود نظام شهری مرجع در حوزه کلان شهری و فراهم سازی در نظر گیری تعاملات واکنش های دورن منطقه ای فرایند برنامه ریزی ,سازماندهی ,هماهنگی ,کنترل و نظارت برای هدایت و راهبردی منطقه شهری به صورت شایسته تری محقق گردد .این الگوی مدیریتی در برخی از کشور ها مانند ترکیه واستانبول به کار بسته شده است (همان,16, 20).
تاقبل از دهه 1980مدیریت دولتی سنتی پارادایم مطرح در حوزه مدیریتی بود امابا ظاهراشدن ابعاد منفی و نقاط ضعف آن در همین سال ها در کشور های انگلستان و آمریکا پارادایم دیگری به نام مدیریت دولتی نوین تولد خود رااعلام داشت و خصوصی سازی و پیمان کاری را شعار خویش قرار داد . اما وعده های این جریان فکری نیز در کشور مبدا آن سرابی بیش نبود و بزودی مشخص شد این پارادایم نیز قادر نیست خیر و رفاه مناسب و عادلانه ای برای شهروندان فراهم سازد پس بشر مجددا در جست وجوی پارادایم دیگری برامد که ظهور خدمات عمومی جدید و حکم رانی خوب از جمله انهاست .اولین مرجع که در این زمینه مباحثی را مطرح نمود بانک جهانی است که در گزارشی در سال 1989آن را به عنوان ارائه خدمات عمومی کارامد نظام فضایی قابل اعتماد و نظام اداری پاسخگو تعریف نموده است .بانک جهانی ابداع کننده واژه حکم روایی وتوسعه دهنده این مفهوم است . ریشه نظری این موضوع به کارهای افرادی مانند مک لاین در انگلستان انجام داده ند برمی گردد (رفیعیان و حسین پور ,95, 1390). به عقیده او , تقاضای فزاینده مردم شهر ها این است که حکومت شهری باید در قبال روندهای تغییر در شهر ((پاسخگوتر )) , اقداماتش با مسائل شهری و تحول آنها (( متناسسب تر ))و نسبت به اجتماع (( مسئول تر )) باشد , به عنوان بخشی از نظام یادگیری بهتر عمل کند و نقش مهمی در پیش بینی , کشف و استقبال از آینده ایفا کند .وی تحقق این خواسته ها را در گرو ارتباط با نظام اجتماع و تعریفی از حکمروایی به مثابه فرایندی که متضمن نظام به هم پیوسته ای از ((حکومت )) و ((اجتماع )) به طور توام است , می داند ( برک پور ,1385 :491 ).حکم روایی شهری فرایندی است که براساس کنش متقابل میان سازمان ها ونهادهای رسمی اداره شهر از یک طرف و نهادهای غیر رسمی جامعه مدنی یا عرصه عمومی از طرف دیگر شکل می گیرد . مشارکت نهادهای غیر رسمی و تقویت عرصه عمومی اداره شهر می تواند به سازگاری منافع گوناگون و در نتیجه به پایداری توسعه شهری منجر شود(برک پور واسدی ,191،۱۳۹۰).
این تعریف تفاوت حکم روایی خوب شهری با حکومت خوب شهری را نشان می دهد .
حکم روایی شهری در پی ان است تا نقش دولت را در حد هماهنگ کننده و پاسدار قوانین محدود کند و از دخالت مستقیم آن در تصمیم گیری و اداره اجرای امور مربوط به زندگی روز مره مردم بکاهد توجه به تعمق در این الگو کمک زیادی به یافتن تر کیب جدیدی از همکاری 3 بخش دولتی (تهسیل کننده فعالیت عمومی )جامعه مدنی (منافع حققوق شهروندی در تقویت مشارکت عمومی )و بخش خصوصی (عامل تولید در تقویت سرمایه گذاری ها و رشد تولید ناخالص مالی )را ارائه خدمات عمومی خواهد نمود( رفیعیان و حسین پور, 94, 1390).
سازمان ملل متحد اصول و شاخص های حکم روایی شهری را 10شاخص بیان می کند 1-مشارکت 2-قانون مندی3-شفافیت 4-پاسخگویی 5-جهت گیری توافقی 6-عدالت 7-اثر بخشی و کارایی 8-مسولیت پذیری 9-بینش راهبردی 10-تمرکز زدایی
همان طور که بیان شد مدیریت شهری در دنیای امروز به سوی مدیریت دو سطحی پیش می رود (شهرداری سطح منطقه ای :کل مجموعه شهری و شهرداری سطح محلی )اجرایی حکم روایی خوب شهری با ابعاد ملی و محلی می تواند این امر را ممکن سازد . امروزه حکمروائی خوب چه در کشور های توسعه یافته و چه در حال توسعه (مانند :مصر ,ترکیه ,کانادا,امریکا ,فرانسه) مورد توجه قرار گرفته است .به عنوان مثال کاندا به عنوان یک کشور توسعه یافته در سه سطح مدیریتی و حکومتی اداره می شود که این سه سطوح عبارتند از 1- فدرال 2- ایالتی 3-در سطح سوم یعنی اجتماعات محلی , حکومت های محلی به منظور مدیریت شهرداری ها , شهر ها , شهرک ها و مناطق انتخاب می شوند ( بصیرت,1385 ).
نخستین بار در دوره اول مجلس شورای ملی به سال 1286 خورشیدی از مدیریت شهری به شکلی نوسخن به میان آمد و قانون تشگیل بلدیه بر108 ماده به تصویب رسید . نکته قابل توجه این قانون آن بود که انتخاب شهردار برعهده انجمن بلدیه ( انجمن شهر ) گذاشته شد , در حالی که در دوره پهلوی انتخاب شهردار برعهده دولت بود و اعضای شهرداری , کارمند دولت محسوب می شوند ( سعیدنیا ,1382 ) .شکل گیری شوراهای اسلامی در سال 1387 , نخستین گام جدی دولت برای تمرکززدایی و ایجاد نظام های محلی اداره امور در مقطع پس از پیروزی انقلاب به شمار می رود ( آخوندی و همکارران , 1378 ,2 ). در ایران نیز به عنوان یک کشور در حال توسعه الگوی مدیریت مجموعه شهری دو سطح را در برمی گیرد :1- سطح منطقه ای ( مجموعه شهری)2- سطح محلی ( که شهرداری هر کدام از شهر ها و شهرک های موجود در مجموعه شهری را شامل می شود ). در مطالعاتی که در ایران جهت گزینش الگوی مناسب برای نظام جامع مدیریت شهری صورت گرفته است اهدافی در نظر گرفته شده که شاخص های حکمروایی زمینه ساز رسیدن به این اهداف است . چارچوب این الگو برپایه دوسطح 1-سیاست گذاری و برنامه ریزی , 2- مدیریت اجرایی و عملیاتی قرار دارد .در این چهار چوب الگوی مدیریت شهری دوسطحی مدنظر است که سطح اول آن را مدیریت مجموعه شهری شکل می دهد و سطح دوم به مدیریت شهری محلی می پردازد ( تقوایی و تاجدار ؛ 1388 به نقل از عسکری ؛ 1378 ؛ 53 ).
در سال های اخیر تحقیقات زیادی در رابطه با حکم روایی خوب شهری در شهر های مختلف ایران مانند تهران ,اصفهان ,شیراز ,مشهد( کاظمیان و دیگران، 1391 -اکبری و دیگران، 1392–رضوی و دیگران 1392- علیزاده، 1392- حسین زاده کجیدی، 1391)انجام شده است. نتایج این تحقیقات برمی آید که شهر های ایران از نظر اصول حکم روایی خوب در جایگاه مناسبی قرار ندارند . تحقیق حاضر به بررسی جایگاه شهر مشهد به عنوان یک کلان شهر ملی از لحاظ شاخص های موثر در پیاده سازی مفهوم حکم روایی خوب شهری با توجه به ابعاد ملی و محلی در راستای مدیریت دو سویه می پردازد.
کلان شهر مشهد با حدود 3میلیون نفر جمعیت به عنوان دومین شهر ایران بعد از تهران شناخته می شود . این شهرداری 13 منطقه جدا گانه است .که از لحاظ ویژگی های اقتصادی ,اجتماعی ,فرهنگی ,با یکدیگر متفاوتند .در این پژوهش از بین مناطق 13 گانه مشهد دو منطقه 4و 8 براساس سطح برخورداری انتخاب شده است که منطقه 4 دارای سطح کم برخوردار و منطقه 8دارای سطح برخوردار است و سه شاخص شفافیت ,مشارکت ,بینش راهبردی (با توجه به ابعاد ملی و محلی )در این مناطق بررسی و مقایسه خواهد شد .1-3-ضرورت و اهمیت انجام تحقیق
رفع ناپایداری توسعه شهری در کشور های د ر حال توسعه , رفع ناپایداری ها از بدنه نهادهای مدیریتی و برنامه ریزی و کار آمد سازی , اثر پذیری و مسولیت پذیری بیشتر در اداره امور شهری و تفویض وظایف , صلاحیت ها و قدرت به حکومت های محلی و دیگر ذی نفعان محلی است که تمام اینها به شیوه جدیدی از اداره شهر ها به نام حکمروایی شهری دلالت دارد . در شرایط پیچیدگی جوامع شهری و به دنبال آن تعدد و تکثر کنشگران و نیروهای موثر در حیات شهری در مقیاس های مختلف محلی , ملی و منطقه ای و ضرورت همگرایی آنها در جهت رسیدن به عدالت فضایی را می توان مهم ترین استدلال ضرورت حکمروایی شهری و جایگزینی آن به جای شیوه های قبلی مدیریت دانست . در این الگو از مسولیت اجرایی مستقیم مدیریت شهری کمتر شده و امکان بیشتری برای رویکرد مدیریت و برنامه ریزی راهبردی فراهم می شود.در اینجا مدیریت شهری از بالا به پایین نیست و مشارکت شهروندان در اداره امور شهری جزء جدایی ناپذیر آن است ( هاشمی و دیگران , 1390 : 101 ).
توجه به تحقیقاتی که در کلانشهرهای مختلف صورت گرفته نشان می دهد که شهرداری ها مشکلات گوناگونی در مواردی چون شفافیت و اطلاع رسانی , عدالت , پاسخگویی و عدم رضایت شهروندان دارند . با توجه به مشکلاتی که مشهد به عنوان کلانشهر ملی در گیر است ، حل مشکلات آن نیازمند وجود یک ساختار مدیریتی قوی و منسجم با هماهنگی و همکاری ذینفعان ( عناصر حکومتی ، خصوصی و عمومی ) است ( رهنما و همکاران , 1389 ) .تحقیقات انجام گرفته در مشهد در رابطه با حکمروایی خوب که به ارزیابی شاخص های آن در مشهد پرداخته است ، بیشتر تحقیقات نشان دهنده عدم وجود این شاخص ها در این شهر است .بنابراین انجام پژوهشی که موانع و محدودیت های تحقق حکمروایی خوب شهری را در مشهد شناسایی کند ضرورتی انکار ناپذیر است .بدین منظور دو منطقه چهار و هشت شهر مشهد که به ترتیب مناطق کم برخوردار و نیمه برخوردار می باشد انتخاب شده است تا با مقایسه این دومنطقه ارزیابی کلی از حکمروایی خوب شهری در شهر مشهد انجام دهیم .1-4- اهداف تحقیق
در این پژوهش ابتدا به مقایسه وضعیت مناطق8و4 شهر مشهد از لحاظ شاخص های مشارکت ,شفافیت ,بینش راهبردی با توجه به مدیریت یکپارچه در ابعاد ملی(زیر ساخت وبستر قانونی اجرای حکم روایی در سطح ملی) ومنطقه ,محلی(سازمان ها وشهرداری ها در سطح منطقه و محلی )و سپس به ارائه پیشنهادها ی به منظور رفع مشکلات و تحقق حکم روایی در شهر مشهد با توجه به ابعاد ملی و محلی پرداخته خواهد شد .
1-5-سوالات تحقیق
1-شاخص های حکم روایی خوب شهری با تمرکز برابعاد شفاویت ,مشارکت ,بینش راهبردی در منطقه 4و8 چگونه ارزیابی می شود؟
2- شاخص های شفافیت و بینش راهبردی در مناطق 8و 4 به صورت مقایسه ای چگونه ارزیابی می شود؟3-شاخص مشارکت در مناطق 4و 8 به صورت مقایسه ای چگونه ارزیابی می شود ؟
1-6-فرضیات تحقیق
1-به نظر می رسد شاخص های حکمروایی خوب شهری با تمرکز برابعاد شفافیت , مشارکت , بینش راهبردی در منطقه 4و 8 از وضعیت مطلوبی برخوردار نیست .
2-به نظر می رسد شاخص های شفافیت و بینش راهبردی در منطقه 8از وضعیت بهتری نسبت به منطقه 4 برخوردار است.
3-به نظر می رسد شاخص مشارکت در منطقه4 و منطقه 8 از وضعیت یکسانی برخورداراست.1-7- پیشینه تحقیق
پیرامون پژوهش حاضر ابتدابه تعدادی از تحقیقات که در دیگر کشور ها انجام گرفته و سپس به بررسی مواردی که در کشور انجام گرفته است پرداخته می شود .
ا- Kioe Shengدر پروژه - ریسرچتحت عنوان "حاکمیت شهری خوب در جنوب شرق آسیا "که در سال 2013انتشار یافته . بیان شده که اسیای جنوب شرقی در حال تجربه رشد سریع اقتصادی و شهرنشینی است .امروزه بیش از 40درصد ان در مناطق شهری زندگی می کنند .با سیاست های عدم تمرکز مسئولیت از سطح ملی به دولت محلی منتقل کرده اند انتظار می رود که چنین سیا ست های براب افزایش عملکرد کارامد از مناطق شهری و حمایت از رشد اقتصادی بیشتر است .تجارب در جنوب شرق اسیا نشان می دهد که بسیاری از دولت محلی فاقد منابع انسانی ومالی را برای انجام وظایف جدید خود به اندازه کافی به گروه های اسیب پذیر مانند فقرای شهری و نسل های اینده .در این پروژه - ریسرچاستدلال می کند که اتکا به بازار توسعه و ارائه نیازها و خدمات عمومی شهری نیاز به دولت های قوی محلی و پیوستن به اصول حکمرانی خوب شهری ,تا اطمینان حاصل شود که نه تنها سازنده بلکه همچنین توسعه پایدار و فراگیر شهری است .
2- Michael Haus1و Jan Erling Klausen2در پروژه - ریسرچتحت عنوان "رهبری خوب شهری و مشارکت جامعه مواد لازم برای حکم روایی خوب " که در سال 2013منتشر شده است در این پروژه - ریسرچبررسی می شود که چگونه رهبری سیاسی و مشارکت در جامعه با هم می تواند به تصمیم موثرقانونی و سیاسی در کمک زمینه حکومت شهری است بخصوص این پرسش مطرح شده است که اگر تعامل بین هر دو ظرفیت افزایش یابد برای حاکمیت محلات خوب است .و بعد تجربیات 4شهر اروپا از کشورهای انگلستان ,نروژ,آلمان ,ایتالیا رابیان می کند .
3- Shyam Singhدر پروژه - ریسرچتحت عنوان "مشارکت شهروندان در امور شهری وتلاش برای شفافیت وپاسخگویی"که در سال 2013انتشار یافتهاست.شهرنشینی در حال رشد هستند که نه تنها اقتصاد کشور هند را افزایش یافت بلکه چالش های حکومت را پیچیده کرد .یکی از راه حل ها غیر متمر کز کردن حکومت که در آن شهروندان باید سهم عمده ای در تصمیم گیری در مورد این که چگونه باید شهرستان ها مدیریت شوند .
4-در تحقیقی تحت عنوا ن رویکرد حکمروائی شهری و ضرورت آن در مدیریت کلان شهر تهران(پرهیزکارو کاظمیان) ، حکومت و حکمروائی خوب شهری از نظر مفهومی و عملکردی مورد مقایسه قرار گرفته و در شناخت نوع مدیریت کلان شهر تهران مشخص گردیده که الگوی حکومت شهری که نامتناسب با رویکرد حکمروائی شهری است در این شهر حاکم است. هدف این تحقیق شناخت و ارزیابی فرم وشیوه نظام اداره کننده منطقه کلان شهری تهران بوده و به تبیین الزامات استقرار حکمروائی خوب شهری پرداخته است.
5 - تحقیقی دیگر با عنوان تحلیل جایگاه حکمروائی خوب شهری با الگویSWOT توسط رهنما و همکاران (۱۳۸۹) در مشهد انجام شده است که وضعیت شهررا از نظر شاخص های حکمروائی شهر بررسی کرده است . نتایج تحقیق درقالب تحلیل SWOT نشان می دهد که حکمروائی در مشهد از میان چهار حالت تهاجمی، محافظه کارانه ، تدافعی و رقابتی در بدترین وضعیت ممکن یعنی موقعیت تدافعی (موقعیتی که در آن شهر با نقاط ضعف و تهدیدهای فراوان مواجه است) قرار دارد. در این تحقیق راهکارهایی در راستای حکمروائی خوب شهری ارائه شده است: ۱- اجماع مدیران محلی برای اجرای مدیریت یکپارجه شهری و ضرورت هماهنگی بین سازمانی، ۲- قانون مداری سازمان ها و جلوگیری از دخالت گروههای غیررسمی در مدیریت شهری، ۳- رعایت قوانین موجود و همچنین پویایی آن در بستر زمان، ۴- پذیرش شمول مردم و فرصت بخشی به آنان در راستای مشارکت در سرنوشت خود، ۵- بسترسازی برای شکوفایی بیشتر توانایی های بخش خصوصی در اجرای امور شهری، ۶- افزایش توان و تخصص پرسنل در جهت ایاد ارتباط مستحکم با شهروندان و پاسخ گویی مناسب آنان.-
6- در تحقیقی دیگر که با عنوان "حکمرانی خوب در شهرداری مشهد" (حمزه ای و همکاران۱۳۹۲) انجام شده است، اصول حکمروائی خوب ، با اقدامات انجام شده در شهرداری مشهد در راستای دستیابی به حاکمیت مطلوب تطبیق داده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق بیان می دارد که اقدامات صورت گرفته در 83.3 درصد موارد با اصول حکمرانی خوب( شفاف سازی ، پاسخگویی ، اثربخشی نقش ها و وظایف، نتیجه گرایی و ظرفیت سازی) تطبیق داشته و فقط اصل ارتقاء ارزش ها در این اقدامات دیده نمی شود .
7-در پژوهشی که توسط پورعزت و همکاران به بررسی رابطه آگاهی شهروندان از حقوق شهروندی با پاسخ گویی و شفافیت سازمان شهرداری تهران پرداخته است نتایج پژوهش دال برآن است که وضعیت پاسخ گویی و شفافیت در عملکرد شهرداری تهران مناسب نیست بگونه ای که در سه منطقه مورد بررسی از مناطق 22 گانه تهران در منطقه 3(شمال تهران با رتبه 1توسعه یافتگی )و 10(مرکزتهران با رتبه 16توسعه یافتگی )وضعیت شفافیت و پاسخ گویی نامناسب و منطقه 9 (جنوب تهران 22 توسعه یافتگی )متوسط برآورد شده است .
8-در تحقیق دیگری که به مساله پاسخ گویی شهرداری تهران به ارباب رجوع و شهروندان توسط فقیهی و تیمور نژاد پرداخته شده است نتایج یافته های حاصله در مجموع نشانگر عدم رضایت و نگرش منفی ارباب رجوع از پاسخ گویی متصدیان شهرداری تهران بوده است.9- در پروژه - ریسرچ"سرمایه اجتماعی و حکمروائی شهری" (اکبری،۱۳۹۲)،دیدگاههای نظری حاکم بر حکمروائی شهری تشریح شده و نشان داده شده است که مبانی نظری حکمروائی شهری باید در نزد نظریه پردازان علوم سیاسی جستجو کرد و سرمایه اجتماعی نیز عامل قوام و تداوم حکمروائی شده است. به عبارتی شکل گیری نظریه حکمروائی شهری مبتنی بر سرمایه اجتماعی و نیز ائتلاف رژیم های سیاسی در جهت حکمروائی خوب شهری و نیل به توسعه منوط به وجود سرمایه اجتماعی است.10- در تحقیقی که با عنوان حکمروائی خوب برنامه ریزی شهری طرح متروی تهران توسط اسماعیلی زاده و صرافی(۱۳۸۴) با هدف بررسی میزان رعایت اصول حکمروائی خوب از طرف مسئولان صورت گرفته است این نتیجه حاصل شد که طرح یاد شده برنامه ریزی برای مردم بوده است نه با مردم . زیرا مردم در برنامه ریزی و اجرای طرح نقشی نداشته اند و برنامه ریزی از بالا به پایین می باشد .
1-8- کاربردهای تحقیق
از انجا که پژوهش مورد نظر در ابعاد ملی (زیر ساخت وبستر قانونی اجرای حکم روایی در سطح ملی)منطقه ومحلی(سازمان ها وشهرداری ها در سطح منطقه و محلی) شاخص های حکم روایی را در شهر مشهد مورد توجه قرار می دهد می توان نتایج تحقیق را در بعد ملی در شهرداری های سطح منطقه و در بعد محلی در شهرداری های سطح محلی مورد استفاده در شهر مشهد وچه در شهر های دیگر در ایران قرار داد.
1-9-استفاده کنندگان از نتیجه پایان نامه
بی شک نتایج این تحقیق می تواند مقدمه ای برای انجام کار های بعدی در این زمینه باشد . به طور کلی استفده کنندگان از نتایج این تحقیق عبارتند از :1-استانداری خراسان رضوی 2- شهرداریهای مشهد 3-شورای اسلامی شهر مشهد 4- مرکز پژوهش هایی شورای اسلامی شهر مشهد 5- دانشجویان و دانشگاهیان شهر مشهد و استان خراسان 6- شهرداری منطقه چهار و هشت 7-وزارت کشور 8- سازمان شهرداری ها و دهیاری های کشور 9- دانشگاه ها و مراکز عالی و ....
1-10- نو آوری در تحقیق
شایان ذکر است که نوآوری وتازگی موضوع در دو بخش قابل بررسی است 1-شاخص های حکم روایی را در دو سطح ملی ومحلی مورد توجه قرار می دهد .2-در بخش جمع آوری اطلاعات از ابزار پرسش نامه از مردم به صورت سوالات باز و پرسشنامه ازمدیران به صورت سوالات بازو بسته استفاده می شود.1-11-روش تحقیق
روش تحقیق برای تبیین وضع موجود و یافتن پاسخ به سوالات تحقیق روش توصیفی تحلیلی است .که در یک کلیت منطقی در قالب فرایند علمی تحقیق صورت می پزیرد .1-12-روش گرد آوری اطلاعات
روش گرد آوری اطلاعات به صورت کتاب خانه ای و میدانی است روش میدانی با استفاده از پرسش نامه (از مردمی که به شهرداری های مناطق 4و 8 می امدن و از50 نفر کارشناسان و متخصصان شهرداری مناطق)صورت می گیرد .
1-13-جامعه آماری ، حجم نمونه و روش نمونه گیری
جامعه آماری مسولین شهری ,نخبگان شهری ,وشهروندان در مناطق 4و8شهر مشهد است .نمونه گیری به صورت تصادفی ساده است .در خصوص انجام نمونه گیری از فرمول کوکران استفاده می شود. باتوجه به جمیت مناطق 4و8 که به ترتیب داری جمعیت 243331و103261 هستند جمعیت کل دو منطقه برابر 346592 است .براساس این فرمول برای 322 نفر پرسشنامه تهیه خواهد شد .
فرمول اصلی محاسبه حجم نمونه کوکران نیز به صورت زیر است :
حجم نمونه=n
N=حجم جمعیت آماری (حجم جمعیت شهر ، استان و.... )
Zیا T=درصد خطای معیار ضریب اطمینان قابل قبول
P=نسبتی از جمعیت فاقد صفت معین
d=درجه ی اطمینان یا دقت احتمالی مطلوب
((p-1)q)=نسبتی از جمعیت فاقد صفت معین (مثلا جمعیت زنان )

تعداد پرسشنامه شهروندان (322)
تعداد پرسشنامه مدیران (50)
توزیع پرسشنامه ها به گونه ای بوده است که تمام شهروندان طبقه پایین , متوسط و بالای اجتماعی ، اقتصادی و فرهنگی منطقه مورد مطالعه را در برمی گیرد که گزینش آنها به صورت اتفاقی و اتصادفی بوده است .
1-14-روش تجزیه وتحلیل اطلاعات
روش تحلیل این داده ها به دو طریق آمار توصیفی که شامل (طبقه بندی داده ها , فراوانی ، درصد فراوانی و.... )و آمار استنباطی که متناسب با نرمال بودن یا عدم نرمالیزه بودن داده ها روش های متناسب با آزمون فرض را ممکن می سازد ، که در این پژوهش به دنبال ماهیت فرض های تحقیق از روش اماری تی تک نمونه ای یا مستقل استفاده شده است .و در نهایت داده ها و اطلاعات مورد نظر با استفاده از نرم افزار spss مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت و از نرم افزارEXCEl وARC GISبرای ترسیم جداول و نمودار ها و تعیین ابعاد ونقشه های مورد نظر استفاده گردید .
1-15-ارزیابی ابزارهای اندازه گیری در تحقیق : روائی و پایایی
1-15-1-روایی
منظور از روائی آن است آیا ابزار اندازه گیری می تواند خصیصه ها و ویژگی هایی که این ابزار برای آنها طراحی شده است را مورد سنجش قرار دهد یا خیر .روائی یا اعتبار به شیوه های مختلفی سنجیده می شود که از جمله این شیوه ها می توان به اعتبار صوری اشاره نمود به این صورت که ابزار اندازه گیری توسط داوران و صاحبنطران مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد تا اعتبار آن مورد تایید قرار بگیرد .به منظور سنجش روایی این پژوهش , پرسشنامه اولیه در اختیار اساتید راهنما و مشاور قرار گرفت که آنها بعد از مطالعه با اعمال نظر در سوال ها و برطرف کردن اشکالات و با توجه به امتیازات داده شد ه به هر سوال و براساس شاخص 5 گزینه ای لیکرت ، 4مورد از پرسشنامه ، امتیاز لازم را کسب نکرده و حذف گردیدند و در نهایت ،پرسشنامه مربوطه را تایید کردند .همچنین با پوشش کامل مبانی نظری سعی گردید که متغیر های پژوهش به گونه ای تعیین شوند که روائی محتوای پرسشنامه ها تایید گردد .
1-15-2-پایایی
اگر ابزار اندازه گیری چندین بار مورد موضوع یکسانی به کار برده شود و نتایج حاصل از آن یکسان باشند ابزار مورد نظر دارای پایایی لازم می باشد .برای تعیین و محاسبه ضریب پایایی شیوه های مختلفی به کار برده می شود که معروفترین آنها روش الفای کرونباخ است ( مومنی و قیومی ،1386، 208 ) .جهت آزمون پایائی از شاخص های گوناگون استفاده می شود که مهم ترین آنها "ضریب پایائی "می باشد که بین صفر و یک قرار دارد . عدد صفر معرف عدم پایائی و یک معرف پایائی کامل است .
بنابراین در این تحقیق ، پایایی ( تعین اعتماد ) پرسشنامه یا قابلیت اعتماد آن با استفاده از روش اندازه گیری آلفای کرونباخ در محیط spss انجام گردید .در آزمون آلفای کرونباخ ضریب آزمون باید از 7/0بیشتر باشد تا پرسشنامه تایید شود . همچنان که گفته شد ،پایایی که از آن به اعتبار ، دقت و اعتماد پذیری نیز تعبیر می شوذ ، عبارت است از این که اگر یک وسیله اندازه گیری که برای سنجش متغیر و صفتی ساخته شده، در شرایط مشابه در زمان یا مکان دیگر مورد استفاده قرار گیرد ، نتایج مشابهی از آن حاصل شود که فرمول آن به شرح زیر می باشد :

که در این فرمول :
j=تعداد سوالات پرسشنامه یا آزمون
Sj2=واریانس سوال iام
S2=واریانس کل آزمون
قابل ذکر است که ضریب آلفای کمتر از 6/0 درصد معمولا ضعیف ،دامنه 7/0 درصد قابل قبول و دامنه بیش از 8/0 درصد خوب تلقی می گردد و هر چه ضریب به عدد یک نزدیکتر باشد ، بهتر است در این تحقیق پایایی پرسشنامه شهروندان برابر با 79/0 و پایایی پرسشنامه مدیران 87/0 می باشد.
1-16-محدودیت های تحقیق
در رابطه با گرد آوری اطلاعات متاسفانه به دلیل کمبود منبع کتاب در این زمینه بیشتر مقالات و کارهای پژوهشی در دست رس بود که آن هم خیلی پراکنده بود در نتیجه دراین پژوهش سعی شده اطلاعات از منابع پراکنده و کمیاب جمع آوری شود .از محدودیت هایی که نگارنده در گرد آوری اطلاعات میدانی با آن مواجه بود ، عدم همکاری جدی مسولین و همکاران شهرداری بود که این امر باعث طولانی مدت شدن توزیغ و گرد آوری شدن پرسشنامه ها گردید که در نهایت می توان گفت ،تلاش ها وپی گیری های مستمر نگارنده و استاد محترم و مشاور باعث کاهش گردید .
1-17-نتیجه گیری


در این فصل از پایان نامه ابتدا کلیاتی مربوط به تحقیق ذکر گردید . در ابتدا به بیان مساله و اهمیت و ضرورت آن پرداخته شد .سپس سوالات ،اهداف ، فرضیات و پیشینه ی پژوهش مورد بررسی قرارگرفت و سپس روش تحقیق , روش گرداوری اطلاعات ، روش تجزیه و تحلیل داده ها و کاربردها و نتایج تحقیق ذکر گردید .این پژوهش از نوع توصیفی – تحلیلی , اسنادی , پرسشنامه و پیمایش های میدانی است . جامعه آماری این پژوهش مجموع ساکنین منطقه هشت و چهار شهرداری مشهد می باشد و جهت انتخاب نمونه نیز از روش نمونه گیری تصادفی ساده بهره برده شده است . به منظور تعیین حجم نمونه نیز از فرمول کوکران استفاده گردیده است که تعداد 322 نفر به عنوان حجم نمونه انتخاب شدند . از سوی دیگر به منظور ارزیابی دیدگاه صاحب نظران به 50نفر از اعضای کارکنان شهرداری در مناطق چهار و هشت پرسشنامه با سوالات باز و بسته داده شده . روش گرد آوری اطلاعات در پژوهش حاضر , روش کتابخانه ای و میدانی است . به منظور تجزیه و تحلیل اطلاعات از نرم افزار spss وEXCEl، به منظور تهیه نقشه ها از نرم افزار ARC GISاستفاده شده است .
ا-18-ساختار کلی پایان نامه
نمودار(1-1)ساختار کلی پایان نامه
یافته های تحقیق
آزمون فرضیات
نتیجه گیری
پیشنهادات
تحلیل شاخص های
شفافیت، مشارکت ،
بینش راهبردی
وتلفیق ویکپارچه سازی داده ها
تحلیل سوالات باز مدیران و کارشناسان

و تحلیل سوالات باز مدیران
ویژگی های کلی شهر مشهد
شناخت مناطق 4 و8 براساس شاخص های اقتصادی ،فرهنگی ،اجتماعی ،کالبدی
فصل پنجم
نتایج
فصل چهارم یافته ها
فصل سوم
محدوده مورد مطالعه
فصل دوم
مبانی نظری
فصل اول: کلیات
بیان مسئله
سوالات
ضرورت
اهداف
فرضیات
سابقه و پیشینه
روش شناسی
محدودیت ها
بخش اول :مدریت شهری
بخش دوم :حکمروایی
بخش سوم :مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی
بخش چهارم حکمروایی مناطق کلان
بخش پنجم :قوانین مربوز به حکمروایی

منبع :(نگارنده ،1393)
فصل دوم
مفاهیم و مبانی نظری
2-1-مقدمه
پیش از آغاز توصیف و تحلیل ، باید نخست مفاهیم و مبانی مورد بحث ،تعریف شوند تا در فرآیند پژوهش ، ابهام و دوگانگی در مفاهیم رخنه نکند .در این فصل از پایان نامه سعی بر آن است تا موضوع مورد بحث را مورد واکاوی قرار داده تا دید جامع تری را نسبت به موضوع فراهم سازیم به همین منظور این فصل به پنج بخش مجزا قابل تفکیک است و در اخر مدل مفهومی تحقیق برآنید این پنج بخش است .در بخش اول مباحث مربوط به مدیریت شهری مورد بحث قرار داده و ابتدا به ذکر تعاریف و مفاهیم مدیریت ،مدیریت شهری و ارتباط آن با برنامه ریزی شهری ،دیدگاه سیستمی در مدیریت شهری ،کاربرد مفهوم یکپارچگی مدیریت سازمانی در مدیریت شهری ،سابقه مدیریت شهری در کشور های مختلف ،مدل مدیریت شهری و به بیان اهداف مدیریت مجموعه شهری در ایران می پردازیم . در بخش دوم مباحث مربوط به مفاهیم حکمروایی ،حکمروایی و حکومت ،شاخص های مختلف حکمروایی خوب شهری وابعاد، ،اهداف ،رویکرد ها و استراتژی ها ،مراحل اجرایی حکمروایی خوب شهری و جایگاه حکمروایی شهری در تئوری های پایه حکومت و قدرت شهری بیان می کنیم در بخش سوم مباحث مربوط به سه شاخص مشارکت ،شفافیت ،بینش راهبردی مورد بررسی قرارمی دهیم در بخش چهارم مباحث مربوط به حکمروایی مناطق کلان شهری را بیان می کنیم وبه بررسی وضعیت حکمروایی در کلان شهر های ایران می پردازیم و در بخش پنجم به تحلیل مفاهیم حکمروایی دراسناد فرادستی کشور پرداختیم و در اخر مدل مفهومی تحقیق را ارائه می شود .
2-2- بخش اول : مباحث مربوط به مدیریت شهری
2-2-1-مدیریت
مدیریت دارای تعاریف بسیاری است , به طوری که برخی آن را هنر انجام کارهابه وسیله دیگران تعریف کرده اند (طالبی کهدویی , 1377, 200).وبرخی مدیریت را به معنی (( کار کردن با افراد و گروه ها برای رسیدن به مقاصد سازمان )) می دانند( هوس و ایچ بلا نچارد , 1371: 28). مدیریت فرایند به کار گیری منابع مادی و انسانی در برنامه ریزی, سازماندهی , بسیج منابع و امکانات , هدایت و کنترل است که برای دستیابی به اهداف سازمانی و براساس نظام ارزشی مورد قبول , صورت می گیرد . (رهمنا , 1387: 1) یکی از متداول ترین تعریف مدیریت عبارت است از کار با مردم برای مردم می باشد( طالبی کهدویی , 1377, 199 ).
مدیریت عبارت از فرایند , فعالیت یا مطالعه مربوط به وظیفه ای است برکسب اطمینان از این که تعدادی فعالیت متفاوت به نحوی در حال اجرا است که منجر به دست یابی به هدف معین می گردد .به ویژه وظیفه ای است مبتنی برایجاد و حفظ شرایطی که طی آن هدف های مطلوب از طریق کوشش های مشترک گروهی از افراد ( شامل کسی که به کار مدیریت می پردازد ) حاصل می گردد . همچنین عبارت است از گروهی از افراد دورن سازمان که در وهله نخست به اداره فعالیت های آن سازمان می پردازد ( فرنچ , 1377 , 378 ) .
مدیریت به عنوان رشته ای مجاز و متفاوت بعد از انقلاب صنعتی به وجود آمد . دامنه , نقش و تئوری های اساسی آن در طی سالیان تغییر کرده , اما مقصود آن , یعنی حصول اطمینان از دستیابی به هدف های موسسه یا سازمان و به حداکثر رساندن بهره وری و کارایی , همچنان باقی مانده است . یکی از تعاریف مورد قبول مدیریت مربوط به انجمن مدیریت امریکاست : مدیریت عبارت است از کارکردن با دیگران و از طریق دیگران برای رسیدن به هدف های سازمان و هدف های کارکنان .
فرایند مدیریت پنج وظیفه اساسی یا فعالیت را در برمی گیرد (مانتانا , 1378 , 5-1): برنامه ریزی , سازماندهی , مدیریت منابع انسانی , رهبری و کنترل . هر یک از این وظیفه ها با وظیفه های دیگر در ارتباطند و به طریقی هماهنگ با الگویی چرخه ای و مداوم , همیشه با هدف دستیابی به نتیجه ها عمل می کنند :
برنامه ریزی :عبارت است از فرایند تعیین هدف های سازمانی و راه دستیابی به آنها .

—d1231

جدول 4-6: ماتریس آشفتگی قانون شماره 3 ب72
جدول 4-7: ماتریس آشفتگی قانون شماره 3 ج73
عنوان صفحه
جدول 4-8: ماتریس آشفتگی قانون شماره 3 د73
جدول 4-9: ماتریس آشفتگی قانون شماره 3 ه73
جدول 4-10: ماتریس آشفتگی قانون شماره 3 و74
جدول 4-11: ماتریس آشفتگی قانون شماره 3 ز76
جدول 4-12: ماتریس آشفتگی قانون شماره 476
جدول 4-13: ماتریس آشفتگی قانون شماره 577
جدول 4-14: ماتریس آشفتگی قانون شماره 6 الف77
جدول 4-15: ماتریس آشفتگی قانون شماره 6 ب78
جدول 4-16: ماتریس آشفتگی قانون شماره778
جدول 4-17: ماتریس آشفتگی قانون شماره879
جدول 4-18: مقایسه الگوریتم های خوشه بندی79
جدول 4-19: فیلدهای حاصل از الگوریتم های خوشه بندی80
جدول 4-20: نتایج الگوریتم های FpGrowth, Weka Apriori81

فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل شماره3-1: داده از دست رفته فیلد" نوع بیمه " پس از انتقال به محیط داده کاوی33
شکل 3-2: نتایج الگوریتمPCA 34
شکل 3-3: نتایج الگوریتم SVM Weighting در ارزشدهی به ویژگی ها35
شکل 3-4: نتایج الگوریتم Weighting Deviation در ارزشدهی به ویژگی ها35
شکل 3-5: نتایج الگوریتم Weighting Correlation در ارزشدهی به ویژگی ها36
شکل 3-6: نمای کلی استفاده از روشهای ارزیابی41
شکل 3-7: نمای کلی استفاده از یک مدل درون یک روش ارزیابی42
شکل 3-8: نمودار AUC الگوریتم KNN42
شکل 3-9: نمودار AUC الگوریتم Naïve Bayes43
شکل 3-10: تبدیل ویژگی های غیر عددی به عدد در الگوریتم شبکه عصبی44
شکل 3-11: نمودار AUC و ماتریس آشفتگی الگوریتم Neural Net44
شکل 3-12: تبدیل ویژگی های غیر عددی به عدد در الگوریتم SVM خطی45
شکل 3-13 : نمودار AUC الگوریتم SVM Linear46
شکل 3-14 : نمودار AUC الگوریتم رگرسیون لجستیک47
شکل 3-15 : نمودار AUC الگوریتم Meta Decision Tree48
شکل 3-16 : قسمتی از نمودارtree الگوریتم Meta Decision Tree49
شکل 3-17 : نمودار --ial الگوریتم Meta Decision Tree49
شکل 3-18: نمودار AUC الگوریتم Wj4850
شکل 3-19 : نمودار tree الگوریتم Wj4851
شکل 3-20 : نمودار AUC الگوریتم Random forest52
شکل 3-21 : نمودار تولید 20 درخت در الگوریتم Random Forest53
شکل 3-22 : یک نمونه درخت تولید شده توسط الگوریتم Random Forest53
عنوان صفحه
شکل 3-23 : رسیدن درصد خطا به صفر پس از 8مرتبه57
شکل 3-24 : Predictor Importance for K-Means58
شکل 3-25 : اندازه خوشه ها و نسبت کوچکترین خوشه به بزرگترین خوشه در الگوریتم
K-Means59
شکل 3-26 : کیفیت خوشه ها در الگوریتمMeans K-60
شکل 3-27 : Predictor Importance for Kohonen61
شکل 3-28 : اندازه خوشه ها و نسبت کوچکترین خوشه به بزرگترین خوشه در الگوریتم
Kohonen62
شکل 3-29 : کیفیت خوشه ها در الگوریتمMeans K-63
شکل 3-30 : تعداد نرون های ورودی و خروجی در Kohonen63
شکل 3-31 : Predictor Importance for دوگامی64
شکل 3-32 : اندازه خوشه ها و نسبت کوچکترین خوشه به بزرگترین خوشه در
الگوریتم دوگامی65
شکل 3-33 : کیفیت خوشه ها در الگوریتم دوگامی66
شکل4-1: نمودارنسبت تخفیف عدم خسارت به خسارت75
فصل اول
194500518986500
مقدمه
شرکتهای تجاری و بازرگانی برای ادامه بقا و حفظ بازار همواره بر سود دهی و کاهش ضرر و زیان خود تاکید دارند از این رو روشهای جذب مشتری و همچنین تکنیکهای جلوگیری یا کاهش زیان در سرلوحه کاری این شرکتها قرار می گیرد.
از جمله شرکتهایی که بدلایل مختلف در معرض کاهش سود و یا افزایش زیان قرار می گیرند شرکتهای بیمه ای می باشند. عواملی همچون بازاریابی، وفاداری مشتریان، نرخ حق بیمه، تبلیغات، تقلب، می تواند باعث جذب یا دفع مشتری گردد که در سود و زیان تاثیر مستقیم و غیر مستقیم دارد. پرداخت خسارت نیز به عنوان تعهد شرکتهای بیمه منجر به کاهش سود و در بعضی موارد موجب زیان یک شرکت بیمه می شود. خسارت می تواند بدلایل مختلف رخ دهد و یا عملی دیگر به گونه ای خسارت جلوه داده شود که در واقع اینچنین نیست[Derrig et. al 2006].
عواملی از قبیل فرهنگ رانندگی، داشتن گواهینامه رانندگی، نوع گواهینامه و تطابق یا عدم تطابق آن با وسیله نقلیه، جاده های بین شهری و خیابانهای داخل شهر که شهرداری ها و ادارات راه را به چالش می کشد، تقلب، وضعیت آب و هوا، کیفیت خودروی خودرو سازان، سن راننده، سواد راننده، عدم تطابق حق بیمه با مورد بیمه [Wilson 2003]، روزهای تعطیل، مسافرتها و بسیاری موارد دیگر می توانند موجب خسارت و در نهایت افزایش زیان یک شرکت بیمه ای گردند.
بیمه صنعتی سودمند، ضروری و مؤثر در توسعه اقتصادی است. این صنعت بدلیل «افزایش امنیت در عرصه های مختلف زندگی و فعالیتهای اقتصادی»، «افزایش سرمایه گذاری و اشتغال و رشد اقتصادی» و « ارتقای عدالت اقتصادی و کاهش فقر ناشی از مخاطرات »، حائز جایگاه مهمی در پیشرفت و تعالی یک کشور است.
با وجود نقش مهم بیمه در بسترسازی و تأمین شرایط مساعد اقتصادی، وضعیت کنونی این صنعت در اقتصاد ملی با وضعیت مطلوب آن فاصله زیادی دارد. عدم آشنایی عمومی و کم بودن تقاضا برای محصولات بیمه ای، دانش فنی پایین در عرصه خدمات بیمه ای، عدم تطابق ریسک با حق بیمه، تفاوت فاحش در مقایسه معیارهای تشخیص ریسک بیمه شخص ثالث با نوع بیمه معادل در کشورهای توسعه یافته، وجود نارسایی ها در مدیریت واحدهای عرضه بیمه از دلایل عدم توسعه مناسب این صنعت در کشور است. از آنجا که بشر در طول تاریخ به کمک علم و تجربه رستگاری ها و توفیقات فراوانی کسب کرده است، نگاه علمی تر به مشکلات این صنعت و یافتن راه حل در بستر علم می تواند راه گشا باشد.
امروزه بوسیله روشهای داده کاوی ارتباط بین فاکتورهای مختلف موثر یا غیر موثر در یک موضوع مشخص می شود و با توجه به اینکه داده کاوی ابزاری مفید در استخراج دانش از داده های انبوه می باشد که ارتباطات نهفته بین آنها را نشان می دهد، شرکتهای تجاری بازرگانی رو به این تکنیکها آورده اند.
داده کاوی محدود به استفاده از فناوری ها نیست و از هرآنچه که برایش مفید واقع شود استفاده خواهد کرد. با این وجود آمار و کامپیوتر پر استفاده ترین علوم و فناوری های مورد استفاده داده کاوی است.
تعریف داده کاوی XE "تعریف داده کاوی" XE "تعریف داده کاوی"
داده کاوی روند کشف قوانین و دانش ناشناخته و مفید از انبوه داده ها و پایگاه داده است[ Liu et. al 2012].
انجام عمل داده کاوی نیز مانند هر عمل دیگری مراحل خاص خود را دارد که به شرح زیر می باشند:
1-جدا سازی داده مفید از داده بیگانه
2-یکپارچه سازی داده های مختلف تحت یک قالب واحد
3-انتخاب داده لازم از میان دیگر داده ها
4- انتقال داده به محیط داده کاوی جهت اکتشاف قوانین
5-ایجاد مدلها و الگوهای مرتبط بوسیله روشهای داده کاوی
6-ارزیابی مدل و الگوهای ایجاد شده جهت تشخیص مفید بودن آنها
7-انتشار دانش استخراج شده به کاربران نهایی
تعریف بیمهبیمه: بیمه عقدی است که به موجب آن یک طرف تعهد می کند در ازاء پرداخت وجه یا وجوهی از طرف دیگر در صورت وقوع یا بروز حادثه خسارت وارده بر او را جبران نموده یا وجه معینی بپردازد. متعهد را بیمه گر طرف تعهد را بیمه گذار وجهی را که بیمه گذار به بیمه گر می پردازد حق بیمه و آنچه را که بیمه می شود موضوع بیمه نامند]ماده یک قانون بیمه مصوب 7/2/1316[.
هدف پایان نامهدر این پژوهش سعی شده است با استفاده از تکنیکهای داده کاوی اقدام به شناسایی فاکتورهای تاثیر گذار در سود و زیان بیمه شخص ثالث خودرو شرکتهای بیمه نموده و ضریب تاثیر آنها را بررسی نماییم. الگوریتم های استفاده شده در این پژوهش شامل دسته بند ها، خوشه بند ها، درخت های تصمیم و قوانین انجمنی بوده است.
مراحل انجام تحقیقدر این پایان نامه با استفاده از روشهای داده کاوی با استفاده از بخشی از داده های صدور و خسارت یک سال شرکت بیمه مدل شده و از روی آنها یک الگو ساخته می شود. در واقع به این طریق به الگوریتم یاد داده می شود که ارتباطات بین داده ها، منجر به چه نتایجی می شود. سپس بخشی از داده ها که در مرحله قبل از آن استفاده نشده بود به مدل ایجاد شده داده می شود ونتایج توسط معیارهای علمی مورد ارزیابی قرار میگیرند. بمنظور آزمایش عملکرد می توان داده های دیگری به مدل داده شود و نتایج حاصله با نتایج واقعی موجود مقایسه شوند.
ساختار پایان نامهاین پایان نامه شامل چهارفصل خواهد بود که فصل اول شامل یک مقدمه و ضرورت پژوهش انجام شده و هدف این پژوهش است. در فصل دوم برخی تکنیک های داده کاوی و روشهای آن مطرح و تحقیقاتی که قبلا در این زمینه انجام شده مورد بررسی قرار می گیرند. در فصل سوم به شرح مفصل پژوهش انجام شده و نرم افزار داده کاوی مورد استفاده در این پایان نامه می پردازیم و با کمک تکنیک های داده کاوی مدل هایی ارائه می شود و مدلهای ارائه شده درهرگروه با یکدیگر مقایسه شده و بهترین مدل از میان آنها انتخاب می گردد. در فصل چهارم مسائل مطرح شده جمع بندی شده و نتایج حاصله مطرح خواهند شد و سپس تغییراتی که در آینده در این زمینه می توان انجام داد پیشنهاد می شوند.

فصل دوم
193548028194000
ادبیات موضوع و تحقیقات پیشیندر این فصل ابتدا مروری بر روشهای داده کاوی خواهیم داشت سپس به بررسی تحقیقات پیشین می پردازیم.
داده کاوی و یادگیری ماشینداده کاوی ترکیبی از تکنیک های یادگیری ماشین، تشخیص الگو، آمار، تئوری پایگاه داده و خلاصه کردن و ارتباط بین مفاهیم و الگوهای جالب به صورت خودکار از پایگاه داده شرکتهای بزرگ است. هدف اصلی داده کاوی کمک به فرآیند تصمیم گیری از طریق استخراج دانش از داده هاست [Alpaydin 2010].
هدف داده کاوی آشکار کردن روندها یا الگوهایی که تا کنون ناشناخته بوده اند برای گرفتن تصمیمات بهتر است که این هدف را بوسیله به کارگیری روشهای آماری همچون تحلیل لجستیک و خوشه بندی و همچنین با استفاده از روشهای تحلیل داده به دست آمده از رشته های دیگر )همچون شبکه های عصبی در هوش مصنوعی و درختان تصمیم در یادگیری ماشین( انجام میدهد[Koh & Gervis 2010] . چون ابزارهای داده کاوی روند ها و رفتارهای آینده را توسط رصد پایگاه داده ها برای الگوهای نهان پیش بینی می کند با عث می شوند که سازمان ها تصمیمات مبتنی بر دانش گرفته و به سوالاتی که پیش از این حل آنها بسیار زمان بر بود پاسخ دهند [Ramamohan et. al 2012 ] .
داده کاوی یک ابزار مفید برای کاوش دانش از داده حجیم است. [Patil et. al 2012 ]. داده کاوی یافتن اطلاعات بامعنای خاص ازیک تعداد زیادی ازداده بوسیله بعضی ازفناوری ها به عنوان رویه ای برای کشف دانش ازپایگاه داده است، که گام های آن شامل موارد زیر هستند [Han and Kamber 2001] .
1-پاک سازی داده ها :حذف داده دارای نویز و ناسازگار
2-یکپارچه سازی داده: ترکیب منابع داده گوناگون
3-انتخاب داده: یافتن داده مرتبط با موضوع از پایگاه داده
4-تبدیل داده: تبدیل داده به شکل مناسب برای کاوش
5-داده کاوی: استخراج مدل های داده با بهره گیری از تکنولوژی
6- ارزیابی الگو: ارزیابی مدل هایی که واقعا برای ارائه دانش مفید هستند
7-ارائه دانش: ارائه دانش بعد ازکاوش به کاربران بوسیله استفاده از تکنولوژیهایی همچون ارائه بصری [Lin & Yeh 2012] .
ابزارها و تکنیک های داده کاویبا توجه به تنوع حجم و نوع داده ها، روش های آماری زیادی برای کشف قوانین نهفته در داده ها وجود دارند. این روش ها می توانند با ناظر یا بدون ناظر باشند. [Bolton & Hand 2002] در روش های با ناظر، نمونه هایی از مواردخسارتی موجود است و مدلی ساخته می شود که براساس آن، خسارتی یا غیر خسارتی بودن نمونه های جدید مشخص می شود. این روش جهت تشخیص انواع خسارت هایی مناسب است که از قبل وجود داشته اند]فولادی نیا و همکاران 1392[ .
روش های بدون ناظر، به دنبال کشف نمونه هایی هستند که کمترین شباهت را با نمونه های نرمال دارند. برای انجام فعالیت هایی که در هر فاز داده کاوی باید انجام شود از ابزارها و تکنیک های گوناگونی چون الگوریتمهای پایگاه داده، تکنیکهای هوش مصنوعی، روشهای آماری، ابزارهای گرافیک کامپیوتری و مصور سازی استفاده می شود. هر چند داده کاوی لزوما به حجم داده زیادی بعنوان ورودی نیاز ندارد ولی امکان دارد در یک فرآیند داده کاوی حجم داده زیادی وجود داشته باشد.
در اینجاست که از تکنیک ها وابزارهای پایگاه داده ها مثل نرمالسازی، تشخیص و تصحیح خطا و تبدیل داده ها بخصوص در فازهای شناخت داده و آماده سازی داده استفاده می شود. همچنین تقریبا در اکثرفرآیند های داده کاوی از مفاهیم، روشها و تکنیک های آماری مثل روشهای میانگین گیری )ماهیانه، سالیانه و . . . (، روشهای محاسبه واریانس و انحراف معیار و تکنیک های محاسبه احتمال بهره برداری های فراوانی می شود. یکی دیگر از شاخه های علمی که به کمک داده کاوی آمده است هوش مصنوعی می باشد.
هدف هوش مصنوعی هوشمند سازی رفتار ماشینها است. می توان گفت تکنیک های هوش مصنوعی بطور گسترده ای در فرآیند داده کاوی به کار می رود بطوریکه بعضی از آماردانها ابزارهای داده کاوی را بعنوان هوش آماری مصنوعی معرفی می کنند.
قابلیت یادگیری بزرگترین فایده هوش مصنوعی است که بطور گسترده ای در داده کاوی استفاده می شود. تکنیک های هوش مصنوعی که در داده کاوی بسیار زیاد مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از شبکه های عصبی، روشهای تشخیص الگوی یادگیری ماشین و الگوریتمهای ژنتیک ونهایتا تکنیک ها و ابزارهای گرافیک کامپیوتری و مصور سازی که بشدت در داده کاوی بکار گرفته می شوند و به کمک آنها می توان داده های چند بعدی را به گونه ای نمایش داد که تجزیه وتحلیل نتایج برای انسان براحتی امکان پذیر باشد [Gupta 2006].
روشهای داده کاوی عمده روشهای داده کاوی عبارتند از روشهای توصیف داده ها، روشهای تجزیه و تحلیل وابستگی، روشهای دسته بندی و پیشگویی، روشهای خوشه بندی، روشهای تجزیه و تحلیل نویز.
می توان روش های مختلف کاوش داده را در دو گروه روش های پیش بینی و روش های توصیفی طبقه بندی نمود. روش های پیش بینی در متون علمی به عنوان روش های با ناظر نیزشناخته می شوند. روش های دسته بندی، رگرسیون و تشخیص انحراف از روشهای یادگیری مدل در داده کاوی با ماهیت پیش بینی هستند. در الگوریتم های دسته بندی مجموعه داده اولیه به دو مجموعه داده با عنوان مجموعه داده های آموزشی و مجموعه داده های آزمایشی تقسیم می شود که با استفاده از مجموعه داده های آموزشی مدل ساخته می شود و از مجموعه داده های آزمایشی برای اعتبار سنجی و محاسبه دقت مدل ساخته شده استفاده می شود. هررکورد شامل یک مجموعه ویژگی است.
یکی از ویژگی ها، ویژگی دسته نامیده می شود و در مرحله آموزش براساس مقادیر سایر ویژگی ها برای مقادیر ویژگی دسته، مدل ساخته می شود. روشهای توصیفی الگوهای قابل توصیفی را پیدا میکنند که روابط حاکم بر داده ها را بدون در نظرگرفتن هرگونه برچسب و یا متغیرخروجی تبیین نمایند. درمتون علمی روشهای توصیفی با نام روشهای بدون ناظر نیز شناخته می شوند ]صنیعی آباده 1391[.

روشهای توصیف داده هاهدف این روشها ارائه یک توصیف کلی از داده هاست که معمولا به شکل مختصر ارائه می شود. هر چند توصیف داده ها یکی از انواع روشهای داده کاوی است ولی معمولا هدف اصلی نیست واغلب از این روش برای تجزیه و تحلیل نیاز های اولیه و شناخت طبیعت داده ها و پیدا کردن خصوصیات ذاتی داده ها یا برای ارائه نتایج داده کاوی استفاده می شود [Sirikulvadhana 2002] .
روشهای تجزیه و تحلیل وابستگی هدف این روشها پیدا کردن ارتباطات قابل توجه بین تعداد زیادی از متغیر ها یا صفات می باشد[Gupta 2006] . یکی از روشهای متداول برای کشف قواعد وابستگی مدل Apriori است که نسبت به سایر مدلهای کشف قواعد وابستگی سریعتر بوده و محدودیتی از نظر تعداد قواعد ندارد [Xindong et al 2007] . کاوش قواعد تلازمی یکی از محتواهای اصلی تحقیقات داده کاوی در حال حاضر است و خصوصا بر یافتن روابط میان آیتم های مختلف در پایگاه داده تاکید دارد [Patil et. al 2012] . سه مدل CARMA و GRI و Fpgrowth سه الگوریتم دیگر از قواعد وابستگی هستند.
روشهای دسته بندی و پیشگویی
دسته بندی یک فرآیند یافتن مدل است که برای بخش بندی داده به کلاس های مختلف برطبق بعضی محدودیت ها استفاده شده است. به بیان دیگر ما می توانیم بگوییم که دسته بندی یک فرآیند تعمیم داده بر طبق نمونه های مختلف است. چندین نمونه اصلی الگوریتم های طبقه بندی شامل C4. 5 ، K نزدیکترین همسایه، بیز ساده و SVM است [Kumar and Verna 2012].
یکی از این نوع الگوریتم ها نظریه بیز می باشد. این دسته بند از یک چارچوب احتمالی برای حل مساله استفاده می کند. یک رکورد مفروض با مجموعه ویژگی های (A1, A2…. An) را درنظر بگیرید. هدف تشخیص دسته این رکورد است. در واقع از بین دسته های موجود به دنبال دسته ای هستیم که مقدارP(C|A1, A2…. An) را بیشینه کند. پس این احتمال را برای تمامی دسته های موجود محاسبه کرده و دسته ای که این احتمال به ازای آن بیشینه شود را به عنوان دسته رکورد جدید در نظر می گیریم.
PCA=PAC PCPAرگرسیون نیز نوع دیگری از این الگوریتم ها است. پیش بینی مقدار یک متغیر پیوسته بر اساس مقادیر سایر متغیرها بر مبنای یک مدل وابستگی خطی یا غیر خطی رگرسیون نام دارد. درواقع یک بردار X داریم که به یک متغیر خروجی y نگاشت شده است. هدف محاسبه y یا همان F(X) است که از روی تخمین تابع مقدار آن محاسبه می شود.
درخت تصمیمدرخت تصمیم از ابزارهای داده کاوی است که در رده بندی داده های کیفی استفاده می شود. در درخت تصمیم، درخت کلی به وسیله خرد کردن داده ها به گره هایی ساخته می شود که مقادیری از متغیر ها را در خود جای می دهند. با ایجاد درخت تصمیم بر اساس داده های پیشین که رده آنها معلوم است، می توان داده های جدید را دسته بندی کرد. روش درخت تصمیم به طور کلی برای دسته بندی استفاده می شود، زیرا یک ساختار سلسله مراتبی ساده برای فهم کاربر و تصمیم گیری است. الگوریتم های داده کاوی گوناگونی برای دسته بندی مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی، قوانین نزدیکترین همسایگی و دسته بندی بیزین در دسترس است اما درخت تصمیم یکی از ساده ترین تکنیک هاست [Patil et. al 2012] . از انواع درخت های تصمیم می توان C4. 5 و C5 و Meta Decision Tree و Random Forest وJ48 را نام برد.

2-3-5-شبکه عصبیروش پرکاربرد دیگر در پیشگویی نتایج استفاده از شبکه های عصبی می باشد. شبکه های عصبی مدل ساده شده ای است که بر مبنای عملکرد مغز انسان کار می کند. اساس کار این شبکه شبیه سازی تعداد زیادی واحد پردازشی کوچک است که با هم در ارتباط هستند. به هریک از این واحد ها یک نرون گفته می شود. نرون ها بصورت لایه لایه قرار دارند و در یک شبکه عصبی معمولا سه لایه وجود دارد [Gupta 2006] . اولین لایه )لایه ورودی ( ، دومین )لایه نهان (و سومین )لایه خروجی (. لایه نهان می تواند متشکل از یک لایه یا بیشتر باشد [P--han et. al 2011 ] .
2-3-6- استدلال مبتنی بر حافظهتوانایی انسان در استدلال براساس تجربه، به توانایی او در شناخت و درک نمونه های مناسبی که مربوط به گذشته است، بستگی دارد. افراد در ابتدا تجارب مشابهی که در گذشته داشته را شناسایی و سپس دانشی که از آن ها کسب کرده است را برای حل مشکل فعلی به کار می گیرند. این فرآیند اساس استدلال مبتنی بر حافظه است. یک بانک اطلاعاتی که از رکوردهای شناخته شده تشکیل شده است مورد جستجو قرار می گیرد تارکوردهای از قبل طبقه بندی شده و مشابه با رکورد جدید یافت شود.
از این همسایه ها برای طبقه بند ی و تخمین زدن استفاده می شود. KNN یک نمونه از این الگوریتم هاست. فرض کنید که یک نمونه ساده شده با یک مجموعه از صفت های مختلف وجود دارد، اما گروهی که این نمونه به آن متعلق است نامشخص است. مشخص کردن گروه می تواند از صفت هایش تعیین شود. الگوریتم های مختلفی می تواند برای خودکار سازی فرآیند دسته بندی استفاده بشود. یک دسته بند نزدیک ترین همسایه یک تکنیک برای دسته بندی عناصر است مبتنی بردسته بندی عناصر در مجموعه آموزشی که شبیه تر به نمونه آزمایشی هستند.
باتکنیک Kنزدیکترین همسایه، این کار با ارزیابی تعداد K همسایه نزدیک انجام می شود. [Tan et al 2006] . تمام نمونه های آموزشی در یک فضای الگوی چند بعدی ذخیره شده اند. وقتی یک نمونه ناشناخته داده می شود، یک دسته بند نزدیکترین همسایه در فضای الگو برای K نمونه آموزشی که نزدیک به نمونه ناشناخته هستند جستجو می کند. نزدیکی بر اساس فاصله اقلیدسی تعریف می شود [Wilson and Martinez 1997] .
2-3-7-ماشین های بردار پشتیبانیSVM اولین بار توسط Vapnik در سال 1990 معرفی شد و روش بسیار موثری برای رگرسیون و دسته بندی و تشخیص الگو است [Ristianini and Shawe 2000] .
SVM به عنوان یک دسته بند خوب در نظر گرفته می شود زیرا کارایی تعمیم آن بدون نیاز به دانش پیشین بالاست حتی وقتیکه ابعاد فضای ورودی بسیار بالاست. هدف SVM یافتن بهترین دسته بند برای تشخیص میان اعضای دو کلاس در مجموعه آموزشی است [Kumar and Verna 2012] .
رویکرد SVM به این صورت است که در مرحله آموزش سعی دارد مرز تصمیم گیری را به گونه ای انتخاب نماید که حداقل فاصله آن با هر یک از دسته های مورد نظر را بیشینه کند. این نوع انتخاب مرز بر اساس نقاطی بنام بردارهای پشتیبان انجام می شوند.
2-3-8-روشهای خوشه بندی هدف این روشها جداسازی داده ها با خصوصیات مشابه است. تفاوت بین دسته بندی و خوشه بندی این است که در خوشه بندی از قبل مشخص نیست که مرز بین خوشه ها کجاست و برچسبهای هر خوشه از پیش تعریف شده است ولی در دسته بندی از قبل مشخص است که هر دسته شامل چه نوع داده هایی می شود و به اصطلاح برچسب های هر دسته از قبل تعریف شده اند. به همین دلیل به دسته بندی یادگیری همراه با نظارت و به خوشه بندی یادگیری بدون نظارت گفته می شود [Osmar 1999] .
2-3-9- روش K-Meansیکی از روش های خوشه بندی مدل K-Means است که مجموعه داده ها را به تعدادثابت و مشخصی خوشه، خوشه بندی می کند. روش کار آن به این صورت است که تعداد ثابتی خوشه در نظر میگیرد و رکوردها را به این خوشه ها اختصاص داده و مکرراً مراکز خوشه ها را تنظیم می کند تا زمانیکه بهترین خوشه بندی بدست آید[Xindong et al 2007].
2-3-10-شبکه کوهننشبکه کوهنن نوعی شبکه عصبی است که در این نوع شبکه نرون ها در دو لایه ورودی و خروجی قرار دارند و همه نرون های ورودی به همه نرون های خروجی متصل اندو این اتصالات دارای وزن هستند. لایه خروجی در این شبکه ها بصورت یک ماتریس دو بعدی چیده شده و به آن نقشه خروجی گفته می شود. مزیت این شبکه نسبت به سایر انواع شبکه های عصبی این است که نیاز نیست دسته یا خوشه داده ها از قبل مشخص باشد، حتی نیاز نیست تعداد خوشه ها از قبل مشخص باشد. شبکه های کوهنن با تعداد زیادی نرون شروع می شود و به تدریج که یادگیری پیش می رود، تعداد آنها به سمت یک تعداد طبیعی و محدود کاهش می یابد.
2-3-11-روش دو گاماین روش در دو گام کار خوشه بندی را انجام می دهد. در گام اول همه داده ها یک مرور کلی می شوند و داده های ورودی خام به مجموعه ای از زیر خوشه های قابل مدیریت تقسیم می شوند. گام دوم با استفاده از یک روش خوشه بندی سلسله مراتبی بطور مداوم زیر خوشه ها را برای رسیدن به خوشه های بزرگتر با هم ترکیب می کند بدون اینکه نیاز باشد که جزئیات همه داده ها را مجددا مرور کند.
2-3-12-روشهای تجزیه و تحلیل نویزبعضی از داده ها که به طور بارز و مشخصی از داده های دیگر متمایز هستند اصطلاحاً بعنوان داده خطا یا پرت شناخته می شوند که باید قبل از ورود به فاز مدلسازی و در فاز آماده سازی داده ها برطرف شوند. با وجود این زمانیکه شناسایی داده های غیر عادی یا غیر قابل انتظار مانند موارد تشخیص تقلب هدف اصلی باشد، همین نوع داده ها مفید هستند که در این صورت به آنها نویز گفته می شود [Osmar 1999].
دسته های نامتعادل]صنیعی آباده 1391[.
مجموعه داده هایی که در آنها ویزگی دسته دارای توزیع نامتعادل باشد بسیار شایع هستند. مخصوصاً این مجموعه داده ها در کاربردها و مسائل واقعی بیشتر دیده می شوند.
در چنین مسائلی با وجود اینکه تعداد رکوردهای مربوط به دسته نادر بسیار کمتر از دسته های دیگر است، ولی ارزش تشخیص دادن آن به مراتب بالاتر از ارزش تشخیص دسته های شایع است. در داده کاوی برای برخورد با مشکل دسته های نامتعادل از دو راهکار استفاده می شود:
راهکار مبتنی بر معیار
راهکار مبتنی بر نمونه برداری
راهکار مبتنی بر معیاردر دسته بندی شایع ترین معیار ارزیابی کارایی دسته بند، معیار دقت دسته بندی است. در معیار دقت دسته بندی فرض بر یکسان بودن ارزش رکوردهای دسته های مختلف دسته بندی است. در راهکار مبتنی بر معیار بجای استفاده از معیار دقت دسته بندی از معیارهایی بهره برداری می شود که بتوان بالاتر بودن ارزش دسته های نادر و کمیاب را در آنها به نحوی نشان داد. بنابراین با لحاظ نمودن معیارهای گفته شده در فرآیند یادگیری خواهیم توانست جهت یادگیری را به سمت نمونه های نادر هدایت نماییم. از جمله معیارهایی که برای حل مشکل عدم تعادل دسته ها بکار می روند عبارتند از Recall, Precession, F-Measure, AUC و چند معیار مشابه دیگر.
2-4-2-راهکار مبتنی بر نمونه بردارینمونه برداری یکی از راهکارهای بسیار موثربرای مواجهه با مشکل دسته های نامتعادل است. ایده اصلی نمونه برداری آن است که توزیع نمونه ها را به گونه ای تغییر دهیم که دسته کمیاب به نحو پررنگ تری در مجموعه داده های آموزشی پدیدار شوند. سه روش برای این راهکار وجود دارد که عبارتند از:
الف- نمونه برداری تضعیفی:
در این روش نمونه برداری، توزیع نمونه های دسته های مساله به گونه ای تغییر می یابند که دسته شایع به شکلی تضعیف شود تا از نظرفراوانی با تعداد رکوردهای دسته نادر برابری کند. به این ترتیب هنگام اجرای الگوریتم یادگیری، الگوریتم ارزشی مساوی را برای دو نوع دسته نادر و شایع درنظر می گیرد.
ب- نمونه برداری تقویتی:
این روش درست برعکس نمونه برداری تضعیفی است. بدین معنی که نمونه های نادر کپی برداری شده و توزیع آنها با توزیع نمونه های شایع برابر می شود.
ج- نمونه برداری مرکب:
در این روش از هردو عملیات تضعیفی و تقویتی بصورت همزمان استفاده میشود تا توزیع مناسب بدست آید.
در این پژوهش با توجه به کمتر بودن نسبت نمونه نادر یعنی منجر به خسارت شده به نمونه شایع از روش نمونه برداری تضعیفی استفاده گردید که کل تعداد نمونه ها به حدود 3 هزار رکورد تقلیل پیدا کرد و توزیع نمونه ها به نسبت مساوی بوده است. شایان ذکر است این نمونه برداری پس از انجام مرحله پاک سازی داده ها انجام شد که خود مرحله پاکسازی با عث تقلیل تعداد نمونه های اصلی نیز گردیده بود.
پیشینه تحقیقسالهاست که محققان در زمینه بیمه و مسائل مرتبط با آن به تحقیق پرداخته اند و از جمله مسائلی که برای محققان بیشتر جذاب بوده است می توان به کشف تقلب اشاره کرد.
Brockett و همکاران [Brockett et. al 1998] ابتدا به کمک الگوریتم تحلیل مولفه های اصلی (PCA) به انتخاب ویژگی ها پرداختند و سپس با ترکیب الگوریتم های خوشه بندی و شبکه های عصبی به کشف تقلبات بیمه اتومبیل اقدام کردند. مزیت این کار ترکیب الگوریتمها و انتخاب ویژگی بوده که منجر به افزایش دقت خروجی بدست آمده گردید.
Phua و همکاران [ Phua et. al 2004] با ترکیب الگوریتم های شبکه های عصبی پس انتشاری ، بیزساده و درخت تصمیم c4.5 به کشف تقلب در بیمه های اتومبیل پرداختند.نقطه قوت این کار ترکیب الگوریتم ها بوده اما بدلیل عدم کاهش ویژگی ها و کاهش ابعاد مساله میزان دقت بدست آمده در حد اعلی نبوده است.
Allahyari Soeini و همکاران [Allahyari Soeini et. al 2012] نیز یک متدلوژی با استفاده از روشهای داده کاوی خوشه بندی ودرخت تصمیم برای مدیریت مشتریان ارائه دادند. از ایرادات این روش میتوان عدم استفاده از الگوریتم های دسته بندی و قوانین انجمنی را نام برد.
مورکی علی آباد ] مورکی علی‌آباد1390[ تحقیقی داشته است که اخیراً در زمینه بیمه صورت گرفته و درمورد طبقه‌بندی مشتریان صنعت بیمه با هدف شناسایی مشتریان بالقوه با استفاده از تکنیک‌های داده‌کاوی (مورد مطالعه: بیمه‌گذاران بیمه آتش‌سوزی شرکت بیمه کارآفرین (که هدف آن دسته بندی مشتریان صنعت بیمه بر اساس میزان وفاداری به شرکت، نوع بیمه نامه های خریداری شده، موقعیت جغرافیایی مکان های بیمه شده و میزان جذب به شرکت بیمه در بازه زمانی 4 سال گذشته بوده است. روش آماری مورد استفاده از تکنیک های داده کاوی نظیر درخت تصمیم و دسته بندی بود. این تحقیق نیز چون نمونه آن قبلا انجام شده بوده از الگوریتم های متفاوت استفاده نکرده است. همچنین سعی بر بهبود تحقیق قبلی نیز نداشته است. وجه تمایز این تحقیق با نمونه قبلی استفاده از ویژگی های متفاوت بوده است.
عنبری ]عنبری 1389[ نیز پژوهشی در خصوص طبقه بندی ریسک بیمه گذاران در رشته بیمه بدنه اتومبیل با استفاده از داده کاوی داشته است که هدف استفاده از داده های مربوط به بیمه نامه بدنه از کل شرکتهای بیمه (بانک اطلاعاتی بیمه خودرو) بوده و سعی بر آن شده است تا بررسی شود که آیا میتوان بیمه گذاران بیمه بدنه اتومبیل را از نظر ریسک طبقه بندی کرد؟ و آیا درخت تصمیم برای طبقه بندی بیمه گذاران بهترین ابزار طبقه بندی می باشد؟ و آیا سن و جنسیت از موثرترین عوامل در ریسک بیمه گذار محسوب می شود؟ نتایج این طبقه بندی به صورت درخت تصمیم و قوانین نشان داده شده است. ونتایج حاصل از صحت مدل درخت تصمیم با نتایج الگوریتم های شبکه عصبی و رگرسیون لجستیک مورد مقایسه قرار گرفته است. از مزیت های این تحقیق استفاده از الگوریتم های متفاوت و مقایسه نتایج حاصله برای بدست آوردین بهترین الگوریتم ها بوده است.
رستخیز پایدار]رستخیز پایدار 1389[ تحقیقی دیگر در زمینه بخش بندی مشتریان بر اساس ریسک با استفاده از تکنیک داده کاوی (مورد مطالعه: بیمه بدنه اتومبیل بیمه ملت) داشته است. با استفاده از مفاهیم شبکه خود سازمانده بخش بندی بر روی مشتریان بیمه بدنه اتومبیل بر اساس ریسک صورت گرفت. در این تحقیق عوامل تأثیرگذار بر ریسک بیمه گذاران طی دو مرحله شناسایی گردید. در مرحله اول هیجده فاکتور ریسک در چهار گروه شامل مشخصات جمعیت شناختی، مشخصات اتومبیل، مشخصات بیمه نامه و سابقه راننده از بین مقالات علمی منتشر گردیده در ژورنال های معتبر در بازه سال های 2000 الی 2009 استخراج گردید و در مرحله دوم با استفاده از نظرسنجی از خبرگان فاکتورهای نهایی تعیین گردید. مشتریان بیمه بدنه اتومبیل در این تحقیق با استفاده از شبکه های عصبی خودسازمانده به چهار گروه مشتریان با ریسک های متفاوت بخش بندی گردیدند. مزیت این تحقیق استفاده از نظر خبرگان بیمه بوده و ایراد آن عدم استفاده از ویژگی های بیشتر و الگوریتم های انتخاب ویژگی بوده است.
ایزدپرست  ]ایزدپرست1389[ همچنین تحقیقی در مورد ارائه چارچوبی برای پیش بینی خسارت مشتریان بیمه بدنه اتومبیل با استفاده از راهکار داده کاوی انجام داده است که چارچوبی برای شناسایی مشتریان بیمه بدنه اتومبیل ارائه می‌گردد که طی آن میزان خطرپذیری مشتریان پیش‌بینی شده و مشتریان بر اساس آن رده‌بندی می‌گردند. در نتیجه با استفاده از این معیار (سطح خطرپذیری) و نوع بیمه‌نامه مشتریان، میتوان میزان خسارت آنان را پیش‌بینی کرده و تعرفه بیمه‌نامه متناسب با ریسک آنان تعریف نمود. که این مطلب می‌تواند کمک شایانی برای شناسایی مشتریان و سیاستگذاری‌های تعرفه بیمه نامه باشد. در این تحقیق از دو روش خوشه‌بندی و درخت‌تصمیم استفاده می‌گردد. در روش خوشه‌بندی مشتریان بر اساس ویژگی هایشان در خوشه هایی تفکیک شده، سپس میانگین سطح خسارت در هر یک از این خوشه‌ها را محاسبه میکند. حال مشتریان آتی با توجه به اینکه به کدامیک از این خوشه‌ها شبیه تر هستند در یکی از آنها قرار می‌گیرند تا سطح خسارتشان مشخص گردد. در روش درخت‌تصمیم با استفاده از داده‌های مشتریان، درختی را بر اساس مجموعه‌ای از قوانین که بصورت "اگر-آنگاه" می‌باشد ایجاد کرده و سپس مشتریان جدید با استفاده از این درخت رده‌بندی می‌گردند. در نهایت هر دو این مدلها مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. ایراد این روش در عدم استفاده از دسته بند ها بوده است. چون ماهیت تحقیق پیش بینی بوده است استفاده از دسته بند ها کمک شایانی به محقق در تولبد خروجی های حذاب تر می کرد.
خلاصه فصلعمده پژوهشهایی که درخصوص داده های بیمه ای صورت گرفته کمتر به سمت پیش بینی سود و زیان شرکتهای بیمه بوده است. در موارد مشابه نیزپیش بینی خسارت مشتریان انجام شده که هدف دسته بندی مشتریان بوده است. موضوع این پژوهش اگرچه از نوع همسان با تحقیقات گفته شده است اما در جزئیات بیمه شخص ثالث را پوشش می دهد که درکشور ما یک بیمه اجباری تلقی می شود. همچنین تعداد خصیصه هایی که در صدور یا خسارت این بیمه نامه دخالت دارند نسبت به سایر بیمه های دیگر بیشتر بوده ضمن اینکه بررسی سود یا زیان بیمه شخص ثالث با استفاده از دانش نوین داده کاوی کارتقریبا جدیدی محسوب می شود.

فصل سوم
2087880229743000
شرح پژوهشدر این فصل هدف بیان مراحل انجام این پژوهش و تحلیل خروجی های بدست آمده می باشد.

انتخاب نرم افزاردر اولین دهه آغاز به کار داده کاوی و در ابتدای امر، هنوز ابزار خاصی برای عملیات کاوش وجود نداشت و تقریبا نیاز بود تا تمامی تحلیل گران، الگوریتمهای موردنظر داده کاوی و یادگیری ماشین را با زبان های برنامه نویسی مانند c یا java یا ترکیبی از چند زبان پیاده سازی کنند. اما امروزه محیط های امکان پذیر برای این امر، با امکانات مناسب و قابلیت محاوره گرافیکی زیادی را می توان یافت]صنیعی آباده 1391[.
Rapidminerاین نرم افزار یک ابزار داده کاوی متن باز است که به زبان جاوا نوشته شده و از سال 2001 میلادی تا به حال توسعه داده شده است. در این نرم افزار سعی تیم توسعه دهنده بر این بوده است که تا حد امکان تمامی الگوریتم های رایج داده کاوی و همچنین یادگیری ماشین پوشش داده شوند. بطوری که حتی این امکان برای نرم افزار فراهم شده است تا بتوان سایر ابزارهای متن باز داده کاوی را نیز به آن الحاق نمود. رابط گرافیکی شکیل و کاربر پسند نرم افزار نیز آن را یک سرو گردن بالاتر از سایر ابزارهای رقیب قرار میدهد]صنیعی آباده 1391[.
مقایسه RapidMiner با سایر نرم افزار های مشابهدر اینجا دو نرم افزار مشهور متن باز را با RapidMiner مقایسه خواهیم کرد و معایب و مزایای آنها را بررسی می کنیم.
الف-R
یک زبان برنامه نویسی و یک پکیج داده کاوی به همراه توابع آماری است و بر پایه زبان های s و scheme پیاده سازی شده است. این نرم افزار متن باز، حاوی تکنیک های آماری مانند: مدل سازی خطی و غیرخطی، آزمون های کلاسیک آماری، تحلیل سری های زمانی، دسته بندی، خوشه بندی، و همچنین برخی قابلیت های گرافیکی است. R را می توان در محاسبات ماتریسی نیز بکار برد که این امر منجر به استفاده از آن در علم داده کاوی نیز می شود.
-مزایا:
شامل توابع آماری بسیار گسترده است.
بصورت بسیارمختصر قادر به حل مسائل آماری است.
دربرابر سایر نرم افزار های مرسوم کار با آرایه مانند Mathematica, PL, MATLAB, LISP/Scheme قدرت مند تر است.
با استفاده از ویژگی Pipeline قابلیت ترکیب بالایی را با سایر ابزارها و نرم افزارها دارد.
توابع نمودار مناسبی دارد.
-معایب:
فقدان واسط کاربری گرافیک
فقدان سفارشی سازی لزم جهت داده کاوی
ساختار زبانی کاملا متفاوت نسبت به زبان های برنامه نویسی مرسوم مانندc, PHP, java, vb, c#.
نیاز به آشنایی با زبانهای آرایه ای
قدیمی بودن این زبان نسبت به رقبا. این زبان در 1990 ساخته شده است.
ب- Scipy
یک مجموعه از کتابخانه های عددی متن باز برای برنامه نویسی به زبان پایتون است که برخی از الگوریتم های داده کاوی را نیز پوشش می دهد.
-مزایا
برای کاربردهای ریاضی مناسب است.
عملیات داده کاوی در این نرم افزار چون به زبان پایتون است راحت انجام می شود.
-معایب
الگوریتم های یادگیری مدل در این کتابخانه هنوز به بلوغ کامل نرسیده اند و درحال تکامل هستند.
برای پیاده سازی الگوریتم های داده کاوی توسط این ابزار باید از ترکیب های متفاوت آنچه در اختیار هست استفاده کرد.
ج-WEKA
ابزار رایج و متن باز داده کاوی است که کتابخانه های آماری و داده کاوی بسیاری را شامل میشود. این نرم افزار بوسیله جاوا نوشته شده است و در دانشگاه وایکاتو در کشور نیوزلند توسعه داده شده است.
-مزایا
دارای بسته های فراوان یادگیری ماشین.
دارای نمای گرافیکی مناسب.
مشخصا به عنوان یک ابزار داده کاوی معرفی شده است.
کار کردن با آن ساده است.
اجرای همزمان چندین الگوریتم و مقایسه نتایج.
همانطور که مشخص شد weka در مقابل دیگر نرم افزار های بیان شده به لحاظ قدرت و کاربر پسندی به Rapidminer نزدیک تر است و شباهت های زیادی به هم دارند زیرا که:
هردو به زبان جاوا نوشته شده اند.
هردو تحت مجوزGPL منتشر شده اند.
Rapidminer بسیاری از الگوریتمهای weka را در خود بارگذاری میکند.
اما weka معایبی نسبت به Rapidminer دارد از جمله اینکه:
در اتصال به فایلهای حاوی داده Excel و پایگاه های داده که مبتنی بر جاوا نیستند ضعیف عمل میکند.
خواندن فایلهای csv به شکل مناسبی سازماندهی نشده است.
به لحاظ ظاهری در رده پایینتری قرار دارد.
در نهایت بعد از بررسی های انجام شده حتی در میان نرم افزار های غیرمتن باز تنها ابزاری که کارایی بالاتری از Rapidminer داشت statistica بود که متن باز نبوده و استفاده از آن نیازمند تقبل هزینه آن است]صنیعی آباده 1391[.
در یازدهمین و دوازدهمین بررسی سالانه KDDnuggets Data Mining / Analytics رای گیری با طرح این سوال که کدام ابزار داده کاوی را ظرف یک سال گذشته برای یک پروژه واقعی استفاده کرده ایددر سال 2010 از بین 912 نفر و در سال 2011 ازبین 1100 نفر انجام شد. توزیع رای دهندگان بدین صورت بوده است:
اروپای غربی 37%
آمریکای شمالی 35%
اروپای شرقی 10%
آسیا 6%
اقیانوسیه 4%
آمریکای لاتین 4%
آفریقا و خاورمیانه %4
نتایج به شرح جدول 3-1 بوده است :
جدول شماره 3-1: نتایج رای گیری استفاده از نرم افزارهای داده کاوی
2011 Vote 2010 Vote Software name
37. 8% 27. 7% Rapidminer
29. 8% 23. 3% R
24. 3% 21. 8% Excel
12. 1% 13. 6% SAS
18. 4% 12. 1% Your own code
19. 2% 12. 1% KNIMe
14. 4% 11. 8% WEKA
1. 6% 10. 6% Salford
6. 3% 8. 5% Statistica
همانطور که نتایج رای گیری مشخص میکند نرم افزار Rapidminer بیشترین استفاده کننده را دارد.
در این پایان نامه نیز عملیات داده کاوی توسط این نرم افزار انجام می شود. ناگفته نماند در قسمتهایی از نرم افزار minitab و Clementine12 نیز برای بهینه کردن پاسخ بدست آمده و بالابردن کیفیت نتایج استفاده شده است.

داده ها داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل مجموعه بیمه نامه های شخص ثالث صادر شده استان کهگیلویه و بویراحمد در سال 1390 شمسی بوده که بیمه نامه های منجر شده به خسارت نیز در این لیست مشخص گردیده اند. تعداد کل رکوردها حدود 20 هزار رکورد بوده که از این تعداد تقریباً 7. 5 درصد یعنی حدود 1500 رکوردمنجر به خسارت گردیده اند.
3-2-1- انتخاب دادهداده مورد استفاده در این پژوهش شامل دو مجموعه داده به شرح زیر بوده است:
صدور: اطلاعات بیمه نامه های صادره
خسارت: جزئیات خسارت پرداختی ازمحل هر بیمه نامه که خسارت ایجاد کرده
3-2-2-فیلدهای مجموعه داده صدور
این فیلدها در حالت اولیه 137 مورد به شرح جدول 3-2 بوده است.
3-2-3-کاهش ابعاد
در این پژوهش بخاطر موثرنبودن فیلدهایی اقدام به حذف این مشخصه ها کرده و فیلدهای موثر نهایی به 42 فیلد کاهش یافته که به شرح جدول 3-3 بدست آمده اند. کاهش ابعاد میتواند شامل حذف فیلدهای موثر که دارای اثر بسیار ناچیز درمقابل دیگر فیلدها است نیز باشد.
جدول شماره 3-2: فیلدهای اولیه داده های صدور
ردیف نام فیلد ردیف نام فیلد ردیف نام فیلد
1 بیمه‌نامه 33 مدت بیمه 65 تعهدمازاد
2 سال‌صدوربیمه‌نامه 34 زمان‌شروع 66 کدنوع‌تعهدسرنشین
3 رشته‌بیمه 35 شغل‌بیمه‌گذار 67 میزان‌تعهدسرنشین
4 نمایش سند 36 سن‌بیمه‌گذار 68 حق‌بیمه‌ثالث‌قانونی
5 مکانیزه 37 سال‌کارت 69 ثالث قانونی+تعدددیات
6 دستی 38 سریال‌کارت 70 حق‌بیمه‌بند4
7 وب‌بنیان 39 کدوسیله‌نقلیه 71 حق‌بیمه‌ماده1
8 نام‌استان 40 کدزیررشته‌آمار 72 حق‌بیمه‌مازاد
9 نام‌شعبه 41 نوع‌وسیله‌نقلیه 73 حق‌بیمه‌سرنشین
10 کدشعبه 42 سیستم 74 مالیات
11 شعبه‌محل‌صدور 43 سال ساخت 75 مازادجانی
12 شعبه 44 رنگ 76 حق‌بیمه‌مازادمالی
13 نمایندگی‌محل‌صدور 45 شماره‌شهربانی 77 عوارض‌ماده92
14 کددولتی 46 شماره‌موتور 78 حق‌بیمه‌دریافتی
15 نمایندگی 47 شماره‌شاسی 79 tadodflg
16 دولتی 48 تعدادسیلندر 80 حق‌بیمه‌تعددخسارت
17 صادره‌توسط شعبه 49 کدواحدظ‌رفیت 81 جریمه‌بیمه‌مرکزی
18 کارمندی 50 ظرفیت 82 حق‌بیمه‌صادره‌شعبه
19 کدصادره‌توسط شعبه 51 شرح‌مورداستفاده 83 حق‌بیمه‌صادره‌نمایندگی
20 سریال‌بیمه‌نامه 52 یدک‌دارد؟ 84 کداضافه‌نرخ‌حق‌بیمه
21 شماره‌بیمه‌نامه 53 اتاق‌وسیله‌نقلیه 85 اضافه‌نرخ‌ثالث
22 نام‌بیمه‌گذار 54 نوع‌پلاک 86 اضافه‌نرخ‌بند4
23 آدرس‌بیمه‌گذار 55 جنسیت 87 اضافه‌نرخ‌مازاد
24 تلفن‌بیمه‌گذار 56 کدنوع‌بیمه‌نامه 88 تعدددیات
25 کدسازمان 57 نوع‌بیمه 89 اضافه‌نرخ‌تعدددیات
26 نام‌سازمان 58 بیمه‌نامه‌سال‌قبل 90 اضافه‌نرخ‌ماده‌یک
27 کدنوع‌بیمه 59 انقضاسال‌قبل 91 دیرکردجریمه
28 cbrn. cod 60 بیمه‌گرقبل 92 کدملی‌بیمه‌گذار
29 نوع‌بیمه 61 شعبه‌قبل 93 صادره‌توسط شعبه
30 تاریخ‌صدور 62 خسارت‌داشته‌؟ 94 نوع‌مستند1
31 تاریخ‌شروع 63 تعهدمالی 95 شماره‌مستند1
32 تاریخ‌انقضا 64 تعهدبدنی 96 تاریخ‌مستند1
ادامه جدول شماره 3-2: فیلدهای اولیه داده های صدور
ردیف نام فیلد ردیف نام فیلد ردیف نام فیلد
97 مبلغ‌مستند1 111 تخفیف ایمنی 125 کداقتصادی
98 شماره‌حساب1 112 سایرتخفیف ها 126 کدملی
99 بانک1 113 ملاحظات 127 تاریخ‌ثبت
100 نوع‌مستند2 114 نام‌کاربر 128 کدشعبه‌صادرکننده‌اصلی
101 شماره‌مستند2 115 تاریخ‌سند 129 کدنمایندگی‌صادرکننده‌اصلی
102 تاریخ‌مستند2 116 کدشهربانی 130 کدسازمان‌صادرکننده‌اصلی
103 مبلغ‌مستند2 117 شعبه‌محل‌نصب 131 سال
104 شماره‌حساب2 118 کدمحل‌نصب 132 ماه
105 بانک2 119 دستی/مکانیزه 133 نوع
106 تخفیف‌نرخ‌اجباری 120 تیک‌باحسابداری 134 crecno
107 تخفیف‌نرخ‌اختیاری 121 سال‌انتقال 135 type_ex
108 تخفیف عدم خسارت 122 ماه‌انتقال 136 updflg
109 تخفیف صفرکیلومتر 123 sysid 137 hsab_sync
110 تخفیف گروهی 124 trsid کداقتصادی
جدول شماره 3-3: فیلدهای نهایی داده های صدور
ردیف نام فیلد ردیف نام فیلد ردیف نام فیلد
1 ماه 15 تعهدمازاد 29 تاریخ‌شروع
2 سال 16 تعهدبدنی 30 تاریخ‌صدور
3 کدنمایندگی‌صادرکننده‌اصلی 17 تعهدمالی 31 نام‌سازمان
4 تخفیف گروهی 18 بیمه‌نامه‌سال‌قبل 32 شماره‌بیمه‌نامه
5 تخفیف عدم خسارت 19 نوع‌بیمه 33 کارمندی
6 نوع‌مستند1 20 نوع‌پلاک 34 صادره‌توسط شعبه
7 دیرکردجریمه 21 شرح‌مورداستفاده 35 دولتی
8 کداضافه‌نرخ‌حق‌بیمه 22 ظرفیت 36 نمایندگی‌محل‌صدور
9 حق‌بیمه‌دریافتی 23 تعدادسیلندر 37 خسارتی؟
10 عوارض‌ماده92 24 سال ساخت 38 مبلغ خسارت
11 مالیات 25 سیستم 39 تاریخ ایجادحادثه
12 حق‌بیمه‌سرنشین 26 نوع‌وسیله‌نقلیه 40 بیمه گر زیاندیده اول
13 حق‌بیمه‌مازاد 27 مدت بیمه 41 تعداد زیاندیدگان مصدوم
14 حق‌بیمه‌ثالث‌قانونی 28 تاریخ‌انقضا 42 تعداد زیاندیدگان متوفی
در کاهش ابعاد این مساله برای حذف فیلدهای مختلف نظرات کارشناسان بیمه نیز لحاظ شده است. جدول 3-4 فیلدهای حذف شده و علت حذف آنها را بیان کرده است.
جدول شماره 3-4: فیلدهای حذف شده داده های صدور و علت حذف آنها
نام فیلد حذف شده علت حذف
Crecno-type_ex-updflg-hsab_sync-کدمحل‌نصب-دستی/مکانیزه-تیک‌باحسابداری-سال‌انتقال-ماه‌انتقال-sysid-trsid-کدزیررشته آمار-نمایش سند-مکانیزه-دستی-وب‌بنیان-Cbrn. cod کاربرد آماری
نوع-کد شعبه صادرکننده-شعبه محل نصب-کدشهربانی-سایرتخفیف ها-تخفیف ایمنی-تخفیف صفر کیلومتر-تخفیف نرخ اختیاری-تخفیف نرخ اجباری-خسارت داشته؟-شعبه قبل-جنسیت-کد نوع بیمه نامه-یدک دارد-
اتاق وسیله نقلیه-سن بیمه گذار-شغل بیمه گذار-زمان شروع-کد نوع بیمه دارای مقدار یکسان یا null
کد سازمان صادر کننده-کد نوع تعهد سرنشین-کدواحدظرفیت-کد وسیله نقلیه-کد سازمان-کد صادره توسط-نمایندگی-کد دولتی بجای این کد از فیلد اسمی معادل آن استفاده شده است و یا برعکس زیرا در نتایج خروجی قابل فهم تر خواهد بود.
تاریخ ثبت-تاریخ سند-بیمه گر قبل-مبلغ -مستند 1و2-اضافه‌نرخ‌ثالث-4اضافه‌نرخ‌بند-
اضافه‌نرخ‌مازاد-میزان تعهد سرنشین-تعدددیات-اضافه‌نرخ‌تعدددیات-اضافه‌نرخ‌ماده‌یک-تاریخ مستند1و2-شماره -حساب 1و2-بانک1و2 دارای مقدار تکراری
کدملی-بیمه نامه-کداقتصادی-نوع مستند2-
شماره مستند1و2-نام کاربر-ملاحظات-
کدملی بیمه گذار-شماره شاسی-شماره موتور-
شماره شهربانی-سریال کارت-سال کارت-
نام‌استان-نام‌شعبه-کدشعبه-شعبه‌محل‌صدور
شعبه-سال‌صدوربیمه‌نامه-رشته‌بیمه-رنگ-تلفن بیمه گذار-نام بیمه گذار-آدرس بیمه گذار-سریال بیمه نامه بدون تاثیر
حق‌بیمه‌تعددخسارت-جریمه‌بیمه‌مرکزی-
حق‌بیمه‌صادره‌شعبه-حق‌بیمه‌صادره‌نمایندگی-
مازادجانی-حق‌بیمه‌مازادمالی-حق بیمه ماده1-
حق بیمه ماده4-ثالث قانونی + تعدد دیات- انقضا سال قبل بخشی از فیلد انتخاب شده
جدول 3-5: فیلدهای استخراج شده از داده های خسارت
مبلغ خسارت
تاریخ ایجادحادثه
بیمه گر زیاندیده اول
تعداد زیاندیدگان مصدوم
تعداد زیاندیدگان متوفی
3-2-4- فیلدهای مجموعه داده خسارتاز مجموعه داده خسارت فقط فیلدهای مشخص کننده میزان خسارت و جزئیات لازم استخراج شده است. متاسفانه اطلاعات مفید تری مثل سن راننده مقصر، میزان تحصیلات و. . . در این مجموعه داده وجود نداشته است و چون هنگام ثبت خسارت برای یک بیمه نامه از اطلاعات کلیدی داده های صدور استفاده می شود، با توجه به اینکه از مرحله قبل مهمترین فیلدهای داده های صدور را در دسترس داریم بنابراین با ادغام فیلدهای خسارت و صدور به اطلاعات جامعی در خصوص یک بیمه نامه خاص دسترسی خواهیم داشت. مشخصه ها استخراج شده از داده های خسارت طبق جدول 3-5 است.

3-2-5-پاکسازی داده هاداده ها در دنیای واقعی ممکن است دارای خطا، مقادیر از دست رفته، مقادیر پرت و دورافتاده باشند [Jiawei Han, 2010]. در مرحله پاکسازی با توجه به نوع داده ممکن است یک یا چند روش پاکسازی بر روی داده اعمال شود.
3-2-6- رسیدگی به داده های از دست رفتهدر این قسمت از کار اقدام به رفع Missing data نموده که خود مرحله مهمی از پاکسازی داده بحساب می آید. در مرحله ابتدایی با مرتب سازی تمام ویژگی های قابل مرتب سازی در نرم افزار Microsoft Excel اقدام به کشف مقادیر از دست رفته کرده و از طریق دیگر ویژگی های هر رکورد مقدار از دست رفته را حدس زده ایم. همچنین درحین انتقال داده به محیط داده کاوی مقادیر از دست رفته نیز مشخص می گردند. در بعضی موارد بدلیل تعداد زیاد ویژگی های از دست رفته اقدام به حذف کامل رکورد نمودیم. این کار برای زمانی که داده ها در حجم انبوهی وجود دارند مفید واقع میشوند اما زمانی که تعداد رکوردها کم می باشد اجتناب از این عمل توصیه می شود. برای ویژگی نوع بیمه که از نوع چند اسمی بوده است فقط دو مقدار"کارمندی" و "عادی" وجود داشته که تعداد 49 مورد فاقد مقدار بوده است. کل تعداد بیمه کارمندی 27 مورد بوده است. با توجه به کم بودن تعداد داده های ازدست رفته این فیلد و پس از مقایسه نام بیمه گذاران با اسم کارمندان مشخص شد هیچ کدام از موارد فوق کارمندی نبوده و همه از نوع عادی بوده اند.
از جمله فیلدهای دارای مقادیر از دست رفته و روش رفع ایراد آنها عبارتند از:
سیستم*** 70 مورد***تشخیص با توجه به دیگر ویژگی ها
نوع وسیله نقلیه***33مورد***تشخیص با توجه به دیگر ویژگی ها
شرح مورد استفاده***11مورد***تشخیص با توجه به دیگر ویژگی هاتعدادسیلندر***2مورد***تشخیص با توجه به دیگر ویژگی ها
دولتی***28 مورد***تشخیص از روی پلاک
ماه***130 مورد***تشخیص از روی تاریخ صدور
نوع بیمه***49مورد***تشخیص از روی نام بیمه گذار
تعداد رکوردهایی که مقادیرازدست رفته در چند ویژگی مهم را داشته اند و حذف شده اند حدود 350 مورد بوده است.
3-2-7-کشف داده دور افتادهبعضی از مقادیر بسته به نوع داده علی رغم پرت تشخیص داده شدن مقادیر صحیحی می باشند. بنابراین حذف اینگونه داده ها برای کاستن پیچیدگی مساله میتواند موجب حذف قوانین مهمی در الگوریتم های مبتنی برقانون یا درختهای تصمیم شود. پس بررسی خروجی الگوریتم توسط یک فردخبره در موضوع مساله می تواند مانع از این اتفاق شود. نوع برخورد با داده پرت میتواند شامل حذف داده پرت، تغییر مقدار، حذف رکورد و در مواردی حذف مشخصه باشد.
برای تشخیص داده پرت از نمودار boxplot نرم افزار minitab 15 استفاده گردید. در این نمودار از مفهوم درصدک استفاده میشود که داده های بین 25% تا 75% که به ترتیب با Q1 و Q3 نشان داده می شوند مهم ترین بخش داده ها هستند. X50% نیز میانه را نشان می دهد و با یک خط در وسط نمودار مشخص می شود. Interquartile range (IQR) نیز مفهوم دیگری است که برابر است با IQR = Q3-Q1 .
مقادیر بیشتر از Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5] و کمتر از Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]داده پرت محسوب می شوند. برای انجام اینکار نمودار boxplot را روی تک تک مشخصه های داده ها به اجرا در آورده و نتایج مطابق جدول 3-6 حاصل گردید.
جدول 3-6: نتایج نمودار boxplot
نام فیلد محاسبه مقادیر پرت توضیحات
تعداد زیاندیدگان متوفی Q1=0, Q3=0, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0 مقدار 1و2 نشان داده شده صحیح می باشد
تعداد زیاندیدگان مصدوم Q1=0, Q3=0, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0 1و2و3 نشان داده شده صحیح می باشد
بیمه گر زیاندیده اول Q1=0, Q3=0, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0 مقدار 1و2و3و. . . نشان داده شده صحیح می باشد و عدد 99 مقداری صحیح است که به معنی ندارد استفاده میگردد
مبلغ خسارت Q1=0, Q3=0, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0 مبلغ خسارت 1.658.398.000 ریال و 900.000.000 ریال واقعا پرداخت گردیده است
تعداد سیلندر Q1=4, Q3=4, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=4
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=4مقدار 5 به عنوان تعداد سیلندر ناصحیح می باشد
ظرفیت Q1=5, Q3=5, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=5
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=5 مقادیر بین 1 تا 96 ظرفیتهای منطقی بر اساس تناژ یا سرنشین بوده و صحیح است اما مقدار 750 نا صحیح است
نوع پلاک Q1=3, Q3=3, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=3
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=3 مقادیر با مفهوم بوده و دور افتاده نیست
بیمه نامه سال قبل Q1=1, Q3=1, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=1
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=1 مقادیر عددی 0 یا 1 به معنی داشتن یا نداشتن بوده و صحیح است
تعهدات مالی Q1=0, Q3=0, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0 مقادیر با مفهوم بوده و دور افتاده نیست
حق بیمه ثالث قانونی Q1=1992600, 3=3332500, IQR=1339900
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=5342350
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=17250 مقادیر با مفهوم بوده و دور افتاده نیست
حق بیمه مازاد Q1=0, Q3=9100, IQR=9100
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=22750
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=13650 مقادیر با مفهوم بوده و دور افتاده نیست
دیرکرد جریمه Q1=0, Q3=0, IQR=0
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=0 مقادیر با مفهوم بوده و دور افتاده نیست
تخفیف عدم خسارت Q1=610080, Q3=1495200, IQR=885120
Q3 + [(Q3 - Q1) X 1. 5]=2822880
Q1 - [(Q3 - Q1) X 1. 5]=717600 مقادیر با مفهوم بوده و دور افتاده نیست
3-2-8-انبوهش دادهبا ادغام کردن داده های صدور و خسارت به خلق ویژگیهای جدیدی دست زده ایم. چون داده ها در دو فایل جدا گانه بوده و حجم داده زیاد بوده است برای ادغام از پرس و جوی نرم افزار Microsoft Access استفاده شد. برای تشخیص بیمه نامه های خسارت دیده از فیلد شماره بیمه نامه که در هردوفایل مشترک بود استفاده کردیم.
3-2-9- ایجاد ویژگی دستهدر این مرحله پس از ادغام ویژگی های مختلف اقدام به ایجاد یک فیلد برای تمام رکوردهایی که منجر به خسارت شده اند می نماییم. این فیلد در الگوریتمهای دسته بندی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. برای انجام این کار از یک پر و جوی Microsoft Access استفاده میکنیم.
3-2-10-تبدیل دادهجهت استفاده کاربردی تر از برخی ویژگی ها باید مقادیر آن ویژگی تغییر کند. یک نمونه از این کار تغییر مقدار ویژگی " دیرکرد جریمه " است. مقدار این فیلد مبلغ جریمه دیرکرد بیمه گذار بوده است که با تقسیم این مبلغ به عدد 13000 تعداد روزهای تاخیر در تمدید بیمه نامه افراد مشخص می شود، زیرا به ازای هر روز تاخیر مبلغی حدود 13000ریال در سال 1390 به عنوان جریمه دیرکرد از فرد متقاضی بیمه نامه دریافت می گردید.
3-2-11-انتقال داده به محیط داده کاویپس از انجام پاکسازی، داده باید به محیط داده کاوی منتقل شود. در خلال این انتقال نیاز به تعریف و یا تغییر نوع داده وجود دارد. در طول این تغییر داده ممکن است مقادیری از داده ها بدلیل ناسازگاری و یا دلایل مشابه به عنوان داده از دست رفته مشخص گردد و یا داده از دست رفته ای که قبلاً قابل تشخیص نبوده مشخص گردد. (شکل 3-1)

شکل شماره3-1: داده از دست رفته فیلد" نوع بیمه " پس از انتقال به محیط داده کاوی
3-2-12-انواع داده تعیین شده
پس از انتقال داده به محیط داده کاوی، هر ویژگی به نوع خاصی از داده توسط نرم افزار تشخیص داده شد. پس از آن نوع داده تشخیصی مورد بررسی قرار گرفت و اشتباهات پیش آمده تصحیح گردیدند. همچنین گروهی از ویژگی ها که به هیچ نوع داده ای اختصاص داده نشده بود بصورت دستی به بهترین نوع ممکن اختصاص داده شد. چون برخورد الگوریتم ها با انواع داده ها متفاوت است با توجه به موضوع پژوهش بهترین نوع داده که بتواند نسبت به الگوریتم موثرترواقع شود برای هر ویژگی درنظر گرفته شد.
جدول نوع داده های مورد استفاده در این پژوهش به شرح جدول 3-7 است:
جدول 3-7: انواع داده استفاده شده
نام فیلد نوع فیلد
ماه-سال-کدنمایندگی‌صادرکننده‌اصلی- تعداد زیاندیدگان مصدوم- نوع‌پلاک- ظ‌رفیت- تعدادسیلندر- سال ساخت- مدت بیمه- نمایندگی‌محل‌صدور- تعداد زیاندیدگان متوفی-حق‌بیمه‌ثالث‌قانونی-تعهدمازاد-تعهدبدنی-تعهدمالی Integer
- نوع‌بیمه- شرح‌مورداستفاده- بیمه گر زیاندیده اول نوع‌مستند1- سیستم نوع‌وسیله‌نقلیه- نام‌سازمان-دولتی polynominal
دیرکردجریمه-کداضافه‌نرخ‌حق‌بیمه-حق‌بیمه‌دریافتی-عوارض‌ماده92-مالیات-حق‌بیمه‌سرنشین-حق‌بیمه‌مازاد- تخفیف گروهی-تخفیف عدم خسارت- مبلغ خسارت real
بیمه‌نامه‌سال‌قبل- کارمندی- صادره‌توسط شعبه- خسارتی؟ binominal
تاریخ‌انقضا-تاریخ‌شروع-تاریخ‌صدور- تاریخ ایجادحادثه date
شماره‌بیمه‌نامه text
3-2-13-عملیات انتخاب ویژگیهای موثرتردر برخورد با برخی از الگوریتمها که با بیشتر شدن تعداد ویژگی پیچیدگی بیشتری نیز پیدا میکنند، مانند درختهای تصمیم، svm، Regression و شبکه های عصبی باید از ویژگی های کمتری استفاده کنیم. درکل انتخاب ویژگی برای استفاده در الگوریتم های دسته بندی تکنیک کارآمدی است. دراینجا ازتکنیکهای کاهش ویژگی و یا وزن دهی استفاده کرده و فیلدهای منتخبی که وزن بیشتری را دارند به عنوان ورودی الگوریتمها انتخاب گردیدند.
با توجه به اینکه احتمال ارزش دهی به یک ویژگی در تکنیکهای مختلف متغیر است و ممکن است ویژگی خاصی توسط یک تکنیک باارزش قلمداد شده و توسط تکنیکی دیگر بدون ارزش تلقی شود، نتیجه تمام تکنیکها Union, شده و فیلدهای حاصل به عنوان ورودی الگوریتم مشخص گردید.
3-3-نتایج اعمال الگوریتم PCA و الگوریتم های وزن دهی
نتایج حاصل از این تکنیک ها در شکل های 3-2 الی3-5 نمایش داده شده است.

شکل 3-2: نتایج الگوریتمPCA
در ارزشدهی به ویژگی ها

شکل 3-3: نتایج الگوریتم SVM Weighting
در ارزشدهی به ویژگی ها

شکل 3-4: نتایج الگوریتم
Weighting Deviation در ارزشدهی به ویژگی ها

شکل 3-5: نتایج الگوریتم Weighting Correlation
در ارزشدهی به ویژگی ها
3-4-ویژگی های منتخب جهت استفاده در الگوریتمهای حساس به تعداد ویژگیلازم به توضیح است در تمام الگوریتمهایی که از 24 ویژگی جدول 3-8 استفاده شده است از تمام ویژگی ها نیز استفاده شده و نتایج با هم مقایسه گردیده اند و مشخص شد که وجود برخی ویژگی ها که در آن جدول قرار ندارند باعث کاهش دقت الگوریتم شده و در برخی الگوریتم ها نیز تفاوتی میان دو مقایسه مشخص نشد.
جدول 3-8: نتایج حاصل از اجتماع فیلدهای با بالاترین وزن در الگوریتمهای مختلف
نام فیلد نوع فیلد
تعهدمازاد- تعهدبدنی- تعهدمالی- نوع‌پلاک- ظ‌رفیت- تعدادسیلندر- سال ساخت- مدت بیمه- تعداد زیاندیدگان مصدوم- تعداد زیاندیدگان متوفی Integer
شرح‌مورداستفاده- سیستم- نوع‌وسیله‌نقلیه- بیمه گر زیاندیده اول polynominal
دیرکردجریمه- کداضافه‌نرخ‌حق‌بیمه- حق‌بیمه‌دریافتی- مالیات- حق‌بیمه‌سرنشین- حق‌بیمه‌ثالث‌قانونی- مبلغ خسارت real
بیمه‌نامه‌سال‌قبل- کارمندی- صادره‌توسط شعبه binominal
3-5-معیارهای ارزیابی الگوریتمهای دسته بندیدر این بخش توضیحاتی درخصوص چگونگی ارزیابی الگوریتم های دسته بندی و معیار های آن ارائه خواهد شد.
3-6-ماتریس درهم ریختگیماتریس در هم ریختگی چگونگی عملکرد دسته بندی را با توجه به مجموعه داده ورودی به تفکیک نشان میدهد که:
TN: تعدادرکوردهایی است که دسته واقعی آنها منفی بوده و الگوریتم نیز دسته آنها را به درستی منفی تشخیص داده است.
FP: تعدادرکوردهایی است که دسته واقعی آنها منفی بوده و الگوریتم دسته آنها را به اشتباه مثبت تشخیص داده است.
FN: تعدادرکوردهایی است که دسته واقعی آنها مثبت بوده و الگوریتم دسته آنها را به اشتباه منفی تشخیص داده است.
TP: تعدادرکوردهایی است که دسته واقعی آنها مثبت بوده و الگوریتم نیز دسته آنها را به درستی مثبت تشخیص داده است.
جدول 3-9: ماتریس در هم ریختگی
رکوردهای تخمینی(Predicted Records)
دسته+ دسته- FP TN دسته-
TP FN دسته+
1903095210185رکوردهای واقعی(Actual Records)
00رکوردهای واقعی(Actual Records)

مهمترین معیار برای تعیین کارایی یک الگوریتم دسته بندی معیاردقت دسته بندی است. این معیارنشان می دهد که چند درصد ازکل مجموعه رکوردهای آموزشی بدرستی دسته بندی شده است.
دقت دسته بندی بر اساس رابطه زیر محاسبه می شود:
CA=TN+TPTN+FN+TP+FP3-7-معیار AUCاین معیار برای تعیین میزان کارایی یک دسته بند بسیار موثر است. این معیار نشان دهنده سطح زیر نمودار ROC است. هرچقدرعدد AUC مربوط به یک دسته بند بزرگتر باشد، کارایی نهایی دسته بند مطلوب تر است. در ROC نرخ تشخیص صحیح دسته مثبت روی محور Y و نرخ تشخیص غلط دسته منفی روی محورX رسم میشود. اگر هر محور بازه ای بین 0و1 باشد بهترین نقطه در این معیار (0, 1) بوده و نقطه (0, 0) نقطه ای است که دسته بند مثبت و هشدار غلط هیچگاه تولید نمی شود.
3-8-روشهای ارزیابی الگوریتم های دسته بندیدر روشهای یادگیری با ناظر، دو مجموعه داده مهم به اسم داده های آموزشی و داده های آزمایشی وجود دارند. چون هدف نهایی داده کاوی روی این مجموعه داده ها یافتن نظام حاکم بر آنهاست بنابراین کارایی مدل دسته بندی بسیار مهم است. از طرف دیگر این که چه بخشی از مجموعه داده اولیه برای آموزش و چه بخشی به عنوان آزمایش استفاده شود بستگی به روش ارزیابی مورد استفاده دارد که در ادامه انواع روشهای مشهور را بررسی خواهیم کرد]صنیعی آباده 1391[.
روش Holdoutدر این روش چگونگی نسبت تقسیم مجموعه داده ها بستگی به تشخیص تحلیلگر داشته اما روش های متداول ازنسبت 50-50 و یا دو سوم برای آموزش و یک سوم برای آزمایش و ارزیابی استفاده میکنند.
مهم ترین حسن این روش سادگی و سرعت بالای عملیات ارزیابی می باشد اما معایب این روش بسیارند. اولین ایراد این روش آن است که بخشی از مجموعه داده اولیه که به عنوان داده آزمایشی است، شانسی برای حضور در مرحله آموزش ندارد. بدیهی است مدلی که نسبت به کل داده اولیه ساخته می شود، پوشش کلی تری را بر روی داده مورد بررسی خواهد داشت. بنابراین اگر به رکوردهای یک دسته در مرحله آموزش توجه بیشتری شود به همان نسبت در مرحله آزمایش تعدادرکوردهای آن دسته کمتر استفاده می شوند.
دومین مشکل وابسته بودن مدل ساخته شده به، نسبت تقسیم مجموعه داده ها است. هرچقدر داده آموزشی بزرگتر باشد، بدلیل کوچکتر شدن مجموعه داده آزمایشی دقت نهایی برای مدل یادگرفته شده غیرقابل اعتماد تر خواهد بود. و برعکس با جابجایی اندازه دو مجموعه داده چون داده آموزشی کوچک انتخاب شده است، واریانس مدل نهایی بالاتربوده و نمی توان دانش کشف شده را به عنوان تنها نظم ممکن درمجموعه داده اولیه تلقی کنیم.
روش Random Subsamplingاگر روش Holdout را چند مرتبه اجرا نموده و از نتایج بدست آمده میانگین گیری کنیم روش قابل اعتماد تری را بدست آورده ایم که Random Subsampling نامیده می شود.
ایراد این روش عدم کنترل بر روی تعداد استفاده از یک رکورد در آموزش یا ارزیابی می باشد.
3-8-3-روش Cross-Validationاگر در روش Random Subsampling هرکدام از رکوردها را به تعداد مساوی برای یادگیری و تنها یکبار برای ارزیابی استفاده کنیم روشی هوشمندانه تر اتخاذ کرده ایم. این روش در متون علمی Cross-Validation نامیده می شود. برای مثال مجموعه داده را به دوقسمت آموزش و آزمایش تقسیم میکنیم و مدل را بر اساس آن می سازیم. حال جای دوقسمت را عوض کرده و از مجموعه داده آموزش برای آزمایش و از مجموعه داده آزمایش برای آموزش استفاده کرده و مدل را می سازیم. حال میانگین دقت محاسبه شده به عنوان میانگین نهایی معرفی می شود. روش فوق 2-Fold Cross Validation نام دارد. اگر بجای 2 قسمت مجموعه داده به K قسمت تقسیم شود، و هر بار با K-1 قسمت مدل ساخته شود و یک قسمت به عنوان ارزیابی استفاده شود درصورتی که این کار K مرتبه تکرار شود بطوری که از هر قسمت تنها یکبار برای ارزیابی استفاده کنیم، روش K-Fold Cross Validation را اتخاذ کرده ایم. حداکثر مقدار k برابر تعداد رکوردهای مجموعه داده اولیه است.
3-8-4-روش Bootstrapدر روشهای ارزیابی که تاکنون اشاره شدند فرض برآن است که عملیات انتخاب نمونه آموزشی بدون جایگذاری صورت می گیرد. درواقع یک رکورد تنها یکبار در یک فرآیند آموزشی شرکت داده می شود. اگر یک رکورد بیش از یک مرتبه در عملیات یادگیری مدل شرکت داده شود روش Bootstrap را اتخاذ کرده ایم. در این روش رکوردهای آموزشی برای انجام فرآیند یادگیری مدل ازمجموعه داده اولیه به صورت نمونه برداری با جایگذاری انتخاب خواهند شد و رکوردهای انتخاب نشده جهت ارزیابی استفاده می شود.
3-9-الگوریتمهای دسته بندیدر این بخش به اجرای الگوریتم های دسته بندی پرداخته و نتایج حاصل را مشاهده خواهیم کرد.
درالگوریتمهای اجرا شده از هر سه روش Holdout, k fold Validation, Bootstrap استفاده شده است و نتایج با هم مقایسه شده اند. در روشHoldout که در نرم افزار با نام Split Validation آمده است از نسبت استاندارد آن یعنی 70 درصد مجموعه داده اولیه برای آموزش و 30 درصد برای آزمایش استفاده شده است. برای k fold Validation مقدار k برابر 10 درنظر گرفته شده است که مقدار استانداردی است. در Bootstrap نیز مقدار تقسیم بندی مجموعه داده برابر 10 قسمت درنظر گرفته شده است. مقدار local random seed نیز برابر عدد 1234567890 می باشد که برای همه مدلها، نرم افزار از آن استفاده می کند مگر اینگه در مدل خاصی عدم استفاده از آن ویا تغییر مقدارموجب بهبود عملکرد الگوریتم شده باشد که قید میگردد. اشکال 3-6و3-7 چگونگی استفاده از یک مدل ارزیابی را در Rapidminer نشان می دهد.

شکل 3-6: نمای کلی استفاده از روشهای ارزیابی

شکل 3-7: نمای کلی استفاده از یک مدل درون یک روش ارزیابی
الگوریتم KNNدر انتخاب مقدار k اعداد بین 1 تا 20 و همچنین اعداد 25 تا 100 با فاصله 5 آزمایش شدند. بهترین مقدار عدد 11 بوده است.
پس از اجرای الگوریتم، بهترین نتیجه مربوط به ارزیابی Split Validation با دقت91.23%بوده است. نمودار AUC آن در شکل 3-8 ترسیم شده است.
25768302223135آستانه قابل قبول
020000آستانه قابل قبول
716280-63500دسته مثبت
020000دسته مثبت

شکل 3-8: نمودار AUC الگوریتم KNN
الگوریتم Naïve Bayesاین الگوریتم پارامترخاصی برای تنظیم ندارد.
بهترین نتیجه مربوط به ارزیابی Split Validation با دقت 96.09% بوده است. نمودار AUC آن در شکل 3-9 ترسیم شده است.
22872701749425آستانه قابل قبول
020000آستانه قابل قبول
7689856985دسته مثبت
020000دسته مثبت

شکل 3-9: نمودار AUC الگوریتم Naïve Bayes
الگوریتم Neural Networkتکنیک شبکه عصبی استفاده، مدل پرسپترون چندلایه با 4 نرون در یک لایه نهان بوده است.
تنظیمات الگوریتم شبکه عصبی به شرح زیر بوده است:
Training cycles=500
Learning rate=0.3
Momentum=0.2
Local random seed=1992
چون این الگوریتم فقط از ویژگیهای عددی پشتیبانی می کند، از عملگرهای مختلفی برای تبدیل مقادیر غیرعددی به عدد استفاده شده است. به همین دلیل تنها از روش Split validation با نسبت 70-30برای ارزیابی استفاده شده است که تقسیم ورودی ها نیز توسط کاربر انجام گرفت.
شکل3-10 عملیات انجام شده را نشان می دهد.

شکل 3-10: تبدیل ویژگی های غیر عددی به عدد در الگوریتم شبکه عصبی
نتیجه اجرای الگوریتم Neural Network دقت 91.25%بوده ماتریس آشفتگی آن و نمودار AUC در شکل 3-11 رسم شده است.

29222702265680آستانه قابل قبول
020000آستانه قابل قبول
725170-55245دسته مثبت
020000دسته مثبت

شکل 3-11: نمودار AUC و ماتریس آشفتگی الگوریتم Neural Net
الگوریتم SVM خطیدر این الگوریتم نیز بدلیل عدم پشتیبانی از نوع داده اسمی از عملگرهای مختلفی برای تبدیل مقادیر غیرعددی به عدد استفاده شده است. به همین دلیل تنها از روش Split validation با نسبت 70-30 برای ارزیابی استفاده شده است که تقسیم ورودی ها نیز توسط کاربر انجام شد.
شکل3-12 عملیات انجام شده را نشان می دهد.

شکل 3-12: تبدیل ویژگی های غیر عددی به عدد در الگوریتم SVM خطی
پارامترهای الگوریتم عبارتند از :
Kernel cache=200
Max iteretions=100000
نتیجه حاصل از اجرای الگوریتم SVM خطی دقت 98.54% است. ماتریس آشفتگی آن و نمودار AUC در شکل 3-13 رسم شده است.

25711152215515آستانه قابل قبول
020000آستانه قابل قبول
1045845-111760دسته مثبت
020000دسته مثبت

شکل 3-13 : نمودار AUC الگوریتم SVM Linear
3-9-5-الگوریتم رگرسیون لجستیک
در این الگوریتم از روش Split validation با نسبت 70-30برای ارزیابی استفاده شده است که تقسیم ورودی ها نیز توسط کاربر انجام شد.
نتیجه حاصل از اجرای الگوریتم رگرسیون لجستیک دقت 98.54% است. ماتریس آشفتگی آن و نمودار AUC در شکل 3-14 رسم شده است.


25482552319020آستانه قابل قبول
020000آستانه قابل قبول
974725-249555دسته مثبت
020000دسته مثبت

شکل 3-14 : نمودار AUC الگوریتم رگرسیون لجستیک
3-9-6- الگوریتم Meta Decision Treeدر این الگوریتم که یک درخت تصمیم است، از روش Split validationبا نسبت 70-30 برای ارزیابی استفاده شده است که دقت 96.64% اقدام به پیش بینی خسارت احتمالی نموده است. ماتریس آشفتگی آن و نمودار AUC در شکل 3-15 رسم شده است.

26714452353945آستانه قابل قبول
020000آستانه قابل قبول
835660-73660دسته مثبت
020000دسته مثبت

شکل 3-15 : نمودار AUC الگوریتم Meta Decision Tree
با توجه به اندازه بزرگ درخت خروجی فقط قسمتی از آن در شکل 3-16 بصورت درخت نمایش داده می شود. در شکل 3-17 درخت بصورت کامل آمده است اما نتایج آن در فصل چهارم مورد تفسیر قرار خواهند گرفت.

شکل 3-16 : قسمتی از نمودارtree الگوریتم Meta Decision Tree

شکل 3-17 : نمودار --ial الگوریتم Meta Decision Tree
3-9-7-الگوریتم درخت Wj48چون RapidMiner توانایی استفاده ازالگوریتمهای نرم افزار WEKA را نیز دارد، در بسیاری از الگوریتم ها قدرت مند تر عمل میکند. Wj48 نسخه WEKA از الگوریتمj48 است.
پارامترهای این الگوریتم عبارتند از:
C=0.25
M=2
در این الگوریتم از روش ارزیابی 10 Fold Validation استفاده شده است و دقت پیش بینی آن برابر 99.52% است. ماتریس آشفتگی آن و نمودار AUC در شکل 3-18 رسم شده است. نمای درخت در شکل 3-19 ترسیم شده است.

—d1204

مجموعهی ژولیده عبارت است از تقریب ابهام به کمک دو مفهوم «تقریب بالا» و «تقریب پایین». هر مجموعه دلخواه از مجموعهی مرجع بین تقریبهای بالا و پایین خود قرار میگیرد بدین معنی که هر عنصر در تقریب پایین لزوماً عضوی از مجموعه خواهد بود ولی عناصر تقریب بالا ممکن است عضو مجموعه نباشند. در نظریهی مجموعهی ژولیده، هریک از زیرمجموعهها با استفاده از دانش موجود در دادهها تقریب زده میشود (Jensen and Shen, 2004).
و- سامانهی فازی
سامانهی فازی، سامانهای است که برای استدلال و استنتاج، به جای منطق دودویی از مجموعه‌ای از توابع عضویت و قواعد فازی استفاده می‌کند. اینگونه سامانهها پدیدههای غیرقطعی و نامشخص را توصیف میکنند. قلب یک سامانهی فازی یک پایگاه دانش است که از قواعد اگر-آنگاه فازی تشکیل شده است. یک قاعدهی اگر-آنگاه فازی یک عبارت اگر-آنگاه است که بعضی کلمات در آن به وسیلهی توابع عضویت پیوسته مشخص شدهاند (تشنهلب و همکاران، 1389).
1-4- هدف تحقیقهدف اصلی این پژوهش «افزایش امنیت وبگاهها در بانکداری الکترونیکی و جلوگیری از گسترش تأثیر دامگستران» است که در نهایت منجر به افزایش اطمینان خاطر مشتریان برای استفاده از امکانات بانکداری الکترونیکی خواهد شد.
بدین منظور، پژوهش پیشرو اهداف جزیی و اختصاصی دیگری را نیز دنبال می‌کند که اهم آنها عبارتند از:
شناسایی عوامل مؤثر در تشخیص حملات دامگستری در وبگاههای بانکداری الکترونیکی
تشخیص وبگاههای جعلی طراحی شده توسط دامگستران که مانع از سرقت هویت مشتریان و وارد آمدن خسارت مالی به مشتریان و بانکها میشود.
1-5- فرضیهی تحقیقفرضیهی اصلی این پایاننامه به شرح زیر است:
به کمک نظریهی فازی میتوان سامانهای خبره طراحی کرد که حملات دامگستری به وبگاه بانکها را شناسایی کند.
علاوه بر این پرسشهای اصلی پژوهش عبارت است از:
آیا سامانهی خبرهی فازی میتواند فرایند تشخیص وبگاههای دامگستری شده را بهبود بخشد؟
آیا روشهای دادهکاوی فازی میتوانند در استخراج ویژگیها و قواعد مؤثرتر در سامانه‌ی خبره فازی مفید باشند؟
1-6- روش تحقیقاین تحقیق از حیث روش تحقیق، تحقیقی توصیفی-کمّی است که از دو روش تفکر عمیق و مطالعه‌ی پیمایشی بهره برده است. در جمع‌آوری نیز از ابزار مختلف این فن یعنی: مصاحبه، مشاهده، پرسشنامه و بررسی اسناد استفاده شده است. روشگان تحقیق در شکل 1-1 آمده است.
تعریف مسئلهبررسی نظریه فازی، نظریه ژولیده و سامانه خبره فازیروش های حمله به بانک های الکترونیکیبررسی ویژگی های بانکداری الکترونیکیشناسایی عوامل و شاخص های دام گستری در بانکداری الکترونیکیطراحی سامانه خبره فازی برای تشخیص دام گستری و سپس بهبود آن با استفاده از الگوریتم انتخاب ویژگی فازی-ژولیدهاعمال سامانه طراحی شده بر نمونه هایی از حملات دام گستری در وبگاه بانک هااعتبارسنجی نتایج حاصل از سامانه خبره فازی طراحی شده برای تشخیص دام گسترینتیجه گیری و ارائه پیشنهادهای تکمیلی برای تحقیقمطالعات اکتشافی و مقدماتی و کلیات پژوهشمطالعات کتابخانه ایتفکر عمیقمطالعات میدانیتحلیل نتایجفصل اولفصل دوم و سومفصل پنجمفصل پنجمفصل چهارم
شکل STYLEREF 1 s ‏1 SEQ شکل * ARABIC s 1 1 روشگان اجرای پژوهشعلاوه بر این ابزار و روش‌های گرد آوری داده و فنون مورد استفاده برای تحلیل داده‌ها نیز به‌تفکیک مراحل تحقیق در جدول 1-1 آمده است.
جدول STYLEREF 1 s ‏1 SEQ جدول * ARABIC s 1 1 روشها و ابزار مورد استفاده در تحقیق به تفکیک مراحلمرحله هدف خروجی روش و ابزار
مطالعات اکتشافی کلان تبیین کامل مسأله کلیات تحقیق مطالعات کتابخانه‌ای، مصاحبه با خبرگان
مطالعات عمیق و تکمیلی 1. شناخت انواع حملات اینترنتی به ویژه انواع دامگستری
2. شناخت بانکداری الکترونیکی
3. شناخت مجموعههای فازی
4. شناخت سامانهی خبره فازی
5. شناخت مجموعههای ژولیده منابع تحقیق استفاده از تسهیلات اینترنتی و منابع موجود کتابخانه‌ای
بهره گیری از نظریات خبرگان
6. شناخت عوامل و شاخص های مؤثر در تشخیص دام گستری روش شناسی تحقیق کتابخانه‌ای، طراحی پرسشنامه، تفکر عمیق و استفاده از نرم افزار R و SPSS و اکسل
جمع آوری داده‌ها جمعآوری دادههای مربوط به حدود واژگان فازی هریک از شاخصهای فازی و همینطور داده‌های مربوط به نمونههای واقعی دامگستری ایجاد پایگاه داده مطالعات پیمایشی به کمک پرسشنامه و استفاده از آرشیو حملات دامگستری در وبگاه فیشتنک
طراحی و اجرای سامانهی خبرهی اولیه طراحی سامانهی خبره فازی اولیه برای تشخیص دامگستری سامانهی خبرهی فازی اولیه برای تشخیص دام‌گستری استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و مطالعهی پیمایشی در طراحی سامانهی فازی شناسایی دامگستری با استفاده از نظر خبرگان
استفاده از نرم افزارمتلب
ادامه‌ی جدول 1-1
بهبود سامانهی خبرهی اولیه با استفاده از نظریهی مجموعههای ژولیدهی فازی جمع آوری نمونههای واقعی درگاه پرداخت بانکهای ایرانی و همچنین جمع آوری سایر نمونه‌های دامگستری در بانکهای سراسر جهان برای انجام عملیات کاهش ویژگی مجموعهی ژولیده جهت استخراج اطلاعدهندهترین زیرمجموعه از شاخصهای مؤثر در شناسایی دامگستری در وبگاه بانکهای ایرانی و حذف شاخص‌های زائد دارای افزونگی استخراج مجموعه فروکاست شامل 6 شاخص اصلی و مؤثر از بین 28 شاخص اولیه برای شناسایی دام‌گستری استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و مطالعهی پیمایشی استفاده از نرمافزار دادهکاوی Weka
طراحی و اجرای سامانهی خبرهی ثانویه و بهینه شده طراحی سامانهی خبره فازی-ژولیده برای تشخیص دام‌گستری سامانهی خبره فازی بهینه برای تشخیص دام‌گستری با استفاده از 6 شاخص استفاده از روش تحقیق تفکر عمیق و استفاده از نرم افزار متلب
اعتبارسنجی سامانهی خبرهی فازی برای تشخیص دامگستری ارزیابی نتایج بدست آمده از پیاده‌سازی سامانهی خبره فازی برای تشخیص دامگستری نتایج ارزیابی شده مقایسه با الگوهای معتبر
1-7- محدودیتهای تحقیقمحدودیت اصلی در این تحقیق دشوار بودن دسترسی به خبرگان در زمینهی دامگستری بود. از آنجا که دامگستری شاخهای کاملاً تخصصی از امنیت اطلاعات در فضای اینترنت است، دسترسی به متخصصانی که در مبحث دامگستری خبره بوده و اطلاعات دقیق داشته باشند کاری دشوار بود.
هدف از ابزار توسعهدادهشده، مدلکردن دقیق فضای عدم قطعیت مسئله به کمک مجموعه‌های فازی بود، از طرفی به علت نبودن چنین درسی در مجموعهی دروس مصوب رشتهی «مهندسی فناوری اطلاعات-تجارت الکترونیکی» در دانشکدهی آموزشهای الکترونیکی دانشگاه شیراز، عدم آشنایی پژوهشگر با «نظریهی مجموعههای فازی» در بدو امر، یکی از محدودیتهای مهم انجام پژوهش بود. لذا پژوهشگر موظف بود پیش از آغاز پژوهش، «منطق فازی» را به صورت کلاسیک فرا بگیرد.
از دیگر محدودیتهای این پژوهش، جمعآوری دادههای فازی بود. جدید بودن موضوع و محدود بودن دسترسی به منابع کتابخانهای کشور به دلیل نبودن منابع علمی مرتبط و عدم درک برخی از خبرگان از موضوع تحقیق، دریافت اطلاعات را با مشکل مواجه میکرد.
همچنین یکی از مهمترین محدودیتهای پژوهش، عدم دسترسی به مثالها و آمار دقیق و واقعی دربارهی دامگستری در بانکهای ایرانی و نیز در دسترس نبودن نمونههای واقعی حملات دامگستری به بانکهای ایرانی بود.
1-8- جنبههای جدید و نوآوری تحقیقدر این پژوهش، ویژگیهای مؤثر در تشخیص حملات دامگستری در وبگاهها و به ویژه بانکداری الکترونیکی ایران معرفی خواهد شد که با استفاده از نظریات خبرگان و روشهای ریاضی و آماری به دست آمده است. نوآوری دیگر این پژوهش طراحی سامانهی خبره برای تشخیص حمله دامگستری با استفاده از ویژگیهای مذکور به صورت کارآمد است.
1-9- نتیجهگیریدر این فصل ابتدا موضوع پیشنهادی معرفی و ضرورت انجام آن تبیین شد و سپس مفاهیم اصلی این تحقیق مانند دامگستری، بانکداری الکترونیکی، مجموعههای ژولیده و سامانهی خبرهی فازی معرفی شدند که در فصلهای آینده به تفصیل بررسی خواهند شد.

فصل دوم- امنیت بانکداری الکترونیکی و حملات دامگستری2-1- مقدمهتجارت الکترونیکی مهمترین دستاورد به‌کارگیری فنّاوری اطلاعات در زمینه‌های اقتصادی است. برای توسعه‌ی تجارت الکترونیکی در کشور و ورود به بازارهای جهانی، داشتن نظام بانکی کارآمد از الزامات اساسی به‌‌‌شمار می‌آید. اگرچه طی سال‌های اخیر برخی روش‌های ارائه‌ی خدمات بانکداری الکترونیکی نظیر دستگاه‌های خودپرداز، کارت‌های بدهی،پیش‌پرداخت و غیره در نظام بانکی کشور مورد استفاده قرار گرفته است، اما تا رسیدن به سطحی قابل قبول از بانکداری الکترونیکی راهی طولانی در پیش است. در این میان بحث امنیت نیز به عنوان رکن بقای هر سامانهی الکترونیکی مطرح است. بدون امنیت، بانک الکترونیکی نه تنها فایدهای نخواهد داشت بلکه خسارتهای فراوانی نیز وارد میکند. دنیای امروز ما تفاوتهای چشمگیری با گذشته دارد. در گذشته پیچیدگی کار رخنهگرها و ابزارهایی که در دسترس آنها قرار داشت بسیار محدود و کمتر از امروز بود. گرچه جرایم اینترنتی در گذشته نیز وجود داشت اما به هیچ وجه در سطح گسترده و خطرناک امروز نبود. رخنهگرهای دیروز، امروزه متخصصان امنیت اطلاعات هستند که سعی میکنند از تأثیرات گسترده‌ی حملات اینترنی بکاهند. امروزه مجرمان اینترنتی نه تنها نیاز به خلاقیت زیادی ندارند بلکه اغلب در زمینهی رخنه از دانش چندانی برخوردار نیستند ولی در عین حال بسیار خطرناک هستند. در فضای اینترنت کنونی حتی کودکان نیز میتوانند به آسانی به رایانهها نفوذ کرده و برای اهداف مخربی از آنها بهره بگیرند. در گذشته هدف رخنهگرها عموماً دانشگاهها، کتابخانهها و رایانههای دولتی بود و اغلب انگیزههای بیضرر و کنجکاوی شخصی منجر به حمله میشد؛ حال آنکه امروز با گسترش پهنای باند، رخنهگرها تقریباً هرآنچه آسیبپذیر است را هدف قرار میدهند (James, 2005).
در این فصل ابتدا بانکداری الکترونیکی را تعریف میکنیم و پس از مرور چالشها و زیرساختهای مورد نیاز آن به معرفی یکی از مهمترین و آسیبرسانترین انواع حملات تهدیدکنندهی بانکداری الکترونیکی یعنی دامگستری میپردازیم. در ادامه آمارهای مربوط به دام‌گستری را بررسی کرده و در نهایت با دستهبندی روشهای تشخیص دامگستری فصل را به پایان میبریم.
2-2- بانکداری الکترونیکیبانکداری الکترونیکی عبارت است از ارائهی خدمات بانکی از طریق شبکه‌های رایانه‌ای عمومی و قابل دسترسی (اینترنت یا اینترانت) که از امنیت بالایی برخوردار باشند. بانکداری الکترونیکی دربرگیرنده سامانههایی است که مؤسسات مالی و اشخاص را قادر میسازد تا به حساب خود دسترسی داشته باشند و اطلاعاتی درباره‌ی خدمات و محصولات مالی بهدست آورند. در سامانه‌های بانکداری الکترونیکی از فنّاوری‌های پیشرفته‌ی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مبتنی بر شبکه و مخابرات برای تبادل منابع و اطلاعات مالی بهصورت الکترونیکی استفاده میشود که در نهایت می‌تواند منجر به عدم حضور فیزیکی مشتری در شعب بانکها شود (سعیدی و همکاران، 1386).
براساس تحقیقات مؤسسۀ دیتامانیتور مهم‌ترین مزایای بانکداری الکترونیکی عبارتند از: تمرکز بر شبکههای توزیع جدید، ارائه خدمات اصلاح شده به مشتریان و استفاده از راهبردهای جدید تجارت الکترونیکی. بانکداری الکترونیکی در واقع اوج استفاده از فنّاوری جدید برای حذف دو قید زمان و مکان از خدمات بانکی است (Shah et al., 2005). جدول 2-1 خلاصه‌ای از مزایای بانکداری الکترونیکی را از دیدگاه‌های مختلف بیان میکند.
جدول 2-1 مزایای بانکداری الکترونیکی از جنبههای مختلف (ساروخانی، 1387)دیدگاه مزایا بانکها و مؤسسات مالی حفظ مشتریان علی‌رغم تغییرات مکانی بانکها
کاهش محدودیت جغرافیایی ارائه‌ی خدمات
عدم وابستگی مشتریان به شعبه
افزایش قدرت رقابت
مدیریت بهتر اطلاعات
امکان ردگیری و ثبت کلیه عملیات مشتری
امکان هدایت مشتری به سوی شبکه‌های مناسب
امکان درآمدزایی بر اساس خدمات جدید
کاهش اسناد کاغذی
امکان جستجوی مشتریان جدید در بازارهای هدف
افزایش قدرت رقابت
امکان یکپارچه سازی کانالهای توزیع جدید
افزایش بازدهی
کاهش اشتباهات انسانی
سهولت ارائه خدمات
کاهش مراجعه مستقیم مشتریان به شعب
امکان ارائه آسان خدمات سفارشی
بهینه شدن اندازه موسسه
کاهش هزینهها
کاهش هزینه ارائه خدمات
کاهش هزینه پرسنلی
کاهش هزینه پردازش تراکنشها
کاهش هزینههای نقل و انتقال پول
مشتریان محو شدن مرزهای جغرافیایی
در دسترس بودن خدمات بهصورت 24 ساعته در تمامی روزهای هفته
عدم نیاز به حضور فیزیکی (برخی انواع)
کاهش هزینه استفاده از خدمات
کاهش زمان دسترسی به خدمات
افزایش سرعت ارائه و انجام خدمات
افزایش کیفیت خدمات
عدم وابستگی به شعبه خاص
امکان مدیریت یکپارچه خدمات مورد استفاده
افزایش امنیت تبادلات
پاسخ سریع به مشکلات مشتریان
امکان تهیه گزارشهای متنوع
ادامه‌ی جدول 2-1
جامعه کم شدن هزینه نشر، توزیع و جمعآوری اسکناس
افزایش امنیت تبادلات مالی
رونق تجارت الکترونیکی
2-3- چالشهای بانکداری الکترونیکی در ایراندر این بخش به برخی چالشها و مشکلات توسعه‌ی بانکداری الکترونیکی در ایران اشاره می‌شود. از منظر مشکلات پیادهسازی بانکداری الکترونیکی در بانکهای ایرانی میتوان به سه دسته از عوامل اشاره کرد (فتحیان و همکاران، 1386؛ سعیدی و جهانگرد، 1388):
الف- چالشهای قبل از تحقّق سامانه
عدم توسعه‌ی طرحهای مطالعاتی، نیازسنجی و امکانسنجی پیادهسازی فنّاوری‌های جدید
عدم گزینش و پیادهسازی فنّاوری با بالاترین کارایی در جهت رفع نیازها
نبود فرهنگ پذیرش و دانش کم بانکها در خصوص بانکداری و پول الکترونیکی
ضعف مدیریت در به‌کارگیری متخصصان حرفهای در بخش فنّاوری اطلاعات
عدم تغییر در نگرش سنتی نسبت به باز مهندسی فرایندها
ب- چالشهای هنگام تحقّق سامانه
ضعف زیرساختهایی نظیر خطوط پرسرعت مخابراتی
کمبود حمایت مالی و اعتبارات مورد نیاز
نبود یا کافی نبودن مؤسسات خصوصی مورد نیاز و یا عدم حمایت آنان از بانکداری الکترونیکی شبیه مؤسسات بیمه، گواهی‌دهنده‌ها و غیره.
تحریم اقتصادی و دشواری تهیه‌ی تجهیزات و ملزومات سختافزاری و نرمافزاری
نبود تجربه در تهیه‌ی محتوای لازم و کاربرپسند برای وبگاه بانکها
ج- چالشهای پس از تحقّق سامانه
نبود قوانین و محیط حقوقی لازم و عدم استناد پذیری ادلّه‌ی الکترونیکی
عدم تمایل افراد به فاش کردن مسائل اقتصادی خود (خود سانسوری)
نبود انگیزه‌ی کاربری و عدم فرهنگ سازی برای مردم
عدم اعتماد کاربران
فقدان بسترهای امنیتی مانند امضای دیجیتالی و زیرساخت کلید عمومی
لذا برای توسعه و گسترش بانکداری الکترونیکی، مقدمات و زیرساختهای گوناگونی باید وجود داشته باشد که در صورت عدم توسعۀ مناسب این زیرساختها، دستیابی به تمامی مزایای بانکداری الکترونیکی ممکن نخواهد شد.
2-4- زیرساختهای بانکداری الکترونیکیدر این بخش زیرساختها و بسترهای مورد نیاز بانکداری الکترونیکی را معرفی کرده و به اختصار شرح میدهیم (فتحیان و همکاران، 1386؛ سعیدی و جهانگرد، 1388).
2-4-1- زیرساخت ارتباطی
مهمترین و اثرگذارترین ابزار در آغاز فرایند بانکداری الکترونیکی دسترسی عمومی به بسترهای زیرساختی ارتباطات الکترونیکی است. در مدیریت بانکداری الکترونیکی باید برحسب نوع خدمات و انتظاراتی که از خدمات جدید میرود از مناسبترین ابزار ارتباطی بهره برد. این ابزار شامل استفاده از شبکهی جهانی اینترنت با پهنای باند متناسب، شبکههای داخلی مثل اینترانت، LAN، WAN، سامانههای ماهوارهای، خطوط فیبر نوری، شبکهی گستردهی تلفن همراه، تلفن ثابت و سایر موارد میباشد.
2-4-2- زیرساخت مالی و بانکی
یکی از مهمترین اقدامات بانکها در مسیر تبدیل شدن به بانکی الکترونیکی ایجاد زیرساخت‌هایی مانند کارتهای اعتباری، کارتهای هوشمند، توسعهی سختافزاری شبکههای بانکی و فراگیر کردن دستگاه‌های خودپرداز است. همچنین تطبیق پروتکلهای داخلی شبکه‌های بین بانکی با یکدیگر و پایانههای فروش کالاها تا نقش کارت‌های ارائه شده از طرف بانک در مبادلات روزمره نیز گسترش پیدا کند.
2-4-3- زیرساخت حقوقی و قانونی
برای اینکه بانکداری الکترونیکی با اقبال عمومی مواجه شود در گام اول باید بسترهای قانونی مورد نیاز آن فراهم شود و با شناخت تمامی احتمالات در فرایند بانکداری الکترونیکی درصد ریسک کاهش و اعتماد عمومی و حقوقی نسبت به سامانههای بانکداری الکترونیکی افزایش پیدا کند. گام دوم برای این منظور، تدوین قانون استنادپذیری ادلّهی الکترونیکی است زیرا در فرایند بانکداری الکترونیکی، رکوردهای الکترونیکی جایگزین اسناد کاغذی میشود. بنابراین قانون ادلّهی الکترونیکی یکی از نیازمندیهای اصلی تحقق بانکداری الکترونیکی است.
2-4-4- زیرساخت فرهنگی و نیروی انسانی
برای توسعهی بانکداری الکترونیکی نیاز جدی به فرهنگسازی برای جذب و توجیه اقتصادی جهت بهرهبرداری از این سامانهها برای مشتریان است.
2-4-5- زیرساخت نرمافزاری و امنیتی
یکی از عوامل مهم در مقبولیت و گسترده شدن فرایندهای بانکداری الکترونیکی توسعه‌ی نرم‌افزاری و افزایش امنیت در سامانههای آن است. در صورتی که زمینه‌ی لازم جهت تأمین این دو نیاز فراهم شود کاربرد عمومی سامانههای الکترونیکی گسترش و تسهیل مییابد، ریسک استفاده از این سامانهها کاهش مییابد و اعتماد و رضایتمندی مشتری افزایش مییابد. برای یک ارسال امن نکات زیر باید رعایت شود(Endicott et al., 2007; Gregory, 2010):
اطلاعات برای گیرنده و فرستنده قابل دسترسی باشند. (در دسترس بودن)
اطلاعات در طول زمان ارسال تغییر نکرده باشد. (صحت)
گیرنده مطمئن شود که اطلاعات از فرستنده مورد نظر رسیده است. (اصالت)
اطلاعات فقط برای گیرنده حقیقی و مجاز افشا شود. (محرمانگی)
فرستنده نتواند منکر اطلاعاتی که میفرستد بشود. (انکار ناپذیری)
2-5- امنیت در بانکداری الکترونیکیبانکداری الکترونیکی متکی بر محیط مبتنی بر شبکه و اینترنت است. اینترنت به عنوان شبکه‌ای عمومی، با مباحث محرمانگی و امنیت اطلاعات مواجه است. به همین دلیل بانکداری اینترنتی و برخط میتواند مخاطرههای فراوانی برای مؤسسات و بنگاههای اقتصادی داشته باشد که با گزینش و انتخاب یک برنامهی جامع مدیریت ریسک، قابل کنترل و مدیریت خواهند بود. حفظ امنیت اطلاعات از مباحث مهم تجارت الکترونیکی است.
امنیت بانکداری الکترونیکی را میتوان از چند جنبه مورد بررسی قرار داد (صفوی، 1387):
امنیت فیزیکی
امنیت کارمندان و کاربران سامانه
امنیت نرمافزار سامانهی یکپارچهی بانکداری الکترونیکی
اینترنت شبکهای عمومی و باز است که هویت کاربران آن به آسانی قابل شناسایی نیست. علاوه بر این مسیرهای ارتباطی در اینترنت فیزیکی نیستند که موجب میشود انواع حملات و مزاحمتها برای کاربران ایجاد شود. به طور کلی میتوان سه مشکل اصلی امنیتی در بانکداری الکترونیکی را موارد زیر دانست (عموزاد خلیلی و همکاران، 1387):
چگونه میتوانیم به مشتری این اطمینان را بدهیم که با ورود به وبگاه و انجام معامله در آن، شماره رمز کارت اعتباری وی مورد سرقت و جعل قرار نخواهد گرفت؟
شنود: چگونه میتوانیم مطمئن شویم که اطلاعات شماره حساب مشتری هنگام معامله در وب، قابل دستیابی توسط متخلفان نیست؟
مشتری چگونه میتواند یقین حاصل کند که اطلاعات شخصی او توسط متخلفان قابل تغییر نیست؟
2-6- تهدیدات و کلاهبرداریها در اینترنتبه طور کلی اهداف متفاوتی را میتوان برای کلاهبرداران اینترنتی برشمرد که عبارتند از : کسب سودهای مالی، تغییر عرف و رسوم اخلاقی، و اهداف گوناکون دیگری که میتواند برای هر فرد متفاوت باشد. در تجارت الکترونیکی، هدف اصلی فریبکاریها، کسب سودهای مالی است. آسیبهای حاصل از خرابکاریهای اینترنتی عبارتند از : از دست دادن سرمایه، رسوایی، خدشهدار شدن حریم شخصی و خسارتهای فیزیکی که هر کدام از این موارد، به دنبال خود از دست دادن زمان و همچنین ایجاد نگرانیهای ذهنی را برای افراد زیاندیده به همراه خواهد داشت (Kim et al., 2011).
طبیعت اینترنت منجر به پررنگ شدن تهدیدات و فریبکاریهای مختلف در آن و گسترش جنبهی تاریک و مبهم شبکه میشود. دسترسی جهانی به اینترنت، سرعت انتشار بالا، گمنامی افراد و عدم ملاقات رو در رو، دسترسی رایگان به خدمات و محتواهای با ارزش و همچنین کمبود قوانین مناسب و توافقهای بین المللی از جمله عواملی هستند که موجب شده تا بسیاری از این تهدیدات فراگیر شده و پیگرد آنها دشوار گردد. در ادامه به توضیح مختصر برخی از این عوامل میپردازیم:
الف- گمنامی
بسیاری از وبگاهها، برای عضویت در وبگاه، تنها نشانی یک رایانامه معتبر را از کاربر درخواست میکنند و یک فرد میتواند به عنوان چندین کاربر و با نشانی رایانامههای متفاوت عضو وبگاه موردنظر شود. گمنامی باعث میشود که برخی افراد بدون هرگونه حس بازدارنده به اعمالی مثل حملات اینترنتی، انتشار اطلاعات نادرست و مطالب نامربوط در مورد سایر افراد و ... بپردازند (Kim et al. , 2011).
ب- دسترسی رایگان به خدمات و محتواهای با ارزش
دسترسی رایگان به محتواهایی با ارزش بالا، گاهی باعث میشود که ارزش محصولات و خدمات در محیط اینترنت، پایینتر از حد طبیعی خود جلوه کند و کاربران اینترنت همیشه انتظار دریافت محصولات و خدمات رایگان را داشته باشند که این مسئله میتواند به عنوان چالش و تهدیدی برای افراد فعال در زمینه تجارت الکترونیکی مطرح شود. به عنوان مثال از محتواهای رایگان میتوان به این موارد اشاره کرد: جویشگرها که انواع محتواهای رایگان را برای کاربران جستجو کرده و در اختیار آنها قرار میدهند، دریافت نرم افزارهای رایگان (گوگل اپلیکیشن، جیمیل و ...)، وبگاههای اشتراکگذاری محتوای ویدیویی (یوتیوب و ...)، وبگاههای شبکههای اجتماعی ( فیسبوک و مایاسپیس و ...) و حتی وبگاههای اشتراک پروندههای غیرقانونی(Kim et al. , 2011).
در هرحال همچنان که پاک کردن کامل دنیای حقیقی از جرائم و اعمال غیراخلاقی و غیرقانونی امری غیرممکن است، در دنیای مجازی نیز وضع به همین منوال است. لذا بهترین کار، کنترل تهدیدات و نگه داشتن آنها در یک سطح قابل تحمل است.
تهدیدات و فریبکاریهای اینترنتی انواع گوناگونی دارند که از آن جمله میتوان به هرزنامه‌ها، ویروسها و کرمهای کامپیوتری، رخنه، حملات دی‌اواِس، کلاهبرداریهای برخط، دزدیده شدن هویت افراد، تجاوز از حقوق مالکیت دیجیتال و تجاوز از حریم شخصی اشاره کرد. در ادامه به بررسی یکی از چالشبرانگیزترین کلاهبرداریهای اینترنتی در حوزهی بانکداری الکترونیکی میپردازیم.
2-7- دامگستریواژهی «Phishing» در زبان انگلیسی واژهای جدید است که برخی آن را مخفف عبارت «Password Harvesting Fishing» به معنای «شکار گذرواژهی کاربر از طریق طعمه‌گذاری» و برخی دیگر آن را استعاره‌ای از واژهی «Fishing» به معنای «ماهیگیری» تعبیر کرده‌اند. سازندگان این واژه کوشیده‌اند با جایگزین کردن Ph به جای F مفهوم فریفتن را به مخاطب القا کنند( نوعی پور، 1383).
دامگستری، یکی از روشهای مهندسی اجتماعی است که معنای آن فریب کاربران اینترنت از طریق هدایت آنها به سمت وبگاههایی است که از نظر ظاهری کاملاً شبیه به وبگاه موردنظر کاربر هستند؛ این موضوع معمولاً در مورد وبگاه بانکها، مؤسسات اعتباری، حراجهای اینترنتی، شبکههای اجتماعی محبوب و مردمی، وبگاههای ارائهدهنده خدمات اینترنتی و ... صورت می‌گیرد. ایده اصلی این حمله آن است که طعمهای برای افراد فرستاده میشود به امید اینکه آنان، طعمه را گرفته و شکار شوند. در بسیاری موارد، این طعمه رایانامه یا هرزنامه است که کاربر را برای ورود به وبگاه، فریب میدهد. این نوع از فریبکاری، کاربر را به سمتی هدایت می‌کند که اطلاعات حیاتی خود مانند نام، گذرواژه، مشخصات کارت اعتباری، مشخصات حساب بانکی و ... را وارد وبگاه کند. سپس این اطلاعات سرقت شده و برای مقاصدی مثل دزدی، کلاهبرداری و .. مورد استفاده قرار میگیرند (Peppard and Rylander, 2005).
دامگستری در اواسط دههی 1990 میلادی در شبکهی برخط امریکا آغاز شد. دامگسترها خود را به جای کارکنان AOL جا میزدند و برای قربانیان پیامهای فوری ارسال میکردند و به ظاهر از آنها میخواستند تا گذرواژههایشان را بازبینی یا برای تأیید اطلاعات صورتحساب، وارد کنند. به محض اینکه قربانی گذرواژهاش را افشا میکرد، مهاجم با دسترسی به حساب کاربری او قادر بود هر فعالیت غیرقانونی انجام دهد. پس از اینکهAOL اینگونه دامگستریهای مبتنی بر پیام فوری را محدود کرد، دامگسترها مجبور شدند به سراغ سایر ابزار به ویژه رایانامه بروند. همچنین دامگسترها دریافتند که میتوانند از مؤسسات مالی و اعتباری سود قابل توجهی کسب کنند. با این هدف در ژانویه 2001، کاربرانِ شبکهی پرداخت برخط E-gold مورد حمله قرار گرفتند. گرچه این حملات با استفاده از رایانامههای متنی خام، موفق نبود اما پس از یازدهم سپتامبر 2001 به شیوههای دیگری که مؤثرتر بودند ادامه پیدا کرد. شیوههایی که از آن پس رایج شد به شکل حملات دامگستری کنونی است که در آن پیوندی از وبگاه جعلی در رایانامه وجود دارد و فرد با کلیک روی آن به وبگاه دامگستری شده هدایت میشود (Miller, 2010).
اولین بررسی در مورد مفهوم دامگستری مربوط به کنفرانس اینترکس در سال 1987 است. جری فلیکس و کریس هاک، در پروژه - ریسرچای تحت عنوان «امنیت سامانه: از دید نفوذگر» روشی را توصیف کردند که در آن شخص سومی از خدمات مورد اطمینان در محیط وب تقلید می کند (Robson, 2011).
2-7-1- انواع دامگستری
به طور کلی می توان انواع دامگستری را به سه دسته تقسیم کرد:
الف- جعل هویت
این روش نسبت به سایر روشها رایجتر و به مراتب آسانتر است. این روش شامل ساخت وبگاهی کاملاً جعلی است که کاربر ترغیب میشود از آن بازدید کند. این وبگاه جعلی تصاویری از وبگاه اصلی را در بر دارد و حتی ممکن است پیوندهایی به آن داشته باشد (James, 2005).
ب- ارسال (دامگستری مبتنی بر رایانامه)
این روش بیشتر در وبگاههایی نظیر آمازون، Ebay و PayPal مشاهده شده است و در آن رایانامهای به کاربران ارسال میشود که تمامی نمادها و گرافیک وبگاه قانونی را دارد. وقتی قربانی از طریق پیوند درون این رایانامه، اطلاعات محرمانه خود را وارد میکند، این اطلاعات به کارساز متخاصم فرستاده میشود. پس از آن یا کاربر به وبگاه صحیح و قانونی هدایت می‌شود یا با پیغام خطا در ورود اطلاعات مواجه میگردد. امروزه به علت حجم بالای html در اینگونه رایانامهها، بسیاری از ویروسکشها و پادهرزنامهها، جلوِ آنها را میگیرند که از دید دام‌گستران ضعف این روش محسوب میشود (James, 2005).
ج- پنجرههای بالاپَر
این روش حملهای خلاقانه اما محدود است. این نوع دامگستری در سپتامبر سال 2003 هنگامی شناسایی شد که سیتیبانک پشت سرهم مورد حملهی دامگستری قرار میگرفت. این روش بدین صورت است که شما روی پیوند درون رایانامه کلیک میکنید و با یک پنجرهی بالاپَر مواجه میشوید. اما پشت این پنجره وبگاه اصلی و قانونی هدف دامگسترها قرار دارد. لذا این روش بسیار ماهرانه و گمراهکننده است و بیش از سایر روشهای دامگستری، اعتماد کاربران را جلب میکند. البته این روش امروزه ناکارآمد است زیرا بیشتر مرورگرهای وب برای جلوگیری از باز شدن پنجرههای بالاپَر به صورت پیشفرض «سدّکنندهی پنجرهی بالاپر» را در خود دارند (James, 2005).
یکی از شاخههای حملات دامگستری ، «دامگستری صوتی» نام دارد. واژهی «Vishing» از ترکیب دو واژهی انگلیسی «Voice» به معنای «صدا» و «Phishing» به وجود آمده است که در آن به جای فرستادن رایانامه به سمت کاربر و درخواست از او برای کلیک بر روی پیوندی خاص، رخنهگر طی یک تماس تلفنی، شماره تلفنی را برای کاربر ارسال میکند و از وی میخواهد که با آن شماره تماس بگیرد. وقتی کاربر تماس گرفت، یک صدای ضبط شده از او میخواهد که اطلاعات شخصی خود را وارد کند. مثلاً وقتی کاربر مشکلی در حساب بانکی یا کارت اعتباری خود دارد، این پیام از پیش ضبط شده از او میخواهد که با یک شماره خاص تماس بگیرد و برای حل مشکل تقاضای کمک کند. در بسیاری موارد، سخنگو از نوع سخن گفتن افراد بخش پیشگیری از کلاهبرداری بانک یا شرکت کارت اعتباری تقلید میکند؛ اگر پیام، متقاعدکننده باشد، برخی افراد گیرنده پیام، با شماره داده شده تماس خواهند گرفت (Forte, 2009).
2-8- آمارهای مربوط به دامگستری
حملات دامگستری با آهنگ رو به تزایدی در حال رشد هستند. به گزارش کنسرسیوم بین المللی «گروه پادامگستری»، تعداد وبگاههای دامگستری شده در حال افزایش است (Toolan and Carthy, 2011). در سال 2006، تعداد قربانیان 25/3 میلیون نفر بود که در سال 2007 این تعداد به 5/4 میلیون نفر افزایش پیدا کرد (Abu-Nimeh et al., 2008). بنا به گزارش این گروه، در سال 2006، تعداد حملات دامگستری 1800 مورد بوده است (Yu et al., 2009). در دسامبر 2007، شرکت گارتنر گزارش داد حملات دامگستری در امریکا در مقایسه با دو سال قبل افزایش پیدا کرده است (Abu-Nimeh et al., 2008). پس از آن در سال 2008 هم تعداد 34758 حمله دامگستری گزارش شد (Toolan and Carthy, 2011). براساس گزارش شرکت امنیتی آر اس ای، حملات دامگستری در سال 2010 در مقایسه با سال قبل از آن 27% افزایش یافت (Esther, 2011). این اعداد نشان دهندهی افزایش حجم حملات دامگستری در سالهای اخیر است.
میزبانی حملات دامگستری متفاوت از حجم حملات دامگستری است. میزبانی حملات، اشاره به کارسازهایی دارد که مهاجمان برای حمله از آنها بهره بردهاند به این معنا که اسکریپتهای دامگستری خود را بر روی کارساز آنها بارگذاری کردهاند (این کار بدون اطلاع صاحبان کارساز و از طریق رخنهکردن وبگاه صورت میگیرد). حال آنکه، منظور از حجم حملات، تعداد دفعاتی است که وبگاههای کشوری مورد حملهی دامگستری واقع شدهاند. آمارهای گروه پادامگستری نشان میدهد که در ماه مارس 2006، بیشترین میزبانی حملات مربوط به امریکا (13/35%)، چین (93/11%) و جمهوری کره (85/8%) بوده است (Chen and Guo, 2006). در میان کشورهای میزبان دامگستری، امریکا رتبهی اول را داراست و بیشترین حجم حملات دامگستری به ترتیب مربوط به دو کشور امریکا و انگلستان بوده است. بعد از امریکا، در فاصله بین اکتبر تا دسامبر 2010، کانادا از رتبه هفتم به رتبه دوم رسید. اما کمی بعد در ژانویه 2011 جای خود را به کره جنوبی داد(RSA, 2011).
هرچه یک وبگاه دامگستری مدت زمان بیشتری فعال بماند، قربانیها و مؤسسات مالی پول بیشتری از دست میدهند. در اوایل سال 2008، هر حمله دامگستری به طور میانگین 50 ساعت مؤثر بوده است (مدت زمانی که کاربران در معرض خطا در تشخیص وبگاه واقعی بوده اند)، اما در اواخر سال 2009، این مقدار به 32 ساعت کاهش یافته است (APWG, 2010). این کاهش مبیّن افزایش سرعت و دقت در تشخیص دامگستری است. شکل 2-1 تغییرات دام‌گستری مبتنی بر رایانامه را بین سال‌های 2004 تا 2012 نشان می‌دهد.

شکل 2-1 تغییرات دامگستری مبتنی بر رایانامه در سطح جهان بین سالهای 2004 تا 2012 (Pimanova, 2012)
بر اساس گزارش APWG، حدود دوسوم حملات دامگستری در نیمهی دوم سال 2009، از طرف گروهی به نام «اَوِلانش» صورت گرفته است. این گروه احتمالاً جانشین گروه «راک‌فیش» شده بودند. گروه اولانش مسؤولیت 126000 حمله را پذیرفت که البته میزان موفقیت کمی داشتند. مهمترین دلیل عدم توفیق آنها، همکاری نزدیک بانکهای هدف، ثبت‌کنندگان نام دامنهها و سایر فراهمکنندگان خدمات، برای جلوگیری از حملات دامگستری بوده است. برخلاف اکثر دامگسترها که بیشتر دامنههای .com را برای حمله در اولویت قرار میدهند (47% حملات)، گروه اولانش بیشتر به دامنههای .eu ، .uk و .net ، تمایل دارد. البته هنوز 23% حملات این گروه مربوط به دامنه .com است (APWG, 2010).
همانطور که شکل 2-2 نشان می‌دهد، در ژوئیهی سال 2012 بیشترین حملات دام‌گستری به ترتیب مربوط به ارائه‌دهنده‌های خدمات اطلاعاتی (مانند کتابخانهها و شبکههای اجتماعی)، بانکها و شرکتهای فعال در زمینهی تجارت الکترونیکی بوده است (Pimanova, 2012).

شکل 2-2 سازمانهای مورد حملهی دامگستری در سال 2012 به تفکیک صنعت (Pimanova, 2012)
در جدول 2-2، وبگاههایی که بیش از سایر وبگاهها مورد حملات دامگستری بودهاند معرفی شدهاند. همچنان که در این جدول مشاهده میشود اکثر وبگاههای این فهرست بانکی هستند.
جدول 2-2 ده وبگاه برتر از نظر میزان حملات دامگستری در سالهای اخیر(Walsh, 2010; Kaspersky Lab, 2011)رتبه از طریق وبگاه جعلی (روش جعل هویت) از طریق رایانامه (روش ارسال)
1 Paypal Paypal
2 ebay Common Wealth Bank of Australia
3 Facebook Absa Bank of South Africa
4 Banco Real of Brazil Chase Bank
5 Lloyds TSB Western Union Bank
6 Habbo Bank of America
7 Banco de Brandesco Banco de Brandesco
8 NatWest Lloyds TSB
9 Banco Santander, S.A. NedBank of South Africa
10 Battle.Net Yahoo!
2-8-1- خسارات ناشی از دامگستری
دامگستری از زوایای مختلفی به کاربران، سازمان ها و ارزش نمانامها ضرر و زیان وارد میکند. در زیر به پیامدهای اینگونه حملات اشاره میکنیم (Kabay, 2004):
الف- اثر مستقیم دامگستری که موجب افشای اطلاعات محرمانهی کاربران اینترنت مانند شناسهی کاربری و گذرواژه یا سایر مشخصات حساس کارت اعتباری آنها شده و از این طریق به آنها خسارات مالی وارد میسازد.
ب- حسن نیت و اعتماد کاربران نسبت به تراکنش و مبادلات مالی اینترنتی را از بین میبرد و باعث ایجاد نگرشی منفی در آنها میشود که شرکتهای طرف قرارداد در بستر اینترنت از جمله بانکها، مؤسسات مالی و فروشگاه ها، به هیچ وجه اقدامات کافی برای محافظت از مشتریانشان را انجام نمیدهند.
ج- به تدریج در اثر سلب اطمینان کاربران، موجب خودداری مردم از انجام خرید و فروش و کاربرد اینترنت در انجام فعالیتهای تجاری شده و مانع گسترش و موفقیت هرچه بیشتر تجارت الکترونیکی میشود.
د- ارتباطات و تراکنشهای مؤثر و موفق اینترنتی را تحت تأثیر قرار داده و تهدید میکند.
ه- دامگستری بر نگرش سهامداران تأثیر منفی میگذارد و منجر به ناتوانی در حفظ ارزش نمانامها شده و در نهایت باعث ورشکستگی آنها میشود.
اعتماد یکی از مهمترین مشخصههای موفقیت در بانکداری الکترونیکی است (Aburrous et al., 2010c). همانطور که اشاره شد، دامگستری میتواند به شدت به کسب و کار در اینترنت صدمه بزند چراکه مردم در اثر ترس از اینکه قربانی کلاهبرداری شوند، به تدریج اعتماد خود به تراکنشهای اینترنتی را از دست میدهند (Ragucci and Robila, 2006). برای مثال بسیاری از مردم فکر میکنند استفاده از بانکداری اینترنتی احتمال اینکه گرفتار دامگستری و دزدی هویت شوند را افزایش میدهد. این درحالی است که بانکداری برخط نسبت به بانکداری کاغذی، محافظت بیشتری از هویت افراد به عمل میآورد (Aburrous et al., 2010c).
نتایج بررسیها نشان میدهد که با ارسال 5 میلیون رایانامهی دامگستری، 2500 نفر فریب میخورند. هرچند این تعداد، تنها 05/0% از افراد تشکیل میدهند. اما منفعت حاصل از این تعداد، همچنان دامگستری را منبع خوبی برای کسب درآمد توسط کلاهبرداران اینترنتی کرده است (Toolan and Carthy, 2011). به طور کلی برآورد حجم خسارات مالی ناشی از حملات دامگستری، کار دشواری است زیرا:
بانک ها و مؤسسات مالی تمایلی به افشای چنین جزئیاتی ندارند.
در برخی موارد، حملات دامگستری توسط کاربران گزارش داده نمیشوند.
نمیتوان در همهی مواقع، برداشته شدن پول از حساب بانکی را، با قطعیت به علت دزدیده شدن گذرواژهی مشتری طی حمله دامگستری دانست.
مهاجمان گاهی برای دزدیدن پول به وبگاهها حمله نمیکنند. بلکه گاهی منابع دیگری را دزدیده و استفاده کنند. به عنوان مثال، دامگسترهایی که به آژانسهای گزارش اعتبار (شرکتهایی که اطلاعات مربوط به اعتبار مشتریان را به تفکیک نام آنها، از منابع مختلف و برای کاربردهای مالی و اعتباری، گردآوری میکنند) حمله میکنند تا دادههای مربوط به مشتریان معتبر، را به دست آورند و یا دامگسترهایی که به کارسازهای رایگان پست الکترونیکی حمله میکنند تا بتوانند از طریق آنها هرزنامه ارسال کنند و قربانیهای بیشتری را فریب دهند. چنین حملات دامگستری منجر به خسارتهایی میشوند که به سختی قابل برآورد هستند (Auron, 2010).
مطالعات انجام شده، نشاندهندهی رشد ثابت و مداوم در فعالیتهای دامگستری و میزان خسارات مالی مربوط به آن است (Abu-Nimeh et al., 2008; Yu et al., 2009). اعداد و ارقامی که در ادامه به آنها اشاره میکنیم هم به خوبی مؤید این مطلب هستند.
در سال 2003، میزان خسارتهای مالی به بانکها و مؤسسات اعتباری امریکا 2/1 میلیارد دلار تخمین زده شده است که این عدد در سال 2005 به 2 میلیارد دلار رسید (Abu-Nimeh et al., 2008). در سال 2004، مؤسسه گارتنر گزارش کرد که در فاصلهی آوریل 2003 تا آوریل 2004، 8/1 میلیون نفر قربانی دامگستری بوده اند که در مجموع 2/1 میلیارد دلار خسارت مالی وارد کرد (Chen and Guo, 2006). بر اساس تحقیقی که این مؤسسه انجام داده است، حملات دامگستری در امریکا در سال 2007 افزایش یافته و 2/3 میلیارد دلار خسارت وارد کرد. تحقیق دیگری هم نشان میدهد که 6/3 میلیون نفر بین اوت 2006 تا اوت 2007 متحمل خسارت مالی ناشی از دامگستری شده اند. این درحالی است که سال قبل از آن این تعداد 3/2 میلیون نفر بودند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که حملات دامگستری و بدافزار همچنان رشد خواهد کرد (Yu et al., 2009). در سال 2004، گارتنر تخمین زد که هر قربانی دامگستری، 1244 دلار خسارت میبیند (Aburrous et al., 2010a). در سال 2007 گزارش دیگری نشان داد که سالانه 311449 نفر مورد حمله دامگستری قرار میگیرند که 350 میلیون دلار خسارت ایجاد میکند (Aburrous et al., 2010a). به گزارش یکی از تحلیلگران گارتنر، خسارات مالی ناشی از دامگستری در سال 2011 در حدود 5/2 میلیارد دلار تخمین زده شده است (Seidman, 2012).
البته شایان ذکر است که شرکت مایکروسافت به میزان خساراتی که مؤسسه گارتنر تخمین زده است، اعتراض کرد و اعداد اعلام شده را غلو شده خواند. مایکروسافت ادعا کرد که تعداد بسیار کمی از افراد تحت تأثیر دامگستری فریب میخورند و میزان خسارات 50 برابر کمتر از میزان تخمینی توسط تحلیلگران است. بنا به گفتهی مایکروسافت میزان خسارات سالانه تنها 61 میلیون دلار (40 میلیون یورو) است. در مقابل مؤسسه گارتنر نیز از صحت برآوردهای خود دفاع کرد و ریشهی این اختلافها را در عدم انتشار میزان خسارات وارده توسط بانکها و مؤسسات مالی و اعتباری دانست (Espiner, 2009). البته گارتنر در سال 2008، نتیجهی جالبی را اعلام کرد: در سال 2008 به طور متوسط در هر حملهی دامگستری 351 دلار خسارت ایجاد شده است که در مقایسه با سال 2007، 60% کاهش داشته است و علت این کاهش، بهبود روشهای تشخیص توسط مؤسسات مالی بوده است که البته ایجاد این بهبودها خود هزینهبر است (Moscaritolo, 2009). لذا در مجموع هزینهها کاهش چشمگیری نیافته است. جدول 2-3 خلاصهی مهمترین آمار منتشر شده را نشان میدهد. شایان ذکر است با توجه به محدودیتهای موجود در خصوص دسترسی به آمار و ارقام دامگستری که پیش از این هم به آن اشاره شد، در مورد خانههای خالی جدول هیچ اطلاعاتی در دست نبود.
جدول 2-3 خسارات مالی دامگستریسال خسارت مالی تعداد قربانیان
2003 - 2004 2/1 میلیارد دلار 8/1 میلیون نفر
2004- 2005 2 میلیارد دلار -
2005- 2006 - 3/2 میلیون نفر
2006- 2007 - 6/3 میلیون نفر
2007- 2008 2/3 میلیارد دلار 3111449 نفر
2011- 2012 5/2 میلیارد دلار -
2-8-2- دامگستری در ایران
موضوع دامگستری در ایران نیز بسیار حائز اهمیت است زیرا آمار نشان میدهد، جرائم رایانه‌ای در سال 1390 در کشور رشد ۸/۳ برابری نسبت به سال گذشته داشته و بیشترین آمار مربوط به جرایم رایانه‌ای بانکی بوده است. براساس این گزارش، حملات دامگستری و شیوهای از آن به نام «فارمینگ» مقام سوم را در میان جرایم اینترنتی کشور دارد. علاوه بر این در سال 1389 تعداد 1035 فقره جرم اینترنتی در ایران به ثبت رسیده است که این آمار در سال 1390 به 4000 مورد افزایش یافته است و در صورت ادامه روند کنونی رشد جرائم اینترنتی در ایران، میزان این جرائم در سال 1391 به ۸ تا ۱۰هزار فقره افزایش می‌یابد (راه پرداخت، 1391).
با توجه به نکات فوق واضح است که مقابله با دامگستری یکی از مسائل جدی در عرصهی امنیت شبکههای بانکداری الکترونیکی است. از این رو در بخش بعد به شناسایی روشهای مرسوم تشخیص دامگستری میپردازیم.
2-9- روشهای تشخیص دامگستریبیشتر روشهای مقابله با دامگستری شامل احراز هویت، فیلتر کردن، ردیابی و تحلیل حمله، گزارش دامگستری و فشار حقوقی و اعمال قوانین است. این خدمات پادامگستری اینترنتی در کارسازهای رایانامه و مرورگرهای وب پیادهسازی شده است و از طریق نوار ابزار مرورگر وب قابل دسترسی و استفاده است (Zhang et al., 2011).
از دیدگاه کلّی میتوان تمامی روشهای تشخیص دامگستری را به دو دستهی اصلی تقسیم‌ کرد: یکی دفاع سمت کارساز، که از گواهیهای SSL و تصاویر وبگاههای انتخاب شده توسط کاربر و تعدادی مشخصههای امنیتی دیگر استفاده و سعی میکند به این صورت به کاربر کمک نماید تا از قانونی بودن وبگاه، اطمینان حاصل کند و دیگری دفاع سمت کارخواه، که مرورگرهای وب را به ابزارهای خودکار تشخیص دامگستری مجهز میکند تا به کاربران در برابر وبگاههای مشکوک اخطار دهد (Yue and Wang, 2008).
به دلیل اهمیت موضوع دامگستری، ظرف یک دههی اخیر روشهای مختلفی برای شناسایی و مبارزه با این روش فریب ارائه شده است. در ادامه این روشها را دستهبندی کرده و به اجمال بررسی میکنیم:
2-9-1- رویکرد اول: فیلتر موجود در نوار ابزار مرورگر وب
یکی از روشهای رایج برای حل مشکل دامگستری، افزودن ویژگیهای امنیتی به مرورگرهای اینترنت است. اینگونه فیلترها بدین صورت عمل میکنند که به محض کلیک کاربر بر روی پیوند مربوط به وبگاه مشکوک به دامگستری و یا وارد کردن URL آن در نوار نشانی، واکنش نشان میدهند. این واکنش عموماً به صورت یک اخطار است که قصد دارد کاربر را از ورود به وبگاه منصرف کند. چنین مرورگرهایی مکانیزمی دارند که تحت عنوان فهرست سیاه شناخته می‌شود (Sharif, 2005).
بیشتر فهرستهای سیاه با استفاده از مکانیزمهای خودکار ایجاد میشوند. گرچه فهرست سیاه طراحی و پیادهسازی آسانی دارد، اما مشکل بزرگی هم دارد و آن کامل نبودن است. جرایم در فضای مجازی به شدت زیرکانه هستند و مجرمان با استفاده از روشهای پیچیدهای از فهرست سیاه فرار میکنند. (Yue and Wang, 2008) برای جلوگیری از فریب کاربران در برابر دامگستری، به جای اخطار دادن، رویکرد جدیدی پیشنهاد داده اند و آن یک ابزار پادام‌گستری منحصر به فرد سمت کاربر به نام «بوگسبایتر» است که به صورت نامحسوس تعداد بسیار زیادی، اطلاعات محرمانهی جعلی وارد وبگاه مشکوک میکند و به این صورت اطلاعات محرمانهی واقعی قربانی را در میان اطلاعات غیرواقعی پنهان میکند. اطلاعات جعلی وارد شده به وبگاه، دامگسترها را وادار میکند که با آزمودن تمامی اطلاعات جمعآوری شده، اطلاعات اصلی و صحیح را پیدا کنند و همین عمل (بررسی صحت اطلاعات توسط دامگستران) فرصتی برای وبگاه اصلی ایجاد میکند تا از سرقت اطلاعات آگاه شود. این روش از آن جهت سودمند است که نیازی به واکنش کاربر نسبت به خطای ارسالی ندارد و کاملاً خودکار عمل میکند اما همچنان نقص استفاده از فهرستهای سیاه که همانا نیاز به بروز شدن است را به همراه دارد.
2-9-2- رویکرد دوم: پیشگیری از دامگستری در مرحلهی رایانامه
این رویکرد مربوط به زمانی است که کاربر برای اولین بار رایانامهی حاوی پیوند وبگاه دام‌گستری شده را دریافت میکند. بدین منظور روشهای مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد که مهمترین آنها عبارتند از:
الف- استفاده از روش شبکهی بیزی
شبکه‌ی بیز عبارت است از مجموعه‌ای از متغیرهای تصادفی (گسسته یا پیوسته) که گره‌های شبکه را تشکیل داده به همراه مجموعه‌ای از پیوندهای جهت‌دار که ارتباط هر زوج گره را تعیین می‌کنند. برای هر گره توزیع احتمال شرطی تعریف می‌شود که تأثیر والدین را روی آن تعریف می‌کند. گره‌های این شبکه هیچ دور جهت داری ندارد (صابری، 1389). در پژوهش (Abu-Nimeh et al., 2008)، یک معماری کارساز و کارخواه توزیعشده به نام «سی بارت» ارائه شده است که بر اساس نسخهی اصلاح شدهی درخت رگرسیون بیزی است. این معماری جدید برای آن است تا همچنان که از دقت بالای سیبارت بهره میبرد، سربار آن را حذف کند. در این معماری توزیع شده، «سیبارت» درون یک کارساز مرکزی پیاده‌سازی شده و کارخواه‌ها که منابع محدودی دارند از «کارت» که نوعی دستهبند است، استفاده میکنند. درخت رگرسیون بیزی، یادگیرنده‌ای برای پیشبینی نتیجههای کمّی است که از رگرسیون روی مشاهدات استفاده می‌کند. رگرسیون فرایند پیشبینی خروجیهای کمّی پیوسته است. اما وقتی نتیجه‌های کیفی را پیشبینی میکنیم به آن مسئله دسته‌بندی میگویند. پیشبینی دام‌گستری هم یک مسئلهی دسته‌بندی دودویی است. زیرا در بررسی رایانامهها ما دو خروجی به دست میآوریم: یا دامگستری شده است (=1) یا قانونی است (=0) و ثابت شده است که «بارت» یا «درخت رگرسیون جمعپذیر بیزی» روش امیدبخشی برای دستهبندی هرزنامهها است.
همان‌طور که میدانیم در دستگاههای بیسیم و انواع PDA ، ظرفیت حافظه و قابلیت پردازش کم است. این محدودیتها بر راهحلهای امنیتی اثر میگذارند. مطالعه (Abu-Nimeh et al., 2008) بر این هدف تمرکز دارد و در واقع راه حلی برای تشخیص رایانامههای دام‌گستر در محیطهای سیار ارائه میدهد.
ب- استفاده از روشهای یادگیری ماشین
برای استفاده از شیوههای یادگیری ماشین در دستهبندی رایانامه‌های دریافتی تلاشهای زیادی صورت گرفته است. یکی از مهمترین جنبههای موفقیت هر سامانهی یادگیری ماشین، مجموعه ویژگیهایی است که برای نشان دادن هر نمونه استفاده میشود. در تحقیق (Toolan and Carthy, 2011)، ویژگیهایی که در حال حاضر در سامانههای خودکار تشخیص رایانامههای دامگستر استفاده میشود، مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت چهل ویژگی شناسایی شده است. سپس بر اساس این ویژگیها، یک دستهبند به نام C5.0 طراحی شده است. این دستهبند از سه گروه ویژگی استفاده میکند که با «بهترین»، «متوسط» و «بدترین» برچسبگذاری شدهاند.
ج- استفاده از الگوریتم ژنتیک
در این روش برای تولید مجموعه قواعدی که پیوند قانونی را از پیوند جعلی تشخیص میدهد از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. این سامانه میتواند تنها به عنوان بخشی از راهحل پادام‌گستری وبگاه استفاده شود. الگوریتم ژنتیک طی مراحل تابع برازش، تقاطع و جهش، مجموعه قواعدی را تولید میکند که قادر به شناسایی پیوند جعلی است. این مجموعه قواعد در پایگاه داده ذخیره میشود. بدین ترتیب پیش از اینکه کاربر رایانامه را باز کند، از وضعیت آن مطلع میگردد. الگوریتم ژنتیک فقط برای تشخیص دامگستری مفید نیست بلکه میتواند کاربران را در برابر پیوندهای ناخواسته و مخرّب موجود در صفحات وب نیز محافظت کند (Shreeram et al.,2011).
2-9-3- رویکرد سوم: استفاده از مشابهت ظاهری
در مقالات (Fu et al., 2006; Wenyin et al., 2006; Hara et al., 2009; Zhang et al., 2011)، از مشابهت ظاهری صفحات وب برای تشخیص استفاده شده است. اما شیوهی استفاده از مشابهت ظاهری برای تشخیص دامگستری در هرکدام از آنها متفاوت است. روش‌های استفاده شده به سه دستهی زیر تقسیم میشود:
الف- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از ویژگیهای بصری صفحه‌ی وب (Wenyin et al, 2005)
ب- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از EMD (Fu et al., 2006)
ج- اندازهگیری مشابهت ظاهری با استفاده از سامانهی ImgSeek (Hara et al., 2009)
به طور کلی در روشهای مبتنی بر مشابهت ظاهری، تلاش میشود میزان مشابهت ظاهری وبگاه مشکوک با وبگاه اصلی اندازه‌گیری گردد و تشخیص بر مبنای این میزان مشابهت صورت گیرد.
برای تشخیص مشابهت، پروژه - ریسرچی (Wenyin et al, 2005) از سه اندازه استفاده میکند: شباهت در سطح بلوک، شباهت layout و شباهت کلی style. صفحه‌ی نخست وبگاه ابتدا با در نظر گرفتن نکات بصری به بلوکهایی مشخص تقسیم میشود. محتوای بلوک ممکن است تصویری یا متنی باشد. برای نمایش بلوکهای تصویری و متنی از ویژگیهای مختلفی استفاده میشود. براساس تعداد بلوکهای مشابه، یک وزن به آن تعلق میگیرد. شباهت layout براساس نسبت وزن بلوکهای مشابه به کل بلوکهای صفحه‌ی اصلی تعریف میشود. شباهت Style کلی، برمبنای هیستوگرام ویژگی style محاسبه میشود. در بررسی مشابهت دو بلوک در سامانهی پیشنهادی پروژه - ریسرچی (Wenyin et al, 2005)، اگر چنانچه دو بلوک از دو نوع مختلف باشند، مشابهت صفر در نظر گرفته میشود ولی میتوان یک بلوک تصویری را به یک بلوک متنی تبدیل و مشابهت آنها را با استفاده از روش مشابهت‌یابی بلوک متنی اندازه‌گیری کرد. همینطور این امکان برای تبدیل بلوک متنی به تصویری نیز وجود دارد.
رویکرد پروژه - ریسرچی (Fu et al., 2006) نیز، صرفاً در سطح پیکسلهای صفحهی وب است و نه سطح متن. لذا صرفاً به مشابهت ظاهری مینگرد و توجهی به مشابهت کدها ندارد. در نتیجه سامانهی پیشنهادی نمیتواند صفحات دامگستری شده بدون شباهت ظاهری را تشخیص دهد. این سامانه، یک صفحه‌ی وب را به صورت کامل و نه فقط بخشی از آن را ارزیابی میکند. اگر دامگستر یک وبگاه بسازد که بخشی از آن شبیه وبگاه اصلی باشد، سامانه مورد پیشنهاد این پروژه - ریسرچممکن است شکست بخورد. از طرفی، روش پروژه - ریسرچی (Fu et al., 2006) نباید فقط به سمت کارساز محدود شود. می‌توان یک برنامه برای سمت کارخواه تولید نمود که میتواند توسط کاربران نصب شود. این برنامه شبیه یک ویروسکش عمل میکند و میتواند به صورت دورهای، پایگاه خود را از طریق کارساز بروز کند و تابعی داشته باشد که لینکهای دامگستر تازه کشف شده را به کارساز معرفی کند تا به پایگاه داده افزوده شود.
2-9-4- رویکرد چهارم: روشهای فازی
ویژگیها و عوامل زیادی وجود دارند که میتوانند وبگاه قانونی را از نوع تقلّبی آن متمایز کنند که از آن جمله میتوان خطاهای نگارشی و نشانی طولانی URL را نام برد. به وسیلهی مدلی که در (Aburrous et al., 2010a) براساس عملگرهای منطق فازی ارائه شده است، میتوان عوامل و نشانگرهای دامگستری را به متغیرهای فازی تبدیل کرد و در نتیجه شش سنجه و معیار حملهی دامگستری را با یک ساختار لایهای به دست آورد.
روش (Aburrous et al., 2008) آن است که نشانگرهای اصلی دامگستری را با استفاده از متغیرهای زبانی بیان کند. در این مرحله توصیفکنندههای زبانی مانند «بالا»، «پایین» و «متوسط» به هر شاخص دامگستری، نسبت داده میشوند. تابع عضویت برای هر شاخص دام‌گستری طراحی میشود. در نهایت میزان ریسک دامگستری وبگاه محاسبه میشود و مقادیر «کاملاً قانونی»، «قانونی»، «مشکوک»، « دامگستری شده»، «حتماً دامگستری شده»، به آن نسبت داده میشوند.
روش پیشنهادی در(Aburrous et al., 2010b)، یک مدل هوشمند بر اساس الگوریتمهای دادهکاوی دستهبندی و انجمنی است. قواعد تولید شده از مدل دستهبندی تجمعی، نشان‌دهنده‌ی رابطه‌ی بین ویژگیهای مهمی مانند URL، شناسه دامنه، امنیت و معیارهای رمزنگاری در نرخ تشخیص دامگستری است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که استفاده از روش دستهبندی تجمعی در مقایسه با الگوریتمهای سنتی دستهبندی عملکرد بهتری دارد. الگوریتم‌های تجمعی، مهمترین ویژگیها و مشخصههای وبگاههای دامگستری شده در بانکداری الکترونیکی و چگونگی ارتباط این مشخصهها با یکدیگر را شناسایی می‌کنند.
2-10- نتیجهگیریدر این فصل پس از مرور مفهوم بانکداری الکترونیکی، مزایا و چالشهای آن، زیرساختهای مورد نیاز و امنیت بانکداری الکترونیکی را بررسی کردیم. پس از آن به شرح مفهوم دامگستری و بخشی از مباحث مربوط به آن پرداختیم. همچنین روشهای قبلی ارائه شده برای تشخیص دامگستری را دستهبندی و مرور کردیم. استفاده از نظریهی فازی برای تشخیص دامگستری، تلاش میکند از مزایای روشهای قبلی بهره برده و ضمن افزایش دقت و صحت نتایج و از بین بردن افزونگیها، درصد بیشتری از وبگاههای دامگستری شده را تشخیص داده و از اینگونه حملات به نحو مطلوبتری جلوگیری به عمل آورد، به همین دلیل در فصل بعد به بررسی مفاهیم اصلی نظریهی مجموعههای فازی و نظریهی مجموعههای ژولیده خواهیم پرداخت.
فصل سوم- نظریهی مجموعههای فازی و مجموعههای ژولیده
سیستم فازی3-1- مقدمهمشخص کردن وبگاههای دامگستریشده کاری پیچیده و در عین حال پویا است که عوامل و معیارهای فراوانی در آن مؤثر هستند. همچنین به دلیل عدم قطعیت و ابهام موجود در این تشخیص، مدل منطق فازی میتواند ابزار کارآمدی در ارزیابی و شناسایی وبگاههای دامگستری شده باشد چراکه روشی طبیعی برای کار کردن با عوامل کیفی را در اختیار ما قرار میدهد.
در سامانه‌های عملی، اطلاعات مهم از دو منبع سرچشمه می‌گیرند: یکی افرادِ خبره که دانش و آگاهیشان را دربارهی سامانه با زبان طبیعی تعریف می‌کنند. منبع دیگر اندازه گیریها و مدل‌های ریاضی هستند که از قواعد فیزیکی مشتق شده‌اند. لذا مسئلهی مهم، ترکیبِ این دو نوع از اطلاعات در طراحی سامانه‌ها است. در انجام این امر سؤالی کلیدی وجود دارد و آن اینکه چگونه می‌توان دانش بشری را در چارچوبی مشابه مدل‌های ریاضی فرمولبندی کرد. به عبارتِ دیگر سؤال اساسی این است که چگونه می‌توان دانش بشری را به فرمولی ریاضی تبدیل کرد. اساساً آنچه سامانه‌های فازی انجام می‌دهد، همین تبدیل است.
نظریهی مجموعههای ژولیده نیز همچون فازی با مسائل شامل عدم قطعیت و ابهام سرو کار دارد. اصولاً مجموعهی ژولیده، تقریبی از مفهومی مبهم به کمک یک زوج مفهوم صریح به نام «تقریب بالا» و «تقریب پایین» است. امروزه این نظریه در هوش مصنوعی، سامانههای خبره، دادهکاوی، علوم شناختی، یادگیری ماشین، کشف دانش و تشخیص الگو کاربردهای فراوانی دارد. در این فصل ابتدا با بررسی نظریهی مجموعه‌های فازی به تعریف سامانهی فازی پرداخته و ویژگیها و مبانی ریاضی مورد نیاز در طراحی سامانهی فازی را بیان خواهیم کرد. سپس به طور اجمالی نظریهی مجموعههای ژولیده و ترکیب آن را با مجموعههای فازی را شرح خواهیم داد.
3-2- نظریه‌ی مجموعه‌های فازیمحققانی که با مواد فیزیکی سر و کار دارند باید توجه خود را به استانداردهای بسیار دقیق، روشن و حتمی معطوف کنند. متر به عنوان استانداردی برای اندازه گیری پذیرفته شده است اما در شرایطی ممکن است ریزترین تقسیم بندی به‌کار برود ولی درآزمایشگاه به معیاری بازهم کوچکتر نیاز باشد. به عبارت دیگر به‌طور حتم و یقین در همه‌ی معیار‌های اندازه‌گیری ، بدون توجه به دقت و شفافیت، امکان خطا وجود دارد. دومین پدیدهی محدود کنندهی حتمیت مورد انتظار، کاربرد زبان محاورهای برای توصیف و انتقال دانش و آگاهی است. همه‌ ما تجربه‌ی سوء تفاهمات ناشی از بکارگیری واژه‌ها در غیر معنی اصلی خود در زندگی عادی و روزمره‌ی خویش را داریم. درک ما از مفهوم واژه‌ها با شالوده‌های فرهنگی و ارتباطات شخصی ما گره خورده است. بدین لحاظ،‌ اگر چه ممکن است در اصل معنی واژه‌ها تفاهم داشته و قادر به ارتباط نسبی و قابل قبول در اغلب موارد با همدیگر باشیم، لیکن توافق کامل و بدون ابهام در بسیاری از مواقع بسیار مشکل و بعید به نظر می‌رسد. به عبارت دیگر، زبان طبیعی و محاوره ای غالباً دارای مشخصه‌ی ابهام و عدم شفافیت است ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ross</Author><Year>2004</Year><RecNum>23</RecNum><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="zp5v9zvzhsrr25et59bv5vso2pevxeda525z">23</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Timothy J. Ross</author></authors></contributors><titles><title>Fuzzy logic with engineering applications</title></titles><dates><year>2004</year></dates><publisher>John Wiley &amp; Sons,ltd</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Ross, 2004).
عسگر لطفی زاده در سال 1965 نظریهی جدید مجموعههای فازی را که از نظریه‌ی احتمالات متمایز بود ابداع کرد ADDIN EN.CITE <EndNote><Cite><Author>Ross</Author><Year>2004</Year><RecNum>23</RecNum><record><rec-number>23</rec-number><foreign-keys><key app="EN" db-id="zp5v9zvzhsrr25et59bv5vso2pevxeda525z">23</key></foreign-keys><ref-type name="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>Timothy J. Ross</author></authors></contributors><titles><title>Fuzzy logic with engineering applications</title></titles><dates><year>2004</year></dates><publisher>John Wiley &amp; Sons,ltd</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>(Ross, 2004). زاده علاقه‌ی فراوانی به حل مسائل سامانه‌های پیچیده به روش مدل سازی داشت. تجربه‌های گوناگون علمی و عملی او گویای این واقعیت بود که روش‌های معمول ریاضی قادر به این طریق از مدل‌سازی نبودند.
به‌رغم مجموعه‌های کلاسیک با مرز‌های قطعی مجموعه‌های فازی دارای مرز‌های قطعی و شفافی نیستند. عنصر یاد شده ممکن است در یک مجموعه دارای درجه‌ی عضویتی بیشتر و یا کمتر از عناصر دیگر باشد. هر مجموعه‌ی فازی با تابع عضویت خاص خود قابل تعریف است و هر عضو در داخل آن با درجه‌ی عضویتی بین صفر تا یک مشخص می‌شود. در ابتدا، نظریه‌ی پیشنهادی مجموعه‌های فازی مورد استقبال زیاد قرار نگرفت. لیکن در دهه 1970 چندین اثر مهم و پایه ای توسط این پژوهشگران منتشر شد که توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرد. به‌عنوان نمونه نظریه‌ی بسیار مهم کنترل فازی و سپس کاربرد موفقیت آمیز آن در صنعت در این برهه از زمان ارائه شد. امروزه علاوه بر کاربرد‌های مهندسی، در دنیای تجارت، سرمایه، اقتصاد، جامعه شناسی و سایر زمینه‌های علمی بویژه سامانه‌های تصمیم‌یار از از نظریه‌ی فازی استفاده‌های فراوان می‌شود. کاربرد نظریه‌ی فازی همچنین در سامانه‌های خبره، سامانه‌های پایگاه داده و بازیابی اطلاعات، تشخیص الگو و خوشه‌بندی، سامانه‌های روباتیک، پردازش تصویر و سیگنال‌ها، بازشناسی صحبت، تجزیه و تحلیل ریسک، پزشکی، روانشناسی، شیمی، اکولوژی و اقتصاد به وفور یافت می‌شود (فسنقری، 1385).
با دقت در زندگی روزمرّه خواهیم دید که ارزشگذاری گزاره‌ها در مغز انسان و نیز اکثر جملاتی را که در زبان گفتاری به‌کار می‌بریم ذاتاً فازی و مبهم هستند. از این‌رو به‌منظور شبیه سازی و به دست آوردن مدل ریاضی برای منطق زبانی، منطق فازی به ما اجازه می‌دهد به تابع عضویت مقداری بین صفر و یک را نسبت داده، ابهام را جایگزین قطعیت کنیم.
با دانستن اصول اولیه مربوط به منطق قطعی و مجموعه‌های قطعی، با تکیه بر اصول فازی، به تعریف منطق و مجموعه‌های فازی می‌پردازیم. به‌گونه ای که روابط و تعاریف مجموعه‌های فازی در حالت خاص باید همان روابط و تعاریف مجموعه‌های قطعی باشد.
اگر X مجموعهی مرجعی باشد که هر عضو آن را با x نمایش دهیم مجموعه فازی A در X به‌صورت زوج‌های مرتب زیر بیان می‌شود:
(3-1)
تابع عضویت و یا درجه‌ی عضویت است که مقدار عددی آن، میزان تعلق x به مجموعه‌ی فازی را نشان می‌دهد. برد این تابع، اعداد حقیقی غیر منفی است که در حالت معمولی به صورت فاصله‌ی بسته‌ی [1و0] در نظر گرفته می‌شود. بدیهی است در صورتی‌که برد این تابع تنها اعداد صفر و یک باشد همان مجموعهی قطعی را خواهیم داشت.
در تمامی کاربردهای فازی به تعریف تابع عضویت نیاز داریم. لذا در ذیل به چند نمونه از توابع عضویت معروف اشاره شده است PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389):
الف) تابع عضویت زنگوله‌ای (گوسی): تابع عضویت زنگوله‌ای برای دو حالت پیوسته و گسسته در شکل (3-1) نشان داده شده و معادله‌ی مربوط به حالت پیوسته در رابطهی (3-2) تعریف شده است:
(3-2) μAxi=11=d(xi-c)2که در آن d پهنای زنگوله، عنصری از مجموعه‌ی مرجع و c مرکز محدوده‌ی عدد فازی است. برای حالت گسسته فرمول خاصی وجود ندارد و تنها پس از رسم نقاط مربوط به عدد فازی، شکلی مشابه با قسمت ب در شکل 3-1، به دست می‌آید.
الف) تابع عضویت زنگوله ای برای حالت پیوسته
ب) تابع عضویت زنگوله ای برای حالت گسسته

c
d
x

c
x
1
1

شکل 3-1 تابع عضویت زنگوله ایب) تابع عضویت مثلثی: تابع عضویت عدد مثلثی (شکل 3-2) با رابطهی زیر تعریف می‌شود:
(3-3) μAx=0 if c-x<b21-2c-xb if c-x>b2a
c
b
x

1

شکل 3-2 تابع عضویت مثلثیج) تابع عضویت ذوزنقه‌ای: تابع عضویت عدد ذوزنقه ای (شکل 3-3) با رابطهی زیر تعریف می‌شود:
(3-4) μAx=x-a1b1-a1 a1≤x≤b11 b1≤x≤b2 x-a2b2-a2 a1≤x≤b10 else

x
1

شکل 3-3 تابع عضویت ذوزنقه ایدر این قسمت عملیات اساسی بر روی چند مجموعه فازی را بیان میکنیم PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389):
الف-مکمل: مکمل مجموعه‌ی فازی A مجموعه‌ی فازی است و تابع عضویت آن بدین شکل تعریف می‌شود.
(3-5) μAx=1-μA(x)ب- اجتماع: با فرض آنکه A و B دو مجموعه‌ی فازی در U باشند، اجتماع دو مجموعه‌ی فازی A و B به صورت ذیل تعریف می‌شود:
(3-6)
ج- اشتراک: با فرض آنکه A و B دو مجموعه‌ی فازی در U باشند، اشتراک دو مجموعه‌ی فازی A و B به صورت ذیل تعریف می‌شود:
(3-7)
به دلیل نوع اظهار نظری که خبرگان امنیت در هنگام جمع آوری اطلاعات مورد نیاز داشتند و به سبب سهولت در جمع آوری اطلاعات مورد نظر، محاسبات ریاضی به کار رفته در طراحی سامانهی خبره تشخیص دامگستری، با استفاده از اعداد ذوزنقه ای صورت گرفته است. لذا در ادامه به تشریح چگونگی عملیات محاسباتی اعداد ذوزنقهای پرداخته شده است (فسنقری، 1385؛ PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I+2KfZgdmK2YjZhtmKPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTM4
NTwvWWVhcj48UmVjTnVtPjE1PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4xNTwvcmVjLW51
bWJlcj48Zm9yZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InpwNXY5enZ6aHNycjI1ZXQ1
OWJ2NXZzbzJwZXZ4ZWRhNTI1eiI+MTU8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFt
ZT0iQm9vayI+NjwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPjxzdHls
ZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+
2YUuINiq2LTZhtmHINmE2Kg8L3N0eWxlPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1
bHQiIHNpemU9IjEwMCUiPiw8L3N0eWxlPjwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5v
cm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgY2hhcnNldD0iMTc4IiBzaXplPSIxMDAlIj7Zhi4g2LXZgdin
2b7ZiNixPC9zdHlsZT48c3R5bGUgZmFjZT0ibm9ybWFsIiBmb250PSJkZWZhdWx0IiBzaXplPSIx
MDAlIj4sPC9zdHlsZT48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9
ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+2K8uINin2YHZitmI2YbZijwvc3R5
bGU+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+LDwvc3R5
bGU+PC9hdXRob3I+PC9hdXRob3JzPjwvY29udHJpYnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPjxzdHls
ZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+
2LPZitiz2KrZheKAjNmH2KfZiiDZgdin2LLZiiDZiCDZg9mG2KrYsdmEINmB2KfYstmKPC9zdHls
ZT48L3RpdGxlPjwvdGl0bGVzPjxlZGl0aW9uPjM8L2VkaXRpb24+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjEzODU8
L3llYXI+PC9kYXRlcz48cHViLWxvY2F0aW9uPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRl
ZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+2KrZh9ix2KfZhjwvc3R5bGU+PC9wdWIt
bG9jYXRpb24+PHB1Ymxpc2hlcj48c3R5bGUgZmFjZT0ibm9ybWFsIiBmb250PSJkZWZhdWx0IiBj
aGFyc2V0PSIxNzgiIHNpemU9IjEwMCUiPtiv2KfZhti02q/Yp9mHINi12YbYudiq2Yog2K7ZiNin
2KzZhyDZhti12YrYsdin2YTYr9mK2YYg2LfZiNiz2Yo8L3N0eWxlPjwvcHVibGlzaGVyPjx1cmxz
PjwvdXJscz48L3JlY29yZD48L0NpdGU+PC9FbmROb3RlPn==
ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48
UmVjTnVtPjE2PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4xNjwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9y
ZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InpwNXY5enZ6aHNycjI1ZXQ1OWJ2NXZzbzJw
ZXZ4ZWRhNTI1eiI+MTY8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFtZT0iQm9vayI+
NjwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPldpbGxpYW0gU2lsZXIg
YW5kIEphbWVzIEouIEJ1Y2tsZXk8L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRp
dGxlcz48dGl0bGU+RnV6enkgZXhwZXJ0IHN5c3RlbXMgYW5kIGZ1enp5IHJlYXNvbmluZzwvdGl0
bGU+PC90aXRsZXM+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjIwMDU8L3llYXI+PC9kYXRlcz48cHVibGlzaGVyPkpv
aG4gd2lsZXkgJmFtcDsgc29ucyxpbmMuPC9wdWJsaXNoZXI+PHVybHM+PC91cmxzPjwvcmVjb3Jk
PjwvQ2l0ZT48Q2l0ZT48QXV0aG9yPlRydWJhdGNoPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTk5NzwvWWVhcj48
UmVjTnVtPjE5PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4xOTwvcmVjLW51bWJlcj48Zm9y
ZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InpwNXY5enZ6aHNycjI1ZXQ1OWJ2NXZzbzJw
ZXZ4ZWRhNTI1eiI+MTk8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFtZT0iQm9vayI+
NjwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPlJpemEgQy4gQmVya2Fu
IFNoZWxkb24gTC4gVHJ1YmF0Y2g8L2F1dGhvcj48L2F1dGhvcnM+PC9jb250cmlidXRvcnM+PHRp
dGxlcz48dGl0bGU+RnV6enkgU3lzdGVtcyBEZXNpZ24gUHJpbmNpcGxlczogQnVpbGRpbmcgRnV6
enkgSWYtVGhlbiBSdWxlczwvdGl0bGU+PC90aXRsZXM+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjE5OTc8L3llYXI+
PC9kYXRlcz48cHVibGlzaGVyPklFRUUgUHJlc3M8L3B1Ymxpc2hlcj48dXJscz48L3VybHM+PC9y
ZWNvcmQ+PC9DaXRlPjxDaXRlPjxBdXRob3I+2KfZgdmK2YjZhtmKPC9BdXRob3I+PFllYXI+MTM4
NTwvWWVhcj48UmVjTnVtPjE1PC9SZWNOdW0+PHJlY29yZD48cmVjLW51bWJlcj4xNTwvcmVjLW51
bWJlcj48Zm9yZWlnbi1rZXlzPjxrZXkgYXBwPSJFTiIgZGItaWQ9InpwNXY5enZ6aHNycjI1ZXQ1
OWJ2NXZzbzJwZXZ4ZWRhNTI1eiI+MTU8L2tleT48L2ZvcmVpZ24ta2V5cz48cmVmLXR5cGUgbmFt
ZT0iQm9vayI+NjwvcmVmLXR5cGU+PGNvbnRyaWJ1dG9ycz48YXV0aG9ycz48YXV0aG9yPjxzdHls
ZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+
2YUuINiq2LTZhtmHINmE2Kg8L3N0eWxlPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1
bHQiIHNpemU9IjEwMCUiPiw8L3N0eWxlPjwvYXV0aG9yPjxhdXRob3I+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5v
cm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgY2hhcnNldD0iMTc4IiBzaXplPSIxMDAlIj7Zhi4g2LXZgdin
2b7ZiNixPC9zdHlsZT48c3R5bGUgZmFjZT0ibm9ybWFsIiBmb250PSJkZWZhdWx0IiBzaXplPSIx
MDAlIj4sPC9zdHlsZT48L2F1dGhvcj48YXV0aG9yPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9
ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+2K8uINin2YHZitmI2YbZijwvc3R5
bGU+PHN0eWxlIGZhY2U9Im5vcm1hbCIgZm9udD0iZGVmYXVsdCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+LDwvc3R5
bGU+PC9hdXRob3I+PC9hdXRob3JzPjwvY29udHJpYnV0b3JzPjx0aXRsZXM+PHRpdGxlPjxzdHls
ZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRlZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+
2LPZitiz2KrZheKAjNmH2KfZiiDZgdin2LLZiiDZiCDZg9mG2KrYsdmEINmB2KfYstmKPC9zdHls
ZT48L3RpdGxlPjwvdGl0bGVzPjxlZGl0aW9uPjM8L2VkaXRpb24+PGRhdGVzPjx5ZWFyPjEzODU8
L3llYXI+PC9kYXRlcz48cHViLWxvY2F0aW9uPjxzdHlsZSBmYWNlPSJub3JtYWwiIGZvbnQ9ImRl
ZmF1bHQiIGNoYXJzZXQ9IjE3OCIgc2l6ZT0iMTAwJSI+2KrZh9ix2KfZhjwvc3R5bGU+PC9wdWIt
bG9jYXRpb24+PHB1Ymxpc2hlcj48c3R5bGUgZmFjZT0ibm9ybWFsIiBmb250PSJkZWZhdWx0IiBj
aGFyc2V0PSIxNzgiIHNpemU9IjEwMCUiPtiv2KfZhti02q/Yp9mHINi12YbYudiq2Yog2K7ZiNin
2KzZhyDZhti12YrYsdin2YTYr9mK2YYg2LfZiNiz2Yo8L3N0eWxlPjwvcHVibGlzaGVyPjx1cmxz
PjwvdXJscz48L3JlY29yZD48L0NpdGU+PC9FbmROb3RlPn==
ADDIN EN.CITE.DATA تشنه لب و همکاران، 1389).
اگر A و B دو عدد فازی ذوزنقهای به شکل زیر باشند:
(3-8) A1=a11,b11,b21,a21 , A2=(a12,b12,b22,a22)آنگاه داریم:
الف- جمع اعداد فازی:
(3-9) A1+A2=(a11+a12,b11+b12,b21+b22,a21+a22)ب- ضرب عدد حقیقی در عدد ذوزنقه ای: حاصلضرب عدد ذوزنقه ای A در عدد حقیقی r نیز عددی ذوزنقه ای است.
(3-10) rA=(ra1,rb1,rb2,ra2) ج- تقسیم عدد ذوزنقه ای بر عددی حقیقی: این عملیات به صورت ضرب A در تعریف می‌شود، مشروط بر آنکه باشد.
(3-11) Ar=(a1r, b1r,b2r,a2r)3-3- سامانهی فازیسامانه، مجموعهای از اجزا است که برای رسیدن به هدف معیّنی گرد هم جمع آمده اند؛ به‌طوری‌که باگرفتن ورودی و انجام پردازش بر روی آن، خروجی مشخصی را تحویل می‌دهد (Wasson, 2006).
سامانه‌های فازی، سامانه‌هایی «دانش-بنیاد» یا «قاعده-بنیاد» هستند. قلب هر سامانهی فازی پایگاه قواعدِ آن است که از قواعد «اگر-آنگاه» فازی تشکیل شده استPEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE PEVuZE5vdGU+PENpdGU+PEF1dGhvcj5CdWNrbGV5PC9BdXRob3I+PFllYXI+MjAwNTwvWWVhcj48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ADDIN EN.CITE.DATA (تشنه لب و همکاران، 1389، ص113). قاعدهی اگر-آنگاه فازی، عبارتی متشکل از دو بخش «اگر» و «آنگاه» است که در آنها مقدار متغیر فازی با استفاده از توابعِ عضویت مشخص شده‌اند. به‌عنوان مثال می‌توان قاعده فازی ذیل را مطرح کرد:
« اگر سرعت خودرو بالا است، آنگاه نیروی کمتری به پدال گاز وارد کنید. »
که کلمات بالا و کم توسط توابعِ عضویت نشان داده شده در شکل 3-4، مشخص شده‌اند.
45
55
65
1
سرعت (متر/ثانیه)
تابعِ عضویت "بالا"
1
نیروی پدال
تابعِ عضویت "کم"
4
7
10
الف- تابعِ عضویت واژه بالا
الف- تابعِ عضویت واژه کم

شکل 3-4 تابع عضویت برای واژه "بالا" و "کم" در مثال اتومبیلحداکثر تعداد قواعد فازی در پایگاه قواعد فازی برای سامانهای که از دو ورودی تشکیل شده است و مقادیر آنها به‌صورت واژگان زبانی بیان می‌شود برابر m×n (حاصل‌ضرب تعداد واژگان زبانی ورودی) است که برای به دست آوردن l خروجیِ متفاوت (l<m×n) به‌عنوان نتیجه یا خروجی سامانه، مورد استفاده قرار می‌گیرند. قواعد این سامانه را می‌توان در جدولی مانند جدول 3-1، جمع آوری کرده و به عنوان پایگاه قواعد سامانه استفاده کرد. در این جدول فرض بر آن بوده است که در تعیین قواعد، متغیر اول یا A از n واژه‌ی زبانی و B نیز از m واژه‌ی زبانی تشکیل یافته اند.
مشابه شکل 3-5، با قرار دادن یک فازی‌ساز در ابتدای ورود متغیرها برای تبدیلشان به مجموعه‌های فازی و استفاده از وافازی‌ساز در انتهای خروجی سامانه برای تبدیل مجموعه‌های فازی به متغیر‌هایی با مقادیرِ حقیقی، می‌توان سامانهی فازی با فازی‌ساز و وافازی‌ساز را ایجاد کرد (Filev and Yager,1993).
جدول 3-1 پایگاه قواعد سامانه با دو متغیر ورودی ... ... ... ...
... ... ... ... ...
... ... ... ... ...

شکل 3-5 ساختار اصلی سامانهی فازی با فازی‌ساز و نافازی‌سازسامانهی خبرهی فازی برای تشخیص دامگستری، اطلاعات را در قالب عدد دریافت کرده و خروجی‌ای هم که به کاربران تحویل می‌دهد در قالب عدد است لذا از سامانهی فازی در شکل 3-5 پیروی می‌کند و دانش خبرگان را در قالب گزاره‌های فازی مورد استفاده قرار می‌دهد.3-4- نظریهی مجموعههای ژولیدهدر سال 1982 نظریهی مجموعههای ژولیده توسط پاولاک به عنوان تعمیمی از نظریهی مجموعهها برای مطالعهی سامانههای هوشمند با اطلاعات ناکافی و نادقیق ارائه گردید. این نظریه، مشترکات زیادی با نظریهی گواه و نظریهی مجموعههای فازی دارد. در سالهای اخیر روشهای زیادی برای درک و بهکارگیری دانش ناکامل ارائه شده است. یکی از موفقترین این روشها، نظریهی مجموعههای فازی است. نظریهی مجموعههای ژولیده، رویکرد ریاضی دیگری برای حل این مسئله است و همچون فازی با مسائل شامل عدم قطعیت و ابهام سر و کار دارد. نظریهی مجموعههای فازی و مجموعههای ژولیده نه رقیب که مکمل یکدیگر هستند (Dubois and P--e, 1992; Pawlak, 1995).
مجموعهی ژولیده، تقریبی از یک مفهوم مبهم به کمک یک زوج مفهوم صریح به نام «تقریب بالا» و «تقریب پایین» است. هر زیرمجموعهی دلخواه از مجموعهی مرجع، بین تقریبهای پایین و بالای خود قرار میگیرد، به این معنی که هر عنصر در تقریب پایین، لزوماً عضوی از مجموعه خواهد بود، ولی عناصر تقریب بالا، ممکن است عضو مجموعه نباشند. نظریهی مجموعههای ژولیده برای حذف ویژگیهای دارای افزونگی از مجموعههای دادهای با مقادیر گسسته، به کار میرود (Jensen and Shen, 2004).
مفاهیم اصلی در نظریهی مجموعههای ژولیده عبارتند از (Wang and Zhou, 2009):
الف- سامانهی اطلاعاتی/ تصمیم: سامانهی اطلاعاتیِ مجموعه، به صورت چهارتایی S=<U,A=C∪D,Vaa∈At,faa∈At) تعریف میشود که در آن U مجموعهی غیرتهی از موضوعات، A مجموعه غیرتهی از ویژگیها است که شامل دو زیرمجموعه C مجموعه ویژگیهای شرایط و D مجموعه ویژگیهای تصمیم میباشد، Va مجموعه غیرتهی از مقادیر برای هر ویژگی و fa:U→2va یک تابع اطلاعات برای ویژگی a∈A میباشد. سامانهی اطلاعاتی ابزار مناسبی برای نمایش موضوعات برحسب مقادیرشان است.
ب- عدم تمایز: نسبت به یک ویژگی دلخواه a∈A یک رابطه Ra به صورت زیر داده شده است:
(3-12) ∀x,y∈UxRay ⇔fax=fa(y)یعنی دو موضوع از دید ویژگی a نامتمایز نامیده میشوند، اگر و تنها اگر دقیقاً مقادیر مشابهی داشته باشند. Ra یک رابطه همارزی است که خواص بازتابی، تقارن و تعدی آن بلافاصله از تعریف نتیجه میشود. برای یک زیرمجموعه از ویژگیها مانند P⊆A این تعریف را میتوان تعمیم داد:
(3-13) ∀x,y∈UxRPy ⇔∀a∈Pfax=fa(y)برای عنصر x∈U کلاس همارزی توسط رابطه INDP=yxRPy تعریف میشود. افراز مجموعه مرجع U که توسط رابطه RP تولید میشود را با U/Pنمایش میدهیم.
ج- تقریبهای پایین و بالا و نواحی مثبت، منفی و مرزی: برای هر زیرمجموعه X⊆U، تقریبهای پایین و بالا به صورت زیر ساخته میشود:
(3-14) PX=x[x]P⊆XPX=x[x]P∩X≠∅فرض کنید P و Q روابط همارزی روی U باشند، نواحی مثبت، منفی و مرزی به ترتیب به صورت زیر تعریف میشوند:
(3-15) POSPQ=X∈U/QPX, NEGPQ=U-X∈U/QPX,BND=X∈U/QPX-X∈U/QPX.ناحیه مثبت شامل تمام موضوعاتی از Uاست که با استفاده از دانش موجود در ویژگیهای P میتوانند در کلاسهای U/Q طبقهبندی شوند. ناحیه مرزی شامل تمام موضوعاتی است که با احتمال و نه با قطعیت قابل طبقهبندی هستند و ناحیه منفی مجموعهای از ویژگیها است که نمیتوانند در کلاسهای U/Q طبقهبندی شوند. شکل 3-6 نمایشی از این نواحی را برای مجموعه Xنمایش میدهد.

شکل 3-6 نواحی مثبت، منفی، مرزی و تقریبهای مجموعه3-5- انتخاب ویژگیاغلب ویژگیهای زیادی در یک پایگاهداده وجود دارد. طبعاً انتظار میرود هرچه ویژگیهای بیشتری در نظر گرفته میشوند، اطلاعات کاملتری برای دستهبندی داشته باشیم. اما اگر همزمان با افزودن هر ویژگی، حجم مجموعه دادهی آموزشی زیاد نشود، این برداشت صحیح نخواهد بود. به این وضعیت اصطلاحاً «دردسر ابعادی» گفته میشود. در مجموعههای دادهای با ابعاد بالا، بیشتر ممکن است حالتی پیش بیاید که در آن دادهکاوی الگوهای نادرستی را پیدا کند که عمومیت ندارند (Jensen, 2005).
مدیریت دانش، عنصر کلیدی در استخراج ارزش است. فرایند کشف دانش به ویژه کشف دانش در یک پایگاهداده، موضوع مهمی است. این فرایند از مراحل زیر تشکیل شده است (Düntsch, 2000):

—d1221

2-2-5-1- مرور ادبیات مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم26
2-2-5-2- مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم29
2-3- نظریه صف35
2-3-1- مشخصات صف36
2-3-2- قانون لیتِل38
2-3-3- صف M/M/139
2-4- مسائل بهینه سازی چندهدفه40
2-4-1- فرمول بندی مسائل بهینه سازی چندهدفه40
2-4-2- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک41
2-4-2-1- الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب42
2-4-2-2- الگوریتم NSGA-II محدود شده45
2-4-2-3- الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب46
2-4-3- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای سیستم ایمنی مصنوعی49
2-4-3-1- سیستم ایمنی مصنوعی49
2-4-3-1-1- مفاهیم ایمنی49
2-4-3-1-2- ایمنی ذاتی51
2-4-3-1-3- ایمنی اکتسابی51
2-4-3-1-4- تئوری شبکه ایمنی52
2-4-3-1-5- الگوریتم ایمنی مصنوعی53
2-4-3-1-6- سیستم ایمنی مصنوعی و مسائل بهینه سازی چندهدفه54
2-4-3-2- الگوریتم MISA56
2-4-3-3- الگوریتم VIS61
2-4-3-4- الگوریتم NNIA64
2-5- روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه67
2-5-1- فاصله نسلی68
2-5-2- درجه توازن در رسیدن همزمان به اهداف69
2-5-3- مساحت زیر خط رگرسیون70
2-5-4- تعداد جواب‌های غیرمغلوب نهائی71
2-5-5- فاصله گذاری71
2-5-6- گسترش72
2-5-7- سرعت همگرائی73
2-5-8- منطقه زیر پوشش دو مجموعه73
2-6- جمع بندی74
فصل سوم: مدل سازی مسأله و توسعه الگوریتم‌ها76
3-1- مسأله موردتحقیق77
3-2- طراحی الگوریتم‌ها81
3-2-1- تطبیق الگوریتم‌ها با مسئله موردبررسی81
3-2-1-1- ساختار حل‌ها81
3-2-1-2- معیار توقف82
3-2-2- تطبیق الگوریتم NSGA-II برای مسئله موردبررسی83
3-2-3- تطبیق الگوریتم CNSGA-II برای مسئله موردبررسی84
3-2-4- تطبیق الگوریتم NRGA برای مسئله موردبررسی85
3-2-5- تطبیق الگوریتم MISA برای مسئله موردبررسی85
3-2-6- تطبیق الگوریتم VIS برای مسئله موردبررسی85
3-2-7- تطبیق الگوریتم NNIA برای مسئله موردبررسی86
فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده‌ها87
4-1- تولید مسأله نمونه88
4-2- اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌ها براساس معیارها89
4-3- تجزیه و تحلیل نتایج92
فصل پنجم: نتیجه گیری و مطالعات آتی100
5-1- نتیجه گیری101
5-2- مطالعات آتی102
فهرست منابع و مراجع103
پیوست الف: محاسبه معیارهای هشت گانه برای الگوریتم های استفاده شده105
پیوست ب: نمودارهای بدست آمده از تجزیه و تحلیل نتایج113
پیوست ج: یک نمونه مسئله حل شده توسط الگوریتم NSGA-II118
پیوست د: کد برنامه نویسی الگوریتم NSGA-II در محیط MATLAB123

فهرست اشکال
شکل 2-1- مدل پایه‌ای صف36
شکل 2-2- مجموعه حل‌های غیرمغلوب41
شکل 2-3- نمایشی از نحوه عملکرد NSGA-II43
شکل2-4- الگوریتم NRGA47
شکل 2-5- سلول B، آنتی ژن، آنتی بادی، اپیتوپ، پاراتوپ و ادیوتوپ50
شکل 2-6- فلوچارت الگوریتم MISA57
شکل 2-7- یک شبکه تطبیقی برای رسیدگی به حافظه ثانویه60
شکل 2-8- فلوچارت الگوریتم VIS62
شکل 2-9- تکامل جمعیت NNIA65
شکل 2-10- نمایش حل‌های مناسب69
شکل 2-11- مساحت زیر خط رگرسیون70
شکل 2-12- بیشترین گسترش73
شکل 3-1- مکانیسم عملگر تقاطع83
شکل 4-1- نمودار همگرایی الگوریتم‌ها براساس شاخص MID90
شکل 4-2- نتیجه بدست آمده از آنالیز واریانس برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب94
شکل 4-3- نتیجه بدست آمده از آزمون توکی برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب95
شکل 4-4- نتیجه به دست آمده از آنالیز واریانس برای تعداد جواب‌های غیرمغلوب97

فهرست جداول
جدول 4-1- مشخصات هر نمونه88
جدول 4-2- گروه بندی الگوریتم‌ها براساس معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب96
جدول 4-3- مقایسه الگوریتم‌ها ازنظر معیارهای مختلف و در حالت‌های گوناگون98
جدول 4-4- متوسط معیارهای الگوریتم‌ها و رتبه بندی الگوریتم‌ها براساس آن99
4221207272
82867519050 1
00 1

تعریف مسأله

1-1- مقدمه
با رشد روز افزون معاملات تجاری در سطح جهان و در سال‌های اخیر، ظهور پدیده تجارت الکترونیک و بانکداری الکترونیک به عنوان بخش تفکیک ناپذیر از تجارت الکترونیک مطرح شد. بانکداری الکترونیک اوج استفاده از فناوری انفورماتیک و ارتباطات و اطلاعات برای حذف دو قید زمان و مکان از خدمات بانکی است. ضرورت یک نظام بانکی کارامد برای حضور در بازارهای داخلی و خارجی ایجاب می‌کند تا بانکداری الکترونیک نه به عنوان یک انتخاب، بلکه ضرورت مطرح شود. امروزه پایانه فروش، پایانه شعب، دستگاه‌های خودپرداز و ... نماد بانکداری الکترونیک است و یافتن مکان بهینه برای این پایانه‌ها و دستگاه‌ها می‌تواند نقش مهمی در حضور یک بانک یا مؤسسه در بازارهای داخلی و خارجی داشته باشد [1].
1-2- مکانیابی تسهیلات
فرض کنید که یک شرکت رسانه‌ای می‌خواهد که ایستگاه‌های روزنامه را در یک شهر ایجاد کند. این شرکت در حال حاضر جایگاه‌هایی را به صورت بالقوه در شهرهای همسایه اش مشخص کرده‌است و هزینه ایجاد و نگهداری یک جایگاه را می‌داند. همچنین فرض کنید که تقاضای روزنامه در هر شهر همسایه مشخص است. اگر این شرکت بخواهد تعدادی از این ایستگاه‌ها را ایجاد کند، باتوجه به مینیمم کردن کل هزینه‌های ایجاد و نگهداری این ایستگاه‌ها و همچنین متوسط مسافت سفر مشتریان، این ایستگاه‌ها در کجا باید واقع شوند؟
سؤال قبل یک مثال از مسأله مکانیابی تسهیلات بود. مکانیابی تسهیلات یعنی اینکه مجموعه‌ای از تسهیلات (منابع) را به صورت فیزیکی به گونه‌ای در یک مکان قراردهیم که مجموع هزینه برآورده کردن نیازها (مشتریان) باتوجه به محدودیت‌هایی که سر راه این مکانیابی قرار دارد، مینیمم گردد.
از سالهای 1960 به این طرف مسائل مکانیابی یک جایگاه ویژه‌ای را در حیطه تحقیق در عملیات اشغال کرده‌اند. آنها وضعیت‌های مختلفی را درنظر گرفته‌اند که می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد: تصمیم گیری در مورد مکان کارخانجات، انبارها، ایستگاه‌های آتش نشانی و بیمارستان‌ها.
به طور اساسی، یک مسأله مکانیابی بوسیله چهار عنصر زیر توصیف می‌شود:
مجموعه‌ای از مکانها که در آن‌ها، تسهیلات ممکن است ایجاد یا باز شوند. برای هر مکان نیز بعضی اطلاعات درمورد هزینه ساخت یا باز نمودن یک تسهیل در آن مکان مشخص می‌شود.
مجموعه‌ای از نقاط تقاضا (مشتریان) که برای سرویس دهی به بعضی از تسهیلات اختصاص داده شوند. برای هر مشتری، اگر بوسیله یک تسهیل معینی خدمت‌رسانی شود، بعضی اطلاعات راجع به تقاضایش و درمورد هزینه یا سودش بدست می‌آید.
لیستی از احتیاجات که باید بوسیله تسهیلات بازشده و بوسیله تخصیص نقاط تقاضا به تسهیلات برآورده شود.
تابعی از هزینه یا سودهایی که به هر مجموعه از تسهیلات اختصاص پیدا می‌کند.
پس هدف این نوع مسائل، پیدا کردن مجموعه‌ای از تسهیلات است که باید باتوجه به بهینه کردن تابع مشخصی باز شوند.
مدل‌های مکانیابی در یک زمینه گسترده از کاربردها استفاده می‌شود. بعضی از این موارد شامل موارد ذیل است: مکانیابی انبار در زنجیره تأمین برای مینیمم کردن متوسط زمان فاصله تا بازار؛ مکانیابی سایت‌های مواد خطرناک برای مینیمم کردن درمعرض عموم قرار گرفتن؛ مکانیابی ایستگاه‌های راه آهن برای مینیمم کردن تغییرپذیری زمان بندی‌های تحویل بار؛ مکانیابی دستگاه‌های خودپرداز برای بهترین سرویس دهی به مشتریان بانک و مکانیابی ایستگاه‌های عملیات تجسس و نجات ساحلی برای مینیمم کردن ماکزیمم زمان پاسخ به حادثه‌های ناوگان دریایی. با اینکه این پنج مسأله توابع هدف مختلفی دارند، همه این مسائل در حوزه مکانیابی تسهیلات واقع می‌شوند. درواقع، مدل‌های مکان‌یابی تسهیلات می‌توانند در موارد ذیل متفاوت باشند: توابع هدفشان، معیارهای فاصله‌ای که به کار می‌برند، تعداد و اندازه تسهیلاتی که قرار است مکانیابی شوند و چندین معیار تصمیم گیری مختلف دیگر. بسته به کاربرد خاص هر مسأله، درنظرگرفتن این معیارهای مختلف در فرموله کردن مسأله، منتهی به مدل‌های مکانیابی بسیار متفاوتی خواهدشد.
1-3- بیان مسأله
هدف از اجرای این تحقیق، مکان‌یابی سیستم‌های خدمات رسانی ثابت با ظرفیت خدمت محدود می‌باشد. یعنی دستگاه‌های خدمت‌رسان به چه تعداد و در چه محل‌هایی استقرار یابند و چه مراکز تقاضایی به این دستگاههای خدمت‌رسان تخصیص یابند. در چنین سیستم‌هایی، زمانی که برای انجام سرویس موردنیاز است تصادفی است و همچنین تقاضای انجام خدمت در نقاط تصادفی از زمان می‌رسند که این تقاضا از جمعیت بزرگی از مشتریان سرچشمه می‌گیرد و معمولاً این سرویس‌دهی در نزدیک ترین تسهیل انجام می‌شود. چنین سیستم‌های خدمت‌رسانی، سیستم‌های صف را تشکیل می‌دهند. مدل‌های مختلفی برای حل این مسائل مکان‌یابی سیستم صف ارائه شده‌است.
دو ناحیه کاربردی وجود دارد که ما با این مدل‌ها روبه رو می‌شویم [4]: اولی در طراحی سیستم ارتباط کامپیوتری مانند اینترنت می‌باشد. در یک سیستم ارتباط کامپیوتری، ترمینال‌های مشتری (کاربران اینترنت) به کامپیوترهای میزبان (سرورهای پروکسی، سرورهای آینه) وصل می‌شوند که قابلیت پردازش بالا و/یا پایگاه داده‌های بزرگ میزبان دارند. زمانی که طول می‌کشد تا سرور درخواست را پردازش کند بستگی به سرعت پردازش سرور و و نوع درخواست دارد که آن هم تصادفی است. زمانی که مشتری برای پاسخ سرور منتظر می‌ماند نیز بستگی به تعداد و اندازه درخواست‌های داده‌ای است که در حال حاضر در صف هستند. به طور کلی، درخواست‌های مشتری‌ها به نزدیکترین سرور وصل می‌شود. این مکان و ظرفیت سرورها، پارامترهای طراحی بحرانی هستند. این انتخاب پارامترها تأثیری قابل توجه روی کیفیت خدمات دارد، به طوری که بوسیله یک مشتری درک می‌شود.
کاربرد دوم شامل طراحی یک سیستم دستگاه خودپرداز برای بانک است. مشتری‌ها به صورت تصادفی به یک دستگاه خودپرداز می‌رسند. اگر هنگامی‌که آن‌ها می‌رسند، دستگاه آزاد باشد، آن‌ها بلافاصله سرویس دهی می‌شوند. در غیر این صورت ، آن‌ها به صف می‌پیوندند یا آن جا را ترک می‌کنند. زمان تصادفی که یک مشتری در یک دستگاه سپری می‌کند بستگی به تعداد و نوع تراکنشی (مثلاً مانده حساب، دریافت وجه، انتقال وجه و غیره) دارد که او انجام می‌دهد. منبع قابل توجه دیگر زمان مشتری در یک دستگاه، شامل تأخیر ارسال در مدت شبکه ارتباط بانک است. از آن جا که دستگاه‌ها ثابت هستند، مشتری‌ها باید به یک مکان خودپرداز مراجعه کنند تا یک تراکنش را انجام دهند. گاهی اوقات، مردم در طول مسیر خود (مثلاً از خانه به محل کار) برای استفاده از یک دستگاه خودپرداز به آن مراجعه می‌کنند؛ گاهی اوقات هم، آن‌ها آن را طبق یک مسیر از پیش برنامه‌ریزی‌شده (مثلاً مسیر روزانه بین خانه و کار) استفاده می‌کنند. به طور کلی، آن‌ها از تسهیل با کمترین هزینه قابل‌دسترس استفاده می‌کنند. برای مثال، هنگامی‌که هزینه‌ها بوسیله مسافت سفر تعیین می‌شود، مشتری‌ها نزدیکترین تسهیل به محل کار/خانه یا نزدیکترین مسیر روزانه شان را انتخاب می‌کنند. ما فرض می‌کنیم که مشتری‌ها هیچ اطلاعی از تأخیرات دستگاه‌های خودپرداز ندارند و از این رو نزدیکترین تسهیل را برای درخواست سرویسشان انتخاب می‌کنند.
فرضیاتی که برای این مسأله درنظر گرفته می‌شود به شرح زیر می‌باشد:
گره مشتری وجود دارد که هر یک درخواستی را برای سرویس ایجادمی‌کند؛
تعداد درخواست‌ها در واحد زمان، یک جریان پوآسن مستقل را تشکیل می‌دهند؛
گره خدمت‌رسان بالقوه وجود دارد؛
مشتریان از مراکز تقاضا به سمت مکان این دستگاه‌ها حرکت می‌کنند؛
هر جایگاه خدمت فقط یک خدمت دهنده دارد؛
زمان سرویس یک دستگاه به صورت تصادفی و توزیع نمایی دارد؛
مکان دستگاه‌ها ثابت هستند؛
مشتری‌ها بوسیله نزدیکترین دستگاه خودپرداز خدمت‌رسانی می‌شوند؛
میزان زمان انتظار مشتریان در صف نباید از یک حد ازپیش تعیین شده، فراتر رود؛
ماکزیمم تعداد دستگاه‌های خدمت‌رسان از قبل تعریف شده‌است.
در مسائل مکان‌یابی تک هدفه، هدف مسأله معمولاً هزینه یا پوشش بوده‌است، امّا در مسائل چندهدفه، حداقل یک هدف دیگر وجود دارد که باتوجه به طبیعت این گونه مسائل، با هدف اوّلی درتضاد است.
براین اساس، ما مروری بر روی اهدافی که در مسائل مکان‌یابی چندهدفه توسعه یافته می‌کنیم. این اهداف می‌توانند به صورت زیر توصیف شوند:
هزینه: انواع مختلفی از هزینه وجود دارد. این انواع می‌توانند به دو قسمت ثابت و متغیر تقسیم شوند. هزینه‌های ثابت شامل هزینه شروع و نصب به همراه سرمایه گذاری می‌باشد. هزینه‌های متغیر می‌تواند هزینه حمل و نقل، عملیات، تولید، خدمات، توزیع، تدارکات، دفع پسماند، نگهداری و محیطی باشد. هزینه حمل و نقل بیشترین و هزینه نصب بعد از آن قرار دارد. مسائل مختلفی از یک معیار «هزینه کل» استفاده کرده‌اند که شامل همه هزینه‌ها تحت یک هدف می‌شود.
ریسک‌های محیطی: این هدف شامل ریسک حمل و نقل، ریسک طبیعی، دفع پسماند یا ریسک رفتاری، یا «اثرات نامطلوب» عمومی است که جایگاه بزرگی دارد. به هر حال نسبت ریسک محیطی در مسائل مکان‌یابی کمتر از دیگر هزینه‌هاست.
پوشش: تقریبا مجموعه کامل مسائل مکان‌یابی درباره پوشش مسافت، زمان، مبلغ و یا حتی انحراف پوشش است. اگرچه بسیاری از مسائل از مسافت و پوشش جمعیّت به عنوان هدفشان استفاده می‌کنند، اما در بعضی مسائل نیز زمان مهّم است.
مفهوم تساوی نیز در این طبقه قرار می‌گیرد، زیرا این نوع مسائل، روشی منصفانه در برخورد با مسأله پوشش دارند.
سطح و کارائی خدمت: در این طبقه، هدف سطح سرویس به همراه کارائی قرارمی‌گیرد.
سود: بعضی مسائل به سود خالص (تفاوت بین سودها و هزینه‌ها) علاقمندند.
اهداف دیگر: بعضی اهداف دیگر که در مسائل مکان‌یابی استفاده می‌شوند، مانند دستیابی به منابع به همراه ریسک‌های سیاسی و اجتماعی که نمی‌توانند در دیگر دسته‌ها قرار بگیرند.
سه هدف برای مسأله موردنظر ما درنظر گرفته شده‌است که هدف اول، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان درحال سفر؛ هدف دوم، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان در حال انتظار و هدف سوم، ماکزیمم کردن مجموع کارکرد دستگاه‌ها در واحد زمان می‌باشد.
1-4- روش حل
به طور کلی مسائل مکانیابی تسهیلات اصولاً NP-Hardهستند و بعید است بدون کاربرد الگوریتم‌های فراابتکاری بتوان حلّی بهینه را در زمان معقول پیدا کرد و زمان محاسباتی نیز با توجه به اندازه مسأله به صورت نمایی افزایش می یابد.
مسائل بهینه یابی چندهدفه، به طور کلی با یافتن حل‌های بهینه پارتو یا حل‌های مؤثّر کارمی‌کنند. چنین حل‌هایی غیرمغلوب هستند، یعنی هنگامی‌که همه اهداف درنظر گرفته شوند، هیچ حل دیگری برتر از آن‌ها نیست. بیشترین روش‌هایی که برای حل مسائل بهینه سازی چندهدفه به کار می‌روند، روشهای ابتکاری و فراابتکاری هستند.
برای مسائلی که در کلاس NP-Hard قرار می گیرند، تاکنون روش‌های دقیقی که بتواند در حالت کلی و در زمانی معقول به جواب دست یابد توسعه داده نشده‌است. از این رو روش‌های ابتکاری و فراابتکاری مختلفی را برای حل این دسته از مسائل به کار می برند تا به جواب‌های بهینه یا نزدیک به بهینه دست یابند.
در این تحقیق سعی شده‌است که از چندین الگوریتم بهینه سازی چندهدفه استفاده شود. الگوریتم NSGA-II به این خاطر انتخاب شده‌است که این الگوریتم در بسیاری از مقالات به عنوان الگوریتم مرجع مقایسه گردیده‌است. الگوریتم CNSGA-II نیز به این علت انتخاب شده‌است که روشی مناسب برای برخورد با محدودیت‌های حل مسأله ارائه می‌کند. چون باتوجه به ماهیت مسأله، چندین محدودیت سر راه حل مسأله ایجاد شده‌است که راهکار مناسبی برای رسیدگی به این محدودیت‌ها ایجاب می‌کند. الگوریتم NRGA نیز چون جزء جدیدترین الگوریتم‌های ارائه شده در زمینه بهینه سازی چندهدفه می‌باشد مورداستفاده قرار گرفته‌است. در سال‌های اخیر، الگوریتم‌های بهینه سازی مبتنی بر ایمنی مصنوعی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌است که به همین علت، ما در این تحقیق سعی بر آن داریم که از کارآمدترین این الگوریتم‌ها استفاده کنیم. از میان الگوریتم‌های چندهدفه ایمنی، ما از MISA، VIS و NNIA استفاده کرده ایم که در ادامه و در بخش‌های بعدی به نتایج خوبی که دراثر استفاده از این الگوریتم‌ها بدست می‌آید، اشاره می‌کنیم.
1-5- اهمیت و ضرورت تحقیق
امروزه پایانه فروش، پایانه شعب، دستگاه‌های خودپرداز و ... نماد بانکداری الکترونیک است و یافتن مکان بهینه برای این پایانه‌ها و دستگاه‌ها می‌تواند نقش مهمی در حضور یک بانک یا مؤسسه در بازارهای داخلی و خارجی داشته باشد.
در این تحقیق سعی شده‌است که محدودیت‌ها و چالش‌های فراروی این مسأله در دنیای واقعی تا حد ممکن درنظر گرفته شود. به همین منظور محدودیت‌هایی ازقبیل ماکزیمم دستگاه خدمت‌رسانی که می‌تواند به کار گرفته شود و حدّ بالای زمان انتظار برای مشتریان منظور شده‌است. همچنین به‌دلیل اینکه یک هدف، پاسخگوی انگیزه ایجاد شده برای انجام این طرح نمی‌باشد، این مسأله به صورت یک مسأله چند هدفه درنظر گرفته شده‌است تا به دنیای واقعی هر چه نزدیکتر گردد تا در درجه اول سود بانک یا مؤسسه ازطریق انتخاب بهینه دستگاه‌های خودپرداز افزایش یابد و در درجه دوم رضایت مشتریان جلب گردد، به صورتی که هم پوشش مناسب برای خدمت‌رسانی داده شود و هم مدت زمان خدمت‌رسانی به مشتریان حداقل گردد.
1-6- اهداف تحقیق
اهدافی که برای اجرای این تحقیق درنظر گرفته شده‌است عبارتند از:
مروری بر مدل‌های مکانیابی تسهیلات به صورت کلّی
مروری بر مدل‌های مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم
بهینه نمودن استفاده از دستگاه‌های‌های خدمت‌رسان؛ یعنی دستگاه‌های خدمت‌رسان به چه تعداد و در چه محل‌هایی استقرار یابند و چه مراکز تقاضایی به این دستگاههای خدمت‌رسان تخصیص یابند، به‌صورتی که هم رضایت مشتریان جلب شود (این هدف را به صورت کمینه کردن مجموع زمان خدمت‌رسانی به مشتریان که شامل زمان سفر مشتریان از مراکز تقاضا به مراکز خدمت‌رسانی و زمان انتظار آنها برای خدمت‌رسانی درنظر گرفته ایم) و هم مجموع کارکرد دستگاه‌ها بیشینه گردد.
تطبیق الگوریتم‌های مختلف با مسئله مورد بررسی
تجزیه و تحلیل الگوریتم‌های مختلف با استفاده از روشهای مقایسه الگوریتم‌ها
1-7- جمع بندی
مسأله مکانیابی تسهیلات در حالت کلی به عنوان یک مسأله NP-Hard شناخته می‌شود. به‌خصوص در حالتی که محدودیت‌های دیگری نظیر محدودیت انتظار مشتریان در صف و محدودیت در تعداد تسهیلات باز شده نیز مطرح باشد، پیچیدگی این مسأله چندین برابر می‌شود.
هدف اول، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان درحال سفر؛ هدف دوم، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان در حال انتظار و هدف سوم، ماکزیمم کردن مجموع کارکرد دستگاه‌ها در واحد زمان می‌باشد.
پایان نامه دارای ساختار زیر است: در فصل دوم برای آنکه خواننده با مفاهیمی که در این پایان‌نامه به کار گرفته شده‌است و همچنین موضوعاتی که در این تحقیق مطرح می‌شود، مروری جامع بر ادبیات موضوعات در بخش‌های مختلف اعم از مکانیابی تسهیلات به صورت کلی، مکانیابی تسهیلات باتوجه به مسأله مطرح شده و محدودیت‌های ایجاد شده به عمل آمده‌است. همچنین الگوریتم‌های چندهدفه‌ای که در این پروژه - ریسرچبه کار گرفته شده‌است به طور عمومی معرفی و تشریح می‌شوند. باتوجه به اینکه سه الگوریتم از این الگوریتم‌ها از مبحث ایمنی مصنوعی است، سعی شده‌است تا مروری مختصر بر این موضوع نیز انجام شود. در آخر نیز روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه معرفی شده‌اند.
در فصل سوم ابتدا درمورد مسئله مورد بررسی این تحقیق توضیحات کافی داده می شود و اهداف و محدودیت های فراروی آن شرح داده می شود. سپس، در قسمت طراحی الگوریتم‌ها، الگوریتم‌های درنظر گرفته شده را با مسئله مورد بررسی تطبیق می دهیم.
در فصل چهارم پس از اینکه درمورد تولید مسائل نمونه صحبت کردیم، به تجزیه و تحلیل و مقایسه الگوریتم‌ها خواهیم پرداخت که این کار را به این صورت انجام می‌دهیم که ابتدا معیارهای مختلف را برای تمامی الگوریتم‌ها اندازه گیری کرده و سپس این نتایج را باتوجه به روش‌های موجود درزمینه تحلیل واریانس، مورد تجزیه و تحلیل قرارمی‌دهیم.
در فصل پنجم نیز پس از مروری کلّی بر تحقیقی که انجام شده، چند زمینه تحقیق برای مطالعات آتی به خوانندگان پیشنهاد می‌شود.
4221207272
82867519050 2
00 2

مرور ادبیات

2-1- مقدمه
در این فصل، ابتدا به بحث درباره موضوع مکانیابی تسهیلات می پردازیم. در ابتدا، به مروری بر ادبیات این موضوع می پردازیم. در ادامه، مسائل پوشش که مهمترین و پرکاربردترین مباحث در این حوزه است را توضیح داده و مدل های دیگر مکانیابی تسهیلات را معرفی می نمائیم. سپس باتوجه به اینکه مسئله ما در حیطه مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم می باشد، به مرور ادبیات این حیطه و خصوصیات این نوع مدل ها می پردازیم. سپس سیستم صف و مسائلی که در این حوزه و ادامه تحقیق، موردنیاز است، شرح داده می شود. همچنین الگوریتم‌های چندهدفه‌ای که در این پروژه - ریسرچبه کار گرفته شده‌است به طور عمومی معرفی و تشریح می‌شوند. باتوجه به اینکه سه الگوریتم از این الگوریتم‌ها از مبحث ایمنی مصنوعی است، سعی شده‌است تا مروری مختصر بر این موضوع نیز انجام شود. در آخر نیز روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه معرفی شده‌اند.
2-2- مکانیابی تسهیلات
2-2-1- مرور ادبیات در موضوع مکانیابی تسهیلات [5]
می‌توان استدلال نمود که تحلیل‌های مکانیابی در قرن هفدهم و با مسأله پیِر دِ فِرمَت شروع شد: فرض کنید که سه نقطه در یک صفحه وجود دارد، نقطه چهارمی را پیداکنید به صورتی که مجموع فواصلش تا سه نقطه فرض شده مینیمم گردد. اِوانجلیستا توریچلی نیز یکی از کسانی است که ساختارهای فضایی که نیاز به یافتن یک چنین میانه‌های فاصله‌ای یا «نقاط توریچلی» دارند، به آن نسبت داده شده‌است. به هر حال در قرن اخیر، با «مسأله وِبِر» از آلفرد وِبِر و بعضی از گسترش‌های بعدی اش در مسئله درِزنر و همکارانش دوران جدید تحلیلهای مکانیابی با کاربردش در مکانیابی صنعتی شروع می‌شود. مسأله وِبِر نقاطی را در یک سطح پیدا می‌کند که مجموع فواصل اقلیدسی وزن‌دهی شده آن تا یک مجموعه نقاط ثابت مینیمم گردد. این مسأله به این صورت تفسیر می‌شود که مکان یک کارخانه را به گونه‌ای پیداکنیم که کل مسافت وزن دهی شده آن از تأمین کنندگان و مشتریان مینیمم گردد، که وزن‌ها بیانگر حجم مبادلات می‌باشد، مثل وزن موادی که باید از یک تأمین‌کننده منتقل شود یا حجم محصولات نهایی که برای یک مشتری ارسال می‌شود.
تنها در دهه 60 و 70، با فراهم بودن گسترده قدرت محاسبات برای پردازش و تحلیل مقادیر بزرگی از داده‌ها بود که ما شروع واقعی بهینه سازی جدید و به همراه آن، تحقیق در مسائل مکانیابی را مشاهده می‌کنیم. این دوره را به این دلیل دوره بلوغ تحلیلهای مکانیابی می‌نامند که گرایش زیادی به مطالعه p-median کلاسیک، p-center، پوشش مجموعه، مکانیابی تأسیسات ساده و مسائل تخصیص درجه دوم و گسترش آنها پیدا شد.
در این دوره، کوپر مسأله تک تسهیلی وِبِر را گسترش داد تا مسأله تخصیص-مکانیابی چندتسهیلی را ایجاد کند. سپس مارانزانا این مسأله را از فضای پیوسته به شبکه گسترش داد. به هر حال حکیمی است که شالوده تحقیق در p-median و مسائل دیگر در یک شبکه را کامل می‌کند. مسأله p-median شبیه مسأله وِبِر در یک سطح، مکان p نقطه را در یک شبکه به گونه‌ای پیدا می‌کند که کل مسافت وزن دهی شده با تقاضا را تا نزدیکترین تسهیل مینیمم می‌کند. به علاوه حکیمی مسأله p-center اصلی را ارائه می‌کند که مکان p نقطه را در یک شبکه به گونه‌ای پیدا می‌کند که ماکزیمم مسافت تقاضا تا نزدیکترین تسهیل مینیمم گردد. نتیجه مهم قضیه حکیمی نیز مشخص است، یعنی اینکه یک حل در مسأله p-median، همیشه در گره‌های یک شبکه در مسأله واقع می‌شود، درحالیکه یک حل در مسأله p-center لزومی ندارد که در گره‌ها واقع شود. کاریف و حکیمی اثبات می‌کنند که مسائل p-center و p-median، NP-Hard هستند.
مدلهای پوشش، مسائلی را درنظر می‌گیرند که تقاضاها باید در یک مسافت مطمئنی از زمان سفر پوشش داده شوند. تورِگاس و همکارانش روش حلی را برای اینگونه مسائل که در کاربرد با نام مسأله پوشش مجموعه (LSCP) شناخته می‌شود را فرمول بندی و ارائه کردند. مکان تسهیلات برای خدمات اورژانسی از این مسأله الهام می‌شوند. چِرچ و رِوِله، مسأله مکانیابی حداکثر پوشش (MCLP) را ارائه کردند. این مسأله، مکانهای بهینه‌ای را برای تعداد معیّنی از تسهیلات پیدا می‌کند که جمعیّتی که درون یک فاصله خدمت‌رسانی مشخص، پوشش داده می‌شوند، حداکثر گردد.
دیگر مسأله بنیادی با مفهوم پوشش، مسأله تخصیص درجه دوم (QAP) می‌باشد که به دلیل طبیعت درجه دوّم فرموله کردن تابع هدفش به این نام خوانده می‌شود. تعدادی (N) تسهیل که در همان تعداد جایگاه (N) به گونه‌ای واقع می‌شوند که کل هزینه انتقال مواد درمیان آنها مینیمم گردد. هزینه حرکت مواد بین هر دو مکان بوسیله ضرب یک وزن یا جریان در فاصله بین مکان‌ها بدست می‌آید. مدل خطی آن بوسیله کوپمنس و بِکمن ارائه شد که مورد خاصی از مسأله حمل و نقل شناخته شده‌است. این مسأله NP-Hard علائق بسیاری را برای تحقیق ایجاد کرد و هنوز هم حل آن در هر اندازه ای، بسیار سخت به نظر می‌رسد.
دهه 80 و 90 تحقیقاتی را در تحلیل مکانیابی دید که به رشته‌های دیگر نیز گسترش پیدا کرد و نتایج سودمندی را از دیدگاه مدل سازی و کاربرد بدست آورد. این نوآوری‌ها تا به امروز نیز ادامه دارد.
از جمله این مدل‌ها می‌توان به مکان‌یابی رقابتی، مکان تسهیلات گسترده، مکانیابی تصادفی، مسیریابی، مکان‌یابی هاب و جلوگیری از جریان اشاره کرد. به عنوان کاربردهای جدید در این دوران می‌توان به ناحیه‌هایی ازجمله برنامه ریزی خدمات اورژانسی، کاربردهای محیط زیستی همچون تسهیلات زیان آور و ترکیب مکانیابی با مدیریت زنجیره تأمین اشاره کرد.
مدلهای مکانیابی رقابتی: حکیمی مدلهای رقابتی را درون تئوری مکانیابی وارد کرد. بیشتر نتایج در این زمینه یک فضای گسسته یا یک شبکه را درنظر می‌گیرند. اخیراً مدل‌های مکانیابی رقابتی پیوسته توسط داسکی و لاپورته ارائه شده‌است.
مدلهای مکانیابی تسهیلات گسترده: یک تسهیل اگر در مقایسه با محیطش، خیلی کوچکتر از یک نقطه به نظر برسد، گسترده نامیده می‌شود. چنین مدل‌هایی بارها در وضعیت‌های طراحی شبکه به کار گرفته شده‌است. مِسا و بوفی یک سیستم دسته بندی شامل مسائلی برای تعیین خط مسیر حمل و نقل مواد خطرناک ارائه کردند. اخیراً یک مثال بوسیله بریمبرگ و همکارانش آورده شده‌است که مسأله مکانیابی یک دایره درون یک کره را درنظر می‌گیرد، به صورتی که فاصله از تسهیلات موجود باید مینیمم گردد.
مکانیابی تصادفی: مدلهای مکانیابی تصادفی هنگامی رخ می‌دهند که داده‌های مسأله فقط به روشی احتمالی شناخته شوند. بِرمن و همکارانش مسائلی را درنظر گرفتند که ورود به تسهیلات به صورت تصادفی است و اثر تراکم نیز باید درنظر گرفته می‌شد. لوگندران و تِرِل یک مسأله LA با ظرفیت نامحدود را با تقاضاهای تصادفی حسّاس به قیمت درنظر گرفتند. بِرمن و کراس یک کلاس کلی از «مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم» را ارائه کردند.
مسیریابی مکان: ترکیب تحلیلهای مکانیابی با زمینه‌های شناخته شده مسائل مسیریابی وسایل نقلیه، ناحیه جدید دیگری از مدل سازی، یعنی مسیریابی مکان را ایجاد می‌کند.
مکانیابی هاب: در چنین مسائل مکانیابی، هاب‌ها به عنوان متمرکزکننده‌ها یا نقاط سوئیچینگ ترافیک عمل می‌کنند، خواه برای مسافران خطوط هوایی باشد، خواه بسته‌های کوچک در سیستمهای سوئیچینگ. جریان بین منابع و مقاصد اساس مدل سازی این دسته از مسائل را تشکیل می‌دهد. اُکِلی اساس تحلیلهای مکانیابی هاب را بنانهاد. آن مدل‌ها به صورتی مدل سازی شد تا بهترین مکان‌ها برای متصل کردن ترمینال‌ها را باتوجه به مینیمم کردن هزینه‌های کل تراکنش‌ها، پیدا کند.
جلوگیری از جریان: در بسیاری از مسائل مکانیابی، تقاضاها فرض می‌شوند که در گره‌های یک شبکه رخ می‌دهند. یک تغییر جالب که بوسیله مسائل فرض می‌شود این است که تقاضا بوسیله جریانی از وسایل نقلیه یا پیاده‌هایی که از میان اتصالات شبکه عبور می‌کنند، ارائه می‌شوند. ازجمله کاربردهای این حیطه می‌توان به دستگاه‌های خودپرداز و ایستگاه‌های نفتی اشاره کرد. چنین مسائلی اولین بار توسط هاچسون و بِرمن و همکارانش ارائه شد.
مکانیابی یا جابجایی وسایل خدمات اورژانسی: مقدار شگرفی از تحقیقات در مطالعه مکانیابی وسایل خدمات اورژانسی ایجاد شده‌است. چَپمن و وایت اولین کار را برحسب محدودیت‌های کاربردی که در LSCP کاربرد دارد، ارائه کردند. مطالعه میرچندانی و اُدُنی زمان‌های سفر تصادفی را در مکانیابی تسهیلات اورژانس درنظر می‌گیرد. همچنین باتوجه به کاربردهای وسایل اورژانسی، مدل MEXCLP که توسط داسکین ارائه شده‌است، مدل MCLP را با محدودیت‌های احتمالی گسترش می‌دهد. رِپِده و برناردو، مدل TIMEXCLP را ارائه کردند که MEXCLP را با تغییر تصادفی در تقاضا گسترش می‌دهد.
کاربردهای مرتبط با محیط زیست: تسهیلات زیان آور و مفاهیم دیگر: بعضی از تحلیلهای مکانیابی در موضوع محیط زیست، مربوط به مکان تسهیلاتی می‌شود که برای جمعیت مجاورشان مضر یا نامطبوع هستند. گُلدمن و دیِرینگ و همچنین چِرچ و گارفینکل جزء اولین افرادی بودند که مکانیابی برای تسهیلات زیان آور یا تسهیلاتی که ترجیح می‌دهیم دور از دسترس باشند را درنظر گرفتند.
تحلیلهای مکانیابی با مدیریت زنجیره تأمین: مدیریت زنجیره تأمین (SCM) شامل تصمیمات درمورد تعداد و مکان تسهیلات و جریان شبکه در حیطه تأمین، تولید و توزیع می‌شود. در اولین کارها در برنامه ریزی پویا، بالُو از برنامه نویسی پویا برای جابجایی انبارها در طول دوره برنامه‌ریزی استفاده می‌کند. جئوفریون و پاورز محیطی یکپارچه را بین مکان و SCM درنظر می‌گیرد.
2-2-2- معیارهای دسته بندی مدلهای مکانیابی
مدلهای مکانیابی تسهیلات می‌توانند باتوجه به اهداف، محدودیتها، حل‌ها و دیگر خصوصیات دسته بندی شوند. در زیر، هشت معیار رایجی که برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی تسهیلات سنتی استفاده می شود، آورده شده‌است ‍‍[6]:
مشخصات مکان: مشخصات مکان تسهیلات و جایگاه‌های تقاضا شامل مدل‌های مکانیابی پیوسته، مدل‌های شبکه گسسته، مدل‌های اتصال هاب و غیره می‌شود. در هر یک از این مدل‌ها، تسهیلات می‌توانند فقط در جایگاه‌هایی واقع شوند که توسط شرایط مکانی مجاز هستند.
اهداف: هدف یکی از معیارهای مهم برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی است. هدف مدل‌های پوشش، مینیمم کردن تعداد تسهیلات برای پوشش همه نقاط تقاضا یا ماکزیمم کردن تعداد تسهیلاتی است که باید پوشش داده شوند. هدف مدل‌های p-center مینیمم کردن ماکزیمم فاصله (یا زمان سفر) بین نقاط تقاضا و تسهیلات است. آن‌ها اغلب برای بهینه کردن تسهیلات در بخش‌های عمومی همچون بیمارستان‌ها، اداره‌های پست و آتش‌نشانی‌ها استفاده می‌شوند. مدل‌های p-median سعی می‌کنند که جمع فاصله (یا متوسط فاصله) بین نقاط تقاضا و نزدیکترین تسهیلشان مینیمم گردد. شرکت‌هادر بخش‌های عمومی اغلب از مدل‌های p-median استفاده می‌کنند تا برنامه توزیع تسهیل را به گونه‌ای بریزند که مزایای رقابتشان را بهبود دهند.
روش‌های حل: روش‌های حل مختلف در مدل‌های مکانیابی مختلف همچون مدل‌های بهینه‌سازی و مدل‌های توصیفی بدست می‌آیند. مدل‌های توصیفی از رویکردهای ریاضی همچون برنامه نویسی ریاضی یا برنامه نویسی عددی استفاده می‌کنند تا حل‌های مختلف را برای سبک و سنگین کردن اکثر اهداف مهم در مقابل یکدیگر جستجو کنند. در مقابل، مدل‌های توصیفی، از شبیه سازی یا رویکردهای دیگری استفاده می‌کنند تا موفقیت دستیابی به الگوی مکانیابی را افزایش دهند تا حلی با درجه مطلوب بدست آید. روش‌های حل ترکیبی نیز بوسیله گسترش مدلهای توصیفی با تکنیک‌های بهینه سازی توسعه داده شده‌است تا مسائل مکانیابی تعاملی یا پویا (مثل سرورهای متحرک) را بسازند.
مشخصات تسهیلات: مشخصات تسهیلات نیز مدل‌های مکانیابی را به انواع مختلف تقسیم می‌کند. مثلاً، محدودیت تسهیل می‌تواند منجر به مدلی با یا بدون ظرفیت خدمت‌رسانی شود، و تکیه تسهیلات به یکدیگر می‌تواند به مدل‌هایی منجر شود که همکاری تسهیلات را به حساب آورند یا نیاورند.
الگوی تقاضا: همچنین مدل‌های مکانیابی می‌توانند براساس الگوهای تقاضا دسته بندی شوند. اگر یک مدل تقاضای انعطاف پذیر داشته باشد، پس آن تقاضا محیطی متفاوت با تصمیمات مکانیابی تسهیلات مختلف خواهد داشت؛ درحالیکه یک مدل با تقاضای غیرانعطاف پذیر، به علت تصمیمات مکانیابی تسهیلات، با آن الگوی تقاضا متفاوت نخواهد بود.
نوع زنجیره تأمین: مدل‌های مکانیابی می‌تواند بوسیله نوع زنجیره تأمینی که درنظر می‌گیرند تقسیم شوند (یعنی مدلهای تک مرحله‌ای درمقابل مدل‌های چند مرحله ای). مدل‌های تک‌مرحله‌ای بر روی سیستمهای توزیع خدمت تنها با یک مرحله تمرکز می‌کنند، درحالیکه مدل‌های چندمرحله ای، جریان خدمات را در طول چند سطح سلسله مراتبی درنظر می‌گیرند.
افق زمانی: افق زمانی، مدل‌های مکانیابی را به مدل‌های استاتیک و پویا دسته بندی می‌کند. مدل‌های استاتیک، کارایی سیستم را با درنظر گرفتن همزمان همه متغیرها بهینه می‌کند. درمقابل، مدل‌های پویا، دوره‌های زمانی مختلف را با تغییر داده‌ها درطول این دوره‌ها درنظر می‌گیرند و حل‌هایی را برای هر دوره زمانی با وفق دادن با شرایط مختلف ارائه می‌کند.
پارامترهای ورودی: روش دیگری برای دسته بندی مدل‌های مکانیابی براساس خصوصیت پارامترهای ورودی به مسأله است. در مدلهای قطعی، پارامترها با مقادیر مشخص پیش بینی می‌شوند و بنابراین، این مسأله، برای حل‌های ساده و سریع، ساده سازی می‌شود. به هر حال، برای بیشتر مسائل جهان واقعی، پارامترهای ورودی ناشناخته هستند و طبیعتاً ماهیت احتمالی/تصادفی دارند. مدل‌های مکانیابی احتمالی/تصادفی برای رسیدگی به ماهیت پیچیده مسائل جهان واقعی از توزیع احتمالی متغیرهای تصادقی استفاده می‌کنند یا مجموعه‌ای از طرحهای ممکن را برای پارامترهای نامعیّن درنظر می‌گیرند.
همچنین مدل‌های مکانیابی می‌توانند براساس مشخصات دیگری همچون مدل‌های تک محصولی درمقابل مدلهای چندمحصولی و یا مدلهای کششی درمقابل مدلهای فشاری متمایز شوند.
2-2-3- مسائل پوشش
ایده اصلی پشت مدلهای پوشش مکانیابی تسهیلات به گونه‌ای است که بعضی خدمات موردنیاز مشتریان فراهم شود. دو هدف برای مکانیابی تسهیلات وجود دارد که آیا همه مشتریان در شبکه با حداقل تسهیلات پوشش داده می‌شوند یا هر تعدادی از مشتریان که ممکن است با تعداد مشخصی از تسهیلات پوشش داده شوند. در اینجا به مسائل پوشش در شبکه می‌پردازیم [7]،[8].
2-2-3-1-مسأله پوشش مجموعه
برای ساده سازی، فرض می‌کنیم که همه مشتریان و تسهیلات در گره‌های شبکه واقع می‌شوند. در ادامه، ما از اندیس i برای اشاره به مشتریان و از اندیس j برای اشاره به تسهیلات استفاده می‌کنیم. همچنین تقاضاها (یا وزن‌ها) در گره i را با و تعداد تسهیلاتی است که باید مکانیابی شوند را با p نمایش می‌دهیم. همچنین ما را به عنوان کوتاهترین مسیر (یا زمان، هزینه یا هر عدم مطلوبیت دیگری) بین گره تقاضای و جایگاه تسهیل در گره تعیین می‌کنیم. اگر گره i بتواند بوسیله تسهیل در مکان j پوشش داده شود، قرارمی‌دهیم، درغیر اینصورت . همچنین را مجموعه همه جایگاه‌های کاندیدشده‌ای قرار می‌دهیم که می‌توانند گره تقاضای i را پوشش دهند. اینکه p تسهیل در کجا واقع شوند و کدام تسهیل باید کدام گره تقاضا را سرویس دهد، تصمیمات کلیدی در اینگونه مسائل هستند.
مسائل پوشش مجموعه در ابتدای دهه 70 ایجاد شد. هدف LSCP مکانیابی حداقل تعداد تسهیلات به گونه‌ای است که هر گره تقاضا بوسیله یک یا چند تسهیل «پوشش» داده شود. به طور کلی، تقاضا در یک گره i توسط تسهیل j پوشش داده شده نامیده می‌شود اگر فاصله (یا زمان سفر) بین گره‌ها کمتر از فاصله بحرانی D باشد. به علاوه، D به ماکزیمم فاصله یا زمان خدمتی که تصمیم‌گیرنده مشخص می‌کند اشاره می‌کند.
با این توضیحات، می‌توان مدل مکان پوشش مجموعه را که اولین بار توسط تورِگاس و همکارانش ارائه شد، به صورت زیر فرموله کرد:
(1.2)
(2.2)
(3.2)
تابع هدف (1.2) تعداد تسهیلاتی که استفاده می‌شوند را مینیمم می‌کند. محدودیت (2.2) تعیین می‌کند که برای هر نقطه تقاضای i، حداقل یک تسهیل باید در مجموعه ایجاد گردد که بتواند این گره را پوشش دهد. محدودیت‌های (3.2) محدودیت‌های تکمیلی هستند.

2-2-3-2- مسأله مکانیابی حداکثر پوشش
درمقابل مسأله پوشش مجموعه که در بالا آورده شد، مسأله مکانیابی حداکثر پوشش (MCLP) سعی نمی‌کند که همه مشتریان را پوشش دهد. تعداد p تسهیل را فرض کنید که هدف ما مکانیابی این تسهیلات به گونه‌ای است که بیشترین تعداد ممکن از مشتریان را پوشش دهیم. منظور از پوشش را نیز در بالا آوردیم.
با تعیین این محدودیت‌های مدل پوشش مجموعه، چِرچ و رِوِله مسأله مکانیابی حداکثر پوشش را به صورت زیر فرمول بندی کردند:
(4.2)
(5.2)
(6.2)(3.2)
(7.2)
که اگر گره تقاضای i پوشش داده شود، برابر یک خواهد بود، درغیر اینصورت صفر می‌شود. تابع هدف (4.2) تعداد تقاضاهایی که پوشش داده می‌شوند را ماکزیمم می‌کند. محدودیت (5.2)، متغیرهای مکان و پوشش را به همدیگر مرتبط می‌کند و نشان می‌دهد که گره تقاضای i نمی‌تواند به عنوان پوشش داده شده تلقی گردد مگر اینکه ما حداقل یک تسهیل را در یکی از جایگاه‌های کاندید شده مستقر کنیم که بتواند آن گره را پوشش دهد. محدودیت (6.2) تعداد تسهیلات را به p محدود می‌کند و محدودیت‌های (3.2) و (7.2) محدودیت‌های تکمیلی هستند.
اگر تعداد تسهیلاتی که برای پوشش تمام تقاضاها نیاز است، از منابع دردسترس بیشتر شود، یک گزینه، راحت کردن الزامات برای پوشش کامل می‌باشد.
2-2-3-3- مسائل p-center
نوع دیگری از مسائل کلاسیک پوشش، اصطلاحاً مسائل p-center نامیده می‌شود. هدف مسائل p-center ، مکانیابی تعداد معین p تسهیل به گونه‌ای است که بزرگترین فاصله بین هر مشتری و نزدیکترین تسهیلش تا حد ممکن کوچک شود. اگرچه از دیدگاه نظری، مسائل p-center متفاوت هستند، اما یک روش دوبخشی ساده می‌تواند به کار گرفته شود تا مسائل p-center را به عنوان بخشی از مسائل پوشش حل نماید. این مسأله می‌تواند به صورت زیر فرمول بندی شود که Q ماکزیمم فاصله است که باید مینیمم گردد:
(8.2)
(9.2)
(10.2)
(6.2)
(11.2)
(3.2)
(12.2)محدودیت (9.2) ما را مطمئن می‌کند که هر گره تقاضا تخصیص داده شده‌است، درحالیکه محدودیت (10.2) تصریح می‌کند که این تخصیصها می‌توانند فقط در تسهیلاتی که بهره برداری شده‌اند ایجاد شود. محدودیت (6.2) بیان می‌کند که دقیقاً p تسهیل می‌تواند ایجاد شود. محدودیت (11.2) ماکزیمم فاصله را برحسب متغیرهای تصمیم تعیین می‌کند. این محدودیت‌ها تصریح می‌کنند که Q باید بزرگتر یا مساوی با فاصله‌ای باشد که برای هر گره تقاضا تخصیص داده می‌شود.
2-2-3-4- مسائل p-median
درمقابل مسائل p-center با اهداف مینیماکسش که در قسمت قبل توضیح داده شد، مسائل p-median اهداف مینیمم مجموع دارند. به عبارت دیگر مسائل p-median ، p تسهیل را به‌گونه‌ای مکان‌یابی می‌کنند که مجموع فواصل بین همه مشتریان و نزدیکترین تسهیل مرتبطشان مینیمم گردد. رِوِله و سواین مسأله p-median را به صورت زیر فرمول بندی کردند:
(13.2)
(9.2)
(10.2)
(6.2)
(3.2)
(12.2)
تابع هدف (13.2) کل فاصله‌ای که در تقاضا ضرب شده‌است را مینیمم می‌کند. از آنجائیکه تقاضاها مشخص هستند و کل تقاضا ثابت است، این هدف در حکم مینیمم کردن متوسط فاصله ضرب در تقاضا است. به خاطر داشته باشید که این فرمول بندی خیلی شبیه به فرمول بندی مسأله p-center است مگر در تابع هدف و محدودیت شماره (11.2).

2-2-4- مسائل دیگر مکانیابی [8]
در این بخش به اختصار به انواع دیگری از مدل‌های مکانیابی که در مقالات استفاده شده‌است اشاره می‌کنیم. اولین نوع، مدل‌هایی هستند که به تسهیلات نامطلوب اشاره می‌کنند. چنین مدل‌هایی به مکانیابی تسهیلاتی همچون تأسیسات تصفیه فاضلاب، محل‌های بازیافت زباله‌ها، نیروگاه‌ها یا زندان‌ها می‌پردازند که همسایگی آنها با نواحی مسکونی نامطلوب به نظر می‌رسد.
به عنوان سیستم‌هایی که معمولاً شامل دو یا چند سطح از تسهیلات می‌شوند، از سیستمهای سلسله مراتبی استفاده می‌کنیم. بسیاری از سیستمها در طبیعت سلسله مراتبی هستند. این تسهیلات معمولاً برحسب نوع خدماتی که ارائه می‌کنند سلسله مراتبی هستند. مثلاً مراکز مراقبت‌های پزشکی را درنظر بگیرید که شامل کلینیک‌های عمومی، بیمارستان‌ها و مراکز دارویی هستند.
نوع دیگری از مدل‌ها، به مدل‌های مکانیابی می‌پردازد که اهداف «یکسان» دارند. این مدل‌ها، تسهیلات را به گونه‌ای مکانیابی می‌کنند که برای همه مشتریان به طور مساوی دردسترس باشند.
ناحیه فعال دیگر در این زمینه، مکانیابی هاب‌هاست. هاب به عنوان توپ در مرکز یک چرخ است و منظور از آن، تسهیلاتی است که به بعضی جفت‌های منبأ-مقصد به عنوان گره‌های معاوضه و حمل و نقل سرویس دهی می‌کند و در سیستمهای ترافیک و ارتباطات استفاده می‌شود.
نوع دیگر از مدل‌های مکانیابی، مدل‌های مکانیابی رقابتی است. مثالی از این نمونه به این صورت است که دو فروشنده انحصاری یک محصول را درنظر بگیرید که تسهیلی را هر کدام در یک پاره خط ایجاد می‌کنند. آنها از ابزاری مشابه استفاده می‌کنند و در مکان و قیمت رقابت می‌کنند.
در پایان، تسهیلات گسترده و مسائل جانمایی تسهیلات را درنظر بگیرید. در هر دو زمینه، به خاطر اینکه اندازه تسهیلات در قیاس با فضایی که در آن واقع شده‌اند قابل چشم پوشی نیست، تسهیلات نمی‌توانند به صورت یک نقطه بر روی نقشه نشان داده شوند و خیلی بزرگتر از آن هستند که به صورت یک نقطه درنظر گرفته شوند. به عنوان نمونه‌هایی از مسائل جانمایی، آرایش ایستگاه‌های کاری در یک اداره و قراردادن اتاق‌ها در یک بیمارستان را می‌توان نام برد.
2-2-5- مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکمما در این بخش به مسائل پیدا کردن مکان‌های بهینه برای مجموعه‌ای از تسهیلات در حضور تقاضای مشتریان تصادفی و تراکم در آن تسهیلات می‌پردازیم. ما به این گونه مسائل به عنوان «مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم» (LPSDC) نگاه می‌کنیم [9]. اکثراً ما بحث درباره مسائل را به شبکه محدود می‌کنیم، حتی اگر این مدل‌ها بتواند به مکان‌های گسسته گسترش یابند.
اهمیت مشهود پرداختن به مسائل مکانیابی تسهیلات در حضور عدم قطعیت‌های گوناگون، منجر به تعداد زیادی از مقالات در این موضوع می‌شود. اصولاً مدل‌های LPSDC بر روی دو منبع از عدم قطعیت متمرکز می‌شود: (1) مقدار واقعی و مقدار زمانی که تقاضا بوسیله هر مکان مشتری تولید می‌شود و (2) از دست دادن تقاضا (یا جریمه پولی) به علت ناتوانی تسهیل در فراهم کردن سرویس مناسب به (بعضی از) مشتریان به علت تراکم در آن تسهیل.
این گونه مسائل به پیدا کردن بهترین مکان‌ها برای مجموعه‌ای از تسهیلات می‌پردازند تا ظرفیت سرویس (تعداد خدمت دهندگان) را در تسهیل j مشخص کند. نتیجه چنین سیستمی می‌تواند به صورت یک سیستم صف با M صف و سرویس دهنده مشاهده شود. حتی تحلیل‌های توصیفی چنین سیستمهایی (یعنی با فرض اینکه تصمیمات مکانیابی در حال حاضر گرفته شده‌اند) می‌تواند توانایی حال حاضر سیستم صف را گسترش دهد. چنین مسائلی، قابلیت‌های مسائل مکان‌یابی «کلاسیک» (که بیشتر آن‌ها NP-complete شناخته می‌شوند) را با پویایی پیچیده سیستم‌های صف ترکیب می‌کند. بنابراین، در ساختن یک مدل LPSDC کاربردی، بعضی فرض‌ها و تخمین‌های ساده سازی باید انجام شود تا مدل را قابل حل کند.
یک ناحیه مهم کاربرد مدل‌های LPSDC، مکان‌یابی تسهیلات خدمات اورژانسی (مانند بیمارستان‌ها)، ایستگاه‌های پلیس، ایستگاه‌های آتش نشانی و آمبولانس‌ها هستند. توانایی پاسخگویی به یک درخواست برای خدمت‌رسانی در زمان مناسب، به چنین سیستم‌هایی اختصاص دارد (مثلاً استاندارد رایج برای آمبولانس‌ها در آمریکای شمالی برای پاسخگویی به تلفن‌های با ارجحیت بالا، 3 دقیقه می‌باشد). خصوصیت پایه چنین سیستم‌هایی غیرقابل پیش بینی بودن تعداد و زمان رسیدن تلفن‌ها برای درخواست و اثری که روی کارایی سیستم تراکمی می‌گذارد است و هنگامی‌که بعضی از این تسهیلات درخواست‌های بسیاری را برای خدمت در دوره زمانی مشخصی دریافت می‌کنند، نتیجه آن مشخص می‌شود. به راستی که از لحاظ تاریخی، مسأله مکان‌یابی تسهیلات خدمات اورژانسی، محرّک اصلی برای تحقیقات بیشتر در این زمینه را فراهم کرده‌است.
دیگر ناحیه مهم کاربرد این مسائل که کمتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌است، مکان‌یابی خرده فروشی‌ها یا تسهیلات خدمت‌رسانی دیگر است که مقدار کل تجارت (تقاضای مشتری) در یک تسهیل ممکن است هنگامی‌که نرخ خدمت‌رسانی به علت تراکم کاهش می‌یابد، به طور معکوس عمل کند. درحالی که بعضی از مدل‌هایی که برای مکان‌یابی تسهیلات اورژانسی توسعه پیدا کرده‌اند، می‌توانند به خوبی برای تسهیلات غیراورژانسی نیز به کار روند، این دو دسته از کاربردها، خصوصیات مختلف خودشان را نیز ایجاد می‌کنند.
2-2-5-1- مرور ادبیات مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم [10]
باتوجه به انعطاف پذیری تقاضا، دسترسی به یک تسهیل می‌تواند برحسب مجاورت با مشتریان بالقوه اش (وِرتر و لاپیِره)، به صورت کل زمان موردنیاز برای دریافت سرویس (پارکر و سرینیواسان) مدل سازی شود. در این مورد یا موارد دیگر، شکل تابع تقاضای مورداستفاده، گسترشی از انعطاف پذیری تقاضا را نشان می‌دهند. بیشتر توابع تقاضای رایج در مقالات به شکل‌های زیر هستند: تابع خطی (وِرتر و لاپیِره؛ پارکر و سرینیواسان)؛ تابع نمایی (بِرمن و پارکان؛ بِرمن و کاپلان و درِزنِر)؛ و تابع مرحله‌ای (بِرمن و کِراس).
اگر انتخاب مشتری را درنظر بگیریم ( که بدین معنی است که هر عضو این حق را دارد که خود تسهیلش را انتخاب کند و نه اینکه توسط یک مرکز به یکی اختصاص پیدا کند)، یک گروه از مقالات، انتخاب بهینه را فرض می‌کنند، یعنی، هر مشتری، تسهیلی که برحسب مزیتش بهینه است را انتخاب می‌کند. بسیاری از نویسندگان به سادگی فرض می‌کنند که مشتریان به نزدیکترین تسهیل مراجعه می‌کنند، درحالیکه پارکر و سرینیواسان فرض می‌کنند که مشتریان، تسهیلی که بیشترین منفعت را دارد انتخاب می‌کنند. درمقابل، گروه دوم مطالعات، انتخاب احتمالی را فرض می‌کنند، یعنی، انتخاب تسهیل توسط مشتری، براساس توزیع احتمالی است که از سودمندی و مجاورت هر تسهیل ایجاد می‌شود. این فرض اغلب در محیط بازار استفاده می‌شود و شاید یک کار اصولی از هاف، مؤثرترین مدل در این دسته باشد. همچنین ماریانوف و همکارانش یک مسأله مکانیابی تسهیلات با تراکم را پیشنهاد کردند که از یک مدل انتخابی احتمالی برای نشان دادن رفتار تخصیص مشتریان استفاده می‌کرد.
مسأله موردنظر ما که تا حدودی در تئوری مکان‌یابی تسهیلات، پایه‌ای به حساب می‌آید، توجّهات بسیاری را در مقالات به خود جلب کرده‌است؛ مخصوصاً اینکه تقابل جنبه‌های مکانیابی و تصادفی (صف بندی)، آن را چالش برانگیز کرده‌است [11]. این مسأله متعلق به دسته‌ای از مسائل مکانیابی با تقاضای تصادفی و تراکم و سرویس دهندگان ثابت (LPSDC) است که توسط بِرمن و کراس مرور شده‌است. مطالعه مدل‌هایی از این نوع، با ماریانوف و سِرا در سال 1998 شروع شده‌است. مقالات دیگری نیز در این زمینه نوشته شده‌است که می‌توان به مقالات بِرمن، کراس و وانگ؛ ماریانوف و ریوس؛ ماریانوف و سِرا؛ وانگ، باتا و رامپ اشاره کرد. به علت پیچیدگی باطنی مسأله، همه مقالاتی که در بالا آورده شده، ساده سازی‌های بزرگی را انجام داده‌اند: فرض می‌شود که تقاضا گسسته است، یا فرض می‌شود که تعداد یا ظرفیت تسهیلات (یا هر دو) ثابت هستند، فرض می‌شود که مکان‌های تسهیلات بالقوه گسسته و بینهایت هستند، فرض می‌شود که فرایند رسیدن تقاضا پواسن باشد و همچنین معمولاً فرض می‌شود که فرایند خدمت‌رسانی نمایی است.
ترکیب حالت تصادفی (شامل تراکم بالقوه در تسهیلات) در مدل‌های نوع پوشش تسهیلات، با مسأله مکانیابی حداکثر پوشش موردانتظار (MEXCLP) توسط داسکین شروع شد؛ و تعداد قابل ملاحظه‌ای از دیگر کاربردها نیز در ادامه آن آورده شد. اما این مدل شامل بعضی ساده سازی‌های بزرگی بود، برای مثال: احتمال اینکه یک خدمت‌رسان مشغول باشد، مستقل از هر خدمت دهنده دیگری است و این موضوع برای همه خدمت دهندگان یکسان است؛ این احتمالات نسبت به مکان و حجم کار یکسان هستند. ماریانوف و سِرا فرض کردند که: (1) تقاضای مشتریان توسط یک فرایند پواسن تولید می‌شود؛ (2) توزیع زمان خدمت نمایی است؛ (3) هر تسهیل به صورت یک سیستم صف M/M/1/a با ظرفیت محدود a عمل می‌کند؛ و (4) همه تقاضاها هنگامی‌که برای خدمت‌رسانی به سیستم می‌رسند، اگر سیستم پر باشد، فرض می‌شود که تقاضا از دست می‌رود. توسط این مدل، تقاضای مشتریان ممکن است ازبین برود، چون یا تسهیل در شعاع پوشش آن وجود ندارد و یا تسهیلات مسدود شده‌اند. هدف، قرار دادن m تسهیل به گونه‌ای است که تقاضا‌ها را هرچه بیشتر پاسخ دهد. ماریانوف و ریوس این مدل را برای مکانیابی دستگاه‌های خودپرداز به کار گرفتند. در مدل آن‌ها، دستگاه‌ها، حافظه کوچکی دارند که هر کدام می‌تواند تعداد ثابتی، b، درخواست را نگهدارند که آن به این علت است که درخواست‌های دستگاه‌ها، اندازه ثابتی (53 بایت) دارند. همچنین دستگاه‌ها به صورت یک صف M/M/1، حداکثر b درخواست در صف (یعنی حافظه) را انجام می‌دهد. اگر یک درخواست درحالی برسد که حافظه پر است، آن درخواست ازدست می‌رود (و باید دوباره فرستاده شود)، و برای اینکه مطمئن باشیم که این رویداد نادر است، یک محدودیت سطح سرویس اعمال شده‌است. به هر حال تعداد کل دستگاه‌ها،به جای اینکه به عنوان قسمتی از فرایند بهینه سازی تعیین شود، ثابت هستند. مدل LSCP این مدل توسط ماریانوف و سِرا گسترش داده شد که در آن، هدف، پیدا کردن حداقل تعداد تسهیلات به گونه‌ای است که همه مشتریان، یک تسهیل در شعاع پوششان داشته باشند و محدودیت بر روی حداکثر نسبت تقاضای از دست رفته (یا حداکثر زمان انتظار) رعایت شود. باید به یاد داشته باشیم که این مدل، فرض می‌کند که مشتریان به جای اینکه به نزدیکترین تسهیل مراجعه کنند، می‌توانند به هر تسهیل باز شده‌ای در شعاع پوشش تخصیص یابند. بنابراین، آنها به جای مکانیسم انتخاب مشتری، مکانیسم انتخاب هدایت شده را انتخاب می‌کنند.
2-2-5-2- مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم
دو منبع بالقوه برای از دست دادن تقاضا به صورت زیر است [12]:
عدم پوشش: این مورد زمانی اتفاق می‌افتد که هیچ کدام از تسهیلات به اندازه کافی به مشتری نزدیک نیستند که سطح مناسبی از راحتی را فراهم کنند.
عدم سرویس: این مورد زمانی اتفاق می‌افتد که مشتری تصمیم می‌گیرد که یک تسهیل را ملاقات کند، اما باتوجه با سطح سرویسی که در آنجا دریافت می‌کند، ناراضی می‌شود. علت‌های زیادی ممکن است وجود داشته باشد که حادثه شکست خدمت اتفاق افتد: یکی از رایج ترین آنها (و مرتبط ترین به تصمیمات مکانیابی) تراکم (پرجمعیتی) در آن تسهیل است.
برای مدل سازی تقاضایی که به علت تراکم از دست می‌رود، ما هر تسهیل را به صورت یک صف مارکفی با ظرفیت ثابت معین درنظر می‌گیریم و فرض می‌کنیم که اگر این ظرفیت به دست آمده باشد، تقاضای مشتری هنگامی‌که درطول این دوره می‌رسد، از دست می‌رود (یعنی، مشتریان بالقوه‌ای که هنگام پر بودن سیستم می‌رسند، مسدود می‌شوند).
مدل‌های LPSDC اصولاً به تقابل چهار مجموعه از عناصر مربوط می‌شود [9]:
مشتریان: که برای انجام خدمت، درخواست می‌دهند.
تسهیلات: که به منابعی (خدمات دهندگان) که برای انجام خدمات موردنیاز است مکان می‌دهند.
خدمت دهندگان: که خدمت درخواست شده را انجام می‌دهند، و
درخواست انجام خدمت: که توسط مشتریان انجام می‌شود و بوسیله اتصال یک مشتری با یک خدمت دهنده دردسترس، رسیدگی می‌شود.
دیگر اجزاء موردنیاز برای توصیف یک مدل LPSDC به صورت زیر هستند: انواع فراهم شدن خدمت (که یا مشتریان به تسهیلات سفر می‌کنند تا به خدمت دهندگان دست یابند و یا خدمت‌دهندگان متحرّک، به مکان مشتریان سفر می‌کنند)، طبیعت و نتایج تراکم (هنگامی‌که یک تسهیل درخواست‌های بسیار زیادی برای انجام خدمت دریافت می‌کند، چه عکس العملی از خود نشان می‌دهد؟)، فرضیات رفتار مشتری (مشتریان تصمیم می‌گیرند که برای بدست آوردن خدمت، به کدام تسهیل مراجعه کنند یا یک «مرجع مرکزی» وجود دارد که مشتریان را به تسهیلات متصل می‌کند)، نوع اهداف و احتیاجات خاص دیگر مانند «استانداردهای پوشش» (که معمولاً به صورت محدودیت‌ها بیان می‌شود).
یک شبکه مشخص را فرض می‌کنیم ، که N، مجموعه گره‌ها و A مجموعه کمان‌هاست. برای از استفاده می‌کنیم که به کوتاهترین مسیر از x به y است.
مشتریان: فرض می‌شود که مشتریان در گره‌های شبکه واقع می‌شوند. نسبت را برای همه درخواست‌هایی که برای انجام خدمت از گره ایجاد می‌شود درنظر می گیریم که . معمولاً فرض می‌شود که کل تقاضای مشتریان برای خدمت‌رسانی، یک فرایند پوآسن از جنس زمان با نرخ است. همچنین فرایند درخواست خدمت برای هر گره i، یک فرایند پوآسن با نرخ می‌باشد. درحالیکه بیشتر مدل‌ها، از ساختار تقاضای مشتریانی که در بالا توضیح داده شد استفاده می‌کنند، بعضی تلاشها برای دخالت دادن امکان ازدست دادن تقاضا به علت تراکم انجام شده‌است. این می‌تواند بوسیله تعریف دوباره نرخ تقاضا در گره i به صورت تعریف شود که C، بعضی اندازه‌های هزینه تراکم است که بوسیله مشتریان اتفاق می‌افتد و یک تابع غیر افزایشی است. در ادامه این بخش، به طور عمومی فرض می‌کنیم که تحت تأثیر تراکم قرار نمی‌گیرد.
تسهیلات: ما فرض می‌کنیم که حداکثر M تسهیل وجود دارد که باید مکان‌یابی شود. ما فرض میکنیم که یک مجموعه گسسته از مکان‌های بالقوه تسهیلات X تعیین شده‌است (که ) و . این فرضیات نیز بدون از دست دادن عمومیت انجام می‌شود: باتوجه به استدلالاتی که توسط بِرمن، لارسون و چیو انجام شده‌است می‌توان نشان داد که اگر به تسهیلات اجازه دهیم که در هر جایی در طول کمان واقع شوند، یک حل بهینه در یک مجموعه گسسته از مکان‌ها بدست می‌آید که شامل گره‌های شبکه است که بوسیله بعضی نقاط داخلی در طول کمان ایجاد شده‌است. بنابراین، با تکمیل کردن مجموعه گره‌های اصلی بوسیله بعضی گره‌های «ساختگی» اضافی، می‌توان فرض کرد که X گره‌ای است.
خدمت دهندگان: هر تسهیل j می‌تواند بین 1 و K خدمت دهنده داشته باشد. بسته به ماهیت خدمتی که بوسیله این تسهیل انجام می‌شود، خدمت دهندگان یا ثابت هستند، یعنی به طور ثابت در تسهیل واقع می‌شوند، یا متحرک هستند، یعنی برای انجام خدمت به مکان مشتریان سفر می‌کنند. تعداد خدمت دهندگانی که در تسهیل j واقع می‌شوند، یک متغیرتصمیم گیری در مدل می‌باشد.
درخواست خدمت: معمولاً یک درخواست برای انجام خدمت، به یک «یارگیری» بین مشتری ایجاد کننده درخواست و یکی از خدمت دهندگان موجود در سیستم احتیاج دارد. این کار معمولاً به صورت زیر انجام می‌شود:
اول باید تعیین کنیم که آیا مکان i بوسیله سیستم پوشش داده می‌شود یا خیر؟ معمولاً برای اینکه یک مشتری پوشش داده شود فرض می‌شود که با استاندارد‌های پوشش معینی مطابقت دارد (مثلاً، تعداد خدمت دهنده کافی باید در اطراف مشتری واقع شده باشد و غیره). این استانداردهای پوشش اغلب از طریق قانونگذاری یا قوانین اجرایی ایجاد می‌شود. اگر مکان مشتری i پوشش داده نشده باشد، همه درخواست‌های خدمت که از i ایجاد می‌شود، به صورت خودکار بوسیله سیستم برگردانده می‌شود (صرفنظر از اینکه آیا سیستم در حال حاضر متراکم هست یا خیر؟). معمولاً برای از دست دادن پوشش مجموعه یک جریمه درنظر گرفته می‌شود. یک تفسیر دیگر از گسترش ندادن پوشش به یک مشتری این است که مشتری بوسیله بعضی خدمات «دیگر» یا «ذخیره» پوشش داده شود (مثلاً، یک خدمت آمبولانس غیردولتی)؛ پس جریمه پوشش ندادن، می‌تواند به عنوان حق الزحمه قرارداد فرعی تفسیر می‌شود.
زمانی که معین می‌شود که درخواست خدمت از یکی از مشتریان «پوشش داده شده» بیاید، یک ارزیابی انجام می‌شود که آیا حالت فعلی سیستم اجازه می‌دهد که فرایند درخواست انجام شود یا خیر؟ این ارزیابی معمولاً در دو مرحله اتفاق می‌افتد: اول، قوانین منطقه‌ای و مکان مشتری برای تعیین «زیرسیستم» مشتری، استفاده می‌شود، یعنی، کدام تسهیلات و خدمت دهندگان می‌توانند به طور بالقوه به این درخواست پاسخ دهند (این ممکن است شامل همه خدمت دهندگان در شبکه شود و یا فقط خدمت دهندگانی که در شعاع سفر معینی از مکان مشتری واقع شده‌اند و غیره). بعد، تعداد درخواست‌های انجام نشده در زیرسیستم ارزیابی می‌شود و تصمیم گیری می‌شود که آیا این درخواست پذیرفته شود یا رد شود؟ این تصمیم معمولاً براساس ظرفیت زیرسیستم صورت می‌پذیرد (مثلاً برای یک صف «ازدست رفته»، اگر هیچ خدمت دهنده‌ای در حال حاضر دردسترس نباشد، یک عدم پذیرش ممکن است اتفاق بیفتد؛ در موارد دیگر ممکن است این محدودیت وجود داشته باشد که چه تعداد درخواست می‌تواند در یک زمان مشخص در صف وجود داشته باشد). معمولاً یک جریمه مرتبط با قبول نکردن یک درخواست وجود دارد. باز هم تأکید می‌کنیم، برخلاف نپذیرفتن یک درخواست از مشتریانی که پوشش داده نشده‌اند که به صورت خودکار است، نپذیرفتن درخواست یک مشتری که پوشش داده شده‌است، براساس حالت سیستم است. به خاطر داشته باشید که قوانین منطقه ای، درجه همکاری بین تسهیلات گوناگون و خدمت دهندگان را در سیستم معین می‌کند.
بعد، درخواست پذیرفته شده به یکی از تسهیلات متصل می‌شود (یعنی تخصیص پیدا می‌کند). این تخصیص ممکن است به قوانین اتصال مطمئن بستگی داشته باشد، همانطور که به حالت فعلی سیستم بستگی دارد (مثلاً، یک درخواست ممکن است به نزدیکترین تسهیل متصل شود و یا ممکن است به نزدیکترین تسهیل با حداقل یک خدمت دهنده آزاد متصل شود و غیره). همچنین قوانین اتصال به فرضیات رفتار مشتریان نیز بستگی دارد، یعنی اینکه کدام تسهیل باید این درخواست را انجام دهد به مشتری بستگی دارد یا به بعضی مراجع مرکزی. ما، این مورد را که مشتری تصمیم می‌گیرد که کدام تسهیل باید به درخواستش رسیدگی کند به عنوان «انتخاب کاربر» و موردی که یک مرجع مرکزی این تصمیم را می‌گیرد به عنوان «انتخاب هدایت شده» می‌شناسیم.
معمولاً یک درخواست پذیرفته شده در یک تسهیل معین، در صف قرار می‌گیرد تا یک خدمت دهنده، دردسترس قرار گیرد. زمانی که این اتفاق می‌افتد، خدمت دهنده و مشتری «یارگیری» کرده‌اند. درمورد خدمت دهندگان متحرک، لازم است که این خدمت‌دهندگان از مکان فعلی شان به مکان مشتری سفر کنند (که متحمل هزینه سفر می‌شوند).
معمولاً مسائل مکانیابی با خدمت دهندگان متحرک، دارای مشخصات زیر هستند:
این تخصیص بستگی به حالت فعلی خدمت دهندگان در زمان ارسال دارد. برای خدمت دهندگان ثابت، این تخصیص ممکن است قبل از تصمیم گیری برای انجام خدمت اتفاق بیفتد، بنابراین ممکن است گفته شود که خدمت دهندگان متحرک ممکن است با یکدیگر همکاری کنند، درحالیکه خدمت دهندگان ثابت تمایلی به این کار ندارند.
اگر یک کاربر، درخواستی را انجام دهد و نزدیکترین خدمت دهنده مشغول باشد، خدمت دهنده دیگری ارسال می‌شود. یعنی، این تخصیص، در حالت مطلق، به نزدیکترین تسهیل اتفاق نمی‌افتد.
مسائل مکانیابی احتمالی اغلب می‌توانند به خوبی به صورت مجموعه مستقلی از سیستم‌های صف، مدل سازی شوند. این استقلال، ازطریق ابزاری ناشی می‌شود که حتی اگر زمان‌های خدمت از یک توزیع نمایی پیروی کنند، درمورد هنگامی‌که زمان سفر احتمالی است، این امر صادق نیست. بنابراین، تئوری صف M/G/m مناسب‌تر از تئوری M/M/m است.
حال به فرموله کردن مسأله می‌پردازیم. محدودیت‌های مسأله معمولاً شامل موارد ذیل است:
- یک حد بالای M بر روی کل تعداد تسهیلاتی که می‌توانند واقع شوند:
(14.2)
- یک حد بالای K بر روی کل تعداد خدمت دهندگانی که می‌تواند واقع شوند:
(15.2)
- استانداردهای پوشش: بسته به احتیاجات پوششی که استفاده می‌شود، می‌تواند شکل‌های گوناگونی به خود بگیرد. شاید ساده ترین (و قدیمی‌ترین) شکل این محدودیت‌ها، به این نیاز دارد که حداقل تعداد مشخصی از این خدمت دهندگان ،، باید در حداکثر فاصله مشخصی از هر مکان مشتری i، واقع شوند. اجازه دهید زیرمجموعه‌ای از مکان‌های تسهیلات بالقوه در فاصله موردنیاز از i باشد. پس این محدودیت می‌تواند به صورت زیر بیان شود:
(16.2)
شکل پیچیده تر این محدودیت پوشش، ممکن است احتیاجاتی احتمالی را به زمان‌های پاسخ تحمیل کند. مثلاً، یک پاسخ سه دقیقه‌ای زمان پاسخ را درنظر بگیرید که برای درخواست‌های آمبولانس با ارجحیت بالا موردنیاز است. شکل دیگری از محدودیت‌ها، ممکن است یک حد بالایی را بر روی نسبت درخواست‌هایی که برگردانده می‌شود ،، اعمال کند. به طور خلاصه، ما می‌توانیم یک محدودیت عمومی را به صورت زیر ارائه کنیم. اجازه دهید که یک متغیر تصادفی باشد که بیانگر «سطح سرویسی» است که بوسیله سیستم به نقاط تقاضای مشتری i تحویل می‌شود (مثلاً، زمان پاسخ). اجازه دهید، ، بیانگر حداقل فراوانی مطلوب این اتفاق باشد (مثلاً، 95% از این زمان). بنابراین، یک محدودیت سطح سرویس کلی می‌تواند به صورت زیر بیان شود:
(17.2)
اکنون، مسأله LPSDC عمومی می‌تواند به صورت زیر فرمول بندی شود:
(18.2)
باتوجه به محدودیت‌های (15)، (16) و (17)

بدیهی است که برای اینکه فرمول بندی بالا را ساده کنیم، به بعضی روشها احتیاج داریم تا پارامترهای کارایی سیستم گوناگونی را که در توسعه تابع هدف و محدودیت‌ها استفاده شد را ارائه کنیم (یعنی، احتمال برگرداندن ، زمان انتظار صف و غیره). متأسفانه، معمولاً بیان تحلیلی کلی برای این مقادیر دردسترس نیست. این منجر به دو رویکرد ممکن می‌شود: رویکرد اول نیاز دارد که فرضیاتی ساده سازی مطمئنی را بر روی عملیات سیستم ایجاد کنیم (مانند قوانین منطقه‌ای ساده، زمان‌های سفر قابل اغماض و غیره). دومین رویکرد شامل استفاده از تکنیک‌هایی براساس توصیف است (مثل شبیه سازی) تا اندازه‌های کارایی سیستم موردنیاز را برای مقادیر خاص بردار مکان x محاسبه کنیم. علاوه بر آن می‌توان از بعضی تکنیک‌های ابتکاری استفاده کرد.
2-3- نظریه صف
انتظار در صف هر چند بسی ناخوشایند است، اما متأسفانه بخشی از واقعیت اجتناب ناپذیر زندگی را تشکیل می‌دهد. انسان‌ها در زندگی روزمره خود با انواع مختلف صف، که به از بین رفتن وقت، نیرو و سرمایه آن‌ها می‌انجامد، روبه رو می‌شوند. اوقاتی که در صف‌های اتوبوس، ناهارخوری، خرید و نظایر آن‌ها به هدر می‌رود، نمونه‌های ملموسی از این نوع اتلاف‌ها در زندگی است. در جوامع امروزی صف‌های مهمتری وجود دارد که هزینه‌های اقتصادی و اجتماعی آن‌ها به مراتب بیش از نمونه‌های ساده فوق است.
2-3-1- مشخصات صف [13]
یک مدل صف در شکل (2-1) نشان داده شده‌است. آن می‌تواند یک مدل صف مثل ترتیب ماشین آلات یا اپراتورها باشد.

شکل 2-1- مدل پایه‌ای صف
یک مدل صف بوسیله مشخصات زیر توصیف می‌شود:
فرایند رسیدن مشتریان
معمولاً فرض می‌کنیم که زمان بین رسیدن‌ها مستقل هستند و یک توزیع رایج دارند. در بسیاری از کاربردهای عملی، مشتریان باتوجه به یک جریان پواسن (یعنی زمان بین رسیدن‌ها نمایی) می‌رسند. مشتریان ممکن است یک به یک و یا به صورت دسته‌ای برسند.
رفتار مشتریان
مشتریان ممکن است صبور باشند و راضی باشند که (برای یک مدت طولانی) منتظر بمانند. یا مشتریان ممکن است کم حوصله باشند و بعد از مدتی صف را ترک کنند.
زمان‌های رسیدن
معمولاً فرض می‌کنیم که زمان‌های رسیدن مستقل هستند و به طور یکسان توزیع شده‌اند و مستقل از زمان بین رسیدن‌ها هستند. مثلاً زمان‌های رسیدن ممکن است به صورت قطعی یا نمایی توزیع شده باشد. همچنین ممکن است که زمان‌های رسیدن، وابسته به طول صف باشد.
نظم سرویس
ترتیبی که مشتریان ممکن است به صف وارد شوند به صورت‌های زیر می‌تواند باشد:
کسی که اول می‌آید، اوّل هم سرویس دهی می‌شود، مثل ترتیب رسیدن‌ها
ترتیب تصادفی
کسی که آخر می‌آید، اول سرویس دهی می‌شود.
حق تقدّم
اشتراک پردازنده (در کامپیوتر که قدرت پردازششان را در میان کل کارها در سیستم، به طور مساوی تقسیم می‌کنند).
ظرفیت سرویس
ممکن است یک سرور تک و یا گروهی از سرورها به مشتریان کمک کنند.
اتاق انتظار
ممکن است محدودیتهایی در رابطه با تعداد مشتریان در سیستم وجود داشته باشد.
یک کد سه قسمتی برای مشخص کردن این مدل‌های به صورت a/b/c استفاده می‌شود که حرف اول توزیع زمان بین رسیدن‌ها و حرف دوم توزیع زمان سرویس را مشخص می‌کند. مثلاً برای یک توزیع عمومی از حرف G و برای توزیع نمایی از حرف M (که M بیانگر فاقد حافظه بودن است) استفاده می‌شود. حرف سوم و آخر نیز تعداد سرورها را مشخص می‌کند. این نمادسازی می‌تواند با یک حرف اضافه که دیگر مدل‌های صف را پوشش دهد، گسترش یابد. مثلاً، یک سیستم با توزیع زمان بین رسیدن و زمان سرویس دهی نمایی، یک سرور و داشتن اتاق انتظار فقط برای N مشتری (شامل یکی در سرویس) بوسیله چهار کد حرفی M/M/1/N نشان داده می‌شود.
در این مدل پایه، مشتریان یک به یک می‌رسند و همیشه اجازه ورود به سیستم را دارند، همیشه اتاق وجود دارد، هیچ حق تقدّمی وجود ندارد و مشتریان به ترتیب رسیدن سرویس دهی می‌شوند.
در یک سیستم G/G/1 با نرخ رسیدن و میانگین زمان سرویس ، مقدار کار که در واحد زمان می‌رسد برابر است. یک سرور می‌تواند به یک کار در واحد زمان رسیدگی کند. برای جلوگیری از اینکه طول صف بینهایت نشود، باید .
معمولاً از نماد زیر استفاده می‌کنند:

اگر ، نرخ اشتغال یا بکارگیری سرور نامیده می‌شود، چون کسری از زمان است که سرور، مشغول کارکردن است.
2-3-2- قانون لیتِل [13]
اگر E(L)، میانگین تعداد مشتریان در سیستم، E(S)، میانگین زمان اقامت مشتری در سیستم باشد و ، متوسط تعداد مشتریانی باشد که در واحد زمان وارد سیستم می‌شوند، قانون لیتِل، رابطه بسیار مهمی را بین این سه نماد می‌دهد و به صورت زیر بیان می‌شود:
(19.2)در اینجا فرض می‌شود که ظرفیت سیستم برای رسیدگی به مشتریان کافی است (یعنی، تعداد مشتریان در سیستم به سمت بینهایت میل نمی‌کند).
به طور حسی، این نتیجه می‌تواند به صورت زیر فهمیده شود: فرض کنید که مشتریان هنگامی‌که به سیستم وارد می‌شوند، یک دلار در واحد زمان می‌پردازند. این پول می‌تواند به دو روش گرفته شود. روش اول اینکه به مشتریان اجازه دهیم که به طور پیوسته در واحد زمان بپردازند. پس متوسط درآمدی که توسط سیستم کسب می‌شود، برابر E(L) دلار در واحد زمان است. روش دوم این است که به مشتریان اجازه دهیم که برای اقامتشان در سیستم، 1 دلار را در واحد زمان در موقع ترک سیستم بپردازند. در موازنه، متوسط تعداد مشتریانی که در واحد زمان، سیستم را ترک می‌کنند برابر متوسط تعداد مشتریانی است که به سیستم وارد می‌شوند. بنابراین سیستم، یک متوسط درآمد دلار را در واحد زمان کسب می‌کند.
با به کار بردن قانون لیتِل در صف، رابطه‌ای بین طول صف، و زمان انتظار W به دست می‌آید:
(20.2)
2-3-3- صف M/M/1
این مدل، حالتی را درنظر می‌گیرد که زمان بین رسیدن‌ها، نمایی با میانگین ، زمان‌های سرویس، نمایی با میانگین و یک سرور مشغول کار است. مشتریان به ترتیب رسیدن، سرویس دهی می‌شوند. ما نیاز داریم که:
(21.2)درغیراینصورت، طول صف منفجر خواهد شد (قسمت قبل را ببینید). مقدار ، کسری از زمان است که سرور، مشغول کار است.
میانگین تعداد مشتریان در سیستم و همچنین میانگین زمانی که در سیستم گذرانده می‌شوند به صورت زیر بیان می‌شود:
(22.2)
و با استفاده از قانون لیتِل،
(23.2)
میانگین تعداد مشتریان در صف، ، می‌تواند از E(L) و با کم کردن میانگین تعداد مشتریان در سیستم بدست آید:
(24.2)
میانگین زمان انتظار، E(W)، از E(S) و با کم کردن میانگین زمان سرویس بدست می‌آید:
(25.2)
2-4- مسائل بهینه سازی چندهدفه
بسیاری از مسائل کاربردی در جهان واقعی را مسائل بهینه سازی ترکیباتی چندهدفه تشکیل می‌دهند، زیرا متغیر‌های مجزا و اهداف متضاد به طور واقعی در ذات آنها است. بهینه سازی مسائل چندهدفه نسبت به مسائل تک هدفه متفاوت بوده، زیرا شامل چندین هدف است که باید در بهینه‌سازی به همه اهداف همزمان توجه شود. به عبارت دیگر الگوریتم‌های بهینه سازی تک هدفه، حل بهینه را با توجه به یک هدف می یابند و این در حالی است که در مسائل چندهدفه (با چندهدف مخالف و متضاد) معمولاً یک حل بهینه مجزا را نمی توان بدست آورد. بنابراین طبیعی است که مجموعه ای از حل‌ها برای این دسته از مسائل موجود بوده و تصمیم گیرنده نیاز داشته باشد که حلّی مناسب را از بین این مجموعه حل‌های متناهی انتخاب کند و در نتیجه حل مناسب، جواب‌هایی خواهد بود که عملکرد قابل قبولی را نسبت به همه اهداف داشته باشد.
2-4-1- فرمول بندی مسائل بهینه سازی چندهدفه
مسائل بهینه سازی چندهدفه را به طور کلی می‌توان به صورت زیر فرموله کرد:
(26.2)

x یک حل است و S مجموعه حل‌های قابل قبول و k تعداد اهداف در مسأله و F(x) هم تصویر حل x در فضای k هدفی و هم مقدار هر یک از اهداف است.
تعریف حل‌های غیرمغلوب: حل a حل b را پوشش می‌دهد، اگر و تنها اگر:
(27.2)
(28.2)
به عبارت دیگر، حل‌های غیرمغلوب، به حل‌های گفته می‌شود که حل‌های دیگر را پوشش داده ولی خود، توسط حل‌های دیگر پوشش داده نمی‌شوند. در شکل (2-2) چگونگی پوشش سایر حل‌ها (دایره‌های با رنگ روشن) توسط مجموعه حل‌های غیرمغلوب (دایره‌های تیره رنگ) نشان داده شده‌است. در این شکل، جبهه‌ی پارتو با خط چین نشان داده شده‌است.
هدف B
هدف A
هدف B
هدف A

شکل 2-2- مجموعه حل‌های غیرمغلوب
2-4-2- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک
با توجه به آنکه بسیاری از مسائل بهینه سازی، NP-Hard هستند، بنابراین حل به روش‌های دقیق در یک زمان معقول غیرممکن بوده و در نتیجه، استفاده از روش‌های فراابتکاری در این موارد مناسب می باشد. درحقیقت الگوریتم‌های فراابتکاری برای زمانی که محدودیت زمانی وجود دارد و استفاده از روش‌های حل دقیق میسّر نبوده و یا پیچیدگی مسائل بهینه سازی زیاد باشد، به دنبال جواب‌های قابل قبول هستند.
اولین پیاده سازی واقعی از الگوریتم‌های تکاملی، «الگوریتم ژنتیک ارزیابی برداری» توسط دیوید اسکافر در سال 1984 انجام گرفت. اسکافر الگوریتم را به سه بخش انتخاب، ترکیب و جهش که به طور جداگانه در هر تکرار انجام می‌شدند، تغییر داد. این الگوریتم به صورت کارآمدی اجرا می‌شود، اما در برخی از حالات مانند اریب بودن اهداف، با مشکل مواجه می‌شود. درواقع هدف اول الگوریتم‌های بهینه یابی چندهدفه، یعنی رسیدن به جواب‌های بهینه پارتو، به نحو شایسته‌ای توسط این الگوریتم بدست می‌آید، ولی جواب‌های بدست آمده از گستردگی و تنوع خوبی برخوردار نیستند.
در ادامه این قسمت، به سه الگوریتم تکاملی چند هدفه که مبنای اصلی آنها، الگوریتم ژنتیک می‌باشد، می‌پردازیم. الگوریتم NSGA-II به این خاطر انتخاب شده‌است که این الگوریتم در بسیاری از مقالات به عنوان الگوریتم مرجع مقایسه گردیده‌است. الگوریتم CNSGA-II نیز به این علت انتخاب شده‌است که روشی مناسب برای برخورد با محدودیت‌های حل مسأله ارائه می‌کند؛ چون باتوجه به ماهیت مسأله، چندین محدودیت سر راه حل مسأله ایجاد شده‌است که راهکار مناسبی برای رسیدگی به این محدودیت‌ها ایجاب می‌کند. الگوریتم NRGA نیز چون جزء جدیدترین الگوریتم‌های ارائه شده در زمینه بهینه سازی چندهدفه می‌باشد مورداستفاده قرار گرفته‌است.
2-4-2-1- الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب
دب و همکارانش [14]، یک نخبه گرایی دسته بندی یا مرتب سازی نامغلوب را در الگوریتم‌های ژنتیک پیشنهاد دادند. در اغلب مواقع، این الگوریتم شباهتی به NSGA ندارد، ولی مبتکران نام NSGA-II را به دلیل نقطه پیدایش آن، یعنی همان NSGA، برای آن حفظ کردند.
در این روش، ابتدا جمعیت فرزندان، ، با استفاده از جمعیت والدین، ، ساخته می‌شود. در اینجا به جای پیدا کردن جواب‌های نامغلوب از ، ابتدا دو جمعیت با یکدیگر ترکیب شده و جمعیت با اندازه 2N را ایجاد می‌کنند. سپس از یک مرتب سازی نامغلوب برای دسته بندی تمام جمعیت استفاده می‌شود، البته این مرتب سازی، نسبت به مرتب سازی بر روی ، به تعداد مقایسه بیشتری نیاز دارد. در این شیوه، یک مقایسه عمومی در بین اعضای که مجموع دو جمعیت فرزندان و والدین است، انجام می‌شود و پس از ایجاد صف‌های متفاوت نامغلوب، به ترتیب اولویت (اولویت صفها نسبت به هم) جمعیت بعدی، یکی یکی از این صف‌ها پر می‌شود. پر کردن جمعیت ، با بهترین صف نامغلوب شروع شده و سپس به ترتیب با دومین صف نامغلوب و همین طور سومین و الی آخر، تا زمانی که پر شود، ادامه می‌یابد. از آنجا که اندازه برابر 2N است، تمام اعضای آن ممکن است نتوانند در قرارگیرند و به راحتی جواب‌های باقیمانده را حذف خواهیم کرد. شکل (2-3) نحوه عمل الگوریتم NSGA II را نمایش می‌دهد.

شکل 2-3- نمایشی از نحوه عملکرد NSGA-II
درمورد جواب‌هایی که در صف آخر با استفاده از عملگر نخبه گرایی ازبین می‌روند، باید مهارت بیشتری به کار برده و جواب‌هایی که در ناحیه ازدحام کمتری قراردارند را حفظ کرد. درواقع برای رعایت اصل چگالی در بین جواب‌ها، جواب‌هایی که در ناحیه ازدحامی کوچکتری هستند، برای پر کردن ، در اولویت قرار دارند.
یک استراتژی شبیه بالا در پیشرفت مراحل اولیه از تکامل الگوریتم، تأثیر زیادی نخواهد داشت، چرا که اولویت‌های زیادی در جمعیت ترکیب شده از فرزندان و والدین وجود دارد. احتمالاً جواب‌های نامغلوب زیادی وجود دارند که آماده قرارگرفتن در جمعیت قبل از آن که اندازه‌اش از N تجاوز کند، می‌باشند. یک مسأله مهم و در عین حال سخت این است که مابقی جمعیت چگونه باید پر شود؟ اگرچه درخلال مراحل بعدی شبیه سازی الگوریتم، احتمالاً بیشتر جواب‌های موجود در جمعیت با اندازه 2N، در رده جواب‌هایی با بهترین درجه نامغلوب بودن قرار می‌گیرند و تعداد آن‌ها از N متجاوز خواهد شد، اما الگوریتم بالا با یک راهکار موقعیتی انتخاب، وجود مجموعه متنوعی از جواب‌ها در جمعیت را تضمین می‌کند. با چنین راهکاری، یعنی زمانی که به‌نحوی تمام ناحیه بهینه پارتو توسط جمعیت پوشانده می‌شود، در ادامه الگوریتم، جواب‌های گسترده تری را در فضای جواب فراهم خواهدآورد.
در ادامه، الگوریتم NSGA-II را به اختصار آورده ایم [15]:
گام 1: جمعیت فرزندان و والدین را با یکدیگر ترکیب کرده و را می‌سازیم:

جمعیت حاصل را با استفاده از یک مرتب سازی نامغلوب به صفوف دسته بندی می‌کنیم.
گام 2: قرارمی‌دهیم، i=1، سپس تا زمانی که ، عملیات زیر را تکرار می‌کنیم:

گام 3: روال مرتب سازی ازدحام را اجرا کرده و با استفاده از مفهوم فاصله ازدحام، ارزشهای متفاوتی را برای از جواب‌های تعیین می‌کنیم.
گام 4: جمعیت فرزندان را از با استفاده از یک الگوریتم انتخاب مسابقه‌ای ازدحام و عملگرهای ترکیب و جهش ایجاد می‌کنیم.
گام سوم از الگوریتم بالا، مرتب سازی برحسب ازدحام جواب‌ها در صف i (منظور آخرین صفی است که احتمالاً برخی از جواب‌های موجود در آن نتوانسته‌اند در جمعیت قرار گیرند)، با بکارگیری مفهوم فاصله ازدحام انجام می‌شود. بنابراین، جمعیت به صورت نزولی تحت میزان بزرگی ارزش فاصله ازدحام مرتب شده و در گام چهارم یک عملگر انتخاب مسابقه‌ای ازدحام که مبنای مقایسه آن همان فاصله ازدحام است بکار برده می‌شود. لازم به ذکر است، مرتب سازی نامغلوب واقع در گام اول می‌تواند به همراه عمل پر کردن جمعیت به صورت موازی انجام شود. درواقع هر بار که یک صف نامغلوب، پیدا شده و تست می‌شود که ازنظر اندازه می‌تواند به جمعیت اضافه شود یا نه، درصورتی که نتواند، دیگر نیازی نیست که مرتب سازی بیشتری انجام دهیم. این موضوع، به کاهش زمان اجرا الگوریتم کمک می‌کند.
2-4-2-2- الگوریتم NSGA-II محدود شده
اگر در حین حل مسأله‌ای که باید حل شود، حل‌هایی ایجاد شود که با محدودیت‌های مسأله مغایرت داشته باشد و آن‌ها را نقض کند و درنتیجه غیرقابل قبول باشد، چگونه باید با این موضوع برخورد کرد؟ روش‌های مختلفی برای مقابله با این موضوع وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به توابع جریمه و یا نادیده گرفتن و حذف حل غیرقابل قبول ایجاد شده اشاره کرد.
الگوریتم CNSGA-II، همانند الگوریتم NSGA-II عمل می‌کند، تنها با این تفاوت که برای رسیدگی به محدودیت‌ها، روشی را برمی‌گزیند که براساس مفهوم غلبه و امتیازدهی عمل می‌کند [14].
این روش که به محدودیت رسیدگی می‌کند، از انتخاب تورنمنت دودویی استفاده می‌کند که دو حل از جمعیت، انتخاب و حل بهتر انتخاب می‌شود. باتوجه به محدودیتها، هر حل می‌تواند یا قابل قبول و یا غیرقابل قبول باشد. بنابراین، ممکن است حداکثر سه وضعیت به وجود آید:
هرد و حل قابل قبول باشند؛
یکی از حل‌ها قابل قبول و دیگری غیرقابل قبول باشد؛
هر دو حل غیر قابل قبول باشند.


برای مسائل بهینه سازی تک هدفه، از یک قانون ساده برای هر مورد استفاده می‌کنیم:
مورد 1) حلی که تابع هدف بهتری دارد را انتخاب می‌کنیم.
مورد 2) حل قابل قبول را انتخاب می‌کنیم.
مورد 3) حلی که کمترین انحراف از محدودیت‌ها را دارد انتخاب می‌کنیم. باتوجه به اینکه در هیچدام از موارد، اندازه تابع هدف و محدودیت‌ها با یکدیگر مقایسه نشده‌اند، هیچ نیازی به داشتن پارامترهای جریمه نیست، این موضوعی است که این رویکرد را مفید و جذاب کرده‌است.
درمورد مسائل بهینه سازی چندهدفه، دو مورد آخر می‌تواند همانطور که هستند استفاده شوند و مورد اول نیز می‌تواند با استفاده از اپراتور مقایسه ازدحام، حل شود. برای مقایسه کردن در این الگوریتم، تعریف «غلبه» را بین دو حل i و j تعریف می‌کنیم.
تعریف 1) حل i اگر یکی از وضعیت‌های زیر درست باشد، گفته می‌شود که از لحاظ محدودیت بر حل j غلبه دارد:
حل i قابل قبول است ولی حل j نیست.
حل i و j هر دو غیر قابل قبول می‌باشند، اما حل i انحراف از محدودیت کمتری دارد.
حل i و j قابل قبول هستند و حل i، حل j را مغلوب می‌کند.
اثر استفاده از مفهوم غلبه محدودیت این است که، هر حل قابل قبول، رتبه غیرمغلوبی بهتری از هر حل غیرقابل قبول دارد. همه حل‌های قابل قبول، باتوجه به سطح غلبه شان و براساس مقادیر توابع هدفشان رتبه بندی می‌شوند. به هر حال، از بین دو حل غیر قابل قبول، حلی که کمترین انحراف از محدودیت را دارد، دارای رتبه بهتری است. به هر حال، این اصلاح، در مفهوم غلبه، تغییری در پیچیدگی NSGA-II ندارد. بقیه فرایند CNSGA-II، همانطور که قبلاً درمورد NSGA-II توضیح داده شد، اجرا می‌شود.
2-4-2-3- الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب
این الگوریتم که توسط الجدان و همکارانش [16] ارائه شده، الگوریتم انتخاب چرخ رولت رتبه‌بندی شده را با الگوریتم رتبه بندی جمعیت برمبنای پارتو ترکیب می‌کند. در این الگوریتم از الگوریتم انتخاب چرخ رولتی استفاده شده‌است که به هر عضو، یک اندازه برازش برابر با رتبه اش در جمعیت، تخصیص می‌دهد؛ بالاترین رتبه، بیشترین احتمال را دارد که انتخاب شود (درمورد ماکزیمم سازی).
این احتمال به صورت معادله زیر محاسبه می‌شود:
(29.2)
که N، تعداد اعضاء این جمعیت است. در این الگوریتم، اعضاء در یک جبهه، براساس فاصله ازدحامشان و جبهه ها براساس رتبه غلبه شان رتبه می‌گیرند.
الگوریتم NRGA، همان طور که سودوکد آن را در شکل (2-4) مشاهده می کنید، به این صورت است که ابتدا، یک جمعیت تصادفی والدین، P، ایجاد می‌شود. مرتب کردن جمعیت براساس غلبه است. به هر حل، برازشی (یا رتبه ای) برابر سطح غلبه اش، تخصیص داده می‌شود (1 برای بهترین سطح، 2 برای سطح بعدی و الی آخر).
Initialize Population P
{ Generate random population-size N
Evaluate Objective Values
Assign Rank (level) Based on Pareto dominance-sort }
Generate Child Population Q
{ Ranked based Roulette Wheel Selection
Recombination and Mutation }
for i=1 to g do

—c2370

عنوانصفحه
TOC o "1-3" h z u فصل 1- کلیات تحقیق131-1- مقدمه131-2- تشریح و بیان مسئله131-3- اهمیت و ضرورت تحقیق141-4- سوالات تحقیق151-5- اهداف اساسی تحقیق161-6- نتایج مورد انتظار پس از انجام تحقیق161-7- ساختار تحقیق161-8- قلمرو تحقیق171-8-1- دوره زمانی انجام تحقیق171-8-2- مکان تحقیق171-9- تعریف واژه‌ها و اصطلاحات تخصصی171-9-1-برنامه‌ریزی منابع سازمان 171-9-2- مدیریت زنجیره تأمین181-9-3- قابلیت ردیابی191-9-4-ردیابی191-9-5- پیگیری201-10-نمای کلی پایان نامه20فصل 2- ادبیات نظری و پیشینه تحقیق232-1- ادبیات نظری232-1-1-مقدمه232-1-2- ERP232-1-3- مدیریت زنجیره تامین272-1-4- قابلیت ردیابی322-2- مرور پیشینه532-2-1- خلاصه مرور پیشینه562-3- نتیجهگیری62فصل 3- شناسی تحقیق633-1- مقدمه643-2- مدل‌سازی اطلاعات قابلیت ردیابی643-2-2- مدلسازی سیستم قابلیت ردیابی مواد غذایی683-2-3- استاتیک یک سیستم قابل ردیابی793-3- مدل‌های ارائه شده در قابلیت ردیابی823-3-1- مدل سلسله مراتبی IEC 62264823-3-2- مدل جهان شمولی هولونیک843-3-3- مدل استفاده شد توسط تاکور و همکاران (2010)863-3-4- مدل استفاده شده توسط جی هو و همکاران (2013)873-3-5- مدل ارائه شده توسط جانسن والرز و همکاران (2003)893-3-6- مدل ارائه شده توسط رز گارسیا و همکاران (2010)913-3-7- مدل ارائه شده توسط خبازی و همکاران (2010)923-3-8- مدل ارائه شده توسط جمسی (2010)933-4- توسعه مدل1003-4-1- تعریف سفارشی سازی انبوه1013-4-2- مدل توسعه یافته:1023 - 5- نتیجه گیری103فصل 4- پیاده سازی مدل پیشنهادی در صنعت لبنیات1044-1- مقدمه1054-2- پیش از پیادهسازی1054-2-1- اطلاعاتی درباره سازمان1064-3-مراحل مدل‌سازی1064-3-1- مرحله اول: فرآیند تولید ماست1064-3-2- مرحله دوم: ملاحظات قابلیت ردیابی1104-3-3- مرحله سوم: تشریح الزامات1114-3-4- مرحله چهارم: مدلسازی مفاهیم1124-3-5- مرحله پنجم: دینامیک بهر1134-3-6- مرحله ششم: مدلسازی منطقی محصول1224-3-7- هزینه پیادهسازی قابلیت ردیابی:1274-4- نتیجهگیری128فصل 5- نتایج و پیشنهادات تحقیق1295-2- یافته‌های اصلی تحقیق1305-3- اهداف تحقیق1325-4- نتایج حاصل از تحقیق1335-5- سهم علمی تحقیق1355-6- محدودیت‌های تحقیق1365-7- پیشنهادات برای تحقیقات آتی136فصل 6- مراجع تحقیق139

فهرست اشکال
عنوانصفحه
TOC h z c "شکل" شکل 1:طرح تکاملی سیستم‌های اطلاعاتی ERP PAGEREF _Toc373958692 h 24شکل 2:ویژگی‌های ERP [15] PAGEREF _Toc373958693 h 26شکل 3: قابلیت ردیابی داخلی و قابلیت ردیابی زنجیره‌ای [8] PAGEREF _Toc373958694 h 36شکل 4: مدل محرک‌های قابلیت ردیابی در صنایع غذایی اصلاح شده توسط [58] PAGEREF _Toc373958695 h 41شکل 5: انواع مختلف الزامات تبادل و یکپارچهسازی اطلاعات قابلیت ردیابی [77]. PAGEREF _Toc373958696 h 67شکل 6: مدلIDEF0 برای نشاندادن تحولات قابلیت ردیابی کل زنجیره تأمین [27] PAGEREF _Toc373958697 h 70شکل 7: ویژگی‌های یک بازیگر تنها در زنجیره تأمین [61] PAGEREF _Toc373958698 h 74شکل 8: TRU مرتبط با اطلاعات قابلیت ردیابی [8] PAGEREF _Toc373958699 h 75شکل 9: الگوهای رفتاری یک بهر PAGEREF _Toc373958700 h 77شکل 10: الگوی فراخوانی محصولات در زنجیره تأمین [7] PAGEREF _Toc373958701 h 80شکل 11: اعلام TRU_Types در طرح XML [27] PAGEREF _Toc373958702 h 97شکل 12: اعلام TRU_ Batch در طرح XML [27] PAGEREF _Toc373958703 h 98شکل 13: نوع بیانیه واحد‌های تجاری در طرح XML [27] PAGEREF _Toc373958704 h 98شکل 14: طرح‌های شناسایی منحصربهفرد و جهانی برای واحد‌های تجاری [27] PAGEREF _Toc373958705 h 99شکل 15: تعریف تحول TRU [27] PAGEREF _Toc373958706 h 100شکل 16: مراحل تولید ماست در زنجیره تأمین PAGEREF _Toc373958707 h 106شکل 17: مراحل تولید در زنجیره دامداری PAGEREF _Toc373958708 h 107شکل 18: فرآوری مراحل تولید در زنجیره پروسس شیر PAGEREF _Toc373958709 h 108شکل 19: مراحل تولید در زنجیره فراوری PAGEREF _Toc373958710 h 109شکل 20: مراحل تولید در زنجیره انبارش PAGEREF _Toc373958711 h 109شکل 21: مراحل تولید در زنجیره توزیع PAGEREF _Toc373958712 h 110شکل 22: مثال تعیین درجه رابطه میان دو نهاد PAGEREF _Toc373958713 h 113شکل 23: دینامیک بهر در زنجیره دامداری PAGEREF _Toc373958714 h 116شکل 24: دینامیک بهر در زنجیره پروسس شیر PAGEREF _Toc373958715 h 118شکل 25: دینامیک بهر در زنجیره انبارش PAGEREF _Toc373958716 h 120شکل 26: دینامیک بهر در زنجیره توزیع PAGEREF _Toc373958717 h 121
فهرست جداول
عنوانصفحه
TOC h z c "جدول" جدول 1: قابلیت ردیابی رو به جلو PAGEREF _Toc369511032 h 37جدول 2: قابلیت ردیابی رو به عقب PAGEREF _Toc369511033 h 37جدول 3خلاصه مرور پیشینه PAGEREF _Toc369511034 h 56جدول 4: مقایسه مدل هولون و مدل IEC/ISO 62264 PAGEREF _Toc369511035 h 85جدول 5: نقاط ثبت اطلاعات و نوع اطلاعات ثبت شده در هر نقطه PAGEREF _Toc369511036 h 125جدول 6: شناسایی واحدهای قابل ردیابی در نقاط مختلف در هر مرحله از زنجیره تأمین PAGEREF _Toc369511037 h 127
فهرست نمودارها
عنوانصفحه
TOC h z c "نمودار" نمودار 1: نمودار جریان فرایند زنجیره ارزش سویا PAGEREF _Toc369510939 h 79نمودار 2: مدل سلسله مراتبی IEC PAGEREF _Toc369510940 h 83نمودار 3: تعریف Holon PAGEREF _Toc369510941 h 84نمودار 4: نمودار کلاسUML، برای ثبت اطلاعات داخلی PAGEREF _Toc369510942 h 86نمودار 5: نمودار کلاس UML، برای مدل اطلاعاتی قابلیت ردیابی PAGEREF _Toc369510943 h 87نمودار 6: مدل داده مرجع برای اطلاعات قابلیت ردیابی در ساخت PAGEREF _Toc369510944 h 89نمودار 7: نمودار بازسازی ردیابی بچها PAGEREF _Toc369510945 h 91نمودار 8: مدل قابلیت ردیابی ادغامی PAGEREF _Toc369510946 h 92نمودار 9: مدلسازی UML اطلاعات قابلیت ردیابی PAGEREF _Toc369510947 h 93نمودار 10: نمودار UML قابلیت ردیابی PAGEREF _Toc369510948 h 103نمودار 11: دینامیک بهر PAGEREF _Toc369510949 h 116نمودار 12: نمودار مدلسازی اطلاعات قابلیت ردیابی PAGEREF _Toc369510950 h 122
-64135046719800565226215367000-369443715645فصل اول کلیات تحقیق
00فصل اول کلیات تحقیق

فصل اول: کلیات تحقیقمقدمه این پایاننامه با تأکید بر واحد منابع قابل ردیابی (TRU)، مدیریت اطلاعات و تکنولوژی تبادل اطلاعات از مزرعه تا میز مصرفکننده، به بررسی مفهوم قابلیت ردیابی الکترونیک مواد غذایی در سراسر زنجیره تأمین می‌پردازد. در راستای انجام این مسؤلیت، زبان مدل سازی یکپارچه (UML) برای ایجاد مدل داده محور محصول و برای مدیریت داده قابلیت ردیابی TRU، در سراسر زنجیره بکار گرفته می‌شود. در این فصل از تحقیق، محقق به بیان مسأله اصلی پژوهش، تشریح و بیان موضوع، ضرورت انجام تحقیق و نتایج مورد انتظار می‌پردازد و سپس اهداف اساسی از انجام تحقیق، روش تحقیق، روش گردآوری اطلاعات، و روش‌های آنالیز اطلاعات بصورت خلاصه بیان می‌گردد، سپس اصطلاحات و واژه‌های تخصصی تعریف شده و در پایان ساختار پژوهش تشریح می‌گردد.
تشریح و بیان مسئلهدر یک سیستم تولیدی، برای رسیدن به پیشینه و یا سابقه یک محصول و یا وضعیت فعلی محصول، به راهکار‌هایی نیاز است. تعیین سابقه و یا پیشینه محصول برای بسیاری از مشتریان و یا بسیاری محصولات مهم می‌باشد. برای بسیاری از مشتریان مهم است که محصول در کجا، تحت چه شرایطی، تحت چه فرایندهایی و در چه زمانی ایجاد شده است. منشاء محصول نیز در بسیاری موارد اهمیت پیدا می‌کند. بهعنوان مثال با توجه به بالا بودن جمعیت مسلمانان جهان، اطمینان از تهیه گوشت حلال برای این جمعیت از جهان مهم می‌باشد. این امر برای تمامی کشورهای جهان امری ضروری است و سازمان‌ها با ارائه مدرکی که حلال بودن گوشت را تضمین کند قادر به برقراری ارتباط با بیش از یک چهارم جمعیت دنیا خواهند شد. این سازمان‌ها باید اصول استاندارد غذای حلال را رعایت کنند از جمله اینکه، مواد و خوراک دام نباید از اجزاء غیر حلال فراوری شده باشد؛ شرایط ذبح و صید شرعی مطابق قوانین اسلام اجرا شود؛ تفکیک خطوط فراوری محصولات حلال و غیر حلال انجام پذیرد و غیره؛ علاوه بر این باید برچسب و یا نشانه‌ای بر روی این محصولات فراوری شده قرار بگیرد تا مصرف کننده قادر به تشخیص این محصولات باشد.
همچنین محصولات ارگانیک که در حال حاضر بسیار مورد توجه عموم مردم قرار گرفتهاند. بدلیل افزایش نگرانی‌ها در مورد باقیمانده سموم و مواد شیمیایی استفاده شده برای از بین بردن آفتکش‌ها، محصولات ارگانیک وارد بازار شدند. این محصولات جایگاه ویژه‌ای در بازار پیدا کردهاند و از بهای تقریبی 20% بیشتر از سایر محصولات مشابه‌شان برخوردارند. مشتریان این محصولات نسبت به پیامدهای محیطی حساس می‌باشند. در روش تولید این محصولات، بر منابع تجدیدپذیر اتکا شده است. این محصولات بدون دخالت و مصرف آفتکش‌ها و کودهای شیمیایی تولید می‌شوند. برای ایجاد اطمینان مشتری از محصولاتی که استفاده می‌کند لازم است، محل تولید اینگونه محصولات و موادی که در تولید آنها مورد استفاده قرار گرفته بهمراه دیگر اطلاعات مورد نیاز بر روی محصول درج شود. در مطالعه‌ای که توسط دیکنسون و همکارانش (2002) انجام شد، آنها در‌یافتند که مصرفکنندگان ایالات متحده مایل به پرداخت هزینه بیشتر برای محصولاتی هستند که قابلیت ردیابی، شفافیت و افزایش تضمین کیفی را ارائه می‌دهند.
تجربه نشان می‌دهد، مصرفکنندگان حاضرند برای کالاهایی که دارای شناسنامه ردیابی هستند بهای بیشتری را بپردازندCITATION Dic02 l 1033 [1]. در واقع ردیابی محصول ارزش افزوده‌ای برای سازمان به همراه می‌آورد که این امر و موارد بسیار دیگر تعریف قابلیت ردیابی را موجب شده است. نمونه ی دیگری ذکر می‌کنیم. از بین مواد غذایی، غذاهای دریایی قابلیت فاسدشدن بالایی دارند. وضعیت حرارت و شرایط زمانی برای این نوع محصولات بسیار با اهمیت می‌باشد. بنابراین لحاظ کردن این موارد بعنوان بخشی از تاریخچه محصول امری ضروری میباشد. در کل اصیل بودن و قابل اعتماد بودن محصول باید تحت استانداردهایی باشد و زیر نظر سازمان‌هایی ارائه شود. قابلیت ردیابی نهتنها برای مشتریان می‌تواند مثمر ثمر باشد، حتی این امر می‌تواند برای نهادهای نظارتی نیز سودمند باشد. مثلاً در فنلاند اجازه برداشت انواع توت از زمین، صرف نظر از مالکیت و منطقه تحت اشغال، زیر نظر نهاد‌های نظارتی خاصی می‌باشد. این مناطق که محصولات در آن بصورت ارگانیک می‌باشند، نقشه برداری شدهاند. هنگامی که توت از یکی از این مناطق جنگلی برداشت می‌شود. خریدار محلی باید منطقه برداشت توت را تأیید و شرکت توت نیز باید سوابق برداشت را به منظور اطمینان از ارگانیک بودن مواد اولیه، حفظ نماید. هر مرحله از زنجیره تأمین اطلاعات انواع توت و محصولات را مستندسازی می‌نماید. با پیروی از این اسناد تعیین مساحت برداشت انواع توت امکان‌پذیر است.
اهمیت و ضرورت تحقیقهمانطور که در بخش قبل گفته شد، با توجه به افزایش قابل توجه بیماری‌های قابل‌انتقال از مواد غذایی در طول چند دهه گذشته و مصرف سموم و مواد شیمیایی مضر برای انسان در تولید محصول، مصرف کنندگان مواد غذایی بیش از پیش نگران مواد غذاییای هستند که مصرف می‌کنند. مواد غذایی پیش از آنکه بدست مصرفکننده برسند، مسافتی طولانی را طی می‌کنند، و در زنجیره تأمین چندین بار دست بدست می‌شوند. در صورت وقوع یک حادثه، یافتن علت وقوع حادثه بسیار دشوار است. این مسئله ردیابی و پیگیری مواد غذایی را به یک وظیفه چالشبرانگیز تبدیل نموده است و نیافتن منشاء مشکل، خسارات هنگفتی به سازمان‌ها وارد نموده و همچنین موجب نارضایتی مشتری شده است. این امر می‌تواند سابقه یک سازمان را زیر سؤال برده و موجب پراکندهشدن مشتریان یک علامت تجاری خاص شود. این موارد موجب شده، صنایع غذایی و نهاد‌های نظارتی به معرفی استانداردهای ردیابی و ایمنی مواد غذایی بپردازند و زیر مجموعه‌ها و تأمین کنندگان خود را ملزم به داشتن سیستم‌های قابلیت ردیابی نمایند. اتحادیه اروپا از سال 2002 و پس از شیوع فاجعهبار بیماری جنون گاوی، اپراتورهای تجاری مواد غذایی را ملزم به داشتن سیستم‌هایی با قابلیت ردیابی در حوزه سیستم‌های اطلاعاتی کرد.
علاوه بر صنایع غذایی، ردیابی در بسیاری از صنایع و کارهای خدماتی نیز مورد نیاز و مثمرثمر است. در ادامه مثالی ارائه می‌شود. این مثال ضرورت استفاده از قابلیت ردیابی را بخوبی نشان می‌دهد.
"در سالن بزرگ مزایده گل بلوامنویلینگ هلند، 6000 تولیدکننده گل، با32000 تراکنش وجود داشت، با سفارشات 2000 خریدار که باید هر روز صبح پیش از ساعت 11، بسته بندی می‌گردید و بصورت داخلی و یا خارجی حمل می‌شد. برچسب‌های شناسایی رادیو فرکانسی (RFID) 100000 بارکش بهعنوان بخشی از تدارکات پیچیده و خودکار سیستم ردیابی، این محموله‌های بیشکوفه است. حرکت بارکش‌ها در طول مایل‌ها، بصورت الکترونیک ردیابی می‌شد و سفارشات از بارکش‌ها برداشت میشد و به درب منزل مشتریان حمل می‌گردید، برچسب‌های RFID توسط آنتن با برقراری ارتباط با نرم‌افزارهای تدارک، بموقع خوانده می‌شدند. و پرسنل می‌توانستند محل دقیق سفارشات، محتویات آنها و سرعت رسیدن محوله به مشتری را بدقت بررسی کنند" CITATION مقا1 l 1065 [2]. این موارد و بسیاری موارد دیگر نمونه‌ای از قابلیت‌های، ردیابی و موارد استفاده آن است که این سیستم را به ابزاری مفید برای هر سازمان بدل می‌کند.
سوالات تحقیق
با توجه به توضیحات فوق، پرسش اصلی مطالعه حاضر این است که،
"چگونه سیستم قابلیت ردیابی، می‌تواند موجب بهبود سیستم مدیریت موجودی در یک راه‌حل ERP شود؟"
جهت پاسخ به سؤال اصلی تحقیق، می‌توان چند پرسش فرعی مطرح نمود که با پیشرفت فازهای تحقیق و در طی انجام مراحل آن و با روشنشدن پاسخ این پرسش‌های فرعی، بتدریج بتوان پرسش اصلی تحقیق را پاسخ گفت.
" برای مدلسازی سیستم با قابلیت ردیابی، چه متغیرهایی می‌بایست در‌نظر گرفته شوند؟"
"چگونه فرآیندهای مختلف زنجیره تأمین اطلاعات محصول را مبادله می‌کنند؟"
"چه متدولوژی برای ردیابی سفارشات، مورد استفاده قرار می‌گیرد؟"
"چه اطلاعاتی برای مدلسازی مورد نیاز است؟"
چگونه سیستم با قابلیت ردیابی در صنایع غذایی، مدلسازی می‌شود؟"
در راستای پاسخ به این سؤالات و در جهت دستیابی به پاسخ اصلی این پژوهش، مراحلی برای دستیابی در نظر گرفته شده است که در پایان این فصل ترتیب آنها ارائه می‌شود.
اهداف اساسی تحقیقبا توجه مسائل تحقیق، هدف اساسی تحقیق بصورت زیر تعریف می‌شود:
توسعه یک متدولوژی برای زنجیره تأمین تا تحویل محصولات به مشتری با قابلیت ردیابی. برای نیل به این هدف، مرور کاملی بر ERP و قابلیت ردیابی خواهیمکرد، تا بصورت موردی، قابلیت ردیابی در صنایع خاص مدلسازی شود. در حین مدلسازی، ابزارها و روش‌ها و دیگر الزامات لازم، شناسایی می‌شود. در همین خصوص مدلسازی آن بخش از ERP با قابلیت ردیابی در صنایع غذایی به عنوان مطالعه موردی ارایه می‌شود.
نتایج مورد انتظار پس از انجام تحقیقپس از مدلسازی فرآیندهای مورد نیاز برای بدست آوردن قابلیت ردیابی در صنعت مورد نظر انتظار میرود، بتوانیم مزایای استفاده از روش‌های توسعه سیستم‌های اطلاعاتی با قابلیت ردیابی را در صنایع غذایی نشان دهیم.
از جمله نتایج مورد انتظار در انجام این پژوهش عبارتند از:
نظارت بر سیستم و ردیابی محصول بصورت لحظه‌‌‌ای.
کاهش موجودی در گردش بدلیل افزایش قابلیت اعتماد به سیستم بدلیل ردیابی مؤلفه‌های مورد استفاده در محصول و حذف آنلاین آنها از انبار.
بهبود کارآیی سیستم تولید، بدلیل شناسایی مشکلات سیستم.
افزایش گردش انبار بدلیل توانایی در برنامه‌ریزی کنترل موجودی.
افزایش قابلیت مشاهده اطلاعات.
کاهش خطا در سیستم ورودی اطلاعات.
کاهش میزان سرمایه در گردش.
ساختار تحقیقروش انجام این پژوهش از نظر هدف، کاربردی و از نظر جمع آوری اطلاعات، از نوع تحقیقات کمی و استفاده از اطلاعات جاری و داده‌های تاریخی می‌باشد. برای مدلسازی، ابتدا نقشه جریان مواد و فرایند در سازمان تولید محصولات لبنی ارائه شد، سپس الزامات اساسی سیستم شناسایی و پس از آن دینامیک و رفتار بهرها بررسی گردید. نقاط ثبت اطلاعات شناسایی شدند و پس از آن مدلسازی انجام پذیرفت.
قلمرو تحقیقدوره زمانی انجام تحقیقاین پژوهش در طی مدت 8 ماه از آغاز بهمن 1391 تا شهریور 1392 بطول انجامید. ابتدا مطالعه ای مفصل در باب سیستم قابلیت ردیابی انجام پذیرفت و پس از آن ساختار سیستم اطلاعاتی سازمان مورد بررسی قرار گرفت و رویه‌ها و فرایندهای تولید محصول نقشه‌برداری شد. پس از آن مدل‌های سیستم قابلیت ردیابی شناسایی گردید. در ادامه، ابزارهای لازم برای ردیابی مورد مطالعه قرار گرفت. با کمک این اطلاعات مدلسازی صورت گرفت و آنالیز مدل تا شهریور 1392 به طول انجامید.
مکان تحقیقشرکت تولید محصولات لبنی A، بعنوان شرکت هدف انتخاب شد، که متأسفانه بهدلیل محرمانه بودن اطلاعات سازمان از ارائه نام آن معذوریم.
تعریف واژه‌ها و اصطلاحات تخصصیبرنامه‌ریزی منابع سازمانبرنامه‌ریزی منابع سازمان یا به اختصار ERP، شامل طیف وسیعی از فعالیت‌های مختلفی است که با استفاده از سیستم‌های مبتنی بر فناوری اطلاعات به بهبود عملکرد یک سازمان منتهی می‌شود و تمام داده‌ها و فرایندهای یک سازمان را در یک سیستم واحد جمع می‌کنند. راه‌حل ERP توسط برنامه‌های کاربردی که شامل چندین زیربرنامه کاربردی دیگر است، پشتیبانی می‌شود بطوریکه فعالیت‌ها را در گستره واحدهای عملیاتی سازمان یکپارچه می‌سازد. این فعالیت‌ها می‌تواند بازه وسیعی از مدیریت تولید، خرید قطعات، کنترل موجودی انبار، ارسال مواد به واحدهای تولیدی تا ردگیری سفارشات را شامل شود ERP .همچنین می‌تواند زیر برنامه‌های کاربردی در زمینه مدیریت مالی و مدیریت منابع انسانی سازمان را هم در بر داشته باشد. در واقع ERP، سامانه‌ای است که دارای اهداف، اجزا و محدوده مشخص و معینی است..CITATION Ent l 1065 [3]مدیریت زنجیره تأمینمدیریت زنجیره تأمین عبارتست از فرآیند برنامه‌ریزی، اجرا و کنترل عملیات مرتبط با زنجیره تأمین در بهینه‌ترین حالت ممکن. مدیریت زنجیره تأمین دربرگیرنده تمامی جابجایی‌ها و ذخیره مواد اولیه، موجودی در حین کار و محصول نهایی از نقطه شروع تا نقطه پایان مصرف می‌باشد. مدیریت زنجیره تأمین یک رویکرد یکپارچهسازی برای برنامه‌ریزی و کنترل مواد و اطلاعات می‌باشد که از تأمین کنندگان تا مشتریان جریان دارد. همانگونه که در وظایف مختلف در یک سازمان جریان دارد. مدیریت زنجیره تأمین، مدیریت موجودی با تمرکز بر مدیریت عملیات را با آنالیز ارتباطات در سازمان‌های صنعتی ارتباط می‌دهد. این رشته در طی سال‌های اخیر اهمیت فراوانی پیدا کرده است. وظیفه مدیریت زنجیره تأمین، مدیریت و هماهنگ‌سازی جریان‌های مختلف درون آن می‌باشد. یکی از چالش‌های مهم مدیریتی در این زمینه، در رابطه با هماهنگ‌سازی جریان‌ مواد، بین چندین سازمان و در درون هر سازمان است. به منظور نیل به این مهم، نیازمند استفاده از تکنولوژی‌ها و ابزارهایی جهت ردگیری مواد در مسیر طی شده از مبداء به مقصد و ثبت اطلاعات در هر مرحله می‌باشد. زنجیره تأمین بر تمام فعالیت‌های مرتبط با جریان و تبدیل کالاها از مرحله ماده خام (استخراج) تا تحویل به مصرف‌کننده نهایی و نیز جریان‌های اطلاعاتی مرتبط با آنها مشتمل می‌شود. به طور کلی زنجیره تأمین زنجیره‌ای است که همه فعالیت‌های مرتبط با جریان کالا و تبدیل مواد، از مرحله تهیه ماده اولیه تا مرحله تحویل کالای نهایی به مصرف‌کننده را شامل می‌شود. درباره جریان کالا دو جریان دیگر که یکی جریان اطلاعات و دیگری جریان منابع مالی و اعتبارات نیز حضور دارد. امروزه حوزه‌های مختلفی برای زنجیره تأمین مورد استفاده قرار می‌گیرند از جمله این حوزه‌ها می‌توان به:
شبیه‌سازی زنجیره تأمین
مدیریت ریسک زنجیره تأمین


رهگیری در زنجیره تأمین
مهندسی مجدد زنجیره تأمین
برنامهریزی پیشرفته زنجیره تأمین
مدیریت پروژه‌های زنجیره تأمین
مدیریت توزیع و شبکه‌های تأمین
مدیریت ناوگان
مدیریت منابع انسانی
مدیریت اطلاعات
سامانه اطلاعاتی زنجیره تأمین CITATION کتا l 1065 [4]قابلیت ردیابیقابلیت ردیابی یک زمینه تحقیقاتی میان رشته‌ای است، و گستره آن علوم طبیعی و علوم اجتماعی می‌باشدCITATION مقا3 l 1065 [5]. توانایی ردیابی محصول بدان معنیست که جریان مواد و اطلاعات در یک شرکت و یا در زنجیره تأمین می‌تواند دنبال شود الزام به اجرای قابلیت ردیابی حاکی از توسعه سیستم‌های ارائه اطلاعات، در مورد کل چرخه حیات محصولات غذایی، "از مزرعه تا چنگال" مصرف کننده استCITATION Ull11 l 1065 [6]. سیستم‌های قابلیت ردیابی صنعتی به منظور کار کردن در زنجیره‌های تأمین پیچیده، با یک گروه بزرگ و پویا از شرکت کنندگان طراحی شدهاند. این سیستم‌ها به توافق در فراوری و بازاریابی محصولات، مدیریت اطلاعات، مسؤلیتپذیری، و تعیین هویت نیازمندندCITATION 23 l 1065 [7]. قابلیت ردیابی یک خدمت استراتژیک مورد نیاز در هر زمینه تولیدی است. می‌تواند برای بهبود امنیت، کنترل کیفیت، مبارزه با تقلب و یا مدیریت زنجیره‌های تأمین پیچیده مورد استفاده قرار گیرد CITATION GS106 l 1065 [8]. بطور خاص در چند سال گذشته قابلیت ردیابی در زنجیره تأمین مواد غذایی به دلایل مختلفی توجه زیادی را به خود جلب کرده استCITATION 23 l 1065 [7]. چندین تعریف مختلف از قابلیت ردیابی وجود دارد. قوانین مشترک مواد غذایی اتحادیه اروپا قابلیت ردیابی را بصورت "توانایی ردیابی و تعقیب مواد غذایی، خوارکی، خوراک دام و یا ماده‌ای که در نظر گرفته شده، و یا انتظار می‌رود در یک ماده غذایی یا خوراک دام گنجانده شود، از طریق تمام مراحل تولید، فراوری و توزیع" تعریف کرده است. سازمان بین المللی استاندارد، قابلیت ردیابی را بصورت زیر تعریف می‌کند: "توانایی تعقیب جنبش مواد خوراکی یا مواد غذایی از طریق مراحل مشخصی از تولید، فراوری، و توزیعCITATION ISO l 1065 [9]. تعریف قدیمی قابلیت ردیابی از سال 1994 بصورت "توانایی ردیابی تاریخچه، کاربرد یا موقعیت نهاد با استفاده از هویت‌های ثبت شده" استCITATION ISO1 l 1065 [10].
ردیابی
ردیابی بمعنی "توانایی، پیداکردن منشاء و ویژگی‌های یک محصول طبق یک یا چند معیار معین در هر نقطه از زنجیره تأمین است.
پیگیری"پیگیری، توانایی یافتن موقعیت محصولات طبق یک یا چند معیار معین در هر نقطه از زنجیره تأمین می‌باشد".
بطور خاص، هر واحد/ بچ از یک مؤلفه یا یک محصول باید قابل ردیابی و پیگیری باشد. ردیابی یک نهاد به معنی شناسایی منشاء آن با ردیابی رو به عقب در زنجیره تأمین همراه است، در حالی که پیگیری یک نهاد به معنی دنبال کردن رد یک نهاد در زنجیره تأمین از تأمین کننده تا مصرف کننده می‌باشدCITATION Opa l 1065 [11].
نمای کلی پایان نامهاین پایان نامه از 6 فصل تشکیل شده است ؛
فصل اول، کلیات تحقیق بیان گردیده است. در ابتدای فصل مقدمه‌ای از قابلیت ردیابی ارائه شده و متعاقباً به تشریح و بیان مسئله و همچنین اهمیت و ضرورت تحقیق پرداخته شده است. در ادامه، سوالات تحقیق، اهداف اساسی تحقیق و نتایج مورد انتظار از اجرای این پژوهش و همچنین قلمرو و ساختار تحقیق شرح داده شده است، این موارد به آشنایی و شناخت موضوع تحقیق کمک می‌کند.
فصل دوم، ادبیات نظری و پیشینه تحقیق بیان گردیده است. این فصل شامل دو بخش اصلی است؛ مرور ادبیات و پیشینه تحقیق. در بخش اول، مرور ادبیات به تعاریف و رویکردهای مختلف در زمینه برنامهریزی منابع سازمان، مدیریت زنجیره تأمین و قابلیت ردیابی بعنوان واژگان کلیدی پرداخته شده است. در هر زمینه چندین تعریف از استانداردها و یا محققان مختلف جمع آوری شده است. در زمینه برنامهریزی منابع سازمان یا به اختصار ERP به سیستم‌ها و اجزای تشکیلدهنده، مزایا، مدیریت موجودی و ماژول‌های ERP که ردیابی و پیگیری یکی از این ماژول‌هاست پرداخته شده است. در زمینه مدیریت زنجیره تأمین به تاریخچه مدیریت زنجیره تأمین ، مزایا، مدیریت و فرایندها و عملکردهای اصلی زنجیره تأمین پرداخته شده است. در بخش قابلیت ردیابی، به تعاریف قابلیت ردیابی و انگیزه‌ها، اصول، عناصر ضروری، محرک‌ها، مزایا، یافته‌های تجربی زمینه‌های علمی شناسایی شده و همچنین روش‌های تبادل و تقابل اطلاعات، استانداردها و ابزارهای مورد استفاده پرداخته خواهد شد.
در بخش دوم، به مرور پیشینه تحقیقات انجام شده اختصاص دارد.
فصل سوم روششناسی تحقیق است و در آن، در خصوص مدلسازی سیستم قابلیت ردیابی بحث می‌کنیم. در این فصل ابتدا به بحث در مورد مدل‌سازی می‌پردازیم، و ساختار استاتیک مدلسازی و روش‌های تبادل و تقابل اطلاعات در سیستم را بیان مینماییم. جزئیات ساختار مدلسازی در صنایع غذایی ذکر خواهد شد و در ادامه مدل‌های ارائه شده توسط محققان مختلف را بررسی نموده و مدل انتخابی خود را برمی‌گزینیم تا توسعه مد نظر را در آن اعمال نماییم.
فصل چهارم، پیادهسازی مدل پیشنهادی است. برای مدلسازی زنجیره تأمین لبنیات در تولید محصول ماست مراحل مدلسازی بهشرح زیر را انجام خواهیم داد.
تشریح مراحل تولید
تشریح الزامات
مدلسازی مفاهیم
دینامیک بهر
مدلسازی منطقی
در ادامه این فصل در مورد هزینه پیادهسازی قابلیت ردیابی مطالبی را ارائه خواهیم نمود.
فصل پنجم به نتایج اختصاص دارد. در فصل پنجم، نتایج حاصله از مدلسازی را ارائه می‌دهیم و سوالات تحقیق را پاسخ می‌گوئیم و مشکلات این سیستم را تشریح کرده و پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی بیان می‌داریم.
فصل ششم مراجع تحقیق را ذکر می‌کنیم.
-185293814705فصل دوم ادبیات نظری و پیشینه تحقیق
00فصل دوم ادبیات نظری و پیشینه تحقیق
-48895055816500580453530607000
فصل دوم: ادبیات نظری و پیشینه تحقیقادبیات نظری مقدمه
فصل دوم این پژوهش به مرور ادبیات موضوع اختصاص یافته است. هدف از تدوین این فصل، ایجاد بستری نظری و تئوریک در زمینه مدیریت موجودی، مدیریت زنجیره تأمین و قابلیت ردیابی و نقش آن در صنایع مختلف بویژه در صنعت مواد غذایی می‌باشد.
تمامی شرکت‌ها در سطح دنیا دارای فرایندهایی می‌باشند که منجر به ارائه محصولات و خدمات به مشتریان می‌شود. فرایندهای سازمان به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم می‌شوند. فرایندهای داخلی ارتباط اجزای داخلی سازمان را پشتیبانی می‌کند و فرایندهای خارجی منجر به ارتباط اجزای داخلی سازمان با عناصر خارج از مرزهای سازمان می‌شود. ERP برای کنترل فرایندهای داخلی سازمان استفاده می‌شود تا به کنترل منابع انسانی، ماشین آلات و تجهیزات، تولید، موجودی و محصول نهایی بپردازد. در حالی‌که SCM برای پشتیبانی از فرایندهای خارجی مانند ارتباط با تأمینکننده بکار می‌رود. قابلیت ردیابی بین فرایندهای مختلف داخلی و همچنین فرایندهای داخلی و خارجی ارتباط برقرار می‌کند. در ادامه به معرفی هر یک از این واژگان کلیدی می‌پردازیم. در انتهای فصل نیز پیشینه تحقیق بیان گردیده است.
ERPERP نوعی از سیستم‌های یکپارچه فناوری اطلاعات است که در بسیاری از سازمان‌ها بویژه در شرکت‌های بزرگ و چند ملیتی یافت می‌شودCITATION Ioa12 l 1033 [12]. سازمان‌های امروزی در جهت جهانی شدن رقابت می‌کنند بطوریکه این رقابت به سطح بی سابقه‌ای رسیده است. در بازارهای رقابت جهانی، سازمان‌ها به یافتن راه حل‌های کسب و کار بهتر با ساختاری انعطاف پذیر و قابل اطمینان نیازمندند. بسیاری از زیرساختهای سازمانی و تشکیلاتی توسط سیستم‌های اطلاعاتی توانمندتر شده اند. با اداره مؤثر این فرایندها، مزایای رقابتی می‌تواند از طریق کاهش هزینه، افزایش تولید و بهبود خدمات به مشتریان حاصل شود. در چند دهه گذشته به راه حل متمرکزی که فرایندهای کاری را بهبود می‌بخشد، گرایش پیدا شده است. این راه حل عبارتست از برنامه ریزی منابع سازمان یا به اختصار ERP. سیستم‌های برنامهریزی منابع سازمان، سیستم‌های اطلاعاتی پیکربندی شده‌ای می‌باشند که اطلاعات و فرایندهای مبتنی بر اطلاعات را در داخل و در میان نواحی کاری سازمان، یکپارچه می‌کنندCITATION erp l 1033 [13]. در واقع ERP یک راه حل یکپارچه استراتژیک مبتنی بر فناوری اطلاعات برای مدیریت و برنامه ریزی منابع سازمان است. توان ERP را باید در طراحی فرایندهای سازمانی در یک مدل کارآمد از سازمان و در کسب موفقیت برای دستیابی به تجربیات برتر جستجو کرد، نه در بکارگیری نرم افزارهای تراکنشی که عمدتاً در سطح فرایندهای عملیاتی روزمره محدود شده باشندCITATION کاز l 1033 [14]. یک طرح کلی از تکامل سیستم‌های اطلاعاتی ERP در ذیل بیان شده است.

شکل SEQ شکل * ARABIC 1:طرح تکاملی سیستم‌های اطلاعاتی ERPسیستم‌های ERP مبتنی بر فناوری اطلاعات
در یک دهه گذشته شاهد تغییرات بسیار وسیع و پرشتابی در صحنه تجارت بوده‌ایم. با کمرنگ شدن فاصله زمانی و مکانی در فضای فناوری اطلاعات، کانون‌های مختلف کسب و کار در اقصی نقاط جهان به یکدیگر نزدیک شده و گویا پهنه جهانی به یک بنگاه فعال اقتصادی تبدیل شده است. امروزه، سازمان‌ها با بازارهای جدیدی روبرو هستند که قوانین سازوکارهای جدید بر آنها حکم‌فرما گشته است. در این بازارها، رقابت‌های جدیدی مطرح شده و انتظارات رو به رشد مشتریان از ویژگی‌های جدی آن محسوب می‌گردد. بازاریابی‌های الکترونیکی و دریافت سفارشات از طریق اینترنت، اینک در ردیف روش‌های معمول مدیریت امور مشتریان در بسیاری از سازمان‌ها و بنگاه‌های بازرگانی است. برخورداری از اطلاعات، دیگر از مزایای عمده سازمان‌ها محسوب نمی‌گردد بلکه استفاده بهینه از انبوه اطلاعات گراگرد سازمان از دغدغه‌های اصلی مدیران ارشد می‌باشد. استفاده بهینه از اطلاعات نیز میسر نمی‌گردد مگر با برپایی سیستم‌های اطلاعاتی کارا و یکپارچه؛ بطوریکه بتواند تمامی فعالیت‌های سازمان را پوشش داده و به موقع در اختیار مصرفکنندگان قرار دهد.
راهحل‌های ERP، سیستم‌هایی هستند که اطلاعات سازمان را با استفاده از فناوری اطلاعات در تمام حوزه‌ها بصورت یکپارچه و با ساختاری شناور جمعآوری نموده و با استفاده از برنامه ریزی خاص، این اطلاعات و نتایج برنامهریزی را در اختیار کاربران در تمام سطوح سازمان قرار می‌دهد. بدینسان با وسعت بخشیدن به حوزه کاری ERP و برقراری ارتباط آن با حوزه‌های تأمین کنندگان، توزیع کنندگان و مشتریان، می‌توان زمینه را برای برقراری کسب و کار الکترونیکی مهیا نمود CITATION کاز l 1065 [14].
ERP را می‌توان به عنوان نرم افزار یکپارچه‌ای تعریف نمود که دارای اجزاء و ماژول‌هایی برای برنامهریزی، تولید، فروش، بازاریابی، توزیع، حسابداری، مدیریت منابع انسانی، مدیریت پروژه، مدیریت خدمات و نگهداری و تعمیرات، مدیریت حمل و نقل و بازرگانی الکترونیک است. معماری و ساختار ERP بگونه‌ای است که اطلاعات را در سطح سازمان یکپارچه نموده و جریانی روانی از اطلاعات بین بخش‌های مختلف ارائه می‌دهدCITATION erp l 1065 [13].
سیستم‌های تشکیل دهنده ERP
سیستم‌های ERP شامل مجموعه‌های گوناگون و متعددی است که یکپارچگی آنها اهمیت و ارزش مضاعفی را برای سازمان و شاخه‌های مختلف آن پدید می‌آورد، این مجموعه‌ها شامل:
مجموعه اطلاعات زیرساختاری سازمان
مجموعه اطلاعات پایه کنترل پروژه
مجموعه اطلاعات پایه تولید/خدمات
مجموعه اطلاعات پایه لجستیک و تدارکات
مجموعه اطلاعات پایه منابع انسانی
مجموعه اطلاعات پایه مالی
مجموعه زیرسیستم‌های لجستیک
مجموعه زیرسیستم‌های تولید
مجموعه زیرسیستم‌های مالی
مجموعه زیرسیستم‌های مدیریت منابع انسانی
مجموعه زیرسیستم‌های اطلاعات فنی
مجموعه زیرسیستم‌های اداری
لازم به ذکر است که این تقسیم‌بندی مطلق نیست و می‌تواند در سازمان‌های مختلف به تناسب نوع و وسعت فعالیت‌هایی که در حال انجام است تغییر کند.
اجزای تشکیل دهنده ERP
مجموعه برنامه‌ریزی راهبردی و کاری
مجموعه برنامه‌ریزی عملیات و فروش
مجموعه پیش‌بینیCITATION کاز l 1065 [14].
ویژگی‌های ERP
ERP دارای ماژول‌هایی می‌باشد که در شکل زیر نشان داده شده است. این ماژول‌ها شامل:
برنامه ریزی
کنترل
استانداردسازی
ردیابی/پیگیری
ارزیابی
اطلاعات کسبوکار
پیاده‌سازی
پشتیبانی
دانش
انتخاب
ما به بحث در مورد ردیابی/پیگیری می‌پردازیم. ردیابی و پیگیری به مفهوم قابلیت ردیابی اشاره دارد که در مباحث آتی بدان می‌پردازیم. CITATION ازد l 1065 [15]
شکل SEQ شکل * ARABIC 2:ویژگی‌های ERP CITATION ازد l 1065 [15]مدیریت موجودی
مدیریت موجودی بخشی از مدیریت کسبوکار است که به برنامهریزی و کنترل موجودی مرتبط است. هدف مدیریت موجودی کالا، به حداکثر رساندن ثروت سهامداران از طریق طراحی و اجرای سیاست‌هایی است که به کاهش هزینه‌های خرید و نگهداری و توزیع کالا منجر می‌شود. موجودی‌ها به خودی خود دارایی‌های سود آوری نیستند و تنها در صورت فروش، ایجاد درآمد می‌کنند اما با اعمال مدیریت موجودی‌ها که در حقیقت، حفظ تداوم نظم در هماهنگی فعالیت‌های تولید و فروش و جلوگیری از توقف عملیات به علت کمبود موجودی‌ها است، به نوعی روند سودآوری محقق می‌گردد. موجودی در این زمینه عبارتند از مواد اولیه، کار در فرایند (WIP)، نیمهساخته، مونتاژ شده، محصول نهایی، MRO (تعمیر و نگهداری، تعمیر و لوازم عملیاتی) همیشه موجودی در انبار وجود دارد زیرا که عرضه و تقاضا نمی‌تواند در همه زمان‌ها، بطور کاملاً یکسان باشد. این خدمات، در داخل شرکت 5 هدف را دنبال می‌کنند.
قادرسازی شرکت برای دستیابی به اندازه اقتصادی.
متعادلسازی عرضه و تقاضا.
قادرسازی تخصیص در تولید.
رفع ابهامات در چرخه سفارش و تقاضا.
عملکردن به عنوان بافر میان رابط‌های بحرانی.
انواع مختلفی از سیستم‌های کنترل موجودی وجود دارد، که در برای برنامه‌ریزی و کنترل موجودی استفاده می‌شود. برخی از رایج‌ترین آنها همیشگی، دوره‌ای، برنامه‌ریزی مواد مورد نیاز، برنامه‌ریزی نیازمندی‌های توزیع، و کمیت موجودی سیستم‌های سفارشات تکی است. صرف نظر از اینکه، هدف خدمات موجودی چیست و در کجا استفاده می‌شود، اثربخشی مدیریت موجودی به اطلاعات و داده‌های دقیق و به موقع است. هیچ سیستم و یا روش برنامه‌ریزی تولید و کنترل موجودی، طراحی نشده، که در صورتیکه ورودی وضعیت موجودی دقیق و بهموقع نباشد، بهدرستی کار کند CITATION 12 l 1065 [16].
مدیریت زنجیره تأمینمحیط پرتلاطم و پویای دنیای کسب و کار امروز بیش از پیش عرصه را بر سازمان‌هایی که در زمینه‌های مختلف تجاری فعالیت می‌کنند تنگ کرده است و مسابقه رقابتی شدیدی که در حال جریان بوده و هرلحظه نیز سخت‌تر می‌شود دایره آرامش سازمان‌ها را کوچکتر و محدودتر می‌کند. در چنین وضعیتی برای رهایی از این شرایط، حرکت به سمت و سویی که برای سازمان‌ها افق‌های نوینی از سودمندی و بقا را نوید می‌دهد، آرزو و تفکر سیستمی بسیاری از آنهاست. برون سپاری لجستیک از موضوعاتی است که در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. چرا که بسیاری از پروژه‌های لجستیک در درون سازمان‌ها به شیوه برون سپاری انجام می‌شود. از طرف دیگر نرخ شکست این گونه پروژه‌ها نیز بسیار بالا است CITATION Liu l 1065 [17]. بدیهی است، با توجه به شرایطی که در فضای کسب و کار موجود است و تأثیر بالایی که متغیرهای خارجی در فرآیند تولید و رقابت صنعتی دارند؛ امکان زیادی برای بهبود در عملکرد این صنعت وجود دارد. در حقیقت، گام بعدی در توسعه این صنعت شناسایی و کنترل ریسک‌های برون سپاری لجستیک و افزایش بهره‏وری و بازدهی در تولید است.
تاریخچه مدیریت زنجیره تأمین
در دو دهه 60 و 70 میلاد، سازمان‌ها برای افزایش توان رقابتی خود تلاش می‌کردند تا با استانداردسازی و بهبود فرایندهای داخلی خود محصولی با کیفیت بهتر و هزینه کمتر تولید کنند. در آن زمان تفکر غالب این بود که مهندسی و طراحی قوی و نیز عملیات تولید منسجم و هماهنگ پیش‌نیاز دستیابی به خواسته‌های بازار و درنتیجه کسب سهم بازار بیشتر است. به همین دلیل سازمان‌ها تمام تلاش خود را بر افزایش کارایی معطوف می‌کردند. در دهه 80 میلادی با افزایش تنوع در الگوهای مورد انتظار مشتریان، سازمان‌ها به طور فزاینده‌ای به افزایش انعطاف پذیرش در خطوط تولید و توسعه محصولات جدید برای ارضای نیازهای مشتریان علاقه‌مند شدند. در دهه 90 میلادی، به همراه بهبود در فرایندهای تولید و به کارگیری الگوهای مهندسی مجدد، مدیران بسیاری از صنایع دریافتند که برای ادامه حضور در بازار تنها بهبود فرایندهای داخلی و انعطاف‌پذیری در توانایی‌های شرکت کافی نیست، بلکه تأمین ‌کنندگان قطعات و مواد نیز باید موادی با بهترین کیفیت و کمترین هزینه تولید کنند و توزیع‌کنندگان محصولات نیز باید ارتباط نزدیکی با سیاست‌های توسعه بازار تولیدکننده داشته باشند؛ با چنین نگرشی، رویکردهای زنجیره تامین و مدیریت آن پا به عرصه وجود نهاد. از طرف دیگر با توسعه سریع فناوری اطلاعات در سال‌های اخیر و کاربرد وسیع آن در مدیریت زنجیره تامین، بسیاری از فعالیت‌های اساسی مدیریت زنجیره با روش‌های جدید درحال انجام است.
زنجیره تأمین
زنجیره تأمین شامل یک سری از فعالیت‌ها و سازمان‌هاست که مواد را از تأمینکننده اولیه تا مشتری نهایی جابجا می‌کنند. هر محصول، زنجیره تأمین یکتا و منحصربهفردی دارد و این زنجیره تأمین می‌تواند طولانی و پیچیده باشد، شروع و پایان برای هر زنجیره تأمینکننده مواد خام، تولیدکننده، مرکز لجستیک، انبار، اپراتور طرف سوم، شرکت حملونقل، عمدهفروش و خردهفروش جابجا می‌شود. گه‌گاه زنجیره تأمین بعد از مشتری نهایی نیز وجود دارد برای اینکه چرخه تجدید شود و مواد مجدداً قابل استفاده شوند.
باید توجه نمود که در محیط رقابتی امروز، رقابت دیگر به صورت شرکت به شرکت تعریف نمی‌شود، بلکه به صورت یک زنجیره تأمین در برابر یک زنجیره تأمین دیگری بیان می‌گردد. این امر نیازمند آن است که کل اعضای زنجیره برای بدست آوردن مزیت رقابتی همکاری بسیار نزدیکی با هم داشته باشند. CITATION چنو l 1065 [18]. تعاریف مختلفی برای زنجیره تأمین در مراجع مختلف ارایه شده است که برخی از آنها در زیر آمده است :
یک زنجیره تأمین شامل دو یا چند سازمان است که از نظر قانونی از هم جدا بوده و توسط جریان‌های مواد، اطلاعات و مالی به هم مرتبط هستند که این سازمان‌ها می‌توانند شرکت‌هایی باشند که قطعات، اجزای تشکیل دهنده و محصولات نهایی تولید می‌کنند CITATION اشت l 1065 [19].
زنجیره تأمین، همراستاسازی شرکت‌هایی است که محصولات یا خدماتی را به بازار عرضه می‌کنند CITATION هوگ l 1065 [20].
یک زنجیره تأمین شامل مراحلی است که به طور مستقیم یا غیرمستقیم در برآورده ساختن خواست مشتری دخیل است. زنجیره تأمین نه تنها شامل سازندگان و تأمین کنندگان می‌شود بلکه بخش‌های حمل و نقل، انبارها، خرده فروشان و حتی خود مشتریان را در بر می‌گیرد CITATION کپر l 1065 [21].
زنجیره تأمین شامل تمامی فعالیت‌های مرتبط با جریان و مبادله کالاها و خدمات، از مرحله ماده خام اولیه تا مرحله محصول نهایی قابل مصرف توسط مشتری است CITATION هند l 1065 [22].
براساس تعریف‌های ارائه شده برای زنجیره تأمین، می‌توان مدیریت زنجیره تأمین را به صورت آنچه که برای تأثیرگذاری بر زنجیره تأمین و رسیدن به نتایج مورد نظر انجام داده می‌شود، تعریف نمود به عبارت دیگر مدیریت زنجیره تأمین هماهنگ سازی تولید، موجودی، محل و موقعیت و حمل و نقل در بین اجزای یک زنجیره به منظور رسیدن به بهترین ترکیب پاسخ دهی و کارایی برای بازار مورد نظر است CITATION هوگ l 1065 [20].
مزایای زنجیره تأمین
فرض کنید که تمام شهروندان یک شهر تصمیم بگیرند که سبزی را از کشاورز به صورت مستقیم خرید کنند، در این صورت کمترین زنجیره تأمین شکل گرفته است اما تمام جمعیت باید به صورت جداگانه به زمین کشاورزی سفر کنند. این موجب به ایجاد نیاز یک شرکت حمل و نقل به یک شهر ارائه کند این سبزیجات و ارائه آنها به محل مرکزی در شهر شود. اگر شرکت حمل و نقل به یک شهر ارائه کند این به راحتی می‌تواند به شهرهای همسایه نیز ارائه کند و در یک انبار مرکزی بمانند تا ارائه کننده‌های محلی سازماندهی شوند. در این انبار مرکزی، سبزی‌ها می‌توانند تا زمانی عرضه زیاد و فراوان باشد، انبار شوند و در زمان کمبود، منتقل شوند.
زنجیره ی تأمین برای این وجود دارد که شکاف ایجاد شده در حالتی که تأمین کنندگان دور از مشتری باشند، پوشش داده شوند. آنها به عملیات‌ها این فرصت را می‌دهند که بهتر انجام شوند یا بتوانند بهتر باشند در موقعیت‌هایی که دور از مشتری یا منبع مواد قرار دارند.
از جمله مزایای زنجیره تأمین عبارتست از:
پروسه‌های عملیاتی صرف نظر از موقعیت مشتری، در بهترین موقعیت انجام می‌شود.
با متمرکز کردن عملیات در تجهیزات بزرگ، فرآیندها در اندازه اقتصادی انجام می‌شود.
فرآیندها موجودی زیادی از کالای نهایی تولید نمی‌کنند بلکه با تولید مناسب، موجودی محصول نهایی را کنترل می‌کنند.
عمده فروشان سفارشات انبوهی می‌دهند و فرآیندها دارای هزینه واحد کمتری می‌شوند.
عمده فروشان موجودی را از چندین تأمین کننده تأمین می‌کنند.
مدیریت زنجیره تأمین
رقابت بیش از حد در عرضه کالاها و خدمات، واقعیت انکارناپذیر دو دهه گذشته میلادی در سطح جهان بوده است. این واقعیت، بر روی سایر فعالیت‌های معمولی بشر نیز اثر تشدیدکننده داشته و پیشرفت‌های حاصل در علوم و تکنولوژی باعث تشدید رقابت شده است. عرضه‌کنندگان کالاها و خدمات خود را در شرایطی می‌بینند که دو اصل را برای بقا در این صحنه رقابت به آنها تحمیل می‌کند. اصل اول، استفاده از تمامی ابزارهای در دسترس برای کاهش قیمت، افزایش جذابیت‌های تحویل و عرضه کالاها به مشتریان است و اصل دوم، حمله به سوی بازارهای سایر رقبا و بازکردن زمینه‌های بکر برای افزایش سود و پشتوانه مالی و اعتباری است. در پاسخ واکنشی به این دو اصل تحمیلی، مؤسسات دو چاره اساسی را اندیشیده‌اند. یکی سامان دادن به امور داخلی و ایجاد پتانسیل‌هایی که مستلزم توان رقابتی باشند و دیگری ایجاد ارتباطی سازمان یافته پویا و توانمند با سایر اعضای مرتبط با آنها که می‌توان به مشتریان و تأمین‌کنندگانشان اشاره کرد. به عبارت دیگر برای موفقیت در بازارهای رقابتی و بقاء نمی‌توان تنها به موفقیت‌های درونی یک مؤسسه اکتفا کرد بلکه بایستی به موفقیت کل زنجیره‌ای که این مؤسسه محصولات و خدمات خود را در آن عرضه می‌کند، اطمینان داشت. ماحصل این تفکر که به نوعی، تفکر سیستمی در بعد عرضه کالاها و خدمات به شمار می‌رود، مدیریت زنجیرۀ تأمین است. زنجیرۀ تأمین شامل همه فعالیت‌های مرتبط با جریان و تبدیل کالاها از مرحله ماده خام به حالت نهایی و نیز جریان‌های اطلاعاتی مرتبط با آنها می‌شود و مدیریت زنجیره تأمین به یکپارچه‌سازی این فعالیت‌ها از طریق بهبود روابط زنجیره برای دستیابی به موقعیت رقابتی قابل اتکا و مستدام گفته می‌شود. "زنجیره تأمین سیستمی در دنیای واقعی است که تبدیل مواد خام و منابع به محصولات نهایی و رساندن آن به مصرف کنندگان جهت مصرف را به عهده دارد. ‌زنجیره تأمین مشتمل بر سلسله مراحلی است که بر ارزش زمان، مکان و تبدیل مواد می‌افزاید. هر سازنده و یا توزیع کنندهای زیرمجموعه‌های از زنجیره تأمین دارد که باید برای زنده ماندن و رشد به طور کارا و موثر مدیریت و اداره شود" CITATION Pin l 1065 [23].
ردیابی زنجیره تأمین
قابلیت ردیابی زنجیره تأمین توانایی شناسایی فعالان مسئول، فعالیت‌ها، و موقعیت یک نهاد با استفاده از نهاد‌ها در سراسر زنجیره تأمین می‌باشد. به بیان دیگر، قابلیت ردیابی، به ردیابی محصول یا و سوابق و ویژگی‌های محصول در کل فرایند یا در سیستم زنجیره تأمین اشاره داردCITATION Zha10 l 1065 [24]. این یک سیستم امنیتی مبتنی بر مدیریت ریسک است و توابع کمکی دیگری دارداز جمله: این سیستم می‌تواند اطلاعات جریان محصولات را از مواد خام به محصول نهایی در تمامی جنبه‌های فرایند مستند کند، و محصولات خطرناکی را که مصرف نمی‌شوند را بازیافت نماید؛ این اقدامات همچنین می‌تواند منشاء محصولات خطرناک را قطع نموده، خطر را حذف و تلفات را کاهش دهد. علاوه بر این، بوسیله ردیابی در کل زنجیره تأمین، کارائی زنجیره تأمین بهبود خواهد یافت. بدیهی است، این امر داده قابلیت ردیابی را بسط داده و توسعه سیستم قابلیت ردیابی را ترویج می‌نماید CITATION HuJ13 l 1065 [25].
فناوری اطلاعات و مدیریت زنجیره تأمین
مدیریت زنجیره تأمین بر رویکردی مشتری‌مداری استوار است. بر این اساس، ارتباط به موقع و کامل بین همه عناصر زنجیره برای اطلاع از نیازهای مشتری و میزان تامین نیازها از ضروریات زنجیره است. برای تسهیل جریان اطلاعات و مدیریت دقیق آن بستری مناسبی از نرم‌افزارها و سیستمهای اطلاعاتی یکپارچه و شبکه‌های اکسترانت و اینترانت مورد نیاز است. با بکارگیری تجارت الکترونیک در زنجیره تأمین می‌توان بر مبنای مدل B2B و B2E برای توصیف عملیات خرید، فروش و مبادله محصـولات، خدمات و اطلاعات، از شبکه‌های رایانه‌ای و به خصوص اینترنت بهره جست. برمبنای مدلی دیگر از تجارت الکترونیک شرکت‌های همکار در یک زمینه به خصوص، از طریق شبکه‌های الکترونیکی می‌توانند به همکاری و اشتراک مساعی بپردازند؛ چنین همکاری اغلب بین شرکت‌هــای حاضر در یک زنجیره تأمین اتفاق می‌افتد.
به طور کلی مدیریت زنجیره تأمین یکی از زیرساختارهای پیاده‌سازی تجارت الکترونیک است. از دید صنعتی، تجارت الکترونیکی بین بنگاهها عمدتاً در صنایعی رخ می‌دهد که زنجیره تامین در آنجا شکل گرفته باشد. یک تولیدکننده همواره عاملی است که در وسط فرایند فعالیت اقتصادی قرار دارد. تولیدکننده، خود خریدار کالا از تأمین‌کنندگان خود و فروشنده کالایی جدید به خریداران خود است. چون فروشنده به تولیدکننده، خود تأمین کنندگانی دارد و ضمناً خریدار کالا نیز ممکن است خود مشتریانی داشته باشد، ما با زنجیره‌ای از بنگاه‌ها روبه‌رو هستیم که هر کدام هم خریدار و هم فروشنده هستند ؛ این مجموعه شبیه به زنجیر است، زیرا همه به هم وابسته هستند. با مدیریت درست زنجیره تأمین همه عناصر موجود در زنجیره منتفع شده و ضمناً با ارائه کالای مرغوب و ارزان جامعه را نیز منتفع می‌کند. از همین روست که یکی از مسایل مهم صنایع در کشورهای پیشرفته، مدیریت زنجیره تأمین (SCM) است. یکی از عناصر مهم مدیریت زنجیره، خودکارسازی امر خرید و فروش بین اعضای زنجیره است. این امر آن قدر مهم و حیاتی است که حتی قبل از ظهور اینترنت، صنایع خودروسازی و هوافضایی که بزرگ‌ترین و پیچیده‌ترین زنجیره‌های تأمین را دارند، خود با صرف هزینه گزاف اقدام به ایجاد شبکه کرده بودند.
در حال حاضر استاندارد EDI که امروزه با کمک سازمان جهانی استانداردها در محیط اینترنت و بر بستر استاندارد XML برای امور تجاری در حال کاربرد است، از همین شبکه‌های اختصاصی به وجود آمده است. برای مدیریت زنجیره تأمین ، پایداری زنجیره یک عامل مهم و حیاتی است و معمولاً اشکال پیچیده، کارآمد و پایدار مدیریت زنجیره تأمین تنها در بنگاه‌های بزرگ اقتصادی دیده می‌شود. درحال حاضر در کشور ما در این زمینه کمبود جدی وجود دارد ؛ از یک طرف تعداد بنگاه‌های اقتصادی بزرگ در کشور بسیار کم است. این تعداد کم هم عمدتاً ماهیتی غیرخصوصی دارند و بنابراین خود با مشکل پایداری در مواجه با مسائل سیاسی روبه‌رو هستند. از طرف دیگر تعداد زنجیره‌های تأمین پایدار نیز در کشور بسیار کم است ؛ دو نمونه قابل ذکر را می‌توان صنعت خودرو و صنایع نفت کشور دانست.
قابلیت ردیابیمعرفی
قابلیت ردیابی یک زمینه تحقیقاتی میان رشته‌ای است، و گستره آن علوم طبیعی و علوم اجتماعی می‌باشدCITATION مقا3 l 1065 [5]. توانایی ردیابی محصول بدان معنیست که جریان مواد و اطلاعات در یک شرکت و یا در زنجیره تأمین می‌تواند دنبال شود. الزام به اجرای قابلیت ردیابی حاکی از توسعه سیستم‌های ارائه اطلاعات در مورد کل چرخه حیات محصولات غذایی، "از مبداء تا میز" مصرف کننده استCITATION Ull11 l 1065 [6]. سیستم‌های قابلیت ردیابی صنعتی به منظور کار کردن در زنجیره‌های تأمین پیچیده، با یک گروه بزرگ و پویا از شرکت کنندگان طراحی شدهاند. این سیستم‌ها به توافق در فراوری و بازاریابی محصولات، مدیریت اطلاعات، مسئولیت پذیری، و تعیین هویت نیازمندندCITATION 23 l 1065 [7]. قابلیت ردیابی یک خدمت استراتژیک مورد نیاز در هر زمینه تولیدی است، که می‌تواند برای بهبود امنیت، کنترل کیفیت، مبارزه با تقلب و یا مدیریت زنجیره‌های تأمین پیچیده مورد استفاده قرار گیرد CITATION GS106 l 1065 [8]. بطور خاص در چند سال گذشته قابلیت ردیابی در زنجیره تأمین مواد غذایی به دلایل مختلفی توجه زیادی را به خود جلب کرده استCITATION MHJ03 l 1065 [26].
پس از رسوایی غذایی سال 1990 قابلیت ردیابی مواد غذایی در دستور کار قرار داده شده است. نتیجه رسوایی این بود که قابلیت ردیابی در مقررات مواد غذایی گنجانده شدCITATION مقا3 l 1065 [5]. در سال‌های گذشته قابلیت ردیابی در زنجیره تأمین مواد غذایی، اهمیت قابل توجهی را بدست آورده است. افزایش بی رویه بیماری‌های منتقله از طریق مواد غذایی در ده‌های گذشته از جمله جنون گاوی، باکتری E. coli، سالمونلا، و غیره، و ترس از بیماری‌های کنونی چون آنفولانزای مرغی و بیوتروریسم، تقاضای عمومی را برای تشدید اقدامات ایمنی در کل زنجیره تولید مواد غذایی افزایش داده استCITATION Gem10 l 1065 [27]. ایمنی مواد غذایی و قوانین قابلیت ردیابی در چندین کشور مختلف به اجرا در آمده استCITATION Tha10 l 1065 [28]. امروزه قابلیت ردیابی در صنایع غذایی امری ضروری است. اول از همه، در اتحادیه اروپا از ژانویه 2005 قابلیت ردیابی به یک الزام قانونی تبدیل شده است CITATION Ara l 1065 [29]، در واقع، از ژانویه 2005، اتحادیه اروپا همه تولیدکنندگان مواد غذایی را به ردیابی تمامی محصولات، در تمامی مراحل، با شروع از تأمین کننده تا رسیدن به مصرف کننده نهایی، ملزم کردCITATION Tra09 l 1065 [30]. الزامات مشابه‌ای در سیستم‌های قابلیت ردیابی در ایالات متحده وجود داردCITATION Ban l 1065 [31] و همینطور در ژاپن و کانادا CITATION Bec08 l 1065 [32]. قوانین مواد غذایی در چین نیز در 28 فوریه سال 2002 به اجرا در امده است CITATION HuJ13 l 1065 [25]. زمینه‌های دیگر کاربرد قابلیت ردیابی در صنایع غذایی نیز شناسایی شده است. قابلیت ردیابی می‌تواند برای بهینه سازی برنامه ریزی و زمان بندی تولید مفید باشد به عنوان مثال: در به حداقل رساندن ضایعات و اطمینان از استفاده بهینه از مواد خام CITATION Moe98 l 1065 [33] و CITATION Wan06 l 1065 [34]. قابلیت ردیابی می‌تواند به عنوان بخشی از یک استراتژی رقابتی باشد CITATION Can10 l 1065 [35] و می‌تواند برای افزایش هماهنگی شرکت در زنجیره تأمین CITATION Ban08 l 1065 [36] و CITATION nge09 l 1065 [37] بکار برده شود. قابلیت ردیابی می‌تواند بعنوان یک تضمین برای ایمنی مواد غذایی باشد. در اینباره، بسیاری از شرکت‌ها از سیستم‌های قابل ردیابی بعنوان یک ابزار تبلیغاتی در جهت نشان دادن قابلیت اطمینان از روش‌های ایمنی مواد غذایی خود استفاده کردند CITATION Gel06 l 1065 [38]. مطالعات قبلی نشان داد که اطلاعات در مورد محصولات و فرایندهای تولید غذایی می‌تواند در داخل شرکت‌ها، و همچنین در بین شرکت‌ها در زنجیره تأمین از بین رود. CITATION Ber06 l 1065 [39]، CITATION Don12 l 1065 [40]؛ CITATION Kar06 l 1065 [41]؛ CITATION Pál00 l 1065 [42]؛ CITATION Fro08 l 1065 [43]. به گفته فردریکسن (2002) برای مستندسازی بهتر هر فرایند، مطالعات با جزئیات بیشتری از هر حلقه در زنجیره تأمین مورد نیاز است. چنین مطالعاتی برای بهبود قابلیت ردیابی مواد غذایی اهمیت دارد. یانسن والرز و همکاران (2003) به این نتیجه رسیدند که الزامات قابلیت ردیابی در سراسر صنایع مورد مطالعه مشابه بنظر می‌رسند، اما ریگزبرگ و جانسن (2010) یافتند که هیچ توافق نظر مشترکی در خصوص قابلیت ردیابی وجود ندارد.
زمینه‌های علمی قابلیت ردیابی بصورت زیر ساده شده اند:
اقتصاد: آنالیز سود و زیان استفاده از قابلیت ردیابی؛
تحقیقات بازاریابی: جمع آوری اطلاعات در مورد بازار و یا مشتریان؛
مدیریت زنجیره تأمین: مدیریت و ارتباط فعالان در زنجیره تأمین مواد غذایی، و همچنین آنالیز تولید، توزیع، و مصرف کالا و خدمات؛
مدیریت کیفیت: برنامهریزی، کنترل، مدیریت، و بهبود کیفیت؛
مهندسی: پیادهسازی و بهینهسازی فرایند‌ها یا سیستم‌ها، از جمله سیستم فناوری اطلاعات (IT) ؛
این پایاننامه در زمینه مدیریت زنجیره تأمین می‌باشدCITATION مقا3 l 1065 [5].
تعاریف قابلیت ردیابی
چندین تعریف مختلف از قابلیت ردیابی وجود دارد. قوانین مشترک مواد غذایی اتحادیه اروپا قابلیت ردیابی را بصورت "توانایی ردیابی و تعقیب مواد غذایی، خوارکی، خوراک دام و یا ماده‌ای که در نظر گرفته شده، و یا انتظار می‌رود در یک ماده غذایی یا خوراک دام گنجانده شود، از طریق تمام مراحل تولید، فراوری و توزیع" تعریف کرده استCITATION ISO l 1065 [9]. سازمان بین المللی استاندارد قابلیت ردیابی را بصورت زیر تعریف می‌کند: "توانایی تعقیب جنبش مواد خوراکی یا مواد غذایی از طریق مراحل مشخصی از تولید، فراوری، و توزیع". تعریف قدیمی قابلیت ردیابی از سال 1994 بصورت "توانایی ردیابی تاریخچه، کاربرد یا موقعیت نهاد با استفاده از هویت‌های ثبت شده" است.CITATION ISO1 l 1065 [10]. چنگ و سیمونز (1994) قابلیت ردیابی را بصورت "توانایی ردیابی مجدد مراحل و تأیید وقوع وقایع خاص" تعریف کرده اند، در حالی که اپرا و مازاد (2001) قابلیت ردیابی را بصورت "جمعآوری، مستندسازی، تعمیر و نگهداری و نرم افزارهای کاربردی اطلاعات مربوط به تمامی فرایندها در زنجیره تأمین در روشی که یک تضمین برای مصرفکننده در منشاء و تاریخ عمر محصول فراهم نماید" تعریف کرده اند. اپرا (2006) در حال حاضر تعریف دیگری از قابلیت ردیابی به شرح زیر ارائه نمودند "به معنی وسیله‌ای است که اطلاعات، ارائه می‌دهد.” گارسیا و همکاران (2008) ، قابلیت ردیابی را به عنوان توانایی "ردیابی تمامی عناصری که در قالب یک پروژه خاص و یا محصول نرم افزاری می‌تواند، به اندازه کافی به سازمان مربوط باشد، در نظر گرفتند".
تعاریف گوناگونی از قابلیت ردیابی در صنایع مختلف وجود دارد، که می‌تواند اصطلاح قابلیت ردیابی را نامفهوم سازد. با این حال، تعدادی از این تعاریف برخی از ویژگی‌های مشترکشان را به اشتراک گذاردهاند: توانایی "ردیابی"/ "دنبال کردن" "حرکت"/ "مسیر" یک نهادX. X می‌تواند به عنوان "مراحل"، "شیء"، "بچ"، "مواد غذایی"، "خوراکی/ خوراک دام"، "جسم"، یا "آیتم" باشد. تفاوت بین بسیاری از تعاریف به موجودیت X مربوط می‌شود، به عبارت دیگر آنچه که باید ردیابی شود. این امر مورد توافق کیروا و همکاران (2008)، است، آنها اشاره کرده‌اند که تعاریف متعدد و مکمل قابلیت ردیابی وجود دارد. یکی دیگر از ویژگی‌های مشترک و معلوم در بررسی، توانایی پیگیری اطلاعات مانند "پیگیری/ثبت" "اطلاعات/داده" است. چنین اطلاعاتی می‌تواند تاریخ، کاربرد یا موقعیت تمامی فرایندها در زنجیره تأمین، و یا منشاء و ویژگی‌های یک محصول باشد. اولسن و آشان (2010) اظهار داشتند که تعریف قابلیت ردیابی سازمان بین المللی استاندارد (ISO) دقیق ترین تعریف از نظر قابلیت ردیابی محصول است. این تعریف تنها یکی از تعاریف توصیفی شناسایی شده است که چگونه قابلیت ردیابی را می‌توان بدست آورد "با استفاده از تعاریف ثبت شده". بعبارت دیگر، اطلاعات محصول و فرایند باید در یک روش سیستماتیک به منظور ردیابی ثبت شود. بطور خاص، اطلاعات دریافت شده توسط یک شرکت بر روی مواد خام باید ثبت شود و به بچ تولید مرتبط گردد، که به نوبه خود به حمل محصولات مرتبط است. فقط در این صورت امکان بازیابی اطلاعات مواد خام در محصولات نهایی وجود دارد.
جملات و اصطلاحات استفاده شده برای تعریف قابلیت ردیابیTrackig ، Tracing، Forward-Traceability، وBackward-Traceability می‌باشند.
ردیابی و پیگیری
برطبق گفته دپویی و همکاران (2005) ردیابی بمعنی "توانایی، پیداکردن منشاء و ویژگی‌های یک محصول طبق یک یا چند معیار معین در هر نقطه از زنجیره تأمین است." و پیگیری " توانایی یافتن موقعیت محصولات طبق یک یا چند معیار معین در هر نقطه از زنجیره تأمین می‌باشد" CITATION Dup05 l 1033 [44].
بطور خاص، هر واحد/ بچ از یک مؤلفه یا یک محصول باید قابل ردیابی و پیگیری باشد. ردیابی یک نهاد به معنی شناسایی منشاء آن با ردیابی رو به عقب در زنجیره تأمین همراه است، در حالی که پیگیری یک نهاد به معنی دنبال کردن رد یک نهاد در زنجیره تأمین از تأمین کننده تا مصرف کننده می‌باشد CITATION Opa l 1065 [11]. اشواگل (2005) ردیابی را بصورت " توانایی دنبال کردن مسیر یک آیتم است که از پایین دست زنجیره تأمین از ابتدا تا انتها، حرکت می‌کند" و پیگیری " توانایی شناسایی منشاء یک آیتم یا گروهی از آیتم‌ها از طریق سوابق بالا دست در زنجیره تأمین است" CITATION Sch05 l 1033 [45]. به گفته یانسن والرز و همکاران (2003)، پیگیری " یک روش برای دنبال کردن یک جسم در میان زنجیره تأمین و ثبت هرگونه اطلاعات در نظر گرفته شده از هرگونه روابط تاریخ یا نظارتی است"، قابلیت ردیابی رو به جلو توانایی " اکتشاف مکان استفاده از روابط بین اشیاء است" و قابلیت ردیابی رو به عقب " اکتشاف مکان ارتباط بین اشیاء است CITATION Jan03 l 1033 [46]".
قابلیت ردیابی افقی و قابلیت ردیابی عمودی:
در ادبیات، تعریف قابلیت ردیابی به انواع مختلفی تقسیم می‌شود.
لیندوال و سندهال (1996)، قابلیت ردیابی را به قابلیت ردیابی افقی و قابلیت ردیابی عمودی تقسیم کردهاند، که قابلیت ردیابی افقی توانایی" ردیابی اقلام متناظر بین مدل‌های مختلف" است و قابلیت ردیابی افقی توانایی "ردیابی اقلام وابسته در مدل" می‌باشد CITATION Lin96 l 1033 [47].
قابلیت ردیابی داخلی و قابلیت ردیابی زنجیرهای:
در داخل زنجیره تأمین دو نوع از قابلیت ردیابی وجود دارد. قابلیت ردیابی داخلی، به اطلاعات داخلی فرایندهای تولیدی شرکت اشاره دارد. بسیاری از شرکت‌ها سیستم‌های نرمافزاری و روال‌های خوبی برای ردیابی داخلی دارند. این نوع از نرم افزارها اغلب با نرم افزارهای مدیریت تولید و سیستم‌های برنامهریزی منابع سازمان (ERP) در ارتباطند. مو (1998) توضیح دیگری از انواع مختلف قابلیت ردیابی ارائه داد: قابلیت ردیابی زنجیره‌ای "توانایی ردیابی بچ محصول و تاریخچه آن از طریق تمام و یا بخشی از زنجیره تولید از برداشت محصول از طریق حملونقل، ذخیرهسازی، فراوری، توزیع و فروش" است، در حالی که قابلیت ردیابی داخلی " توانایی ردیابی در یکی از مراحل در زنجیره می‌باشد" CITATION Moe98 l 1033 [33].

شکل SEQ شکل * ARABIC 3: قابلیت ردیابی داخلی و قابلیت ردیابی زنجیره‌ای CITATION GS106 l 1065 [8] قابلیت ردیابی زنجیره‌ای به ردیابی داده دریافتی و داده‌های فرستاده شده توسط شرکت می‌پردازد. قابلیت ردیابی زنجیره‌ای بطور معمول:
بین شرکت‌ها و بین کشورها اتفاق می‌افتد؛
بستگی به قابلیت ردیابی داخلی ارائه شده دارد؛
عمدتاً درگیر مسائل حفظ حریم خصوصی است؛
نیاز به استاندارهای لازم برای ثبت و تبادل اطلاعات داردCITATION Ull11 l 1065 [6]؛
قابلیت ردیابی رو به جلو
قابلیت ردیابی رو به جلو روابط مکان- استفاده بین اشیاء را نشان می‌دهد. این روابط تمامی محصولات نهایی که از مواد اولیه خاص مورد نظر مواد اولیه که دارای.برخی (مجموعه‌ای از) خواص مشترک هستند را نشان می‌دهد. این موضوع اولین بار توسط پتروف و هیل (1991) به رسمیت شناخته شد. جدول 1تمامی اقلام والد استفاده شده در یک جزء خاص را نشان می‌دهد CITATION Pet91 l 1033 [48]. براساس تعداد اقلام و شماره بهر جزء مورد استفاده، جزئیات آیتم در دسترس قرار می‌گیرد: توضیحات، واحد اندازهگیری، مقدار اصلی و باقی مانده، و نوع سفارش که آن را تولید می‌کنند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 1: قابلیت ردیابی رو به جلو CITATION Jan03 l 1065 [46]
علاوه بر این، برای هر آیتم والد و شماره بهر، کمیت و تاریخ صدور و نوع سفارش والد شناخته می‌شود.
قابلیت ردیابی رو به عقب
قابلیت ردیابی رو به عقب به کاوش ارتباط مکان- مبداء بین اشیاء می‌پردازد. این ارتباطات بهر‌های مواد خام مصرف شده توسط عملیات ساخت برای تولید یک محصول خاص و بیشتر رو به عقب را نشان می‌دهد. این مفهوم توسط تعریف پتروف و هیل (1991) تعریف شد CITATION Pet91 l 1033 [48]. جدول2 همه مؤلفه‌های شرکتکننده در بهر والدین و شماره بهر مربوط به آنها را نشان می‌دهد.
جدول SEQ جدول * ARABIC 2: قابلیت ردیابی رو به عقب CITATION Jan03 l 1065 [46]
براساس شماره آیتم و شماره بهر والدین، جزئیات آیتم در دسترس قرار می‌گیرد: توضیحات، واحد اندازهگیری، مقادیر اصلی، مقادیر باقیمانده، و نوع سفارش (ساخت یا خرید). علاوه براین، برای هر جزء اقلام و شماره بهر کمیت و تاریخ صدور و نوع سفارش اجزا شناخته می‌شودCITATION MHJ03 l 1033 [26].
قابلیت ردیابی فعال و منفعل
در ادبیات یکی دیگر از مشخصه قابلیت ردیابی براساس استفاده، از آن یافت می‌شود. قابلیت ردیابی را می‌توان در مفهوم منفعل و فعال تعریف کرد. قابلیت ردیابی در معنای منفعل، قابلیت دید مکان اقلام در هر زمان و وضعیتشان را ارائه می‌دهد. تابع آنلاین، ردیابی یک سابقه تاریخی را بوسیله هویت‌های ثبت شده ایجاد می‌کند که قابلیت ردیابی اقلام و استفاده آنها در هر محصول نهایی را ممکن می‌سازد. قابلیت ردیابی در مفهوم منفعل قابلیت ردیابی رو به جلو و رو به عقب اقلام در فاجعه را تضمین می‌نماید. قابلیت ردیابی در مفهوم فعال با این حال شامل قابلیت ردیابی در یک مفهوم منفعل نیز هست. اطلاعات ردیابی آنلاین علاوه بر بهینهسازی و کنترل فرایند در بین حلقه‌های مختلف زنجیره تأمین استفاده می‌شوند CITATION Jan03 l 1065 [46].
رویکرد فعال قابلیت ردیابی بعنوان ابزاری برای مدیریت اطلاعات کیفی از طریق کل زنجیره و، در یک لینک خاص از زنجیره، به منظور بهینهسازی و کنترل فرایند در نظر گرفته است. قابلیت ردیابی در این حالت ممکن است باعث کاهش هزینه‌های شکست، افزایش بهره‌وری و یا تضمین بهتر کیفیت شود. با قابلیت ردیابی فعال، ثبت داده در طول ردیابی اقلام نه‌تنها قادر به انجام قابلیت ردیابی رو به جلو و رو به عقب است بلکه برای کنترل و بهینهسازی فرایندها و در بین سازمان‌های زنجیره تأمین قابل اجراست. نمونه‌هایی از بهینهسازی فرایند: بهینهسازی دستورالعمل‌ها و بهر مبتنی بر تولید است CITATION Cra01 l 1033 [49]و CITATION Rut98 l 1033 [50] بیانچی و همکاران (2000) دیدگاه دیگری نسبت به قابلیت ردیابی دارند. آنها قابلیت ردیابی را به سه بعد تقسیم کردهاند: 1) قابلیت ردیابی عمودی و افقی (که بین اقلام در همان مدل نرم افزار یا مدل‌های دیگر ارتباط متقابل وجود دارد)، 2) پیوندهای صریح یا ضمنی(نوعی از پیوندهای بین اقلام)، و پیوند‌های ساختاری یا شناختی (شرح جزئیات بیشتر از پیوند ضمنی) CITATION Bia00 l 1033 [51].
انگیزه‌هایی برای قابلیت ردیابی وجود دارد، مانند:
بهبود ایمنی مواد غذایی با ارائه اطلاعات مکمل در مورد تأمین کنندگان و مراحل فراوری؛
بهبود کارائی در فراخوانی محصول پس از کشف یک مشکل در ایمنی مواد غذایی و یا کیفیت محصول؛
محافظت و کسب شهرت عمومی از یک محصول، یک شرکت، یا یک صنعت و یک کشور؛
تمایز محصولات بوسیله ارائه قابلیت ردیابی؛
تضمین منشاء محصول (به عنوان مثال، مواد غذایی محلی، مواد غذایی ارگانیک، GMO، تجارت عادلانه و...)
کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش بهره‌وری بوسیله انتقال اطلاعات دقیق، به موقع، کامل، و مداوم راجع به محصولات در زنجیره تأمین CITATION Reg07 l 1033 [52].
اصول قابلیت ردیابی
تعدادی از مطالعات منتشر شده توصیف کننده اصول قابلیت ردیابی در صنایع غذایی و صنایع دیگر است. در بخش زیر، دیگاه‌های گوناگونی از قابلیت ردیابی توضیح داده شده است. بر طبق مطالعات کیمو همکاران (1995)، یک نهاد که قابل ردیابی است، واحد منابع قابل ردیابی (TRU) نامیده شده است. TRU نهادهایی دارای ویژگی‌های مشابه می‌باشند که از طریق فرایندهای مشابه ایجاد شده‌اند. قابلیت ردیابی بر اساس ارتباط واضح تعریف شده بین این واحد‌ها می‌باشد. مو (1998) این رویکرد را دنبال کرد، اما بطور خاص اشاره کرد که قابلیت ردیابی بر اساس شناسایی منحصر بفرد محصولات است. شناسایی TRU‌ها و فعالیت‌ها به منظور ردیابی یک محصول ضروری می‌باشد. TRUها را می‌توان با توجه به وزن، حجم، و غیره تشریح کرد. و فعالیت‌ها را می‌توان با توجه نوع و زمان/ طول مدت، مانند پردازش، حملونقل و ذخیرهسازی تشریح نمود. استورای و همکاران(2008) دیدگاه مشابهی از قابلیت ردیابی را اتخاذ کردند، اما بیشتر آن را در جزئیات شرح دادند، که اطلاعات اضافی باید به این واحدها با شماره شناسایی منحصربهفرد مرتبط شود، و تمامی این تحولات (تفکیک و ادغام) باید ثبت گردد. تحولات نقاطی هستند که منابع در آن ادغام، انتقال، اضافه، و یا تفکیک می‌شوند CITATION Der04 l 1033 [53]. روابط بین واحدهای قابل ردیابی می‌تواند یک به یک، چند به یک، یک به چند، و چند به چند باشد. شناسایی واحدهای قابل ردیابی و روابط تحولات، کلیدی برای ردیابی محصول بهصورت داخلی و یا در زنجیره تأمین است CITATION Sto08 l 1065 [54]. اطلاعات محصول می‌تواند به شمارهشناسایی واحدهای قابل ردیابی متصل شود.
این مسیری با استانداردهای TraceFish CITATION CEN03 l 1065 [55]، و چارچوب TraceFood (2012) است: پیش نیاز دستیابی به قابلیت ردیابی، شناسایی منحصربهفرد واحد‌های قابل ردیابی و سوابق تحولات است. در استانداردهای TraceFish مشخصات اطلاعات برای ماهی استر و زنجیره توزیع ماهی پرورشی ثبت شد، و TraceFood یک چارچوب متشکل از اصول، استاندادرها، و روش‌های پیادهسازی قابلیت ردیابی در صنایع غذایی است. چارچوب TraceFood (2012) واحدهای ردیابی را به 1) بچ، 2) واحدهای تجاری، 3) واحد لجستیک (LU) تقسیم کرد: بچ "مقداری است که از طریق فرایندهای مشابه در یک مکان و دوره زمانی خاص قبل از حرکت به مکان دیگر انجام شده است". بچ تولید واحد قابل ردیابی است که مواد خام و مواد تشکیلدهنده وارد آن می‌شوند پیش از اینکه به محصول تبدیل شود، و در واحد‌های تجاری و لجستیک قرار بگیرد". واحد تجاری "کوچکترین واحد قابل ردیابی است که بین دو طرف در زنجیره تأمین رد و بدل می‌شود" و واحد لجستیک کوچکترین واحد قابل ردیابی است که بین دو طرف در زنجیره تأمین رد و بدل می‌شود.
مدیریت اطلاعات قابلیت ردیابی در تولیدات اولیه، تولید مواد غذایی، مراکز توزیع و حمل و نقل شامل مؤلفه‌های ضروری در هر مرحله است:
شناسایی بهر، اطلاعات بهر؛
خواندن و اداره اطلاعات- بطور خودکار یا دستی؛
ذخیرهسازی اطلاعات- الکترونیکی، مقالات، محتوای اطلاعات بهر؛
تبادل اطلاعات با مشتریان- الکترونیکی، مقالات، محتوای اطلاعات بهر.
علامتگذاری و یا کدنویسی شناسایی بهر یک عنصر اساسی در ردیابی است. در ماده 18 مقررات اتحادیه اروپا 178/2002 اظهار شده است که غذا یا مواد خوراکی که در بازار قرارمی‌گیرد یا به احتمال زیاد در بازار قرارخواهدگرفت به منظور تسهیل در ردیابی آن باید به طور مناسبی برچسبگذاری شده و یا شناسایی شود CITATION Aar07 l 1065 [56].
6 عنصر ضروری برای یکپارچگی سیستم قابلیت ردیابی زنجیره تأمین مواد غذایی
این عناصر شامل:
قابلیت ردیابی محصول بهصورت موقعیت فیزیکی محصول در هر مرحله در زنجیره تأمین تعریف می‌شود.
قابلیت ردیابی فرایند انواع فعالیت‌هایی را که بر محصولات در طول مدت رشد و عملیات‌های پیش از برداشت اثر دارند را معین می‌کند(چه چیزی، کجا، کی).
قابلیت ردیابی ژنتیکی، ژنتیک مؤلفه‌های محصول و اطلاعات مشمول انواع آن و منشاءشان را تعیین مینماید (منبع، تأمینکننده).
ورودی‌های قابلیت ردیابی، نوع و منشاء (منبع، تأمینکننده) ورودی‌ها مانند حاصلخیزی، یا مواد افزودنی مورد استفاده در حفظ و یا تبدیل مواد اولیه به محصول فراوری شده را تعیین می‌نماید.
قابلیت ردیابی بیماری و آفات، همهگیرشناسی مخاطرات و آفات میکروبشناسی را که ممکن است از محصولات غذایی سرایت داده شوند را مشخص می‌کند.
قابلیت ردیابی اندازهگیری، به اندازه‌گیری فردی از طریق کالیبراسیون به استانداردهای مرجع مربوط است، و کیفیت اندازه‌گیری بوسیله فاکتورهای مختلف مشاهده شده که ممکن است بر نتایج اثر داشته باشند را تضمین می‌نماید (مانند فاکتورهای محیط زیست، اپراتور و...)CITATION Ull11 l 1065 [6].
هنگامی‌که الزامات به خوبی مدیریت شود، قابلیت ردیابی دوطرفه از الزامات منبع به الزامات سطح پایینتر، محصولات کاری انتخاب شده، و مصنوعات تأیید شده بدست می‌آید، و سپس به منبع آن بازگشت داده می‌شود. چنین قابلیت ردیابی دوطرفه به تعیین تمامی الزامات منبع که بهطور کامل آدرسدهی شدهاند، کمک می‌کند و تمامی الزامات سطوح پایین‌تر و محصولات انتخاب شده می‌تواند از یک منبع معتبر ردیابی شوند. برای مثال، نیاز مشتری خاص را می‌توان در تعدادی از الزامات مشخص نمود که هر کدام از آنها ممکن است با یک یا چند الزام معماری، عناصر طراحی، اشیاء یا کلاس‌ها، واحدهای کد، آزمایش و اسناد کاربر ردیابی شود CITATION Kir08 l 1033 [57].
محرک‌های قابلیت ردیابی مواد غذایی:
در ادبیات ده محرک در قابلیت ردیابی مواد غذایی شناخته شده است، که توسط اولسن (2009) اصلاح شده است.

شکل SEQ شکل * ARABIC 4: مدل محرک‌های قابلیت ردیابی در صنایع غذایی اصلاح شده توسط CITATION Ols09 l 1065 [58]این محرک‌ها عبارتند از:
قانون‌گذاری (بولن، 2004؛ اپرا و مازاد، 2001؛ شرودر، 2008؛ اشواگل، 2005؛ سپاستاین و همکاران، 2008؛ سنست، فراس و فرم، 2007؛ اسکیگلندو دجمک، 2007؛ اسمیت و همکاران، 2005؛ تاکور و هوبرا، 2009؛ تامپسون، سیلویا و مرسی، 2005؛لی و وانگ، 2006)
ایمنی مواد غذایی (البز و همکاران، 2001؛ مو، 1998)
کیفیت (فردریکسن، استبرگ، سیلبرگ، لارسن، و برمنر، 2002؛ مارجسون، گلوا، ویسل، گراته و اواتر، 2010؛ مای، 2010؛ راید و بولن، 2007؛ وین و وربکه، 1998؛ وانگ و لی، 2006؛ زدنوفسکی، وهیر، وربکا و ببچووکس2001)
قابلیت پایداری (رهام و اشمید، 2006؛ کانلی، و سوتینن 2009)
رفاه (ماداک، جیز، وسر، ایکجلسن و بلاها، 2001)
صدور گواهینامه (بولکوای، کیارپکا 2009؛ فراش، رندراپ، و فردریکسن، 2008؛ رهام، و سوتینن، 2006؛ کانلی و اشمید، 2009)
مزیت رقابتی (سانت آنا، و همکاران، 2010)
ارتباطات زنجیره‌ای (فردریکسن همکاران، 2002)
تهدیدات بیوتروریسم (اولسن، 2005؛ تاکور، وانگ و هوبرا، 2010؛ تامپسون و همکاران، 2005)
بهینه‌سازی تولید (رزگارسیا، استاینبرگر و رافمنت، 2010)
یافته‌های تجربی در محرک‌های قابلیت‌های ردیابی مواد غذایی:
مطالعات متعددی بوسیله داده‌های تجربی در محرک‌های قابلیت ردیابی مواد غذایی انجام شده است. اکثر این مطالعات در رابطه با
ایمنی مواد غذایی (هرناندزجاور و همکاران 2009؛ ریگاتیری، دمبرا و مانزینی، 2007)

—d1143

جدول3-2. یک نمونه از جدول نگاشت استاندارد کد .............................................................................................. 98
فصل چهارم
جدول4-1. مجموعه داده ........................................................................................................................................ 117
جدول4-2. لیست مجموعه الگوریتم‌های پایه ........................................................................................................ 119
جدول4-3. جدول نگاشت استاندارد کد ................................................................................................................ 120
جدول4-4. دقت نتایج این الگوریتم‌های خوشه‌بندی را نسبت به کلاس‌های واقعی داده ...................................... 130
جدول4-5. جدول مقایسه معیار اطلاعات متقابل نرمال‌ شده (NMI) نتایج آزمایش .............................................. 132

فهرست تصاویر و نمودار
فصل دوم
شکل 2-1. یک خوشه‌بندی سلسله مراتبی و درخت متناظر ..................................................................................... 10
شکل 2-2. ماتریس مجاورت .................................................................................................................................... 11
شکل 2-3. رابطه دودویی و گراف آستانه ................................................................................................................. 12
شکل 2-4. گراف‌های آستانه برای ماتریس ........................................................................................................ 12
شکل 2-5. الگوریتم خوشه‌بندی سلسله مراتبی تراکمی پیوندی منفرد ..................................................................... 13
شکل 2-6. دندوگرام پیوندی منفرد برای ماتریس............................................................................................... 13
شکل 2-7. الگوریتم خوشه‌بندی سلسله مراتبی تراکمی پیوندی کامل ...................................................................... 14
شکل 2-8. دندوگرام پیوندی کامل برای ماتریس ............................................................................................... 14
شکل 2-9. الگوریتم خوشه‌بندی افرازبندی...................................................................................... 16
شکل 2-10. الگوریتم فازی خوشه‌بندی ...................................................................................................... 18
شکل 2-11. خوشه‌بندی کاهشی .............................................................................................................................. 23
شکل 2-12. شبه‌کد الگوریتم MKF ........................................................................................................................ 26
شکل2-13. (الف) مجموعه داده با تعداد 10 خوشه واقعی. (ب) منحنی ........................................................ 29
شکل2-1۴. (الف) مجموعه داده (ب) منحنی مربوطه ..................................................................................... 29
شکل2-15. دو افراز اولیه با تعداد سه خوشه ........................................................................................................... 31
شکل2-16. نمونه‌های اولیه در نتایج الگوریتم ................................................................................ 36
شکل 2-17. زیر شبه کد الگوریتم خوشه‌بندی ترکیبی توسط مدل مخلوط .............................................................. 43
شکل 2-18. خوشه‌بندی ترکیبی ............................................................................................................................... 44
شکل 2-19. نمونه ماتریس، جهت تبدیل خوشه‌بندی به ابر گراف ................................................................. 45
شکل 2-20. ماتریس شباهت بر اساس خوشه برای مثال شکل (3-5) .................................................................... 46
شکل 2-21. الگوریتم افرازبندی ابر گراف ............................................................................................................... 47
شکل 2-22. الگوریتم فرا خوشه‌بندی ..................................................................................................................... 49
شکل2-23. الگوریتم خوشه‌بندی ترکیبی مبتنی بر ماتریس همبستگی ...................................................................... 50
شکل2-24. الگوریتم افرازبندی با تکرار ................................................................................................................... 53
شکل2-25. نمایش گراف مجاورت در مراحل کاهش درجه ماتریس و شمارش آن ................................................ 54
شکل2-26. مثال روند تغییر توزیع تعداد خوشه ....................................................................................................... 55
شکل2-27. جریان کار عمومی برای پیاده‌سازی الگوریتم افرازبندی گراف .............................................................. 55
شکل 2-28. گراف تابع در بازه بین صفر و یک ............................................................................................. 62
شکل 2-29. الگوریتم خوشه‌بندی ترکیبی طیفی مبتنی بر انتخاب بر اساس شباهت ................................................ 63
شکل 2-30. مثالی از ماتریس اتصال ........................................................................................................................ 66
شکل 2-31. شبه کد خوشه‌بندی ترکیبی انتخابی لی‌مین .......................................................................................... 68
شکل 2-32. روش ارزیابی خوشهی یک افراز در روش MAX ............................................................................... 69
شکل 2-33. چهارچوب خوشهبندی ترکیبی مبتنی بر انتخاب با استفاده از مجموعه‌ای از خوشه‌های یک افراز ...... 71
شکل 2-34. چهارچوب روش بهترین افراز توافقی اعتبارسنجی شده ...................................................................... 72
فصل سوم
شکل3-1. چهارچوب الگوریتم خوشه‌بندی خردمند با استفاده از آستانه‌گیری ......................................................... 82
شکل3-۲. محاسبه درجه استقلال دو خوشه‌بندی ..................................................................................................... 86
شکل3-3. تأثیر عدم تمرکز بر روی پیچیدگی داده ................................................................................................... 89
شکل3-3. تأثیر انتخاب افرازها در خوشه‌بندی ترکیبی مبتنی بر انتخاب بر مقدار NMI ارزیابی‌شده ........................ 91
شکل3-4. شبه کد خوشه‌بندی خردمند با استفاده از آستانه‌گیری .............................................................................. 92
شکل3-5. دسته‌بندی الگوریتم‌های خوشه‌بندی ........................................................................................................ 94
شکل3-6. کد الگوریتم K-means به زبان استقلال الگوریتم‌ خوشه‌بندی ................................................................. 98
شکل3-7. تبدیل کد‌های شروع و پایان به گراف .................................................................................................... 100
شکل3-8. تبدیل عملگر شرط ساده به گراف ......................................................................................................... 100
شکل3-9. تبدیل عملگر شرط کامل به گراف ......................................................................................................... 101
شکل3-10. تبدیل عملگر شرط تو در تو به گراف ................................................................................................. 101
شکل3-11. تبدیل عملگر حلقه ساده به گراف ....................................................................................................... 102
شکل3-12. تبدیل عملگر حلقه با پرش به گراف ................................................................................................... 102
شکل3-13. پیاده‌سازی شرط ساده بدون هیچ کد اضافی ........................................................................................ 103
شکل3-14. پیاده‌سازی شرط ساده با کدهای قبل و بعد آن .................................................................................... 103
شکل3-15. پیاده‌سازی شرط کامل ......................................................................................................................... 104
شکل3-16. پیاده‌سازی شرط‌ تو در تو .................................................................................................................... 104
شکل3-17. پیاده‌سازی یک شرط کامل در یک شرط ساده .................................................................................... 105
شکل3-18. پیاده‌سازی یک شرط کامل در یک شرط کامل دیگر ........................................................................... 105
شکل3-19. پیاده‌سازی حلقه ساده .......................................................................................................................... 106
شکل3-20. پیاده‌سازی یک حلقه ساده داخل حلقه‌ای دیگر ................................................................................... 106
شکل3-21. پیاده‌سازی یک حلقه داخل یک شرط کامل ........................................................................................ 106
شکل3-22. پیاده‌سازی یک شرط کامل داخل یک حلقه ساده ................................................................................ 107
شکل3-23. ماتریس درجه وابستگی‌ کد ................................................................................................................. 108
شکل3-24. شبه کد مقایسه محتوای دو خانه از آرایه‌های استقلال الگوریتم .......................................................... 108
شکل3-25. چهارچوب خوشه‌بندی خردمند مبتنی بر گراف استقلال الگوریتم ...................................................... 110
شکل3-26. شبه کد خوشه‌بندی خردمند مبتنی بر گراف استقلال الگوریتم ............................................................ 113
فصل چهارم
شکل۴-۱. مجموعه داده Halfring .......................................................................................................................... 118
شکل4-2. الگوریتم K-means ................................................................................................................................ 121
شکل4-3. الگوریتم FCM ...................................................................................................................................... 121
شکل4-4. الگوریتم Median K-Flats .................................................................................................................... 122
شکل4-5. الگوریتم Gaussian Mixture ................................................................................................................ 122
شکل4-6. الگوریتم خوشه‌بندی Subtractive ......................................................................................................... 122
شکل4-7. الگوریتم پیوندی منفرد با استفاده از معیار فاصله اقلیدسی ..................................................................... 123
شکل4-8. الگوریتم پیوندی منفرد با استفاده از معیار فاصله Hamming ................................................................ 123
شکل4-9. الگوریتم پیوندی منفرد با استفاده از معیار فاصله Cosine ..................................................................... 123
شکل4-10. الگوریتم پیوندی کامل با استفاده از معیار فاصله اقلیدسی ................................................................... 124
شکل4-1۱. الگوریتم پیوندی کامل با استفاده از معیار فاصله Hamming .............................................................. 124
شکل4-1۲. الگوریتم پیوندی کامل با استفاده از معیار فاصله Cosine .................................................................... 124
شکل4-1۳. الگوریتم پیوندی میانگین با استفاده از معیار فاصله اقلیدسی ............................................................... 124
شکل4-14. الگوریتم پیوندی میانگین با استفاده از معیار فاصله Hamming .......................................................... 125
شکل4-15. الگوریتم پیوندی میانگین با استفاده از معیار فاصله Cosine ............................................................... 125
شکل4-16. الگوریتم پیوندی بخشی با استفاده از معیار فاصله اقلیدسی ................................................................ 125
شکل4-17. الگوریتم پیوندی بخشی با استفاده از معیار فاصله Hamming ............................................................ 125
شکل4-18. الگوریتم پیوندی بخشی با استفاده از معیار فاصله Cosine ................................................................. 126
شکل4-19. طیفـی با استفاده از ماتریس شباهت نامتراکم ...................................................................................... 126
شکل4-20. طیفـی با استفاده از روش نیستروم با متعادل ساز .............................................................................. 127
شکل4-21. طیفـی با استفاده از روش نیستروم بدون متعادل ساز ......................................................................... 127
شکل4-22. نرم‌افزار تحلیل‌گر کد استقلال الگوریتم ............................................................................................... 128
شکل4-23. ماتریس AIDM ................................................................................................................................... 129
شکل4-24. میانگین دقت الگوریتم‌های خوشه‌بندی ............................................................................................... 131
شکل4-25. رابطه میان آستانه استقلال و زمان اجرای الگوریتم در روش پیشنهادی اول ........................................ 133
شکل4-26. رابطه میان آستانه پراکندگی و زمان اجرای الگوریتم در روش پیشنهادی اول ..................................... 133
شکل4-27. رابطه میان آستانه استقلال و دقت نتیجه نهایی در روش پیشنهادی اول .............................................. 134
شکل4-28. رابطه میان آستانه پراکندگی و دقت نتیجه نهایی در روش پیشنهادی اول ............................................ 134
شکل4-29. رابطه میان آستانه عدم تمرکز و دقت نتیجه نهایی در روش پیشنهادی اول ......................................... 135
شکل4-30. رابطه میان آستانه پراکندگی و زمان اجرای الگوریتم در روش پیشنهادی دوم ..................................... 135
شکل4-31. رابطه میان آستانه پراکندگی و دقت نتایج نهایی در روش پیشنهادی دوم ............................................ 136
شکل4-32. رابطه میان آستانه عدم تمرکز و دقت نتایج نهایی در روش پیشنهادی دوم ......................................... 137
شکل4-33. مقایسه زمان اجرای الگوریتم‌ ............................................................................................................... 138
فصل اول
مقدمه
center3187700
1. مقدمه1-1. خوشه‌بندیبه عنوان یکی از شاخه‌های وسیع و پرکاربرد هوش مصنوعی، یادگیری ماشین به تنظیم و اکتشاف شیوه‌ها و الگوریتم‌هایی می‌پردازد که بر اساس آن‌ها رایانه‌ها و سامانه‌های اطلاعاتی توانایی تعلم و یادگیری پیدا می‌کنند. طیف پژوهش‌هایی که در مورد یادگیری ماشینی صورت می‌گیرد گسترده ‌است. در سوی نظر‌ی آن پژوهش‌گران بر آن‌اند که روش‌های یادگیری تازه‌ای به وجود بیاورند و امکان‌پذیری و کیفیت یادگیری را برای روش‌هایشان مطالعه کنند و در سوی دیگر عده‌ای از پژوهش‌گران سعی می‌کنند روش‌های یادگیری ماشینی را بر مسائل تازه‌ای اعمال کنند. البته این طیف گسسته نیست و پژوهش‌های انجام‌شده دارای مؤلفه‌هایی از هر دو رو‌یکرد هستند. امروزه، داده‌کاوی به عنوان یک ابزار قوی برای تولید اطلاعات و دانش از داده‌های خام، در یادگیری ماشین شناخته‌شده و همچنان با سرعت در حال رشد و تکامل است. به طور کلی می‌توان تکنیک‌های داده‌کاوی را به دو دسته بانظارت و بدون نظارت تقسیم کرد [29, 46].
در روش بانظارت ما ورودی (داده یادگیری) و خروجی (کلاس داده) یک مجموعه داده را به الگوریتم هوشمند می‌دهیم تا آن الگوی بین ورودی و خروجی را تشخیص دهد در این روش خروجی کار ما مدلی است که می‌تواند برای ورودی‌های جدید خروجی درست را پیش‌بینی کند. روش‌های طبقه‌بندی و قوانین انجمنی از این جمله تکنیک‌ها می‌باشد. روش‌های با نظارت کاربرد فراوانی دارند اما مشکل عمده این روش‌ها این است که همواره باید داده‌ای برای یادگیری وجود داشته باشد که در آن به ازای ورودی مشخص خروجی درست آن مشخص شده باشد. حال آنکه اگر در زمینه‌ای خاص داده‌ای با این فرمت وجود نداشته باشد این روش‌ها قادر به حل این‌گونه مسائل نخواهند بود [29, 68]. در روش بدون نظارت برخلاف یادگیری بانظارت هدف ارتباط ورودی و خروجی نیست، بلکه تنها دسته‌بندی ورودی‌ها است. این نوع یادگیری بسیار مهم است چون خیلی از مسائل (همانند دنیای ربات‌ها) پر از ورودی‌هایی است که هیچ برچسبی (کلاس) به آن‌ها اختصاص داده نشده است اما به وضوح جزئی از یک دسته هستند [46, 68]. خوشه‌بندی شاخص‌ترین روش در داده‌کاوی جهت حل مسائل به صورت بدون ناظر است. ایده اصلی خوشه‌بندی اطلاعات، جدا کردن نمونه‌ها از یکدیگر و قرار دادن آن‌ها در گروه‌های شبیه به هم می‌باشد. به این معنی که نمونه‌های شبیه به هم باید در یک گروه قرار بگیرند و با نمونه‌های گروه‌های دیگر حداکثر متفاوت را دارا باشند [20, 26]. دلایل اصلی برای اهمیت خوشه‌بندی عبارت‌اند از:
اول، جمع‌آوری و برچسب‌گذاری یک مجموعه بزرگ از الگوهای نمونه می‌تواند بسیار پرکاربرد و باارزش باشد.
دوم، می‌توانیم از روش‌های خوشه‌بندی برای پیدا کردن و استخراج ویژگی‌ها و الگوهای جدید استفاده کنیم. این کار می‌تواند کمک به سزایی در کشف دانش ضمنی داده‌ها انجام دهد.
سوم، با خوشه‌بندی می‌توانیم یک دید و بینشی از طبیعت و ساختار داده به دست آوریم که این می‌تواند برای ما باارزش باشد.
چهارم، خوشه‌بندی می‌تواند منجر به کشف زیر رده‌های مجزا یا شباهت‌های بین الگوها ممکن شود که به طور چشمگیری در روش طراحی طبقه‌بندی قابل استفاده باشد.
1-2. خوشه‌بندی ترکیبیهر یک از الگوریتم‌های خوشه‌بندی، با توجه به اینکه بر روی جنبه‌های متفاوتی از داده‌ها تاکید می‌کند، داده‌ها را به صورت‌های متفاوتی خوشه‌بندی می‌نماید. به همین دلیل، نیازمند روش‌هایی هستیم که بتواند با استفاده از ترکیب این الگوریتم‌ها و گرفتن نقاط قوت هر یک، نتایج بهینه‌تری را تولید کند. در واقع هدف اصلی خوشه‌بندی ترکیبی جستجوی بهترین خوشه‌ها با استفاده از ترکیب نتایج الگوریتم‌های دیگر است [1, 8, 9, 54, 56]. به روشی از خوشه‌بندی ترکیبی که زیرمجموعه‌ی منتخب از نتایج اولیه برای ترکیب و ساخت نتایج نهایی استفاده می‌شود خوشه‌بندی ترکیبی مبتنی بر انتخاب زیرمجموعه نتایج اولیه می‌گویند. در این روش‌ها بر اساس معیاری توافقی مجموعه‌ای از مطلوب‌ترین نتایج اولیه را انتخاب کرده و فقط توسط آن‌ها نتیجه نهایی را ایجاد می‌کنیم [21]. معیارهای مختلفی جهت انتخاب مطلوب‌ترین روش پیشنهاد شده است که معیار اطلاعات متقابل نرمال شده، روش ماکزیموم و APMM برخی از آن‌ها می‌باشند [8, 9, 21, 67]. دو مرحله مهم در خوشه‌بندی ترکیبی عبارت‌اند از:
اول، الگوریتم‌های ابتدایی خوشه‌بندی که خوشه‌بندی اولیه را انجام می‌دهد.
دوم، جمع‌بندی نتایج این الگوریتم‌های اولیه (پایه) برای به دست آوردن نتیجه نهایی.
1-3. خرد جمعینظریه خرد جمعی که اولین بار توسط سورویکی در سال 2004 در کتابی با همان عنوان منتشر شد، استنباطی از مسائل مطرح‌شده توسط گالتون و کندورست می‌باشد، و نشان می‌دهد که قضاوت‌های جمعی و دموکراتیک از اعتبار بیشتری نسبت به آنچه که ما انتظار داشتیم برخوردار است، ما تأثیرات این ایده را در حل مسائل سیاسی، اجتماعی در طی سال‌های اخیر شاهد هستیم. در ادبیات خرد جمعی هر جامعه‌ای را خردمند نمی‌گویند. از دیدگاه سورویکی خردمند بودن جامعه در شرایط چهارگانه پراکندگی، استقلال، عدم تمرکز و روش ترکیب مناسب است [55].
1-4. خوشه‌بندی مبتنی بر انتخاب بر اساس نظریه خرد جمعیهدف از این تحقیق استفاده از نظریه خرد جمعی برای انتخاب زیرمجموعه‌ی مناسب در خوشه‌بندی ترکیبی می‌باشد. تعاریف سورویکی از خرد جمعی مطابق با مسائل اجتماعی است و در تعاریف آن عناصر سازنده تصمیمات رأی افراد می‌باشد. در این تحقیق ابتدا مبتنی بر تعاریف پایه سورویکی از خرد جمعی و ادبیات مطرح در خوشه‌بندی ترکیبی، تعریف پایه‌ای از ادبیات خرد جمعی در خوشه‌بندی ترکیبی ارائه می‌دهیم و بر اساس آن الگوریتم پیشنهادی خود را در جهت پیاده‌سازی خوشه‌بندی ترکیبی ارائه می‌دهیم [55]. شرایط چهارگانه خوشه‌بندی خردمند که متناسب با تعاریف سورویکی باز تعریف شده است به شرح زیر می‌باشد:
پراکندگی نتایج اولیه، هر الگوریتم خوشه‌بندی پایه باید به طور جداگانه و بدون واسطه به داده‌های مسئله دسترسی داشته و آن را تحلیل و خوشه‌بندی کند حتی اگر نتایج آن غلط باشد.
استقلال الگوریتم، روش تحلیل هر یک از خوشه‌بندی‌های پایه نباید تحت تأثیر روش‌های سایر خوشه‌بندی‌های پایه تعیین شود، این تأثیر می‌تواند در سطح نوع الگوریتم (گروه) یا پارامترهای اساسی یک الگوریتم خاص (افراد) باشد.
عدم تمرکز، ارتباط بین بخش‌های مختلف خوشه‌بندی خرد جمعی باید به گونه‌ای باشد تا بر روی عملکرد خوشه‌بندی پایه تأثیری ایجاد نکند تا از این طریق هر خوشه‌بندی پایه شانس این را داشته باشد تا با شخصی سازی و بر اساس دانش محلی خود بهترین نتیجه ممکن را آشکار سازد.
مکانیزم ترکیب مناسب، باید مکانیزمی وجود داشته باشد که بتوان توسط آن نتایج اولیه الگوریتم‌های پایه را با یکدیگر ترکیب کرده و به یک نتیجه نهایی (نظر جمعی) رسید.
در این تحقیق دو روش برای ترکیب خوشه‌بندی ترکیبی و خرد جمعی پیشنهاد شده است. با استفاده از تعاریف بالا الگوریتم روش اول مطرح خواهد شد که در آن، جهت رسیدن به نتیجه نهایی از آستانه‌گیری استفاده می‌شود. در این روش الگوریتم‌های خوشه‌بندی اولیه غیر هم نام کاملاً مستقل فرض خواهند شد و برای ارزیابی استقلال الگوریتم‌های هم نام نیاز به آستانه‌گیری می‌باشد. در روش دوم، سعی شده است تا دو بخش از روش اول بهبود یابد. از این روی جهت مدل‌سازی الگوریتم‌ها و ارزیابی استقلال آن‌ها نسبت به هم یک روش مبتنی بر گراف شبه کد ارائه می‌شود و میزان استقلال به دست آمده در این روش به عنوان وزنی برای ارزیابی پراکندگی در تشکیل جواب نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت ارزیابی، روش‌های پیشنهادی با روش‌های پایه، روش‌ ترکیب کامل و چند روش معروف ترکیب مبتنی بر انتخاب مقایسه خواهد شد. از این روی از چهارده داده استاندارد و یا مصنوعی که عموماً از سایت UCI [76] جمع‌آوری شده‌اند استفاده شده است. در انتخاب این داده‌ها سعی شده، داده‌هایی با مقیاس‌ کوچک، متوسط و بزرگ انتخاب شوند تا کارایی روش بدون در نظر گرفتن مقیاس داده ارزیابی شود. همچنین جهت اطمینان از صحت نتایج تمامی آزمایش‌های تجربی گزارش‌شده حداقل ده بار تکرار شده است.
1-4-1- فرضیات تحقیقاین تحقیق بر اساس فرضیات زیر اقدام به ارائه روشی جدید در خوشه‌بندی ترکیبی مبتنی بر انتخاب بر اساس نظریه خرد جمعی می‌کند.
۱ ) در این تحقیق تمامی آستانه‌گیری‌ها بر اساس میزان صحت نتایج نهایی و مدت زمان اجرای الگوریتم به صورت تجربی انتخاب می‌شوند.
۲ ) در این تحقیق جهت ارزیابی عملکرد یک الگوریتم، نتایج اجرای آن را بر روی‌داده‌های استاندارد UCI در محیطی با شرایط و پارامترهای مشابه نسبت به سایر الگوریتم‌ها ارزیابی می‌کنیم که این داده‌ها الزاماً حجیم یا خیلی کوچک نیستند.
۳ ) جهت اطمینان از صحت نتایج آزمایش‌ها ارائه‌شده در این تحقیق، حداقل اجرای هر الگوریتم بر روی هر داده ده بار تکرار شده و نتیجه‌ی نهایی میانگین نتایج به دست آمده می‌باشد.
4 ) از آنجایی که روش مطرح‌شده در این تحقیق یک روش مکاشفه‌ای است سعی خواهد شد بیشتر با روش‌های مکاشفه‌ای مطرح در خوشه‌بندی ترکیبی مقایسه و نتایج آن مورد بررسی قرار گیرد.
در این فصل اهداف، مفاهیم و چالش‌های این تحقیق به صورت خلاصه ارائه شد. در ادامه این تحقیق، در فصل دوم، الگوریتم‌های خوشه‌بندی پایه و روش‌های خوشه‌بندی‌ ترکیبی مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین به مرور روش‌های انتخاب خوشه و یا افراز در خوشه‌بندی ترکیبی مبتنی بر انتخاب خواهیم پرداخت. در فصل سوم، نظریه خرد جمعی و دو روش پیشنهادی خوشه‌بندی خردمند ارائه می‌شود. در فصل چهارم، به ارائه نتایج آزمایش‌های تجربی این تحقیق و ارزیابی آن‌ها می‌پردازیم و در فصل پنجم، به ارائه‌ی نتایج و کار‌های آتی خواهیم پرداخت.


فصل دوم
مروری بر ادبیات تحقیق
center2132965
2. مروری بر ادبیات تحقیق2-1. مقدمهدر این بخش، کارهای انجام‌شده در خوشه‌بندی و خوشه‌بندی ترکیبی را مورد مطالعه قرار می‌دهیم. ابتدا چند الگوریتم‌ پایه خوشه‌بندی معروف را معرفی خواهیم کرد. سپس چند روش کاربردی جهت ارزیابی خوشه، خوشه‌بندی و افرازبندی را مورد مطالعه قرار می‌دهیم. در ادامه به بررسی ادبیات خوشه‌بندی ترکیبی خواهیم پرداخت و روش‌های ترکیب متداول را بررسی خواهیم کرد. از روش‌های خوشه‌بندی ترکیبی، روش ترکیب کامل و چند روش معروف مبتنی بر انتخاب را به صورت مفصل شرح خواهیم داد.
2-2. خوشه‌بندیدر این بخش ابتدا انواع الگوریتم‌های خوشه‌بندی پایه را معرفی می‌کنیم و سپس برخی از آن‌ها را مورد مطالعه قرار می‌دهیم سپس برای ارزیابی نتایج به دست آمده چند متریک معرفی خواهیم کرد.
2-2-1. الگوریتم‌های خوشه‌بندی پایهبه طور کلی، الگوریتم‌های خوشه‌بندی را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
1- الگوریتم‌های سلسله مراتبی
2- الگوریتم‌های افرازبندی
الگوریتم‌های سلسله مراتبی، یک روال برای تبدیل یک ماتریس مجاورت به یک دنباله از افرازهای تو در تو، به صورت یک درخت است. در این روش‌ها، مستقیماً با داده‌ها سروکار داریم و از روابط بین آن‌ها برای به دست آوردن خوشه‌ها استفاده می‌کنیم. یکی از ویژگی‌های این روش قابلیت تعیین تعداد خوشه‌ها به صورت بهینه می‌باشد. در نقطه مقابل الگوریتم‌های سلسله مراتبی، الگوریتم‌های افرازبندی قرار دارند. هدف این الگوریتم‌ها، تقسیم داده‌ها در خوشه‌ها، به گونه‌ای است که داده‌های درون یک خوشه بیش‌ترین شباهت را به همدیگر داشته باشند؛ و درعین‌حال، بیش‌ترین فاصله و اختلاف را با داده‌های خوشه‌های دیگر داشته باشند. در این فصل تعدادی از متداول‌ترین الگوریتم‌های خوشه‌بندی، در دو دسته سلسله مراتبی و افرازبندی، مورد بررسی قرار می‌گیرند. از روش سلسله‌ مراتبی چهار الگوریتم‌ از سری الگوریتم‌های پیوندی را مورد بررسی قرار می‌دهیم. و از الگوریتم‌های افرازبندی K-means، FCM و الگوریتم طیفی را مورد بررسی خواهیم داد.
2-2-1-1. الگوریتم‌های سلسله مراتبیهمان‌گونه که در شکل 2-1 مشاهده می‌شود، روال الگوریتم‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی را می‌تواند به صورت یک دندوگرام نمایش داد. این نوع نمایش تصویری از خوشه‌بندی سلسله مراتبی، برای انسان، بیشتر از یک لیست از نمادها قابل‌درک است. در واقع دندوگرام، یک نوع خاص از ساختار درخت است که یک تصویر قابل‌فهم از خوشه‌بندی سلسله مراتبی را ارائه می‌کند. هر دندوگرام شامل چند لایه از گره‌هاست، به طوری که هر لایه یک خوشه را نمایش می‌دهد. خطوط متصل‌کننده گره‌ها، بیانگر خوشه‌هایی هستند که به صورت آشیانه‌ای داخل یکدیگر قرار دارند. برش افقی یک دندوگرام، یک خوشه‌بندی را تولید می‌کند [33]. شکل 2-1 یک مثال ساده از خوشه‌بندی و دندوگرام مربوطه را نشان می‌دهد.

شکل 2-1. یک خوشه‌بندی سلسله مراتبی و درخت متناظر
اگر الگوریتم‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی، دندوگرام را به صورت پایین به بالا بسازند، الگوریتم‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی تراکمی نامیده می‌شوند. همچنین، اگر آن‌ها دندوگرام را به صورت بالا به پایین بسازند، الگوریتم‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی تقسیم‌کننده نامیده می‌شوند [26]. مهم‌ترین روش‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی الگوریتم‌های سری پیوندی می‌باشد که در این بخش تعدادی از کاراترین آن‌ها مورد بررسی قرار خواهند گرفت که عبارت‌اند از:
الگوریتم پیوندی منفرد
الگوریتم پیوندی کامل
الگوریتم پیوندی میانگین
الگوریتم پیوندی بخشی
2-2-1-1-1. تعاریف و نماد‌ها
شکل 2-2. ماتریس مجاورت
قبل از معرفی این الگوریتم‌ها، در ابتدا نمادها و نحوه نمایش مسئله نمایش داده خواهد شد. فرض کنید که یک ماتریس مجاورت متقارن داریم. وارده در هر سمت قطر اصلی قرار دارد که شامل یک جای گشت اعداد صحیح بین 1 تا است. ما مجاورت‌ها را عدم شباهت در نظر می‌گیریم. به این معنی است که اشیاء 1 و 3 بیشتر از اشیاء 1 و 2 به هم شبیه‌اند. یک مثال از ماتریس مجاورت معمول برای است که در شکل 2-2 نشان داده شده است. یک گراف آستانه، یک گراف غیر جهت‌دار و غیر وزن‌دار، روی گره، بدون حلقه بازگشت به خود یا چند لبه است. هر نود یک شیء را نمایش می‌دهد. یک گراف آستانه برای هر سطح عدم شباهت به این صورت تعریف می‌شود: اگر عدم شباهت اشیاء و از حد آستانه کوچک‌تر باشد، با واردکردن یک لبه بین نودهای ویک گراف آستانه تعریف می‌کنیم.
(2-1)if and only if
شکل 2-3 یک رابطه دودویی به دست آمده از ماتریس مربوط به شکل 2-2 را برای مقدار آستانه 5 نشان می‌دهد. نماد "*" در موقعیت ماتریس، نشان می‌دهد که جفت متعلق به رابطه دودویی می‌باشد. شکل 2-4، گراف‌های آستانه برای ماتریس را نمایش می‌دهد.

شکل 2-3. رابطه دودویی و گراف آستانه برای مقدار آستانه 5.

شکل 2-4. گراف‌های آستانه برای ماتریس
2-2-1-1-2. الگوریتم پیوندی منفرداین الگوریتم روش کمینه و روش نزدیک‌ترین همسایه نیز نامیده می‌شود [26]. اگر و خوشه‌ها باشند، در روش پیوندی منفرد، فاصله آن‌ها برابر خواهد بود با:
(2-2)
که نشان‌دهنده فاصله (عدم شباهت) بین نقاط a و b در ماتریس مجاورت است. شکل 2-5 این الگوریتم را نمایش می‌دهد. شکل 2-6 دندوگرام حاصل از روش پیوندی منفرد را برای ماتریس ، را نشان می‌دهد.
Step 1. Begin with the disjoint clustering implied by threshold graph, which contains no edges and which places every object in a unique cluster, as the current clustering. Set.
Step 2. From threshold graph.
If the number of comonents (maximally connected subgraphs) in, is less than the number of clusters in the current clustering, redefiene the current clustering by naming each component of as a cluster.
Step 3. If consists of a single connected graph, stop. Else, setand go to step 2.
شکل 2-5. الگوریتم خوشه‌بندی سلسله مراتبی تراکمی پیوندی منفرد

شکل 2-6. دندوگرام پیوندی منفرد برای ماتریس
2-2-1-1-3. الگوریتم پیوندی کاملاین الگوریتم روش بیشینه یا روش دورترین همسایه نیز نامیده می‌شود. الگوریتم پیوندی کامل می‌گوید که وقتی دو خوشه و شبیه به هم هستند که بیشینه روی تمام ها در و کوچک باشد. به عبارت دیگر، در این الگوریتم، برای یکی کردن دو خوشه، همه جفت‌ها در دو خوشه باید شبیه به هم باشند [26]. اگر و خوشه‌ها باشند، در روش پیوندی کامل، فاصله آن‌ها برابر خواهد بود با:
(2-3)
که نشان‌دهنده فاصله(عدم شباهت) بین نقاط a و در ماتریس مجاورت است. شکل 2-7 این الگوریتم و شکل 2-8 دندوگرام حاصل از این روش را برای ماتریس ، را نشان می‌دهد.
Step 1. Begin with the disjoint clustering implied by threshold graph, which contains no edges and which places every object in a unique cluster, as the current clustering. Set.
Step 2. From threshold graph.
If two of the current clusters from a clique (maximally complete sub graph) in, redefine the current clustering by merging these two clusters into a single cluster.
Step 3. If, so that is the complete graph on the nodes, stop. Else, set and go to step 2.
شکل 2-7. الگوریتم خوشه‌بندی سلسله مراتبی تراکمی پیوندی کامل

شکل 2-8. دندوگرام پیوندی کامل برای ماتریس
2-2-1-1-4. الگوریتم پیوندی میانگینالگوریتم پیوندی منفرد اجازه می‌دهد تا خوشه‌ها به صورت دراز و نازک رشد کنند. این در شرایطی است که الگوریتم پیوندی کامل خوشه‌های فشرده‌تری تولید می‌کند. هر دو الگوریتم مستعد خطا با داده‌های خارج از محدوده هستند. الگوریتم خوشه‌بندی پیوندی میانگین، یک تعادلی بین مقادیر حدی الگوریتم‌های پیوندی منفرد و کامل است. الگوریتم پیوندی میانگین همچنین، روش جفت-گروه بدون وزن با استفاده از میانگین حسابی نامیده می‌شود. این الگوریتم، یکی از پرکاربردترین الگوریتم‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی می‌باشد [26]. اگر یک خوشه با تعداد تا عضو، و یک خوشه دیگر با تعداد تا عضو باشند، در روش پیوندی میانگین، فاصله آن‌ها برابر خواهد بود با:
(2-4)
که نشان‌دهنده فاصله(عدم شباهت) بین نقاط a و در ماتریس مجاورت است.
2-2-1-1-5. الگوریتم پیوندی بخشیروش پیوندی بخشی که از مربع مجموع خطا‌های (SSE) خوشه‌های یک افراز برای ارزیابی استفاده می‌کند، یکی دیگر از روش‌های سلسله مراتبی می‌باشد [60]. اگر یک خوشه با تعداد تا عضو، و یک خوشه دیگر با تعداد تا عضو باشند و نماد به معنای فاصله اقلیدسی و و مراکز خوشه‌های و باشد آنگاه در روش پیوندی بخشی، فاصله آن‌ها برابر خواهد بود با:
(2-5)
2-2-1-2. الگوریتم‌های افرازبندییک خاصیت مهم روش‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی، قابلیت نمایش دندوگرام است که تحلیل‌گر را قادر می‌سازد تا ببیند که چگونه اشیاء در سطوح متوالی مجاورت، در خوشه‌ها به هم پیوند می‌خورند یا تفکیک می‌شوند. همان طور که اشاره شد، هدف الگوریتم‌های افرازبندی، تقسیم داده‌ها در خوشه‌ها، به گونه‌ای است که داده‌های درون یک خوشه بیش‌ترین شباهت را به همدیگر داشته باشند؛ و درعین‌حال، بیش‌ترین فاصله و اختلاف را با داده‌های خوشه‌های دیگر داشته باشند. آن‌ها یک افراز منفرد از داده را تولید می‌کنند و سعی می‌کنند تا گروه‌های طبیعی حاضر در داده را کشف کنند. هر دو رویکرد خوشه‌بندی، دامنه‌های مناسب کاربرد خودشان را دارند. معمولاً روش‌های خوشه‌بندی سلسله مراتبی، نیاز به ماتریس مجاورت بین اشیاء دارند؛ درحالی‌که روش‌های افرازبندی، به داده‌ها در قالب ماتریس الگو نیاز دارند. نمایش رسمی مسئله خوشه‌بندی افرازبندی می‌تواند به صورت زیر باشد:
تعیین یک افراز از الگوها در گروه، یا خوشه، با داشتن الگو در یک فضای d-بعدی؛ به طوری که الگوها در یک خوشه بیش‌ترین شباهت را به هم داشته و با الگوهای خوشه‌های دیگر بیش‌ترین، تفاوت را داشته باشند. تعداد خوشه‌ها،، ممکن است که از قبل مشخص‌شده نباشد، اما در بسیاری از الگوریتم‌های خوشه‌بندی افرازبندی، تعداد خوشه‌ها باید از قبل معلوم باشند. در ادامه برخی از معروف‌ترین و پرکاربردترین الگوریتم‌های افرازبندی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
2-2-1-2-1. الگوریتم K-meansدر الگوریتم مراکز خوشه‌ها بلافاصله بعد از اینکه یک نمونه به یک خوشه می‌پیوندد محاسبه می‌شوند. به طور معمول بیشتر روش‌های خوشه‌بندی ترکیبی از الگوریتم جهت خوشه‌بندی اولیه خود استفاده می‌کنند [37, 47, 57]. اما مطالعات اخیر نشان داده‌اند که با توجه به رفتار هر مجموعه داده، گاهی اوقات یک روش خوشه‌بندی خاص پیدا می‌شود که دقت بهتری از برای بعضی از مجموعه داده‌ها می‌دهد [1, 54]. اما الگوریتم به دلیل سادگی و توانایی مناسب در خوشه‌بندی همواره به عنوان انتخاب اول مطالعات خوشه‌بندی ترکیبی مورد مطالعه قرار گرفته است. در شکل 2-10 شبه کد الگوریتم را مشاهده می‌کنید:
1. Place K points into the space represented by the objects that are being clustered.
These points represent initial group centroids.
2. Assign each object to the group that has the closest centroid.
3. When all objects have been assigned, recalculate the positions of the K centroids.
4. Repeat Steps 2 and 3 until the centroids no longer move. This produces a separation
of the objects into groups from which the metric to be minimized can be calculated
شکل 2-9. الگوریتم خوشه‌بندی افرازبندی
مقادیر مراکز اولیه‌ی‌ متفاوت برای الگوریتم می‌تواند منجر به خوشه‌بندی‌های مختلفی شود. به خاطر اینکه این الگوریتم مبتنی بر مربع خطا است، می‌تواند به کمینه محلی همگرا شود، مخصوصاً برای خوشه‌هایی که به طور خیلی خوبی از هم تفکیک نمی‌شوند، این امر صادق است. نشان داده شده است که هیچ تضمینی برای همگرایی یک الگوریتم تکراری به یک بهینه سراسری نیست [33]. به طور خلاصه می‌توان ویژگی‌های الگوریتم را به صورت زیر برشمرد:
1- بر اساس فاصله اقلیدسی تمامی ویژگی‌ها می‌باشد.
2- منجر به تولید خوشه‌هایی به صورت دایره، کره و یا ابر کره می‌شود.
3- نسبت به روش‌های دیگر خوشه‌بندی، ساده و سریع است.
4- همگرایی آن به یک بهینه محلی اثبات شده است، اما تضمینی برای همگرایی به بهینه سراسری وجود ندارد.
5- نسبت به مقداردهی اولیه مراکز خوشه‌ها خیلی حساس است.
2-2-1-2-2. الگوریتم FCMالگوریتم FCM اولین بار توسط دون [13] ارائه شد. سپس توسط بزدک [66] بهبود یافت. این متد دیدگاه جدیدی را در خوشه‌بندی بر اساس منطق فازی [62] ارائه می‌دهد. در این دیدگاه جدید، به جای اینکه داده‌ها در یک خوشه عضو باشند، در تمامی خوشه‌ها با یک ضریب عضویت که بین صفر و یک است، عضو هستند و ما در این نوع خوشه‌بندی، دنبال این ضرایب هستیم. در روش‌های معمول در جایی که ما داده داشته باشیم، جواب نهایی ماتریس خواهد بود که هر خانه شامل برچسب خوشه‌ی داده‌ی نظیر آن می‌باشد. ولی در این روش در صورت داشتن خوشه، جواب نهایی یک ماتریس خواهد بود که در آن هر ردیف شامل ضرایب عضویت داده‌ی نظیر به آن خوشه است. بدیهی است که جمع افقی هر ردیف (ضرایب عضویت یک داده خاص) برابر با یک خواهد بود. یک روش معمول جهت رسیدن به جواب‌هایی غیر فازی بر اساس نتایج نهایی الگوریتم فازی، برچسب‌زنی داده بر اساس آن ضریبی که مقدار حداکثر را در این داده دارد، می‌باشد. رابطه 2-6 معادله پایه در روش فازی است: [66]
(2-6) ,
در رابطه 2-6 متغیرm یک عدد حقیقی بزرگ‌تر از یک و درجه عضویت داده در خوشه j-ام می‌باشد، که خود ، i-امین داده d-بُعدی از داده‌ی مورد مطالعه می‌باشد و مرکز d-بعدی خوشه j-ام‌ است و هر روش معمول جهت اندازه‌گیری شباهت میان داده و مرکز خوشه می‌باشد. در روش خوشه‌بندی فازی مراکز خوشه () و درجه عضویت () با تکرار مکرر به ترتیب بر اساس رابطه‌های 2-7 و 2-8 به‌روزرسانی می‌شوند، تا زمانی که شرط توقف درست در آید. در این شرط مقدار یک مقدار توافقی بسیار کوچک‌تر از یک می‌باشد که مطابق با نوع داده و دقت خوشه‌بندی قابل جایگذاری خواهد بود. بدیهی است که هر چقدر این مقدار به سمت صفر میل کند درجه عضویت دقیق‌تر و مقدار زمان اجرا بیشتر خواهد بود [66].
(2-7)
(2-8)