یافته­های پژوهش………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

فصل پنجم: بحث و بررسی یافته­ها

1-5 بحث و تفسیر نتایج پژوهش…………………………………………………………………………………………………………………. 57

2-5 نتیجه­گیری نهایی…………………………………………………………………………………………………………………………………. 68

3-5 کاربرد یافته­ها و پیشنهادات برای پژوهش­های بعدی………………………………………………………………………………… 70

منابع و مآخذ

– فهرست منابع فارسی و انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………… 73

– پیوست­ها

– چکیده انگلیسی

فهرست جداول

جدول شماره (1): توزیع فراوانی واحدهای مورد پژوهش برحسب عوامل فردی- اجتماعی……………………………………..47

جدول شماره (2): توزیع فراوانی وضعیت تغذیه­ای واحدهای مورد پژوهش برحسب عوامل درمانی………………………….49

نمودار شماره (1): توزیع فراوانی وضعیت تغذیه­ای واحدهای مورد پژوهش با استفاده از ابزار SGA………………………… 51

جدول شماره (3): توزیع فراوانی وضعیت تغذیه­ای واحدهای پژوهش با استفاده از ابزار SGA برحسب عوامل فردی-اجتماعی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..52

جدول شماره (4): توزیع فراوانی بررسی وضعیت تغذیه­ای بیماران با استفاده از ابزار SGA برحسب عوامل درمانی مرتبط با وضعیت تغذیه­ای………………………………………………………………………………………………………………….54

جدول شماره (5): برآورد ضریب رگرسیونی عوامل پیش­بینی کننده فردی، اجتماعی مرتبط با وضعیت تغذیه­ای واحدهای مورد پژوهش بر اساس مدل­های تعمیم یافته خطی………………………………………………………………………………………………..5

چکیده

مقدمه:سوء­تغذیه، یک اختلال تغذیه­ای ناشی از کاهش یا عدم تعادل دریافت انرژی، پروتئین، ویتامین و املاح معدنی است. از جمله بیمارانی که سوء­تغذیه انرژی- پروتئین در بین آنان شیوع بالایی دارد، مبتلایان به مراحل نهایی بیماری کلیوی می­باشند. با وجود تحقیقات زیاد در ارتباط با شیوع سوء­تغذیه در بین بیماران مبتلا به نارسایی مزمن کلیوی تحت همودیالیز، تعداد اندکی از آنها به غربالگری و شناسایی سریع بیماران مبتلا به سوء­تغذیه و عوامل مرتبط با آن پرداخته­اند.

هدف:هدف از مطالعه­ی حاضر، تعیین وضعیت تغذیه­ای بیماران همودیالیزی و عوامل مرتبط با آن می­باشد.

مواد و روش­ها:در این مطالعه مقطعی، 312 بیمار مبتلا به نارسایی مزمن کلیوی تحت همودیالیز مراجعه کننده به مرکز آموزشی درمانی رازی به روش سرشماری انتخاب و با استفاده از ابزاری دو بخشی شامل پرسشنامه مرتبط با وضعیت تغذیه ای و مقیاس جامع ذهنی با امتیاز دیالیز- سوء تغذیه (SGA-DMS) بررسی شدند. داده ها از طریق مصاحبه با بیماران، معاینه و مرور پرونده پزشکی آنان گردآوری و با استفاده از آمار توصیفی ( فراوانی، میانگین و انحراف معیار) و آمار استنباطی ( مدل­های تعمیمی یافته خطی) با در نظر گرفتن سطح معنی­داری (P<0/05) در نسخه 16، SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

نتایج:نتایج این مطالعه نشان میدهد که وضعیت تغذیه­ای اکثریت (1/65%) واحدهای مورد پژوهش بر اساس ارزیابی جامع ذهنی بصورت ابتلا به سوءتغذیه خفیف تا متوسط بوده است. همچنین بررسی عوامل مرتبط با وضعیت تغذیه­ای بیماران همودیالیزی نشان دهنده وجود ارتباط معنی دار آماری بین نمره ابزار SGA با سن، تحصیلات، وضعیت تاهل، وضعیت زندگی، تعداد افراد خانواده و اشتغال بوده است (P=0/000) .

بحث و نتیجه­گیری:با توجه به نتایج این تحقیق، ضرورت توجه بیشتر به وضعیت تغذیه­ای بیماران همودیالیزی و غربالگری جهت شناسایی سریع بیماران مبتلا به سوءتغذیه و اقدام مناسب از طریق کنترل عوامل مرتبط برجسته تر می شود.

بیان مسئله

ابتلاء به بیماری یکی از مهمترین موانع سلامتی است که با تغییر عملکردهای حیاتی بدن منجر به فاصله گرفتن فرد از وضعیت سلامتی می گردد(1). در بین بیماریها، بیماریهای مزمن که به دلیل گسترش روشهای درمانی و کاهش میرایی بیماریها دارای شیوعی فزاینده در جهان هستند، با فرآیندی طولانی ضرورتاً بیماران را نیازمند مراقبت، سرپرستی و باز توانی می سازند(2). بیماریهای مزمن بزرگترین مشکل سیستم مراقبت بهداشتی است و در هر گروه سنّی، سطح اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی رخ می دهند(3). امروزه بیماریهای مزمن علّت عمده ی مسائل بهداشتی در کشورهای توسعه یافته می باشند(4).

بیماری مزمن کلیوی (CKD)[1] نیز در میان بیماریهای مزمن، از جمله مشکلات عمده ای است که بیشتر دستگاههای بدن را تحت تأثیر اورمی ناشی از بیماری قرار می دهد(5). شیوع فزاینده ی این بیماری گواهی بر اهمیّت آن در سلامت و بهداشت جامعه است. چنانکه طبق آمارها این بیماری، 8/16درصد از جمعیّت با سن 20 سال و بالاتر در ایالت متّحده­ی آمریکا را مبتلا ساخته است(6) و پیش بینی می شود که شاهد افزایش 44 درصدی شیوع این بیماری در تمامی گروه های سنی تا سال 2015 در سطح جهان خواهیم بود(7). طبق گزارشهای موجود، شیوع این بیماری در سال 1390 در ایران 400 هزار نفر بوده است(8). استان گیلان نیز با تعداد فزاینده ای از بیماران کلیوی روبرو است. به طوریکه در سال 1391 آمار آن 3000 نفر اعلام شده است(9).

پیشرفتهای اخیر در علم پزشکی و امکان پیوند کلیه دریچه امیدی را بر روی این بیماران گشوده است. تجربیات به دست آمده در این زمان کوتاه روز به روز بر دانش و آگاهی ما در مورد مشکلات این گروه از بیماران و عوامل مؤثر بر مرگ ومیر آنها افزوده است. اما تمامی این بیماران قادر به دریافت پیوند نمی باشند(5). بنابراین بسیاری به دلیل شرایط منع استفاده از پیوند کلیه، الزام به انتظار برای پیوند و به دلیل ردّ پیوند انجام شده نیازمند استفاده از دیالیز برای نجات زندگیشان می باشند(6). بدین علّت امروزه حدود 90 درصد مبتلایان به این بیماری تحت درمان با همودیالیز قرار دارند(10).

استان گیلان نیز با روند رو به افزایش بیماران تحت همودیالیز مواجه می باشد. به گونه ای که طبق آمار گردآوری شده توسط پژوهشگر، تعداد بیماران تحت همودیالیز استان گیلان از 502 بیمار در سال 1385 به 807 بیمار ( با افزایش 60 درصدی ) در سال 1390 و 924 نفر در سال 1391 رسیده است.

همودیالیز برای اولین بار در اوایل سال 1945 جهت بیماران مرحله نهایی بیماری کلیوی (ESRD)[2] با توجه به نقش مهم آن در افزایش طول عمر این بیماران مورد استفاده قرار گرفت(30). امروزه نیز معمولا همودیالیز به صورت 3 جلسه در هفته و به مدت 3-4 ساعت در هر جلسه انجام می گیرد(26).

توجّه به این نکته ضروری است که همودیالیز قادر به درمان بیماری و جبران تمامی عملکردهای متابولیکی یا اندوکرینی کلیه نمی باشد و فقط می تواند بروز و شدّت برخی از علائم بیماری را بکاهد و از مرگ مبتلایان به بیماری مزمن کلیوی پیشگیری کند. از این رو بیمار تحت درمان با دیالیز، بدلیل عدم امکان دفع تمامی فرآورده های سمی و تداوم اختلال در اعمال داخلی کلیه ، مشکلات خاصی را به طور دائمی تجربه می کنند. این بیماران علاوه بر عوارض نارسایی کلیه، عوارض خاص مرتبط با دیالیز را نیز تجربه خواهند کرد که به انواع حاد (مانند افت فشارخون ، کرامپهای عضلانی، سندرم عدم تعادل ، تهوع و استفراغ، سردرد، درد قفسه سینه، خارش، واکنشهای حساسیّتی و …) و مزمن (همانند پوکی استخوان، هپاتیت ویروسیB وC، ایدز، سپسیس و …) بروز می کنند. علاوه بر آن اکثر بیماران به دلیل نیاز به همودیالیز طولانی مدّت به دفعات معمول 3 بار در هفته غالباً دچار مشکلاتی از جمله وضعیّت تغذیه نامطلوب و کیفیّت پایین زندگی خواهند شد. سوء تغذیه پروتئین- انرژی در بین بیماران همودیالیزی شایع می باشد و از مهمترین فاکتورهای بیماری قلبی- عروقی در بیماران همودیالیزی محسوب می گردد (11).

1.2.2. ارزیابی فنی………………………………………………………………………………………………

3

1.2.3. ارزیابی مالی……………………………………………………………………………………………..

4

1.2.4. ارزیابی اقتصادی………………………………………………………………………………………….

4

1.3. هدف از اجرای پروژه و ضرورت انجام آن……………………………………………………………………..

5

1.3.1. مکان­یابی پروژه …………………………………………………………………………………………

5

1.3.2. معرفی دانش پروژه……………………………………………………………………………………..

5

1.4. معرفی محصول………………………………………………………………………………………………..

6

1.4.1. کالاهای جایگزین……………………………………………………………………………………….

9

1.4.1.1. اهمیت کالای جایگزین…………………………………………………………………………..

9

1.4.1.2. شاخص های نقاط قوت كالاهای جایگزین………………………………………………………

9

1.5. تنگناها و موانع اجرایی…………………………………………………………………………………………

10

1.6. جمع­بندی……………………………………………………………………………………………………..

10

فصل 2: تبیین مساله

2.1. مقدمه …………………………………………………………………………………………………………

12

2.2. برنامه پروژه…………………………………………………………………………………………………….

13

2.2.1. تعیین محل اجرا…………………………………………………………………………………………

13

2.2.2. تعیین ظرفیت یا وسعت ومحدوده­ی كار ……………………………………………………………….

15

2.2.3. تأمین منابع لازم ……………………………………………………………………………………….

17

2.2.4. فناوری مناسب………………………………………………………………………………………….

18

2.2.5. تامین منابع مالی ……………………………………………………………………………………….

19

2.3. مراحل مطالعات امکان­سنجی………………………………………………………………………………….

20

2.3.1. شناسایی امكانات ……………………………………………………………..

20

2.3.2. امكان­سنجی مقدماتی (بررسی پیش از مطالعه امکان­سنجی)………………………..

22

2.3.2.1. تحلیل حساسیت……………………………………………………………………………………

23

2.3.3. امكان­سنجی نهایی…………………………………………………………………………………………

25

2.4. تعریف مساله…………………………………………………………………………………………………..

27

2.4.1. امکان سنجی به روش ریاضی منطقی ………………………………………………..	27
2.4.1.1. مزایای رویکرد………………………………………………………………………………………	30
2.4.1.2. معایب رویکرد………………………………………………………………………………………	30
2.4.2. رویکرد سنجی شیوه­نامه­ای در پروژه های امکان­سنجی……………………………………….	30
2.4.1.1. مزایای رویکرد………………………………………………………………………………………	34
2.4.1.2. معایب رویکرد………………………………………………………………………………………	34
2.5. تعریف مساله…………………………………………………………………………………………………..	35
2.6. جمع­بندی……………………………………………………………………………………………………..	35
فصل 3: مرور ادبیات
3.1. مقدمه …………………………………………………………………………………………………………	36
3.2. روش­های پیشنهادی سازمان­های بین­المللی…………………………………………………………………..	37
3.2.1.سازمان ملل متحد(1951)…………………………………………………………………………..	37
3.2.2. موسسه پژوهشی استانفورد(1954)………………………………………………………………….	37
3.2.3. سازمان ملل متحد(1958)…………………………………………………………………………..	38
3.2.4. سازمان توسعه صنعتی ملل متحد(1978) ………………………………………………………….	38
3.2.5. سازمان توسعه صنعتی ملل متحد(1986)…………………………………………………………..	38
3.2.6. سازمان توسعه صنعتی ملل متحد(1991 و 1995)…………………………………………………	39
3.3. جمع­بندی……………………………………………………………………………………………………..	40

فصل 4: مدل پیشنهادی و روش حل
4.1. مقدمه ………………………………………………………………………………………………………..	41
4.2. مطالعه­ی نمونه­ها …………………………………………………………………………………………….	42
4.2.1. مطالعات امکان سنجی واحد تولید مونومر وینیل استات ………………………………………………..	42
4.2.1.1. بررسی تنگناها در این مطالعه……………………………………………………………………….	43
4.2.2. پارک علم و فناوری استان گیلان………………………………………………………………………..	48
4.2.2.1. تعیین شاخص­های کلان ارزیابی اقتصادی توسعه پارک­های علم و فناوری در ایران………………	50
4.2.2.2. معیارهای ارزیابیطرح مطالعاتی(مرحله اول)…………………………………………………….	53
4.2.2.3. معیارهای ارزیابی (مرحله دوم)……………………………………………………………………	54
4.2.2.4. روش شناختی مربوط به ارزیابی اقتصادی توسعه پارک علم و فناوری گیلان……………………	54
4.2.2.5. . شناخت تنگناهای کلان پارک­های علم و فناوری………………………………………………..	55
4.3. مدل پیشنهادی……………………………………………………………………………………………….	58
4.3.1. ساختار شیوه­نامه­ای امکان­سنجی…………………………………………….	59
4.3.2.ساختار امکان­سنجی بر مبنای مدل پیشنهادی……………………………………………………………	61
4.3.3. مباحث نظری مسئله……………………………………………………………………………………..	62
4.3.4. شرح روابط بین مولفه­های مدل مطرح شده در این پروژه……………………………………………….	62
4.4. نقد و ارزیابی مباحث نظری مربوط به مساله…………………………………………………………………	74
4.5. جمع­بندی……………………………………………………………………………………………………..	78

فصل 5: نتیجه­گیری و تحقیقات آتی
5.1. نتیجه­گیری……………………………………………………………………………………………………….	80
5.2. تحقیقات آتی …………………………………………………………………………………………………….	81
مراجع……………………………………………………………………………………………………………………	82

چکیده­ :

در این رساله به موضوع بسیار شناخته شده “امکان­سنجی¹” پروژه­ها با رویکرد سیستمی پرداخته می­شود. تلاش بر این است حتی­الامکان از مدل­های ریاضی-منطقی و تسهیلات گراف به موضوع “امکا­ن­سنجی” روی آورده شود. در گام­های آغازین کارهای پییشین درباره­ی امکان­سنجی مطالعه شد و بر اساس آن مولفه­های موضوع و عوامل کلان مربوط تعیین شد.

سپس، روابط بین مولفه­ها و عوامل کلان مربوط به موضوع “امکان­سنجی” به صورت ماتریس ربط­ها برای نمایش بود و نبود ربط با صفر و یک استخراج شد. در این ماتریس از قوت ربط صرف­نظر شد. مزیت بزرگ ماتریس یاد شده در این است که می­توان یک ساختار گرافی برای موضوع “امکان­سنجی” فراهم کرد.

در گام بعد، یک ساختار دو سطحی برای امکان­سنجی ارائه شد. در این ساختار ارتباط بین مولفه­ها و زیر مولفه­ها از ماتریس یاد شده قابل تعیین است. به لحاظ محدودیت پژوهش، از پرداختن به تفصیل بیشتر و استخراج سطوح زیرین پرهیز شده است. در این مرحله پرسش بنیادین رساله مطرح می­شود که چگونه می­توان امکان­سنجی را از چنبره­های ابهامات متنی و نیز از گوناگونی تفاوت ­شیوه­نامه­ای²دور نمود. برای این منظور، گزاره­های رایج در مطالعات ­امکان­سنجی به دو دسته کمیت­پذیر³و کمیت­ناپذیر⁴تفکیک شد. کمیت­پذیرها شامل همه عوامل و روابط موجود در مولفه­ها یا بین مولفه­ای است که می­توان یه صورت ریاضی-منطقی تبدیل کرد و کمیت ­ناپذیرها را نمی­توان تبدیل کرد.

سرانجام می­توان یک موضوع مورد امکان­سنجی را به دو بخش “فضای امکان” و “اهداف” مورد نظر تقسیم کرد. هر یک از این دو بخش خود به دو زیربخش کمیت­پذیر و کمیت ­ناپذیر تفکیک می­شود. “فضای امکان” با تنگناها شناخته می­شود. این ویژگی­ها برای تنگناها نیز صادق خواهد بود. در مورد اهداف در امکان­سنجی، ظاهرا هدف معادل مفهوم goal مورد نظر است- البته کمتر هدف با نامطلوبیت دو سویه مورد نظر است- با این وجود برای هدف­ها –به معنایی که یاد شد- نیز کمیت­پذیری و کمیت ناپذیری مطرح است. در این رساله مجموعه­ای از اهداف و تنگناهای کمیت­پذیر آورده شده است، سهم مهم این رساله ارایه­ی یک نگاه نو بر پایه رویکرد سیستمی به موضوع مرسوم و شناخته شده “امکان­سنجی” است. این نگاه از فنون و ابزارهای رویکرد سیستمی بهره گرفته است. دستاورد پژوهش نشان دادن امکان بهره­گیری از تسهیلات ریاضی-منطقی برای صورت­بندی بخشی از امکان­سنجی است.

1.1.مقدمه

طرح یا پروژه چیست؟

طرح یا پروژه، ایده یا پیشنهادی است که به صورت مجموعه­ای از کارها و عملیات مطرح می­شود.همچنین پروژه را چنین تعریف می­کنند:

پروژه، متشکل از فعالیت­های منطقی و مرتبط به یکدیگر است که زیرنظر یک مدیریت و ارگان اجرایی مشخص، در چارچوب برنامه زمانی و بودجه از پیش تعیین شده­ای اجرا می­گردد]2[.

به طور کلی هدف­های اصلی پروژه­ها، کیفیت­ها یا کمیت­هایی هستند که اگر به طور مستقیم قابل سنجش و اندازه­گیری نباشند، مقدار یا کیفیت و چگونگی آنها، هم قبل و هم بعد از اجرای پروژه، از طریق سنجش و اندازه­گیری متغیرها، نمود­ها

و شاخص­ها، به طور غیرمستقیم قابل اندازه­گیری است. هدف­های فرعی یا مقاصد پروژه، غالبا کمیت­ها و پدیده­هایی هستند که به طور مستقیم قابل سنجش و اندازه­گیری­اند و دسترسی به مقادیر آنها، موجب تشخیص مقادیر هدف­های اصلی پروژه می­شود.

پروژه را بر حسب هزینه، موضوع، اندازه یا حجم و حیطه تاثیرگذاری آن به گروه­های مختلفی تقسیم کرده­اند. برخی از انواع پروژه­ها عبارتند از :

1. پروژه احداث و تجهیز کارخانه

1. پروژه احداث و تجهیز یک بیمارستان

1. پروژه ایجاد خط تولید یک محصول جدید

1. پروژه تغییر تکنولوژی تولید یک محصول

1. پروژه بازسازی و اصلاح تشکیلات اداری

1. پروژه طراحی و ایجاد یک سیستم اطلاعاتی

1. پروژه تحقیق و توسعه.

هر پروژه، یک “دوره زندگی” مشخص دارد. “دوره زندگی” پروژه، از ابتدا تا انتها، از مراحل قابل تشخیص و قابل تعریفی تشکیل شده است. در هر یک از مراحل اجرای یک پروژه، بنا بر موضوع، نوع، طبیعت و اندازه آن، کارها و فعالیتهای گوناگونی انجام می­شود. از این رو، مراحل زندگی یک پروژه، ممکن است با سایر پروژه­ها متفاوت باشد. هر پروژه در یک تقسیم­بندی عمومی، دارای مراحل بررسی، تعریف، طراحی، ساخت یا اجرا، نصب و راه­اندازی و بهره­برداری و ارزیابی است.

مهندسان مشاور و پیمانکاران، معمولا مراحل بررسی و تعریف (امکان­سنجی یا تهیه و ارزیابی پروژه) رافاز یک،مرحله طراحی رافاز دوو مراحل ساخت، اجرا و نصب و راه­اندازی رافاز سهمی­نامند.

. جنبه­ های ارزیابی طرح

در انجام مطالعات توجیهی یک طرح، چهار جنبه زیر ارزیابی می­شود]10[ :

• ارزیابی بازار

• ارزیابی فنی

• ارزیابی مالی

• ارزیابی اقتصادی

1.2.1 . ارزیابی بازار

ارزیابی بازار، یک کار مقدماتی در انجام مطالعات یک طرح است که در آن دو پرسش زیر مطرح می­گردد:

1. نیاز بازار به محصول یا خدمات مورد نظر چقدر خواهد بود؟

1. سهم بازار برای محصول یا خدمات طرح مورد نظر چقدر خواهد بود؟

پاسخ به دو پرسش بالا به مطالعه بازار و به کارگیری روش­های پیش­بینی نیاز دارد. داده­های مورد نیاز این دو مقوله عبارتند از:

1. روند مصرف گذشته و سطح مصرف فعلی

1. وضعیت عرضه در گذشته و حال

1. امکانات و محدودیتهای تولید

1. وضعیت واردات و صادرات

1. وضعیت رقابت

1. ساختار هزینه

1. ثبات تقاضا

1. رفتار مصرف­کننده، مقاصد، انگیزش­ها، وضعیت، ترجیحات و نیازهای او

1. کانال­های توزیع و سیاستهای بازاریابی موجود

1. تنگناهای قانونی، فنی و اداری.

1.2.2. ارزیابی فنی

در هنگام بررسی و تنظیم یک طرح، ارزیابی فنی و مطالعه جنبه­های مهندسی آن بایستی صورت پذیرد. بررسی­های فنی مشخص می­کند که آیا پیش نیازهای لازم برای انجام موفق طرح، در مد نظر قرار گرفته و آیا انتخاب­های منطقی و مناسب در مورد مکان، مقیاس، فرآیند و غیره انجام شده است یا خیر]7[.

مهمترین پرسش­هایی که در ارزیابی فنی طرح مطرح می­گردد به صورت زیر است:

1. آیا مطالعات و آزمون­های مقدماتی انجام یا پیش­بینی شده است؟

1. آیا در دسترس بودن مواد خام، انرژی و سایر ورودی­ها تضمین شده است؟

1. آیا ظرفیت و محل اجرای طرح مناسب انتخاب گردیده است؟

1. آیا روش تولید درست انتخاب شده است؟

1. آیا ماشین­آلات و تجهیزات،مناسب انتخاب شده است؟

1. آیا تجهیزات و طرح­های تکمیلی پیش­بینی شده است؟

1. آیا برای تصفیه خروجی­های فرآیند پیش­بینی­های لازم شده است؟

1. آیا برنامه زمانی اجرای طرح واقع­بینانه در نظر گرفته شده است؟

1. آیا تکنولوژی پیش­بینی شده از نقطه نظر شرکت مناسب می­باشد؟

1.2.3. ارزیابی مالی

ارزیابی مالی، مشخص می­­کند که آیا برای طرح پیشنهاد شده می­توان منابع مالی لازم تامین کرد؟ آیا این طرح بازده مورد انتظار صاحبان سرمایه را خواهد داشت؟

جنبه­های مورد بررسی و ارزیابی مالی طرح عبارتند از:

1. میزان سرمایه و هزینه طرح

1. تامین مالی

1. هزینه سرمایه

1. میزان سودآوری

1. نقطه سربه سر

…….32

2-5-1 معرفی مشکل نقاط کور…………………………………………………………………………………………………….33

2-6 مسیریابی در شبکه های حسگر بیسیم………………………………………………………………………………………33

2-6-1 اهداف مسیریابی……………………………………………………………………………………………………………33

2-6-2 معیارهای تعیین مسیر بهینه …………………………………………………………………………………………….34

2-6-3 مسیریابی در شبکه های بیسیم ………………………………………………………………………………………….34

2-6-3-1 مسیریابی بردار فاصله ………………………………………………………………………………………………35

2-6-3-2 مسیریابی حالت اتصال …………………………………………………………………………………………….36

2-6-3-3 مسیریابی مبدا …………………………………………………………………………………………………………36

2-7 روش های انتشار اطلاعات ………………………………………………………………………………………………….36

2-7-1 روش همه پخشی (Flooding)……………………………………………………………………………………..37

2-7-2 روش شایعه پراكنی (gossiping)………………………………………………………………………………….38

2-7-3 روش SPIN………………………………………………………………………………………………………………….40

2-7-4 پیغام های SPIN …………………………………………………………………………………………………………40

2-7-5 SPIN-1 یك روش دست تكانی سه مرحله ای ……………………………………………………………..41

2-7-6 خلاصه سازی فرصت طلبانه (opportunistic data aggregation)………………………………43

2-7-7 خلاصه سازی حریصانه(greed data aggregation) ……………………………………………………43

2-7-8 پرسش تو رد تو(nested query) …………………………………………………………………………………44

2-8 الگوریتم خوشه بندی …………………………………………………………………………………………………………44

2-8-1 معیارمطلوبیت خوشه ها …………………………………………………………………………………………………45

2-8-2 ویژگی های یک الگوریتم خوشه بندی مناسب …………………………………………………………………..46

2-8-3 معایب روش خوشه بندی ……………………………………………………………………………………………..46

2-8-4 انواع خوشه بندی ………………………………………………………………………………………………………….46

2-8-5 الگوریتم kmeans ……………………………………………………………………………………………………..47

2-8-5-1 مراحل كار …………………………………………………………………………………………………………….47

2-8-6 پیش پردازش داده ها …………………………………………………………………………………………………….48

2-8-7 انواع ویژگی ها در خوشه بندی ………………………………………………………………………………………48

2-8-8 دلایل اصلی پیش پردازش داده ها …………………………………………………………………………………….48

2-8-9 عملیات اصلی پیش پردازش داده ها ………………………………………………………………………………..49

2-8-10 آلودگی ها در خوشه بندی …………………………………………………………………………………………….49

2-8-11 روشهای مورد استفاده در پیش پردازش …………………………………………………………………………50

2-8-12 روش (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)…………………………………..50

2-8-12-1 جزئیات الگوریتم LEACH …………………………………………………………………………………52

2-8-12-2 فاز تبلیغات……………………………………………………………………………………………………………52

2-8-12-3 فاز تشكیل دسته ها…………………………………………………………………………………………………53

2-8-12-4 فاز تشكیل برنامه……………………………………………………………………………………………………53

2-8-12-5 فاز انتقال داده ها…………………………………………………………………………………………………..54

فصل سوم :روش تحقیق

3-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………..56

3-2 فاز اول: استقرار اولیه ………………………………………………………………………………………………………..58

3-2-1 توسعه اولیه …………………………………………………………………………………………………………………58

3-2-2خوشه بندی …………………………………………………………………………………………………………………..58

3-2-2-1 استفاده از روش BSK-Means برای خوشه بندی گره ها …………………………………………61

3-2-3 مسیریابی………………………………………………………………………………………………………………………63

3-2-3-1 مسیریابی جهت اتصال به گره سرخوشه……………………………………………………………………64

3-2-3-2 مسیریابی سرخوشه به سمت فوق گره……………………………………………………………………….64

3-2-3-3 مسیریابی به سمت چاهک متحرک …………………………………………………………………………….65

3-2-3-4 مسیریابی وایجاد کانال خصوصی بین فوق گره ها…………………………………………………………..65

3-3 فاز دوم : حیات و ادامه زندگی شبکه……………………………………………………………………………………..66

3-3-1 اولویت بندی اطلاعات………………………………………………………………………………………………….66

3-3-2 تصمیم گیری برای ارسال داده ها ……………………………………………………………………………………..67

3-3-3 تصمیم گیری در مورد جهش حرکت چاهک متحرک…………………………………………………………..68

3-3-4 نحوه آگاهی فوق گره متصل به چاهک متحرک، به سایر فوق گره ها و نرک ایستگاه…………………..70

3-3-5 ارسال غیر مستقیم اطلاعات چاهک متحرک……………………………………………………………………..70

3-4 مقایسه روش های ارایه شده………………………………………………………………………………………………….71

3-4-1 روش چاهک ثابت…………………………………………………………………………………………………………71

3-4-2 روش چاهک متحرک……………………………………………………………………………………………………..72

3-4-3 استفاده از چاهک ثابت و متحرک به صورت همزمان(DualSink)…………………………………….73

3-4-4 روش ارایه شده …………………………………………………………………………………………………………….74

3-5 طرح و نقشه ……………………………………………………………………………………………………………………….75

3-6 مزایای استفاده از این روش نسبت به سایر روش ها…………………………………………………………………..76

فصل چهارم :تجزیه و تحلیل داده ها و ارزیابی کارایی

4-1 ارزیابی کارایی ………………………………………………………………………………………………………………….78

4-1-1 جزییات شبیه سازی …………………………………………………………………………………………………….78

4-1-2 مدل انرژی مصرفی گره ها ……………………………………………………………………………………………80

4-1-3 مقایسه انرژی مصرف شده در روش ارایه شده ……………………………………………………………….80

4-1-4 تاثیر روش ارایه شده ،بر نرخ گم شدن بسته ها ………………………………………………………………..82

4-1-5 متوسط تعداد گام طی نموده برای رسیدن به چاهک ………………………………………………………….83

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادهای تحقیق

5-1نتایج………………………………………………………………………………………………………………………………86

5-2 پیشنهادهای تحقیق……………………………………………………………………………………87

فهرست جداول

جدول4-1 پارامترهای شبیه سازی………………………………………………………………………………………………..79

فهرست اشکال

شکل 1-1معماری ارتباطیشبکه های حسگر بیسیم…………………………………………………………………………. 6

شکل 1-2 ساختمان داخلی گره حسگر…………………………………………………………………………………………. 6

شکل 2-1 انواع خوشه بندی در شبکه های حسگر بیسیم……………………………………………………………….. 21

شکل 2-2یک چاهک سیال در حال حرکت در طول یک خط مستقیم……………………………………………… 28

شکل2-3 انواع روش های جابه حایی کنترل شده…………………………………………………………………………. 29

(شکل 2-4 )روش ارایه شده در EEQR……………………………………………………………………………………. 32

(شکل 2-5) پدیده تصادم…………………………………………………………………………………………………………… 37

(شکل 2-6) پدیده هم پوشانی…………………………………………………………………………………………………….. 38

شکل 2-7 روش شایعه پراکنی…………………………………………………………………………………………………….. 39

شکل 2-8 روش دست تکانی……………………………………………………………………………………………………… 42

شکل 2-9 نحوه دسته بندی در زمان های t و t+c………………………………………………………………………… 51

شکل 2-10 میران نرمال شده مصرف انرژی سیستم درصد گره های سردسته……………………………………. 52

شکل3-1 نمایه ای از طرح پیاده سازی شده…………………………………………………………………………………… 58

شکل 3-2 خوشه بندی با روش Leach ……………………………………………………………………………………. 62

شکل 3-3 روش خوشه بندی با روش BSK-Means…………………………………………………………………… 63

شکل 3-4 نمایه چاهک ثابت و نحوه اتصال گره ها………………………………………………………………………… 71

شکل 3-5 نمایه روش چاهک متحرک و نحوه اتصال گره ها……………………………………………………………. 72

شکل 3-6 استفاده از چاهک ثابت و متحرک به صورت همزمان (Dual Sink) ………………………………. 73

شکل 3-7 نمایش گرافیکی طرح پیشنهادی………………………………………………………………………………….. 74

فهرست نمودارها

(نمودار 3-1) مصرف انرژی BSK-Means، در مقایسه با روش های دیگر، در شبکه های حسگر بیسیم. 61

(نمودار 3-2)کارایی الگوریتم BSK-means برای ارسال اطلاعات در مقایسه با سایر روش ها…………… 62

(نمودار 4-1) نمودار مصرف انرژی در استفاده از روش های در مختلف شبکه…………………………………… 81

(نمودار 4-2 ) درصد بسته های گم شده نسبت به تعداد گره های مورد استفاده………………………………….. 82

(نمودار 4-3) میانگین تعداد گام در حالت های چاهک متحرک و چاهک ثابت و راه کار کنونی در خالت استفاده از 35 گره………………………………………………………………………………………………………………………..84

چکیده

یکی از چالش های مطرح در زمینه شبکه های حسگر ،نحوه مسیریابی و جمع آوری اطلاعات از گره های شبکه می باشد .از آنجا که این شبکه ها از لحاظ منابع انرژی و پردازشی محدودیت دارند،نیازمند روش های خاصی برای مسیریابی و انتقال اطلاعات می باشند که مصرف انرژی پایینی داشته باشند.

برای واضح تر شدن موضوع ،در شبکه های حسگر معمولی یک گره چاهک در وسط شبکه قرار دارد که اطلاعات حس شده توسط آن، به سوی چاهک هدایت می گردد اما طول عمر پایین شبکه به علت از بین رفتن گره های اطراف چاهک و تاخیر انتها به انتهای زیاد گره به علت انتقال اطلاعات از طریق تعداد نسبتا زیادی گره برای رسیدن به چاهک ، دو مشکل اساسی در ارسال اطلاعات در شبکه هایحسگر بی سیممعمولی هستند. دو مشکل ذکر شده ،امروزه به عنوان یكی از مباحث بسیار داغ علمی مطرح است و تاكنون كارهای زیادی در جهت بهبود و افزایش كارایی در زمینه جمع آوری اطلاعات در این حوزه ، صورت گرفته است. یكی از روش های مطرح در این زمینه، روش استفاده از چاهک متحرک است كه در این روش با حرکت چاهک در کل شبکه اطلاعات از گره های حسگر جمع آوری می گردد. این روش، پایه بسیاری از روش های مطرح شده بعدی در جهت حل مشکلات مطرح شده در حوزه مسیریابی و جمع آوری اطلاعات در شبكه های حسگر را تشكیل می دهد كه در این پایان نامه مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند و در نهایت از لحاظ قابلیت و نقاط ضعف و قوت، با یكدیگر مورد مقایسه قرار گرفته اند.

در این پایان نامه قصد داریم تا با ارایه روشی جامع، ساده و کارا دو مشکل مطرح در این گونه شبکه ها که باعث کارایی پایین این شبکه ها گردیده را بهینه تر نماییم. روش ارایه شده مبنی بر حرکت چاهک متحرک در طول شبکه است که در آن شبکه به صورت خوشه بندی شده می باشد و با در نظر گرفتن اولویت بسته ها در ارسال اطلاعات به چاهک می باشد .نتایج به دست آمده بهبود دو پارامتر ذکر شده را نشان می دهد .

1-1مقدمه

امروزه بحث سیستم های كنترل و نظارت از راه دور یكی از مباحث پرچالش در زمینه علوم الكترونیك و كامپیوتر می باشد. لذا محققان در هر زمان به دنبال راه حلی می باشند تا شرایط خاص و انتظارات مدنظر را پاسخ دهد؛ در شرایط و كیفیت كاری یكسان هر چه نسبت هزینه به كارائی پائینتر باشد، همان قدر محبوبیت آن شیوه بیشتر خواهد شد.

برای آگاهی از تغییرات محیط اطراف و یا وضعیت هر مجموعه ،نیازمند یكسری تجهیزات هستیم كه بعنوان حسگر شناخته می شوند.حسگر ها تغییرات مدنظر (تغییرات فیزیكی یا شیمیایی) را در قالب یك پاسخ، به منظور اندازه گیری میزان تغییرات و یا وجود تغییر، ارائه می دهند. پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز می توان سایر عملیات را بر اساس پاسخ ارائه شده، انجام داد.

پیشرفتهای اخیر در زمینه الكترونیك و مخابرات بی سیم باعث شده ،بتوانیم گره های حسگر چندكاره، با توان مصرفی پایین و هزینه كم داشته باشیم كه از نظر اندازه خیلی كوچك هستند و برای مسافت های كوتاه می توانند با هم ارتباط برقرار كنند. این گره های حسگر كوچك طبق نظریه شبكه های حسگر، دارای تجهیزات حس كردن، پردازش داده ها و مخابره می باشند. تفاوت اصلی شبكه های حسگر با سایر شبكه ها در ماهیت داده– محور (data – centric) و همچنین منابع انرژی و پردازشی بسیار محدود در آنهاست كه موجب شده تا روش های مطرح شده جهت انتقال داده ها در سایر شبكه ها و حتی شبكه هایی كه تا حد زیادی ساختاری مشابه شبكه های حسگر دارند مانند شبكه های موردی(AdHoc)، در این شبكه ها قابل استفاده نباشند. روند توسعه این شبكه ها در حدی است كه مطمئناً این شبكه ها در آینده نزدیك، نقش مهمی را در زندگی روزمره ما ایفا خواهند كرد. از كاربردهایی كه در حال حاضر برای شبكه حسگر مطرح می شود و روزبه روز بر تعدادشان افزوده می شود، می توان به كاربردهایی نظیر عمل ردیابی در محیط های گسترده جغرافیایی، سیستم های امنیتی، نظارت بر سازه های بزرگ، نظارت بر بیماران دارای وضعیت حساس و همچنین نظارت بر پارامترهای محیطی در مناطقی كه حضور انسان در آنها خطرناك است و بسیاری كاربردهای دیگر اشاره كرد.

شبكه های حسگر در واقع تجمع تعداد زیادی از گره های حسگر می باشند كه در محیط پراكنده شده اند و هر كدام به طور خودمختار و با همكاری سایر گره ها هدف خاصی را دنبال می كنند. گره ها، به هم نزدیك هستند و هر گره ای با گره دیگری می تواند ارتباط برقرار كند و اطلاعات خود را در اختیار گره دیگری قرار دهد و در نهایت وضعیت محیط تحت نظر، به یك گره مركزی گزارش می شود.

عواملی چون اقتصادی بودن سیستم، تواناییهای مورد انتشار، تعداد انبوه گره ها موجب گشته هر گرهی یكسری محدودیتهای سخت افزاری داشته باشد. این محدودیتها باید در پیاده سازی سیستم های مختلف در این گونه شبکه ها مورد توجه قرار گیرد. برخی از محدودیت های این گونه شبکه ها عبارتند از :

• هزینه پائین :بایستی سیستم نهایی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. چون تعداد گره ها خیلی زیاد بوده و برآورده هزینه هر گره در تعداد زیادی (بالغ بر چند صدهزار) ضرب می گردد، بنابراین هر چه از هزینه هر گره كاسته شود، در سطح كلی شبكه صرفه جویی زیادی صورت خواهد گرفت و سعی می شود هزینه هر گره به كمتر از یك دلار برسد.

• حجم كوچك :گره به نسبت محدوده ای كه زیر نظر دارند، بخشی را به حجم خود اختصاص می دهند. لذا هر چه این نسبت كمتر باشد به همان نسبت كارایی بالاتر می رود و از طرفی در اكثر موارد برای اینكه گره ها جلب توجه نكند و یا بتوانند در برخی مكان ها قرار بگیرند نیازمند داشتن حجم بسیار كوچك می باشند.

• توان مصرفی پایین :منبع تغذیه در گره ها محدوده می باشد و در عمل امكان تعویض یا شارژ مجدد آن مقدور نیست، لذا بایستی از انرژی موجود به بهترین نحو ممكن استفاده گردد.

• نرخ بیت پائین :به خاطر وجود سایر محدودیتها، عملاً میزان نرخ انتقال و پردازش اطلاعات در گره ها، نسبتاً پایین می باشد.

• خودمختار بودن :هر گره ای بایستی از سایر گره ها مستقل باشد و بتواند وظایف خود را طبق تشخیص و شرایط خود، به انجام برساند.

قابلیت تطبیق پذیری :در طول انجام نظارت بر محیط، ممكن است شرایط در هر زمانی دچار تغییر و تحول شود. مثلاً برخی از گره ها خراب گردند. لذا هر گره بایستی بتواند وضعیت خود را با شرایط بوجود آمده جدید تطبق دهد.

همانطور كه در قبل نیز بیان شد، شبكه های حسگر در حالت كلی ماهیت داده – محور دارند و بنابراین ساختار ارتباطی بین گره های حسگر باید طوری طراحی شوند كه با ماهیت این شبكه ها هماهنگی داشته باشند. چون اكثر كاربردهای شبكه های حسگر در مواردی است كه عملاً امكان اتصال گره ها به یكدیگر عملی یا مقرون به صرفه نیست، در این گونه شبكه ها عموماً از ارتباط بیسیم استفاده می شود. و ساختار كلی این شبكه ها به این صورت است كه تعداد زیادی گره همسان، در محیط پراكنده می شوند و پس از جمع آوری اطلاعات مورد نظر، آن را به یك چاهک (Sink) ارسال می كنند. چاهک، گرهی دارای میزان انرژی بالا و تجهیزات مورد نیاز می باشد و در واقع واسط بین شبكه حسگر و محیط اطراف می باشد. در شبكه های با وسعت جغرافیایی زیاد، می توان از چندین چاهک استفاده كرد تا مسیر ارسال داده ها به گیرنده ها، بیش از حد طولانی نگردد.

از آنجایی كه ارسال مستقیم رادیویی در فواصل زیاد، به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد، در شبكه های حسگر از روش های انتقال اطلاعات به صورت گام به گام استفاده می شود. علاوه بر این مورد، در اكثر موارد بین بسیاری از گره ها و گیرنده های مركزی به علت مسایلی مانند فاصله زیاد یا موانع جغرافیایی، ممكن است دید مستقیمی بین گره و گیرنده مركزی وجود نداشته باشد. روشهای متنوعی جهت پراكندن اطلاعات در شبكه های حسگر، پیشنهاد شده است كه تعدادی از آنها در فصل بعد، مختصراً آورده شده اند. در شكل 1-1 و 1-2شمایی از معماری ارتباطی در شبكه های حسگر نشان داده شده است.

تكنیك ها و شیوه های مورد استفاده در چنین شبكه ها وابستگی شدیدی به ماهیت كاربرد شبكه دارد و ساختار توپولوژی شبكه، شرایط جوی و محیطی، محدودیت ها و … عوامل موثری در پارامترهای كارایی و هزینه شبكه می باشند. لذا امروزه در سرتاسر دانشگاه های معتبر و مراكز تحقیقاتی كامپیوتری، الكترونیكی و بخصوص مخابراتی، شبكه های حسگر بیسیم، یك زمینه تحقیقاتی بسیار جذاب و پرطرفدار محسوب می شود. تحقیقات و پیشنهادات زیادی در مباحث مختلف ارائه شده است و همچنان حجم تحقیقات در این زمینه سیر صعودی دارد.

هدف اصلی تمامی این تلاش ها و ارائه راه كارها، داشتن سیستمی با شیوه های كنترلی ساده، آسان و با هزینه پائین می باشد كه در نهایت با پاسخگویی به نیازمندی های ما ، بتواند در مقابل محدودیتها (پهنای باند، انرژی ، دخالت های محیطی ، فیدینگ و …) ایستادگی كند و شرایط كلی را طبق خواسته ها و تمایلات ما (انتقال حجم زیاد اطلاعات پرمحتوا، بقاء پذیری و طول عمر بالا، هزینه پائین و ..) را فراهم سازد. لذا محققین جنبه های مختلف را تحلیل و بررسی می نمایند و سعی می كنند ایده های بهینه و كارا را استخراج كنند. این ایده ها می توانند از محیط وحش اطرافمان الهام گرفته شده باشد و با استفاده از قوانین ریاضی و نظریات تئوری و آماری می توان آنها را تحلیل نمود.

به دلایل ذكر شده در بالا، بحث شبكه های حسگر در حال حاضر یكی از مباحث داغ در محافل علمی است و روز به روز بر تعداد مقاله هایی كه در این مورد منتشر می شوند افزوده می گردد. در سالهای اخیر نیز چند كنفرانس معتبر IEEE نیز در همین زمینه برگزار شده است.

یكی از چالش های مطرح در زمینه شبكه های حسگر، نحوه مسیریابی و انتقال اطلاعات جمع آوری شده، در گره های این شبكه هاست. از آنجایی كه این شبكه ها از لحاظ میزان انر‍ژی قابل دسترسی و منابع پردازشی موجود، محدودیت دارند، نمی توان از روش های مطرح شده برای سایر شبكه ها، در شبكه های حسگر استفاده كرد.

دو نوع مصرف انرژی در شبکه در بین محققان مطرح می باشد

• میانگین مصرف انرژی گره ها در شبکه که در اصطلاح به آن Ebar می گویند

• بیشترین میزان مصرف انرژی در شبکه در بین گره ها که در اصطلاح به آن Emax می گویند

یک شبکه حسگر را در نظر بگیرید که در قسمتی از شبکه انرژی گره های یک قسمت از شبکه به میزان زیادی مصرف می گردد این موضوع باعث می شود که قسمتی از شبکه بعد از مدتی، انرژی اش تمام شود و از کار بیافتد و در نتیجه نتواند اطلاعاتی در رابطه با آن ناحیه به چاهک برساند ، از طرفی در آن شبکه ،ناحیه ای وجود دارد که مصرف انرژی پایینی دارد ،در این صورت میانگین مصرف انرژی شبکه مشکلی را در این شبکه نشان نمی دهد اما پارامتر Emax این موضوع را بیان می کند که در یک قسمت از شبکه انرژی زیادی در حال استفاده می باشد .

در طراحی های اخیر یك WSN معمولا تشكیل شده از یك سری گره ثابت و یك چاهک ثابت که در میان ناحیه جغرافیایی قرار گرفته است. در چنین پیكربندی،مصرف كننده انرژی،ماژول ارتباطات هر گره می باشد. در عمل، برای ارسال اطلاعات گره ها به چاهک، به ارتباطات چندگانه نیاز است. با توجه به این که در هر ارتباط از انرژی شبکه کاسته می شود، انرژی شبکه به میزان نسبتا زیادی به ازای یک بسته کاهش پیدا خواهد کرد. در این گونه شبکه ها مشکل دیگری نیز وجود دارد و آن این است که در صورتی که شبکه دارای یک چاهک ثابت در محیط باشد تمامی گره های شبکه اطلاعات خود را به سوی چاهک ارسال می کنند. هرچند چاهک، از بابت مصرف انرژی دارای محدودیتی نمی باشد، اما گره های اطراف چاهک تعداد بسته های زیادی را مبادله می کنند و این موضوع باعث می شود که انرژی آن ها زود تمام شود، با وجود این که گره های دور از چاهک همچنان انرژی دارند و قادر به رصد محیط می باشند، اما نمی تواننداطلاعات خود را به چاهک ارسال نمایند.

از طرفی احتمال ایجاد نقاط کور برای دسترسی درشبکه های با چاهک ثابت به صورت بارزی امکان پذیر می باشد.از طرفی به دلیل محدودیت های جغرافیایی و یا عدم امنیت یک مسیر، برای ارسال اطلاعات حسگرها نمی توانند اطلاعات خود را به چاهک ثابت ارسال نمایند. این موضوع به عنوان یکی از نقاط ضعف استفاده از چاهک ثابت به شمار می آید .

یک راه کار ارایه شده در این حوزه ،استفاده از چند چاهک ثابت در شبکه می باشد. اما استفاده از چندین چاهک، به دلیل هزینه زیاد و محدودیت هایی که در مورد مکان چاهک می باشد مانند محیط های نظامی (که چاهک لزوما باید در نقطه امنی از شبکه حضور داشته باشد)، معمولا مورد استفاده قرار نمی گیرد.

راه کار دیگری در این زمینه توسط[1] بیان گردید و آن، استفاده از رویکرد سلسله مراتبی در ارسال اطلاعات به چاهک می باشد. در این روش هر گره خود را در یک مجموعه بزرگ تر عضو می نماید و اطلاعات خود را از طریق گره ای که نماینده آن گروه می باشد ارسال می کند. این روش میزان مسیریابی های مجدد و هم پوشانی در ارسال اطلاعات را کاهش می دهد. اما تاثیر قابل توجهی در ترافیک اطلاعات ارسالی به چاهک ثابت نخواهد داشت.

رویكرد دیگری كه برای افزایش طول عمر شبكه كاربرد دارد، استفاده از چاهک متحرك در این گونه شبكه ها است. این رویکرد در خیلی از موارد شبیه استفاده از چندین گره ثابت است، در حالی كه در حالت استفاده از چند گره ثابت نیاز به استفاده از یك ارتباط عمومی برای جمع آوری تمام داده ها در یك نقطه پایانی است. برای غلبه بر نقص های موجود در یك چاهک ثابت، استفاده از چاهک متحرك پیشنهاد شده است. یك چاهک متحرك، می تواند انواع مختلفی از جابه جایی را در میان سنسورها داشته باشد. مانند حركت تصادفی، حركت ثابت و پیش بینی شده از قبل و حركت های كنترل شده كه نتیجه آن بهبود در مصرف انرژی و جمع آوری داده می باشد، که به تفصیل، هریک را توضیح خواهیم داد.

روش استفاده از چاهک متحرک، مشکلات تمام شدن انرژی گره های اطراف چاهک و همچنین ارتباطات چندگامه و تاخیر انتها به انتها را به نسبت روش چاهک ثابت برطرف می کند اما دارای مشکلاتی نیز می باشد. در این گونه شبکه ها، اطلاعاتی که در یک منطقه از شبکه ایجاد می گردند، نمی توانند خود را به دلیل نبود چاهک متحرک در آن ناحیه، به موقع به چاهک برسانند.این موضوع زمانی بدتر خواهد شد که شبکه دارای ترافیک های حساس به تاخیر باشد . ترافیک های حساس به تاخیر، اطلاعاتی هستند که دارای محدودیت زمانی در ارسال و دریافت توسط مقصد هستند. در برخی از این ترافیک ها مانند ترافیک های چندرسانه ای، حتی ترتیب دریافت بسته حایز اهمیت می باشد. بنابراین، روش استفاده از چاهک متحرک، برای این گونه ترافیک ها نتیجه عکس خواهد داشت. استفاده از چاهک متحرک، معایب دیگری نیز دارد که در این جا به برخی از آن ها به اختصار اشاره خواهد شد و توضیحات کامل تر را در فصل بعد ارایه خواهیم کرد .از دیگر مشکلات این روش، افزایش تاخیر انتها به انتها و مسیریابی مدام به چاهک متحرک و مشکل بودن شناسایی حضور چاهک متحرک توسط چاهک ثابت را می توان نام برد.

1-7- هدف از اجراء : 9

1-8- سوالات تحقیق : 10

1-9- ساختار پایان نامه : 10

فصل دوم : ادبیات و پیشینه تحقیق.. 11

2-1- ادبیات موضوع. 12

2-1-1- مقدمه : 12

2-2- شبکه های هاب با تخصیص تکی وچندگانه. 12

2-3- مدل ها و روش های حل.. 14

2-3-1- مدل تک تخصیصی.. 14

2-3-2- مدل چند تخصیصی.. 16

2-3-3- مدل های با هزینه ثابت ایجاد و ظرفیت محدود. 17

2-4- مکان یابی هاب در محیط رقابتی : 18

2-4-1- پیشینه مکان یابی هاب در محیط رقابتی : 18

2-5- استواری، مفهوم و نقش آن در تحقیق در عملیات… 19

2-5-1- مدل استوار مبتنی بر سناریو. 23

2-5-2- پیشینه مدل استواری در مکان یابی هاب : 30

فصل سوم : روش تحقیق.. 32

3-1- مقدمه. 33

3-1-1- فرضیات مساله: 33

3-2 – مدل پیشنهادی.. 34

3-2-1- اندیس مجموعه ها 34

3-2-2- پارامترها: 34

3-2-3- متغیرها: 35

3-2-4 تابع هدف و محدودیت ها 36

3-2-5- پیاده سازی مدل استوار. 41

3-2-6- خطی سازی محدودیت غیرخطی : 43

3-3- الگوریتم ژنتیک… 44

3-3-1- نمایش کروموزوم: 45

3-3-2- آغازسازی: 45

3-3-3- ارزیابی: 46

3-3-4- معیار توقف : 47

3-3-5- نخبه گرایی.. 47

3-3-6- عملگر تقاطع. 48

3-3-7- عملگر جهش… 48

3-3-8- انتخاب… 49

3-3-9- معیار توقف… 50

فصل چهارم : محاسبات و یافته های تحقیق.. 52

4-1- معرفی مساله. 53

4-2- نتایج الگوریتم ژنتیک… 56

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات… 60

5-1- نتیجه گیری.. 60

5-2- پیشنهادات… 61

منابع و مآخذ : 63

Abstract 67

فهرست جداول

جدول (4-1)هزینه ثابت ایجاد هاب… 53

جدول (4-2)ظرفیت هاب ها 54

جدول(4-3) پارامترهای مدل استوار. 54

جدول (4-4) انواع مختلف تقاضا در سناریو ها 55

جدول (4-5) انواع مختلف هزینه در سناریو ها 55

جدول(4-6) نحوه تخصیص مراکز تقاضا به هاب ها در سناریو های مختلف… 56

جدول (4-7)مقادیر پارامترهای الگوریتم ژنتیک… 57

جدول(4-8) نتایج محاسبات برای اندازه های مختلف گره ها 58

فهرست شکل ها

شکل 1-1 . وظایف هاب درشبکه. 3

شکل 1-2 ساختار شبکه حمل ونقل با درنظرگرفتن هاب در مقایسه با شبکه های کلاسیک… 4

شکل (2-2)طبقه بندی مسایل هاب… 14

شکل(3-1).نحوه نمایش کروموزوم. 45

شکل(3-2) روند آغازسازی.. 46

شکل(3-3) روند ارزیابی.. 47

شکل(3-4) عملگر تقاطع. 48

شکل(3-5) عملگر جهش نوع 1. 49

شکل(3-6)عملگر جهش نوع 2. 49

شکل(3-7) فلوچارت الگوریتم ژنتیک… 51

چکیده

مساله مکان یابی هاب در جایی مطرح می شود که با سیستم های متشکل از بخش های زیاد و لزوم انتقال کالا یا اطلاعات یا انسان بین این بخش ها هستیم. از انجایی که برقراری ارتباط بین دو به دوی این نقاط هزینه بالایی دارد بحث طراحی شبکه هاب مطرح می گردد. مسایل مکان یابی هاب جز مسایل طراحی شبکه می باشند که به عنوان بخشی از فرآیند تصمیم گیری استراتژیک استفاده می شونددر انجام فرایند تصمیم گیری در واقعیت تمام ورودی ها قطعی نیستند ، از این رو باید در تصمیم ها پیش بینی عدم قطعیت را انجام داد. همچنین شرایط مکان یابی هاب در یک محیط رقابتی با توجه به دنیای رقابتی امروز در نظر گرفته شده که در ان جذب مشتری با توجه به کاهش هزینه های جاری (زمان،فاصله،…) بررسی می شودهمپنین ظرفیت هاب های موجود محدود در نظر گرفته شده است..از انجاییکه در این تحقیق تقاضای هریک از گره های متقاضی نامعین می باشد،لذا از روش بهینه سازی استوار در این تحقیق استفاده می شود. نتایج محاسبات این تحقیق نشان می دهد که مساله توسط نرم افزار GAMS در اندازه های بزرگ در زمان معقول به حل بهینه دست پیدا نمی کند.به منظور نشان دادن کارایی مساله در مقیاس بزرگ، یک الگوریتم فراابتکاری (الگوریتم ژنتیک) پیشنهاد شد.

1-1-مقدمه
افزایش روز افزون تعداد مبادی و مقاصد از یک سو و افزایش حجم تعاملات میان انها از سوی دیگر لزوم طراحی شبکه های ارتباطی کارا را بیان می کند. عبارت کارا را میتوان از طریق کیفیتی تعبیر نمود که مطابق با ان کالا به میزان لازم در زمان ومکان مورد نیاز وبا حداقل هزینه ممکن تحویل شود. مدلهای مکان یابی[1] کاربردهای فراوانی در مسایل صنعتی ، شهری، مخابراتی و غیره دارند.

یکی از کاربردهای مهم این مدلها استفاده از انها در طراحی سیستم های توزیع وشبکه های ارتباطی ست.

2-2-1 تاریخچه……………………………………………………………………………………………..8

2-2-2 تعاریف…………………………………………………………………………………………….12

2-2-2-1 بورس اوراق بهادار………………………………………………………………….12

2-2-2-2 سهم چیست ؟…………………………………………………………………………12

2-2-2-3 سرمایه گذاری………………………………………………………………………..12

2-2-2-4 انواع بازار ……………………………………………………………………………..12

2-2-2-5 سال مالی……………………………………………………………………………….13

2-2-2-6 صورت سود و زیان………………………………………………………………….13

2-2-2-7 ترازنامه………………………………………………………………………………….14

2-2-2-8 سود هر سهم (EPS)……………………………………………………………….14

2-2-2-9 سود تقسیمی هر سهم (DPS)……………………………………………………14

2-2-2-10 پیش بینی سود………………………………………………………………………15

2-2-2-11 تعدیل سود…………………………………………………………………………..15

2-2-2-12 قیمت پایانی سهم…………………………………………………………………..15

2-2-2-13 نسبت قیمت به درآمد………………………………………………………………15

2-2-3 شاخص کل………………………………………………………………………………………16

• پویایی سیستم………………………………………………………………………………………..19

2-3-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………..19

2-3-2 کلیات پویایی سیستم……………………………………………………………………………20

2-3-3 اصول کلی در مورد دیدگاه سیستمی ……………………………………………………..20

2-3-4 ابزارهای تفکر سیستمی ………………………………………………………………………..22

2-3-4-1 نمودار های علی حلقوی……………………………………………………………..22

2-3-4-2 نمودار های حالت جریان……………………………………………………………23

2-3-5 فرآیند مدل سازی………………………………………………………………………………..24

2-3-6 شبیه سازی………………………………………………………………………………………….27

• پیشینه تحقیق…………………………………………………………………………………………..28

2-4-1 تحقیقات در زمینه بورس اوراق بهادار تهران………………………………………………..28
2-4-2 تحقیقات در زمینه پویایی سیستم در ایران ………………………………………………….29

2-4-3 تحقیقات با روش پویایی سیستم در جهان……………………………………………………31

فصل سوم : مدل سازی پویایی بازار سهام

• مقدمه …………………………………………………………………………………………………..34

• تعریف مساله………………………………………………………………………………………….34

3-2-1 ارزش معاملات…………………………………………………………………………………….36

3-2-2 شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران………………………………………………………37

3-2-3 تورم…………………………………………………………………………………………………..39

3-2-4تولید ناخالص داخلی…………………………………………………………………………….44

• فرضیه های دینامیکی……………………………………………………………………………….46

3-3-1 قیمت و تقاضای سهم……………………………………………………………………………..46

3-3-2 اختلاف قیمت سهم با ارزش واقعی…………………………………………………………..48

3-3-3 شاخص کل و سرمایه گذاری در بورس…………………………………………………….49

3-3-3-1 بررسی تاثیر قیمت سهم های بزرگ بر شاخص کل……………………………..50

3-3-4 نوسان های شاخص کل وریسک بازار……………………………………………………..54

3-3-5 سرمایه گذاری در بورس و تولید ناخالص داخلی…………………………………………55

3-3-5-1 بررسی رابطه تولید ناخالص داخلی و درآمد ملی………………………………….57

3-3-6 سپرده گذاری در بانک…………………………………………………………………………..58

• سرمایه گذاری در بازارهای موازی………………………………………………………..59

3-4 نمودار علی حلقوی کل مدل……………………………………………………………………….61

فصل چهارم :شبیه سازی ، اجرای مدل و سناریوپردازی

• مقدمه…………………………………………………………………………………………………..63

• مدل قیمت سهام……………………………………………………………………………………..63

4-2-1 اعتبار مدل……………………………………………………………………………………………66

4-2-2 تحلیل حساسیت و سناریو پردازی…………………………………………………………….66

4-2-2-1 مدت زمان سهامداری……………………………………………………………………..67

4-2-2-2 تعدیل سود هر سهم………………………………………………………………………..68

4-2-2-3 تعدیل سود و تغییر زمان سهامداری…………………………………………………..70

4-2-2-4 ورود سهامداران بزرگ به سهم………………………………………………………..71

• مدل کلی بورس اوراق بهادار…………………………………………………………………….73

4-3-1 اعتبار مدل بازار سهام……………………………………………………………………………..76

4-3-2 تحلیل حساسیت مدل بازار سهام……………………………………………………………….76

4-3-2-1 تاثیر مدت زمان سهامداری بر شاخص کل……………………………………………..77

4-3-2-2 تاثیر افزایش سرمایه گذاری در بورس…………………………………………………….77

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1 نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………80

5-2 پیشنهادات………………………………………………………………………………………………..81

فهرست منابع ………………………………………………………………………………………………………..82

فهرست تصاویر و نمودارها

شکل 2-1 نمایش ساختار حالت و جریان…………………………………………………………………23

شکل 3-1 نمودار خطی ارزش ریالی معاملات…………………………………………………………36

شکل 3-2 نمودار میله ایحجم معاملاتسالیانه……………………………………………………….37

شکل 3-3 نمودار خطی شاخص کل بورس…………………………………………………………….38

شکل 3-4 نمودار خطی تورم ………………………………………………………………………………41

شکل 3-5 تولید ناخالص داخلی……………………………………………………………………………44

شکل 3-6 حلقه علی حلقوی قیمت سهام و تقاضا برای آن…………………………………………47

شکل 3-7 حلقه اختلاف قیمت سهم با ارزش واقعی………………………………………………….48

شکل 3-8 حلقه شاخص کل و سرمایه گذاری در بورس…………………………………………….52

شکل 3-9 حلقه نوسانات بازار وریسک سرمایه گذاری…………………………………………….54

شکل 3-10 حلقه سرمایه گذاری در بورس و تولید ناخالص داخلی………………………………56

شکل 3-11 حلقه سپرده گذاری در بانک………………………………………………………………..58

شکل 3-12 حلقه ثبات اقتصادی و جذابیت بازار های موازی……………………………………….59

شکل 3-13 نمودار علی حلقوی بازار بورس اوراق بهادار……………………………………………61

شکل 4-1 نمودار جریان مدل قیمت سهام……………………………………………………………….64

شکل 4-2 خروجی قیمت مدل قیمت سهام……………………………………………………………..65

شکل 4-3 حساسیت مدل قیمت نسبت به تغییر زمان سهامداری……………………………………67

شکل 4-4 حساسیت مدل قیمت نسبت به تعدیل سود هر سهم…………………………………….68

شکل 4-5 حساسیت مدل قیمت نسبت به تعدیل سود بعد از یک زمان خاص…………………69

شکل 4-6 حساسیت مدل قیمت نسبت به تعدیل سود و زمان سهامداری………………………..70

شکل 4-7 حساسیت مدل قیمت نسبت به تقاضا در زمان مشخص…………………………………72

شکل 4-8 نمودار جریان مدل ………………………………………………………………………………74

شکل 4-9 خروجی شاخص کل بازار سهام……………………………………………………………..75

شکل 4-10 حساسیت مدل بازار سهام به مدت زمان سهامداری……………………………………77

شکل 4-11 رفتار شاخص کل با تغییر میزان سرمایه گذاری در بورس……………………………78

فهرست جداول

جدول 2-1 قطبیت روابط علی…………………………………………………………………………………23

جدول 2-2 تحقیقات در زمینه بورس اوراق بهادار تهران………………………………………………28

جدول 2-3 تحقیقات با روش پویایی سیستم در ایران……………………………………………………29

جدول 2-4 تحقیقات در زمینه بازار بورس با روش پویایی سیستم…………………………………..30

جدول 2-5 تحقیقات اقتصادی خارجی با روش پویایی سیستم……………………………………….33

جدول 3-1 تخمین رگرسیونی شاخص از سهم های بزرگ با روش حداقل مربعات…………..51

جدول 3-2 تخمین حداقل مربعات تولید ناخالص و درآمد ملی……………………………………..57

چکیده