بهینه سازی هزینه انرژی مصرفی برای تولید آب شرب با استفاده از مدل برنامه ریزی خطی

کد محصول:mo175

تعداد صفحات: ۹۰ صفحه فایل word

قیمت: ۲۰۰۰۰ تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

فهرست مطالب

چکیده ۸
فصل اول :کلیات تحقیق ۱۰
۱- ۱- مقدمه ۱۰
۲ – ۱ – بیان مسئله ۱۲
۳-۱ – سوالهای پژوهشی ۱۳
۴ – ۱ – اهمیت و ضرورت تحقیق ۱۳
۵ – ۱ – اهداف تحقیق ۱۴
الف ) اهداف کمی ۱۴
ب) اهداف کیفی ۱۴
۶- ۱ – روش تحقیق ۱۴
۷- ۱ – قلمروتحقیق ۱۴
الف) قلمرو موضوعی ۱۴
ب ) قلمرو مکانی ۱۴
۸ –۱ – ساختار کلی یک مدل تولید ۱۵
۹- ۱- متغیر های تحقیق ۱۶
متغیر های نتیجه ۱۶
متغیرهای غیر قابل کنترل ۱۶
متغیرهای تصمیم ۱۶
زمینه ۱۶
کل هزینه ۱۶
سطح کیفی آب شرب ۱۶
ظرفیت تولید ۱۶
تقاضای مصرف آب شرب ۱۶
قیمت انرژی مصرفی ۱۶
تغییرات کیفی آب شرب ۱۶
تکنولوژی ۱۶
افت سطح سفره آب زیر زمینی ۱۶
زمان بهره برداری ۱۶
از الکترو پمپها ۱۶
تولید آب شرب ۱۶
۱۰ – ۱- تعاریف عملیاتی ۱۷
پژوهش عملیاتی(تحقیق در عملیات) ۱۷
برنامه ریزی خطی ۱۷
برنامه ریزی غیر خطی ۱۸
متغیرهای تصمیم ۱۸
تابع هدف ۱۸
برنامه ریزی پویا ۱۸
برنامه ریزی عدد صحیح ۱۹
مدل ۱۹
مدل ریاضی ۱۹
پارامتر ۱۹
محدودیتها ۱۹
مدل سازی ۲۰
قیود ۲۰
بهینه ۲۰
دیماند ۲۰
اکتیو ۲۰
راکتیو ۲۱
تعریف آب شرب ۲۱
تولید آب شرب ۲۱
استاندارد آب شرب ۲۱
زمان بهره برداری از الکترو پمپها ۲۱
ظرفیت تولید ۲۲
تقاضای مصرف آب شرب ۲۲
قیمت انرژی مصرفی ۲۲
تکنولوژی ۲۲
افت سطح آب زیرزمینی ۲۲
سطح کیفی آب شرب ۲۲
۱۱-۱- ساختار گزارش ۲۳
فصل دوم :ادبیات تحقیق ۲۴
۱-۲- ادبیات موضوع ۲۴
۱-۱-۲- آب و اهمیت آن ۲۴
۲ –۱ – ۲ – منابع آب ( فرصت ها ،تهدیدها یا تنگناها) ۲۵
۲-۲- مفهوم مدیریت بهینه آب ۲۶
۱ -۲-۲ مدیریت هزینه ۲۶
۱-۲-۲ مدیریت منابع آب ۲۸
۳-۲-۲ مدیریت مصرف (تقاضا) آب شرب ۲۹
مدیریت مصرف انرژی ۳۰
ضرورت استقرار مدیریت مصرف انرژی ۳۱
۳-۲- روشهای بهینه سازی ۳۲
۱-۳-۲- روشهای مدیریتی ۳۲
۱-۱-۳-۲- صرفه جوئی درمصرف انرژی ۳۲
۲-۱-۳-۲- صرفه جوئی در مقیاس ۳۲
۴-۱-۳-۲- صرفه جوئی در مصرف منابع اقتصادی ۳۳
۵-۱-۳-۲- ارتقا تکنولوژی ۳۴
۶-۱-۳-۲- بهبود روشها ۳۴
۲-۳-۲ روشهای کمی ۳۵
۱-۲-۳-۲ – روشهای کمی و دلایل استفاده از آنها ۳۵
۲-۲-۳-۲ – مفهوم مدل و مدلسازی ۳۵
۳-۲-۳-۲ – پاره ای از مدل های مورد استفاده در پژوهش عملیاتی ۳۶
۳-۳-۲ – انطباق مسئله با برنامه ریزی خطی ۳۷
۱-۳-۳-۲ – سازگاری مسئله با ساختار مدل برنامه ریزی خطی ۳۷
۲-۳-۳-۲ – سازگاری مسئله با مفروضات مدل برنامه ریزی خطی ۳۹
۳-۳-۳-۲ – سازگاری مسئله مورد تحقیق با اطلاعات موجود ۴۰
۳-۳-۳-۲ – هماهنگی با سایر فرآیند های مدیریتی ۴۰
۴-۲-کارهای تحقیقاتی انجام شده قبلی ۴۲
فصل سوم : روش تحقیق ۴۴
۱-۳- طرح تحقیق ۴۴
ابزار تحقیق ۴۴
۳-۳- مدل تئوری ۴۵
۱- ۳-۳ – واژه ها ، نمادها و مفاهیم عناصر اساسی ۴۵
۲-۳- ۳ بیان ریاضی ۴۶
۱-۲-۳- ۳ تابع هدف ۴۶
۲-۲-۳- ۳ قید ها ۴۶
ب) قیود نامنفی ۴۶
۳-۳-۳- بیان توصیفی مسئله ۴۷
۱-۳- ۳ -۳- تابع هدف ۴۷
۲-۳- ۳ -۳- متغیر های تصمیم ۴۷
۳-۳- ۳ -۳- ضرایب متغیر های تصمیم ۴۷
۴-۳- ۳ -۳- محدودیت ها ۴۸
۵-۳- ۳ -۳- ضرایب محدودیت ها ۴۸
۶-۳- ۳ -۳- اعدا سمت راست ۴۸
۴-۳- تجزیه و تحلیل سازمان و حوزه مورد مطالعه ۵۰
۱- ۴-۳- آشنائی با شرکت آب و فاضلاب خراسان ۵۰
۲- ۴-۳- امور آب و فاضلاب قائن ۵۰
۱- ۲- ۴-۳- وضعیت جغرافیایی شهرستان قائن ۵۱
۲- ۲- ۴-۳- پیشینه تاریخی شهر قائن ۵۲
۳- ۲- ۴-۳- مهمترین محصولات شهرستان قائن ( قائنات ) ۵۲
۴- ۲- ۴-۳- مهمترین معادن شهرستان قائن ۵۲
۵- ۲- ۴-۳- گسلها و زلزله های مهم قائن ۵۳
۶- ۲- ۴-۳- وضعیت زمین شناسی ۵۳
۷- ۲- ۴-۳- وضعیت آبهای زیر زمینی ۵۳
۸- ۲- ۴-۳- منابع تامین آب شرب شهر قائن ۵۴
۹- ۲- ۴-۳- منابع ذخیره و تصفیه آب شرب ۵۴
۱۰- ۲- ۴-۳- تعداد و انواع مشترکین آب شرب شهر قائن ۵۴
۱۱- ۲- ۴-۳- پیش بینی افزایش جمعیت و نیاز آب شرب شهر قائن در آینده ۵۵
۱۲- ۲- ۴-۳- میزان آب به حساب نیامده و اتلاف آب شرب ( پرت آب ) در شهر قائن ۵۶
۱۳- ۲- ۴-۳- سهم هزینه انرژی ( استحصال آب ) از مجموعه هزینه های عملیاتی شرکت ۵۶
۵-۳- وظایف ۵۷
۶- ۵ -۳ – مشخصات فیزیکی و شیمیایی آب شرب شهر قائن ۵۷
۷-۳ –فرآیند تولید آب شرب ۵۷
۸-۳ – چگونگی جمع آوری و ثبت اطلاعات ۵۸
۱-۸-۳ – داده های مربوط به تولید آب شرب و زمان بهره برداری از منابع آب ۵۸
۲-۸-۳ – داده های مربوط به هزینه انرژی مصرفی ماهیانه برای تولید آب شرب از منابع آب ۵۹
۳-۸-۳ – مشخصات اشتراکهای برق و قدرت الکترو پمپ های نصب شده در منابع تولید ۵۹
۴-۸-۳ – داده های مربوط به تقاضای مصرف مشترکین ۶۰
۵-۸-۳ – داه های مربوط به کیفیت آب شرب ۶۰
۶-۸-۳ – ترتیب شماره گذاری منابع آب شرب ۶۰
۹-۳- چگونگی پردازش و تحلیل اطلاعات ۶۰
۱-۹-۳- اطلاعات مربوط به توان تولیددر هریک از منابع آب شرب بر حسب متر مکعب در ساعت ۶۰
۲-۹-۳- اطلاعات مربوط به هزینه انرژی مصرفی برای تولید یک متر مکعب در ساعت آب شرب در هریک از منابع ۶۱
۳-۹-۳- اطلاعات مربوط به پارامتر های شیمیایی آب شرب ( برحسب میلی گرم در لیتر )در هریک از منابع ۶۲
اطلاعات مربوط متوسط زمان بهره برداری روزانه در هریک از منابع آب شرب در ماههای مختلف سال ۶۲
فصل چهارم : تجزیه وتحلیل اطلاعات ۶۳
۱-۴- تلفیق اطلاعات و چگونگی تنظیم جدول متوسط زمان بهره برداری روزانه ازمنابع آب ۶۳
۲-۴ – تلفیق اطلاعات و چگونگی استخراج پارامترهای موردنظر ۶۴
۱-۲-۴ – محاسبه ضرایب متغیر های تصمیم ۶۴
۲-۲-۴ – محاسبه ضرایب محدودیت ها ۶۵
۳-۲-۴ – محاسب اعدادسمت راست در مدل ۶۵
۳ -۴ – چگونگی تدوین مدل مناسب تولید آب شرب ۶۷
۴-۴- شکل کلی مدل ۶۸
۵-۴-چگونگی استفاده از نرم افزار مناسب به منظور تلفیق اطلاعات و حل مدل تدوین شده ۶۹
۶-۴ –یافته های تحقیق ۷۳
۱-۶-۴ – یافته های مربوط به مدل کمی ۷۵
۲-۶-۴ – یافته های مربوط به تولید آب و هزینه های مربوط به آن ۷۵
۳-۶-۴ – یافته های مربوط به کاربردی بودن مدل در تولید آب شرب ۷۷
فصل پنجم: جمع بندی ،نتیجه گیری و پیشنهادها ۷۷
۱-۵- جمع بندی ،نتیجه گیری ۷۷
۲-۵- پیشنهاد ها ۸۱

مقدمه:
مسائلی که امروزه مدیران و تصمیم گیرندگان با آنها روبرو هستند به مراتب گسترده تر و پیچیده تر از گذشته است. پیچیدگی مسائل مربوط به مدیریت، شرایط ناپایدار و نامطمئن ، محدودیت منابع و ضرورت ایجاد نو آوری در کسب و کار ایجاب می نماید تا با بهره گیری از علم و تکنولوژی جدید ودر حد اقل زمان ممکن،تصمیم بهینه را تشخیص داد ودر راستای اهداف سازمان بکار بست خوشبختانه روش ها وتکنیک های جدیدی نیز ابداع گردیده که تصمیم گیری را آسان تر نموده است . یکی از مهمترین این تکنیک ها پژوهش عملیاتی۱ می باشد که مدیران می توانند با استفاده از آن در زمینه مسائل مربوط به تصمیم گیری ، راه حل های بهینه را اتخاذ نمایند.
در حال حاضراین تکنیک پذیرش و کاربرد فراوانی در موسسات تولیدی ،بازرگانی، صنعتی ، دولتی و نظامی پیدا کرده است.
تکنیک پژوهش عملیاتی عبارت است از : (( کاربرد روش های علمی در مطالعه شقوق و راههای گوناگون برای حل یک موقعیت پیچیده ومشکل ، با استفاده از یک مبنای کمی و قابل سنجش به منظور دستیابی به بهترین راه حل ممکن)) . ۲ استفاده از این تکنیک مستلزم تعریف ،شناسائی دقیق مسئله و هدف ها ، جمع آوری و ارزیابی حقایق و داده ها ، ایجاد وآزمایش فرضیه ، برقراری رابطه بین حقایق وداده ها، پیش بینی و برآورد نتایج براساس فرضیه و ایجاد ضوابطی برای ارزیابی مفید بودن یک سلسله ا قدامات می باشد .
شرکت های آب و فاضلاب نیز می توانند مانند سایر موسسات تولیدی از دانش پژوهش عملیاتی در بسیاری از مسائل و مشکلاتی که حل آنها مستلزم استفاده از مدلهای کمی در تصمیم گیری است استفاده نمایند
امروزه استفاده از چنین مدلهایی اجتناب ناپذیر است زیرا دیگر نمی توان با روش های نظری و از طریق تجربیات شخصی که مبتنی برآزمون وخطا هستند، مسائل پیچیده مدیریتی را حل نمود.
تحقیق حاضر براساس مفروضات برنامه ریزی خطی ۱ که یکی ازفنون خاص دانش پژوهش عملیاتی است با ارائه مدل کمی تولید آب شرب و تعریف متغیرهای تصمیم و محدودیت ها ، می تواند مدیران را در اتخاذ تصمیم بهینه یاری نماید .با استفاده از دانش پژوهش عملیاتی وارائه یک مدل کمی برای تولید آب شرب در شرکت های آب و فاضلاب انتظار می رود ضمن کاهش هزینه های تولید محصول ، کارائی و اثر بخشی سیستم نیز افزایش یابد .
در این تحقیق کاربرد برنامه ریزی خطی بمنظور بهینه سازی هزینه انرژی مصرفی در تولید آب شرب شهر قائن۲ مورد بررسی قرار گرفته است. تلاش بر این است تا با نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات مناسب ،در راستای نگرش جدید به مسائل مدیریتی وحل آنها از طریق مدل های کمی ،گامی هر چند کوچک برداشته شود .
چکیده:
تصمیم گیری عبارتست از برگزیدن یکی از راههای مختلفی که برای اقدام وجود دارند. فعالیت های مورد نیاز برای فرایند تصمیم گیری عبارتند است : ۱- مشکل یابی ۲- انتخاب ۳- تصمیم گیری ۴- مشکل گشایی
مرحله سوم این فرایند( تصیمیم گیری) یکی از وظایف اصلی مدیران است ، انجام این وظیفه مهم در شرایط ناپایدار، با منابع محدود و متغیرهای زیاد ، اهمیت تصمیم گیری و اثربخشی آن را افزایش می دهد .
مدیران پیوسته تصمیم می گیرندکه چه کاری ؟ چه موقع ؟در کجا ؟و چگونه انجام گیرد. ارزش یک مدیر نیز با تصمیماتی که اتخاذ می نماید سنجیده می شود، بنابراین مدیران باید با علم تصمیم گیری آشنا باشند.
در شرکت های آب و فاضلاب استانی ، مدیران ادارات آب و فاضلاب شهری در فرایند تولید آب شرب بطور روزانه تصمیم می گیرند که کدام یک از منابع تولید را وبه چه مدت زمانی مورد بهره برداری قرار دهند تا هزینه انرژی مصرفی بهینه باشد ؟ این نوع تصمیم گیری به صورت عادت و سنتی انجام می گیرد. از سوی دیگر در شرکت های آب وفاضلاب، هزینه های انرژی مصرفی برای تولید آب شرب از نظر درجه اهمیت، رتبه سوم را تشکیل می دهد۱ بنابراین بکارگیری یک مدل کمی در این بخش ، به منظور بهینه نمودن هزینه ها از اهمیت خاصی برخوردار است.
سوالهای پژوهشی در این تحقیق عبارتند از :
۱ – چه مدل کمی می تواند پاسخگوی بهینه سازی هزینه های انرژی مصرفی جهت استحصال آب شرب باشد؟
۲ – وضعیت موجود تولید آب شرب و هزینه های مربوط به آندر شهر قائن چگونه است؟
۳ – راهکار مناسب جهت کاربرد مدلهای کمی در تولید آ ب شرب چیست ؟
تحقیق حاضر ، یک تحقیق کاربردی است ودرنظر دارد با تدوین یک مدل کمی نسبت به حل یکی از مسائل مدیران آب و فاضلاب شهری اقدام و ضمن بهینه نمودن هزینه های انرژی مصرفی برای تولید آب شرب ، به اثر بخشی تصمیم گیری نیز کمک نماید .
در این تحقیق با استفاده دانش پژوهش عملیاتی و تکنیک برنامه ریزی خطی نسبت به تدوین مدل کمی تولید آب شرب در شرکت های آب وفاضلاب اقدام وپس از اعمال آن در یکی از شهرهای تابعه شرکت آب وفاضلاب( شهر قائن ) ، میزان صرفه جوئی ناشی از اعمال مدل در حالت های مختلف برآوردگردیده است : ۱- حداکثر زمان دردسترس در شبانه روز(۲۴ ساعت) بدون در نظر گرفتن محدودیت کیفیت آب شرب ۲- حداکثر زمان دردسترس در شبانه روز(۲۴ ساعت) با در نظر گرفتن محدودیت کیفیت آب شرب۳- حداکثر زمان دردسترس در شبانه روز(۲۰ ساعت) بدون در نظر گرفتن محدودیت کیفیت آب شرب۴- حداکثر زمان دردسترس در شبانه روز(۲۰ساعت) بدون در نظر گرفتن محدودیت کیفیت آب شرب.
میزان صرفه جوئی حاصل از اعمال مدل در این تحقیق ،معادل۱۱ تا ۱۸ % برآورد گردیده است.