دانشکده علوم
پایان نامه­ کارشناسی ارشد در رشته آمارریاضی
انتخاب متغیر در رگرسیون چندکی
به وسیله­
سحر نظری
استاد راهنما
دکتر محمد صدوقی الوندی
شهریور ماه ۱۳۹۰

به نام خدا
اظهار نامه
اینجانب سحر نظری دانشجوی رشته آمارریاضی، دانشکده­ی علوم اظهار می­کنم که این پایان نامه حاصل پژوهش خودم بوده و در جاهایی که از منابع دیگران استفاده کرده­ام، نشانی دقیق و مشخصات کامل آن را نوشته­ام. همچنین اظهار می­کنم که تحقیق و موضوع پایان نامه­ام تکراری نیست و تعهد می­نمایم که بدون مجوز دانشگاه دستاوردهای آن را منتشر ننموده و یا در اختیار غیر قرار ندهم . کلیه حقوق این اثر مطابق با آیین نامه مالکیت فکری و معنوی متعلق به دانشگاه شیراز است .
نام و نام خانوادگی: سحر نظری
تاریخ و امضا : ۲۲/۱۰/۱۳۹۰

تقدیم به
پدر و مادرم
سپاسگزاری
با نام و یاد خدا و نثار خالصانه ترین مراتب عبودیت و شکر و سپاس به محضر پروردگار خالق علم و دانش، قدردانی و سپاس بی حد و اندازه خود را از اساتید ارجمند خود اعلام می دارم چرا که بدون وجود هدایت و حمایت و تشویق این عزیزان، هرگز طی این مرحله میسر نمی شد؛ از استاد ارجمند و گرامی جناب آقای دکتر صدوقی که راهنمایی این رساله را بر عهده داشته و با اخلاق کریمانه خود از هیچ کمک و محبتی دریغ نورزیدند و این پژوهش مرهون رهنمودهای ایشان است، کمال تشکر را دارم. از استاد گرانمایه جناب آقای دکتر خراتی که از مشورت و جهت دهی ایشان کمال استفاده را بردم و مرا مدیون محبت ها و راهنمایی های ارزنده خود کردند سپاسگزارم. همچنین از سرکار خانم دکتر توحیدی که زحمت مشاوره این تحقیق را تقبل نمودند و سایر اساتید محترم بخش آمار دانشگاه شیراز که در طول تحصیل همواره مشوق وهمراه نگارنده بودند و هر گونه یاری و مساعدت تحصیلی و معنوی را با لطف و بزرگواری به اینجانب هدیه دادند، قدردانی می نمایم. از پدر و مادر مهربانم که همواره در تمام لحظات، همراه و همدم من بوده و چونان کوهی استوار مامن آسایش و آرامش بودند همچنین از برادران عزیزم که در دوران تحصیل و زندگی همواره مشوق و یار و یاورم بودند، صمیمانه متشکرم. باشد که با یاری خداوند متعال در جهت پیشرفت ایران عزیز قدم بردارم.
چکیده
انتخاب متغیر در رگرسیون چندکی
به کوشش
سحر نظری
رگرسیون چندکی توسط Koenker و Bassett در سال ۱۹۷۸ معرفی شد. پس از آن، این روش به یک روش مهم و پرکاربرد برای مطالعه توزیع شرطی کامل متغیر پاسخ و هم­چنین ابزاری مهم در آمار کاربردی، تبدیل شده است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

انتخاب متغیر در مدل­بندی آماری مدل­هایی که دارای بعد بالا هستند، مسئله­ اساسی است. پرکاربردترین روش­ها، روش­های انتخاب گام­به­گام است. این روش­ها از نظر محاسباتی پرهزینه هستند و هم­چنین خطای تصادفی در فرایند انتخاب متغیر را در نظر نمی­گیرند.
در این پایان نامه روی جنبه­ انتخاب متغیر رگرسیون چندکی تاوانیده، متمرکز می­شویم. تحت شرایطی، خواص پیش­گویی رگرسیون چندکی SCAD تاوانیده و adaptive-LASSO تاوانیده را نشان می­دهیم.
کلید واژه : انتخاب متغیر، خواص پیشگویی، رگرسیون چندکی، adaptive-LASSO، SCAD
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
۱-۱- تاریخچه ۳
فصل دوم: رگرسیون چندکی
۲-۱- چندک­ها و چندک­های شرطی ۷
۲-۲- از رگرسیون میانگین تا رگرسیون چندکی ۸
۲-۳- از برآورد کمترین مربعات تا check function 12
۲-۴- از توزیع­های شرطی چوله تا رگرسیون چندکی ۱۳
۲-۵- روش برآوردیابی ۱۵
فصل سوم: رگرسیون چندکی خطی تاوانیده
۳-۱- رگرسیون چندکی خطی تاوانیده ۱۸
۳-۲- رگرسیون چندکی خطی تاوانیده با تاوانLASSO 20
۳-۳- رگرسیون چندکی خطی تاوانیده با تاوان LASSO انطباقی ۲۰
۳-۴- رگرسیون چندکی خطی تاوانیده با تاوان SCAD 21
عنوان صفحه
فصل چهارم: خواص مجانبی
۴-۱- خواص مجانبی ۲۴

۱۶۲ / ۰

ارزش ویژه برند

۲۱۳

۵۲ / ۳

۴۹ / ۰

۰۶۵ /

۲۰۷ / ۰

با توجه به این که سطح معنیداری آزمون کولموگروف- اسمیرنوف در جدول فوق که برای متغیر های پژوهش، بیشتر از ۰۵ / ۰ است، نتیجه میشود که توزیع متغیر های فوق ذکر تفاوت معناداری با توزیع نرمال نداشته است. بنابراین نتیجه میگیریم که توزیع متغیرهای تحقیق نرمال بوده است.

۴-۳-۲)آزمون کفایت نمونه
از پیش نیازهای استفاده از معادلات ساختاری لیزرل بررسی کفایت نمونه مورد بررسی می باشد، که برای بررسی این مهم، از آزمون کفایت نمونه برداری KMO استفاده شده است:
جدول ۴-۶) آزمون کفایت نمونه برداری

۸۵۸ / ۰

آزمون کفایت نمونه برداری

۸ / ۲۴۵۷

شاخص کرویت بارتلت

آزمون کرویت بارتلت

۵۹۵

درجه آزادی

۰۰۱ / ۰

سطح معنی داری

مقدار کفایت نمونه گیری معادل با ۸۵۸ /۰ است. بنابراین میزان نمونه برای استفاده از معادلات ساختاری مناسب می باشد. به طور کلی مقادیر بالا (نزدیک به یک ) نشانگر آن است که تحلیل عاملی برای داده ها قابل کاربرد است . اگر این مقدار کمتر از ۵/۰ باشد ، احتمالاً نتایج تحلیل عاملی برای داده ها مفید نخواهد بود.
۴-۵ ) تحلیل عاملی تأییدی
از مدل اندازه گیری ضرایب استاندارد شده (شکل۴-۹) میتوان این برداشت را نمود که بین متغیرهای مکنون مربوطه و شاخصهای متناظر با آنها، همبستگی معناداری وجود دارد. ضرایب استاندارد شده، در واقع بیانگر ضرایب مسیر^[۳۸] یا بارهای عاملی استاندارد شده^[۳۹] بین عاملها و نشانگرها میباشند. برای داشتن روایی باید بین شاخص^[۴۰] و بعد^[۴۱] و بین بعد و شاخص، همبستگی معناداری وجود داشته باشد. مدل تخمین استاندارد مدلی است که از تطابق دو ماتریس کواریانس^[۴۲] مدل داده ها حاصل میشود و تخمین واقعی پارامترهای مدل را نشان میدهد. در این مدل میزان روابط بین شاخص و بعد، بعد و شاخص نشان داده میشود. در صورتی که رابطه بالاتر از ۰.۴ باشد، میتوان گفت سؤال مورد نظر از قدرت تبیین خوبی برخوردار است. همانطور که ملاحظه میشود تمامی شاخصهای در نظر گرفته شده برای کلیه سؤالهای مربوط به متغیرهای مدل دارای بار عاملی بالای ۰.۴ میباشند.
تحلیل عاملی متغیرهای تحقیق
شکل (۴-۵) تحلیل عاملی متغیرهای تحقیق
ضرایب بین سؤالات و متغیرهای تحقیق، ضریب استاندارد شده می باشند، که نشان دهنده شدت توانایی اندازه گیری هر شاخص^[۴۳] در متغیر تحقیق می باشد. این ضریب بین ۰ تا ۱ است و هر چه به ۱ نزدیک تر باشد، نشان دهنده توانایی بالاتر شاخص در سنجش متغیر می باشد. ضرایب سطح معناداری^[۴۴] متغیرهای مدل بدین صورت می باشند:
شکل (۴-۶) سطح معناداری متغیرهای تحقیق
ضرایب معناداری نشان دهنده معناداری روابط بین متغیرها می باشند. اگر این ضرایب بین ۹۶ / ۱- تا ۹۶ / ۱ باشند، نشان دهنده عدم توانایی شاخص در اندازه گیری متغیر مربوطه می باشند.
در جدول زیر مقادیر کای دو^[۴۵] به درجه آزادی، ریشه میانگین مجذورات تقریب ^[۴۶]، برازندگی تطبیقی^[۴۷]، شاخص نیکویی برازش^[۴۸]، شاخص برازندگی افزایشی^[۴۹] برای هر یک از متغیرهای مورد بررسی بیان شده است.
جدول(۴-۷) نتایج تحلیل عاملی تاییدی

متغیرها

بار عاملی

سطح معناداری

۱-آموزش استعداها
۲-پیشرفت مسیر شغل
۳-برنامه ریزی استراتژیک منابع انسانی
۴-جانشین پروری
۱-سیستم جبران خدمات ویژه
۲-سبک تفویضی رهبری
۱-تناسب شغل با شاغل
۲-تناسب شاغل با شغل
استعداد خواهی
فرایند مدیریت
نتایج
شکل (۲-۴): مدل تئوری مدیریت استعداد رضائیان و سلطانی
۲-۱۰) مزایای مدیریت استعداد
مدیریت استعداد این اطمینان را به وجود می‌آورد که هر یک از کارکنان، بااستعدادها و مهارت‌های ویژه در شغل مناسب قرار گرفته‌اند، به‌علاوه مزایای جبران خدمات، منصفانه و عادلانه است. همچنین مسیر شغلی آنان شفاف است و به‌عنوان یک عامل تحریک فزاینده برای فرصت‌های شغلی بهتر، درون و بیرون سازمانی، عمل می‌کند. مدیریت استعداد، فرایندها و ابزارهای مناسبی را برای حمایت و توانمندسازی مدیران فراهم می‌آورد. از این راه آن‌ها درمی‌یابند که از کارکنان خود چه انتظارهایی باید داشته باشند که این امر موجب بهبود روابط کاری می‌شود. درنتیجه سازمان با سرمایه‌گذاری در مدیریت استعداد از یک‌سو، از نرخ بازگشت سرمایه‌ی بالا برخوردار می‌شود و از سویی دیگر، مجموعه استعدادهای گوناگون را در سازمان خواهد داشت. در چنین شرایطی سازمان از مزایای نیروی کار چابک و باانگیزه بهره می‌برد که این خود بهره‌وری سازمانی را به دنبال خواهد داشت (معالی‌تفتی و تاج‌الدین، ۱۳۸۷). همچنین استعداد ظاهر و بیرون سرمایه‌ی انسانی می‌باشد که در فرایندهای سازمانی تغییر و تحول ایجاد می‌کند و منجر به بهبود عملکرد و بالطبع تعهد آنان در سازمان از طریق قابلیت‌های انسان‌ها می‌گردد. استعداد به‌عنوان ابزار عملکرد برتر و منبع ایجاد مزیت رقابتی محسوب می‌شود.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

بخش دوم
تعهد سازمانی
۲-۱۱) تعاریف مختلف تعهد سازمانی
ایده‌های مختلفی برای تعریف مفهوم تعهد وجود دارد که توسط محققان پیشنهادشده است. مفهوم تعهد پس از مطالعه‌ی کانتر^[۲۲] در سال ۱۹۷۰ ارائه شد (Vural et al., 2012).
کانتر تعهد سازمانی را تمایل به زندگی اجتماعی و اعطای نیرو و وفاداری خویش به سیستم‌های اجتماعی می‌داند. شلدون^[۲۳] تعهد سازمانی را چنین تعریف می‌کند: نگرش یا جهان‌بینی که هویت فرد را به سازمان مرتبط یا وابسته می‌کند (ساروقی، ۱۳۷۵).
وینر^[۲۴] (۱۹۸۲) تعهد را به‌عنوان مجموعه‌ای از فشارهای هنجاری درونی که در راه اهداف و منافع سازمان عمل می‌کند تعریف کرده است و آن صرفاً رفتار افراد را نشان می‌دهد (Wiener, 1982).
تعهد یک مفهوم چندبعدی است (Reichers, 1985). یک فرد می‌تواند به بسیاری از حوزه‌های مختلف زندگی خود مانند خانواده، مذهب، گروه‌های مدنی، سرگرمی، شغل و محل کار متعهد باشد. زمانی که نگرش و رفتار کارکنان موردبررسی قرار می‌گیرد محققان اغلب تعهد را با نام تعهد به استخدام سازمان و یا تعهد سازمانی اندازه‌گیری می‌کنند (Mathieu & Zajac, 1990).
تعهد سازمانی به قدرت نسبی شناسایی فرد و یا درگیری در یک سازمان خاص اشاره دارد (Porter & Smith, 1970).
استیرز^[۲۵] (۱۹۷۷) تعهد سازمانی را به‌عنوان قدرت دخالت کارکنان و شناسایی در سازمان توصیف کرده است. سازمان‌ها نیازمند این هستند که تعهد خود را از کارکنانشان دریافت کنند زیرا کارکنان متعهد، تلاش بیشتری را اعمال می‌کنند (Mowday, Porter & Dubin, 1974; Scholl, 1981).
بنابراین تعهد سازمانی یک باور قوی در پذیرش اهداف و ارزش‌های سازمان، تمایل به تلاش قابل‌توجهی در جهت اهداف و ارزش‌های سازمان و یک تمایل قوی برای حفظ عضویت در سازمان است (Mowday et al., 1982; Porter et al., 1974).
نکته‌ی مهم اینکه تعهد سازمانی، یک پیش‌بینی کننده‌ی قوی از قصد و نیت فرد برای ماندن در سازمان است (Bishop, Goldsby & Neck, 2002; Cohen, 1993).
مطابق با اظهارنظر ریچرز^[۲۶] (۱۹۸۵) کارکنان در یک سازمان ممکن است تعدادی از کانون‌های تعهد که رفتار و نگرش آنان را در محل کار تحت تأثیر قرار می‌دهد مانند تعهد به سازمان، به اشتغال، به اتحادیه، به کارگروه و به کار داشته باشند؛ بنابراین در یک محل کار، رفتار کاری کارکنان تحت تأثیر دیدگاه چندین تعهد وجود دارد.
تعهد سازمانی به‌عنوان تمایل کارکنان به ماندن در سازمان، تلاش در این کار و تصویب اهداف و ارزش‌های سازمان تعریف‌شده است (Morrow, 1983; Randall & Cote, 1991).
تعهد سازمانی شرایط روحی و روانی است که به روابط بین کارکنان و نهادهای آن‌ها شکل می‌دهد و فرد را قادر می‌سازد که در مورد ادامه‌ی کار در این مؤسسه و نهاد تصمیم بگیرد (Wieselsberger, 2004).
بسیاری از مطالعات نظری در مورد تعهد، بر تعهد کارکنان به سازمان متمرکزشده است. مورو^[۲۷] (۱۹۸۳) پیشنهاد کرد که تعهد سازمانی باید از مفاهیم تعهد ازجمله تعهد به کار، اخلاق کسب‌وکار و اعتیاد به زندگی حرفه‌ای جدا شود و باید به‌طور جداگانه از مفاهیم مرتبط با آن درک شود (Morrow, 1983).
۲-۱۲) اهمیت تعهد سازمانی
اندیشه‌ی تعهد موضوع اصلی در نوشته‌های مدیریت است. این اندیشه یکی از ارزش‌های اساسی است که سازمان‌دهی بر آن متکی است و کارکنان بر اساس ملاک تعهد، ارزشیابی می‌شوند. اغلب مدیران اعتقاد دارند که این تعهد برای اثربخشی سازمان ضرورتی تام دارد. بقا سازمان وابسته به حفظ کارکنان در سازمان است و موجودیت سازمان، به‌عنوان قدرتمندترین سطح تعهد کارکنان به سازمان است. سازمان‌ها از این امر آگاه هستند و سعی می‌کنند برای جلوگیری از ترک خدمت از مشوق‌هایی همچون افزایش دستمزد، افزایش فرصت‌ها، پاداش‌ها و غیره استفاده کنند (bayram, 2005).
لوتانز^[۲۸] اظهار می‌دارد که در متون پژوهشی اخیر نگرش کلی تعهد سازمانی، عامل مهمی برای درک و فهم رفتار سازمانی و پیش‌بینی کننده‌ی خوبی برای تمایل به باقی ماندن در شغل آورده شده است. تعهد و پایبندی بر رفتارهای مهمی مانند جابجایی و غیبت اثر می‌گذارند، همچنین می‌توانند پیامدهای مثبت و متعددی داشته باشند. کارکنانی که دارای تعهد و پایبندی هستند، نظم بیشتری در کار خود دارند، مدت بیشتری در سازمان می‌مانند و بیشتر کار می‌کنند. مدیران باید تعهد و پایبندی کارکنان را به سازمان حفظ کنند و برای این امر باید بتوانند با بهره گرفتن از مشارکت کارکنان در تصمیم‌گیری و فراهم کردن سطح قابل قبولی از امنیت شغلی برای آنان، تعهد و پایبندی را بیشتر کنند (مورهد و گریفین، ۱۳۷۴).
دلایل زیادی وجود دارد که چرا سازمان‌ها باید تعهد سازمانی اعضای خود را افزایش دهند (Porter et al., 1974). اول اینکه تعهد سازمانی یک مفهوم نسبتاً جدید بوده و به‌طورکلی با وابستگی و رضایت شغلی متفاوت است. دوم اینکه پژوهش‌ها نشان داده است که تعهد سازمانی با پیامدهایی از قبیل رضایت شغلی، حضور، رفتار سازمانی فرا اجتماعی و عملکرد شغلی، رابطه‌ی مثبت و با تمایل به ترک شغل رابطه‌ی منفی دارد. تعهد سازمانی می‌تواند پیامدهای مثبت بسیاری داشته باشد. کارکنانی که دارای تعهد بالا هستند نظم بیشتری در کار خود دارند، مدت بیشتری در سازمان می‌مانند و بیشتر کار می‌کنند (مورهد و گریفین، ۱۳۷۴).
پورتر^[۲۹] در پژوهشی که درباره‌ی عوامل مؤثر بر ترک خدمت انجام داده است، نشان می‌دهد با بررسی تعهد سازمانی با دقت بیشتری می‌توان احتمال استعفا را پیش‌بینی کرد (Porter et al., 1974).
۲-۱۳) طبقه‌بندی تعهد سازمانی
طبقه‌بندی خاصی به‌منظور بررسی تعهد سازمانی ایجادشده است. به‌طورکلی سه بعد تعهد سازمانی در این طبقه‌بندی وجود دارد. در زیر خلاصه‌ای از طبقه‌بندی‌هایی که بیشتر مورداستفاده قرار می‌گیرد ارائه‌شده است: اتزیونی^[۳۰] (۱۹۷۵)، آلن و می‌یر^[۳۱] (۱۹۹۱) و اوریلی و چتمن^[۳۲] (۱۹۸۶). این طبقه‌بندی توسط بایرام^[۳۳] (۲۰۰۵)، گل^[۳۴] (۲۰۰۲)، اکتی و گل^[۳۵] (۲۰۰۳) و بالی^[۳۶] (۲۰۰۰) استناد شده است.
۲-۱۳-۱) طبقه‌بندی اتزیونی
در طبقه‌بندی اتزیونی (۱۹۷۵) تعهد سازمانی در سه بعد اخلاقی، حسابگرانه / ابزاری و تعهد توأم بااحساس بیگانگی موردبررسی قرارگرفته است. طبقه‌بندی اتزیونی در برخی از مطالعات مورداستفاده قرارگرفته است (Jernigan III, Beggs & Kohut, 2002; Penley & Gould, 1988). این طبقه‌بندی بر اساس یک مدل خطی / زنجیری است. تعهد اخلاقی در نقطه‌ی مثبت قرار می‌گیرد؛ تعهد توأم بااحساس بیگانگی در نقطه‌ی منفی قرار می‌گیرد و تعهد حسابگرانه / ابزاری در نقطه‌ی وسط یا بی‌طرفانه قرار می‌گیرد. اگر یک کارمند احساس خود را تحت‌فشار سازمانی و ادراکات خود را در تضاد با اهداف سازمانی ببیند تعهد توأم بااحساس بیگانگی رخ‌داده است. به‌عنوان یک کارمند که محرکه‌هایش ارضا شده او احساس تعهد حسابگرانه / ابزاری در سازمان دارد. در مورد تعهد اخلاقی، کارمند استانداردها و ارزش‌های سازمان را درونی می‌کند (Balay, 2000).
۲-۱۳-۲) طبقه‌بندی آلن و می‌یر
در طبقه‌بندی آلن و می‌یر (۱۹۹۱) نیز ابعاد تعهد سازمانی سه مورد هستند: تعهد عاطفی، مستمر و هنجاری. آلن و می‌یر تعهد سازمانی را به‌عنوان یک وضعیت روحی روانی (روان‌شناختی) که منعکس‌کننده‌ی خواسته‌ها، نیازها و تعهدات کارکنان است توصیف کردند. تعهد عاطفی به‌عنوان وابستگی عاطفی فرد به سازمان و تعیین هویت شدن از طریق آن تعریف می‌شود. آلن و می‌یر تعهد مستمر را صورتی از دل‌بستگی روانی فرد به سازمان دانسته که از ادراک کارمند از چیزهایی که در صورت ترک سازمان از دست می‌دهد، ناشی می‌شود و تعهد هنجاری نشان‌دهنده‌ی یک نوع احساس تکلیف برای ادامه‌ی همکاری با سازمان است. در تعریف آلن و می‌یر، به ترتیب تمایل، نیاز و وظیفه‌ی عاطفی، تداوم و ابعاد تعهد سازمانی است. آلن و می‌یر این ابعاد را به‌عنوان اجزای تعهد سازمانی تصور کردند. آن‌ها استدلال می‌کنند که یک کارمند می‌تواند هر یک از این ابعاد را در درجات مختلف تجربه نماید (Meyer & Allen, 1991).
۲-۱۳-۳) طبقه‌بندی اوریلی و چتمن
در طبقه‌بندی ایجادشده توسط اوریلی و چتمن (۱۹۸۶) تعهد سازمانی در سه سطح انطباق، شناسایی و درونی موردبررسی قرارگرفته است (Balay, 2000; O’Reilly III, 1989). در سطح انطباق، هدف کارکنان رسیدن به پاداش خاص است. در این سطح منافع بالقوه و ضمانت‌های اجرایی، نگرش و رفتار کارکنان در سازمان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در سطح شناسایی، کارکنان ارزش‌های سازمانی را به اشتراک می‌گذارند و ارزش ذاتی پاداش و سازگار باارزش‌های خود را پیدا می‌کنند. در سطح درونی، کارکنان ارزش و هنجارهای سازمانی را به‌عنوان ارزش‌ها و هنجارهای خود می‌پذیرند (O’Reilly III, 1989).
۲-۱۴) انواع تعهد سازمانی
مؤثرترین مدیران در مجموعه‌ای از تعهدات زیر اتفاق‌نظر دارند (رضائیان، ۱۳۷۴):

1. 1. تعهد نسبت به مشتری یا ارباب‌رجوع

1. تعهد نسبت به سازمان

M(r,0)=M₀ , r≤R
M(r₀ , t)=M_e , t>0
که M_eرطوبت تعادلی جسم و M₀ رطوبت اولیه آن می باشند.
حل تحلیلی معادله ۲-۲۰ نیز برای محتوای رطوبتی میانگین دانه های با شکل منظم در تحقیقات مختلفی محاسبه شده است (Crank, 1957; Chapman 1984).

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

زمانی که رطوبت اولیه جسم کمتر از رطوبت بحرانی باشد، آب در داخل جسم هم می تواند به صورت مایع و هم به صورت بخار حرکت کند، زیرا در این مرحله درجه حرارت جسم در حال زیاد شدن و نزدیک شدن به دمای هوای خشک کننده می باشد. نسبت جرم مایع به بخار موجود با توجه به شرایط خشک شدن به خصوص درجه حرارت هوا و میزان رطوبت جسم تغییر می کند (زمردیان ۱۳۸۷). در نتیجه حل دقیق این معادلات میسر نیست.
۲-۷-۱-۱-۱-انواع شکل های دانه ها برای شبیه سازی
برای حل معادله انتشار رطوبتی ابتدا باید شکل خاصی از دانه را متصور شد. که در ادامه انواع حالت های ممکن ارائه می گردد:
الف) صفحه تخت نامحدود^[۶۶]
صفحه تخت نامحدودی با ضخامت ۲s که مقدار رطوبت اولیه آن برابر با M₀ بوده و به صورت یکنواخت در صفحه پخش شده است، در نظر بگیرید. این صفحه تخت از هر دو طرف تحت فرایند خشک کردن قرار گرفته است. شرایط هوای خشک کننده از نظر میزان هوا با درجه حرارت t_a و رطوبت نسبی RH ثابت در نظر گرفته شده است. ویژگی های صفحه تخت هم نیز ثابت فرض می شود. می خواهیم توزیع مقدار رطوبت در طول ضخامت صفحه و کلیه خواص و نیز متوسط مقدار رطوبت را در هر زمان در دوره خشک شدن پیدا کنیم. این مساله را بر اساس تعاریف ریاضی می توان به صورت زیر نشان داد (Brooker et al, 1992).
M=M(x,t) -s≤x≤s (2-21)
که شرایط اولیه و مرزی این معادله عبارتند از:
M(x,0)=M₀ (۲-۲۲)
M(±s)=M_e (۲-۲۳)
که M_eرطوبت تعادلی جسم و D ضریب انتشار رطوبتی جسم می باشد (زمردیان ۱۳۸۷).
این معادله توسط Crank(1957) حل شده است:
(۲-۲۴)
ضریب انتشار جرم D_m را می توان از روی عدد فوریه برای انتقال جرم تعریف نمود:
(۲-۲۵)
ب) کره^[۶۷]
یک کره با شعاع R و مقدار رطوبت اولیه M₀ به طوری که رطوبت درون ماده به صورت یکنواخت توزیع شده باشد در نظر گرفته می شود. این کره با بهره گرفتن از جریان هوای ثابت و درجه حرارت t_a رطوبت نسبی RH تحت فرایند خشک کردن قرار می گیرد. خواص کره ثابت در نظر گرفته می شود. بایستی بتوان توزیع رطوبت در عمق کره و همچنبن متوسط رطوبت در هر زمان خشک شدن را محاسبه کرد. برای دانه کروی دارای تقارن در جهت شعاع و شرایط مرزی و اولیه داده شده حل به شکل زیر خواهد بود: (Brooker et al, 1992)
(۲-۲۶)
(۲-۲۷)
M (r,0) =M (in) , r<R (2-28)
M(r₀,t) =M (eq) , t>0 (2-29)
که A نشان دهنده سطح خارجی، v حجم دانه، D ضریب انتشار رطوبتی و t زمان است (زمردیان، ۱۳۸۷).
ج) استوانه با طول بی نهایت^[۶۸]
در این حالت حل عبارت است از:
(۲-۳۰)
که _nγ ریشه های معادله بسل مرتبه صفر است. که در معادلات بالا MR عبارت است از:
(۲-۳۱)
که X از رابطه ۲-۲۷ بدست می آید (زمردیان، ۱۳۸۷).
د) متوازی السطوح مستطیلی
یک صفحه تخت همگون را با طول ۲l، عرض ۲w و ضخامت ۲s با رطوبت اولیه M₀ که رطوبت درون آن به صورت کامل توزیع شده باشد، در نظر بگیرید. تمام وجوه این جسم متوازی السطوح در معرض جریان هوای ثابت با درجه حرارت t_a و رطوبت نسبی RH قرار دارد. خواص صفحه یاد شده ثابت می ماند.
بر اساس معادله فیک معادله خشک کردن برای جسم فوق الذکر به صورت زیر خواهد بود (زمردیان، ۱۳۸۷):
(۲-۳۲)
M=M(x,y,z,t) -s≤x≤s , -w≤y≤w , -l≤z≤l (2-33)
با در نظر گرفتن شرایط اولیه و شرایط مرزی:
M(x,y,z,o)=M₀ (۲-۳۴)
M(±s)=M(±w)=M(±l)=M_e=constant for t>0 (2-35)
توزیع مقدار رطوبت در عمق یک صفحه مسطح توسط رابطه (۲-۲۴) محاسبه می شود. اگر سمت راست رابطه مذکور را مجموعهP بنامیم، داریم:
MR(x,t)=P (2-36)
به همین ترتیب می توان مجموعه های دیگرQ وR برای عرض، طول و توزیع مقدار رطوبت در آنها را به صورت زیر تعریف نمود:
MR(y,t)=Q (2-37)
MR(z,t)=R (2-38)
برای یک صفحه همگون که در سه جهت دارای مقادیر D_m یکسانی است، حل معادله یک متوازی السطوح با سطح مقطع مستطیل می توان حاصل ضرب سه معادله قبلی به دست آید.
MR(x,y,z,t)=P.Q.R (2-39)
۲-۷-۱-۲- روش تجربی^[۶۹] و نیمه تجربی^[۷۰]
در خیلی از تحقیقات، ساده سازی حل معادله انتشار در مختصات کروی برای خشک شدن دانه ها مورد استفاده قرار گرفته است. به جای تعداد بی نهایت عبارت موجود در معادله ۲-۲۶، فقط اولین عبارت برای محاسبه نرخ خشک شدن مورد استفاده قرار گرفت. در نتیجه معادله نیمه تجربی زیر بدست آمد: (Brooker et al, 1992)
(۲-۴۰)
که معادلات ۲-۴۰ و ۲-۲۶ فقط در t های کوچک نتایج مختلفی خواهند داد. به عبارت دیگر اگر نسبت بی بُعد باشد، اختلاف نسبت رطوبت بدست آمده از دو معادله مذکور کمتر از ۵% می باشد (r₀ شعاع معادل ذره (m)، D ضریب انتشار رطوبتی (m²/s) و t زمان (s) است).

مقدار مولی جریان گاز˓ مایع

خوراک گرم

انتروپی

دما

ترکیب مولی در فازهای گاز و مایع

اختلاف

محیط

فصل اول
پیشگفتار
۱-۱- مقدمه
یکی از مهم‌ترین بخش‌های واحدهای صنعتی، واحد تقطیر می‌باشد. برج‌های عملیات تقطیر یکی از رایج‌‌‌ترین عملیات واحد در صنایع فرآیندی و در عین‌حال، پرخرج‌ترین واحد از نظر میزان مصرف انرژی هستند. این فرایند سهم قابل ملاحظه ای از مصرف انرژی را در صنعت به خود اختصاص داده است . لذا امروزه با توجه به افزایش بی رویه مصرف حامل های انرژی و همین طور قیمت­های جهانی انرژی تلاش برای یافتن راه کارهایی جهت صرفه جویی انرژی در عملیات تقطیر اهمیت دو چندان یافته است .کاهش مصرف انرژی در عملیات تقطیر˓ امروزه در کاهش قیمت تمام شده محصولات نیز می تواند بسیارمؤثر باشد . بنابراین مصرف بهینه انرژی و مقایسه با یک معیار استاندارد و آنالیز و تفسیر انحراف از حالت استاندارد در مراحل امری ضروری است. به همین دلیل ارائه روش های کاهش مصرف انرژی نسبت به معیار استاندارد اهمیت ویژه ای داشته و مورد توجه قرار دارد. برای بهبود راندمان مصرف انرژی در برج‌های تقطیر، ایده‌های زیادی در مراجع مربوطه، موجود است. اصلاح و بهینه سازی برج تقطیر برای بازدهی بهتر انرژی کار بسیار پیچیده ای است]۱[.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

۱-۲- بررسی مصرف انرژی در برج تقطیر
انرژی لازم در یک فرایند تقطیر از طریق جوش آور تأمین می شود. با توجه به قابلیت در دسترس بودن و همین طور اقتصاد فرایند˓ منابع تأمین گرما برای جوش آور عموماً شامل بخارات آب˓ روغن های داغ و یا کوره ها هستند. اجزاء سبک تبخیر شده و به فاز بخار وارد می شوند در حالی که اجزاء سنگین میعان می یابند و از فاز بخار به فاز مایع منتقل می شوند ]۲[.
بخارات داغ در داخل برج به سمت بالا حرکت می کنند و با مایعاتی که به سمت پایین حرکت می کنند در چندین مرحله روی سینی ها تماس پیدا می کنند و در صورت وجود زمان کافی به تعادل می رسند . بخارات در بخش بالاسری که غنی از اجزاء سبک است میعان می یابند . بخشی از این مایعات به برج برگشت داده می شوند و بخشی به عنوان محصول از بالای برج خارج می شود . شکل ( ۱-۱ ) نمای کلی یک برج تقطیر را نشان می دهد ]۲[.
گرمای حاصل از میعان اغلب به هوا یا آب و یا هر دو منتقل می شود وگاهی نیز به عنوان پیش گرمکن جریان خوراک و یا در سایر موارد استفاده می شود. در واقع مقدار این انرژی قابل ملاحظه است و همین امر بازیافت آن را جذاب تر می کند. اما به دلیل سطح دمایی پایین تر آن در مقایسه با دیگر مراحل برج به خصوص جوش آور، امکان استفاده مفید از آن برای گرمایش وجود ندارد . به علاوه بخشی از آن نیز به وسیله تشعشع و جابه جایی از بدنه برج به محیط منتقل می شود ]۲[.

[۲]شکل ۱-۱ نمای کلی یک برج تقطیر
انرژی حرارتی تزریق شده در جوش آور خرج تبخیر مایع غنی از اجزاء سنگین شده و از آن طرف انرژی یاد شده برای تأمین جریان برگشتی خارجی دور ریخته می شود. به هر حال این انرژی را به خاطر دمای پایین چگالنده نسبت به سایر مراحل نمی توان بازیابی کرده و مورد استفاده قرار داد ]۲[.
۱-۳- بیان روش های بهبود راندمان مصرف انرژی در برج تقطیر
تعداد حالات مختلفی برای بررسی وضعیت بهینه سازی انرژی برج در گذشته پیشنهاد شده است که شامل :
– بررسی وضعیت تعداد سینی ها یا سرعت جریان برگشتی
– تعیین سینی خوراک ورودی
– به کار بردن جوش آور و خنک کننده جانبی در طراحی مسائل ترکیبی
– انتگراسیون حرارتی داخلی
یکی ازجدید ترین روش های مورد استفاده برای بهبود راندمان مصرف انرژی انتگراسیون حرارتی داخلی است.
در یک برج تقطیر متعارف˓ دمای بخش جذب پایین تر از بخش دفع است و لذا نمی توان انرژی جوش آور را در چگالنده استفاده کرد. حال اگر بخش جذب دارای فشار قابل ملاحظه تری نسبت به بخش دفع باشد˓ آنگاه می توان در بخش جذب به دمای بالاتری رسیده و انرژی جوش آور را صرفه جویی کرد.
رویکرد دیگری که مطرح است˓ بررسی بهبود راندمان برج با در نظر گرفتن انتگراسیون حرارتی داخلی برج و تأثیر بار حرارتی جوش آور و خنک کننده جانبی بر روی راندمان برج به طور همزمان،که هنوز به درستی به آن پرداخته نشده است. با بهره گرفتن از یک روش مناسب و طراحی جدید می توان به بهترین مقدار بار حرارتی و بهترین مکان برای مبدل جانبی دست یافت که به بهبود راندمان انرژی مصرفی برج کمک می کند. در این پایان نامه این رویکرد جدید مورد بررسی قرار گرفته است]۲[.
۱-۴- ضرورت انجام پژوهش
بهینه سازی از طریق شبیه سازی های سیستماتیک برای کل تنظیمات موجود˓ از لحاظ زمانی و محاسبات احتیاج به زمان طولانی داشته و بسیارسخت و مشکل است همچنین از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. روش متداول بهبود بازده انرژی در برج تقطیر، استفاده از حداقل شرایط ترمودینامیکی ستون ها براساس مدل برج های برگشت پذیر می باشد. در گذشته تعداد بیشماری از مجلات و نشریه ها با بررسی و انجام محاسبات لازم˓ استفاده از برج های برگشت پذیر برای سیستم های دوتایی و اهمیت آن را مورد مطالعه قرار داده اند ]۳ و ۴[.
تنظیمات حداقل شرایط ترمودینامیکی برج برای سیستم های دوتایی در شکل ( ۱-۲ ) نمایش داده شده است. در این نمودار شرایط نیروی محرکه صفر در هر سینی مورد نیاز در یک برج با تعداد سینی های نامحدود در بی نهایت مبدل های جانبی در نظر گرفته شده است. در هر برج خط عملیاتی و خط تعادل همزمان در امتداد کل برج بر هم منطبق خواهد شد. نمودار برج برگشت پذیر، به وسیله ی حل هم زمان معادلات عملیاتی و تعادلی به دست می آید.
در سیستم های چندگانه، صرفاً در جداسازی های محدود وضعیت یک برج برگشت پذیر به دست خواهد آمد ]۱[ .