Stochastic Lot Sizing Problem with Controllable Processing Times

Stochastic Lot Sizing Problem with Controllable Processing Times
Esra Koca, Bilkent Üniversitesi
Özet
In this study, we consider the stochastic capacitated lot sizing problem with controllable
processing times where processing times can be reduced in return for extra compression cost. We
assume that the compression cost function is a convex function as it may reflect increasing
marginal costs of larger reductions and may be more appropriate when the resource life, energy
consumption or carbon emission are taken into consideration. We consider this problem under
static uncertainty strategy and service level constraints. We first introduce a nonlinear mixed
integer programming formulation of the problem, and use the recent advances in second order
cone programming to strengthen it and then solve by a commercial solver. Our computational
experiments show that taking the processing times as constant may lead to more costly
production plans, and the value of controllable processing times becomes more evident for a
stochastic environment with a limited capacity. Moreover, we observe that controllable
processing times increase the solution flexibility and provide a better solution in every problem
instance, although the largest improvements are obtained when setup costs are high and the
system has medium sized capacities.
Polyhedral Approximations for Copositive Optimization
Gizem Sağol, Koç Üniversitesi
Özet
A matrix is called copositive if its quadratic form is nonnegative for all nonnegative vectors.
Copositive optimization is the minimization (or maximization) of a linear objective function
subject to linear equality constraints over the cone of copositive matrices. A large class of NPhard problems can be exactly reformulated as copositive optimization problems. Furthermore, the
convex cone of copositive matrices can be approximated from the inside and from the outside by
two sequences of nested polyhedral cones. It is an intriguing area since it allows a new
perspective for difficult optimization problems. In this thesis, we focus on the copositive
reformulation of a certain class of NP-hard optimization problems. We study the theoretical
aspects of inner and outer polyhedral approximations for these specific optimization problems.
The first problem class we study is standard quadratic programming problems. We give a
complete description of the instances on which upper and lower bounds are already exact at a
finite level of the hierarchy, and the instances on which upper and lower bounds converge to the
optimal value only in the limit. Next, we analyze the box constrained quadratic optimization
problems (BoxQP). We consider two alternative formulations. We study the sequences of upper
and lower bounds on the optimal value of a (BoxQP) arising from the two hierarchies of inner
and outer polyhedral approximations for both of these formulations. Our main objectives are to
give characterizations of easier instances of NP-hard problems and to shed light on the quality of
approximation resulting from the inner and outer polyhedral approximations.
Two-Echelon Freight Distribution Network Design
Mohammad Saleh Farham, ODTÜ
Özet
City logistics addresses transportation activities in urban areas where various stakeholders are
involved. It aims to coordinate all stakeholders as an integrated logistics system in order to
provide a sustainable transportation within cities. In this study, we investigate urban freight
transportation as the main activity in city logistics. The objective is to provide an efficient freight
transportation system while mitigating negative environmental and social impacts. The efficiency
can be obtained through coordination of all shippers, carriers, customers and administrators for
better understanding of the objectives as well as consolidation of freight into environmental
friendly vehicles. In the two-echelon city logistics system, freight is transported from external
facilities located on city boundaries to distribution centers inside the city called satellites.
Satellites are locations where usually no warehousing activities are allowed and parking options
are limited. At the second level, goods are consolidated and loaded into smaller vehicles to be
distributed to end customers. The problem seeks location of facilities and routing of vehicles at
minimum transportation cost from a strategic planning perspective. We formulate several variants
of the problem incorporating capacitated facilities and vehicles and customer time windows. We
present mixed integer programming formulations of the problems and provide their DantzigWolfe decomposition. Exact algorithms based on cutting planes and column generation are
proposed to solve the problem. We analyze the performance of algorithms by computational
experiments using SCIP optimization suite and provide favorable results.
Designing an Intervention Strategy for Public-Interest Goods: California Electric Vehicle
Market Case
Ece Zeliha Demirci, Bilkent University
Özet
Public-interest goods (health-related products, eco-consumables, energy-efficient appliances,
etc.) have remarkable societal value, so their supply chain is generally subject to a central
authority's intervention. The main goal of the central authority is to design and fund an
intervention scheme so that decisions of the channel are in line with the benefit of society. We
consider a system consisting of a retailer and a central authority with a fixed budget. The central
authority regulates the system by two intervention tools: (i) direct investment, which affects
market demand; and (ii) subsidies, which affect revenue per unit received by the retailer. This
study introduces a model that determines the social welfare maximizing intervention scheme. We
use bilevel programming to model the system and derive some structural properties. Finally, we
conduct a numerical study based on the available electric vehicle market data from California and
illustrate the positive impact of using our joint intervention mechanism in terms of budget and
utility.
Lot Sizing for Spare Parts and Refurbished Cores in a Remanufacturing Environment
Nil Deniz, Özyeğin Üniversitesi
Özet
During the last three decades, environmental degradation around the landfalls has been spreading
in an accelerated fashion and begun to affect human wellbeing. In many countries governments
have been enacting legislations, which require effective implementation of the legal directives
within supply chain processes. In line with this, companies started redesigning their supply chains
by closing their primary chains with secondary loops to recover the end-of-life products.
Furthermore, firms need to consider maximizing the economic value created while minimizing
the environmental degradation.
Within this context, we consider a multi-period, multi-item product recovery environment.Each
period used cores are received in known quantities and graded to determine their level of
quality.There are three recovery options.The cores can be refurbished and brought to as new
condition.They are then sold as good as new products.The cores can also be dismantled to harvest
parts which are sold as spare parts.As the last option, the returned cores can be salvaged at a
negligible price.Demand for refurbished products and spare parts are assumed to be dynamic but
deterministic.
We refer to the classic economic lot sizing problem for dismantling the returned cores for spare
parts with the extension of refurbishing or salvaging them.To provide an effective recovery plan,
we focus on finding the optimal balance between the total set-up and processing costs for
dismantling and refurbishing and inventory holding costs of cores and spare parts.We formulate
this problem as a Mixed Integer Program (MIP).Our purpose is to investigate its Linear
Programming (LP) relaxations and generate alternative formulations.
Development and Analysis of Sustainable Supply Chain Systems
Saeedeh Anvari, Koç Üniversitesi
Özet
Nowadays, sustainability in design and operation of supply chain systems is a very important
factor. A review of literature shows less work is available on sustainable development, especially
on social dimension. Also, a sustainable decision-making methodology in supply chain
management which accounts for environmental, social and economic dimensions simultaneously
is not purposed in most of the previous work.
We propose a methodological approach which conforms to triple bottom line accounting
(economic, environmental and social pillars) for supply chain management problems. It uses
standard model of classical supply chain problem and reformulates it by embedding quantified
environmental and social factors. We applied the method to uncapacitated facility location
problem which led to a Multi Objective MILP model including objectives of minimizing cost,
emission and waste and maximizing social development under all related constraints. The
numerical experiments show that the optimal network configuration changes with new
considerations. The TBL accounting scenario suggests a network with an increase in cost,
increase (reduction) in emissions, reduction (increase) in waste and increase in the social utility.
This method also can help the decision makers to be friendly to environment and society by some
more investigation cost. This extra cost is interpreted to be returned by less cost of removing
effects of discarding environmental and social factors and more profit of good reputation.
The next step of our study will be extending the method with different factors of environmental
and social sustainability and applying it to different supply chain problems.
Production Decision in Sustainable Environment
Ramez Kian, Bilkent Üniversitesi
Özet
My presentation will cover the two of the problems which have been studying in my Ph.D. thesis.
The first one includes the Uncapacitated Lot Sizing Problem with convex Production cost
function. The aim is to minimize total cost including setup, holding and variable production cost
over a finite planning horizon. The difference between this problem and its classic version is the
convexity of the production function which originates from the penalties of environmental
legislation or from the inputs-output relation in production functions such as Cobb-Douglas or
Leontieff. Some structural results including optimality conditions are provided. Then exact
dynamic programming algorithm and several fast heuristic algorithms is provided and compared
with a huge experimental set. The findings about this problem have been published recently in
Kian et al. (2014). In the second one, in addition to the assumptions of the first problem, it is
assumed that the product is perishable and in each period a certain fraction of the on hand
inventory perishes. Different Mixed Integer Nonlinear Programming formulations are provided
together with the performance comparison of several commercial optimization packages. Then,
Second Order Cone Programming with some optimality and valid cuts is employed to solve the
problem using CPLEX. By using a large number of numerical instances, performance of the
different formulations and the effect of different cuts are compared. The results of this problem
have been submitted to be published.
Due Date Quotation in Dynamic Environments with Family Setups
Zehra Düzgit, Boğaziçi Üniversitesi
Özet
This study considers the due date quotation problem in a dynamic single machine environment
with family setups. A due date is to be assigned for new arriving jobs immediately at their arrival.
Two conflicting objectives are to be minimized: average quoted lead time and average tardiness.
A two phase methodology is proposed. The first phase generates a batching configuration for the
families based on expected workload and arrival estimation in an offline and periodic manner,
before observing any job arrivals. In the second phase, due dates are assigned to jobs at the
moment they arrive in an online fashion, based on the outputs of the first phase. For each phase, a
mixed integer programming formulation and a heuristic algorithm are constructed. Simulation
results will be presented in terms of the delivery performance and the competitive power of the
system under stochastic job characteristics for different dispatching policies.
Development of a Novel Multi-Issue Negotiation Mechanism and its Adaptation to New
Product Development
Koray Altun, Gaziantep University
Özet
“Even-Swaps” is a well-known and easy-to-use trade-off methodology providing several useful
features to decision makers. It allows them to find the difference among alternatives in terms of
any issue under consideration. In a typical negotiation environment, allocating these differences
in terms of a bargainable issue can help the negotiators to clarify the agreement area for each
alternative. This allocation can contribute to make bargaining decisions more rationally.
However, this feature could not be used in the original version of the Even-Swaps method
because of its rigid structure trying to reveal only the best alternative. The original Even-Swaps
method also provides several hypothetical questions to decision makers while performing issue
trade-offs. It is believed that the original Even-Swaps method can be improved upon (adapted) by
forwarding the hypothetical questions to counter-side and by developing a modified/flexible
structure considering all bargainable alternatives. With these modifications are successfully
realized, an agent can generate counter-offers and interact with counter-side for bargaining by
means of an appropriate automated negotiation mechanism. This chapter proposes a modified
version of Even-Swaps as a novel multi-issue negotiation mechanism, finding the differences
among alternatives and making use of those differences to assess the value of multi-issue offers.
This study proposes a modified version of Even-Swaps (namely; Modified Even-Swaps) as a
novel multi-issue negotiation mechanism, finding differences among alternatives and making use
of those differences to assess the value of multi-issue offers. How this mechanism contributes to
customer co-creation in new product development (NPD) is also discussed in this study.
Kaynaklarda Yer Alan Çok Kişili Spor Takımlarında Farklı Evrelerde En İyi Takımların
Kurulmasını Sağlayan Karar Modelleri.
Gerçek Budak, Başkent Üniversitesi
Özet
Takım kurma ve oluşturma problemi, servis ve hizmet sektöründe karşılaşılan bir problem
olup bilinirliği son yıllardaki konuyla ilgili bilimsel çalışmalardaki artışla birlikte
yaygınlaşmaktadır. Bu problemde, karar verici takıma hangi bireylerin alınması gerektiğini
belirlemeye çalışmaktadır. Bu takımlar bir spor takımı, üretim sektöründe proje ekipleri, vardiya
ekipler gibi takımlar olabilir.
Bu problem en temelinde bir atama problemi şeklinde görünmesine rağmen bazı
durumlarda karmaşıklığı artmaktadır. Bireysel olmayan sporlarda sezon başında, müsabaka
öncesi ve müsabaka esnasında takımdaki oyuncuların seçilmesi şeklinde bir biriyle etkileşimli
ancak farklı zaman dilimlerinde verilen kararlar yer alır.
Sezon başında takım kurma kararı, takımda yer alacak oyuncuların toplam maliyetlerinin
takımın bütçesi kısıtını aşmayan ve takım antrenörünün takımda yer alacak oyuncular için
belirlediği asgari özellikler kısıtlarını sağlayan, antrenörün stratejisine uygun ağırlıklandırmalara
göre en iyi takımı kurma kararıdır.
Müsabaka öncesi kararlar ise dönemsel bir karardır ve müsabakanın yapılacağı takıma
göre karar verilmesi gerekmektedir. Bu yüzden bu karar oyun teorisi modelleme ile karşı takım
oyuncularının verilerine göre sezon başında kurulmuş takımın kadrosundaki oyuncuların
dizilişlere yerleştirilmesi sağlayan en iyi takımı oluşturma kararıdır.
Müsabaka esnasında verilecek karar ise oyuncuların o müsabakadaki performanslarına
göre yedek oyuncularla değişiklik yapıp yapmaması gerektiğini belirleyen kararlardır. Bu karar
müsabaka esnasında farklı <skor veya zaman> dilimlerinde birçok kez sorgulanması gereken bir
karardır.
Kaynaklarda yer alan çalışmalar bu kararlar ile tekil olarak ilgilenilmektedir. Ancak bu
kararlar arasında etkileşim vardır. Sezon başı verilen karar ile kurulan takım, müsabaka öncesi
oluşturulacak takım kararı için parametre olacaktır. Hâlbuki sezon başı kararında ligde yer alan
diğer takımların stratejileri göz önüne alınmadan verilmiş karardır. Bu tez çalışmasının amacı bu
karar süreçlerinin bütünsel bir çerçevede değerlendirilip karar vericilere alternatif takım
oluşturma seçeneklerini sunan bir karar destek sistemi geliştirmek.
Barınak Yerleşimi ve Tahliye Planlamasında Sistem ve Kullanıcı Faydalarını Uzlaştırma
Vedat Bayram, Bilkent Üniversitesi
Özet
Bir felaket öncesinde ya da sonrasında gerçekleştirilen tahliye esnasında trafik yönetimi ve
insanların tahliye edilecekleri emniyetli bölgeler olan barınakların nereye yerleştirileceği kararı
tahliye planının başarısı için kritik bir önemi haizdir. Literatürdeki modeller insanların tahliye
sırasında yaptıkları seyahat tercihlerini nasıl yaptıkları hakkında iki esas yaklaşım üzerine
kurulmuşlardır: “Kullanıcı Denge” ve “Sistem Eniyi”. Kullanıcı Denge durumunda her kullanıcı
kendi tahliye zamanını en küçüklemeye çalışır. Felaket yönetim merkezinin bakış açısıyla arzu
edilen hedef ise Sistem Eniyi yaklaşımıyla toplam seyahat süresini en küçüklemektir. Kullanıcı
Denge yaklaşımı sürücüleri tatmin ederken sistemdeki toplam tahliye zamanını en
küçüklemeyebilir. Bunun da ötesinde Kullanıcı Denge yaklaşımında sürücülerin tam bilgi sahibi
oldukları, yani bütün alternatif rotalardaki seyahat süresini bildikleri ve istikrarlı olarak kendi
seyahat sürelerini en küçüklemek için doğru karar verdikleri varsayımı vardır. Böyle bir varsayım
bir felaket esnasında yaşanan kargaşa içerisinde geçerli olmayabilir. Bununla birlikte, Sistem
Eniyi yaklaşımında insanlar kullanacakları en kısa rotalardan çok daha uzununa atanabilirler.
İnsanlar tehlikeli bölgeden biran önce uzaklaşmayı amaçladıkları bir felakette, böyle uzun rotaları
kullanmaya istekli olmayabilirler. Sonuç olarak, merkezi otorite tarafından kuvvet kullanarak
uygulanan zorunlu bir tahliyede bile, kendilerine yapılan yönlendirmeye uymayabilirler. Ancak
insanlar, en kısa rotadan bir tolerans sınırı içinde daha uzun olmayan rotaları kullanarak en yakın
barınak noktasına ulaşmayı kabul edebilirler. Biz, tahliye edilecek nüfusu, belirli bir tolerans
sınırı içerisinde, en yakın barınak noktalarına en kısa yolları kullandırarak atayan ve toplam
tahliye zamanını en küçükleyecek şekilde barınakları en uygun noktalara yerleştiren bir model
geliştiriyoruz. Bir yol ayrıtı üzerindeki seyahat süresi bu ayrıt üzerinde bulunan trafik
yoğunluğunun doğrusal olmayan bir fonksiyonu olduğundan, modelimiz bir karışık tamsayılı
doğrusal olmayan programlama modelidir. İkinci seviye konik programlama bazlı çözüm
tekniklerini kullanarak, pratik boyutlu problemleri çözebilecek bir yöntem geliştiriyoruz.
Modelimizi kullanarak, barınak sayılarının ve yerlerinin önemini ve etkinlik ve adil olma
kavramları arasındaki ödünleşimi araştırıyoruz.
Ürün Geliştirme Projelerinin Yönetimi
Serdar Baysan, İTÜ
Özet
Ürün geliştirme projeleri; tekrarlı, değişken ve karmaşık süreçlere sahiptir ve farklı alanlardan
çalışanların uzun süre bir arada tek amaç doğrultusunda çalışmasını gerektirir. Kaynak kısıdı
altında, birden fazla projenin yürütüldüğü ürün geliştirme organizasyonlarında iyileştirme
çalışmalarının odağında “ürün fikrinden, imalata” kadar olan sürenin (ürün geliştirme temin
süresi) düşürülmesi yer alır.
Tezin amacı yalın ilkelere dayalı melez proje kontrol sistemi geliştirerek, ek kaynak kullanımına
gerek kalmadan ürün geliştirme süresinin kısaltmaktır. Yalın ilkeler, değer katmayan faaliyetlerin
ortadan kaldırılmasıyla sistemin geliştirilmesini hedefler. Melez proje kontrol sistemi ise itme ve
çekme yapılarının sağladığı faydaları bir araya getirir. Faaliyet grupları arasında proje
çizelgeleme sezgiseli kullanarak elde edilen sonuca göre itme sistemi çalıştırılırken, gruplar
arasında çekme yapısı kurulur.
Kaynak kısıdı altında ürün geliştirme projelerinin yönetimi konusunda literatür oldukça kısıtlıdır.
Bu çalışma sonucunda literatüre bu alanda katkı sağlanması hedeflenmektedir. Ayrıca uygulama
adımları gerçek endüstriyel uygulamalarla açıklanacaktır. Uygulamalardan birinde Ermetal
(Bürosit) Arge merkezi, diğerinde Arçelik Çamaşır Makinesi Arge merkezi verileri kullanılmıştır.
Mevcut durumda, Ermetal uygulaması tamamlanmıştır ve önerilen yöntemle ürün geliştirme
projelerinin daha az kaynak kullanarak daha kısa sürede tamamlandığı simülasyon modeliyle
gösterilmiştir. Arçelik uygulaması halen devam etmektedir ve tez yazarı yürütücülüğünde
TUBİTAK 1002 programı kapsamında proje olarak da hazırlanmıştır.
Tez kapsamında önerilen özgün yöntem ürün geliştirme organizasyonları tarafından kullanılmak
üzere bir yol haritası haline getirilerek, yaygınlaştırma amacıyla sunulacaktır. Ayrıca yalın
düşünce, proje yönetimi ve ürün geliştirme alanlarının ortaklaştığı yeni bir akademik çalışma
alanı için potansiyel araştırma soruları ortaya çıkarılacaktır.
Tedarik Zinciri Sözleşmeleri Üzerine Davranışsal Deneyler
Ümmühan Akbay, Sabancı Üniversitesi
Özet
Pekçok gelişmiş envanter modelinin yapı taşı olarak kullanılan gazeteci çocuk modeli (GÇM)
basit yapısına rağmen güçlü ve pekçok alana uygulanabilecek bir çözüm sunar. Basit ve anlaşılır
olmasına rağmen, deneysel çalışmalar göstermiştir ki bireyler, yüksek kâr marjında, vermeleri
gerekenden daha az; alçak kâr marjında, vermeleri gerekenden daha çok sipariş vererek kuramsal
beklentiden sistemli olarak sapmaktadır. Bu davranış ikinci bir karar verenin daha eklendiği basit
tedarik zinciri deneylerinde de gözlemlenmiştir. Ayrıca bu deneylerde üretici rolünü üstlenmiş
bireylerin, kuramsal olarak beklenen fiyatlardan çok, daha adil bir kâr dağılımına olanak sağlayan
fiyatları önerdikleri ve bireyler arasındaki etkileşimin her ikisinin de kararlarını etkilediği
görülmüştür.
Bu çalışmada, ürettiği ürünü kendi belirlediği sözleşme parametreleri üzerinden satan bir üretici
ve GÇM ile karşı karşıya olan bir perakendeciden oluşan basit bir senaryo gözönüne alınmıştır.
Bireyler, üretici ya da perakendeci rollerine rastgele atanıp birbirleriyle rastgele eşleştirilmiştir.
İki aşamadan oluşan deneysel çalışmanının ilk aşamasında sözleşme türünün bireylerin kararları
üzerine etkisi, toptan satış fiyatı üzerinden (TSFÜ), geri alıma dayalı (GAD), ve gelir
paylaşımına dayalı (GPD) sözleşmeler karşılaştırılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre
TSFÜ sözleşmenin, GAD ve GPD sözleşmeler kadar verimli olduğu, bireylerin toplam kârı
kuramsal beklentiden daha adil bir şekilde paylaştığı gözlemlenmiştir. İkinci aşamada ise
sözleşme süresi ve önceden belirlenmiş, eşit kâr dağılımı sağlayan bir sözleşmenin varlığının
etkileri analiz edilmiştir. Sonuç olarak sözleşmelerin daha uzun süre etkin kalması ve önceden
belirlenmiş bir sözleşmenin varlığı, perakendeci davranışında anlamlı bir değişime neden
olmazken üreticinin daha agresif davranmasına ve daha yüksek bir kâr yüzdesi elde etmesine yol
açmıştır.
Elektrikli Hibrit Araçların En Ucuz Rotalama Problemi
Okan Arslan, Bilkent Üniversitesi
Özet
Hibrit arabalar, hem elektriği hem de benzini enerji kaynağı olarak kullanan ulaştırmanın doruk
teknolojileridir. Bu tez çalışmasında, elektrikli hibrit arabaların, verilen bir ağda herhangi iki
nokta arasında seyir ederken kendi içindeki enerji planlaması problemi ile ilgilenilmektedir. Bir
ulaştırma ağında, çeşitli noktalarda benzin istasyonları, batarya şarj istasyonları veya batarya
değişim istasyonlarının olması beklenmektedir. Elektrik ve benzin fiyatları arasındaki farktan
ötürü, en kısa yol, her zaman asgari maliyetli yol olmaktan çıkmaktadır. Bu kapsamda bir yol
ağında, verilen iki nokta arasında hibrit arabaların “minimum maliyetli yol hesabı problemi”
tanımlanmakta olup, NP-tam problem kümesine dahil olduğu gösterilmektedir. Ayrıca tamsayı
programlaması ile dinamik programlama tabanlı sezgisel algoritma kullanarak çözüm teknikleri
önerilmektedir.
İki-Aşamalı Stok Kesme Problemleri İçin Genel Yaklaşımlar
Zeynep Sezer, Bahçeşehir Üniversitesi
Özet
Bu sunumda, TÜBİTAK projesi kapsamında yürüttüğüm doktora tezi özetlenecektir. Projenin
amacı, tamsayılı programlama problemlerinin çözümünde sıklıkla kullanılan parçalama
yönteminin birden çok düzeyde uygulanabildiği problem tiplerini incelemek ve bu problemlerin
yapısal özelliklerinin belirlenerek en iyi çözümlerinin bulunması için alternatif yöntemler
önermektir. Tezimde ise bu yöntemler iki-aşamalı stok kesme problemine uygulanacaktır.
Tek boyutlu stok kesme problemi, aynı uzunlukta stok rulolarından en az sayıda kullanarak, farklı
uzunluklarda küçük parçalara ilişkin talebi karşılayan kesme şekillerinin belirlenmesi
problemidir. Ancak, endüstrideki bazı gerçek kesme problemlerinde stok rulolarının ilk aşamada
orta boy parçalara, ikinci aşamada ise talep edilen küçük parçalara kesilmesi gerekmektedir.
Literatürde iki-aşamalı stok kesme problemi olarak bilinen bu problem için Muter v.d. (2013),
genel bir perspektife dayanan eş zamanlı satır-ve-sütun türetme tabanlı bir en iyileme yöntemi
önermiştir. Sunumda, iki-aşamalı stok kesme probleminin matematiksel modeli ortaya konacak
ve bu modelin çözümü için üç farklı yöntem anlatılacaktır.
Önerilen ilk yöntem, hem ana problemin hem de iki-düzeyli parçalama sonrasında oluşan
ücretlendirme alt probleminin doğrusal programlama gevşetmesinin sütun türetme yöntemi ile
çözümüne dayanır. İç içe sütun türetme yöntemi olarak bilinen bu yöntem, iki-düzeyli
parçalanabilir tamsayılı problemlerin çözümü için literatürde bilinen tek yöntemdir. Ancak alt
problemin en iyi tamsayılı çözümünü bulmak, sütun türetmenin dal-ve-sınır yöntemiyle
birleştirilmesini gerektirdiğinden, oldukça karmaşık hale gelmekte ve verimsiz sonuçlar
vermektedir. Bu nedenle, alt problemin çözümünde sütun türetme ve dal-ve-sınır yöntemlerinin
kullanımını gerektirmeyecek alternatif iki yöntem önerilmektedir. Bunlardan ilki, iki-düzeyli
parçalama sonrasında oluşan alt problemin çözümü için iki-aşamalı yöntem fikrini ortaya
koyacak, ikincisi ise sadece tek-düzeyli sütun türetme uygulanarak çözüme ulaşmayı
sağlayacaktır.
Toplam Ekipman Etkinliğinin Önemi ve Ölçülmesi
Volkan Sönmez, Kara Harp Okulu
Özet
Sunumda, Toplam Ekipman Etkinliğinin (TEE) öneminden bahsedilecek ardından ölçülmesi ve
kayıt edilmesi için gerekli sistematik yapının oluşturulması için izlenen yöntemler tartışılacaktır.
Geliştirilen bu sistematik yöntem ile elde edilecek kazanımlardan bahsedildikten sonra TEE’nin
gerçek değerine en yakın biçimde ölçülmesi için izlenmesi gereken adımlar tartışılacaktır.
Yenileyici Yerleştirme Problemi
Barış Yıldız, Bilkent Üniversitesi
Özet
Telekomikasyon ağlarında optik menzil, bir sinyalin bozulmadan iletilebileceği en çok mesafe
olarak tanımlanmaktadır. Yenileyiciler optik menzilin artırılması için kullanılan araçlardır.
Yenileyici yerleştirme problemi, bir optik ağda bütün düğümler arasında iletişimin
sağlanabilmesi için ağa yerleştirilmesi gereken en az sayıdaki yenileyicini hangi düğümlere
yerleştirilmesi gerektiğinin cevabını aramaktadır. Bu çalışmada, yenileyici yerleştirme problemi
ana üs yerleştirme perspektifi ile yeniden ele alınmakta ve söz konusu probleme ağ güvenliği
sorunlarını içeren iki yeni yüz eklenmektedir.
Kısmi güvenlik durumunda, önerilen dizayn
sadece yenileyicilerde meydana gelecek arızalar ve fonksiyon bozukluklarına karşı ağın sorunsuz
olarak çalışmasını sağlamaya çalışırken, tam güvenlik durumunda ağın herhangi bir düğümünde
oluşabilecek problemlere karşı,
yenileyici
sayısının artırılarak ağın sorunsuz olarak
çalışabilmesinin çalışılmaktadır. Problemin tüm üç versiyonu için akım tabanlı kompakt
matematik modeller ve kesi modelleri sunulmuştur. Kesi modelleri kullanılarak etkin bir dal
budak algoritması geliştirilmiş, söz konusu algoritmanın performansını test etmek ve problem
hakkında içgörü kazanmak için gerçekçi ağ modelleri üzerinde kapsamlı hesaplamalı deneyler
gerçekleştirilmiştir.
Alakasız Paralel Makineler Üzerinde Enküçük-Toplam Çizelgeleme Problemleri için Güçlü
Bir Gösterim
Halil Şen, Sabancı Üniversitesi
Özet
Enküçük-toplam – bilhassa termin zamanına yönelik – amaç fonksiyonları olan çizelgeleme
problemleri üzerindeki araştırmalar, üretim süresi en küçüklemesi amacıyla kıyaslandıklarında,
en iyi ihtimalle sınırlı durumdadırlar. Dahası, neredeyse varolan tüm çalışmalar özdeş paralel
makineler üzerine odaklanmış ve pekin çözüm yöntemlerinin çok büyük bir kısmı, sıkı alt sınır
bulmakta yaşanan zorluk sebebiyle, kötü hesaplama başarımlarına sahiptirler. Bu araştırmanın ilk
kısmında, tek makineli toplam ağırlıklandırılmış gecikme (TG) ve toplam ağırlıklandırılmış
erkenlik/gecikme (TEG) problemleri üzerine yaptığımız bir önceki çalışmalarımızdan güç alarak,
alakasız paralel makineler üzerinde TG ve TEG problemleri için yeni bir geçişli gevşetme
geliştirdik. Buradaki temel katkımız, bir karışık tamsayılı doğrusal program olarak formüle
edilmiş olan geçişli gevşetmeyi çözmek üzere etkin hesaplama başarımına sahip bir Benders
ayrıştırma algoritması tasarlamamızdır. Geçişli gevşetmenin eniyi çözümü çok sıkı bir alt sınır
sağlamakta ve dahası işlerin, makinelere yaklaşık-eniyi atamalarını sunmaktadır. Daha
sonrasında, asıl problemimiz için yüksek kaliteye sahip geçişsiz çözümler yaratmak için tek
makineli TG ve TEG problemlerinin çözümlerinde son zamanlarda yaşanan gelişmelerden
faydalandık. Yaklaşımımızın etkinliğini 5 makine ve 200 iş büyüklüğüne kadar örnekler üzerinde
gösterdik.
İkinci kısımda, aynı geçişli gevşetmenin yine alakasız paralel makineler üzerinde ama bu sefer
toplam ağırlıklandırılmış tamamlanma zamanı (TT) problemi için pekin bir gösterim olduğunun
farkına varıp, ispat ettik. Buna ek olarak, TT amaç fonksiyonunun yapısal özelliklerinden
faydalanıp Benders ayrıştırma algoritmamızda önemli hız artışları elde ettik. Sayısal olarak, bu
yaklaşım büyük bir potansiyel barındırmakla birlikte, 8 makine ve 1000 iş büyüklüğüne kadar
örneklerin eniyi çözümlerine saniyeler içerisinde ulaşabilmesinden ötürü, daha karışık işlik
çizelgeleme problemleri için geliştirilen iteratif algoritmaların içerisine bile gömülebilecek
durumdadır.
Rassal Fiyat Ortamında Envanter Yönetimi
Caner Canyakmaz, Koç Üniversitesi
Özet
Fiyat belirsizlikleri üretici ve perakendecilerin baş etmeleri gereken en önemli konulardan biridir.
Özellikle, ham madde için emtia piyasalarına ihtiyaç duyan ya da tedarik veya satışlarını dövizle
yapan işletmeler fiyat risklerine maruz kalmaktadırlar. Literatürde ise çoğu envanter modelinde
satış fiyatları sabit olarak kabul edilmektedir. Fakat örneğin döviz ve menkul kıymet ticareti
yapan toptancı ve perakendecilerin operasyonlarında rassal satış fiyatları önemli bir yer
tutmaktadır.
Bu çalışmada özellikle girdi fiyatlarının yanında satış fiyatlarının da rassal olduğu tek ürünlü ve
çoklu-dönemli bir envanter sistemi incelenmektedir. Modelde alış ve satış fiyatlarını belirleyen,
piyasa fiyatı olarak adlandırdığımız, sürekli-zamanlı ve zamana göre homojen bir Markov
sürecinin varlığı kabul edilmektedir. T birim zamandan oluşan her dönem başında karar verici,
envanter seviyesi ile piyasa fiyatını gözlemleyerek sipariş miktarına karar vermektedir. Müşteri
talebi ise müşteri varış hızının da rassal olduğu ve piyasa fiyatıyla modüle edildiği ikili-stokastik
Poisson süreci (ya da Cox süreci) ile ifade edilmektedir. Dönem içinde her gelen müşteri,
üründen bir tane talep etmekte ve satış fiyatı ise müşterilerin geliş zamanlarındaki rassal piyasa
fiyatlarına kar payı eklenmiş perakende fiyatları olmaktadır. Bu çalışmada, satış dönemi içinde
yeterli stok bulunmadığı anlarda gelen müşterilerle o anki fiyattan anlaşılıp ürünün bir sonraki
dönem başında temin edildiği (backorder) ve de satışın tamamen kaybedildiği (lost-sale) iki ayrı
model ele alınmaktadır. İlk durumda negatif olmayan tüm piyasa fiyatı süreçleri için fiyata
bağımlı hedef-stok envanter politikası en iyi iken, kayıp satış modelinde hedef-stok politikasının
en iyi olması için gerekli şartlar gösterilmiştir. Ek olarak her gelen müşterinin rassal bir miktar
talep ettiği birleşik Poisson modeli de incelenmiştir.