Şteyner Probleminin Ürün Taşımacılığı Optimizasyonu Kapsamında Bilgisayar Destekli...
Transcript of Şteyner Probleminin Ürün Taşımacılığı Optimizasyonu Kapsamında Bilgisayar Destekli...
ADYC-SEMPOlYUM 2014
03-04 Nisan 2014
• • • • BILDIRILER KITABI
ADIYAMAN ÜNiVERSiTESi YAYlNLARI
YAYlN NO: ll
Adtyaman Üniversitesi Vönetim Kurulu'nun 25.122014 tanh ve 27/39318660-27-5 no'lu
karan ile Adtyaman Üniversitesi No: ll yaym1 olarak bastmlm1şt1r.
Bastm: Adtyaman Üniversitesi Döner Sermaye İşletme Müdürlüğü
Haberleşme Adresi
Adtyaman Üniversitesi Rektörlüğü Tel" 0.416 223 38 00
ISBN No
978-605-60221-9-7
Editör
Doç. Dr. Mustafa COŞKUN
Editör Yardımcıları
Vrd Doç. Dr. Ruhan KARADAG Vrd Doç. Dr. Vasin DOGAN
Bu kitabm bütün haklan Adtyaman Üniversitesi'ne ait olup
(elektronik/d!Jital ortam dahil) herhangi bir şekilde çoğalt!lmast, yaymlanmas1 yasaktir.
Kaynak gösterilerek, almt1 yapiiabiiir.
Tasarım & Dizgi
Araş. Gör. Dr. Serdar SÖNMEZ
Basım Yeri
Gündüz Ofset & Matbaaol!k - Adtyaman
içindekiler Önsöz
Kurullar
Tam Metin Bildiriler
Adıyaman Safvan b. Muattal ve Nemrut Dağı Bağlamında Tarihi Mekanların Dinler Açısından Önemi ve Değeri
ii
MUSTAFA GÜVEN 1 Toplam Kalite Yönetimi Kapsamında EFQM Mükemmellik Modelinin Bir Anaokulunda Uygulanması MURATAYAN 8 Genç Girişimcileri Desteklemede Bir Finansman Tekniği: Melek Yatırımcılar ERKAN PERKTAŞ 30 Besni Halkının Besni Meslek Yüksekokulu ve Öğrencilerine Bakış Açısı Üzerine Ampirik Bir Çalışma AYDIN ÖZDEMİR, MERT ÖZGÜNER 39 Kurumsal Kimlik Algısı ve Örgütsel Bağlılık ilişkisi: Üniversiteler Açısından Bir Analiz MURAT AYAN, MÜCAHiT ÇELİK 60 Devalüasyon Politikaları ve Dış Ticarete Etkisi: Türkiye Örneği İBRAHiM ÇÜTÇÜ 71 Klasik Fizik'ten Modern Fiziğe: Değişen Paradigmanın Epistemik Temeli MUHAMMET İRGAT 80 Şteyner Probleminin Ürün Taşımacılığı Optimizasyonu Kapsamında Bilgisayar Destekli Modellenınesi
SUATAŞKIN 87 Uçucu Küllerin İnşaat Sektöründe Yapı Malzemesi Olarak Değerlendirilmesi KADİR GÜÇLÜER 94 Kapitalizme Yöneltilen Eleştiriler ve Sosyal Çalışma-Kapitalizm ilişkisi İBRAHiM ÇÜTÇÜ, MALİKAT/Ş 101 Güvenliğin Ekonomik Kalkınma Üzerindeki Etkisi MENDERES ALPKUTLU 109 Adıyaman Ağzindan Derleme Sözlüğüne Katkilar BURAK TELLİ, SERDAR BULUT, TÜRKER BARIŞ BULDUK 119 Geçmişten Günümüze Adıyaman Ağzı ve Kültürü Üzerine Yapılan Çalışmalar M. FATİH ALKAY/Ş 131 Gerçek Zamanli Görüntüden Arka Plan Çikarma Yöntemleri HÜSEYiN KUTLU, ERSAN YAZAN 134 Tükenmişlik Sendromunun Esnaflara Etkisi: Gaziantep Gaziler Caddesi Esnafları Üzerinde Bir Uygulama AYDIN ÖZDEMİR, BÜLENT DEMİRAG 139 Seyyahların Gözüyle Adıyaman METİN KOPAR 146 Yenilenebilir Bir Enerji Kaynağı Olarak Organik İçeriği Yüksek Atıklardan Biyogaz Üretim Teknolojisi FATİH TUFANER 156
1
KURULLAR
Onursal Başkan Prof. Dr. M. Talha GÖNÜLLÜ (Rektör)
Düzenleme Kurulu
Prof. Dr. Seyit TEMİR Prof. Dr. Kadir KARKIN Prof. Dr. Murat KOCA Prof. Dr. Turhan KOYUNCU Prof. Dr. Abdullah ARPACI Prof. Dr. Haydar BAGIŞ Prof. Dr. Yasin ÇİÇEK Prof. Dr. Ali AYDIN Doç. Dr. Cumhur KIRILMIŞ Doç. Dr. İbrahim Halil TUGLUK Doç. Dr. Mustafa ÖZDEN Doç. Dr. Murat AYDIN Doç. Dr. Ramazan GÜRBÜZ Doç. Dr. A. Zafer TEL Doç. Dr. Mustafa ÇOŞKUN Doç. Dr. Mustafa ÇEViK Doç. Dr. Nazif ÇALlŞ Doç.Dr. Mehmet KAYGUSUZOGLU
Sekreterya Yrd.Doç. Dr. Cavidan GÜL Yrd . Doç. Dr. Suat AŞKIN Yrd. Doç. Dr. Barış TOPTAŞ Arş Gör. Dr. Serdar SÖNMEZ Öğr. Gör. Ceren Ayşe BAYRAM Öğr. Gör. Erdem HiLAL Uzman Bayhan KARABULUT
Redaksiyon Araş.Gör. Çetin YILDIZ Araş. Gör. Mustafa YILMAZ Araş. Gör. Necla DAG Araş. Gör. M. Sait KIYMAZ
Bilim Kurulu
Prof. Dr. Seyit TEMİR Prof. Dr. Niyazi KAHVECİ Prof. Dr. Ahmet PINARBAŞI Prof. Dr. Kadir KARKIN Prof. Dr. Murat KOCA Prof. Dr. Turhan KOYUNCU Prof. Dr. Sebahattin ARIBAŞ Prof. Dr. Mustafa YILMAZ Prof. Dr. Abdullah ARPACI Prof. Dr. Ali AYDIN Prof. Dr. Haydar BAGIŞ Prof. Dr. Yasin ÇİÇEK Prof. Dr. Fatih DOGANOGLU Prof. Dr. Muammer GÜL Prof. Dr. Manaf MANAFLI Doç. Dr. İbrahim Halil TUGLUK Doç. Dr. A. Zafer TEL Doç. Dr. Ramazan GÜRBÜZ Doç. Dr. Mustafa ÖZDEN Doç. Dr. Cumhur KIRILMIŞ Doç. Dr. Nazif ÇALlŞ Doç. Dr. Erhan AKÇA Doç. Dr. Mustafa ÇOŞKUN Yrd. Doç. Dr. Nazif ÇETİN Yrd. Doç. Dr. Mücahit ÇELİK Yrd. Doç. Dr. Cavidan GÜL Yrd. Doç. Dr. Suat AŞKIN Yrd. Doç. Dr. Salim ÇERÇİ Yrd. Doç. Dr. Yasin DOGAN Yrd. Doç. Dr. Ruhan KARADAG Yrd. Doç. Dr. Barış TOPTAŞ
Bildiri Tam Metni
Şteyner Probleminin Ürün Taşımacılığı Optimizasyonu Kapsamında Bilgisayar Destekli Modellenınesi
Suat AŞKlNı••
1. Adıyaman Üniversitesi i iBF, işletme Bölümü.
Özet: Optimizasyon herhangi bir ürünün/hizmetin en kısa zamanda, en yüksek faydayla ve en az maliyet le üretilmesi veya soyut bir problemde en ideal yöntemin kullanılmasıdır.
Birçok ulusal ve uluslararası taşıma şirketi (DHL, UPS, ARAS, MNG vb.) en az maliyetle, en kısa zamanda ve en kısa yoldan ürünlerini müşterilerine teslim ederken bazı lojistik bilgisayar programlan kullanır. Bu programlarınözünde çalışmada incelenen Şteyner Problemi yatmaktadır.
Yöneylem Araştırması bilim dalının alt ana başlıklarından biri olan şebeke modelleri, dallarla birbir ine bağlanan düğümler şeklindedir ve bu modelierne ile modellenip çözülen çok sayıda durum vard ır.
Bu çalışmada şebeke modellerinin alt başlıklarındanbiri olan En Kısa Yol Uzunluğu içinŞteyner Problemi incelenmektedir.
Anahtar Kelimeler: Optimizasyon, üretim yönetimi, lojistik, şteyner problemi, verimlilik, bilgisayar destekli modelleme ..
Giriş
Takip etmekte zorlandığımız, hatta hızına
yetişemediğimiz enformasyon ve iletişim
teknolojilerindeki olağanüstü gelişim ve değişim, dünyanın da hızlı bir değişim sürecine girmesine sebep olmuştur. Bu süreç içinde küreselleşen
dünyada artan ulusal ve uluslararası rekabet ve bilinçlenen tüketiciler; kurumları, kuruluşları,
işletmeleri ve farklı örgütleri geçen süre içerisinde inovasyonlarıdaha fazla izlemeye zorlamaktadır.
Modern global pazar ortamı ve yoğun rekabet şartlarında, iş letmelerin ve örgütlerin daha fazla kar elde edebilmeleri ve rekabet avantajı
sağlayabilmeleri ıçın ürün ve hizmetlerini rakiplerine göre çok daha hızlı ve en az maliyetle tüketicilerine ulaştırmaları kaçınılmaz olmaktadır.
işletmelerin hizmet ve ürün maliyetini azaltıcı, üretim düzeyini ve kaliteyi yükseltici ve işgücü
veriml iliğini artırıcı faaliyetlerle birlikte müşteri
memnuniyeti gibi etkileri de içeren üretim planlaması ve optimizasyon türleri, hem ulusal hem de uluslararası pazarda tüm sektörler için büyük ölçüde rekabet üstünlüğü sağl amaktadır.
Örgütlerin optimizasyon çalışmaları her alanda
- 87-
olduğu gibi özell ikle askeri alan başta olmak üzere ticari, sınai, sosyal, ve kültürel alanlarda tüm sektörleri etkileyerek güncel hayatta önemini her geçen gün daha da artmaktadır.
Optimizasyon, örgütlerde mevcut bulunan işgücü, zama n, kapita l, süreçler, hammaddeler, kapasite, ekipman gibi kaynakların en verimli ve etkin biçimde kullanılması suretiyle, maliyet enazaltılması, kar ençoklanması, kapasite kullanımının enyükseltilmesi ve verimliliğin
ençoklanması gibi bel irli amaçlara ulaşmayı
sağlayan bir teknoloj i olarak tanımlanmaktadır
(Gass, 2000).
iktisat bilimi kısaca sınırlı kaynakların yönetimi olarak bilinir. işletmeler hem çabuk, hem de uygun kararlar alabilmek için büyük ölçüde sistematik bir yaklaşıma gerek duyarlar (Yılmaz, 1995:1).
Optimizasyon teknolojisinden, karar verme süreçlerini hızlandırmakta ve karar kalitesini yükseltmekte kullanılarak, hayatta karşılaşılan
sorunların gerçek zamanlı, etkin ve doğru
çözümünde faydalanılmaktadır (Winston, 2003).
1 1 ı anı 111 l 11 ı t: 1 'i lt \1 Bi/m 1\.t !tur ı t \ 11 1 ~ 1 >
tesir eder (uzaktan kuantum eylem) (Goswami, 2003: 46).
Sonuç olarak diyebiliriz ki modern fiziğin evren algısı, dinamik, birbirine bağlı, ayrıştırılamayan ve bölünemeyen bir bütünlüktür. Ayrıca bu bütünlük ile onu gözlemleyen kişi arasında da bir birliktelik vardır. işte bu nedenle klasik fiziğe ait, zaman ve uzay tanımı, evrenin birbirinden ayrı yaratılmış
nesnelerden oluştuğu fikri ve bilinen sebep-sonuç ilişkisi gibi kavramlar geçerliliklerini yitirmişlerdir. Modern fizik, klasik fizikteki nesnellik yerine izafiliği, maddeci, materyalist realizm yerine immaterialist ve idealist spiritualizmi koyan yepyeni bir paradigmanın adı olmuştur. Suje-obje düalizmini de ortadan kaldırmış olması yönüyle monist ve fenomenalist bir epistemik temele dayanmaktadır.
Modern fizik, evren ve zaman anlayışında
yaptığı önemli değişikliklerle Tanrı-evren ilişkisinde anlayış tarzımıza yeni açılımlar getirmemiz için olanaklar sunmuştu r. Bu yeni paradigmanın
formülleri sayesinde Big Bang teorisi ortaya konmuş ve tektanncı dinlerin olduğunu
savundukları "başlangıcın" gösterilmesi bu teoriyle mümkün olmuştur. Ayrıca Tanrı'nın, daha önceden birçok kişinin zannettiği gibi; bizim algıladığımız
şekilde bir zaman kavramına tabi olmaması
gerektiği iyice anlaşılmış ve bu, Tanrı-evren
ilişkisinin kurulmasında da yeni açılımları mümkün kılmıştır (Taslaman, 2008: 60).
Gerek Klasik Fizik gerekse Modern Fizik biri makro sistemde diğeri mikro sistemde söz sahibi olan bu iki gerçeklik, kendilerini güvencede hissettikleri özel alanlarına çekilmiş (Planck, 2007: 78) yeni paradigmaların oluşmasını
beklemektedirler.
- 86-
Kaynakça
Alatlı, A. (2001). ikinci Aydınlanma Çağı: Düşünce Devrimi. Ankara Hukuk Fakültesi Dergisi, S, 87-92.
Can, N. {2009). Mekanistik Evren Anlayış ı ya da Hakikatin Bilgisinden Fenomenler Bilimine. Kaygı Dergisi, 13, 101-112.
Capra, F. (1991). Fiziğin Tao'su. Çev., Kaan H. Ökten. istanbul: Arıtan Yayı nevi.
Çüçen, A. {2003) . Bilgi Felsefesi. Bursa: Asa Yayınları .
Goswami, A. (2003). Kendini Bilen Evren. Çev., Yasemin Tokatlı.
istanbul: Ruh ve Madde Yayınla rı.
Gökberk, M . (2008). Felsefe Tarihi. istanbul: Remzi Kitabevi.
Heisenberg, W. (2000). Fizik ve Felsefe. Çev., M . Yılmaz Öner. istanbul: Belge Yayınları .
Kuhn, Thomas S. {1962). The Structure of Scientific Revolutions. Chicago: University of Chicago Press.
Mengüşoğlu, T. {2010). Felsefeye Giriş. Ankara : Remzi Kitabevi.
Newton, 1. (1998). Doğal Felsefenin Matematik ilkeleri. Çev., Aziz Yard ım lı. Eskişeh i r : idea Yayınları.
Özemre, Ahmed Y. (2005). XX. Yüzyılda Fiziğe Yön Verenler. istanbul: Boğaziçi Yayınları.
Planck, M . {2007). Modern Doğa Anlayı şı ve Kuantum Teorisine Giriş . Çev., Yılmaz Öner. istanbul: Belge Yayı n ları.
Ryle, G. {1949). The Concept of Mind. Chicago: The University of Chicago Press.
Skirbekk ve Gilje, N. {2003). Antik Yunan'dan Modern Döneme Felsefe Tarihi. istanbul : Kesit Yayınları.
Taslaman, C. {2008). Modern Bilim Felsefe ve Tanrı . istanbul: istanbul Yayınevi.
Yakıt, i. ve Durak, N. (2002). islam'da Bil im Tarihi . Isparta: Tuğra Matbaası.
Yıldırım , C. (1999). Bilim Tarihi. istanbul: Remzi Kitabevi.
lı/n ılin w ( 111 ı t n11t H Bd m. f... tlı11 \anat ~tlllpo 1/tltll ( ll> l 'Ic 1
Genel olarakoptimizasyon, örgütlerde hedeflenen amacı (en yüksek kar elde etme gibi) maksimum veya minimum yapacak şartları (üretim maliyeti, zaman gibi) bulma işlemi olarak tanımlanmaktadır.
Tüm örgütler, uzun vadede varlıklarını devam ettirebilmek ve kendilerini geliştirebilmek için hem makro hem de mikro çevreleriyle fonksiyonel bir bağ kurmalıdır. Bir örgüt, iç kaynak ve kabiliyetlerini kullanarak dış çevreye uyum sağlamak için çevre koşullarını doğru anlamalıdır.
Stratejik planlama yaklaşımı bu konuda örgütlere temel prensipler sağlamaktadır (Gürer, 2006:91-105).
Strateji uzun vadeli amaçları ve seçimleri kapsarken; planlama, amaçlara ulaşmak için kullanılacak araçların ve yolların belirlenmesini ve neyin nasıl yapılacağının tespitini kapsamaktadır. Dolayısıyla planlama; strateji, politika, yöntem ve · program kavramlarının tamamını içeren bir süreçtir (Eren, 1990:14).
Araştırmanın konusu tüm işletmelere yönelik olmakla birlikte, konunun daha somut bir şekilde anlaşılabilmesi için, araştırmanın yapıldığı bölgenin ağırlıklı olarak tekstil alanında faaliyet göstermesinden dolayı,kısmi olarak, örnekler, tekstil sektöründe üretim yapanişletmelere yönelik verilmiştir.
Tekstil üretimi yapan işletmeler,
hammaddelerini oluşturan pamuk, keten, deri vs. gibi malzemenin üretim amaçlı hangisinden ne kadarının hangi ürün için ne zaman ve nerede kullanılacağına dair sorulara cevap vermelidir. Soruların cevabı ise teknik, ekonomik ve kültürel değişkenierin belirlenmesi ve değerlendirilmesi ile olabilmektedir. Planlamanın bir karar verme süreci olduğu dikkate alınırsa, üretim faktörünün zaman ve mekan değişkenlerine önemli ölçüde bağımlı olduğu görülmektedir. Tek başına bir değişken bile tüm üretim sürecini etkileyebilmektedir. Bu yüzden planlama yapılırken teknik, ekonomik ve kültürel değişkenierin her biri optimizasyonu güçleştirmekte ve buna bağlı olarak da karar verme süreci karmaşık hale gelebilmektedir.
Bu nedenle karar verme sürecinde bir karar modeli oluşturulmalıdır. Karar modeli, seçeneklerin neler olduğunu belirleyen kısıt bağlantıları ndan ve en iyi seçeneğin hangisi olduğunu bulmak için işleme giren amaç fonksiyonundan oluşmaktadır. Kısıtların tamamı ve amaç fonksiyonu doğrusal
fonksiyonlarla ifade edildiğinde bir doğrusal karar modeline örnek teşkil eder. Doğrusal karar
- 88-
modelleri ile ilgi li kavram ve tekn ikler doğrusal programlama konula r ı arasında yer alır.
iki öneml i gelişme doğrusa l modeliere olan ilgiyi artırmıştır. Bunlardan biri, 2. Dünya Savaşı sırasında ortaya çıkan karmaşık askeri lojistik sorunlar; diğeri ise bu yılla rda bilgisayar kavramının ortaya çıkması ve gelişmeye başlamasıdır . Bu durumlar doğrusal programlama yardımıyla modellenmenin hızlanmas ı nı sağlamıştır (Esen, 2008:35).
Doğrusal programlamanın oluşturduğu olumlu etki, birçok alanda karar problemlerinin çözümüne yönelik bir araç olabileceğini ortaya çı ka rmıştır. Bu nedenle doğrusal programlam,optimizasyon yöntemleri arasında en yaygın olarak kullanılan
yöntem o lmuştur .
Doğrusal programlama, işletmelerde:
• Taşıma,
• Üretim ve tahsis,
• işletme l erde görevleri n planlanması ,
• iş makinelerin in yerleşimi,
• Stok kontrolü,
• En iyi ürün karışımı ve faal iyetlerin düzenlenmesi,
• işletmelerin kuruluş yerlerinin tespiti gibi birçok problemin çözümlenmesinde kullanılmaktadı r (Esin, 1988: 25) .
Rus matematikçi Kantorovich, modelierne üzerinde durarak, işletmeleri n önemli birimlerinden bi ri olan üretim plan lamasında en sıklıkla karşılaşılan problemierin çözümünde en iyi sonuçları bulmak ıçın, modern üretim sistemlerinde optimizasyonun gerekli olduğunu
ortaya koymuştur. Fakat Kantorovich'in, üretim sistemlerinin performansının artırımına yönelik tanımlamış olduğu dokuz farklı optimizasyon problemi ve bu problemierin çözümüne yönelik farklı algoritma l arı, uzun yı ll a r batılı bilim adamları tarafından gözardı edilmiştir. (Kantorovich, 1939:366-422).
işletmelerde üretilen ürünlerin veri mli ve düzenli bir şekilde tüketicilere ulaştırılması
gerekmektedir. Bu ise ancak i şletmelerin loj istik ve planlama departma nları tarafından gerçekleşti rilir.
Dağıtım plan laması ile aynı anlamda kullanılan
lojistik kavra mını (Vidal ve Goetschalckx, 1998: 1-18) ele a l mışlar ve bir işletmenin loj isti k bileşenlerini; üretim merkezi (fabrika) sayısı,
müşteriler, sıfı r, bir yada daha fazla dağıtım
kademesi, malzeme ve hammadde tedarikçileri, kullanılmış ürünler ve iade edilen ürünler için konteynır olarak belirlemişlerdir. işletmelerin üretim merkezlerinin çok olması, hem malzeme ve hammadde tedarikçileri, hem de müşteriler
açısından ciddi bir dağıtım ağının oluşturulmasını zorunlu kılmaktadır. işletmenin dağıtım birimi, bir yandan malzeme ve hammadde tedarikini en kestirme yoldan temin ederken, diğer yandan üretmiş olduğu ürünleri en kısa sürede ve en ekonomik koşullarda müşterilerine ulaştırmalıdır.
Bir işletmenin dağıtım planlamasını ilgilendiren en önemli sorular (Vidal ve Goetschalckx, 1998: 1-18) tarafından belirlenmiştir:
• Üretim yapılan ülkedeki müşterilere ürünleri sunmak karlı bir iş midir?
• Hangi ülkede ve hangi fabrikada bu ürün üretilmelidir?
• Bu ürün hangi dağıtım kanallarından ve ulaştırma şekilleri ile dağıtılmalıdır?
• Bu ürün için taktiksel üretim planı nedir, ne kadar stok olmalıdır ve nerede depolanmalıdır?
• Bu ürün için hangi ülkedeki hangi satıcılada
işbirliği yapılmalıdır?
• işletme üretim ve dağıtım ağlarını birleştirmek için hangi şirketlerle işbirliği yapmalıdır?
• Çevre düzenlemeleri ve tanıimiyle ilgili en ekonomik ve en ekolojik çözüm nedir?
Bazı ürünlerin ülke içinde üretilip dağıtımının ülke dışına ihracat yoluyla, bazı ürünlerin ise ülke dışında üretilip dağıtımının ithalat yoluyla yapılması, işletme açısından daha karlı
olabilmektedir. işletmenin taktiksel üretiminin iyi planlanması, ulusal ve uluslararası üretim ve dağıtım ağlarının birleştirilmesi, iç ve dış piyasa stoklarında fazla ürünün kalmasını önleyerek ekonomik çözüm sağlamaktadır.
Şteyner Probleminin İçeriği
Düzlemde verilen noktaların birleştirilerek en kısa yolun bulunmasıdır.(Jarnikve Kössler, 1934) Aslında bu problem, 1934 yılında Jarnik ve Kössler tarafından ortaya atılmış olmakla birlikte, aktif olarak JakobŞteyner bu konu üzerinde çalışmıştır (ivanov, 1991).
Günümüz bilgisayarlarının vermiş olduğu
imkanlar sayesinde iletişim alanında çok hızlı ve büyük bir mesafe alınmıştır. Eğer bu hız orantılı
olarak ulaşım alanında gerçekleşmiş olsaydı,
- 89-
,,, 1 1
muhtemelen birçok kişi Mars'ı arşınlıyor olacaktı.
Günümüzde bilgisayarlar iletişim alanında başta
olmak üzere bilgi elde etme, mühendislik ve araştırma gibi hayatın pek çok alanında kullanılır.
Günümüzde pek çok problemin çözümünde de bilgisayarlardan yardım alınır. Bunlardan biri de, gidilecek yere en kısa zamanda ve en kısa yoldan ulaşılması konusudur.
Bilgisayarlar bu komplike matematik probleminin çözümü için tüm muhtemel yolların
uzunluğunu kıyaslayıp en kısa olanını seçerler. Fakat hiç bir zaman bunu hızlı bir biçimde yapamazlar. Ancak sadece çim tohumu kadar büyüklükte bir beyine sahip olan anlar, bilgisayarların aksine gidecekleri en kısa yolu hiçbir yardımcı araç olmaksızın çok kısa sürede bulabilirler. Çünkü yiyecek arayan anlar, bilgisayarların çözmekte zorlandığı en kısa yolu az zamanda bulma problemini her gün düzenl i olarak çözerler. Arılar her gün çok değişik bölgelerde bulunan çiçekleri ziyaret eder, uçmak için çok fazla enerji kullanır ve bunun için uçuşlarını min imumda tutacak bir rota bulurlar. Bunun için öncelikli olarak çiçeklerin yerlerini keşfederler. Sonra, enerji ve zamandan tasa rruf etmek için en iyi rotada uçmayı hemen öğrenirler. insanların, t rafik akışı, internet bilgisi, yol bilgisayarı gibi faktörlere bağlı teknoloj ik hayatiarına karşın, arıların küçük beyni bu mükemmel kısa yolu bulmak için Şteyner
Problemini nasıl çözer?
Problemin Amacı
Üretim yönetimi, lojistik, yöneylem araştırması gibi disiplinlerin içinde bulunanoptimizasyon konusunun daha rahat bir şekilde aniaşılmasına yönelik bilgisayar destekli modeliernenin uygulanmasıdır.
•
• •
•
•
•
Problemin Kullanıldığı Yerler
Çeşitli amaçlar için (Yol yapımı, Seyahat uzunluğu vs.) şehirlerarası en kısa rotanın
belirlenmesinde (Halaç,1991)
Telefon şebekelerinin planlanmasında,
GSM alıcı ve verici noktalarının
belirlenmesinde,
Doğalgaz boru hattı modellerinde, (Amaç maliyeti minimum kı l acak güzergah tespitidir.)
inşaat projeleri için zaman çizelgelerinin belirlenmesi gibi birçok durum şebeke
modelleri ile çözülmektedir.
Şehirleri birbirine bağlayan tren yollarının
ldn u mm L 11 ( " ( '' B
,·......_
optimizasyonunda kullanılmaktadır.
Resim 1: Şehirleri birbirine bağlayan yollar
Problemin Görüldüğü Yerler
Elektronik Devrelerde
Resim 2: Elektronik devre şeması
Hayvanlarİn ve Bitkilerin Kapladiklarİ Alanlarda
..._.__ ~------··· ... -
Resim 3: Hayvanların ve bitkilerin kapladıkları alanlar
- 90-
)}
Biyolojik Molekül Konfırmasyonunda (Dnk, Rnk)
Resim 4: DNK ve RNK akı
Problemin Modeli
Şteyner Problemi'nin, Adıyaman'a komşu olan illerin, aşamalı olarak bilgisayar destekli modelierne ile sisteme dah il edilmesi suretiyle çözülmesidir.
Problemin Sorusu
Belirlenen S şehri birleştirecek enkısa toplam yol uzunluğunun bulunmasıdır.
Modelin Birinci Aşamasi
Adıyaman, Ka hramanmaraşve Şanlıurfa şehirleri
arasında yapılacak olan hızlı tren rayl arı öyle bir hatoluştu rsun ki, 3 şehri birbirine bağlayan toplam ray uzunluğu en kısa olsun.
Modelin İkinci Aşamasi
Adıyaman, Kahramanmaraş, Şanlıurfa ve Gaziantep şehirleri arasında tren raylarıyla 4 şehribirbirine bağlayan en kısa ray hatlarının
bulunması.
Modelin Üçüncü Aşamasi
Adıyaman, Kahramanmaraş, Şanlıurfa,
Gaziantep ve Malatya şehirleri arasında t ren raylarıyla 5 şehri birbirine bağlayan en kısa ray hatlarının bulunması.
Problemin Çözüm Yöntemi
Fermat (Fermat, 1643) probleminden hareketle "en kısa ağ uzunl uğu" Bilgisayar Destekli
B A \ 1
Modelierne yöntemi kullanı larak Melzeka algoritması ile çözülmesidir.
Birinci Aşamanın Çözümü
Düzlemde üç şehrin baş harfleri olan A,K ve Ş noktaları verilmiştir. Öyle bir O bağlantı noktası bulun ki, bu Onoktasından A, K, Ş noktalarına olan uzunlukların toplamı en az olsun.
TORiÇELLi ÇÖZÜMÜ
A,K, Şüçgeninin bütün açıları 120° den küçüktür.
A •
K e
Şekill: Tariçeili çözümü
Tariçeili çözümünde üçgenin kenar uzunluklarına eş uzunlukta doğrular çizilerek eşkenar üçgenler oluşturulur. Oluşturulan eşkenar üçgenlerin uç noktalarından geçecek şekilde
daireler çizilir. Bu üç dairenin kesişim noktası O noktasıdır. O noktasından K, A ve Ş noktalarına
doğrular çizilir. Toplam uzunluğu en kısa olan ağ oluşmuştur.
- 9 ı -
(ıl>} l ' 1 flt) ı lll/ .. ,,,,/
VAViAN ÇÖZÜMÜ
A'
ş '
ş
S' ..
Şekil 2: Vavian çözümü
K'
Vavian çözümünde üçgenin kenar uzunluklarına eş uzunlukta doğrular çizilerek eşkenar üçgenler oluşturulur. Uç noktalar ŞŞ', AA' ve KK' noktarı
birleştirilir. Böylece A'OŞ' , Ş'OK' ve K'OA' açıları
120° olur.Oiuşturulan ağın toplam uzunluğu en kısadır . Dolayısıyla 3 şehri birbirine bağlarken bir adet yardımcı nokta olmalıdır. Bu nokta ile iki şehri birleştiren tüm açılar 120 olduğu takdi rde 3 şehri birbirine bağlayan toplam yol uzunluğu en kısa
olmaktadır.
ikinci Aşamanin Çözümü
ilk etapta 4 şehri birbi rine bağlamak için akla gelen çözüm, noktaların köşegen oluşturaca k
şekilde birleşti rilmesid i r. Bu çözüm 4 noktanın
dikdörtgen şeklinde birleştirilmesiyle oluşturu l an
ağdan daha kısad ı r. Faka t problemin istenilen çözümü değildir. 4 şehir için de 3 şehirde olduğu gibi açıların 120° olması kuralı uygulanır. Bunu yapabilmek için Melzeka algoritması kullan ıl ır .
Melzeka algoritması sonucunda ise, aşağıdaki iki şekil elde edilir. Görüldüğü üzere nokta sayıs ı 4
olduğunda yardımcı nokta sayısı 2 olmaktadır.
Şekil 3: Düzlemde Verilen 4 Noktanın Melzeka
Algoritması ile Birleştirilmesi
Üçüncü Aşamanin Çözümü
Birinci aşamada 3 şehir için 1 yardımcı bağlantı noktası olurken, 4 şehir için 2 yardımcı bağlantı
noktası S şehir olduğunda ise 3 bağlantı noktası gerekmektedir. Nokta sayısı n olursayardımcı
bağlantı nokta sayısı matematiksel olarak (n-2) olarak genellenebilir.Görüldüğü gibi S nokta için en
kısa toplam uzunluğu oluşturan 4 farklı durum söz konusudur. Bu şeçeneklerin fazla olması dezavantaj gibi gorunse de aslında avantajdır. Çünkü problemin amacı olarak tanımlanan toplam en kısa yolun oluşturulması için, bölgenin coğrafi yapısının olduğu hesaba katılırsa, bu seçeneklerden en uygun olanı alınarak optimizasyon içerisinde ikinci
bir optimizasyon gerçekleştirilmiş olur.
- 92-
Şekil4: Düzlemde Verilen S Noktanın Mezleka
Algoritması ile Çözümü
Sonuç edilmiş olacaktır.
Yapılan araştırmanın, genel olarak devlet ve işletme politikalarının taşıma problemleri ile ilgili amaç ve hedefleri doğrultusunda fayda sağlayacağı planlanmıştır. Bu yüzden lojistik konuları arasında yer alan "Ürün taşımacılığı" üzerinde durulmuştur. işletmeler, ürettikleri ürünleri en az taşıma maliyetiyle toptancı, bayi, distribütörlerine ulaştırmak isterler. Bu yüzden varılacak olan noktalara ulaşmak için kat edilen toplam yol uzunluğunun, en kısa olması gerekir. Noktalar arasındaki en kısa yolun bulunması ise ŞteynerProblemi'nin modellenmesi ve algoritmasının oluşturulması sayesinde bulunmuştur. Bilgisayar destekli modelierne yöntemi kullanılarak optimizasyon konusu Şteyner Problemi ile daha basit bir şekilde açıklanmıştır.
Konuyla ilgili yapılan araştırma sonuçlarına
göre, ülkemizde yapılmış olan karayolları optimallik arz etmemektedir. Bu kategoriye demiryolları da dahildir.
Yeni ge li şmekte olan Adıyaman ili için de bu durumdan olumlu söz etmek doğru olmaz. Bununla birlikte alt ve üst yapısı henüz tamamlanmamış olan Adıyaman ili için, bahsi geçen modelin uygulanmasın ınçok büyük faydalar sağlayacağı da bir gerçektir. Komşu illerle kurulacak olan tren yollarında (son zamanlarda hızlı tren) Şteyner
problemi esas a lınarak uygulanabilir.
Araştırmada öngörülen beş ilin (Adıyaman,
Kahraman Maraş, Şanlı Urfa, Gazi Antep ve Malatya) hızlı tren yolları ile birleştirilmesi için bu şehirleri içerısıne alan dairenin içerisinde bulunacak üç yardımc ı bağlantı noktası da, bu şehirlerin kesiştiği ortak kullanım alanı olacaktır.
ŞteynerProblemi'nin hayata geçirilmesi ile toplam yol uzunluğunun en aza indirgenmesi gerçekleşmiş olacaktır. Bu da daha az malzeme kullanımı, daha az iş gücü, daha az zaman demektir.
Modelin Sağlayacaği Faydalar
• Adıyaman ilinde bulunan işletmeler, ürettikleri ürünlerini minimum taşıma maliyeti ile komşu iliere ulaştıracaklardır. Böylece ürünün birim maliyeti düşmüş olacaktır.
• Şehirlerarası yolculuk yapan yolcular gitmek istedikleri şehre daha az zamanda gideceklerdir.
• Şteyner uygulaması ile daha az mesafe kat
- 93-
• Trenlerin amortisman payı düşecektir.
• Enerji sağlanmış olacaktır.
• Yeni bir dağıtım kana lı açılmış olacaktı r.
• Milli ekonomiye, işletmelere ve müşterilere
katkı sağlanmak suretiyle ilgi li kişi ve kurumların verimlilikleri artmış olacaktır.
• Sonuç olarak ıyı bir hizmet üretimi gerçekleşmiş olacaktır.
KAYNAKLAR
Eren, E. (1990) işletmele rde stratejik planlama ve yönetim. istanbul: istanbul Üniversitesi işletme Fakü ltesi, s. 14
Esen, Ö. (2008) Uygulamalı Yöneylem Araştırması, Yöneticiler için Bilgisayar Destekli Karar Modelleri. istanbul: Çağlayan, s.35
Fermat P. (1643), Ed. H.Tannery, ed., Oeuvres, vol. 1, Paris 1891, Supplement: Paris 1922, cc. 153
Gass, S.l. (2000), Making Decisions with Precision, Business Week,October 30. (http:/ /www. bu s inessweek. com/arch ives/2000/b3705139. arc.htm ?campaign _id=search#B3 705139)
GOrer, H. (2006) "Stratejik Planlamanın Temelleri ve TOrk Kamu Yönetiminde Uygulamasına Yönelik Öneriler", Sayıştay Dergisi, 63:91-105.
Halaç O. (1991), Kantitatif Karar Verme Teknikleri,Evrim Dağıtım, 183.
ivanov A.,Tujili n A. (1991) "Düzlemde veya düzlemde minimum ağiarda Şteyner Problemi", Matematik Bildiri Kitabı, Cilt 182 No 12, s. 1813-1844.
Jarnfk, V.,Kössler O. (1934),0 minimalnichgrafechobsahujfdch n danychbodu, Cas, Pestavani Mat.(Essen) T. 63: 223-235.
Kantorovich, LV. (1939), "Mathematical Methods in the Organization and Planning of Production", Publication House of the Leningrad State University, Leningrad, U.S.S.R., 68.
Vidal C.,Goetschalkckx, M. (1998), "Strategic productiondistributionmodels: A criticalreviewwithemphasis on global supplychainmodels", EuropeanJournal of OperationaiResearch, Vol. 98, s. 1-18.
Yılmaz, Z. (1995), Sayısa l Yöntemler, Uludağ Üniversitesi, B ursa. http:/ /www1.ga n tep. edu. tr ;-b id b/ ofis ya rd i mc i/ excel /e_bicim.htm 06.06.2003