← Ünite 4
Yöneylem Araştırması

Ünite 4: Ulaştırma Problemleri

Winston (2004) Döngü Örnekleri
Winston, ulaştırma problemlerinde döngü oluşum kurallarını incelemiş ve temel çözümün geçerliliği için döngü içermeyen atama yapılarının önemini vurgulamıştır.
Bazaraa vd. (2010) Temsili Gösterimi
Bazaraa ve arkadaşları, Kuzeybatı köşe yönteminin her aşamada güncel tablonun sol üst köşesine atama yaptığını görselleştirerek yöntemin işleyişini netleştirmiştir.
Kantorovich (1939) Katkısı
Leonid Vitalyevich Kantorovich, atama probleminin ilk matematiksel modelini 'Matematiksel Organizasyon ve Üretim Planlama Yöntemleri' kitabında sunmuştur.
İlk Matematiksel Programlama Sempozyumu
1951 yılında Washington DC'de düzenlenen sempozyumda, Votaw ve Orden tarafından 'Personel Atama Problemi' üzerine bildiri sunulmuştur.

Anahtar Kavramlar

Ulaştırma ProblemiBirden fazla kaynaktan birden fazla varış noktasına ürünlerin en düşük maliyetle dağıtılmasını hedefleyen doğrusal programlama modelidir. Örneğin, üç fabrikadan dört depoya ürün gönderimi.
Dengeli Ulaştırma ProblemiToplam arz miktarının toplam talep miktarına tam olarak eşit olduğu (Σsi = Σdj) problem türüdür. Çözüm yöntemlerinin uygulanabilmesi için temel şarttır.
Kuzeybatı Köşe YöntemiMaliyetleri dikkate almadan, tablonun sol üst köşesinden başlayarak atama yapan bir başlangıç çözüm yöntemidir. Hızlıdır ancak en iyi çözümü garanti etmez.
En Küçük Maliyet YöntemiBirim taşıma maliyetlerini (cij) dikkate alarak, her adımda en ucuz rotaya öncelik veren başlangıç çözüm yöntemidir. Maliyet odaklıdır.
DöngüUlaştırma tablosunda en az dört hücreden oluşan, ardışık hücreleri aynı satır/sütunda bulunan ve temel çözüm koşulunu bozan sıralı bir dizidir.
Sanal MerkezDengesiz ulaştırma problemlerini dengeli hale getirmek için eklenen, gerçekte var olmayan hayali fabrika veya müşteri noktasıdır.
Temel Çözümm + n - 1 adet hücreye atama yapıldığı ve döngü içermeyen uygun çözüm durumudur. Ulaştırma problemlerinde çözümün başlangıç noktasıdır.
Karar Değişkenii. fabrikadan j. müşteriye gönderilecek ürün miktarını (xij) temsil eden değişkendir. Atama problemlerinde 0 veya 1 değerini alır.
Tedarik KısıtıHer bir fabrikanın toplam kapasitesinin, o fabrikadan çıkan ürünlerin toplamına eşit olması gerektiğini belirten matematiksel kısıttır.
Talep KısıtıHer bir müşterinin talebinin, kendisine gelen ürünlerin toplamına eşit olması gerektiğini belirten matematiksel kısıttır.
Birim Taşıma Maliyeti (cij)Bir birim ürünün i kaynağından j varış noktasına taşınmasının maliyetidir. Yöntemlerin seçiminde temel kriterdir.
Sanal MüşteriToplam arzın talepten fazla olduğu durumlarda, dengeyi sağlamak için eklenen, maliyeti 0 olan hayali talep noktasıdır.
Sanal FabrikaToplam talebin arzdan fazla olduğu durumlarda, dengeyi sağlamak için eklenen, maliyeti 0 olan hayali tedarik noktasıdır.
M (Büyük Sayı)Ulaştırma problemlerinde, gönderi yapılması istenmeyen rotalar için maliyet yerine atanan çok büyük bir değerdir.
Optimal ÇözümToplam ulaştırma maliyetini mümkün olan en düşük seviyeye indiren en iyi çözüm sonucudur.
Atama Problemiİşlerin çalışanlara veya makinelerin yerlere birebir atanması gibi, toplam verimliliği en büyükleyen veya maliyeti en küçükleyen özel bir problem türüdür.
Macar AlgoritmasıAtama problemlerinin en iyi çözümünü bulmak için kullanılan, matris ve graf teorisine dayalı özel bir çözüm yöntemidir.
0-1 Tamsayılı ProgramlamaKarar değişkenlerinin sadece 0 (atanmadı) veya 1 (atandı) değerlerini alabildiği, atama problemlerinin temelini oluşturan matematiksel modelleme biçimidir.

Diğer Önemli Bilgiler

Macar Algoritması'nın Gelişimi

D. König ve E. Egervary'nin çalışmalarına dayanan Macar Algoritması, 1955 yılında Harold W. Kuhn tarafından yayımlanmıştır.

J. Munkres'in Uyarlaması

1957 yılında J. Munkres, Macar Algoritması'nı ulaştırma problemlerinin çözümüne uyarlayarak yöntemin kapsamını genişletmiştir.

Havayolu Taşımacılığı Örneği

N. Kaynar (2011), yüksek lisans tezinde havayolu taşımacılığında maliyetlerin düşürülmesi için ulaştırma modellerinin kritik rolünü analiz etmiştir.

THY ve Oligopol Yapı

Geçmişte Türkiye'de havayolu taşımacılığında THY'nin tek hakim güç olması, sektörde oligopol bir piyasa yapısının oluşmasına neden olmuştur.

Dengeli Problem Örneği (195 birim)

Örnek 4.2'de 3 fabrika ve 4 müşterili toplam 195 birimlik arz-talep dengesine sahip bir ulaştırma problemi üzerinden yöntemler test edilmiştir.

Kuzeybatı Köşe Maliyet Sonucu

Örnek 4.2'de Kuzeybatı köşe yöntemi ile yapılan çözümde toplam ulaştırma maliyeti 760 lira olarak hesaplanmıştır.

En Küçük Maliyet Yöntemi Sonucu

Aynı örnek (Örnek 4.3) üzerinde En Küçük Maliyet yöntemi uygulandığında toplam maliyet 735 liraya düşürülmüştür.

Sanal Müşteri Ekleme (Örnek 4.4)

Arzın (195) talepten (175) fazla olduğu durumda, 20 birimlik sanal bir müşteri sütunu eklenerek problem dengelenmiştir.

Sanal Fabrika Ekleme (Örnek 4.5)

Talebin (195) arzdan (165) fazla olduğu durumda, 30 birimlik sanal bir fabrika satırı eklenerek problem dengelenmiştir.

Sınavda Dikkat Et

  • Döngü kurallarını ezberleyin; bir çözümün temel çözüm sayılabilmesi için 'döngü içermemesi' şarttır.
  • Kuzeybatı köşe yöntemi maliyeti önemsemez, sadece sol üstten başlar; sınavda maliyetleri hesaba katıp vakit kaybetmeyin.
  • Sanal merkez ekleme sorularında, arz-talep farkını doğru hesaplayın; farkı yanlış bulmak tüm tabloyu hatalı başlatır.
  • En küçük maliyet yönteminde aynı maliyetli hücreler arasında 'en yüksek atama' yapılabilecek olanı seçmeyi unutmayın.
  • Atama problemleri ile ulaştırma problemlerini karıştırmayın; atama problemleri 0-1 değişkenleri kullanır ve birebir eşleşme gerektirir.
  • Sanal merkezlerin maliyetinin 0 olduğunu unutmayın; maliyet hesaplamalarında bu hücreleri 0 ile çarpın.