Ünite 7: Doğrusal Programlama ve Grafik Yöntem — Önemli Kavramlar
Doğrusal Programlama (DP)
Sınırlı kaynakların, belirli bir amacı gerçekleştirmek üzere en uygun şekilde dağıtılmasını sağlayan deterministik bir matematiksel modelleme tekniğidir. Örneğin, bir mobilya atölyesinin elindeki sınırlı ahşap ve işgücüyle karını en üst düzeye çıkaracak masa ve sandalye üretim miktarlarını belirlemesinde kullanılır.
Karar Değişkenleri
Modelde değeri belirlenmek istenen, karar vericinin kontrolünde olan ve amaca ulaşılmasını sağlayan bilinmeyen büyüklüklerdir. Bir fabrikada üretilecek A ve B ürünlerinin miktarlarını gösteren X1 ve X2 değişkenleri buna örnektir.
Amaç Fonksiyonu
Karar değişkenlerinin doğrusal bir kombinasyonu olarak ifade edilen ve optimize edilmek (maksimize veya minimize edilmek) istenen matematiksel denklemdir. Örneğin, Z = 3X1 + 2X2 fonksiyonu, birim karları sırasıyla 3 TL ve 2 TL olan iki üründen elde edilecek toplam karı maksimize etmeyi amaçlar.
Kısıtlar (Koşullar)
İşletmenin elindeki kaynakların (hammadde, işgücü, makine kapasitesi vb.) sınırlılıklarını ve uymak zorunda olduğu yasal veya teknik zorunlulukları gösteren doğrusal eşitlik veya eşitsizliklerdir. Örneğin, haftalık 96 saatlik işgücü sınırını gösteren 4X1 + 5X2 <= 96 ifadesi bir kısıttır.
Negatif Olmama Koşulu
Karar değişkenlerinin gerçek dünya koşullarına uygun olarak sıfırdan küçük değerler alamayacağını belirten matematiksel sınırlamadır. Modelde X1, X2 >= 0 şeklinde gösterilerek üretimin veya kaynak kullanımının negatif olamayacağını garanti altına alır.
Deterministik Model
Modelde yer alan tüm parametrelerin, katsayıların ve kaynak miktarlarının kesin olarak bilindiğini ve zaman içinde değişmediğini varsayan model türüdür. Doğrusal programlama, olasılık barındırmayan deterministik bir araçtır.
Sağ Taraf Sabitleri
Kısıt eşitsizliklerinin sağ tarafında yer alan ve işletmenin sahip olduğu maksimum kaynak miktarını veya karşılanması gereken minimum talebi gösteren sabit değerlerdir. Örneğin, 5X1 + 10X2 <= 1000 kısıtındaki '1000' değeri depolama alanı kapasitesini temsil eden sağ taraf sabitidir.
SponsorluReklam Alanı · 300 × 250
Uygun Çözüm Bölgesi
Modeldeki tüm kısıtları ve negatif olmama koşullarını aynı anda sağlayan noktaların oluşturduğu, grafik üzerinde taralı olarak gösterilen ortak alandır. Optimum çözüm bu bölgenin sınırları veya köşeleri üzerindedir.
Optimum Çözüm
Uygun çözüm bölgesi içerisindeki sonsuz sayıdaki alternatif arasından, amaç fonksiyonunu en iyi (en büyük veya en küçük) yapan karar değişkeni değerleri kümesidir. Örneğin, karı 19 TL ile maksimum yapan X1 = 5 ve X2 = 2 değerleri optimum çözümdür.
Kantitatif Değişken
Sayısal olarak ölçülebilen, miktar ve değer bildiren değişken türüdür. Doğrusal programlama modellerinde sadece bu tür değişkenler kullanılabilir; kalitatif (nitel) değişkenler doğrudan modele dahil edilemez.
Grafik Yöntem
En fazla iki veya üç karar değişkeni içeren doğrusal programlama problemlerinin, iki boyutlu koordinat düzleminde çizilerek görsel yolla çözülmesini sağlayan yöntemdir. Kısıt doğrularının kesişim noktaları üzerinden hızlıca sonuca ulaşılmasını sağlar.
Olursuz Problem (Infeasible)
Modeldeki kısıtların birbiriyle çelişmesi nedeniyle tüm kısıtları aynı anda sağlayan hiçbir ortak noktanın, yani uygun çözüm bölgesinin bulunamaması durumudur. Hatalı veri girişi veya aşırı katı kısıtlar bu duruma yol açar.
Eş-Kar Doğrusu
Amaç fonksiyonuna rastgele kar değerleri verilerek çizilen ve amaç fonksiyonunun artış yönünü belirlemeye yarayan paralel doğrular kümesidir. Grafik yöntemde en son terk edilen köşe noktasını bulmak için kullanılır.
Gereksiz Kısıt
Uygun çözüm bölgesini sınırlandırmayan, yani çizilse dahi çözüm alanının sınırlarında hiçbir değişiklik yapmayan, modelden çıkarıldığında optimum çözümü etkilemeyen kısıtlardır.
SponsorluReklam Alanı · 300 × 250
Duyarlılık Analizi
Model parametrelerinde (birim karlar, kaynak miktarları vb.) meydana gelebilecek değişikliklerin mevcut optimum çözümün geçerliliğini nasıl etkilediğini inceleyen analiz yöntemidir.
Minimizasyon Problemi
Maliyet, süre, fire veya risk gibi işletme tarafından en az düzeye indirilmesi hedeflenen amaç fonksiyonuna sahip doğrusal programlama problemidir. Örneğin, toplam depolama maliyetini en aza indirmeyi hedefleyen modeller bu sınıfa girer.