Optimally locating facilities with variable characteristics
Değişken özellikleri olan tesisler için eniyi yer seçimi
- Tez No: 286349
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NECATİ ARAS, PROF. DR. İ. KUBAN ALTINEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
Tesis yer seçimi problemleri fabrika, depo, bakkal, alışveriş merkezi gibi tesisleri eniyi yerlere yerleştirmeyi amaçlar. Bu problemler, bir yandan eniyi yerleri bulmaya çalışırken diğer yandan müşterilerden elde edilecek kazancı enbüyüklemeye ya da tesis açmaktan ve müşterilere hizmet etmekten kaynaklanan giderleri enküçüklemeye çalışır. Bu tezde, bir bölüm dışında tesis yer seçimi problemlerinin özel bir ailesini oluşturan rekabetçi tesis yer seçimi problemlerine odaklanıyoruz. Bir rekabetçi tesis yer seçimi probleminde işletmeler, rakiplerin bulunduğu pazara yeni bir tesis açarak girmeye çalışır. Rakiplere ait tesislerin yerleri ve çekicilikleri önceden bilinir. Tüm tesislerin amacı müşteriler için rekabet ederek pazar payını ve kazancı enbüyüklemektir. Rekabetçi tesis yer seçimi problemlerini tepkisel olanlar ve tepkisel olmayanlar olarak iki kümeye ayırmak olanaklıdır. Bu tezde ele alınan üç rekabetçi tesis yer seçimi probleminden ilki ikinci kümenin, diğer ikisi ise birinci kümenin içindedirler.İlk problem için rakibin yeni tesisler açılmasına tepki göstermediği varsayımı altında karışık tamsayılı doğrusal olmayan bir programlama gösterimi geliştirmekte ve üç çözüm yöntemi önermekteyiz: bir Lagrange sezgiseli, Lagrange gevşetmesi kullanan bir dal-sınır algoritması ve doğrusal olmayan programlama gevşetmesi kullanan bir dal-sınır algoritması. Örnek problem verisi üzerinde elde edilen bilgisayısal sonuçlar, bu problemi çözmek için en verimli ve kesin yöntemin doğrusal olmayan programlama gevşetmesi kullanan dal-sınır algoritması olduğunu göstermektedir. İkinci problemimizde rakip firma kendi kazancını enbüyüklemek amacıyla varolan tesislerinin çekiciliklerini değiştirerek tepki göstermektedir. Bu amaçla bir çiftdüzeyli karışık tamsayılı doğrusal olmayan programlama gösterimi önermekteyiz. Bu çiftdüzeyli gösterim eşdeğer bir doğrusal olmayan karışık tamsayı programlama gösterimine dönüştürülmekte ve bir genel eniyileme yaklaşımıyla çözülmektedir. Bu problem için pazara yeni giriş yapan firmanın, rakip firmanın tepkisini yoksaydığı bir senaryoyu göz önünde bulundurmaktayız. Elde edilen bilgisayısal sonuçlar pazara yeni giriş yapan firmanın rakibin tepkisini öngörmesinin bu firmanın kazancını arttırdığına ve rakip firmanın kazancını azaltığına işaret etmektedir. İncelediğimiz son rekabetçi tesis yer seçimi problemi ise rakibin tepkisi üzerindeki önemli bir sınırlamayı kaldırmaktadır. Rakip işletme, pazara yeni giriş yapan işletmenin yeni tesislerinin yerleri ve çekicilikleri belli olduktan sonra varolan tesislerinin çekiciliklerini değiştirerek, yeni tesisler açarak ve/veya varolan tesislerini kapatarak tepki gösterebilmektedir. Geliştirilen çiftdüzeyli karışık tamsayılı doğrusal olmayan programlama gösterimini çözmek için tabu arama ve genel eniyileme yöntemlerini kullanan melez sezgiseller önermekteyiz. Üç değişik melez tabu arama yöntemi geliştirmekteyiz ve bu yöntemlerin başarımlarını karşılaştırmak için yapılan bilgisayısal deneyler üçüncü tabu arama yönteminin en kesin sonuçları verdiğini ve ikinci tabu arama yönteminin ise en verimli yöntem olduğunu göstermektedir.Son olarak tesislerin değişik türlerde kurulabildiği ve müşterilerin tercihlerinin gözetildiği rekabetçi olmayan bir yer seçimi problemi ele alınmaktadır. Bu problemde müşterilerin tesislere, türlerine ve aralarında olan uzaklıklarına bağlı olarak gittikleri varsayılmaktadır. Geliştirilen doğrusal ikili tamsayı programlama gösteriminin çözümü için sonucu bir yerel arama algoritmasıyla iyileştirilen bir Lagrange sezgiseli içeren üç yöntem önermekteyiz. Örnek problem verisine dayanan bilgisayısal sonuçlar üçüncü yöntemin en verimli olduğunu göstermektedir. Ancak elde edilen sonuçların kalitesi üzerinde yapılan istatistiksel bir analiz üç çözüm yöntemi arasında anlamlı bir fark olmadığına işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
Facility location problems aim at optimally locating facilities like plants, warehouses, convenience stores, shopping malls etc. They can have different objectives such as maximizing the profit gained from the customers or minimizing the costs of locating facilities and serving the customers. In this thesis, we mainly focus on competitive facility location problems which constitute a special family. In a competitive facility location problem, a firm or franchise is concerned with installing new facilities to serve customers in a market where existing facilities with known locations and attractiveness levels compete for increasing their market share and profit. We can classify these problems into two groups: those with non-reactive competition and those with reactive competition. Three different types of competitive facility location models are proposed in order to determine the locations and attractiveness levels of the new facilities to maximize the profit in this thesis. The first one belongs to the former class, where the last two models fall into the latter one.We formulate the first one as a mixed-integer nonlinear programming problem and propose three methods for its solution: a Lagrangean heuristic, a branch-and-bound method with Lagrangean relaxation, and a branch-and-bound method with nonlinear programming relaxation. The computational results obtained on a set of problem instances show that the branch-and-bound method using nonlinear programming relaxation is the most efficient and accurate solution method in order to solve the proposed problem. We consider next an extension of this model by relaxing the assumption that the competitor in the market does not react to the opening of new facilities. In other words, the competitor can react by adjusting the attractiveness levels of its existing facilities with the objective of maximizing its own profit. To this end, a bilevel mixed-integer nonlinear programming model is formulated. We transform this bilevel model into an equivalent one-level mixed-integer nonlinear program and solve it by a global optimization method. For this problem, we also consider a scenario in which the new entrant firm ignores the reaction of the competitor. The experimental results indicate that anticipating the competitor's reaction by including this into his optimization problem increases the profit of the new entrant firm, whereas the competitor's profit is decreased. The last competitive facility location model relaxes the limitation about the competitor's reaction: now the competitor can also open new facilities, close existing ones and/or adjust their attractiveness. This also formulates a bilevel mixed-integer nonlinear programming problem which we try to solve by combining tabu search with global optimization algorithms. We develop three different tabu search methods and the computational results on a set of problem instances for comparing the performance of the solution methods show that the third tabu search method is the most accurate one, while the second tabu search method is the most efficient solution procedure.Finally, we consider a different facility location problem which takes the customer preferences into account. The facilities are not necessarily identical and customers visit different types of facilities according to some given probability distribution and the maximum distance which they are willing to travel. We formulate a binary linear programming problem and solve it by three procedures that include a Lagrangean heuristic whose solution is improved further using a local search method. Based on the experimental results carried out on a set of problem instances the third solution method is the most efficient one. However, a statistical analysis on the quality of the solutions states that there is no significant difference between the three solution procedures.
Benzer Tezler
- Metropolitenleşme sürecinde imalat sanayii ve metropoliten şehir ilişkileri
The Relationships between manufacturing industry and metropoliten city in metropolitanization process
MEHMET OCAKÇI
- Time difference of arrival based passive sensing and positioning system integrated into moving platforms
Geliş zamanı farkı yaklaşımlı hareketli platformlara entegre pasif yayın algılama ve konumlandırma sistemi
BURAK AHMET ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET NURİ AKINCI
- Acil tıbbi yardım istasyonlarının yer seçimi ve planlaması
Determining the locations of emergency medical service facilities
ECEM KONAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BERRİN AYTAÇ
YRD. DOÇ. DR. SİBEL ALUMUR ALEV
- Çok boyutlu tesis yerleştirme problemi için hiyerarşik bir model ve çözüm metodu
Başlık çevirisi yok
H.İBRAHİM ERDEM
Doktora
Türkçe
1994
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURAY GÖKÇEN
- GIS-based multi-criteria decision analysis for optimal urban emergency facility planning
Kentsel optimal acil durum tesis planlaması için CBS tabanlı çok kriterli karar analizi
PENJANI HOPKINS NYIMBILI
Doktora
İngilizce
2022
Coğrafyaİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURAN ERDEN