Two approaches for fair resource allocation
Eşitlikçi kaynak dağıtımına iki yaklaşım
- Tez No: 506693
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM KARSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Eşitlikçi bir yaklaşıma sahip olmak, bir çok Yöneylem Araştırması (YA) probleminde, özellikle de kaynak dağıtımı problemlerinde öncelikli hale gelmiş bulunmaktadır. Önerilen çözümlerin kabul edilebilirliği ve uygulanabilirliği açısından kaynakların sistemin elemanları arasında eşit bir dağılıma sahip olması büyük önem taşımaktadır. Pek çok gerçek hayat sisteminde, en verimli çözüm en eşitlikçi çözüm değildir; bu da verimlilik ve eşitlikçilik arasında ödünleşmeye neden olmaktadır. Bu gözlemden yola çıkarak, karar vericilere kaynakların eşitlikçi dağıtımını da göz önünde bulundurarak verimli çözüm bulmaya yardımcı olmak için iki yaklaşım önerilmiştir. İlk yaklaşımda, hem verimlilik hem de eşitlikçilik kaygılarını yansıtabilen Schur-konkav fonksiyonların özel bir alt kümesi olan sıralı ağırlıklandırılmış ortalama (SAO) fonksiyonlarının kullanımı önerilmektedir. SAO fonksiyonunda kullanılacak olan ve karar vericinin tercihlerini yansıtan ağırlıkların önceden bilinmediğini varsayılmıştır. Geniş bir aralıkta değişen ağırlık vektörleri incelenmiş ve bu farklı ağırlık seçimleri için sonuçlar raporlanmıştır. Önerilen yaklaşımın, iş yükü dağıtım problemi ve sırt çantası problemi için kullanımı gösterilmiş ve bu problemlerde verimlilik ve eşitlikçilik arasındaki ödünleşme görselleştirilmiştir. Bazı uygulamalarda ise amaç, karar verici tarafından belirlenen bir referans dağılımdan eşitlik açısından daha tercih edilebilir olan en verimli çözümü bulmaktır. Bu problemler için verimliliği ençoklamayı amaçlayan ve eşitlik kaygılarını bir kısıt vasıtasıyla kontrol eden bir yaklaşım önerilmiştir. İlk yaklaşımda olduğu gibi eşitlik kaygıları SAO fonksiyonu kullanılarak modele yansıtılmıştır. Ancak, elde edilen formülasyon doğrusal olmayan terimler içermektedir. Bu nedenle, doğrusal olmayan kısmın çözümü için sayıma dayalı yaklaşım kullanan, karar vericiyle etkileşimli melez bir algoritma tasarlanmıştır. Bu algoritmanın amacı SAO fonksiyonuna göre referanstan baskın olan verimli bir çözüm bulmaktır. Algoritma, sırt çantası problemlerinde test edilmiş ve başarılı bir performans sergilemiştir.
Özet (Çeviri)
Fairness has become one of the primary concerns in several Operational Research (OR) problems, especially in resource allocation problems. It is crucial to ensure a fair distribution of the resources across the entities so that the proposed solutions will be both applicable and acceptable. In many real-life systems, the most efficient solution will not be the most fair solution, which creates a trade-off between efficiency and fairness. We propose two approaches in order to help the decision makers (DM) to find an efficient solution which take fairness of the distribution of resources into account. First approach we propose is optimizing a specific subset of the set of Schur-concave functions, namely ordered weighted averaging (OWA) functions, which are able to reflect both efficiency and fairness concerns. We do not assume that the weights of the DM to be used in OWA functions are readily available. We explore a wide range of weight vectors and report results for these different choices of weights. We illustrate the approach using a workload allocation problem and a knapsack problem and visualize the trade-off between fairness and efficiency. In some applications, the DM may provide a reference point such that the aim would be finding an efficient solution which is more preferable than this reference in terms of fairness. For such cases we propose a second approach that maximizes efficiency while controlling fairness concerns via a constraint. Similar to the first approach, fairness concerns are reflected using OWA function forms. However, the resulting formulation yields to non-linearity. Thus, a hybrid interactive algorithm is presented that tackles this nonlinearity using an enumerative approach. The algorithm finds an efficient solution which OWA dominates the reference point by interacting with the DM. The algorithm is tested on knapsack problems and shows successful performance.
Benzer Tezler
- Energy efficient resource management in cloud datacenters
Bulut veri merkezlerinde enerji verimli kaynak yönetimi
İLKSEN ÇAĞLAR
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ TURGAY ALTILAR
- Stratejik kalite planlaması
Strategic quality planning
AYNUR ÖZYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BÜLENT DURMUŞOĞLU
- Reinforcement learning based resource allocation for initial disasterresponse
Afetle mucadelede pekistirmeli ogrenme tabanli kaynak yonetimi
ESAT TUNAHAN TUNA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ AKGÜN
- Discrete resource allocation problems: market design and axiomatic mechanism design
Bölünemez kaynakların tahsisi problemi: piyasa tasarımı ve aksiyomsal mekanizma tasarımı
ÖZGÜN EKİCİ
- Gezgin haberleşme sistemleri için yalın zamanlama algoritması
Lean scheduling algorithm for wireless communication
MEHMET İZZET SAĞLAM
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT KARTAL