Optimum finance-based scheduling
Finans tabanlı iş programlama üzerine bir model önerisi
- Tez No: 917549
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ATİLLA DAMCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Yapı Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Bir inşaat projesinin planlanan zamanda ve bütçede tamamlanması karşısında yüklenici inşaat firmalarının karşılaştığı en kritik sorunlardan biri finansal sorunlardır. Bu finansal sorunlar yüklenici firmaların başarısızlığında yaygın bir rol oynamaktadır. Özellikle işveren tarafından hakediş ödemelerinde sıklıkla uygulanan nakit teminat kesintisi ve ödemelerin yapılması gereken tarihten daha geç yapılması gibi uygulamalar yüklenici inşaat firmalarının nakit akışlarında dengesizliklere sebep olmaktadır. Yüklenici inşaat firmalarının gelirlerinin önemli bir kısmının bu hakedişlere bağlı olduğu dikkate alınırsa, işveren tarafından dayatılan bu uygulamaların yüklenicilerin nakit temini açısından sorun oluşturduğu kesindir. Bu sebeple, yüklenici inşaat firmaları nakit akışlarındaki dengesizlikleri önlemek için işveren harici üçüncü kaynaklardan finansman elde etmek zorundadır. Dış kaynaklardan (bankalar, fonlar ve çeşitli finansman kuruluşları) elde edilen bu finansman ise beraberinde faiz ödemesini getirmektedir. Dış kaynaklar kullanılarak elde edilen finansman karşılığında elde edilen finansman için ödenen faiz miktarı ise yüklenicinin finansman maliyetini oluşturmaktadır. Finansman maliyeti yüksek olan yüklenicilerin karlılığı azalmaktadır. Aynı zamanda, yüklenici firma nakit akışlarını oluşturma aşamasında ödünç alınan finansmanı, bu finansmanın geri ödenmesini ve faiz ödemesini dikkate almak zorundadır. Özellikle inşaat projelerinin erken zamanlarında, şantiye kurulumu ve malzeme temini gibi aktivitelerin yoğun olması dolayısıyla oluşabilecek negatif nakit akışının engellenebilmesi için efektif bir iş program hazırlanması şarttır. Bir yüklenici inşaat firmasının nakit akış diyagramlarını oluştururken sadece projenin doğası gereği oluşacak maliyetleri ve hakediş gelirlerini değil, aynı zamanda ek finansman elde edilecek gelir ve katlanılacak giderleri de hesaplamalarında dikkate alması gerekmektedir. Nakit akışları ve iş programları hazırlanırken finansal parametrelerin dikkate alınması finans-tabanlı iş program hazırlama teknikleri geliştirilene kadar literatürde yer alan çoğu yayında ihmal edilmiştir. İlk denemelerden itibaren günümüze kadar birçok araştırmacı finans-tabanlı iş programı hazırlama problemi üzerine çeşitli modeller geliştirmiştir. Mevcut modeller konu hakkında birçok probleme çözüm sunmuş olmakla beraber bazı önemli hususları dikkate almamıştır. Bu çalışma kapsamında yapılan literatür taraması sonucunda finans-tabanlı iş program hazırlama modellerini geliştiren araştırmacıların sıklıkla aktivitelerin başlangıç zamanlarını öteleyerek finansman maliyetini azaltmaya çalıştığı anlaşılmıştır. Kaynak dengeleme tekniklerine benzer bir şekilde, aktivitelerin erken başlama zamanları toplam bolluk sınırları içerisinde kaydırılarak ek nakit ihtiyacının miktarı ve zamanlaması değişmektedir. Bu değişimin ise finansman maliyetini minimize edecek yönde olması hedeflenmiştir. Ancak, mevcut literatürde bulunan yayınlar aktivite bolluklarının kullanılmasının nasıl sonuçlara yol açabileceğine dair ek bir araştırma sunmamışlardır. İlk olarak, aktivitelerinin başlangıç zamanları farklı fakat aynı minimum finansman maliyetini sunan birden fazla iş programının oluşabilme ihtimali göz ardı edilmiştir. Yüklenici firma farklı iş programlarından hangisinin uygulanacağına karar vermek zorundadır. Buna ek olarak, yükleniciler aktivitelerin başlangıç zamanlarını değiştirilirken bolluk kullanmanın nihai oluşacak iş programını“kritik”hale getirebileceğinin farkında olmalıdırlar. Çünkü kritik hale gelen iş programlarının uygulanması projenin zamanında tamamlanmasını engelleyebilmektedir. Çoğu mevcut finans-tabanlı iş programı hazırlama modellerinin ihmal ettiği bir başka husus ise kaynak yönetimi tekniklerinin kullanımıdır. Bazı modeller efektif kaynak yönetimi için kullanılması önerilen bazı parametreleri ve teknikleri dahil etseler bile, özellikle kaynak dengelemesi konusunda eksiklikler bulunmaktadır. Mevcut çalışmaların hiçbiri kaynak dengeleme amacıyla oluşturulmuş dokuz farklı amaç fonksiyonunu dikkate almamıştır. Her amaç fonksiyonu farklı kaynak kullanım diyagramlarını en uygun sonuç olarak tavsiye edeceği için bu dokuz farklı amaç fonksiyonunun her biri dikkate alınmalıdır. Bu çalışma kapsamında tespit edilen son problem ise literatürde yer alan mevcut çalışmaların çoğunda sadece bir adet finansman alternatifinin kullanılmasıdır. İnşaat sektöründe yer alan firmaların portföylerini yönetmek için çeşitli sayıda finansman alternatifi kullandığı göz önünde bulundurulduğunda, birden fazla finansman alternatifinin kullanımının şart olduğu tespit edilmiştir. Buna ek olarak, yükleniciler tarafından kullanılmayan fakat kullanımının finansman maliyetinin azaltılmasında fayda sağlayacağı düşünülen çeşitli alternatifler değerlendirilmelidir. Yukarıda bahsedilen eksikliklerin giderilmesi ve mevcut modellerin geliştirilmesi için bu çalışma kapsamında yüklenici inşaat firmalarının kullanımı için üç adet model önerilmiştir. Birinci model kapsamında, iki aşamalı bir optimizasyon modeli kurulmaktadır. İlk modelin ilk aşamasında, aktivitelerin başlangıç zamanları bolluk değerleri sınırında değiştirilerek ve üç adet finansman alternatifi kullanılarak finansman maliyeti minimize edilmektedir. İkinci aşamada ise minimum finansman maliyetini sağlayan iş programlarından birinin en uygun iş programı olarak seçmek amacıyla bolluk kullanım maliyetleri hesaplanmakta ve yüklenici tarafından kullanılacak iş takviminin seçimi yapılmaktadır. Bu iş programı ise en düşük miktarda finansman maliyetinin sağlayan iş takvimlerinin içindeki en düşük bolluk kullanım maliyetine sahip olan iş programı olarak belirlenmektedir. İkinci model kapsamında, ikinci bir optimizasyon modeli en uygun iş programının belirlenmesi için geliştirilmiştir. Geliştirilen model yüklenicinin önceliğine göre ya en düşük kaynak dalgalanmasını temin eden iş programlarının arasından en düşük finansman maliyetini sunan iş programını seçmekte, ya da en düşük finansman maliyetini temin eden iş programlarının arasından en düşük kaynak dalgalanmasını sunan iş programını seçmektedir. Eğer yüklenicinin önceliği finansman maliyetinin minimize edilmesi ise ilk aşama seçilmeli, tersi durumda ise ikinci aşama takip edilmelidir. Geliştirilen model iki durum için de uygun iş programını seçebilmektedir. Sunulan modelin mevcut modellerden bir diğer farkı ise kaynak dengeleme için dokuz farklı amaç fonksiyonunu hesaplamalara dahil etmesidir. Böylece, sadece bir amacı değil birden fazla amacı dikkate alarak kaynak dalgalanmalarının azaltıldığı iş programı belirlenebilmektedir. Bu tez kapsamında geliştirilen son modelde ise dört farklı finansman alternatifinin (kredi marjı, kısa vadeli krediler, uzun vadeli krediler ve balon kredisi) yanı sıra ön-yükleme yöntemi ile yüklenicinin sunduğu teklif dengesiz hale getirilerek yüklenicinin finansman maliyetinin azaltılması amaçlanmıştır. Bu tez kapsamında geliştirilen bu üç modelin nasıl uygulandığını ve etkinliğini göstermek için her bir model örnekler üzerinde uygulanmıştır. Örneklerin sonuçları incelendiğinde, bir inşaat yüklenicisi karşılaştığı probleme ve öncelik verdiği parametreleri dikkate alarak üç modelden herhangi birini kullanabileceği ve birçok iş programı alternatifi arasından uygun olanı seçilebileceği görülmüştür. Uygun iş programının seçiminin yanı sıra, önerilen modellerin kullanıcılarının finansal girdi ve çıktılarını da temin edilebileceği örnekler üzerinden kanıtlanmıştır. Yükleniciler bu programları kullanarak hangi finansman alternatifini ne zaman kullanabileceğini ve bu alternatifi kullanarak ne miktarda finansman elde edebileceğini görebilmektedir. Bunun yanı sıra, her bir modelin kullanımı sonucunda edinilen finansmanın anaparasının ve faiz ödemesinin ne zaman ve ne miktarda olacağı da belirlenebilmiştir. Elde edilen bu finansman programları yüklenicilerin nakit akışlarını hesaplarken tutarlı kararlar verebilmelerine olanak sağlamaktadır. Ancak, bu tez kapsamında geliştirilen modellerin faydalarının yanı sıra bazı kısıtları da bulunmaktadır. İlk olarak, bu modeller sadece yüklenicinin portföyünde bir adet proje olduğu kabulünü yapmaktadır. İkinci olarak, geliştirilen üç model deterministik yöntemler ile maliyet tahminleri yapmaktadır. Üçüncü olarak, bu üç modelden hiçbiri zaman maliyet ödünleşimi tekniklerini dahil etmemiştir. Son olarak ise mevcut literatürde yer alan modellerin hepsinden daha fazla finansman alternatifi dikkate alınmış olsa dahi inşaat sektöründe faaliyet gösteren firmaların kullanabileceği diğer finansman alternatifleri modellere dahil edilmemiştir. Bu kısıtlar göz önünde bulundurulduğunda, gelecek çalışmalarda yukarıda bahsedilen model kısıtları dikkate alınabilir.
Özet (Çeviri)
Financial issues are among the most common causes of business failure in the construction industry. Hence, construction contractors must acknowledge the financial parameters in the project's planning phase. However, the schedulers mostly neglected integrating work scheduling and finance management until finance-based scheduling methods were introduced. Although several researchers developed models to provide solutions for finance-based scheduling problems, they neglected essential issues that must be visited. Some of these researchers used the activities' total floats to shift the activities' start times to minimize the contractor's financing cost. However, they never considered that there could be more than one work schedule to provide the minimum financing cost. Also, except for a few of them, they never indicated that using the total floats of the activities may cause more critical work schedules. Moreover, the studies in finance-based scheduling literature involved parameters and used techniques for resource-leveling. Still, none considered the fact that there are nine different resource-leveling objective functions widely used to obtain smoother resource histograms. Lastly, most of the researchers in the finance-based scheduling literature use only the line of credit as the sole financing alternative. A few researchers considered other financing alternatives, such as short-term loans and long-term loans, but they neglected the use of more financing alternatives to minimize the financing cost of the contractor. In this study, three different models are proposed to fill the gaps mentioned above. Using the first model ensures the selection of one schedule among multiple schedules with the minimum financing cost by calculating the float consumption cost and selecting the schedule with the minimum float consumption cost. In the first proposed model, a line of credit and short-term and long-term loans are used as the financing alternatives. Line of credit, short-term loans, and long-term loans are the financing alternatives to minimize the contractor's financing cost in the second proposed model of this study, which is similar to the first model. Besides, using the second model enables contractors to select the optimal work schedule by considering their priorities. If the contractor gives more importance to minimizing the financing cost of the project than the minimization of resource fluctuations, the contractor can obtain the work schedule with the minimum resource fluctuations among the schedules with the minimum financing cost by using the second proposed model of this study. On the contrary, if the contractor prioritizes the minimization of the resource fluctuations rather than the minimization of the financing cost, then the reverse of the first process becomes available to the contractor. Nine different resource-leveling objective functions are considered in the scope of the second proposed model to ensure that the selected work schedule provides the smoothest resource histogram possible. In the last proposed model of this study, balloon loans are considered in addition to other financing alternatives used in the first and second proposed models. Also, the contractors can frontload their offers along with the usage of the different financing alternatives, as mentioned earlier, to minimize the financing cost further. The users of all three models can obtain financing schedules that involve the borrowing and repaying time of the funds and the repaying time of the interest payments. The amounts of these financial parameters can also be determined as the outputs of the three proposed models in this study. However, the proposed models in this study have several limitations that can be addressed in future studies. First, none of the three models considered the likelihood of the contractor having many projects in their portfolio. Contractors in the construction sector typically manage multiple projects in their portfolios simultaneously, so improvements to the proposed models are needed to accommodate this aspect. Second, none of the models provided in this study use a stochastic method to forecast the uncertain environment of the construction industry. There is a need for additional research to close this gap. As a third limitation, the presented models do not incorporate any time-cost tradeoff analysis, which may assist contractors in reducing financing costs even more. Future research must take these assessments into account in order to increase the proposed models' performance. Fourth, all three models can incorporate a broader range of financing alternatives employed by contractors in the construction industry that have never been addressed in the present finance-based scheduling literature.
Benzer Tezler
- An approach of constraint-based scheduling for a construction firm
İnşaat firması için kısıt temelli iş programlaması yaklaşımı
ALPER ÇALIŞIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEROL BULKAN
- Hybrid demand forecasting system on glass industry
Cam sektöründe hibrit talep tahmin sistemi
TANER ATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SELÇUK KILIÇ
PROF. DR. BAHAR SENNAROĞLU
- Üretim kaynakları planlaması ve optimize üretim sistemlerinin analizi
Analysis of manufacturing resources planning and optimized production technologd2s
YEŞİM EMANET
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET TANYAŞ
- Üretim kaynakları planlaması (MRP II) ve yan sanayi maliyet analizi ve kontrolü sistemi
Manufacturing resources planning (MRPII) and vendor firms cost analysis and control system
SERKAN SANCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN VEHBİ KOÇ