Üç aşamalı sınav çizelgeleme problemi için karma tamsayılı model önerisi ve genetik algoritma ile çözümü
Mixed integer model proposal for the three-stage exam scheduling problem and its solution with genetic algorithm
Yazar: GÖKHAN YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. KENAN OĞUZHAN ORUÇ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İşletme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: İşletme = Business Administration
Dizin: Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Karma tamsayılı programlama = Mixed integer programming ; Sınav çizelgeleme = Examination scheduling ; Üniversiteler = Universities

Özet:
Üniversitelerde sınav çizelgelerinin oluşturulması akademik birimler (fakülte/bölüm) için önemli ve zor bir süreçtir. Her akademik birimin farklı gereksinimleri ve olanakları bulunmaktadır. Bu nedenle her akademik birimin sınav çizelgeleme problemi farklı özellikler taşımaktadır.
Bu çalışmada, Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi'nde yer alan bölümlerin sınav çizelgeleri oluşturulmuştur. Bölümlerin sınav çizelgelerini oluşturmak için karma tam sayılı doğrusal programlama yöntemi kullanılarak üç ayrı model geliştirilmiştir. Geliştirilen modeller; gün ve zaman dilimi atama, derslik atama ve gözetmen atama modeli şeklindedir.  Bu üç model sıralı bir şekilde çözülmüştür. Gün ve zaman dilimi atama modelinin çözülmesiyle elde edilen sonuçlar derslik atama modelinde, derslik atama modelinin çözülmesiyle elde edilen sonuçlar ise gözetmen atama modelinde parametre olarak kullanılmıştır.
Geliştirilen modeller klasik genetik algoritma kullanılarak çözülmüştür. Böylece fakültede bulunan 12 bölümün 370 sınavına gün, zaman dilimi ve gözetmen ataması yapılmıştır. Son olarak elde edilen bulgular manuel olarak oluşturulan sınav programları ile kıyaslanmıştır.
Model yardımıyla elde edilen sınav programlarında, zaman ve derslik kapasiteleri sırasıyla %61 ve %79 oranında daha etkin kullanılmıştır. Bölümlerin sınavları, sayı, süre ve öğrenci sayısı bakımından günlere daha dengeli bir şekilde dağıtılmıştır. Gözetmenlere sınav ataması yapılırken, sınavların süresi ve öğrenci sayıları göz önünde bulundurularak daha adil bir görev dağılımı yapılmıştır. Ayrıca gözetmenlerin günlük sınav sayısı, sınav süresi ve öğrenci sayılarının tüm sınav dönemi boyunca dengeli olması sağlanmıştır.

Abstract:
Generating exam schedules in universities are an important and difficult process for academic units (faculties/departments). Each academic unit has different needs and sources. Therefore, the exam scheduling problem of each academic unit has different characteristics. 
In this study, the exam schedules of the departments in Suleyman Demirel University, Faculty of Economics, and Administrative Sciences have been generated. In order to generate the exam schedules of the departments, three different models have been developed by using the mixed-integer linear programming method. The models developed are in the form of day and timeslot assignment, classroom assignment, and invigilator assignment model. These three models are solved sequentially. The results obtained by solving the day and timeslot assignment model have been used in the classroom assignment model, and the results obtained by solving the classroom assignment model have been used as parameters in the invigilator assignment model.
The models developed have been solved by using the basic genetic algorithm. Thus, days, timeslots and invigilators have been assigned to 370 exams of 12 departments in the faculty. Finally, the findings have been compared with the exam schedules generated manually.
In the exam schedules obtained with the help of model, time and classroom capacities have been used more effectively by 61% and 79%, respectively. The exams of the departments have been more evenly distributed over the days in terms of exam numbers, exam durations and student numbers. While assigning exams to the invigilators, a fairer distribution of duties have been made, taking exam durations and student numbers into consideration. In addition, it has been ensured that the number of daily exams, exam durations and student numbers assigned to each invigilator were balanced throughout the entire exam period.