Kaynak dengeleme probleminin optimum veya yakın optimum çözülmesi
Optimum or near-optimum solution of resource leveling problems with spreadsheet application
Yazar: TUĞBA ERZURUM
Danışman: DOÇ. DR. ÖNDER HALİS BETTEMİR
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
İnşaat sektörünün doğası gereği her proje koşul ve kısıtlarıyla kendine özgüdür. Bu durum her projeye özgü çözümler ve planlamalar uygulamayı zorunlu kılmaktadır. Sektörün kompleks etkileşimleri bu zorunluluklar ile birleşince her projeye özgü yapım yönetim ve planlama uygulamaları ortaya çıkmaktadır.  Planlama, ulaşılacak hedefleri belirleyen, bu hedeflerin kısıtlarını ve belirsizliklerini tanımlayan yönlendirme sürecidir. Projeleri doğru bir şekilde yönetmek için planlama gereklidir. Proje yönetim araçlarından biri kaynak dengelemedir.
Kaynak çizelgelerinde gözlemlenen dalgalanmaların işin tamamlanmasında gecikme olmadan asgari düzeye indirilmesi kaynak dengeleme problemi (KDP) olarak adlandırılmaktadır. Kaynak dengeleme işleminin amacı, kaynak kullanım düzeyinin proje takvimi boyunca en az dalgalanmasını sağlamak, proje süresinin belirlenen ilk süreyi aşmayacak şekilde aktiviteleri programlayıp boşta kalan kaynak miktarını asgari düzeyde tutmaktır. Etkin bir kaynak kullanımı ile dalgalanmalar indirgenebilecek ve bu dalgalanmaların oluşturabileceği sorunlar önlenebilecektir.
İnşaat işlerinde müteahhidin amacı mümkün olan en etkin programı hazırlamak ve mevcut kaynakların kullanım verimini maksimize etmektir. Projede kaynakların etkin kullanımını sağlamak, bir bilgisayar programı kullanmadıkça zaman alıcıdır. Hatta bazı durumlarda en uygun iş programını elde etmek müteahhitler için mümkün olamayabilir. Bu çalışmada küçük ve orta ölçekli projelerde en uygun iş programını tüm arama uzayını tarayarak elde eden bir Hesap Cetveli Uygulaması (HCU) geliştirilmiştir. Bu uygulama Ofis yazılımında, VBA (Visual Basic for Applications) programlama dili ile oluşturulmuştur. Literatürden derlenen 28 farklı hipotetik projenin ve 1 tane iki katlı gerçek projenin her birine özgü, optimum çözüme ulaşmak için VB modülü içerisine makro komut ve fonksiyon dizinleri oluşturulmuştur. Oluşturulan bu makro sayesinde önceden el ile arama uzayı hesabı yapılan projelerin arama uzayı hesabının sağlaması yapılmıştır. Ayrıca tüm erteleme seçeneklerini Minimum Moment ölçeği ile analiz ederek KDP'nin optimum sonucuna ulaştıracağı erteleme değerlerini ve bu projeleri çözmek için harcanan hesaplama sürelerini belirlemektedir.
Bu çalışma sonucunda geliştirilen uygulama sayesinde küçük ve orta ölçekli projelerde kaynak dengeleme probleminin tam sonucunu makul hesaplama süresinde elde eden bir Hesap Cetveli uygulaması geliştirilmiştir. Küçük ve orta ölçekli müteahhitlerin uygulaması çok güç olan optimizasyon algoritmaları yerine tüm seçenekleri deneyerek çözüm yapan uygulamanın tüm müteahhitler tarafından uygulanabilmesi mümkündür. Bu sayede bütün yükleniciler için inşaatın tüm aşamalarında kaynakların mümkün olan en üst verimde kullanılması mümkün olacak ve inşaat maliyetlerinde kayda değer düşüşler sağlanabilecektir.

Abstract:
Due to the nature of the construction sector, each project is unique because of its conditions and constraints. This situation necessitates the implementation of project-specific solutions and unique planning for each construction project. Construction management and planning practices specific to each project is performed when the complex interactions of the sector is interacted with the aforementioned requirements. Planning is the orientation process which defines the targets to be achieved and forms the constraints and uncertainties of these objectives. Planning is necessary to manage projects correctly. One of the tools of project management is resource leveling. 
The reduction of the fluctuations in the resource distribution charts to minimum without delay in the completion of the construction project is called resource leveling problem (RLP). The purpose of the resource leveling process is to minimize the amount of fluctuations of daily resource distribution and idle resources without exceeding the initial project completion time. By using an effective resource allocation, fluctuations can be reduced and adverse consequences of uneven resource distribution can be prevented.
Throughout the construction the aim of the contractor is to prepare the most effective schedule as much as possible and maximize the efficiency of the use of existing resources. Assurance of the effective allocation of the resources is time-consuming unless computer software is used. In fact obtaining the optimum construction schedule may not be possible in some cases. In this study, a spreadsheet application (SA) has been developed which can provide optimum or near-optimum construction schedule by searching the whole problem domain for small and medium sized projects. This application was created with the VBA (Visual Basic for Applications) programming language on Office software. Macro command and function sequences have been created into VB module to reach the optimum solutions of the 28 different hypothetical projects and 1 two floor real construction project. The generated macro performed the search domain calculation of the projects which have previously been determined manually. Moreover, search domain computations are validated by the generated macro. Fluctuations of the resources are assessed by Minimum Moment (MM) metric and determine the postponing values to be taken by the RLP to the optimum result and the calculation periods used to solve these projects.
In this study, an application which can solve small and medium scale RLP in reasonable time is developed. It is possible for all contractors to implement the proposed algorithm which searches the whole search domain instead of implementing optimization algorithms that are very difficult for small and medium-sized contractors utilize. In this way it will be possible for all contractors to utilize the resources at the highest efficiency at all stages of construction and to reduce construction costs significantly.