Belirsizlik altında insani yardım organizasyonlarının performanslarının ve lojistik ağ yapılarının iyileştirilmesi için çözüm yaklaşımları
Solution approaches for improving performances and logistics network structures of humanitarian relief organizations under uncertainty
Yazar: ERKAN ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. ALEV TAŞKIN GÜMÜŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Maliyet iyileştirme = Cost optimization ; Tedarik optimizasyonu = Supply optimization

Özet:
İnsani yardım lojistiğinin ana amacı, maddi açıdan en iyi değer sağlanırken ihtiyaç duyulan yerde ve zamanda istenilen ürünleri teslim etmek ve hizmetleri sağlamaktır. Gıda, su, geçici barınak, ilaç vb. kritik malzemeler afet sonrası yaşamsal faaliyetler için hayati derecede öneme sahiptir. Aynı zamanda insani yardım lojistiği afet alanındaki yaralı insanlara ve afetzedelere direkt olarak odaklanır. Bu açıdan etkili ve verimli hazırlık ve müdahale planları afetlerin sosyal, ekonomik ve çevresel etkilerini önemli ölçüde azaltabilir. Bu nedenden dolayı, yöneylem araştırması ve yönetim bilimlerindeki karar verme ve optimizasyon modelleri çok etkili araçlardır ve toplumları afetlere hazırlamada büyük rol oynayabilirler. İnsani yardım lojistiği literatüründe, devlet tarafından desteklenmeyen insani yardım organizasyonları,  devletlerin yeterli kaynakları ve fonları olmadığından dolayı, yardım faaliyetlerinde önemli bir rol almaktadır.  Bu nedenlerden dolayı, insani yardım organizasyonlarının etkili ve verimli hazırlık ve müdahale yetenekleri etkin yardım faaliyetleri için önemlidir ve iyileştirilmeleri gerekmektedir. İnsani yardım lojistiğinde insani yardım organizasyonlarının performansının ölçümüne yönelik çalışmalar kısıtlıdır. Bu açıdan öncelikle insani yardım lojistiği alanında faaliyet gösteren insani yardım organizasyonlarının performanslarını belirsiz altında değerlendiren çok kriterli karar verme metotları önerilmiştir. Önerilen çok kriterli karar verme metotlarında performans yönetimini için belirlenen kriterlerinin önem ağırlıkları aralıklı tip-2 bulanık tabanlı AHP yaklaşımı ile belirlenmiştir. Daha sonra dört insani yardım organizasyonunun insani yardım lojistiği performansı sırasıyla aralıklı tip-2 bulanık tabanlı TOPSIS, PROMETHEE ve ELECTRE yaklaşımları ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar kendi aralarında kıyaslanmış ve insani yardım organizasyonlarının insani yardım lojistik performanslarını iyileştirmeleri için öneriler sunulmuştur.
Hem devlet tarafından desteklenen hem desteklenmeyen insani yardım organizasyonlarının faaliyetlerini birleştiren ve bunların optimizasyonunu sağlayan çalışma sayısı çok kısıtlıdır. Önerilen modelde, sabit tesis açma maliyeti, taşıma maliyetleri ve karşılanmayan talep için ceza maliyetlerinin toplamı dikkate alınmıştır. Bu çalışmanın diğer bir katkısı da devlet tarafından desteklenen ve desteklenmeyen insani yardım organizasyonlarının kaynaklarını talep belirsizliği altında aynı anda kullanan iki aşamalı bir stokastik optimizasyon modeli önermektir. Önerilen stokastik matematiksel modeli çözmek ve sonuçları değerlendirmek için SAA yaklaşımı uygulanmıştır. Önerilen matematiksel model ve çözüm algoritması doğruluğunu sağlamak için, olası İstanbul depremine ait gerçek veriler kullanılarak temel senaryolar üretilmiştir. Aynı zamanda, uygulamanın ve önerilen SAA yaklaşımının etkinliği ölçmek için duyarlılık analizi yapılmıştır ve sonuçları tartışılmıştır.

Abstract:
The main objective of the HRL is to acquire and deliver the requested supplies and services, at the places and times they are needed, while ensuring best value for money. These critical supplies are vital in post disaster activities for survival, such as food, water, temporary shelter and medicine, among others. It directly focuses on helping the sufferers and injured people on disaster areas.
Efficient and effective preparedness and response planning can significantly decrease the social, economic and environmental impacts of disasters. Hence, operations research and management science perspectives and techniques for HRL are very suitable and they can play a great role for preparing the society and reducing the negative impacts of disasters.
In humanitarian relief logistics literature, NGOs play a significant role in relief activities by the reasons of insufficient resources and funding of governmental relief organizations.  Hence, the efficient and effective preparedness and response abilities of the NGOs are crucial to obtain efficient relief activities and its performances must be improved. Therefore, it is very important for NGOs to apply an appropriate approach to evaluate their preparedness and response abilities. In this study, different multi criteria decision making approaches based on interval type-2 fuzzy sets are proposed to evaluate emergency preparedness and response ability performances of NGOs. The proposed hybrid approach is applied for NGOs in Turkey to evaluate their performances. The importance weights of the critical success factors are determined using AHP based on interval type-2 fuzzy sets. Then, TOPSIS, PROMETHEE, and ELECTRE based on interval type-2 fuzzy sets are applied to evaluate preparedness and response abilities of NGOs. The obtained results are compared with each other and some suggestions are presented to humanitarian relief organizations to improve their humanitarian relief performances.
There are limited numbers of studies for corporations the activities of both NGOs and governmental humanitarian relief organizations and optimizing it. Another contribution of this thesis is to propose a two-stage stochastic programming model using both NGOs' and governmental humanitarian relief organizations' resources together under demand uncertainty. In this model, total cost of fixed opening, transportation, and penalty of unmet demand are considered. A sample average approximation algorithm is also proposed to solve the problem and evaluate the results of two-stage stochastic programming model.  We validate the mathematical model by generating a base case scenario using real data for possible earthquake of Istanbul. Also, a sensitivity analysis is performed on the parameters of the proposed mathematical model and SAA algorithm, and the findings are discussed.