Ormancılıkta odun hammaddesi üretiminde yıllık operasyonel planlama modelinin geliştirilmesi
Development of annual operational planning model for timber harvesting
Yazar: MEHMET EKER
Danışman: PROF.DR. HULUSİ ACAR
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
ÖZET Ormancılıkta odun üretimi; kesme, bölmeden çıkarma ve taşıma operasyonlarından oluşur. Bu operasyonlarda, ortalama birim üretim maliyetleri yüksektir. Maliyetleri azaltmanın bir çok çözüm yollan olup bunlar arasından planlama, en etkili olanlanndandır. Bu çalışmada, hiyerarşik planlama yaklaşımına göre, operasyonel düzeyde bir planlama modeli geliştirilerek yıl içindeki toplam ortalama üretim giderlerinin minimizasyonu amaçlanmıştır. Bu amaç için teknik, topoğrafik, ekonomik, çevresel ve sosyo-ekonomik kriterlere uygun bir planlama stratejisi hedeflenmiştir. Çevresel ve kurumsal değişkenler, niteliklerine göre değerlendirilmiş ve bu değerlendirme için çok kriterli analizlerden, Analitik Hiyerarşi Süreci kullanılmış ve elde edilen sonuçlar, nicel değerlendirmelere eklenmiştir. Operasyonel kararların modellenmesi ve optimizasyonu (nicel değerlendirme) için doğrusal ve tamsayılı programlama teknikleri kullanılmıştır. Modellemeyi test etmek için bir orman işletme şefliğine (Aşağıgökdere/Eğirdir/ İsparta) ait alan, meşcere, bütçe, işgücü, makine ve yöresel üretim teknolojilerine ait veriler kullanılmıştır. Planlama yılı içinde üretim bölmelerinin işletmeye açılabilirliği, hangi bölmenin hangi periyotta üretime açılacağı, hangi üretim yöntemin ve sisteminin tercih edileceği, ara depolamanın nerede yapılacağı ve ürünlerin hangi ana depoya taşınacağı, işgücü ve makine kaynaklarının en uygun nasıl kullanılacağı probleminin çözümü, en iyilenmiştir. Bu tezde, teknik ve ekonomik olarak uygun; çevresel olarak katlanılabilir; sosyo ekonomik ve kurumsal olarak da kabullenilebilir bir operasyonel planlama modeli geliştirilebilmiştir. Test alamnda operasyonel planlama modelinin kullanılmasıyla; yıllık ortalama üretim maliyetlerinde doğrudan % 4; kalite ve kayıp miktarının azaltılmasıyla da dolaylı olarak % 30 civarında bir tasarruf sağlanabileceği sonucuna varılmıştır. Kavramsal çerçevesinin belirlendiği operasyonel planlamanın uygulamaya aktarılması için; ormancılıkta hiyerarşik planlama yaklaşımı benimsenerek düzenli veritabanı ve modellerle karar destek sistemleri oluşturulmalı, yönetici ve yürütücüler donanım ve yazılım yönüyle bu tür planları anlayıp uygulamaya hazır hale getirilmelidir. Anahtar Kelimeler: Operasyonel Planlama, Odun Üretimi, Doğrusal ve Tamsayılı Programlama, Matematiksel Modelleme, Analitik Hiyerarşi Süreci Vffl

Abstract:
SUMMARY Development of Annual Operational Planning Model for Timber Harvesting The timber harvesting operations comprise of logging and transportation activities realized by highly operation costs per cubic meter. Harvest planning is efficiently way to minimize the operation costs and organizes proposed process and actions to achieve intended goals of operation. The aim of this thesis was to minimize total average harvest unit costs by means of developing an operational harvest plan within a hierarchical planning concept. It was purposed a planning strategy which was appropriate for technical, economical, environmental and socio-economical manner. Environmental and institutional (ergonomics and social) variables were evaluated by Analytic Hierarchy Process as qualitatively. The results were added quantitative operation unit costs as a constant or penalty cost. The combined unit costs included qualitative factor costs as implicitly were used as a coefficient of decision variables in objective function of linear (LP) and 0/1 mixed integer programming (MB5) models generated for operational decisions. Operational decisions have focused on which compartment is harvested, when it is harvested, which harvesting system is used, where the landing is located, where the products are stored, which forest road is used, etc. Developed annual harvest planning model was tested with real data on sloping harvest area. The operational model was formulated with 12 compartments, 4 seasons, 2 harvesting method, 10 harvesting systems, and 8-transportation route. When it was solved with the extended version of LINDO, it was observed that this model could minimize the annual average unit cost from %4 to % 30 as directly and indirectly. As result, it could be improved an operational harvest planning methodology that was suitable for topographical and technical, acceptable for economical constraints, sensitive for forest ecosystem, and utilizable for socio-economic constraints. Key Words: Operational Harvest Planning, Logging, Linear and Mixed Integer Programming, Mathematical Modelling, Analytic Hierarchy Process IX