COVID-19 pandemisi sırasında İstanbul'da geçici laboratuvar yeri seçimi ve bir uygulama
Temporary laboratory location selection and an implementation in İstanbul during the COVID-19 pandemic
Yazar: NAZLIGÜL DEMİRCİ
Danışman: DOÇ. DR. BAHADIR GÜLSÜN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: COVID 19 = COVID 19 ; Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Tabu arama = Tabu search ; Yer seçimi = Location selection

Özet:
Son yüzyılın en büyük tehditlerinden olan COVID-19 salgını dünyanın birçok ülkesine yayılmış durumdadır. Ülkemizde de COVID-19'a yakalanan insan sayısı gün geçtikçe artıyor ve bu durum PCR test talebini arttırmıştır. Sağlık bakanlığı tarafından belirlenen mevcut devlet hastanelerinin ücretsiz PCR test hizmeti verdiği COVID poliklinikleri mevcuttur. Fakat bu hastanelerin test taleplerini karşılamada zorlandığı gözlemlenmiştir. Bu nedenle, ek kapasite görevi görecek modüler laboratuvarların kurulmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Hastanelerin yükünü hafifletecek ve daha çok PCR testi yapılmasına olanak sağlayacak geçici modüler laboratuvar merkezi yerlerinin belirlenmesi, hastalara yanıt verme süresini azaltmak için önemlidir. 
Bu çalışmanın amacı, hastaların tümüne olabildiğince çabuk yanıt vermek için toplam seyahat maliyetini ve laboratuvar kurulum maliyetini en aza indirmektir. Problem NP-Zor türünde olduğundan ve matematiksel modellerin çözümünün çok uzun sürelerde sonuçlanacağı ya da sonuç bulmada yetersiz kalacağından dolayı meta sezgisel yöntemlere başvurulmuştur. Uluslararası bir metropol olan İstanbul, Asya ve Avrupa kıtalarında yaşayan 15 milyondan fazla nüfusa sahiptir. İstanbul' da insan nüfusu çok yüksek olduğu için COVID-19 ile enfekte olma riski daha fazladır. Bu yüzden İstanbul ilinde covid-19 hizmeti veren devlet hastaneleri için bir vaka çalışması gerçekleştirilmiştir. İstanbul ili içindeki tüm devlet hastanelerinin test talebi karşılanacak şekilde en uygun laboratuvar yeri seçimi gerçekleştirilmiştir. 
Problem doğrusal programlama olarak GAMS paket programında modellenmiştir. Daha sonrasında optimale yaklaşma performanslarını değerlendirmek için meta sezgisel yöntemlere başvurulmuştur. Meta sezgisel yöntemlerden Tabu Arama ve Genetik Algoritma seçilmiştir. Seçilen iki meta sezgisel yöntem MATLAB paket programında kodlanmıştır. Her iki algoritma için de parametreler değiştirilerek denemeler gerçekleştirilmiştir. Optimal sonuca en yakın olan parametre setleri kabul edilmiştir. Daha sonra Tabu Arama ve Genetik Algoritmanın sonuca yaklaşmada ki etkinliği birbiriyle kıyaslanıp, en uygun algoritmanın verdiği en iyi sonuç seçilmiştir. Sonuç olarak İstanbul ili için optimale en yakın laboratuvar merkezi yerleri tespit edilmiştir.

Abstract:
One of the biggest threats of the last century, the COVID-19 epidemic has spread to many countries of the world. The number of people catching COVID-19 in our country is increasing day by day, and this has increased the demand for PCR testing. Existing state hospitals determined by the Ministry of Health have COVID-19 polyclinics where free PCR testing is provided. However, it has been observed that these hospitals have difficulties in meeting the test demands. Therefore, there is a need to establish modular laboratories that will serve as additional capacity. Identifying temporary laboratory center locations that will ease the burden of hospitals and allow more PCR testing is important to reduce patient response time.
The aim of this study is to minimize the total travel cost and laboratory setup cost in order to respond to all patients as quickly as possible. Since the problem is in the NP-Hard type and the solution of mathematical models will result in a very long time or will be insufficient to find results, metaheuristic methods have been applied. Istanbul, an international metropolis, has a population of more than 15 million people living in Asia and Europe. Since the human population is very high in Istanbul, the risk of being infected with COVID-19 is higher. Therefore, a case study was carried out for public hospitals providing COVID-19 services in Istanbul. The most appropriate laboratory location was selected to meet the test demand of all state hospitals in Istanbul.
The problem is modeled in the GAMS package program as linear programming. Afterwards, meta-heuristic methods were used to evaluate the near-optimal performances. Tabu Search and Genetic Algorithm were chosen from meta-heuristic methods. The two selected metaheuristics are coded in the MATLAB package program. Experiments were carried out by changing the parameters for both algorithms. The parameter sets closest to the optimal result were accepted. Then, the efficiency of Tabu Search and Genetic Algorithm in approaching the result was compared with each other and the best result given by the most appropriate algorithm was selected. As a result, the laboratory center locations closest to the optimal for the province of Istanbul have been determined.