Türkiye'de meydana gelen iş kazalarının veri madenciliği kümeleme modelinde graf teori ile analizi
The analysis of occupatinal accidents in Turkey via graph theory in data mining clustering model
Yazar: GÖKHAN TUNA
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KURT
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kazalar = Accidents ; Matematik = Mathematics

Özet:
Çalışanların sağlığını ve hayatını doğrudan etkileyen iş kazaları karmaşık olaylardır ve bu karmaşıklık kazaların nasıl oluştuğu sorusunu cevaplamak için çalışmalar yapılmasına yol açmıştır. Matematiksel görselleştirme yöntemleri ve sayısal sonuçları sosyal sistemlerde araştırma açısından oldukça faydalıdır. Tez çalışmamızda iş kazaları sosyal ağının analiz edilmesinde sıklıkla kullanılan niceliksel yöntemlerden farklı olarak uygulamalı matematiğin bir alt dalı olan graf teorisi kullanılmıştır. Çalışmamızın amacı iş kazalarının analizinde bugüne kadar kullanılan yöntemlerin ortaya çıkardığı sonuçların dışında; öngörülememiş, beklenmeyen yeni yapıların keşfi için graf teorisini kullanarak Türkiye'de 2013-2014 yıllarında gerçekleşmiş iş kazaları verilerini analiz etmektir. Çalışmamızda her bir iş kazasını grafın tepesi olarak alıp, iş kazaları ile ilgili her bir parametreyi tepenin bir koordinatı olacak şekilde nümerik olarak belirledikten sonra belirli bir eşik değeri ile her bir iş kazası arasındaki korelasyona göre graf yapısı oluşturulmuştur. Aktörlerin aralarındaki ilişkiyi belirlemek için pearson korelasyon katsayısı kullanılmıştır. İş kazası sosyal ağ yapısında kümeleme-topluluk belirleme yöntemlerinden yüksek modülerlik yöntemi kullanılmıştır. Oluşan grafın ve alt graflarının minimum geren ağaçları (MST) kullanılarak iş kazaları içinde alt baskın ultra-metrik yapıların topolojisi belirlenmiş ve olaylar arasındaki hiyerarşik ilişki analiz edilmiştir. Hiyerarşilerdeki MST'nin merkezi tepeleri, yerel kümelemeye karşılık gelen topluluktaki en etkili iş kazaları olarak keşfedilmiştir. Alt topluluklardaki merkezi tepelerin vektörler arasında bağımsızlık testleri gerçekleştirilerek MST'lerde bağımlılıkları en yüksek tepe ikilileri bulunmuştur. MST'lerin topolojisi aktörler arasındaki ayrıtlar ile kurulduğundan ayrıtlar için topolojik ölçümler de sunulmuştur. Bu gibi yüksek boyutlu bir analizde graf teorisi, kompleks bir sistem olarak incelenebilecek iş kazaları sosyal ağının davranışını anlamamızı sağlamıştır.

Abstract:
Occupational accidents that directly affect the health and lives of employees are complex events, and this complexity has led to efforts to answer the question of how accidents happen. Mathematical visualization methods and numerical results are very useful in terms of research in social systems. In our thesis study, different from the quantitative methods frequently used in the analysis of the social network of occupational accidents, a subdivision of applied mathematics, graph theory is used. The aim of our work is, apart from the results of the methods used so far in the analysis of occupational accidents, to analyse the work accidents happened in Turkey in 2013-2014 using the graph theory for the discovery of unforeseen and unexpected new structures. In our work, each occupational accident was taken as a vertex of the graph and a graph structure was formed according to the correlation between a certain threshold value and each occupational accident after numerically specifying each parameter related to occupational accidents as a vertex coordinate. The pearson correlation coefficient was used to determine the relationship between the actors. The high modularity method used in clustering-community determination methods in the occupational accident social network structure. The topology of the sub-dominant ultra-metric structures in the occupational accidents was determined using the minimum spanning trees (MST) of the resulting graph and subgraphs and the hierarchical relationship between the events was analysed. The central vertices of the MST in the hierarchies were discovered as the most effective occupational accidents in the community corresponding to the local cluster. The independence tests were performed between the vectors of the central vertices in the lower communities, and the vertices binaries of highest dependence were found in the MSTs. Since the topology of the MSTs was established with the edges between actors, also topological measurement for the edges was presented. In such a high-dimensional analysis, graph theory provided a sense of the behaviour of the social network of occupational accidents that could be studied as a complex system.