Ekip çizelgeleme probleminde insani faktör etkilerinin incelenmesi ve bir karar destek sistemi önerisi
Investigation of the effect of humanitarian factors in crew scheduling problem and a decision support system proposal
Yazar: BURCU YILMAZ KAYA
Danışman: PROF. DR. METİN DAĞDEVİREN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Günümüz ekonomik şartları altında ekip çizelgeleme, özellikle havayolu taşımacılığı işletmeleri için hayati öneme sahip bir karar verme problemidir. Uygun olmayan çizelgeler firmanın hizmet üretkenliğini ve toplam performansını olumsuz yönde etkiler, maliyetleri arttırır ve firma prestijini zedeler. Bunların yanında kötü çizelgeleme faaliyetlerinin çalışan memnuniyeti ve performansı üzerinde de olumsuz etkisi olduğu bilinmektedir. Ekip çizelgeleme problemi mevcut literatürde ekip eşleme ve uçuş rotalama olarak isimlendirilen iki alt problemden oluşan NP-Zor yapıda bir karar problemidir. Her ne kadar bu problem tipinin ana girdisini insan olgusu oluşturmakta olsa da mevcut literatürde insani faktörlerin çizelgeleme ve çizelge bozulmaları konularında etkilerinin dikkate alınmadığı ve hatta incelenmediği görülmektedir. Bu çalışmada Türkiye yerel pazarında faaliyet gösteren büyük ölçekli bir havayolu firmasının İstanbul Sabiha Gökçen Havalimanından gerçekleştirmekte olduğu uçuşları için, literatürdeki diğer örneklerden farklı olarak, her iki alt probleminin de ele alındığı tam bir ekip çizelgeleme faaliyeti gerçekleştirilirken, mevcut çalışmalarda çok nadiren incelendiği görülen ileri ekip çizelgeleme faaliyetleri de insani faktörlerin etkileri göz önünde bulundurularak ekip ataması gerçekleştirilmesi ile sonuca ulaştırılmıştır. Bu problemlerin çözümünün, literatürde bulunan benzerlerinin çözümlerinden farklı olarak, herhangi bir kestirimci metot, sezgisel ya da yalnızca etkin çözüm sunabilecek bir matematiksel yöntem gerektirmeksizin, en iyi sonuç sunacak saf matematiksel modeller ile gerçekleştirilebilmesini mümkün kılabilmek amacı ile çalışma kapsamında özel bir karar destek sistemi geliştirilmiş, bilinen ve ileri ekip çizelgeleme problemlerini yeni bir bakış açısıyla ele alan bir yaklaşım önerilmiştir. Çalışmada yer alan insani faktör analizi, etkin ve güvenilir bir grafiksel çıkarım metodu olan Etki Diyagramı yapısı ile gerçekleştirilirken, hesaplamalarda karşılaşılabilecek insani hataların en aza indirgenebilmesi amacı ile hesaplamalarda bir yazılım aracı kullanılmıştır.  Gerçekleştirilen gerçek hayat uygulaması sonuçları öne sürülen yeni yaklaşımın uygulanabilir, etkin ve güvenilir yapısını oluşturulan tek ve çok amaçlı modellerin ve bunların sonuçlarının karşılaştırmalı analizi ile ortaya koymaktadır.

Abstract:
Crew scheduling is a decision-making problem which has a vital importance especially for airline companies, according to the economic circumstances of today. An unsuitable scheduling affects service quality and the overall performance of the company negatively increases costs and damages the company's prestige. Besides these, it is known that poor scheduling activities influence employee satisfaction and performance adversely. Crew scheduling problem is a NP-Hard decision problem, which is formed of two sub-problems called crew pairing and flight routing in existing literature. Although human factors constitute the main input of this problem type, performed literature reviews indicate that effects of the humanitarian factors on scheduling and schedule corruption subjects are not considered or even analyzed in existing studies of the related field. In this study, differently from the other instances existing in the related literature, a full crew scheduling activity which both two sub-problems are considered is performed while humanitarian affected crew assignment is realized as advanced crew scheduling activities, which is also rarely analyzed in existing literature, for the flights of the largest company acting in Turkey domestic market from İstanbul Sabiha Gökçen Airport. A novel decision support system is developed with the purpose of making possible to solve these problems via pure mathematical models to obtain optimal solutions instead of any predictive methods, heuristics or any mathematical methodology which can only acquire an effective solution, and an approach which can handle conventional and advanced crew scheduling problems in a different point of view is proposed, distinctively from the similar studies existing in the related literature. Humanitarian factors analysis is realized with the employment of Influence Diagram structure, that is an efficient and trustable graphical inference method, a software is utilized for the calculations with the aim of minimization of possible humanitarian faults. The results gained from the real-life application put forward the applicable, efficient and trustable structure of the proposed approach, according to the single and multi-objective mathematical models and the comparative analyses of their outcomes.