A Multiobjective programming approach for reorganizing the air defence units and allocating weapons

Abstract

ÖZET Bu çalışmanın amacı Türk Silahlı Kuvvetlerinde, Hava Savunma Bataryalarının silah envanterlerinde bulunacak silahların belirlenmesini ve yeniden oluşturulan envanterdeki silahların bir Tugayın ast birlik ve tesislerinin hava savunmasını üstün bir etkinle oluşturmak maksadı ile tahsis edilmesini sağlayan bir yaklaşım ortaya koymaktır. Günümüz muharebe ortamında kara birliklerine yönelik hava tehdidi teknolojik gelişmelere paralel olarak süratle artmaktadır. Buna karşılık olarak hava savunma silahlarını da geliştirme ihtiyacı doğmuştur. Bu ihtiyacın karşılanması ise beraberinde yüksek maliyetler getirmektedir. Bu sebeble hava savunma birliklerinin envanterlerini mümkün olduğu kadar düşük bir maliyetle ve yüksek etkinlikle oluşturmak ve savunulacak bölgelere etkin bir kaynak tahsisi yapmak önem kazanmıştır. Bu çalışmada kara vericilere bir mümkün çözümler küsesi sunarak istenen etkinlik seviyesi ve maliyette bir silah karışımı oluşturmaları sağlanmaktadır. Müteakiben bu karışımdaki silahlan savunulacak birlik ve tesislere etkin bir şekilde tahsisini yapmalarım sağlayacak bir matematiksel programlama yaklaşım ortaya konulmaktadır. Envanterde yer alacak silahların seçimi için, etkin bir silah karmasında aranan nitelikler esas alınarak, bir Doğrusal Çok Amaçlı Programlama yaklamışımı geliştirilmiştir. Bu modele girdi sağlamak için silahların etkinliğine tesir eden kriterler konunun U2manlarının görüşlerine göre seçilmiş ve her silahın bu kriterler açısından etkinlik değerleri Analitik Hiyerarşi Yöntemi yardımı ile hesaplanmıştır. Hava Savunma Bataryası envanterine seçilen silah karışımının savunulacak birliklere tahsisi ise bir Doğrusal Programlama modeli ile yapılmıştır. Maliyeti çok yüksek olan silah tedariği konusunda matematiksel programlama yaklaşımları ile daha düşük maliyetle ve daha etkin envanterler oluşturulabileceği görülmektedir. Bu çalışmada ortaya konan modeller değişen muharebe koşullarına göre bazı düzenlemeler yapmak suretiyle karşılaşılacak problemlerde kullanılabilir. xıv

ABSTRACT The purpose of this study is to suggest an approach that will determine the types and amounts of weapons in the inventory of Air Defense Batteries in Turkish Army and allocate the weapons in the newly formed inventory to the subunits and facilities of a Brigade in order to provide them an air defense system. In the combat area of todays the threat against land forces is rapidly increasing parallel to the technological developments. Owing to this fact the need to develop air defense weapons has appeared. Providing this need requires higher costs. Therefore it has gained importance to form the inventories of air defense units with lower cost and higher effectiveness and to allocate resources with higher effectiveness to the sites to be defended. In this study the decision makers are provided with a feasible solutions set to form a weapon mixture with the desired effectiveness and cost. Then a mathematical approach is suggested that provides the allocation of the weapons in the mixture to the units and facilities that are to be defended. For the selection of the weapons that will be included in the mixture; a linear multiobjective programming model is developed regarding the criteria that take part in the effectiveness of weapon mixture. In order to provide inputs to this model, the criteria related to the effectiveness of an air defense weapon have been determined owing to the opinions of the experts, and effectiveness values of these weapons are calculated by means of Analytic Hierarchy Process. The allocation of the weapons that have been selected for the inventory of Air Defense Battery has been made by means of a linear programming model. It has been seen that inventories for army could be formed with lower costs and higher effectiveness by means of mathematical programming approaches on the point of weapon acquisition. In similar situations that will be met in the future, the models suggested in this study can be used by some arrangements according to changing combat conditions. xui