Supplier selection and collaboration for determining joint facility location for humanitarian relief distribution

Abstract

Doğal afet lojistiği, afet döngüsü içerisinde temel olarak üç safhadan oluşmaktadır. Bunlar sırası ile afet öncesi, afet sırası ve afet sonrası safhalardır. Tedarikçi seçimi ve işbirliği, afet sırasında ortaya çıkabilecek zorlukların aşılması için afet öncesi safhada yapılması gereken en önemli faaliyetlerden bir tanesidir. Geçmiş tecrübelerin de gösterdiği gibi bu süreç içerisinde hükümetler afet lojistiğinde tek başına başarı gösterememişlerdir. Bu çalışmanın ana amacı, belirlenmiş kriterlere göre afet öncesi safhada en uygun tedarikçinin seçilmesidir. Bu çalışmada en uygun tedarikçinin seçilmesinde İstanbul Anadolu yakası vaka çalışmasına esas bölge olarak incelenmiştir. Bu çalışma esas olarak üç bölümden oluşmaktadır.Birinci bölümde, Türkiye Cumhuriyeti Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığının ana yüklenicisi durumunda bulunan Alternatif Lojistik firmasının farklı pozisyonlarında görev alan personelin katılımı ile doğal afet lojistiğinde görev alabilecek tedarikçileri seçmek için kriterler belirlenmiştir. Kriterler, literatür tarama, yüz yüze görüşme, beyin fırtınası yöntemleri kullanılarak seçilmiştir. Yapılan değerlendirme sonucunda 15 (on beş) adet kriter tespit edilmiştir. Kriterler arasındaki ilişkiyi tespit etmek ve önem sırasını belirlemek maksadı ile Yorumlayıcı Yapısal Modelleme (ISM) uygulanmış, 7 (yedi) adet kriterin diğer kriterler arasında daha önemli olduğu ve diğer kriterlere daha çok etki ettiği gözlemlenmiştir. İkinci bölümde, ilk bölümde görev alan personelin katılımı ile belirlenen 7 (yedi) kriterin tedarikçi seçiminde ağırlıklarını tespit etmek maksadıyla Analitik Ağ Süreci (ANP) yöntemi uygulanmış ve kriterlerin ağırlıkları tespit edilmiştir. Daha sonra aynı ekip tarafından çalışmaya esas olmak üzere vaka çalışmasının yapıldığı İstanbul Anadolu yakasında muhtemel 20 (yirmi) adet tedarikçi belirlenmiş, bu tedarikçiler, Analitik Ağ Süreci (ANP) yöntemi sonucunda belirlenmiş olan kriter ağırlıklarına göre puanlanmıştır. Puanlamanın sonucunda muhtemel tedarikçilerin seçim sıralaması tespit edilmiştir.Son bölümde, doğal afet lojistiği kapsamında tedarikçi seçimi ve iş birliği, matematiksel model kurulmak sureti ile çözülmüştür. Modelde 4 (dört) adet amaç fonksiyonu kullanılmıştır. Bunlar; Afet bölgesine ulaşan fazla/eksik yardım malzemelerinin etkisinin minimize edilmesi, afet bölgesinin kapsama alanının maksimize edilmesi, afet anında iş birliği yapılacak tedarikçiler ile birlikte açılacak olan ortak tesis yeri sayısının minimize edilmesi ve iş birliği yapılan tedarikçiler ile seçilmeyen diğer tedarikçilerin arasındaki mesafenin minimize edilmesidir. Oluşturulan matematiksel model Çok Amaçlı Genetik Algoritması (NSGA-II) uygulanarak çözülmüştür. Vaka çalışmasında çeşitli senaryolar ele alınmış, Çok Amaçlı Genetik Algoritması (NSGA-II) uygulanarak elde edilen ve Pareto optimumda bulunan sonuçlar, k ortalama ve kümeleme yöntemi uygulanarak kümeyi temsil edecek şekilde azaltılmıştır. Daha sonra ilk iki bölümde Çok Kriterli Karar Verme yöntemi ile elde edilen sonuçlar ile Çok Amaçlı Genetik Algoritması (NSGA-II) sonucunda çıkan sonuçlar belirlenen senaryolar kapsamında karşılaştırılmıştır. Bu kapsamda, Yorumlayıcı Yapısal Modelleme ve Analitik Ağ Süreci yöntemi sonucunda ortaya çıkan tedarikçi sıralamasında ilk 8 (sekiz) tedarikçi yüksek seviyede iş birliğine uyumlu, diğer 12 (on iki) tedarikçi ise normal seviyede iş birliğine uyumlu olarak kıymetlendirilmiştir. Senaryolar kapsamında Çok Amaçlı Genetik Algoritması (NSGA-II) uygulanarak elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde; doğal afetlere müdahale sırasında sadece yüksek seviyede iş birliğine uyumlu tedarikçiler seçilmesi durumunda bulunan sonuçlar Pareto optimumda yer almış, bunun dışındaki bütün senaryolarda bulunan değerler Pareto optimumda yer alamamıştır. Anahtar Kelimeler ⎯ Analitik Ağ Süreci (ANP), Doğal afet lojistiği, Yorumlayıcı Yapısal Modelleme (ISM), Tedarikçi seçimi, Çok Amaçlı Genetik Algoritması (NSGA-II), k ortalama kümeleme yöntemi.

Humanitarian logistics activity is essentially made up of three main stage in the disaster life cycle: (pre-disaster) mitigation stage, (post-disaster) response stage, and recovery stage. Relief vendor selection and cooperation is a very significant section of the pre-disaster phase in order to get through to eliminate the troubles in the response phase that the government cannot handle on its own. The primary aim of this thesis is to choose the most suitable relief vendors in the mitigation phase according to determined criteria. In order to accomplish this aim; First, the criteria are determined as a result of literature review, brain storming, and face-to-face surveys. Then, Interpretive Structural Modeling (ISM) is applied to clasify and sort the criteria and discover the mutual effects between them. Among 15 (fifteen) determined criteria, 7 (seven) of them are evaluated to be more significant and affecting the other criteria. Second, Analytic Network Process (ANP) is applied to obtain the weights of the criteria, which are choosen through the Interpretive Structural Modeling (ISM). Then, the potential candidate relief vendors are determined. In this study, Asian side of Istanbul is assumed as the affected zone in the case study. Whereupon candidate relief suppliers are evaluated and ranked thanks to weighted criteria by means of the Rating technique. Third, mathematical model is constructed with four objective functions comprising of minimizing the impact of over and under supply in the affected zones, maximizing satisfied demand rate, minimizing joint facility location, and minimizing the distance between the joint facility locations and the other relief suppliers who have not been selected as joint facility locations. Whereupon, Non Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) is applied so as to solve this mathematical model, whereupon the solutions obtained after using NSGA-II are clustered using k-means algorithm. Ultimately, the proposed model's solution that is obtained as a result of multi-criteria decision making, and Pareto optimal solutions, which are obtained after using NSGA-II and k-means algorithm, respectively are compared.In this respect, if the host government collaborates with only highly collaborative relief suppliers under determined circumstances, our proposed model's solution lies among the Pareto optimal frontiers as a result of the NSGA-II. On the other hand, if host government collaborates with not only highly collaborative relief suppliers but also with normal collaborative relief suppliers, our propose model's solution is not situated within Pareto optimal frontiers.Keywords ⎯ Analytic Network Process (ANP), Humanitarian logistics, Interpretive Structural Modeling (ISM), Supplier selection, Non- Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), k-means algorithm.