İstanbul'da beklenen mw 7.5 büyüklüğündeki depremin ardından kurulacak yiyecek tedarik zincirinin ajan tabanlı benzetimle analizi

Abstract

Afetler, tarihin başından günümüze tüm insanlığı derinden etkilemiş, dönüştürmüş ve gelecekte de dönüştürmeye devam edecek olan; trajik sonuçları ile hafızalarımızda devamlı yer bulacak ve sonu hiç gelmeyecek, insanlığın adeta bir uzvu gibi hayatının doğal bir parçası olan olaylardır. Kaynağı, boyutu ve yarattığı sonuçların derecesi ne olursa olsun, ilgili sonuçların ortaya çıkardığı zararları en aza indirgemek adına afet yönetimi ile ilgili birçok bilim dalının yapabileceği yararlı çalışmalar bulunmaktadır. Yöneylem Araştırması Bilim Dalıda ulaştığı seviye ve yetenekleri ile alana önemli katkılar sağlayabilecek; küçük hataların bedelinin insan hayatı ile ödenebildiği bu alanda çok değerli katkılar sağlama potansiyeline sahip olan bir daldır. Çalışmaya konu olarak; yakın zamanda gerçekleşmesi beklenen, Mw 7.5 büyüklüğündeki İstanbul depreminin ardından, acil barınma ihtiyacı olacak yaklaşık 2,5 milyon depremzedenin yiyecek ve su ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik kurulacak tedarik zinciri seçilmiştir. Tezin yazım amacı; Ajan tabanlı benzetim(Agent Based Simulation) yöntemiyle, afet koşulları altında tedarik zinciri ile ilgili kararların sonuçlarının denenebileceği bir sanal deney ortamı modellemek, bu modelle olası bir İstanbul depreminde afet nedeniyle ortaya çıkan beslenme ihtiyaçlarının ihtiyaç sahiplerine ulaştırma sorununu ortaya koymak, afetin yıkıcı etkilerini azaltmak üzere ortaya çıkarılacak tedarik zincirinin durumunu izlemek ve farklı senaryoların farklı sonuçlarını karşılatılarak tedarik zincirinin başarısı ile ilgili çıkarımlarda bulunmaktır. Çalışmada Yöneylem Araştırması literatüründeki yöntemler arasından; olası kararların ilgilenilen sistem üzerinde yarattığı değişiklikleri deneyimleme imkânı veren benzetim(simülasyon) yöntemlerinden, araştırmaya konu edilen sistemi oluşturan birimlerin davranışlarının ilgili sistem üzerindeki etkilerini ölçmeye imkân veren ajan tabanlı benzetim yöntemi kullanılmıştır. İlgili yöntem, çalışmanın amaçları doğrultusunda python programlama dili ile geliştirilmiş bir yazılım vasıtasıyla uygulanmıştır. Deprem sonrası yiyecek ve su ihtiyacı olan İstanbullu depremzedeleri temsilen depremzedeler, onlara yardım ulaştırmaya çalışan ekipler ve ilgili ekiplerin tedariklerini aldıkları merkezler; akıllı nesneler(ajanlar) vasıtasıyla canlandırılmıştır. İlgili depremzede ajanlar; “Yaşlı”, “yetişkin”, “ebeveyn”, “engelli vasisi”, “zihinsel veya ruhi engellilik”,” fırsatçı” gibi isimlerle çalışmada sınıflandırılmış davranışsal özellikleri olabilen akıllı nesnelerdir. Bu karakteristik özelliklerin sisteme etkileri, çalışmada uygun bölümlerde bahse konu edilen varsayımlar üzerinden analize konu edilmiştir. İlgilenilen sistem, 7.5 mw. büyüklüğündeki depremin ardından acil barınma ihtiyacı olacak olan yaklaşık 2,5 milyon İstanbullunun iki günlük yiyecek ve su ihtiyaçlarını sağlamaya yönelik oluşturulacak tedarik zinciri; her ilçedeki dağıtım yerlerini temsilen toplanma yerleri ve depoların bulunduğu ve bu alanların düğümlerle temsil edildiği bir analitik alanda incelenmiştir. Çalışmada, olma frekansı düşük olan afetler sonrası kurulacak tedarik zincirinin tam kapasiteye ulaşmasının belirli bir zaman alması da dikkate alınmış ve bu kapasiteye ulaşmadaki gecikmelerin sonucu olarak yardım edilebilen kişi sayısındaki fark, panik nedeniyle yer değiştiren ajanlar ile temsil olunan kitle psikolojisinin tedarik zincirinin başarısına etkisi; “zihinsel veya ruhi engelli” , “fiziksel engelli” gibi özelliklere sahip ajanlarla bu gibi özel durumda olan kişiler için özel planlama yapılmasının gereği, ayrıca “fırsatçı” karakteri ile dağıtım düzeni bozan etmenlerin etkileri gibi ögelerin hazırlanan planlara dahil edilmesi gerekliliği gözlemlenmiştir.

Disasters, from beginning of history to today, effected all humanity deeply, had transformed it; will be transform it in future: always have a place in our memories with it’s tragic outcomes and which end’s never comes, are such events like a limb of humanity, natural part of human lives. There are many beneficial works can be made by various branches of science in disaster management for decrease effect of negative outcomes created by disasters, regardless of it’s source, size and degree. Operation Research scientific branch with it’s reached levels and capabilities, have a potential for provide important benefits in this research area which price of small mistakes may be paid with human life. Supply chain that will be formed for satisfy food and water needs of approximate 2.5 million people whose became in need of emergency shelter aftermath of Istanbul earthquake with Mw 7.5 magnitude which expected in soon, is chosen as subject in this work. Writing purpose of the thesis; by using agent based simulation method, to model a virtual experiment platform that to observe results of made decisions related to supply chain in disaster situation, to put forth transportation problem of nutrition needs of disaster victims because of possible İstanbul earthquake, to observe condition of supply chain which will be formed for decrease devastating effects of disaster, to analyze supply chain's success rate by comparing different results of different scenarios. Among operations research methods, one of simulation methods that gives possibility to get experience of changes made by possible decisions on system; Agent based simulation method which gives ability to measure effects of system’s units behaviors on related system have been chosen as main method for this research. This method have applied by developing software with python programming language according to goals of the research. “Earthquake victim” agents for represent victims whose suffered aftermath of the earthquake and in need of food and water for stay alive; teams of aiding organization members whose trying to deliver aid to them, warehouses where aid teams get their supplies are represented by smart objects(agents). Related victims of earthquake agents are smart objects whose can take behavioral traits classified in this work with names such as “Old”, “Adult”, “Parent”, ”Caretakers of disabled people”, “Mentally disabled”, “Physically disabled”, “Opportunist”. This characteristic traits effects on system are subjected to analysis according to conjectures that written in appropriate sections. System that subjected to this study is supply chain which will be formed for satisfy food and water needs of approximative 2,5 million people of Istanbul whose will be in need of emergency shelter after earthquake with Mw 7,5 magnitude. System would be stay active for longer period, although this research analysis it for just first 2 days of system. It examined on a analytic place that nodes represents gathering places and warehouses which represents distribution places in every district of the city. In this work, supply chain which will be formed after disasters that have low frequency, to reach it’s full capacity takes a certain amount of time also taken into account and it’s observed on the matters such as; changes in numbers of helped people as a result of time difference to reach this capacity, mass psychology’s effects on success of supply chain represented with agents whose changes places because of panic level; special planning necessity for people in different conditions is examined with agents whose have “Mentally disabled” and “physically disabled” character traits. In addition, some people always disrupts distribution order; this situation is analyzed with “opportunist” character, as a result of these matters, necessity of taking into account such situations in prepared plans has been observed.