Günlük hayatta önemsiz gibi görünen ancak hayati nitelikte olan bir takım problemler ile karşı karşıya kalabilmekteyiz. Bir işletmenin yeni bir makine alması, bir kişinin çeşitli yatırımlarda bulunması, bir iş yerine yeni personellerin alınması, bir siyasi partinin çeşitli seçim yatırımlarında bulunması gibi durumlarda sonuçlarının kesin olarak tahmin edilememesi ya da sonuçların yanlış tahminde bulunulması durumunda hem maliyet açısından hem de zaman açısından çeşitli kayıplar yaşanmasına neden olmaktadır.
Bu gibi durumlarda yaklaşık çözüme götüren metotlara, ilkesiz yaklaşımlara, daha doğrusu sistematik denemeye, planlı aramaya, modele uygun sayısal denemeye dayanan metotlara başvurulmaktadır. Bu şekilde ilkesiz yaklaşımlar arasından en bilineni simülasyon tekniğidir (Yılmaz, 2004: 263).
Tarihte ilk simülasyonlara yüzyıllar öncesinde Çin savaş oyunlarında rastlanmaktadır. Simülasyon tekniği, askeri alanlarda uzun yıllar kullanıldıktan sonra modern havacılık endüstrisinde kullanılmıştır (Bradley, 2006: 40).
Simülasyon tarihinde atılan en büyük adımlardan birisi, 1929 yılında Edward Link tarafından geliştirilmiş olan ilk uçak simülatörü ile ortaya çıkmıştır. 1949 yılında ücretli olarak yapılan eğlence amaçlı sürüşler için tasarlanan Link’in simülatörü ordu ve ticari havacılık alanlarında eğitim yapılması ve değerlendirmelerde yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır (Polat, 2015: 4).
Modern anlamda ise kullanımı 1940 yılı sonlarından John Von Neumann ve Stanislaw Ulam’ın Los Alamos Scientific Laboratory’deki çalışmalarına dayanır. Bu laboratuvarda nötronların hareketlerini inceleyen bu iki bilim adamı, karşılaştıkları matematiksel olarak çok karmaşık ve deneysel olarak çözümü çok pahalı olan nükleer savunma problemlerini çözmek için “Monte Carlo” analizi adı verilen ve bugünkü simülasyon tekniğinin ilk kullanımını geliştirdiler (Sarıaslan ve Karacabey, 2003: 391).
Simülasyon, bir sürecin modelini geliştirerek, bu model üzerinde deneme- yanılma deneyleri yaparak, sürecin zaman içindeki davranışlarını öngörmeye yarayan önemli bir tasarım aracıdır (Tütek ve Gümüşoğlu, 2008: 401).
52 Bir başka tanıma göre simülasyon, gerçeklere ve varsayımlara dayalı olarak belirsizlik koşulları altında seçenekleri değerlendirmek amacıyla, gerçek karar vermeyi temsil eden ve bilgisayarlara programlanmış matematiksel bir model kullanan kantitatif bir tekniktir (Sarıaslan ve Karacabey, 2003: 391).
Ancak simülasyon, matematiksel programlama modellerinin aksine karar vericiye optimal bir çözüm sunmaz. Bunun yerine sistem karakteristiklerini ve sistem davranışının belirli değerleri, sistemi belirli bir süre boyunca çalıştırarak karar almada kolaylık sağlar (Molnar, 2005: 213).
Karar alıcılar her zaman basit kararlar almazlar. Bazen çok karışık problemlerin çözümü için bazı kararlar almak zorunda olabilir ve bu kararların sonucuna meydana gelen olumlu ya da olumsuz duruma katlanmak zorundadırlar. Ancak bu karışık problemlerin çözümünü gerçekleştirmeden önce simülasyon tekniğini kullanarak sistemi önceden görme fırsatları vardır. Bir simülasyon tekniğini oluştururken dikkat edilmesi gereken bazı noktalar vardır. Bu noktalar (Hillier ve Lieberman, 2001: 1085):
• Sistemdeki durumun ya da problemin tanımlanması
• Sistemde meydana gelebilecek olası durumların tespit edilmesi • Sitemi değiştirebilecek olan olası durumların tespit edilmesi
• Simülasyon programında bazı adreslerde yer alan simülasyon programı için doğrulama
• Çeşitli türlerdeki olayları tesadüfi bir şekilde oluşturacak bir yöntemin belirlenmesi
• Çeşitli türden olaylar tarafından meydana getirilen durumların tanımlanmasını sağlayacak bir formülün geliştirilmesi.
2.5.1. Simülasyon Tekniğinin Sınıflandırılması
Henüz meydana gelmemiş bir durumun analizini gerçekleştirmek ve meydana geldikten sonraki durumunu değerlendirmek olarak ifade edilen simülasyon tekniğini genel olarak deterministik simülasyon tekniği ve stokastik simülasyon tekniği olarak 2’ye ayırabiliriz (Yılmaz, 2004: 264).
53
2.5.1.1. Deterministik Simülasyon Tekniği
Davranışı daha önceden tahmin edilebilen ve gelecekte ne tür davranışlara gireceği bilinen modeller deterministik modeller olarak adlandırılır. Deterministik modellerde mekanizma açık ve belirgin bir şekilde tanımlanır (Öztürk, 2004: 117). Yani deterministik simülasyon tekniğinde, modelde kullanılacak olan tüm değişkenlerin ve kısıtların, belli olduğu ve aynı değerler ile aynı sonuçların alınacağı problemlerin çözümünde kullanılır.
2.5.1.2. Stokastik Simülasyon Tekniği
Davranışı daha önceden bütünüyle kestirilemeyen modeller stokastik modeller olarak adlandırılır. Bu tip modellerde girdi değerleri ve süreç, olasılık dağılımları ile temsil edilebilmektedirler. Stokastik modeller, deterministik modellerden daha karmaşık olduğu için bu modellere çözümler bulmak ve bulunan çözümlerin analitik olarak yeterli olması oldukça güçtür. Bu açıdan simulasyon tekniği, stokastik modellerin analizi ve çözümünde en çok başvurulan temel tekniklerden biri olmuştur (Öztürk, 2004: 117).
2.5.2. Simülasyon Tekniğinin Avantaj ve Dezavantajları
Teoriksel ya da gerçek fiziksel bir sisteme ait neden sonuç ilişkilerinin bir bilgisayar modeline yansıtılmasıyla, değişik koşullar altında gerçek sisteme ait davranışların bilgisayar ortamında izlenmesini sağlayan bir modelleme tekniği (Keleş vd., 2009: 138) olan simülasyon tekniğinin avantaj ve dezavantajları aşağıda detaylı bir şekilde açıklanmıştır.
2.5.2.1. Simülasyon Tekniğinin Avantajları
Simülasyon tekniğinin avantajları şu şekilde açıklanabilir (Çörekçi, 2014: 2):
• Simülasyon yöntemi oldukça esnektir istenildiği zaman değişiklik yapılabilir.
• Gerçek sistemler ve bileşenleri oldukça stokastik yapıdadır ve bu modellerin matematiksel olarak gösterilmesi oldukça zordur. Bu tip sistemlerin modellenmesinde simülasyon yöntemi oldukça kolaydır.
54 • Simülasyon zaman kavramı üzerinde tam bir kontrol sağlar. Sistem zamanının değiştirilmesi ve zaman parametrelerindeki değişiklikler kolaylıkla kontrol edilebilir.
• "…olsa ne olur?" gibi sorular sorularak model üzerindeki değişikliklerin sonuca yansıması ve alternatiflerin geliştirilmesi açısından önemlidir. Bu da yöneticilere fikir verme konusunda yararlıdır.
• Simülasyon yöntemi gerçek sistem içinde değişiklikler, denemeler, alternatif fikirlerin uygulanması gibi kontrol ve zaman isteyen çalışmaları kolay bir şekilde uygulama imkânı verir.
• Simülasyon yöntemi hem mevcut sistemdeki olası değişikliklerin sistem üzerindeki etkisini belirlemek için bir analiz aracı, hem de değişen koşullar altında yeni oluşturulacak bir sistemin performansını belirleme için bir tasarım aracı olarak kullanılabilir.
• Yeni sistem dizaynları, planlar, taşıma sistemleri simülasyon modeli üzerinde herhangi bir kaynak harcanmadan test edilebilir. Bu kritik bir noktadır. Çünkü kararlar bir kez alındığında, tuğlalar yerleştirildiğinde değişiklikler ve düzeltmeler çok pahalı olabilir.
• Simülasyon, değişik koşullar altında sistemin nasıl olacağı hakkında çok az veya hiçbir veriye sahip olmadığımız durumlarda kullanılabilmektedir.
• Simülasyon, analitik çözümlerin doğruluğunu gerçeklemek üzere de kullanılabilir.
• Simülasyon duyarlılık analizi yapmada da oldukça avantajlıdır. Girdi değerlerindeki değişikliklerin sonuca yansıması kolaylıkla incelenebilir.
2.5.2.2. Simülasyon Tekniğinin Dezavantajları
Simülasyon tekniğinin dezavantajları şu şekilde açıklanabilir (Tütek ve Gümüşoğlu, 2008: 403):
• Simülasyon modelleri kesin değildir. Bir optimizasyon sorunu olmadığından bir yanıt ortaya koymaz, sadece değişik işletim koşullarına sistemin tepkilerinden oluşan bir set ortaya koyar.
55 • İyi bir simülasyon modeli çok pahalı olabilir. Çoğunlukla kullanılabilecek nitelikte bir şirket planlaması modelini geliştirmek çok uzun süre alabilir.
• Her durum simülasyon kullanılarak değerlendirilemez; yalnızca belirsizlik içeren durumlar simülasyon kullanımına adaydır ve rastlantısal bir öğe olmadan simülasyonunun tüm deneyleri aynı sonucu verir.
• Simülasyon, çözümlerin kendilerini değil, bir çözüm değerlendirme yolu geliştirir. Yöneticiler test etmek istedikleri çözümleri geliştirmek zorundadır.
56
ÜÇÜNCÜ BÖLÜM
TAMSAYILI PROGRAMLAMA TEKNİĞİ İLE DENİZLİ BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ İFFAİYE DAİRESİ BAŞKANLIĞI’NDA VARDİYA
ÇİZELGELEME
Bu bölümde çalışmanın konusuna, amacına, yöntemine, önemine ve tanıtılmasına değinilerek, çalışmanın matematiksel programlama ile modellenerek çözülmesi açıklanacaktır.