Binek Otomobillerde Co2 Emisyon Miktarının Azaltılmasına Yönelik Stratejilerin Analitik Ağ Süreci Bazlı Hedef Programlama Modeli İle Değerlendirilmesi

(1)

ĐSTANBUL TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ _{FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ}

DOKTORA TEZĐ Nilay AKGERMAN

Anabilim Dalı : Endüstri Mühendisliği Programı : Endüstri Mühendisliği

MART 2010

BĐNEK OTOMOBĐLLERDE CO2 EMĐSYON MĐKTARININ

AZALTILMASINA YÖNELĐK STRATEJĐLERĐN ANALĐTĐK AĞ SÜRECĐ BAZLI HEDEF PROGRAMLAMA MODELĐ ĐLE DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

(2)

(3)

MART 2010

ĐSTANBUL TEKNĐK ÜNĐVERSĐTESĐ _{FEN BĐLĐMLERĐ ENSTĐTÜSÜ}

DOKTORA TEZĐ Nilay AKGERMAN

(507032103)

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 25 Kasım 2009 Tezin Savunulduğu Tarih : 18 Mart 2010

Tez Danışmanı : Doç. Dr. Y. Đlker TOPÇU (ĐTÜ) Diğer Jüri Üyeleri : Yrd. Doç. Dr. Murat BASKAK (ĐTÜ)

Yrd. Doç. Dr. Şule ÖNSEL (Doğuş Ünv.) Prof. Dr. Cengiz KAHRAMAN (ĐTÜ) Prof. Dr. Füsun ÜLENGĐN (Doğuş Ünv.) BĐNEK OTOMOBĐLLERDE CO2 EMĐSYON MĐKTARININ

AZALTILMASINA YÖNELĐK STRATEJĐLERĐN ANALĐTĐK AĞ SÜRECĐ BAZLI HEDEF PROGRAMLAMA MODELĐ ĐLE DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

(4)

(5)

iii

(6)

(7)

v

ÖNSÖZ

Küresel ısınma ve beraberinde gelen iklim değişikliği günümüzde insanoğlunun karşı karşıya kaldığı en önemli problemlerden biridir. Đklim değişikliği, güneşten gelen ışınların yeryüzünden yansımaları esnasında amosferde bulunan sera gazları tarafından tutularak yansımalarının engellenmesi neticesinde ortaya çıkan küresel ısınmanın bir sonucudur. Đklim değişikliği üzerine çalışmalar yürüten ve 150 ülkeden toplam 2500 bilim adamı tarafından oluşturulmuş olan öncü yapılarından biri 2007 Devletlerarası Đklim Değişikliği Paneli (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate

Change) neticesinde ortaya çıkan bilimsel gerçekler, küresel ısınmanın olduğunu ve insan davranışlarına bağlı olarak açığa çıkan emisyon gazlarından kaynaklandığını göstermektedir. Bu kapsamda, sera gazlarından atmosferde yüksek oranda bulunan CO2 emisyon salınımının, enerji tüketiminin yüksek oranlarda olduğu ulaşım

sektöründe azaltılmasına yönelik oluşturulan stratejilerin binek otomobiller özelinde değerlendirilmesine yönelik bir çalışma tez kapsamında verilmektedir.

Bu çalışma esnasında tüm desteğini ve yardımlarını benden esirgememiş olan Đstanbul Teknik Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü öğretim görevlisi Doç. Dr. Y. Đlker TOPÇU’ya değerli katkılarından ötürü çok teşekkür ederim.

En derin saygılarımla.

Kasım 2009 Nilay Akgerman

(8)

(9)

vii ĐÇĐNDEKĐLER Sayfa ÖNSÖZ...v ĐÇĐNDEKĐLER... vii KISALTMALAR ...viix ÇĐZELGE LĐSTESĐ...xi

ŞEKĐL LĐSTESĐ ... vii

ÖZET ...xv SUMMARY……….. ...xxix 1. GĐRĐŞ ...1 2. LĐTERATÜR ARAŞTIRMASI ...5 2.1 Amaç………… ...5 2.2 Çevre…………. ...7 2.3 Đklim Değişikliği ...14 2.4 Enerji………...18 2.5 CO2 Emisyonlarının Azaltılması...23

2.6 CO2 Emisyonunun Azaltılması ve Binek Otomobil ...35

2.7 Hedef Programlama ...37

2.8 Analitik Ağ Süreci...38

2.9 Hedef Programlama ve Analitik Ağ Süreci...41

3. KARAR VERME SÜRECĐ VE KULLANILAN YÖNTEMLER...45

3.1 Karar Verme Süreci...45

3.2 Hedef Programlama ...51

3.3 Analitik Ağ Süreci...55

4. PROBLEMĐN YAPILANDIRILMASI ...57

4.1 Problemin Tanımlanması...57

4.2 Problemin Yapılandırılması...60

4.3 Problemin Yapılandırılmasında Kullanılacak Yöntem ...66

5. KARAR MODELĐNĐN KURULMASI ...73

5.1 Kriterlerin Ağırlıklarının Belirlenmesi...73

5.2 Amaçların Ağırlıklarının Belirlenmesi...74

5.3 Kısıtların Belirlenmesi ...75

5.4 Performans Değerlerinin Hesaplanması, Bulunması ...75

6. SORUNUN ÇÖZÜMLENMESĐ...77

6.1 Modelin Çalıştırılması...77

6.2 Farklı Senaryolar Kullanılarak Yapılan Duyarlılık Analizleri ...82

7. SONUÇLAR VE ÖNERĐLER...101

KAYNAKLAR ...105

EKLER...123

(10)

(11)

ix

KISALTMALAR

AHP : Analitik hiyerarşi süreci – Analytic hierarchy process ANP : Analitik ağ süreci – Analytic network process A1, A2, ... : Probleme ait stratejiler

BH : Bilişsel harita

CNG : Sıkıştırılmış doğal gaz

C1, C2, ... : Değerlendirme kriter kümeleri

C1.1, C1.2, ... : 1. değerlendirme kriter kümesindeki ölçütler C2.1, C2.2, ... : 2. değerlendirme kriter kümesindeki ölçütler C3.1, C3.2, ... : 3. değerlendirme kriter kümesindeki ölçütler C4.1, C4.2, ... : 4. değerlendirme kriter kümesindeki ölçütler

DME : Di-metil-eter

DEA : Veri zarflama analizi – Data envelopment analysis DEMATEL : A decision-making trial and evaluation laboratory

DM : Karar verme – Decision making

ELECTRE : Elimination et choix tradusiant la realite

FGP : Bulanık hedef programlama – Fuzzy goal programming GP : Hedef programlama – Goal programming

IEA : Uluslararası enerji ajansı - International energy agency IPPC : Devletlerarası iklim değişikliği paneli - Intergovernmental panel on climate change

KV : Karar verici

MM : Matematiksel modelleme – Mathematical modelling

PGP : Hedef programlama önceliklendirme yöntemi – Preemptive goal programming

PRIAM : Çok kriterli karar verme sırasında yapay zeka kullanan program - Programme utilisant l'intelligence artificielle en multicritére

PROMETHEE : Preference ranking organisation method for enrichment evaluations

QFD : Kalite fonksiyon yayılımı – Quality function deployment STEM : Step method

TOPSIS : Technique for order preference by similarity to ideal solution VIKOR :Vise kriterijumska optimizacija I kompromisno resenje WEO-2009 :Dünya enerji görüşü 2009 - World energy outlook 2009 v1_1, v1_2, ... : Kriterlerin ağırlıkları

w1, w2, ... : Problemin hedeflerinin ağırlıkları

Z1, Z2, ... : Problemin hedefleri

) (x

(12)

(13)

xi

ÇĐZELGE LĐSTESĐ

Sayfa

Çizelge 2.1 : Çevre ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı...7

Çizelge 2.2 : Çevre ile ilgili yayınların çalışma alanı bazında dağılımı (1999–2008).8 Çizelge 2.3 : Çevre ile ilgili yayınların doküman tipi bazında dağılımı (1999–2008).8 Çizelge 2.4 : Çevre ve karar verme ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı...11

Çizelge 2.5 : Çevre ve hedef programlama ile ilgili yayınların yıllara göre dağılımı. ...12

Çizelge 2.6 : Đklim değişikliği ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı. ...15

Çizelge 2.7 : Đklim değişikliği ve DM ile ilgili yayınların yıllara göre dağılımı. ...16

Çizelge 2.8 : Araç büyüklüğü ve yakıt tipine göre CO2 emisyon salınım miktarı, Cuenot (2009) dan uyarlanmıştır...30

Çizelge 2.9 : Sektörler bazında enerji kullanım oranları, Sciama (2007) den uyarlanmıştır. ...35

Çizelge 2.10 : ANP tekniği ile ilgili yayınların yıllara göre dağılımı. ...38

Çizelge 2.11 : Tekniklerin karşılaştırılması, Lee ve Kim (2000) den uyarlanmıştır..41

Çizelge 4.1 : Farklı ulaşım araçlarında açığa çıkan CO2 miktarı (g eqC /km). ...59

Çizelge 4.2 : Ulaşım sektöründeki enerji kullanım dağılımı (Sciama, 2007)...59

Çizelge 4.3 : 1. uzmanın ilişkiler matrisi...67

Çizelge 4.6 : Grup kararı sonucu oluşan ilişkiler matrisi. ...72

Çizelge 5.1 : Kriterlerin ağırlıkları...75

Çizelge 5.2 : Amaçlara ait ağırlıkların hesaplanma yöntemi...76

Çizelge 5.3 : Amaçların ağırlıkları...76

Çizelge 6.1 : Senaryo 1 - 20/20/20/20 tez modeline ait karar değişken sonuçları.…79 Çizelge 6.2 : Senaryo 2 - 20/20/20/20 tez modeline ait karar değişken sonuçları...81

Çizelge 6.3 : Senaryo 1 ve Senaryo 2 Bilgileri. ...84

Çizelge 6.4 : Senaryo 1 Varsayım 1’e göre karşılanamayan hedefler...85

Çizelge 6.5 : Senaryo 1 Varsayım 2’ye göre karşılanamayan hedefler...85

Çizelge 6.8 : Senaryo 2 Varsayım 2’ye göre karşılanamayan hedefler...88

Çizelge 6.10 : Senaryo 1 ve Senaryo 3 bilgileri...90

Çizelge 6.11 : Senaryo 3’e göre karşılanamayan hedefler. ...91

(14)

xii

Çizelge 6.18 : Duyarlılık analizi yeni hedef ağırlıkları...98

Çizelge 6.19 : Senaryo 7’ye göre karşılanamayan hedefler. ... 99

Çizelge A.1 : Hedef programlama modeline ait veriler...124

Çizelge B.2: Grup kararına ait birleştirilmiş ikili karşılaştırmalar...125

Çizelge C.1 : Hedef programlama modeline karar değişkenlerinin tanımları...161

Çizelge D.2: 20/20/20/20 – Senaryo 1 hedef programına ait GAMS sonuçları...162

Çizelge D.4 : 20/20/20/20 – Senaryo 2 hedef programına ait GAMS sonuçları...163

Çizelge E.1 : Senaryo 1 Model 1’e ait GAMS sonuçları...164

Çizelge E.2 : Senaryo 1 Model 2’ye ait GAMS sonuçları... 165

Çizelge E.3 : Senaryo 1 Model 3’e ait GAMS sonuçları... 166

Çizelge E.6 : Senaryo 1 Model 6’ya ait GAMS sonuçları... 169

Çizelge E.7 : Senaryo 1 Model 7’ye ait GAMS sonuçları... 170

Çizelge E.9 : Senaryo 1 Model 9’a ait GAMS sonuçları... 172

Çizelge E.10 : Senaryo 1 Model 10’a ait GAMS sonuçları. ... 173

Çizelge E.11 : Senaryo 1 Model 11’e ait GAMS sonuçları. ... 174

Çizelge E.12 : Senaryo 1 Model 12’ye ait GAMS sonuçları. ... 175

Çizelge E.16 : Senaryo 1 Model 16’ya ait GAMS sonuçları. ... 179

Çizelge E.22 : Senaryo 1 Model 22’ ye ait GAMS sonuçları. ... 185

Çizelge F.1 : Senaryo 2 Model 1’e ait GAMS sonuçları...204

Çizelge F.2 : Senaryo 2 Model 2’ye ait GAMS sonuçları. ... 205

(15)

xiii

Çizelge F.6 : Senaryo 2 Model 6’ya ait GAMS sonuçları...209

Çizelge F.7 : Senaryo 2 Model 7’ye ait GAMS sonuçları...210

Çizelge F.9 : Senaryo 2 Model 9’a ait GAMS sonuçları...212

Çizelge F.14 : Senaryo 2 Model 14’ e ait GAMS sonuçları...217

Çizelge F.15 : Senaryo 2 Model 15’ e ait GAMS sonuçları...218

Çizelge F.19 : Senaryo 2 Model 19’ a ait GAMS sonuçları...222

Çizelge G.1 : Senaryo 3 Model 1’e ait GAMS sonuçları...245

Çizelge G.2 : Senaryo 3 Model 2’ye ait GAMS sonuçları...246

Çizelge G.6 : Senaryo 3 Model 6’ya ait GAMS sonuçları...250

Çizelge G.7 : Senaryo 3 Model 7’ye ait GAMS sonuçları...251

Çizelge H.1 : Senaryo 4 Model 1’e ait GAMS sonuçları...253

Çizelge H.2 : Senaryo 4 Model 2’ye ait GAMS sonuçları...254

Çizelge H.3 : Senaryo 4 Model 3’e ait GAMS sonuçları...255

(16)

xiv

Çizelge H.5 : Senaryo 4 Model 5’e ait GAMS sonuçları. ... 257

Çizelge H.6 : Senaryo 4 Model 6’ya ait GAMS sonuçları... 258

Çizelge H.7 : Senaryo 4 Model 7’ye ait GAMS sonuçları... 259

Çizelge H.8 : Senaryo 4 Model 8’e ait GAMS sonuçları. ... 260

Çizelge I.1 : Senaryo 5 Model 1’e ait GAMS sonuçları...261

Çizelge I.2 : Senaryo 5 Model 2’ye ait GAMS sonuçları. ... 262

Çizelge I.3 : Senaryo 5 Model 3’e ait GAMS sonuçları. ... 263

Çizelge I.6 : Senaryo 5 Model 6’ya ait GAMS sonuçları. ... 266

Çizelge I.9 : Senaryo 5 Model 9’a ait GAMS sonuçları. ... 269

Çizelge I.10 : Senaryo 5 Model 10’a ait GAMS sonuçları. ... 270

Çizelge J.1 : Senaryo 6 Model 1’e ait GAMS sonuçları...273

Çizelge J.2 : Senaryo 6 Model 2’ye ait GAMS sonuçları... 274

Çizelge J.3 : Senaryo 6 Model 3’e ait GAMS sonuçları... 275

Çizelge J.6 : Senaryo 6 Model 6’ya ait GAMS sonuçları... 278

Çizelge J.9 : Senaryo 6 Model 9’a ait GAMS sonuçları... 281

Çizelge J.10 : Senaryo 6 Model 10’a ait GAMS sonuçları... 282

Çizelge K.1 : Senaryo 7 ANP ağırlıkları değiştirilmiş Model 1’e ait GAMS sonuçları...285

Çizelge K.2 : Senaryo 7 ANP ağırlıkları değiştirilmiş Model 2’ye ait GAMS sonuçları. ... 286

Çizelge K.3 : Senaryo 7 ANP ağırlıkları değiştirilmiş Model 3’e ait GAMS sonuçları. ... 287

Çizelge K.6 : Senaryo 7 ANP ağırlıkları değiştirilmiş Model 6’ya ait GAMS sonuçları. ... 290

Çizelge K.7 : Senaryo 7 ANP ağırlıkları değiştirilmiş Model 7’ye ait GAMS sonuçları. ... 291

Çizelge K.9 : Senaryo 7 ANP ağırlıkları değiştirilmiş Model 9’a ait GAMS sonuçları. ... 293

Çizelge K.10 : Senaryo 7 ANP ağırlıkları değiştirilmiş Model 10’a ait GAMS sonuçları. ... 294

(17)

xv

ŞEKĐL LĐSTESĐ

Sayfa Şekil 1.1 : Đklim değişikliğinin katılımcıları etkilemesine ait anket sonucu, O’Neill

ve Whitmarsh (2008) den uyarlanmıştır. ...2

Şekil 1.2 : Đklim değişikliğinin sebebine ait anket sonucu, O’Neill ve Whitmarsh (2008) den uyarlanmıştır...2

Şekil 2.1 : Çevre ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı...7

Şekil 2.2 : Çevre ile ilgili makalelerin yıllar bazında dağılımı. ...9

Şekil 2.3 : Çevre ve MM ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı. ...10

Şekil 2.4 : Çevre ve karar verme ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı...11

Şekil 2.5 : Çevre ve karar verme ile ilgili makalelerin yıllar bazında dağılımı. ...12

Şekil 2.6 : Çevre ve GP ile ilgili yayınların yıllara göre dağılımı...13

Şekil 2.7 : Đklim değişikliği ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı. ...15

Şekil 2.8 : Đklim değişikliği ve DM ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı. ...17

Şekil 2.9 : Enerji hakkında en çok makalenin bulunduğu ilk 10 derginin dağılımı...19

Şekil 2.10 : Daraltılmış kapsamdaki enerji makalelerin dergilere göre dağılımı...21

Şekil 2.11 : Çalışma konularına göre enerji makalelerin dağılımı...22

Şekil 2.12 : Çalışma çeşidine göre enerji makalelerin dağılımı...22

Şekil 2.13 : CO2 emisyonunun azaltılmasına ait yayınların yıllara göre dağılımı. ....24

Şekil 2.14 : CO2 emisyonunun azaltılmasına yönelik politikaların refah mâliyetleri, Jansen ve Denis (1999) dan uyarlanmıştır...25

Şekil 2.15 : Yıllar bazında ANP tekniğinin kullanım oranı...39

Şekil 3.1 : Karar verme süreci, Belton ve Stewart (2002) den uyarlanmıştır...47

Şekil 3.2 : Karar verme süreci...48

Şekil 3.3 : Süper matris...56

(18)

(19)

xvii

BĐNEK OTOMOBĐLLERDE CO2 EMĐSYON MĐKTARININ

AZALTILMASINA YÖNELĐK STRATEJĐLERĐN ANALĐTĐK AĞ SÜRECĐ BAZLI HEDEF PROGRAMLAMA MODELĐ ĐLE DEĞERLENDĐRĐLMESĐ ÖZET

Özellikle son on yılda çok sık sözedilen iklim değişikliği, insanoğlunun karşı karşıya kaldığı en önemli problemlerden biridir. Đklim değişikliği, güneşten gelen ışınların yeryüzünden yansımaları esnasında amosferde bulunan sera gazları tarafından tutularak yansımalarının engellenmesi neticesinde ortaya çıkan küresel ısınmanın bir sonucudur. Đklim değişikliği üzerine çalışmalar yürüten ve 150 ülkeden toplam 2500 bilim adamı tarafından oluşturulmuş öncü bir yapı olan Devletlerarası Đklim Değişikliği Panelinin (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change) ortaya çıkardığı bilimsel gerçekler, küresel ısınmanın olduğunu ve insan davranışlarına bağlı olarak açığa çıkan emisyon gazlarından kaynaklandığını göstermektedir. Yaklaşık %98’lik bir güven seviyesi ile küresel ısınmanın olduğuna dair hiç bir şüphe olmadığı belirtilmektedir. Diğer taraftan %90’dan daha büyük bir güven seviyesinde küresel ısınmanın sera gazlarından kaynaklandığı çeşitli çalışmalarla ortaya konmuştur. Sera gazları; atmosferde çok yüksek miktarlarda bulunan karbondioksit (CO2) ile nitroz oksit, azot oksit, metan, su buharı, ozon,

kloroflorokarbon olarak sıralanabilir. Bu nedenledir ki; düzenlenen Đklim Konferanslarında ve yayımlanan bildiri ve imzalanan protokollerde gelişmiş ülkelerden başlayarak CO2 emisyonları başta olmak üzere tüm sera gazı

emisyonlarının düşürülmesine yönelik hedefler konulmuştur.

Tez kapsamında öncelikle geniş bir literatür taraması yapılmış ve iklim değişikliği problemi derinlemesine incelenmiştir. Yapılan literatür taraması neticesinde, yukarıda da kısaca özetlenmeye çalışıldığı gibi, iklim değişikliği probleminin ana kaynağının sera gazları ve bu sera gazlarının açığa çıkmasına sebep olan enerji kaynakları olduğu tespit edilmiştir.

Literatür taramaları; doküman tipi gözetmeksizin 1999-2009 yılları arasında yapılmış olup araştırma sonuçlarına ait analizler de tez kapsamında tüm detayları ile birlikte verilmiştir. Karşı karşıya kalınan bu gerçek problem, beraberinde birbiri ile çelişen pek çok hedefi ve kısıtı da getirdiğinden, oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu nedenle iklim değişikliği problemi, daha sonra CO2 emisyonlarının azaltılması

(20)

xviii

CO2 emisyonlarının azaltılması konusu da literatür taraması yapılarak

detaylandırıldığında görülmüştür ki; her bir sektörün CO2 emisyonlarının azaltılması

alanındaki önemi büyüktür ve her bir sektör bir diğer sektörden farklı dinamikler içermektedir. Bu nedenle bu prolemin çözümlenmesine yönelik tüm sektörleri kapsayan genel bir çözüm önerisi sunmanın güç olacağı büyük bir açıklıkla görülmüştür. Daha duyarlı ve daha tutarlı çözüm önerileri sunabilmek adına, bu çalışmanın kapsamının sektör bazında daraltılmasına ve çalışmanın sonuçlarının özellikle uluslararası bir otomotiv şirketinde kullanılacak olması nedeniyle de çalışmanın ulaşım sektöründe CO2 emisyonlarının azaltılması konusunda

özelleştirilmesine karar verilmiştir. Bir sonraki aşamada ulaşım sektörü detaylıca incelenmiş ve farklı ulaşım araç tiplerinin CO2 emisyon salınımlarının da farklı

olduğu ve ulaşım sektöründe %81 oranı ile en çok karayolu taşımacılığının kullanıldığı görülmüştür. %81 oranının alt detayına bakıldığında ise %63’lük kısmının yolcu taşımacılığına ve %37lik kısmının ise ticarî mal taşımacılığına ait olduğu görülmektedir. Bu nedenle çalışmanın kapsamı CO2 emisyonlarının binek

otomobillerde azaltılması olarak belirlenmiştir.

Günümüzde insanoğlunun çözmeye çalıştğı bu gerçek problemin belirlenmesine hizmet eden literatür taramasının yanısıra; problemin değerlendirilmesine yönelik hangi model veya tekniklerin kullanılabileceğine dair de derinlemesine bir literatür çalışması yürütülmüştür. Yapılan literatür taraması; analitik ağ süreci (ANP,

Analytical Network Process) tekniğini, karmaşık problemlerde özellikle

değerlendirme kriterleri arasındaki ilişkileri ve geri beslemeleri de gözönünde bulundurduğundan, diğer teknikler arasından öne çıkarmıştır. Özellikle CO2

emisyonlarının azaltılması alanında analitik ağ süreci uygulamasının olmaması da tez çalışmasının özgünlüğü açısından dikkat çekici bir noktadır.

Geri beslemeli ve/veya bağımlı ilişkilerin olup olmadığına dair kararın zor bir değerlendirmeye dayanacak olması nedeniyle bir veya iki kişinin değerlendirmesi ile hareket etmek yerine bir grup karar verme prosedürünü baz alacak şekilde tasarlanabilen ANP tekniğinin uygulanması daha başarılı sonuçlar oluşturabilecektir. ANP yöntemi literatürde veri zarflama analizi (DEA, Data Envelopment Analysis) kalite fonksiyon yayılımı (QFD - Quality Function Deployment), hedef programlama, bulanık mantık ve TOPSIS yöntemleri ile birlikte kullanılmıştır. Đkili veya üçlü kullanılabilen ANP tekniğinin CO2 emisyonlarının azaltılması

alanında da bir uygulaması bulunmamaktadır. Bu nedenle ANP tekniğinin bir veya birden fazla karar verme tekniği ile birleştirilerek yukarıda detaylandırdığımız problemin çözümünde kullanılması da literatürdeki açık bir alanın doldurulması açısından önemli bir nokta olacaktır.

Bu kapsamda diğer karar verme teknikleri de incelendiğinde hedef programlama (GP, Goal Programming) özellikle, birden fazla ve hattâ birbiri ile çelişen amaçların olduğu durumlarda kullanılabilmesi ve aynı zamanda da bir eniyileme sonucuna ulaşılmasını sağlaması açısından ilgi çekici tekniklerden biri olarak öne çıkmıştır. ANP ve hedef programlama tekniklerinin birbirlerinin dezavantajlarını iyi bir şekilde ortadan kaldıracak olması sebebiyle de problemin çözümünde ANP bazlı bir hedef programlama modelinin kurulmasına karar verilmiştir. ANP tekniği hedef programlamaya girecek hedeflerin ağırlıklarının belirlenmesinde kllanılmış ve hedef programlama modeli için birer parametre olmuştur. Bir hedef programlama modelinde karar vericilerin başlangıçta amaçlarını ve önceliklerini belirlemek

(21)

xix

zorunda olmalarının bu tekniğin en önemli dezavantajı olduğu düşünülür ise bu zorluk, ANP tekniğinin sunduğu süreç ile ortadan kaldırılmıştır. ANP’nin en önemli dezavantajlarından biri ise kaynak limitleri veya diğer kısıtları gözönünde bulunduramıyor olmasıdır. Hedef programlamanın kullanımı ile bu dezavantaj da ortadan kaldırılabilmektedir.

Bu kapsamda, bu çalışmada izlenilen karar verme süreci şöyle özetlenebilir: 1. Problemin yapılandırılması

1.1. Problemin tanımlanması

Problem, yapılan literatür taraması neticesinde yukarıda verilen detay süreç kapsamında tanımlanmıştır.

1.2. Değer ve amaçların belirlenmesi

Yapılan literatür taraması ve uzman kişilerle yapılan görüşmeler neticesinde belirlenmiştir.

1.3.Stratejilerin belirlenmesi

Stratejiler, yapılan literatür taraması ve uzman kişilerle yapılan görüşmeler neticesinde belirlenmiştir. Çalışma kapsamında karayolu taşımacılığında kullanılabilcek yenilenebilir olmayan yakıtların kullanımını azaltmak ve yenilenebilir yakıtların kullanımını arttırmak, araç tipini (motor tipini) değiştirmek, egzos tipini değiştirmek ve yakıt tüketimini azaltmak olmak üzere toplam beş strateji yer almaktadır.

2. Karar modelinin kurulması

2.1. Kriterlerin ağırlıklarının belirlenmesi

Çalışma kapsamında dört küme içerisinde yer alan toplam yirmi kriter bulunmaktadır. Sözkonusu kriterlerin ağırlıkları, ANP tekniği kullanılarak belirlenmiştir. Kriterler de benzer şekilde, yapılan literatür taraması ve uzman kişilerle yapılan görüşmeler neticesinde belirlenmiştir.

2.2. Amaçların ağırlıklarının belirlenmesi

ANP tekniğinin uygulanması neticesinde bulunan kriter ağırlıklarının toplanması ile hesaplanmıştır. Her bir amacın ağırlığının hangi kriter ağırlıklarının toplamı ile hesaplanacağı, hem literatür taraması sonuçlarına hem de uzman kişilerin görüşlerine göre belirlenmiştir. Probleme ait amaçlar stratejilerle ilişkilidir. Toplam yedi amaç bulunmakta olup; Avrupa Birliği Komisyonu tarafından konulan 20/20/20/20 hedefine uygun olacak şekilde belirlenmiştir. Amaçlar; Binek otomobillerde kullanılabilcek yenilenebilir olmayan yakıtların kullanımını %20 azaltmak ve yenilenebilir yakıtların kullanımını arttırmak, yakıt mâliyetini %20 azaltmak, motor mâliyetini % 20 azaltmak, egzos mâliyetini %20 azaltmak, açığa çıkan CO2 emisyon miktarını

%20 azaltmak, yakıt tüketimini %20 azaltmaktır. 3. Problemin çözümlenmesi

3.1. Modelin çalıştırılması

Kurulan hedef programlama modeli, Sözkonusu bu gerçek problem için tüm kısıtları da içinde barındırmaktadır. Modelde kullanılan parametreler Avrupa Birliği Komisyonu tarafından yayımlanmış dokümanlardan elde edilmiştir.

(22)

xx

Çalışma kapsamında Avrupa Birliği Komisyonu tarafından yayımlanan verilerin kullanılmış olması, çalışma sonuçlarının özellikle uluslararası bir otomotiv şirketinde kullanılacak olması nedeniyle tercih edilmiştir. Kurulan model GAMS programında çalıştırılmıştır.

3.2.Sonuçların değerlendirilmesi

20/20/20/20 modeli iki farklı senaryo için çalıştırıldığında uzlaşık sonuçlar bulunmuş, ancak üçüncü ve yedinci hedef değerlere ulaşılamamıştır.

3.3. Duyarlılık analizi yapılması

Duyarlılık analizi ile farklı senaryolar üzerinden çalışmalar yapılmış ve hedef değerlerdeki değişikliklerin amaçlara ulaşma düzeyini nasıl etkilediği araştırılmıştır. Detaylı sonuçlar tez kapsamında sunulmaktadır.

Bu çalışmanın henüz literatürde üzerinde uygulaması yapılmamış bir alanda olması nedeniyle, özgün olma özelliğine sahip olduğunu belirtmek önemli bir noktadır. Gelecek çalışmalar için öneriler ise; özellikle karayolu taşımacılığında başka ulaşım modlarının da olduğu düşünüldüğünde tez kapsamının diğer ulaşım modları ile genişletilerek ulaşım sektörünün tümünü kapsayan daha geniş bir uygulamanın yapılması ve/veya benzer çalışmanın diğer sektörler için de uygulanmasıdır. Bu çalışma, gelecekteki diğer çalışmalara yön göstemesi açısından iyi bir rehber olacaktır. Elbette her bir sektör veya her bir ulaşım modu için matematiksel model ve kriterler farklılık gösterebilecektir ancak büyük resmi görmek ve bu resimden yola çıkarak diğer uygulamalar için modeli özelleştirmek, gelecekteki çalışmalara kolaylık sağlayacaktır.

(23)

xxi

EVALUATION OF CO2 EMISSION REDUCTION STRATEGIES ON

PASSENGER CARS VIA AN ANALYTICAL NETWORK PROCESS BASED GOAL PROGRAMMING MODEL

SUMMARY

Climate change problem is being more and more important in the last decades and is one of the most important problems that humankind is facing. Climate change is the result of the global warming which is caused by the absorption of the sunlight by the greenhouse gases rather than deflection of it from the atmosphere.

Intergover Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), one of the leading organization created by 2500 scientist from 150 different countries, makes research on climate change and states precisely that global warming depends to the greenhouse gases which results with human acts.

There is an increase of global warming with approximately 98% confidence level. On the other hand, it was stated with a confidence level greater than 90% that global warming is due to the greenhouse gases (Parry and all, 2007). Greenhouse gases are carbon dioxide (CO2) with very high amounts in atmosphere, nitrous oxide, nitrogen

oxide, methane, water vapor, ozone, and chlorofluorocarbons. Therefore, it comes out during the Climate Change Conferences and within the publications that the effective targets for reduction of CO2 emissions have to be set-up immediately as

from the developed countries.

The climate change problem was examined via a detailed literature survey during this study. According to this survey, it has to be highlighted that the main reason of the climate change is due to the greenhouse gas effects and the energy sources which cause the production of the above mentioned greenhouse gases.

Literature survey was made for the time period 1999-2009 and the details of this survey were given within the thesis in related section.

The conflicting goals and constrains defined in accordance with survey results are making this problem more complex. That’s why the scope of this study was limited with the application on passenger cars.

In the light of the literature survey results on CO2 emission reduction, it comes out

that each sector has its own dynamics to reduce CO2 emissions. Therefore, it is very

difficult to present a study which includes a generic solution for all sectors. In this study, the application area is limited with a special sector to ensure more effective, sensitive, and robust proposals to solve this real problem.

(24)

xxii

The scope of this study was identified as CO2 emission reduction on transportation

sector because the results of this study will be used by an international automotive company. When the transportation sector was reviewed in detail, the results show that different vehicle types release different amount of CO2 emission and the biggest

portion with 81% in transportation sector is road transportation. The details of the 81% show that 63% of the transportation is made for passenger transportation and the portion by 37% is made for commercial transportation. Therefore, it was decided to apply the decision model to CO2 emission reduction on passenger cars.

Beside the literature survey to define the real problem, a detailed literature survey was also made to define the evaluation method for the defined problem. Analytical network process (ANP) is very helpful by serving to the experts the option to deal with relationships and feedbacks among the criteria According to the results; there is nonscientific publication on “analytical network process and CO2 emission

reduction”. Therefore, it is very interesting to work on an untouched area.

Definition of the feedbacks and the relationships necessitates a very difficult evaluation of the decision makers. Therefore, a group decision making process based ANP can be used for such big decision problems (Wey and Wu, 2007) to ensure the success of the study.

According to the literature survey, it is clear that ANP can be applied to a decision problem together with two or more different decision methods: such as Data Envelopment Analysis (DEA), Quality Function Deployment (QFD), goal programming (GP), fuzzy logic, and TOPSIS applications.

ANP can be applied to a decision problem together with two or more different decision methods. During the literature survey, it comes up that ANP is not applied on CO2 emission reduction problems. Therefore, it will be the originality of this

study if ANP is applied on CO2 emission reduction problem. it was decided to apply

ANP with GP These two methods eliminate other’s weaknesses: The strength of the goal programming results from its ability to combine the conflicting goals and the constraints in a mathematical model to ensure an optimized result. In our study, ANP was used to define the weights of the goals. Therefore, the results of the ANP are the parameters for the goal programming model. It has to be mentioned that the difficult step for a goal programming model is to define the weights and/or the priorities by decision makers at the beginning. This disadvantage was eliminated via including ANP method as a beginning step of the goal programming method. The main disadvantage of the ANP is that ANP does not take into account the resources limits and other constraints. The application of goal programming together with ANP solve this problem.

In accordance with above gathered information’s, the multi criteria decision making process used by this study was described below:

1. Problem structuring

1.1. Definition of the problem

The problem was defined in accordance with literature survey results. 1.2. Definition of values and objectives

They were defined according to the literature survey results and interviews with experts.

(25)

xxiii

Strategies were defined according to the literature survey results and interviews with experts. There are five strategies: Decrease non-renewable fuel consumption and increase the consumption of renewable fuels, change vehicle type (motor type), change exhaust type and decrease fuel consumption.

2. Constructing the decision model 2.1. Definition of the criteria weights

There are twenty criteria within four clusters which were defined also in accordance with literature survey results and interviews with experts. The weights of the criteria were calculated by using the analytical network process as mentioned in previous paragraphs.

2.2. Definition of the goal weights

The weights of the goals were calculated by summing the specific criteria weights. It has to be said that the sum functions to define each goal weight were defined in the light of the information’s gained during the interviews with all experts and literature survey. All goals are in relation with above defined strategies. There are seven goals which are defined in compliance with the 20/20/20/20 targets set-up by European Commission. The goals are given below:

Decrease non-renewable fuel consumption by 20% when compared with 2015 level and increase the consumption of renewable fuels in compliance with the decrease amount of non-renewable fuels, decrease fuel cost by 20% when compared with 2015 level, decrease motor cost by 20% when compared with 2015 level, decrease exhaust cost by 20% when compared with 2015 level, decrease CO2 emission amount by 20% when compared with

2015 level, decrease the fuel consumption by 20% when compared with 2015 level.

3. Analysing the problem 3.1. Running the model

All the constraints related to this real problem were taken into account when constructing the decision model. All parameters used for built-up the model were gathered from European commission web site. It was preferred to use the parameters which were gathered from the official documents published by European Commission working groups because the model will be applied also for an international automotive company established in Germany. GAMS programme was used for gathering the results of the model.

3.2. Evaluation of the results

The model results with optimized solution for two different scenario of 20/20/20/20 model. It has to be said also that the third and seventh targets were not satisfied.

3.3. Sensitivity analysis

Sensitivity analysis was made in accordance with different scenarios to define the effects on goal satisfying status when we change the target values. The details of the results were given in sensitivity analysis section of the thesis.

(26)

xxiv

This study was applied on a special area where there isn’t any similar study. Therefore, it has to be said that this study is an original study.

For future studies, we suggest to the experts to enlarge the scope of this study with different transportation modes. On the other side, a similar study can be made also for other big sectors. This study will be an important guide for future studies. It is clear that the mathematical model has to be re-built for each sector or for each transportation mode, but it has to be mentioned also that this study can be helpful for the experts to reach a global point of view with which a good way can be established to define the process for specialization of the new models in accordance with other sectors or transportation modes dynamics.

On the other hand, other techniques can be used to define the weights of the goals and the effects of the wieght changes on the results can be examined.

(27)

(28)

(29)

1

1. GĐRĐŞ

Đklim değişikliği, güneşten gelen ışınların yeryüzünden yansımaları esnasında atmosferde bulunan sera gazları tarafından tutularak yansımalarının engellenmesi neticesinde ortaya çıkan küresel ısınmanın bir sonucudur. Uluslararası Enerji Ajansı (IEA - International Energy Agency), 2009 yılında hazırlamış olduğu “Dünya Enerji Görüşü 2009” (WEO-2009, World energy Outlook 2009) raporunda, bu konuda çok basit ve bir o kadar da güçlü bir mesaj ortaya koymuştur: “Eğer mevcut enerji politikaları ile devam edilirse, iklim değişikliği etkileri çok şiddetli olacaktır”. Đklim değişikliği alanında yapılan bilmsel çalışmaların sonucunda ise, enerjinin günümüzde 2/3’lük oran ile emisyon gazlarının salınması konusunda büyük bir paya sahip olduğu ve bu sebeple de iklim değişikliği probleminin tam olarak kalbinde yer aldığı ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle yenilenebilir olmayan enerji kaynaklarının kullanımını azaltmak enerji kaynaklı CO2 emisyon salınımını azaltmak, açısından

çok önemlidir. Bu alanda yapılan bilimsel çalışmalar, Bölüm 2’de de detaylandırıldığı üzere etkilerin daha fazla hissedilmeye başlandığı son yıllarda sayıca bir artış göstermiştir. Yapılan bilimsel çalışmalar ile iklim değişikliğinin sebepleri ve etkilerinin nasıl azaltılabileceğine dair farklı stratejilerin ortaya konulduğu tespit edilmektedir. Ancak etkilerin azaltılması konusunda bireylerdeki farkındalığın da arttırılması önemlidir. Bu noktada O’Neill ve Whitmarsh (2008), 503 kişiyle 36 soru içeren bir iklim değişikliği anket çalışması yapmışlardır. Sözkonusu anket kapsamında katılımcılara sorulan sorular oldukça basit olup, anketin amacı sadece katılımcıların bu konudaki temel bilgisini ortaya çıkarmaktır. Anket çalışması sonuçları oldukça ilgi çekicidir.

Anketin yapıldığı grubun %51,6’sının iklim değişikliği, %40,6’sının karbon ayak izi ve %38,8’inin ise CO2 terimlerinden haberdar olduğu ortaya çıkmıştır.

Katılımcılara, iklim değişikliğinin kendilerini etkileyeceğini düşünüp düşünmediği sorulduğunda ise verilen cevaplara ait analiz Şekil 1.1’de verilmektedir:

(30)

2

Şekil 1.1 : Đklim değişikliğinin katılımcıları etkilemesine ait anket sonucu, O’Neill ve Whitmarsh (2008) den uyarlanmıştır.

Şekil 1.1’de de görüldüğü üzere kişilerin iklim değişikliğinin bireysel olarak kendilerini etkileyeceği konusundaki farkındalıkları yüksektir.

Şekil 1.2’de ise iklim değişikliğinin sebebi olarak nelerin görüldüğüne dair bir grafik verilmektedir. Görüldüğü üzere, katılımcıların büyük çoğunluğu iklim değişikliğinin hem insanlar hem de doğal sebeplerle ortaya çıktığına dair bir görüşe sahiptirler.

Şekil 1.2 : Đklim değişikliğinin sebebine ait anket sonucu, O’Neill ve Whitmarsh (2008) den uyarlanmıştır.

(31)

3

Yukarıda kısaca açıklandığı gibi iklim değişikliği konusunda gerek bilim dünyasındaki gerekse toplumdaki farkındalığın son yıllarda büyük bir ivme ile artan bir eğilimi bulunmaktadır. Hem bilimsel alanda hem de toplumda bu farkındalığın artması, aslında konunun önemini bir kez daha gözler önüne sermektedir.

Bu nedenle tez çalışmasında, bu problemin çözümüne yönelik ortaya konulacak stratejilerin değerlendirilmesi hedeflenmiştir.

Bu çalışmanın ikinci bölümünde problemin yapılandırılmasına ve tez konusunun net bir şekilde belirlenmesine yardımcı olacak şekilde yapılan literatür taramasının sonuçları detaylıca verilmektedir.

Üçüncü bölümde, karar verme prosesine ait genel bir literatür bilgisi verilmiş ve karar verme sürecinin temel adımları ile temel elemanları tanımlanmıştır.

Dördüncü bölümde, hedef programlaya ait genel bir literatür bilgisi verilmiş ve farklı hedef programlama yöntemleri kısaca anlatılmıştır.

Beşinci bölümde ise yapılan litaratür taramasından elde edilen bilgiler ve uzman görüşleri de biraraya getirilerek, bir karar verme sürecinin en önemli adımlarından biri olan problemin yapılandırılmasına ait aşamadaki çalışmalar sunulmuştur. Bu kapsamda tez konusu binek otomobillerde CO2 emisyonlarının azaltılmasına yönelik

stratejilerin değerlendirilmesi olarak özelleştirilmiş ve bu konuya ilişkin değerler, amaçlar ve stratejiler belirlenmiştir. Bu aşama, karar verme sürecinin sonraki adımları açısından çok önemlidir. Yanlış yapılandırılan bir problem için diğer adımlar her ne kadar doğru işletilmiş olsa da sonuçlar elbette yanlış olacak ve değerlendirmeler, karar vericilere doğru yolu gösteremeyecektir.

Çalışmanın altıncı bölümünde, karar modeli kurulmuş, kriterlerin ve amaçların ağırlıkları tespit edilmiştir.

Yedinci bölüm, problemin çözümlendiği yani kurulan modelin çalıştırıldığı aşamaya ait tüm bilgileri vermektedir. Bu bölümde ayrıca, yapılan duyarlılık analizine ait detay bilgiler de sunulmuştur. Duyarlılık analizi, hedef değerlerdeki değişikliklerin amaçları karşılama oranlarını nasıl etkilediğine dair izlenimler vermiştir. Duyarlılık analizi, detayları yine yedinci bölümde verilen farklı senaryolarla yapılmıştır. Farklı senaryolar için, farklı amaçların karşılanamadığı görülmüştür.

(32)

4

Sekizinci bölümde, kurulan modelin GAMS programında çalıştırılması neticesinde ortaya çıkan sonuçlar değerlendirilmiş ve gelecek çalışmalara yönelik önerilerde bulunulmuştur.

(33)

5

2. LĐTERATÜR ARAŞTIRMASI

2.1 Amaç

Đklim değişikliği üzerine çalışmalar yürüten ve 150 ülkeden toplam 2.500 bilim adamı tarafından oluşturulmuş öncü yapılarından biri Devletlerarası Đklim Değişikliği Paneli (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change) neticesinde ortaya çıkan bilimsel gerçekler, küresel ısınmanın olduğunu ve insan davranışlarına bağlı olarak açığa çıkan emisyon gazlarından kaynaklandığını göstermektedir. Houghton ve diğ. (1992) yaklaşık %98’ lik bir güven seviyesi ile küresel ısınmanın olduğuna dair hiç bir şüphe olmadığını belirtmektedirler. Diğer taraftan %90’dan daha büyük bir güven seviyesinde küresel ısınmanın sera gazlarından kaynaklandığı, Parry ve diğ.’nin, (2007) çalışmalarında ortaya konmaktadır. Sera gazları; atmosferde çok yüksek miktarlarda bulunan karbondioksit (CO2) ile nitroz oksit, azot

oksit, metan, su buharı, ozon, kloroflorokarbon olarak sıralanabilir. Güneşten gelen ışınların, yeryüzünden yansımaları esnasında amosferde bulunan sera gazları tarafından tutularak yansımalarının engellenmesi neticesinde küresel ısınma meydana gelmektedir. Bu nedenledir ki; düzenlenen Đklim Konferanslarında ve yayımlanan bildiri ve imzalanan protokollerde gelişmiş ülkelerden başlayarak CO2 emisyonları

başta olmak üzere tüm sera gazı emisyonlarının düşürülmesine yönelik hedefler konulmuştur.

Bu kapsamda tez çalışması esnasında yapılan literatür araştırması öncelikle çevre, iklim değişikliği ve enerji üzerine yapılmıştır. Literatür araştırmasının genel bir yaklaşımdan daha özel bir konuya doğru yapılmasının sebebi ise tanımlanmış problem üzerine yapılan araştırmanın dayanaklarının daha net bir şekilde bilinmesini sağlamaktır ki yapılan bu araştırmalar esnasında görülmüştür ki iklim değişikliğinin en önemli sebeplerinden biri kullanılan enerji kaynaklarının çevreye sera gazları salıp salmamasıdır. Bı noktada genişletilmiş bir literatür araştırmasından özelleştirilmiş bir literatür araştırmasına doğru gitmek konunun genelinden gelen kavramları anlayabilmek açısından çok faydalı olacaktır.

(34)

6

CO2 emisyonlarının azaltılmasına yönelik her bir sektörün uygulayabileceği

stratejiler, her birinin ayrı dinamiklere sahip olmaları nedeniyle birbirinden farklılaşmaktadır. Bu farklılaşma ise ancak CO2 emisyonlarının azlatılmasına yönelik

yapılan genel bir literatür araştırması neticesinde ortaya çıkartılabilmektedir.

CO2 emisyonlarının azaltılmasından hareketle tez çalışmasında ortaya konulan

problem özelinde, ulaşım ve binek otomobillerde CO2 emisyonunun azaltılması

alanınlarında literatür araştırması derinleştirilmiştir. Yapılan araştırma ile binek otomobillerde CO2 emisyon miktarlarının azaltılmasına yönelik günümüze kadar

yapılan çalışmaların incelenmesi, bu alanda oluşturulan stratejilerin ve yaklaşımların ve CO2 emisyonunu azaltmaya yönelik problemi değerlendirebileceğimiz kriterlerin

belirlenmesi ile modelde kullanacağımız sayısal verilere ulaşılması hedeflenmiştir. Bu alanda özellikle Avrupa Birliği Komisyonu tararfından yapılan çalışmalar, yönetmelikler ve yönergeler incelendiğinde otomotiv sektörüne yönelik CO2

emisyon azaltma hedeflerinin çok net bir şekilde ortaya konulduğu da görülmektedir. Avrupa Birliği Komisyonu otomotiv sektöründe CO2 emisyonlarının azaltılmasına

yönelik kurmuş olduğu çalışma gruplarına; otomobil üreticileri, Avrupa Otomotiv AR-GE Konseyi, Yakıt Arıtma ve Dağıtımında Çevre, Sağlık ve Güvenlik Konularından sorumlu Avrupa Yakıt Şirketleri Birliği, Avrupa Birliği Komisyonu’nun Çevre ve Sürdürülebilirlik Enstitüsü , Fransa Petrol Enstitüsü gibi kuruluşların temsilcileri katılmaktadır (Url-4). Söz konusu çalışma grupları ulaşım alanında CO2 emisyonlarının azaltılması problemine taraf olan tüm paydaşların

görüşlerinin alınmasını ve farklı görüşlerin bir araya getirilerek ortak hedef ve stratejilerin belirlenmesini sağlamaktadır.

CO2 emisyonlarının azaltılmasına yönelik yapılan literatür araştırması neticesinde

elde edilmiş tüm bilgiler Bölüm 2.5, 2.6 ve 2.7’de verilmektedir.

Problemin belirlenmesine hizmet eden literatür taramasının yanısıra; problemin değerlendirilmesine yönelik hangi model veya tekniklerin kullanılabileceğine dair yapılan literatür çalışması sonuçları ise Bölüm 2.8 ve 2.9’da veilmeketdir.

Literatür taramaları; doküman tipi gözetmeksizin 1999-2009 yılları arasında yapılmış olup araştırma sonuçlarına ait analizler de ilerleyen bölümlerde verilmiştir.

(35)

7

2.2 Çevre

Çevre konusunda literatür taraması yapılarak günümüzdeki çevre algılamasını, çevre konusundaki farkındalığın özellikle hangi alanlarda arttığını ve sosyal sorumluluk açısından bakıldığında çevrenin hangi boyutu üzerinde yoğun bir çalışma ihtiyacı gerektiğini ortaya çıkarmak hedeflenmiştir.

Çizelge 2.1’de verilen yayın sayıları ve Şekil 2.1 incelendiğinde çevre ile ilgili yayımlanan bilimsel yayınların, son yıllarda büyük bir ivme ile artmış olduğu görülür. 2009 yılının ilk 6 ayında yayımlanan bilimsel yayınların sayısı ise 2008 yılındaki toplam doküman sayısının yarısını geçmiştir. Sözkonusu bulgu, çevre konusuna olan ilginin geçtiğimiz yıllar içerisindeki artışını açık bir şekilde göstermektedir.

Çizelge 2.1 : Çevre ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı.

Yayın Yılı Yayın

Sayısı 2008 51.724 2007 48.817 2006 42.755 2005 39.311 2004 35.710 2003 32.606 2002 28.527 2001 26.555 2000 26.484 1999 23.597 2009 28.810 6,63 7,44 7,46 8,01 9,16 10,03 11,04 12,01 13,71 14,53 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Oran (%) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Y a y ın Y ıl ı Şekil 2.1 : Çevre ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı.

(36)

8

Çevre anahtar kelimesi ile yapılan araştırma neticesinde bulunmuş olan yayınlar, çalışma alanları bazında incelendiğinde Çizelge 2.2’de görüldüğü üzere en çok bilimsel yayının mühendislik alanında yazılmış olduğu tespit edilmiştir.

Çizelge 2.2 : Çevre ile ilgili yayınların çalışma alanı bazında dağılımı (1999–2008).

Çalışma

Alanı Oran (%)

Mühendislik, Elektrik & Elektronik 15,57 Bilgisayar Bilimi, Teori & Metotlar 8,72

Bilgisayar Bilimi, Yapay Zeka 7,74

Telekomünikasyon 7,53

Bilgisayar Bilimi, Bilgi Sistemleri 5,99

Çevre Bilimleri 5,95

Otomasyon & Kontrol Sistemleri 4,80

Bilgisayar Bilimi, Disiplinlerarası Uygulamalar 4,42 Bilgisayar Bilimi, Yazılım Mühendisliği 3,65 Bilgisayar Bilimi, Donanım & Mimari 3,31

Çizelge 2.2’de yapılmış olan çalışmanın bir benzeri 2009 yılı yayınları için yapıldığında, en çok yayının çevre bilimleri üzerinde yapıldığı ve mühendislik alanında yapılan yayınların ise ikinci sırada yer aldığı tespit edilmiştir.

Araştırma sonuçları içerisinde yeralan doküman tiplerine bakıldığında; Çizelge 2.3’de görüldüğü gibi en çok yayımlanan doküman tipi makaledir.

Çizelge 2.3 : Çevre ile ilgili yayınların doküman tipi bazında dağılımı (1999–2008).

Yayın Tipi Oran (%)

Makale 47,92

Tam Metin Bildiri 45,90

Değerlendirme / Gözden Geçirme Dokümanları 4,13

Diğer 2,05

Bu kapsamda araştırmamızı makaleler bazına indirgediğimizde 1999 yılında 14.000’ler seviyesinde olan makale sayısının 2008 yılına gelindiğinde 29.000’e ulaştığı tespit edilmektedir. Şekil 2.2, bilimsel dergilerde çıkan makale oranının son yıllardaki artışını göstermektedir.

(37)

9 7,21 7,56 7,79 8,17 8,97 9,51 10,53 11,96 13,42 14,90 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Oran (%) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Y a y ın Y ıl ı

Şekil 2.2 : Çevre ile ilgili makalelerin yıllar bazında dağılımı.

Makalelerin büyük kısmı çevre bilimi üzerine yazılmış makalelerdir. En çok makale yazılan diğer alanlar ise sırasıyla; mühendislik, elektrik ve elektronik, ekoloji ile biokimya ve mikrobiyoloji olarak verilebilir.

2009 yılında yayımlanan dokümanlar incelendiğinde %73’lük kısmının makalelerden oluştuğu görülmüştür. Geri kalan %27’lik bölümde ise tam metinli bildiriler ve değerlendirme raporları yer almaktadır. 2009 yılında yayımlanan makale sayısının 20.935 olması ve 2008 yılında yayımlanan toplam 29.000 adetlik makale sayısına çok yaklaşılması; çevre konusunun, geçtiğimiz yıllar içersinde üzerinde çalışılma oranı hızla artan bir konu olarak öne çıktığını göstermektir.

Çevre ve Matematiksel Modelleme: Çevre konusunda matematiksel modellemenin (MM – Mathematical Modelling) kullanılmış olması, tezimize yön vermesi açısından önemlidir. Endüstri Mühendisliği biliminin temellerinden biri olan matematiksel modellemenin çevre konusu ile geçtiğimiz yıllar içesindeki kesişimi Şekil 2.3’de verilmektedir.

(38)

10 6,477,76 8,13 9,24 9,43 8,13 9,98 9,98 14,42 16,45 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Oran (%) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Y a y ın Y ıl ı Şekil 2.3 : Çevre ve MM ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı.

Şekil 2.3’den de görülebildiği gibi 1999 yılından 2008 yılına geldiğimizde matematiksel modelleme ile çevre konusuna getirilen çözümlemeler yaklaşık 2 katına çıkmıştır. Ancak 1999 ile 2008 yılları arasında bu alanda toplam 541 bilimsel dokümanın yayımlandığı gerçeği düşünüldüğünde, matematiksel modelleme, çevre konusunda herşeye rağmen çok sık kullanılan bir teknik değildir. En çok bilimsel yayının ise çevre bilimleri, kimya mühendisliği ve disiplinlerarası bilgisayar bilimi alanlarında olduğu görülmüştür. Toplam 541 yayının %53’lük bölümü makalelerden, %43’lük bölümü ise tam metinli bildirilerden oluşmaktadır. Geri kalan bölümde ise başmakaleler ve değerlendirme dokümanları yer almaktadır.

Bu alanda 2009 yılında toplam 49 bilimsel yayın Sözkonusu olup, yayınların 36 tanesi makale, 9 tanesi tam metinli bildiriler ve geri kalan 3 tanesi ise değerlendirme raporudur. 2008 yılı ile bir karşılaştırma yapılacak olur ise 2009 yılının ilk 6 ayı içerisinde yayımlanan makale sayısı, 2008 yılnda yayımlanan toplam makale sayısının yarısını geçmiştir.

Çevre ve Karar Verme: 1999 ve 2008 yılları arasında karar verme ve çevre anahtar kelimelerini içeren bir araştırma yapıldığında, toplam 11.619 bilimsel yayına ulaşılmıştır. Bilimsel yayınlar yıllar bazında incelendiğinde daha önceki araştırmalarımızda ulaştığımız benzer sonuçlara ulaşılmıştır.

Çevre konusunda karar verme uygulamaları son yıllarda eskiye nazaran çok daha fazla yapılmaya başlanmıştır. Bu sonuca ilişkin detaylar Çizelge 2.4 ve Şekil 2.4’de verilmektedir.

(39)

11

Çizelge 2.4 : Çevre ve karar verme ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı.

Sayısı 1999 633 2000 816 2001 780 2002 860 2003 991 2004 1.125 2005 1.271 2006 1.502 2007 1.767 2008 1.874 2009 1.001 5,45 7,02 6,717,40 8,53 9,6810,94 12,93 15,21 16,13 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Oran (%) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Y a y ın Y ıl ı Şekil 2.4 : Çevre ve karar verme ile ilgili yayınların yıllar bazında dağılımı. Yayınların büyük çoğunluğu yapay zeka, elektrik ve elektronik mühendisliği, bilişim sistemleri, yöneylem araştırması, yönetim bilimi ve çevre mühendisliği alanlarındadır. Yayınların yaklaşık %50’lik bölümü tam metinli bildirilerden, diğer bir %45’lik bölümü ise makalelerden oluşmaktadır. 2009 yılına baktığımızda toplam 1.001 yayının 709 tanesi makalelerden, 228 tanesi tam metinli bildirilerden oluşmakta olup geri kalan kısımda ise değerlendirme raporları gibi yayınlar yer almaktadır. Yayınların büyük kısmı çevre bilimi, mühendislik ve yöneylem araştırması ile yönetim bilimi üzerinedir.

(40)

12 6,49 7,52 7,54 7,41 8,70 9,04 10,28 12,53 14,38 16,13 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Oran (%) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Y a y ın Y ıl ı

Şekil 2.5 : Çevre ve karar verme ile ilgili makalelerin yıllar bazında dağılımı. Çevre ve Hedef Programlama: Yapılan araştırma neticesinde, yıllar bazındaki dağılımı Çizelge 2.5’ de verilen toplam 380 bilimsel yayına ulaşılmıştır. Bu yayınların 150 tanesi bilimsel dergilerde çıkan makalelerdir.

Çizelge 2.5 : Çevre ve hedef programlama ile ilgili yayınların yıllara göre dağılımı.

Sayısı 1999 4 2000 2 2001 6 2002 5 2003 7 2004 8 2005 7 2006 7 2007 15 2008 11 2009 15

Çevre konusunda hedef programlamanın (GP – Goal Programming) kullanımı, Şekil 2.6’da da açık bir şekilde görüldüğü üzere zaman içerisinde artmıştır. Ancak, toplam yayın sayısından hareket edildiğinde kullanım oranının yine de düşük seviyelerde kaldığını belirtmek gerekmektedir.

(41)

13 5,56 2,78 8,33 6,94 9,72 11,11 9,72 9,72 20,83 15,28 0 5 10 15 20 25 Oran (%) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Y a y ın Y ıl ı

Şekil 2.6 : Çevre ve GP ile ilgili yayınların yıllara göre dağılımı.

Yayınların büyük kısmının; yöneylem araştırması ve yönetim bilimi, endüstri mühendisliği, üretim mühendisliği, yapay zeka ile elektrik ve elektronik mühendisliği alanlarında olduğu görülmektedir. Bu dönemde toplam 50 makale ve 22 tam metinli bildiri yayımlanmıştır.

Çevre ve hedef programlama üzerine 2009 yılında toplam 15 bilimsel yayın bulunmaktadır. Bu yayınlar, yöneylem araştırması ve yönetim bilimi, yapay zeka, disiplinlerarası uygulamalar, endüstri mühendisliği, elektrik ve elektronik mühendisliği ile yönetim ve üretim mühendisliği alanlarındadır. Yayınların %73’ü makale, geri kalan kısmı ise tam metinli bildirilerden oluşmaktadır.

Çevre ve Analitik Ağ Süreci: Çevre üzerindeki analitik ağ süreci uygulamalarına ilişkin 1999–2008 yılları arasında toplam 7 bilimsel yayına ulaşılmıştır. Bu dokümanların 4 tanesi makale, 3 tanesi ise tam metinli bildiridir. Bu yayınların tümünün 2007 ve 2008 yıllarında yayımlanmış olması, analitik ağ sürecinin son iki yılda çevre ile ilgilenen bilim adamlarının ilgisini çekmeye başladığını göstermektedir. Çalışmalar; yapay zeka, üretim mühendisliği, yöneylem araştırması ve yönetim bilimleri alanındadır.

2009 yılındaki yayınları incelediğimizde, karşımıza toplam 3 bilimsel yayın çıkmaktadır. Çalışmalar, endüstri mühendisliği alanında sınıflandırılmış olup bilimsel makalelerden oluşmaktadır.

(42)

14

Sonuçların Değerlendirilmesi: Çevre anahtar kelimesi kullanılarak yapılmış olan araştırma sonuçları, günlük hayatımızda da gözler önünde olan bir gerçeğin bilimsel yayınlar nezdinde de benzer sonuçlara sahip olduğunu göstermektedir. Bu kapsamda; son yıllarda çevre konusuna olan ilgideki artışa hiç şaşırmamak gerekir.

Çevre ile matematiksel modelleme anahtar kelimeleri kullanılarak yapılan araştırmalar, her ne kadar son yıllardaki yayın sayılarında bir artış olduğunu gösterse de henüz çok yüksek sayılara ulaşılamamıştır. Bu nedenle; çevre sorunları üzerine matematiksel modelleme ile çözüm sunacak alternatif yollar geliştirmek, hâlen üzerinde çalışılması gereken açık bir konu olarak öne çıkmaktadır.

Çevre ve karar verme üzerine yapılan çalışmaların sayısı her ne kadar son yıllarda artmış olsa da henüz yeterli seviyede kaynak mevcut değildir.

Hedef programlamanın çevre üzerindeki uygulamalarının henüz çok sınırlı sayıda olduğu, yapılan literatür taraması neticesinde ortaya çıkartılmıştır.

Yapılan literatür taraması, çevre alanında analitik ağ süreci yaklaşımının henüz yeni keşfedilmeye başlandığını göstermektedir.

Çevre, hedef programlama ve analitik ağ süreci anahtar kelimeleri kullanılarak yıl kısıtı gözetmeksizin yapılan araştırma neticesinde, herhangi bir bilimsel yayına rastlanmamıştır. Bu nedenle; bu alanda yapılacak bir çalışma, henüz literatürde üzerinde uygulaması yapılmamış özgün bir çalışma olma özelliğine sahip olacaktır.

2.3 Đklim Değişikliği

Son yıllarda çevre konusundaki en büyük farkındalık iklim değişikliği üzerindedir. Đklim değişikliği hem uluslararası platformlarda hem de yerel platformlarda oldukça sık duymaya başladığımız br kavram olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu kapsamda çevre üzerine yapılmış olunan bu araştırmada elde edilen 100.000’in üzerindeki kaynağı konu bazında bir miktar daha özelleştirme ihtiyacı duyulmuş ve araştırmalar iklim değişikliği üzerine yoğunlaştırılmıştır.

Đklim değişikliği, literatür taraması 1999-2008 dönemi için yapıldığında, 28.354 yayına ulaşılmıştır.