Production decisions with convex costs and carbon emission constraints

Bu tezde üretim planlama probleminin fsrklı versiyonları ele alınmıştır. İlk olarak kapasitesiz deterministik kafile büyüklüğü problemi doğrusal olmayan konveks üretim maliyet fonksiyonu ile çalışılmıştır. Maliyet fonksiyonunun doğrusal olmaması ve konveks bir yapıya sahip olması, çevresel düzenlemeler nedeniyle üretici tarafından üstlenilmesi gereken ekstra maliyetler veya bazı üretim fonksiyonlarından kaynaklanabilir. Özellikle, enerji, tarım ve çimento sektörlerinde kullanılan Cobb-Douglas üretim fonksiyonu incelenmiştir. Bu problemin kesin varsayımlar altında doğrusal olmayan konveks üretim fonksiyonlu kafile büyüklüğü problemi olarak formülize edilebileceği gösterilmiştir. Problemi çözmek için dinamik programlama temelinde polinom zamanlı bir algoritma ve Silver-Meal, En Az Birim Maliyet ve Ekonomik Parti Büyüklüğü gibi klasik kafile büyüklüğü sezgisellerine dayalı dokuz hızlı sezgisel geliştirilmiştir. Bu sezgisellerin performansları ayrıntılı sayısal testler ile kıyaslanmıştır. Sonrasında, ilk problemden yola çıkarak, bozulabilir ürünler için konveks doğrusal olmayan üretim ve elde tutma maliyetlerine sahip kafile büyüklüğü problemi ele alınmıştır. Bu problem matematiksel programlama perspektifinden incelenmiştir. Problemi ikinci derece konik programlama formunda yeniden formüle etmek için yapısal bir yöntem önerilmiş ve bazı optimalite ve geçerlilik kesmeleri modeli güçlendirmek için uygulanmıştır. Bu kesmelerin etkilerini farklı formulasyonlarda görmek için kapsamlı bir nümerik test yapılmıştır. Ayrıca bu sezgisellerin performansı bir döner ufuklu yapıda çalışılmıştır. Sezgiselleri kıyaslamak, tahminleme dönem uzunluğunun etkisini sezgisellerin performans sıralaması üzerinde görmek ve ne zaman kesin çözüm yöntemini domine edeceklerini belirlemek için kapsamlı bir sayısal çalışma yapılmıştır. Son olarak,kafile büyüklüğü problemi karbom emisyon kısıtları ile çalışılmıştır. Emisyon kısıtının periyotlar üzerinde kümülatif olduğu durum için iki Lagrange sezgiseli önerilmiştir. Model, kayıp talep durumu için genişletilmiş, çeşitli karbon emisyon kısıtları altında maliyet minimizasyonunu hedefleyen bir üretici için test edilmiş ve maliyet-emisyon Pareto analizi yapılmıştır.