Kütüphanelerde kitap toplama ve yerleştirme optimizasyonu için bir karar destek sistemi

Abstract

Üniversitelerdeki öğrenci sayısı arttıkça, kütüphanelerdeki ödünç alınan ve kullanılan kitap sayısı da artmaktadır, bu da daha fazla kitabın iade edilmesine ve yeniden rafa kaldırılmasına yol açmaktadır. İlgili kütüphane personelleri kütüphane içinde daha fazla mesafeler kat etmek zorunda kalmakta ve çalışma verimleri düşmektedir. Yeniden raflara yerleştirme sürecini iyileştirmek amacıyla, bu tezde bir karar destek sistemi (KDS) önerilmiştir. KDS ile kütüphaneler için uygulanabilecek çeşitli kitap toplama ve yerleştirme senaryoları bir şebeke optimizasyonu problemi olarak incelenmiştir. Kütüphane içerisindeki masalar ve raflar düğümleri, yürüyüş koridorları ise ayrıtları (hatları) oluşturmaktadır. Bu problem temelde, ziyaret edilecek düğümler arasında öncelik ilişkilerinin olduğu ve kat edilecek toplam mesafenin en küçüklenmesini amaçlayan bir ardışık sıralama problemi olarak ele alınmaktadır. Senaryolar, farklı sezgisel ve meta-sezgisel yöntemlerle çözülmüştür. Literatürde benzer problemler için kullanılabilen en yakın komşu sezgiseli ve süpürme algoritması sezgisellerine ilave olarak parçacık sürü optimizasyonu meta sezgiseli uygulanmıştır. Ayrıca, bu tezde incelenen probleme özgü bir sezgisel de önerilmiştir. Geliştirilen rastsal problemler ile hem farklı senaryoların hem de çözüm yöntemlerinin performanslarının karşılaştırılması yapılmıştır. Kitapların kütüphane içerisinde bir veya iki konumdan toplandığı durumları içeren senaryoların diğer senaryolara göre çok daha verimli olduğu görülmüştür. Tezde incelenen kütüphaneler için kitap toplama ve yerleştirme optimizasyonu problemi için literatürde herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. İlaveten, problemin çözümü için kullanılan KDS; kütüphane veri tabanı, şebeke yapısı, kitap toplama ve yerleştirme senaryoları çözüm yöntemleri ve çözümlerin karşılaştırılması gibi işlevlere sahip bilinen ilk KDS'dir. Bu nedenle, tezin hem literatüre hem de kütüphanelerdeki verimlilik sorunu üzerine önemli katkıları olacağı düşünülmektedir.

As the number of students in universities increases, the number of books borrowed and used in libraries also increases, leading to more books returned and re-shelved. Library personnel need to walk greater distances within the library and their work efficiency decreases. This thesis proposes a Decision Support System (DSS) to improve the re-shelving process. Different book pickup and re-shelving scenarios for libraries are studied as a network optimization problem in the DSS. Tables and shelves in the library form nodes and walking corridors form edges. This problem is essentially a sequential ordering problem, with the objective of minimizing the total distance traveled and relationships of priority between nodes to be visited. Scenarios are solved by using different heuristic and meta-heuristic methods. These include particle swarm optimization meta-heuristic in addition to the nearest neighbor and the sweep algorithm heuristics which are commonly used for similar problems. Additionally, a specific heuristic is proposed for the problem examined in this thesis. The performance of different scenarios and solution methods is compared using randomly generated problem instances. It is shown that scenarios involving book pickup from just one or two locations within the library are significantly more effective than others. The book pickup and re-shelving optimization problem considered in this thesis has not been studied in the literature before. In addition, the DSS utilized to solve the problem is the first DSS to provide features including a library database, network structure, book pickup and re-shelving scenarios, solution methodologies, and solution comparison. For this reason, it is believed that the thesis will make important contributions to both the literature and efficiency issues in libraries.