A two-echelon capacitated facility location model for school lunch program

Abstract

Ulusal okul öğle yemeği programı (NSLP) çocuklara sağlıklı, ucuz veya ücretsiz öğle yemeği sağlamak için çok önemlidir ve yıllardır birçok ülkede uygulanmaktadır. Bu tezde, devlet ilkokulları için ulusal okul öğle yemeği programının (NSLP) dağıtım ağı tasarlanmıştır. Önerilen iki kademeli ağ yapısı yerel çiftçileri, dağıtım merkezlerini ve okulların toplam talebinin toplandığı gıda işleme merkezlerini içerir. Dağıtım merkezlerinin konumlarını ve merkezler arasında gönderilen heterojen araçların sayısını belirlemek için çok amaçlı karma tamsayılı doğrusal matematiksel bir model önerilmiştir. Üç amaç dikkate alınmaktadır: toplam nakliye ve işletme maliyetlerinin en aza indirilmesi, toplam teslimat süresinin en aza indirilmesi ve karbondioksit emisyon maliyetinin en aza indirilmesi. Gıda işleme merkezlerinin yerlerini belirlemek için K-Ortalamalar Kümesi yöntemi kullanılmaktadır. Model, Türkiye'nin İç Anadolu bölgesinde uygulanmaktadır. İlk olarak, model her bir amaç çin çözülmüş ve daha sonra amaçların farklı ağırlıkları için bir hedef programlama modeli sunulmuştur. Vaka çalışmasının sonuçları, devlet ilköğretim okullarının toplam talebini karşılamak için incelenen bölgede altı dağıtım merkezinin ve otuz bir gıda işleme merkezinin kurulması gerektiğini göstermiştir.

National school lunch program (NSLP) is crucial for providing healthy, inexpensive, or free lunches to children and it has been practiced in many countries for years. In this thesis, the distribution network of the national school lunch program (NSLP) for public elementary schools has been designed. The proposed two-echelon network structure includes local farmers, distribution centers, and food preparation centers where the total demands of schools are aggregated. A multi-objective mixed integer linear mathematical model has been proposed to determine locations of the distribution centers and the number of heterogeneous vehicles dispatched between centers. Three objectives have been considered: minimization of total transportation and establishment costs, minimization of total delivery time, and minimization of carbon dioxide emission cost. K-Means Clustering method has been used to determine locations of food preparation centers. The model has been implemented in the Central Anatolian region of Turkey. First, the model has been solved for each objective and then a goal programming model has been presented for different weights of objectives. The results of the case study has shown that six distribution centers and thirty-one food preparation centers must be established in the studied region to satisfy the total demand of public elementary schools.