A Large-Scale Optimization Model for Tactical Wood Procurement Planning

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Käki, Anssi
dc.contributor.advisor Mikkonen, Kimmo
dc.contributor.author Lehtonen, Eero
dc.date.accessioned 2016-06-17T12:40:22Z
dc.date.available 2016-06-17T12:40:22Z
dc.date.issued 2016-06-14
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/20965
dc.description.abstract Large-scale wood sourcing requires complex planning processes that are often supported by optimization models. This thesis focuses on tactical wood sourcing at a large Finnish forest industry company. The company is building a new planning system in order to improve upon the current process that involves a less detailed model and requires large amounts of manual work to produce plans that can be implemented. The target of the new planning system is to improve decision making by providing a more accurate planning system and reducing manual efforts. In this thesis, the wood procurement problem is formulated as a large linear programming model. The model is a multi-commodity flow problem with varying harvesting yields, multiple transportation modes, storage management, by-product generation and end-product substitution. This formulation is then solved with a commercial optimization solver resulting in a running time of some tens of minutes. Different results under varying input scenarios are presented and elaborated to demonstrate the model's ability to capture the essentials of the complex problem. The model's suitability for both continuous planning and what-if scenario work is also discussed. Solving ill-structured real life problems using mathematical modeling techniques is difficult for two reasons in particular: i) the actual modeling work can be technically and process-wise a major challenge in a real business environment, and ii) the computational complexity borne of the business environment's features may involve severe challenges in solving such models and implementing useful decision support systems. This thesis presents a case where both difficulties were present and somewhat successfully overcome. en
dc.description.abstract Laajamittainen puunhankinta edellyttää monivaiheista suunnitteluprosessia, jota yleensä tuetaan optimointimalleilla. Tämä työ keskittyy erään suuren suomalaisen metsäteollisuuskonsernin puunhankintaan. Yhtiö kehittää parhaillaan uutta suunnittelujärjestelmää, jonka on tarkoitus parantaa nykyistä suunnitteluprosessia, jossa käytetään karkeampaa optimointimallia, ja joka vaatii suuren määrän käsityötä käytännöllisen hankintasuunnitelman tuottamiseksi. Hankkeen tarkoituksena on parantaa päätöksentekoa tuottamalla entistä tarkempi suunnittelujärjestelmä, joka samalla vähentää käsityön tarvetta. Tässä työssä puunhankintaongelma on esitetty suurena lineaarisena optimointitehtävänä. Kehitetty malli on monen hyödykkeen virtausongelma, joka sisältää vaihtelevia hakkuiden lankeamia, useampia kuljetusmuotoja, varastonhallintaa, sivutuotteiden syntymistä ja kysynnän substituutteja. Tämä tehtävän ratkaisu kaupallisella ratkaisijalla kestää joitain kymmeniä minuutteja. Työssä käsitellään eri skenaarioiden tuottamia ratkaisuja ja esitellään mallin kykyä huomioida monimutkaisen ongelman avaintekijöitä. Työssä käsitellään myös mallin sopivuutta jatkuvaan suunnitteluun ja skenaariopohjaiseen analyysiin. Erityisesti kaksi tekijää vaikeuttavat matemaattisen mallintamisen soveltamista käytännön ongelmiin: i) mallinnustyö voi olla teknisesti ja prosessin kannalta haasteellista liiketoiminnan käytännöissä, ja ii) toimintaympäristön ominaisuuksista aiheutuva laskennallinen monimutkaisuus voi tuottaa haasteita mallin ratkaisemisessa ja sen tulosten hyödyntämisessä. Tämä työ käsittelee tapausta, joissa kumpikin haaste ilmeni, ja joista kumpikin saatiin ainakin osittain ratkaistua. fi
dc.format.extent 68+6
dc.language.iso en en
dc.title A Large-Scale Optimization Model for Tactical Wood Procurement Planning en
dc.title Laaja optimointimalli taktiseen puunhankinnan suunnitteluun fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword wood sourcing en
dc.subject.keyword supply chain management en
dc.subject.keyword decision support systems en
dc.subject.keyword tactical planning en
dc.subject.keyword linear programming en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201606172573
dc.programme.major Systeemi- ja operaatiotutkimus fi
dc.programme.mcode F3008 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Salo, Ahti
dc.programme Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma fi


Files in this item

Files Size Format View

There are no open access files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse