Μαθηματικός προγραμματισμός με χρήση του κριτηρίου Minimax Regret στη διαχείριση αστικών στερεών απορριμμάτων - Αλιτζόγλου - Σπυρόπουλος, Αναστάσιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ), 2015)
Η διαχείριση των Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ) αποτελεί ένα τόσο σύνθετο, όσο και επίκαιρο πρόβλημα με σημαντικές συνέπειες, όχι μόνο περιβαλλοντικές, αλλά και οικονομικές. Συνεπώς, η ανάγκη για την ολοκληρωμένη σχεδίαση ενός συστήματος διαχείρισης ΑΣΑ είναι πρωταρχική. Στην παρούσα εργασία αναπτύσσεται, με τη χρήση Μαθηματικού Προγραμματισμού (ΜΠ), ένα τέτοιο σύστημα, σύστοιχο με τις οικονομικές, ενεργειακές και περιβαλλοντικές επιταγές. Το μοντέλο του ΜΠ στοχεύει στη δομική, διαστασιολογική και λειτουργική βελτιστοποίηση. Στο παρόν μοντέλο, η βελτιστοποίηση πραγματοποιείται με οικονομικό κριτήριο, βάσει της αντικειμενικής συνάρτησης που προσδιορίζει την Καθαρά Παρούσα Αξία του κόστους (ΚΠΑ), συνάρτηση την οποία επιθυμούμε να ελαχιστοποιήσουμε. Σημαντικό ρόλο έχουν οι περιορισμοί ως προς τα άνω όρια των συνολικών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και του παραγόμενου καυσίμου προς πώληση, για τα οποία δόθηκαν από δύο διαφορετικές τιμές, δημιουργώντας 4 συνδυασμούς, όσες και οι περιπτώσεις που μελετήθηκαν κατά την εκτέλεση του μοντέλου. Επίσης, ιδιαίτερη βαρύτητα δόθηκε στην εφαρμογή του κριτηρίου minimax regret για να διαχειριστούμε την αβεβαιότητα ως προς τις τιμές, καθώς και στη διαφοροποίηση των λύσεων που δίνει, σε κάθε μία από τις 4 περιπτώσεις, συγκρινόμενες με τις αντίστοιχες για πιο πιθανά σενάρια, σενάρια χαμηλών και υψηλών τιμών. Τα αποτελέσματα παρέχουν πληροφορίες, ως προς τη δομή του συστήματος (διεργασίες), τον σχεδιασμό (χωρητικότητα των μονάδων) και τη λειτουργία (ετήσιες ροές) του συστήματος διαχείρισης ΑΣΑ. Με βάση τις μεταβλητές απόφασης που είναι συνεχείς και ακέραιες, το μοντέλο αυτό κατατάσσεται σε μοντέλο Μικτού Ακέραιου Γραμμικού Προγραμματισμού (ΜΑΓΠ) και το υπολογιστικό εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε είναι η γλώσσα μοντελοποίησης GAMS (General Algebraic Modeling System). Μεταξύ των τεχνολογιών που μελετήθηκαν, συγκαταλέγονται η υγειονομική ταφή (LDF), η θερμική επεξεργασία (WTE), η βιολογική –μηχανική επεξεργασία (MBT), η βιολογική ξήρανση (BD), η κομποστοποίηση (CMP), η αναερόβια χώνευση (AD) και η ανάκτηση υλικών (MRF). Η εφαρμογή του πραγματοποιήθηκε στην περιοχή της Αττικής, δηλαδή σε μία πόλη περίπου 5.000.000 κατοίκων με ελληνικά χαρακτηριστικά σε ότι αφορά στην ποσότητα και στη σύνθεση των απορριμμάτων. Στα συμπεράσματα που εξήχθησαν, ιδιαίτερη σημασία έχει η ευελιξία που συνιστά το κριτήριο minimax regret, ως προς την επιλογή και το συνδυασμό των τεχνολογιών, καθώς και η χρησιμότητά του σε συνθήκες αβεβαιότητας.