Joint Optimization of Cash Management and Routing for New Generation Automated Teller Machine Networks

Summary:

Cash related costs constitute a large portion of management cost of an Automated Teller Machine (ATM) network. Cash should be loaded to or taken from ATM devices in certain intervals in order to both meet customer satisfaction and to be able to generate additional revenue from excess cash through daily interest rates. Unlike classical ATMs, new generation ATMs have a single tape for cash withdrawal and deposit; this property imposes new restrictions on ATM cash management. Moreover, recycle ATMs are costly and hence their deployment should be planned carefully. In this thesis, our aim is to optimize the ATM networks in terms of cash related costs. We formulate an optimization problem as an integer linear program, which jointly decides on when to visit an ATM, how much amount of money to load to which ATM and which road should be followed for the distribution of cash to the ATMs. We also decide on which ATMs in the network should be replaced by a recycle ATM. We then propose a polynomial-time heuristic algorithm and compare it with the optimization formulation in terms of cash cost and the recycle ATM decision. We demonstrate through performance evaluation that our heuristic algorithm is suitable for practical implementation.

Özet:

Nakit ile ilgili maliyetler Otomatik Vezne Makinesi yönetim maliyetinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Müşteri memnuniyetini sağlamak ve ihtiyaç fazlası nakitten günlük faiz ile bankaya ek gelir sağlayabilmek için belirli aralıklarla nakit yüklemesi veya alınması gerekmektedir. Standart makinelerin tersine geri dönüşümlü adı verilen yeni tip Otomatik Vezne Makinelerinde para yatırma ve çekme işlemi aynı para kasedi üzerinden yapılmakta ve bu özellik nakit yönetimine yeni kısıtlamalar getirmektedir. Bununla birlikte geri dönüşümlü makineler yüksek maliyetli olduğu için planlaması dikkatli yapılmalıdır. Bu çalışmada, amacımız otomatik vezne makinesi ağlarını nakdi maliyetler açısından optimize etmektir. Makineye ne zaman, ne miktarda para yükleneceği ve nakit dağıtımında hangi rotanın izleneceğine bütünleşik olarak karar veren optimizasyon problemi tamsayı lineer programlama olarak formüle edilmiştir. Aynı zamanda nakit maliyetini azaltmak amacıyla hangi makinelerin geri dönüşümlü makineler ile değiştirilmesi gerektiği kararı da çalışmamızın çıktıları arasındadır. Otomatik Vezne Makinesi nakit yönetimi problemi için polinom zamanlı buluşsal algoritma tasarlanmış ve optimizasyon formülasyonu ile nakit maliyeti ve geri dönüşümlü makine ile değiştirme kararı açısından karşılaştırma yapılmıştır. Performans sonuçlarına göre tasarlanan buluşsal algoritmanın pratikte kullanılabilir olduğu görülmüştür.