20239

ارائه‌ي يك رويكرد بهينه‌سازي استوار جديد براي تحليل پوششي داده‌ها - مطالعه‌ي موردي ارزيابي عملكرد خطوط هوايي

كارشناسي ارشد

بهينه سازي سيستم ها

۱۳۹۷

۱۳۹۷/۷/۲۹

دكتر عمران محمدي

دكتر روزبه قوسي

صنايع

حمل‌ونقل به‌عنوان يكي از موضوعات محوري در زمينه‌ي رشد و توسعه‌ي كشورها، پيونددهنده‌ي بخش‌هاي مختلف اقتصاد است به‌طوري‌كه؛ ارزيابي كارايي صنعت حمل‌ونقل، به‌ويژه حمل‌ونقل هوايي، به‌عنوان سريع‌‌ترين و گران‌‌ترين نوع آن، در دنياي رقابي امروز، اهميت ويژه‌اي را داراست. بر همين اساس، هدف از اين تحقيق؛ ارزيابي كارايي خطوط هوايي بنا نهاده شد. به‌منظور محاسبه كارايي، روش تحليل پوششي داده¬ها كه يكي از محبوب‌ترين روش‌هاي ارزيابي كارايي ست، انتخاب شد؛ روشي مبتني بر برنامه‌ريزي رياضي، جهت ارزيابي كارايي واحدهاي تصميم‌گيرنده‌ي مشابه، با چندين ورودي و خروجي كه در آن، تعدادي از واحدهاي تصميم‌گيرنده، به‌عنوان واحد كارا معرفي شده و به كمك آن‌ها، مرز كارايي به‌عنوان ملاك ارزيابي ساير واحدها، تشكيل مي‌شود. درسال‌هاي اخير، مدل‌هاي تحليل پوششي داده¬هاي شبكه‌اي، با درنظرگرفتن مراحل و بخش‌هاي مختلف فعاليت يك سازمان در محاسبه كارايي، به‌منظور روشن شدن منشا ناكارايي توسعه يافته‌اند. همچنين، در مدل‌هاي استاندارد تحليل پوششي داده¬ها، با كاهش ورودي يا افزايش خروجي، واحد تصميم‌گيرنده‌ي تحت ارزيابي، روي مرز كارا تصوير مي‌شود اما در دنياي واقعي، سازمان‌ها دركنار خروجي‌هاي مطلوب، داراي خروجي‌هاي نامطلوب نيز هستند كه به‌دنبال كاهش آن‌ها هستند و مدل‌هاي استاندارد تحليل پوششي داده¬ها، قادر به انجام اين كار نيست. برمبناي ادبيات موجود، روش‌هاي مشاركت دادن خروجي‌هاي نامطلوب در مدل‌هاي تحليل پوششي داده¬ها، به دو دسته‌ي كلي روش‌هاي مستقيم و غيرمستقيم تقسيم مي‌شود. روش‌هاي مستقيم؛ از مقادير اصلي خروجي‌هاي نامطلوب همراه با اصلاح مفروضات ساختار مجموعه‌ي تكنولوژي استفاده مي‌كنند. درمقابل؛ روش‌هاي غيرمستقيم، مقادير اصلي خروجي‌هاي نامطلوب را با استفاده از يك تابع نزولي، در مدل‌هاي استاندارد تغيير مي‌دهند. افزون بر اين؛ در مدل¬هاي تحليل پوششي داده¬ها بايد از داده¬هاي قطعي استفاده نمود، اما در دنياي واقعي، اغلب مقادير پارامترهاي مدل، با عدم‌قطعيت همراه هستند. زماني‌كه، داده‌هاي تاريخي به ميزان كافي و معتبر و همچنين افراد خبره براي تعيين حدود پارامترهاي غيرقطعي در دسترس نيست، مي‌توان از مدل¬هاي تحليل پوششي داده¬هاي استوار به‌عنوان يكي از رويكردهاي مواجهه با عدم‌قطعيت استفاده نمود. در اين تحقيق،؛ مدل SBM به‌عنوان يكي از جديدترين مدل‌هاي تحليل پوششي داده‌ها كه به‌دنبال افزايش خروجي‌ها و كاهش ورودي‌هاست، مبناي ساخت مدل پيشنهادي تحقيق قرار گرفت و دو مدل نوين با عنوان مدل "SBM شبكه‌اي استوار با امكان‌پذيري قوي توسعه‌يافته بر خروجي‌هاي نامطلوب" و مدل "SBM استوار با امكان‌پذيري قوي توسعه‌يافته بر خروجي‌هاي نامطلوب" ارائه شد كه به نوعي، توسعه‌‌ي مدل‌هاي تحليل پوششي داده‌هاي استوار است و با استفاده از آن‌ها، كارايي 14 خط هوايي ايراني محاسبه و رتبه‌بندي شد. بر اساس نتايج حاصل از حل مدل "SBM شبكه‌اي با امكان‌پذيري قوي توسعه‌يافته بر خروجي‌هاي نامطلوب"، پيش از استوارسازي، چهار خط هوايي؛ پويااير، اترك، تابان، كاسپين و ماهان، كارا شناخته شدند. همچنين، با حل مدل فاقد شبكه نيز، پنج خط هوايي؛ پويااير، اترك، تابان و ماهان، كارا شناخته شدند. پس از استوارسازي هردو مدل شبكه و فاقد شبكه، مقادير كارايي تمامي خطوط هوايي نسبت به مدل قطعي، كاهش يافت به‌طوري كه همگي كارايي كمتر از يك را كسب نموده و ناكارا شناخته شدند.

1397/12/30

A new robust optimization approach for data envelopment analysis: An empirical study of airlines performance measurement

10/21/2018 12:00:00 AM

Transportation is one of the important issue in development of countries and a linking different sector of economy. Therefore, evaluating the efficiency of the transportation industry, especially air transport, as the fastest and most expensive one, has particular importance in today’s competitive world. The purpose of this research is to evaluate the efficiency of airlines. Data Envelopment Analysis (DEA) method, was chosen as one of the most popular method to evaluate the efficiency. DEA is a math programming method for evaluating the efficiency of the same Decision Making Units (DMUs) with several inputs and outputs, in which a number of units are introduced as efficient and with their help, form efficient frontier as a criteria for evaluating other units. Network DEA models have been developed by taking in to account different sections and stages of organizations in the calculation of efficiency in recent years. Network DEA can identify the source of inefficiency. In standard DEA, the under evaluation DMU, is depicted on the efficient frontier by decreasing inputs or increasing outputs, however, in real-world situations, organizations face with undesirable outputs that are needed to be reduced. Standard DEA models are not capable of reducing undesirable outputs. Regarding the literature on undesirable outputs, the ways for incorporating undesirable outputs in DEA models are divided into two general categories of direct and indirect methods. Direct methods use the original data of undesirable output along with the modification of the assumption related to the structure of the technology set. On the contrary, indirect methods change the original undesirable output data use a strictly decreasing function in standard DEA models. Furthermore, DEA models use certain data but the values of the parameters are uncertain in the real world. When historical data is not sufficient and reliable and expert individuals are also not available, we can use of "Robust DEA" as an approach to dealing with uncertainty. In this research, Slack-Based Measure (SBM) mode as the newest DEA model which simultaneously increase output and reduce input, was chosen as the base model. two new model called "Robust Network SBM model with Strong Undesirable Output Disposability" and "Robust SBM model with Strong Undesirable Output Disposability" is presented, Which is a kind of development of the robust DEA models. 14 Iranian airlines efficiency was calculated and ranked using it. According to results of the solving "Network SBM model with Strong Undesirable Output Disposability", before making robust models; Pooya Air, Atrak, Taban and Mahan are efficient units. Also the results of solving "SBM model with Strong Undesirable Output Disposability" were showed that Pooya Air, Atrak, Taban, Caspian and Mahan are efficient. while using two new robust model, all efficiency values are reduced and also the efficiency scores of all airlines is less than one.