2-10- شبکه های عصبی مصنوعی ( ANNs ) 22
2-10-1- مقدمه23
2-10-2- شبکه عصبی23
2-10-3- معرفی شبکه عصبی مصنوعی24
2-10-4- تاریخچه شبکه‌های عصبی مصنوعی24
2-10-5- چرا از شبکه‌های عصبی استفاده می‌کنیم؟25
2-10-7- ساختار شبکه‌های عصبی26
2-10-8- تقسیم بندی شبکه‌های عصبی27
2-10-9- کاربرد شبکه‌های عصبی28
2-10-10- معایب شبکه‌های عصبی28
2-10-11- مسائل مناسب برای یادگیری شبکه های عصبی28
2-11- یادگیری یک پرسپترون29
2-11-1- آموزش پرسپترون31
2-11-2- الگوریتم یادگیری پرسپترون31
2-12- مقایسه آموزش یکجا و افزایشی32
2-13- شبکه های چند لایه32
2-14- الگوریتم Back propagation33
2-15- شبکه های عصبی چند لایه پیش خور37
2-16- انواع شبکه های عصبی :38
2-16-1- شبکه عصبی پرسپترون39
2-16-2- شبکه همینگ40
2-16-3- شبکه هاپفیلد41
2-16-4- شبکه عصبی خود سازمانده مدل کوهنن42
2-16-5- شبکه عصبی تأ خیر زمانی42
2-17- مدل ترکیبی شبکه های عصبی مصنوعی و تحلیل پوششی داده ها (NEURO/DEA )43
2-17-1- مقدمه44

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

2-17-2- الگوریتم تحلیل کارایی46
2-17-3- نرمال سازی داده ها46
2-18- مفاهیم کارایی ، بهره وری و اثربخشی49
2-19- مروری بر مطالعات انجام شده50
فصل سوم62
روش تحقیق62
3-1- مقدمه63
3-2- روش تحقیق63
3-3- جامعه آماری64
3-4- شیوه گردآوری اطلاعات64
3-5- مراحل انجام تحقیق64
3-6- شیوه نرمال سازی65
3-7- ارزیابی و تحلیل کارایی فنی پالایشگاه های گاز کشور با رویکرد تحلیل پوششی داده ها (DEA )65
3-7-1- مدل سازی ریاضی66
3-7-2- مدل مضربی CCR ورودی محور66
3-7-3- روش اندرسون – پیترسون بر ای رتبه بندی واحدهای کارا67
3-8- دلایل استفاده از مدل مضربی CCR ورودی محور در مقایسه با مدل BCC67
3-9- روش تحقیق مورد استفاده در تحلیل کارایی با مدل های ترکیبی Neuro/DEA68
3-9-1- مدل مورد استفاده در تحقیق69
3-9-2- روش به کار گرفته شده در مدل های ترکیبی Neuro/DEA1 و Neuro/DEA2 جهت ارزیابی واحد ها70
فصل چهارم71
نتایج و تفسیر آن ها71
4-1- مقدمه72
4-2- نرمالیز کردن داده ها73
4-3- الگوریتم پس انتشار77
4-4- شبکه پیش سو 78
4-5- جمع آوری داده ها : Neuro – DEA78
4-6- نرمال سازی داده ها Neuro /DEA79
4-7- داده های آموزش80
4-8- داده های تست80
4-9- عملیات آموزش82
4-10- نمایش نمودارها84
فصل پنجم87
نتیجه گیری و پیشنهادات87
5-1- محدودیت های انجام تحقیق88
5-2- نتیجه گیری88
5-3- تحقیقات آتی89
منابع و مراجع90
منابع فارسی91
منابع انگلیسی93
فهرست اشکال
شکل 1-1- مقایسه رگرسیون و DEA …………………………………………………………………………………………..9
شکل 2-1- پرسپترون تک لایه ……………………………………………………………………………………………………29
شکل 2-2- پرسپترون ………………………………………………………………………………………………………………..30
شکل 2-3- توابعی که پرسپترون قادر به یادگیری آن ها می باشد …………………………………………………..30
شکل 2-4- مقایسه آموزش افزایشی و یکجا …………………………………………………………………………………..32
شکل 2-5- منحنی یادگیری …………………………………………………………………………………………………………35
شکل 2-6- نمودار خطا …………………………………………………………………………………………………………………36
شکل 2-7- شرط پایان الگوریتم BP …………………………………………………………………………………………….36
شکل 2-8- پرسپترون تک لایه ……………………………………………………………………………………………………39
شکل 2-9- پرسپترون تک لایه …………………………………………………………………………………………………..39
شکل 2-10- شبکه همینگ ………………………………………………………………………………………………………..40
شکل 2-11- شبکه هاپفیلد …………………………………………………………………………………………………………41
شکل 2-12- شبکه کوهنن……………………………………………………………………………………………………………42
شکل 2-13- ساختار نرون در شبکه TDNN ………………………………………………………………………………….43
شکل 2-14- الگوریتم تحلیل کارایی ……………………………………………………………………………………………..48
شکل 2-15- شبکه پرسپترون سه لایه ………………………………………………………………………………………….70
شکل 3-1- ورودی و خروجی های پالایشگاه ها ……………………………………………………………………………….78
شکل 4-1- تابع سیگموئیدی …………………………………………………………………………………………………………84
شکل 4-2- مقایسه خروجی های شبیه سازی شده …………………………………………………………………………..85
شکل 4-3- مقایسه خروجی ها با داده های تست ……………………………………………………………………………..86
شکل 4-4- مقایسه کارایی مدل DEA و ANN ………………………………………………………………………………..86
فهرست جدول
جدول 2-1- مدل جمعی ……………………………………………………………………………………………………….20
جدول 3-1- معرفی پالایشگاه ها ……………………………………………………………………………………………..65
جدول 3-2- مشخصه های متغیرهای تصمیم ……………………………………………………………………………..66
جدول 3-3- مشخصه های متغیرهای تصمیم …………………………………………………………………………….66
جدول 3-4- مشخصه های متغیرهای تصمیم …………………………………………………………………………….66
جدول 4-1- اطلاعات ورودی و خروجی سال 93 ……………………………………………………………………….72
جدول 4-2- اطلاعات ورودی و خروجی سال 92………………………………………………………………………..73
جدول 4-3- داده های نرمال شده سال 93 ………………………………………………………………………………..74
جدول 4-4- داده های نرمال شده سال 92 ………………………………………………………………………………..74
جدول 4-5- کارایی واحدها در سال 92 و 93 …………………………………………………………………………….75
جدول 4-6- کارایی AP در سال 92…………………………………………………………………………………………….75
جدول 4-7- کارایی AP در سال 93…………………………………………………………………………………………….75
جدول4-8- ورودی ANN در سال 92…………………………………………………………………………………………..79
جدول4-9- ورودی ANN در سال 93…………………………………………………………………………………………..79
جدول 4-10- نرمال سازی داده ها ………………………………………………………………………………………………79
جدول 4-11- داده های نرمال شده ………………………………………………………………………………………………80
جدول 4-12- اندیس های مربوط به آموزش ………………………………………………………………………………….81
جدول 4-13- اندیس های مربوط به تست …………………………………………………………………………………….81
جدول 4-14- داده های ورودی و خروجی آموزش ………………………………………………………………………….81
جدول 4-15- داده های ورودی و خروجی تست ……………………………………………………………………………..82
جدول 4-16- ارزیابی شبکه آموزش دیده ……………………………………………………………………………………..82
جدول 4-17- صحت فرایند آموزش ………………………………………………………………………………………83
جدول 4-18- خروجی شبیه سازی شده و واقعی برای تست …………………………………………………….83
جدول 4-19- میانگین مربعات خطا ……………………………………………………………………………………..83
جدول 4-20- میانگین مقایسه کارایی خروجی ANN و DEA سال 92 …………………………………….85
جدول 4-21- میانگین مقایسه کارایی خروجی ANN و DEA سال 93 …………………………………….85
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1- مقدمه
اندازه گیری کارایی1 به خاطر اهمیت آن در ارزیابی عملکرد2 یک شرکت یا سازمان همواره مورد توجه محققین قرار داشته است . در سال 1957 فارل با استفاده از روشی مانند اندازه گیری کارایی در مباحث مهندسی اقدام به اندازه گیری کارایی برای یک واحد تولیدی نمود .موردی که فارل برای اندازه گیری کارایی مد نظر قرار داده بود شامل یک ورودی و یک خروجی بود . مطالعه فارل شامل اندازه گیری “کارایی های فنی ” و ” تخصیصی ” و ” مشتق تابع تولید کارا ” بود . فارل مدل خود را برای تخمین کارایی بخش کشاورزی آمریکا نسبت به سایر کشورها مورد استفاده قرار داد. با این وجود او در ارائه روشی که در برگیرنده ورودی ها و خروجی های متعدد باشد ، موفق نبود .]1[
“چارنز3 ” ، ” کوپر4 ” ، ” رودز5 ” دیدگاه فارل را توسعه داده و مدلی را ارائه کردند که توانایی اندازه گیری کارایی با چندین ورودی و چندین خروجی را داشت . این مدل تحت عنوان ” تحلیل پوششی داده ها 6 ” نام گرفت و ایتدا در رساله دکتری ” ادوارد رودز ” و به راهنمایی ” کوپر ” تحت عنوان ” ارزیابی پیشرفت تحصیلی دانش آموزان مدارس ملی آمریکا ” در سال 1976 در دانشگاه کارنگی مورد استفاده قرار گرفت و در سال 1978 در مقاله ای تحت عنوان ” اندازه گیری کارایی واحدهای تصمیم گیرنده 7 ” ارائه شد .
از آنجا که این مدل توسط ” چارنز ” ، ” کوپر ” و ” رودز ” ارائه گردید به مدل CCR که از حروف اول نام سه فرد فوق تشکیل شده است معروف گردید . هدف در این مدل اندازه گیری و مقایسه کارایی نسبی واحدهای سازمانی مانند مدارس ، بیمارستان ها ، شعب بانک ، شهرداری ها و … که دارای چندین ورودی و خروجی شبیه بهم باشند .]2[
کاربرد گاز طبیعی به عنوان سوخت حرارتی تنها قسمتی از موارد متنوع کارایی این ماده گرانقدر به شمار می رود .اهمیت اصلی و واقعی گاز طبیعی با توجه با ارزش افزوده فراوان و قابلیت تبدیل به هزاران نوع کالای با ارزش اقتصادی در بخش صنعت و پتروشیمی ظاهر می شود .
نیاز روزافزون به گاز برای تامین انرژی و سوخت و همینطور ارز حاصل از فروش و صادرات برای سرمایه گذاری و راه اندازی صنایع مادر و زیربنایی کشور ، اندیشه تمرکز بخشیدن فعالیت های مرتبط با صنعت گاز را تقویت کرده و در این رابطه طبق اساسنامه قانونی ، شرکت ملی گاز ایران به عنوان یکی از چهار شرکت وابسته به وزارت نفت ایران با سرمایه اولیه 25 میلیارد ریال در سال 1344 هجری شمسی تأسیس گردید .
در این میان پالایشگاه های گاز نقش بسیار مهمی در فرآیند تصفیه گاز ، تولید محصولات جانبی ، تأمین گاز کشور و درآمد حاصل از فروش و صادرات آن به عهده دارند . ظرفیت پالایش و نم زدائی گاز طبیعی ایران با برخورداری از متوسط رشد سالانه 9 درصدی در دهه اخیر در سال 1391 به 428 میلیون متر مکعب در روز رسیده است . با توجه به تمرکز قابل ملاحظه میادین گاز کشور در مناطق جنوبی امکانات پالایشی و نم زدائی کشور نیز عمدتا در این ناحیه مستقر می باشند. پالایشگاه بید بلند با ظرفیت 22.5 میلیون متر مکعب در روز پالایشگاه فجر با ظرفیت 110 میلیون متر مکعب در روز و پالایشگاه سرخون با ظرفیت 7.1 میلیون متر مکعب ظرفیت نم زدائی در مناطق جنوبی و پالایشگاه شهید هاشمی نژاد با ظرفیت 44.5 میلیون متر مکعب در روز در شمال شرق کشور از جمله مهمترین تاسیسات پالایشی کشور به شمار می روند.
بدیهی است که ایجاد یک نظام کارا و استفاده بهینه از منابع باعث جلوگیری از هرز رفت مبالغ عظیمی از منابع مادی و معنوی می گردد به طوری که می تواند با درصد کمی افزایش در کارایی صرفه جویی زیادی حاصل گردد.لذا مطالعه سطح بهره وری پالایشگاه های گاز کشور کاملا ضروری است .برای رسیدن به این هدف لازم است ابتدا عملکرد8 پالایشگاه های گاز مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته و سپس پالایشگاههایی که کارا نیستند مشخص و علل عدم کارایی آن ها را تعیین و نسبت به رفع آن اقدام نمود .
به عنوان یک اصل عملکرد هر واحد سازمانی و یا سازمان تا آنجا که میسر است باید اندازه گیری شود . وجود و یا عدم وجود نظام ارزیابی عملکرد موثر9 و کارآمد با مرگ سازمان رابطه ی مستقیم دارد و فقدان آن را به عنوان بیماری سازمانی قلمداد نموده اند . بدون اندازه گیری ، مبنایی برای قضاوت و اظهارنظر و ارزیابی وجود نخواهد داشت آن چه را که نتوان ارزیابی نمود نمیتوان به خوبی اداره کرد . هر سازمانی برای اعمال مدیریت صحیح باید از الگوهای علمی ارزیابی عملکرد بهره گیرد تا بتواند میزان تلاش و نتایج حاصل از کارکرد خود را مورد سنجش قرار دهد . تنوع وظایف سازمانی اعم از وظایف عمومی و اختصاصی به پیچیدگی ارزیابی آن ها می افزاید و استفاده از ابزارهای کارامد علمی را برای محقق ساختن یک ارزیابی واقعی از هر دو بعد عملکردی و سیاست گذاری اجتناب ناپذیر می کند . یکی از ابزار های کارامد که این مهم را محقق ساخته تحلیل پوششی داده هاست که چهارچوب نظام ارزیابی عملکرد با استحکامی را در خود تدارک می بیند .
لذا در نظر است مقایسه ای بین عملکرد پالایشگاه های گاز کشور انجام گیرد و از میان آن ها پالایشگاه های با کارایی بالاتر را انتخاب نمود . مضافاٌ این که می توان آن ها را به عنوان واحدهای کارا و ناکارا دسته بندی کرد و در صورت امکان برای واحدهای ناکارا راه حل مناسب ارائه نمود .]15[
1-2- تعریف مسأله
یکی از عمده ترین مشکلات استفاده از ” تحلیل پوششی داده ها ” ضعف قدرت تفکیک پذیری برای ” واحد های تصمیم گیرنده ” است . این مشکل عمدتاٌ به علت کم بودن تعداد واحد ها در مقایسه با تعداد ورودی ها و خروجی ها ی مدل می باشد . این مشکل در ارزیابی عملکرد 6 پالایشگاه گاز کشور با توجه به تعداد زیاد ورودی ها10 و خروجی های11 هر پالایشگاه گاز به خوبی خود را نمایان می کند .بر این اساس و برای رفع این اشکال مدل تلفیقی از شبکه های عصبی مصنوعی12 و تحلیل پوششی داده ها در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است که موجب افزایش قدرت تفکیک پذیری مناسب پالایشگاه ها 13شد .
ارزیابی عملکرد شرکت ها همواره از مسأله های چالش برانگیز در حوزه ی های مدیریت بوده است . اندازه گیری کارایی خصوصا در دو دهه ی اخیر ، به علت اهمیت آن در ارزیابی عملکرد ، مورد توجه زیادی قرار گرفته است . از سال 1957 که فارل روشی را برای اندازه گیری کارایی مطرح کرد تا کنون بازنگری های جامع و اساس در موضوع اندازه گیری کارایی صورت گرفته است .همچنین دیدگاه های پارامتری و غیر پارامتری به طور گسترده ای در ارزیابی کارایی مورد استفاده قرار می گیرند .ضمن اینگه دیدگاه های اولیه عمدتاٌ شامل مرزهای قطعی و مرزهای تصادفی بوده و بعدها دیدگاه هایی مثل DEA و FDH نیز مطرح شده است .
روش های بسیاری برای اندازه گیری کارایی در تحقیقات مربوط مطرح شده است .اما در مقایسه ی بین تمامی مدل های فوق ، DEA14 روش بهتری برای سازماندهی و تحلیل داده هاست . زیرا اجازه می دهد که کارایی در طول زمان تغییر کند و به هیچ گونه پیش فرضی در مورد مرز کارایی نیاز ندارد . با این وجود مرز کارایی که از DEA حاصل شده نسبت به اغتشاش آماری و داده های پرت که در اثر خطای اندازه گیری یا هر عامل خارجی دیگر ایجاد شود ، حساس است و اگر در داده ها اغتشاش آماری یا داده های پرت وجود داشته باشد ممکن است موجب شود تا مرز کارایی به دست آمده جا به جا شود و مسیر تحلیل های DEA را منحرف سازد . وجود این مسأله باعث شده است که اخیراٌ شبکه های عصبی مصنوعی به عنوان جایگزین خوبی برای برآورد مرزهای کارا جهت تصمیم گیری به کار گرفته شود . ] 2 [
لذا در این پژوهش سعی شده است معیار های ارزیابی عملکرد پالایشگاه های گاز کشور تعیین و با استفاده از مدل ترکیبی Neuro-DEA با اندازه گیری کارایی و تعیین پالایشگاه های کارا و ناکارا و کمک به بهینه سازی شرکت ملی گاز ایران از طریق نظام ارزیابی عملکرد و رتبه بندی پالایشگاه های گاز کشور کمک نمود .
1-3- اهداف اساسی از انجام تحقیق
هدف اولیه این تحقیق طراحی و تبیین مدل ارزیابی عملکرد و کارایی پالایشگاه های گاز کشور می باشد . از دیگر اهداف تحقیق می توان به موارد زیر اشاره کرد :
تعیین معیارهای ارزیابی عملکرد پالایشگاه های گاز کشور
اندازه گیری کارایی پالایشگاه های گاز کشور و تعیین شرکت های کارا 15و ناکارا 16
کمک به بهینه سازی شرکت ملی گاز ایران از طریق نظام ارزیابی عملکرد و رتبه بندی پالایشگاه های گاز کشور
1-4- ضرورت انجام تحقیق
با توجه به اهمیت کارایی در پیشبرد جوامع و جایگاهی که در میان سایر علوم به خود اختصاص داده است بررسی همه جانبه آن ، به ویژه تحلیل ابعاد ریاضی آن به عنوان معیاری برای سنجش عملکرد ضرورتی اجتناب ناپذیر می باشد .
لذا محاسبه کارایی ، ارزیابی و رتبه بندی تمام شعب و ادارات زیر مجموعه یک خدمت یا صنعت ، کاری ضروری است ، و لازم است حداقل سالی یکبار عملکرد آن ها را بر پایه اصول علمی مورد ارزیابی قرار داد .
صنعت نفت و گاز به عنوان یکی از اساسی ترین صنایع ایران از حساس ترین و مهم ترین منابع درآمد دولت به شمار می رود . بدیهی است وجود کارایی مناسب در این صنعت عایدات دولت را چندین برابر می نماید و این مهم جز با ارزیابی دقیق و صحیح واحدهای تحت پوشش میسر نمی شود .
1-5- فرضیات تحقیق
از آنجایی که هدف ارزیابی عملکرد و کارایی پالایشگاه های گاز کشور با مدل ترکیبی Neuro /DEA یا برخی تکنیک های آماری می باشد لذا این تحقیق فاقد فرضیه می باشد .] 2 [
1-6- جامعه آماری
جامعه آماری این پژوهش ، پالایشگاه های گاز کشور (6 پالایشگاه ) که در حال حاضر در کشور در حال فعالیت هستند .
1-7- قلمرو تحقیق
1-7-1- قلمرو موضوعی :
قلمرو موضوعی تحقیق در حوزه ارزیابی عملکرد بر مبنای مدل های DEA و شبکه عصبی می باشد .
1-7-2- قلمرو مکانی :
قلمرو مکانی تحقیق پالایشگاه های گاز کشور می باشد که در حال حاضر 7 پالایشگاه در سطح کشور مشغول به فعالیت هستند .
1-7-3- قلمرو زمانی :
در این تحقیق ، اطلاعات جمع آوری شده پالایشگاه های کشور در اردیبهشت ماه سال های 92 و 93 مینای ارزیابی عملکرد قرار گرفته است .
1-8- مراحل انجام تحقیق :
مطالعات کتابخانه ای در مورد موضوع تحقیق
تعیین شاخص های ورودی و خروجی پژوهش از طریق نظر خبرگان

مطالعه علمی روی مدل ها و تکنیک های ارزیابی و اندازه گیری کارایی
انتخاب مدل و رویکرد مناسب جهت بررسی و اندازه گیری کارایی پالایشگاه های گاز کشور
طراحی مدل های پارامتری و اندازه گیری کارایی پالایشگاه های مورد نظر
اندازه گیری کارایی پالایشگاه ها با روش DEA و Neuro-DEA
مقایسه ی نتایج حاصل از این دو روش
فصل دوم
مرور ادبیات و بررسی پیشینه ی تحقیق
2-1- مقدمه
همانطور که قبلاٌ گفته شد ، باید در استفاده از DEA17 برای ارزیابی عملکرد سایر واحدهای تصمیم گیرنده احتیاط کرد . وجود این مسأله باعث شده است که اخیراٌ شبکه های عصبی مصنوعی18 به عنوان جایگزین خوبی برای برآورد مرزهای کارا جهت تصمیم گیری به کار گرفته شود .زیرا ماهیت عملکرد شبکه های عصبی به دلیل قدرت یادگیری و تعمیم پذیری به گونه ای است که در برابر داده های پرت و اغتشاشات حاصل از اندازه گیری غیر دقیق داده ها مقاوم تر عمل می کنند .در زیر مختصری راجع به تحلیل پوششی داده ها و شبکه های عصبی مصنوعی می پردازیم . ]2[
2-2- تعاریف کارایی19
2-2-1- تعریف کارایی اقتصادی
کارایی اقتصادی عبارت است از نسبت میزان محصول تولیدی قابل استفاده به میزان منابع تولیدی که برای ساخت آن محصول به کار گرفته شده است.(کارایی برحسب میزان محصول)
کارایی هرسیستم برحسب ارزش محصول به دست آمده درازای ارزش هرواحد از منابع تولید به کار رفته اندازه گیری می شود. (کارایی برحسب قیمت وارزش )
کارایی اقتصادی دریک موسسۀ تولیدی متضمن حل دو مسئلۀ ” انتخاب ترکیب مناسبی ازمنابع تولیدی” و ” انتخاب روش وطریقۀ تولید” است .]5[
2-2-2- تعریف کارایی فنی وتخصیصی
همان گونه که در تعاریف بالا ملاحظه می شود، کارایی اقتصادی شامل دوجزء کارایی فنی وکارایی اقتصادی می باشد. فارل20 کارایی اقتصادی را شامل دوجزء زیر تعریف می کند:
1- کارایی فنی منعکس کننده توانایی یک بنگاه در به دست آوردن حد اکثر خروجی از ورودی های به کار گرفته شده است.
2- کارایی تخصیصی منعکس کننده توانایی یک بنگاه برای استفاده از ورودی ها به نسبت بهینه با توجه به قیمت و فناوری تولید است.
ترکیب دو کارایی فنی وتخصیصی را ، کارایی اقتصادی می نامند . ]9[
2-3- روش های اندازه گیری کارایی فنی
به طورکلی دراندازه گیری کارایی بنگاه ها( واحد ها ) دوروش عمده برای اندازه گیری کارایی وجوددارد. یکی روش های پارامتری ودیگری روش های ناپارامتری .
2-3-1- روش های پارامتری21
درروش پارامتری با استفاده از روش های مختلف آماری واقتصاد سنجی تابع تولید مشخصی تخمین زده می شود. سپس با به کارگیری این تابع نسبت به تعیین کارایی اقدام می شود. روش رگرسیون22 از جمله روش های پارامتری است.
2-3-2- روش های نا پارامتری
روش های ناپارامتری به تخمین تابع تولید نیاز ندارند. ازجمله روش های ناپارامتری تحلیل پوششی داده ها است ،که کارایی نسبی واحد ها را درمقایسه با یکدیگر مورد ارزیابی قرار می دهد. دراین روش به شناخت شکل تابع تولید نیازی نیست و محدودیتی درتعداد ورودی ها و خروجی ها وجود ندارد. ]9[
2-4- مقایسۀ رگرسیون وتحلیل پوششی داده ها
روش رگرسیون میانگین مشاهدات مربوط به واحدها را تعیین وعملکرد هر واحدرا نسبت به یک معادلۀ رگرسیون بهینه شده ، مشخص می کند. تحلیل پوششی داده ها از تمامی مشاهدات گردآوری شده برای اندازه گیری کارایی استفاده کرده وهرکدام از مشاهدات را درمقایسه با مرز کارا سنجیده وآن را بهینه می نماید. روش تحلیل پوششی داده ها باترکیب تمامی واحد های تحت بررسی، یک واحد مجازی بابالاترین کارایی را می سازد وواحد های نا کارا را با آن مقایسه می کند. شکل زیر تفاوت این دو روش را نشان می دهد .]1[
شکل 1 -1- مقایسه رگرسیون و تحلیل پوششی داده ها
2-5- مفاهیم کارایی
2-5-1- تعریف کارایی
کارایی میزان بهره وری23 یک سازمان از منابع خود درعرصۀ تولید نسبت به بهترین عملکرد در مقطعی از زمان است. کارایی با نسبت خروجی واقعی به خروجی مورد انتظار تعریف می شود، یعنی :
2-5-2- انواع کارایی ها :
کارایی درانواع زیر تعریف می شوند:
2-5-2-1- کارایی فنی :
کارایی فنی میزان تبدیل ورودی هایی مانند نیروی انسانی وماشین آلات به خروجی ها، درمقایسه با بهترین عملکرد است.
کارایی فنی نشان دهنده میزان توانایی یک بنگاه برای حداکثر کردن میزان تولید با توجه به منابع وعوامل مشخص شده تولید است. درتحلیل پوششی داده ها کارایی فنی با نسبت مجموع موزون خروجی ها به ورودی ها تعریف می شود. دراقتصاد زمانی یک بنگاه را به لحاظ فنی کارا می دانند که مقدار تولید آن برروی منحنی تولید یکسان قرار گیرد.
2-5-2-2- کارایی تخصیصی
کارایی تخصیصی بر تولید بهترین ترکیب محصولات با استفاده از کم هزینه ترین ترکیب ورودی ها دلالت می کند. درواقع کارایی تخصیصی به این پرسش پاسخ می دهد که آیا قیمت ورودی های مورد استفاده به گونه ای هست که هزینۀ تولید را حداقل نماید.
2-5-2-3- کارایی ساختاری
کارایی ساختاری معمولا برای یک صنعت تعریف می شود. کارایی ساختاری یک صنعت از متوسط وزنی کارایی شرکت های مختلف آن صنعت به دست می آید. با استفاده از معیار های کارایی ساختاری می توان کارایی صنایع مختلف با محصولات متفاوت را با هم مقایسه نمود.
2-5-2-4- کارایی مقیاس
کارایی مقیاس یک واحد ازنسبت کارایی مشاهده شده آن واحد به کارایی درمقیاس بهینه (به کارایی واحدی که بهترین کارایی را دارد) به دست می آید . هدف این کارایی ، تولید درمقیاس بهینه است . ]1[
2-6- استفاده ازنسبت دراندازه گیری کارایی
همان گونه که درمفهوم کارایی بیان شد ، کارایی به صورت نسبت خروجی به ورودی به صورت زیرتعریف می شود :
با توجه به رابطۀ فوق برای بهبود کارایی یک بنگاه یا واحد صنعتی پنج روش زیر وجود دارد:
الف- افزایش ورودی وبه دست آوردن خروجی بیشتر
ب – ثابت نگه داشتن ورودی وافزایش خروجی
ج- کاهش ورودی وکاهش کمتر خروجی
د- کاهش ورودی وثابت نگه داشتن خروجی
ه- کاهش ورودی وافزایش خروجی
نسبت فوق درمقایسۀ کارایی واحد هایی که فقط ازیک ورودی ویک خروجی استفاده می کنند، آسان است. ولی این گونه واحد ها درعمل بسیار نادرند. عموما واحد ها ازتعداد زیادی ورودی وخروجی استفاده می کنند. ]1[
2-7- انواع مدل های24 پایه ای (کلاسیک) تحلیل پوششی داده ها :
تحلیل پوششی داده ها دارای مدل های پایه ای به شرح زیراست:
مدل CCR 25
مدل BCC 26
مدل جمعی SBM 27
که درزیر به تشریح هریک آن ها پرداخته می شود.
2-7-1- مدل CCR :
مدل CCR دریک دسته بندی کلی به فرم کسری وفرم خطی تقسیم می شود . مدل CCR در فرم خطی به مدل CCR ورودی محور28 و مدل CCR خروجی محور29 تقسیم می شود .
مدل CCR ورودی محور خود در سه فرم کسری، مضربی، وپوششی طبقه بندی می گردد .
مدل CCR خروجی محور نیز دارای فرم های مضربی وپوششی می باشد.
در زیر انواع فرم های CCR تشریح می شوند :
2-7-1-1- مدل CCR در فرم کسری
اگر هدف ، بررسی کارایی n واحد تصمیم گیرنده یا DMU 30 باشد که هر واحد دارای m ورودی و s خروجی به صورت زیر باشند :
می باشد . کارایی واحد j ام به صورت زیر محاسبه می شود :

که ur و vi به ترتیب وزن های خروجی و ورودی واحد j ام می باشند .
برای ساختن مدل ، فرض کنید n واحد تصمیم گیرنده (DMU) موجود است و هدف ارزیابی واحد تحت بررسی ( واحد صفر یا واحد تصمیم گیرنده31 ) است ، که ورودی های x10 ، x20 ، … و xm0 را برای تولید y10 ، y20 ، و … ys0 به مصرف می رساند .
حال برای واحد صفر ، یک واحد مجازی می سازیم که ورودی وخروجی آن به صورت زیر است:
(2)
(3)

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

که vi وزن های ورودی و ur وزن های خروجی واحد مجازی است ، که در واقع متغیرهای تصمیم مدل بوده و هدف تعیین آن هاست . ]1[
حال می خواهیم مقادیر vi و ur را برای واحد مجازی صفر ( واحد تحت بررسی ) طوری انتخاب کنیم که کارایی آن ماکسیمم شود ، یعنی :

در مدل فوق اگر ur ها خیلی بزرگ و vi ها خیلی کوچک باشند ، آنگاه مقدار نسبت ها می تواند نامحدود وبی نهایت گردد. برای جلوگیری از ایجاد چنین مشکلی تمامی نسبت ها (کارایی همۀ واحدها) را کوچکتر یا مساوی یک درنظر می گیرند وبه عنوان محدودیت وارد مدل می کنند. با توجه به توضیحات فوق مدل کلی CCR در فرم کسری به صورت زیر در می آید :

2-7-1-2- مدل CCR در فرم خطی
برای تبدیل مدل کسری CCR ، به یک مدل برنامه ریزی خطی ، چارنز، کوپر و رودز دو شیوه ، را به کار گرفته اند. درشیوه اول مخرج کسر را ثابت درنظر گرفته وصورت آن را حد اکثر می نمایند. مدل حاصل از این شیوه را مدل ورودی محور (نهاده گرا) می نامند. درشیوه دوم صورت کسر را ثابت نگهداشته ومخرج آن را حد اقل می کنند. مدل حاصل از این شیوه را مدل خروجی محور (ستاده گرا) می گویند.]1[
2-7-1-3- مدل CCR ورودی محور
مدل های ورودی محور دریک تقسیم بندی به دو گروه مدل های مضربی ومدل های پوششی تقسیم می شوند، که درادامه به تشریح آن ها می پردازیم.
2-7-1-4- مدل مضربی32 CCR ورودی محور
دراین روش برای تبدیل مدل نسبت CCR به مدل برنامه ریزی خطی ، مخرج کسر را معادل یک، قرار می دهیم وصورت کسر را ماکسیمم می نماییم. بدین ترتیب مدل به صورت زیر درمی آید:
2-7-1-5- مدل پوششی33 CCR ورودی محور
قبلا مدل مضربی CCR ورودی محور به صورت زیر ارائه گردید :
درمدل فوق برای هر واحد تصمیم گیرنده، باید یک محدودیت (قید) نوشته شود. به این ترتیب ، یک مدل برنامه ریزی خطی به دست خواهد آمد که تعداد محدودیت های آن از تعداد متغیر هایش بیشتر است. ازآن جا که حجم عملیات در روش سیمپلکس برای حل مسایل برنامه ریزی خطی بیشتر وابسته به تعداد محدودیت ها است تا تعداد متغیرها . به همین دلیل از مدل دوگان34 (ثانویه) مسئلۀ فوق استفاده می شود که نیازمند حجم عملیات کمتری است.
برای تبدیل مدل اولیۀ فوق به مدل دوگان ، متغیر متناظر با محدودیت (1 ) را درمسئلۀ دوگان با θ و متغیر های متناظر با محدودیت های ( 2 ) را با jλ نشان می دهیم. مدل ثانویه (دوگان) به صورت زیر در خواهد آمد :
مدل فوق با تغییر اندکی به صورت زیر در می آید. این مدل رافرم پوششی مدل CCR ورودی محور می نامند .
دقت کنید که در مدل اولیه ، m ورودی و s خروجی و n واحد تصمیم گیرنده وجود داشت ، که براساس آن مسأله دوگان دارای (m+1 ) متغیر است که تعداد محدودیت های آن کمتر از مسأله اولیه و در نتیجه حل آن مستلزم حجم عملیات کمتری است . مدل پوششی همان دوگان مدل اولیه است .
2-7-1-6- مدل CCR خروجی محور35
دریک مدل خروجی محور ، یک واحد درصورتی ناکارا است که امکان افزایش هر یک از خروجی ها بدون افزایش یک ورودی یا کاهش یک خروجی دیگر وجود داشته باشد.
مدل نسبت ( کسری ) CCR را که درابتدا توضیح داده شد، دوباره به شرح زیر می نویسیم:

در مدل CCR خروجی محور، برای خطی کردن مدل غیرخطی36 فوق صورت کسر را برابر 1 می گیرند ومخرج آن را می نیمم می کنند. بدین ترتیب مدل ها به صورت زیر در می آیند:
2-7-1-7- مدل مضربی CCR خروجی محور
2-7-1-8- مدل پوششی CCR خروجی محور
برای ساختن مدل پوششی CCR خروجی محور ، دوگان مدل مضربی CCR خروجی محور را با قرار دادن θ و jλ به عنوان متغیر های دوگان متناظر با محدودیت اول ومحدودیت های دوم به صورت زیر به دست می آوریم:
هدف ما کسب بیشترین مقدار خروجی است . در این مدل 1 < θ است و 1/θ میزان کارایی را نشان می دهد .]1[
2-7-2- مدل BCC
بنکر، چارنز وکوپر باتغییر درمدل CCR ، مدل جدیدی را عرضه کردند که بر اساس حروف اول نام خانوادگی آنان به مدل BCC شهرت یافت . این مدل از انواع مدل های تحلیل پوششی داده ها است که به ارزیابی کارایی نسبی واحدهایی با بازده متغیر نسبت به مقیاس می پردازد. مدل های بازده به مقیاس ثابت محدود کننده تر از مدل های بازده به مقیاس متغیر هستند، زیرا مدل بازده به مقیاس ثابت واحد های کارای کمتری را در برمی گیرد ومقدار کارایی نیز کمتر می شود.
بازده به مقیاس37
بازده به مقیاس مفهومی است بلند مدت ، که منعکس کننده نسبت افزایش درخروجی به ازای افزایش درمیزان ورودی ها است. این نسبت می تواند ثابت ، افزایشی یا کاهشی باشد.
: 38CRSبازده ثابت به مقیاس: بازده به مقیاس ثابت نسبت بازده ثابت به مقیاس وقتی صادق است که افزایش در ورودی به همان نسبت باعث افزایش درخروجی شود. به عنوان مثال اگر نیرویکار وسرمایه دو برابر شود، میزان محصول هم دو برابر گردد.
IRS 39 بازده افزایشی به مقیاس : بازده افزایشی نسبت به مقیاس آن است که میزان خروجی به نسبتی بیش از میزان افزایش در ورودی ها ، افزایش یابد.
40DRS بازده کاهشی به مقیاس : درصورتی که میزان افزایش در خروجی ها کمتر از نسبتی باشد که ورودی ها افزایش می یابند، بازده به مقیاس کاهشی ایجاد می شود.
PPS 41مجموعۀ امکان تولید : تمامی ترکیب های ممکن ازورودی ها وخروجی هارا مجموعۀ امکان تولید می نامند. به عنوان درشکل زیر نمایش داده y ویک خروجی x مثال منحنی نمایش تابع تولید که برای یک ورودی شده است. ]6[
2-7-2-1- مدل نسبت BCC
مدل نسبت BCC برای ارزیابی کارایی واحد تحت بررسی(صفر) به صورت زیر است:
ساختار مدل نسبت BCC همانند مدل نسبت CCR است که در تابع هدف مهم در تمامی قیود به صورت کسر یک متغیر آزاد در علامت w افزوده می شود .
2-7-2-2- مدل مضربی BCC ورودی محور 42
مدل مضربی BCC ورودی محور ، از حداکثر کردن صورت کسر و ثابت نگه داشتن مخرج کسر به وجود می آید .
مدل مضربی BCC ورودی محور به صورت زیر است :
همانطور که ملاحظه می شود ، تفاوت این مدل با مدل CCR در وجود متغیر آزاد در علامت w است . علامت متغیر w در این مدل نوع بازده به مقیاس را به صورت زیر تعیین می کند :
الف ) هرگاه w<0 باشد ف نوع بازده به مقیاس ف کاهشی است .
ب ) هرگاه w=0 باشد ، نوع بازده به مقیاس ، ثابت است .
ج ) هرگاه w>0 باشد ، نوع بازده به مقیاس ، افزایشی است .]1[
2-7-2-3- مدل پوششی BCC ورودی محور
مدل پوششی BCC ورودی محور ، به صورت زیر است :
همان گونه که مشاهده می شود محدودیت متناظر با اضافه شدن متغیر آزاد در علامت w در مسأله اولیه ، محدودیت ∑_(j=1)^n▒〖λj=1〗 است . در این مدل ، θ نسبت کاهش ورودی های واحد تحت بررسی را برای بهبود کارایی نشان می دهد.
یک واحد دراین مدل کارا است ، اگر وفقط اگر دوشرط زیر برای آن بر قرار باشد:
الف ) 1 = *θ
ب ) تمامی متغیرهای کمکی مقدار صفر داشته باشند
2-7-2-4- مدل مضربی BCC خروجی محور
مدل مضربی BCC خروجی محور ، به صورت زیر است :
2-7-2-5- مدل پوششی BCC خروجی محور 43
مدل پوششی BCC خروجی محور ، به صورت زیر می باشد :
2-7-3- مدل جمعی ( SBM= Slack Based Model )
مدل های ورودی محور درحالی که میزان خروجی ها را در سطح داده شده حفظ می کند، به طور مناسب ودر حد امکان نسبت به کاهش میزان ورودی ها اقدام می نماید. برعکس ، مدل های خروجی محور با حفظ میزان ورودی به طور متناسب ، خروجی ها افزایش می دهد
مدل جمعی ، مد لی است که همزمان کاهش ورودی ها وافزایش خروجی ها را مورد توجه قرار می دهد.
انواع این مدل به مدل به صورت جدول در زیر خلاصه شده است :
جدول 2-1- مدل جمعی
دید گاه ورودی محور، خروجی محور وبازده به مقیاس ثابت ومتغیر44
بازده به مقیاس ، ارتباط بین تغییرات ورودی ها وخرجی های یک بنگاه، یک سیستم تولیدی یا یک سیستم خدماتی را بیان می کند. به طور واضح تر بازده به مقیاس به این پرسش ، پاسخ می دهد که اگر میزان منابع ومواد اولیۀ یک کارخانه دوبرابر شود میزان تولید یا ستاده آن چند برابر تغییر می کند؟ سه حالت زیرممکن است اتفاق بیفتد:
الف) با دوبرابر شدن میزان منابع ، میزان خروجی نیز دو برابر شود(بازده به مقیاس ثابت)
ب) با دوبرابر شدن میزان منابع ، میزان خروجی کمتر ازدوبرابر شود ( بازده به مقیاس کاهشی )
ج) با دوبرابر شدن میزان منابع ، میزان خروجی بیشتر ازدوبرابر شود( بازده به مقیاس افزایشی )
2-8- رتبه بندی45 واحد های کارا
همان گونه که قبلا بیان شد، درتحلیل پوششی داده ها، واحد های تحت بررسی به دو گروه کارا وناکارا تقسیم می شوند. واحد های کارا واحد هایی هستند که امتیاز کارایی آن ها برابر با یک است. واحد های ناکارا با کسب امتیاز کارایی قابل رتبه بندی هستند. اما واحد های کارا ، چون همگی دارای امتیاز یک می باشند، با استفاده از مدل های کلاسیک تحلیل پوششی داده ها قابل رتبه بندی نیستند. بدیهی است که رتبه بندی واحد های کارا به جهت تعیین کارا ترین واحد ها ، اهمیت زیادی دارد. لذا روش های زیر به منظور رتبه بندی این واحد ها ارایه شده است.
2-9- روش اندرسون – پیترسون 46
درسال 1993 ، اندرسون وپترسون ، روشی را برای رتبه بندی واحد های کارا پیشنهاد کردند که تعیین کاراترین واحد را از میان واحد های کارا میسر می سازد. بااین روش امتیاز واحد های کارا می تواند ازیک بیشتر شود. به این ترتیب ، واحد های کارا نیز می توانند مانند واحد های ناکرا رتبه بندی شوند. رتبه بندی واحد های کارا به صورت زیر انجام می شود.
گام 1 : مدل مضربی ( یا پوششی ) CCR را برای واحد های تحت بررسی حل کنید تا واحد های کارا و غیر کارا مشخص شوند .
در صورتی که واحد تحت ارزیابی واحد k باشد ، مدل مضربی آن به صورت زیر است :
و مدل پوششی آن به صورت زیر است :
توجه : در مدل BCC ، محدودیت ∑_(j=1)^n▒〖λj=1〗 به مجموعه محدودیت های فوق اضافه می شود .
گام 2 : فقط واحد های کارایی را درنظر بگیرید که امتیاز آن ها درقدم اول معادل یک شده وازمجموعۀ محدودیت قدم اول، محدودیت مربوط به آن واحد را از مدل مضربی متناظر به این محدودیت را از مدل پوششی حذف ودوباره مدل را حل کنید.
در حالتی که واحد k ، واحدی کارا باشد ، در این گام ، در مدل مضربی محدودیت شماره ی 3 به صورت زیر خواهد بود :
ودر مدل پوششی محدودیت های 5 و 6 به صورت زیر در می آیند:
از آن جا که درگام 2 محدودیت مربوط به واحد تحت بررسی که حد بالای آن عدد 1 است ، حذف می شود، مقدار کارایی می تواند بیش از 1 شود. بدین ترتیب، واحدهای کارا با امتیاز هایی بالاتر از یک رتبه بندی می شوند. ]2[


پاسخ دهید