An Integrating Data Envelopment Analysis With Multiple Criteria Decision Analysis

Author(s):  
Valerie Belton
2017 ◽  
Author(s):  
Δημήτριος-Γεώργιος Σωτήρος

Η μέτρηση της αποδοτικότητας των συστημάτων παραγωγής αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την βελτίωση τους. Η αποτίμηση της αποδοτικότητας επιτυγχάνεται με τη χρήση παραμετρικών ή μη-παραμετρικών τεχνικών. Η Περιβάλλουσα Ανάλυση Δεδομένων - ΠΑΔ (Data Envelopment Analysis - DEA) αποτελεί μια από τις δημοφιλέστερες μη-παραμετρικές τεχνικές για την εκτίμηση της αποδοτικότητας ομοειδών μονάδων ενός συστήματος, επί τη βάσει πολλαπλών εισροών και εκροών και στηρίζεται στο γραμμικό προγραμματισμό. Σύγχρονες επεκτάσεις της ΠΑΔ αποτελούν η Περιβάλλουσα Ανάλυση Αξιών (value based DEA) και η πολυσταδιακή Περιβάλλουσα Ανάλυση Δεδομένων (network DEA). Η Περιβάλλουσα Ανάλυση Αξιών στηρίζεται σε τεχνικές της Πολυκριτηριακής Ανάλυσης Αποφάσεων (Multiple Criteria Decision Analysis - MCDA) για το μετασχηματισμό των επιπέδων των εισροών και εκροών σε αξίες. Ο μετασχηματισμός αυτός εξυπηρετεί στην ενσωμάτωση των προτιμήσεων του εκάστοτε αναλυτή, σχετικά με τις συναρτήσεις αξιών των εισροών/εκροών, στην εκτίμηση της αποδοτικότητας των μονάδων. Παρόλο που τα μοντέλα της Περιβάλλουσας Ανάλυσης Αξιών που προτείνονται στη βιβλιογραφία παρέχουν ευκολία στην εισαγωγή προτιμήσεων σχετικά με τις συναρτήσεις αξιών των εισροών/εκροών, διαχωρίζουν μόνο τις αποδοτικές από τις μη-αποδοτικές μονάδες και αδυνατούν να εκτιμήσουν την αποδοτικότητα κάθε αποτιμώμενης μονάδας.Η πολυσταδιακή Περιβάλλουσα Ανάλυση Δεδομένων αποτελεί μια από τις σημαντικότερες επεκτάσεις της κλασσικής Περιβάλλουσας Ανάλυσης Δεδομένων. Τα συμβατικά μοντέλα της ΠΑΔ θεωρούν ότι ο μηχανισμός παραγωγής συνίσταται σε ένα στάδιο. Παρόλα αυτά, υπάρχουν περιπτώσεις όπου ο αναλυτής γνωρίζει ότι ο μηχανισμός παραγωγής αποτελείται από υποδιαδικασίες (υποστάδια). Η πληροφορία αυτή επηρεάζει την εκτίμηση αποδοτικότητας και τα κλασσικά μοντέλα της ΠΑΔ αδυνατούν να αφομοιώσουν την πληροφορία αυτή. Η πολυσταδιακή Περιβάλλουσα Ανάλυση Δεδομένων αντιλαμβάνεται το μηχανισμό παραγωγής ως ένα δίκτυο από υποστάδια, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με ενδιάμεσους παράγοντες (intermediate measures). Όμως, τα μοντέλα της Πολυσταδιακής Περιβάλλουσας Ανάλυσης Δεδομένων που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία, δεν προσδιορίζουν ένα μοναδικό δείκτη αποδοτικότητας στα επιμέρους στάδια (υποστάδια) για κάθε αποτιμώμενη μονάδα. Επίσης, η εκτίμηση της αποδοτικότητας επιτυγχάνεται εισάγοντας άγνωστη στάθμιση στα υποστάδια αυτά. Τα ζητήματα αυτά θέτουν σε αμφισβήτηση την εγκυρότητα των αποτελεσμάτων καθώς, για κάθε αποτιμώμενη μονάδα, δίνεται διαφορετική και άγνωστη στάθμιση στα επιμέρους στάδια για τη διαμόρφωση του δείκτη αποδοτικότητας. Στο πρώτο μέρος της παρούσας διδακτορικής διατριβής, επικεντρωνόμαστε στην Περιβάλλουσα Ανάλυση Αξιών. Στόχος είναι η ανάπτυξη ενός νέου μοντέλου το οποίο, σε αντίθεση με τα μοντέλα της Περιβάλλουσας Ανάλυσης Αξιών που προτείνονται στη βιβλιογραφία, εκτιμά την αποδοτικότητα κάθε αποτιμώμενης μονάδας. Συγκεκριμένα, εισάγουμε ένα μετασχηματισμό των δεδομένων και των μεταβλητών των γραμμικών μοντέλων της ΠΑΔ, με τον οποίο οι νέες μεταβλητές εκφράζουν πλέον αξία αντί για βάρη. Δείχνουμε ότι ο μετασχηματισμός αυτός ενισχύει τα κλασσικά μοντέλα της ΠΑΔ με επιπλέον ιδιότητες και επίσης, ότι επιλύει το θέμα ασυνέχειας που παρουσιάζουν οι συναρτήσεις αξίας στην ΠΑΔ με μη γραμμικές εικονικές εισροές/εκροές. Τα ευρήματα αυτά, μας οδηγούν στη δημιουργία ενός νέου μοντέλου της Περιβάλλουσας Ανάλυσης Αξιών, το οποίο εκτιμά την αποδοτικότητα κάθε αποτιμώμενης μονάδας. Επίσης, εισάγουμε μια νέα μεθοδολογία για την εισαγωγή προτιμήσεων στα πλαίσια της ΠΑΔ μέσω Μονότονης Παλινδρόμησης (Ordinal Regression). Η αποτελεσματικότητα του νέου μοντέλου της Περιβάλλουσας Ανάλυσης Αξιών που αναπτύξαμε αναδεικνύεται μέσω της εφαρμογής του σε μια μελέτη περίπτωσης που έχει ήδη παρουσιασθεί στη βιβλιογραφία, καθώς και μέσα από την ανάπτυξη μιας νέας εφαρμογής που σχετίζεται με την αξιολόγηση της ερευνητικής δραστηριότητας ακαδημαϊκών καθηγητών, η οποία λαμβάνει υπόψη της την ποιοτική και ποσοτική διάσταση των δημοσιεύσεων των καθηγητών. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας διδακτορικής διατριβής, επικεντρωνόμαστε στην πολυσταδιακή Περιβάλλουσα Ανάλυση Δεδομένων, όπου και αναπτύσσουμε μια νέα μεθοδολογία με στόχο την επίλυση των μειονεκτημάτων που χαρακτηρίζουν τα μοντέλα της πολυσταδιακής Περιβάλλουσας Ανάλυσης Δεδομένων που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία. Συγκεκριμένα, εισάγουμε μια προσέγγιση πολυκριτηριακού προγραμματισμού η οποία χρησιμοποιεί την L∞ μετρική, ώστε να υπολογίσει τις αποδοτικότητες των μονάδων στα υποστάδια όσο πιο κοντά γίνεται στα ιδανικά τους επίπεδα. Η προσέγγιση αυτή, σε αντίθεση με τα υπάρχοντα μοντέλα που προτείνονται στη βιβλιογραφία, παρέχει μοναδικό δείκτη αποδοτικότητας για κάθε μονάδα σε κάθε υποστάδιο και επίσης διαχειρίζεται τα επιμέρους υποστάδια με την ίδια βαρύτητα. Τα πλεονεκτήματα της νέας αυτής μεθοδολογίας γίνονται ιδιαίτερα σαφή όταν συγκρίνουμε τα αποτελέσματα της μεθοδολογίας που αναπτύξαμε με τα αποτελέσματα άλλων μοντέλων, που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία, πάνω σε συνθετικά δεδομένα και σε δεδομένα που έχουν ήδη μελετηθεί στη βιβλιογραφία. Η πρακτικότητα της παραπάνω μεθόδου αναδεικνύεται περαιτέρω μέσω της εφαρμογής της σε μια καινοτόμο μελέτη περίπτωσης, που σχετίζεται με την ερευνητική δραστηριότητα ακαδημαϊκών καθηγητών αναλυόμενη σε δύο στάδια συνδεδεμένα σειριακά.


2021 ◽  
Vol 6 (1) ◽  
pp. 238146832199406
Author(s):  
Yee Vern Yong ◽  
Siti Hajar Mahamad Dom ◽  
Nurulmaya Ahmad Sa’ad ◽  
Rosliza Lajis ◽  
Faridah Aryani Md. Yusof ◽  
...  

Objectives. The current health technology assessment used to evaluate respiratory inhalers is associated with limitations that have necessitated the development of an explicit formulary decision-making framework to ensure balance between the accessibility, value, and affordability of medicines. This study aimed to develop a multiple-criteria decision analysis (MCDA) framework, apply the framework to potential and currently listed respiratory inhalers in the Ministry of Health Medicines Formulary (MOHMF), and analyze the impacts of applying the outputs, from the perspective of listing and delisting medicines in the formulary. Methods. The overall methodology of the framework development adhered to the recommendations of the ISPOR MCDA Emerging Good Practices Task Force. The MCDA framework was developed using Microsoft Excel 2010 and involved all relevant stakeholders. The framework was then applied to 27 medicines, based on data gathered from the highest levels of available published evidence, pharmaceutical companies, and professional opinions. The performance scores were analyzed using the additive model. The end values were then deliberated by an expert committee. Results. A total of eight main criteria and seven subcriteria were determined by the stakeholders. The economic criterion was weighted at 30%. Among the noneconomic criteria, “patient suitability” was weighted the highest. Based on the MCDA outputs, the expert committee recommended one potential medicine (out of three; 33%) be added to the MOHMF and one existing medicine (out of 24; 4%) be removed/delisted from the MOHMF. The other existing medicines remained unchanged. Conclusions. Although this framework was useful for deciding to add new medicines to the formulary, it appears to be less functional and impactful for the removal/delisting existing medicines from the MOHMF. The generalizability of this conclusion to other formulations remains to be confirmed.


2017 ◽  
Vol 23 (1) ◽  
pp. 1-21 ◽  
Author(s):  
Ting-Yu CHEN

The theory of interval type-2 fuzzy sets provides an intuitive and computationally feasible method of addressing uncertain and ambiguous information in decision-making fields. This paper aims to develop a prioritised interval type-2 fuzzy aggregation operator and apply it to multiple criteria decision analysis with prioritised criteria. This paper considers situations in which a relationship between the criteria exists such that a lack of satisfaction by the higher priority criteria cannot be readily compensated by the satisfaction of lower priority criteria. This paper introduces the developed prioritised interval type-2 fuzzy aggregation operator to address the problem of criteria aggregation in this environment. To demonstrate the feasibility of the proposed operator, this paper provides a multiple criteria decision-making method that uses the prioritised interval type-2 fuzzy aggregation operator, and the method is illustrated with a practical application to landfill site selection.


Water SA ◽  
2018 ◽  
Vol 44 (3 July) ◽  
Author(s):  
Frances Salisbury ◽  
Chris Brouckaert ◽  
Dave Still ◽  
Chris Buckley

A multiple criteria decision analysis (MCDA) was developed for the selection of sanitation systems. This decision support system was aimed at assisting municipal engineers to design and implement sustainable solutions to meet a municipality’s obligation to provide free basic sanitation (FBS). Multi-attribute value theory (MAVT) was selected as the method most suited to the problem under consideration. Criteria which determine the sustainability of sanitation were selected from the literature and a spreadsheet-based MCDA with stakeholder and expert user interfaces was developed. Stakeholders determine the weighting of each indicator and expert users determine the values to be entered for the alternatives against each indicator. The partial values are aggregated using a weighted sum function. Research carried out into the implementation of FBS by the eThekwini Municipality that includes the city of Durban was analysed. This informed the allocation of indicator values to the sanitation alternatives under consideration: ventilated improved pit latrines (VIPs) and urine diversion dehydrating toilets (UDDTs). An innovative scenario analysis method was used to determine the effect of different weightings and/or values, representing changes in stakeholder involvement, resource recovery and political support for ecological sanitation. The MCDA was found to provide a guiding framework for municipal engineers in their efforts to implement sustainable sanitation. The process of deriving values for the MCDA is likely to prove even more useful than the overall value scores of the options under consideration.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document