Introduction to data envelopment analysis and its application in the oil industry

Hosseinzadeh, Elham; Nasrabadi, Nasim; Tayyebi, Javad

doi:10.22034/jtd.2022.252175

Introduction to data envelopment analysis and its application in the oil industry

Document Type : Research Paper

Authors

Elham Hosseinzadeh ¹

Nasim Nasrabadi ²

Javad Tayyebi ³

¹ Department of Mathematics, Kosar University of Bojnord, Bojnord, Iran.

² Department of mathematics, University of Birjand, Birjand, Iran

³ Department of Industrial Engineering, Birjand University of Technology, Birjand, Iran

10.22034/jtd.2022.252175

Abstract

تحلیل پوششی داده‌ ها یکی از کاربردی‌ ترین شاخه های تحقیق در عملیات است که با استفاده از مدل‌ های برنامه‌ ریزی خطی به ارزیابی کارایی واحدهای تصمیم گیرنده می‌ پردازد. در این مقاله مفاهیم اولیه و مدل‌ های پایه‌ ای تحلیل پوششی داده‌ ها را معرفی کرده و سپس با توجه به شرایط امکان تغییر در برخی مفروضات خاص و همچنین اصول موضوعه، به چند بحث مهم در خصوص تحلیل پوششی داده‌ ها می‌ پردازیم. در نهایت با ارائه‌ ی یک مثال کاربردی با نحوه عملکرد مدل‌ های معرفی شده بیشتر آشنا می‌ شویم.

Keywords

Data envelopment analysis

BCC mode

CCR model

efficiency

ranking

20.1001.1.26765403.1401.20.47.3.9

حسینی، امینه؛ خلیلی دامغانی، کاوه؛ امامی میبدی، علی؛ "تجزیه و تحلیل کارایی فنی- زیست محیطی پالایشگاههای نفت ایران توسط یک مدل تحلیل پوششی دادههای شبکه ای فازی چند هدفه چند دورهای"، مطالعات مدیریت صنعتی، دوره 14، شماره 42، صص 167-123، 1395.
رحیمی، مینا؛ نوابخش، مهرزاد؛ "ارزیابی عملکرد فعالیتهای نفتی با استفاده از مدل تحلیل پوششی دادهها"، نهمین کنفرانس ملی تحلیل پوششی دادهها، بجنورد، ایران، 1396.
نجفی، مسعود؛ قاسمی، بهزاد؛ "تعیین شاخصهای اصلی، ارزیابی و رتبهبندی کارایی عملکرد مدیریت دانش با تحلیل پوششی دادهها، مطالعه موردی: صنعت نفت ایران"،فصلنامه مدیریت راهبردی در سیستمهای صنعتی(مدیریت صنعتی سابق، دوره 15، شماره 54، صص 103-86، 1399.
نجفی، اسماعیل؛ عبداللهزاده، وحید؛ امیری، محسن؛ "بهکارگیری مدل ‎BCC-CCR‎ و روش ‎AP‎ جهت تعیین کارآیی و رتبه‌بندی واحدهای شرکت نفت پاسارگاد"، ماهنامه علمی-ترویجی اکتشاف و تولید نفت و گاز، شماره 120‎، 1393.

Ali, A. I.; Seiford, L. M.; “Translation invariance in data envelopment analysis”, Operations research letters, Vol. 9, No. 6, pp. 403-405, 1990.
Allen, R.; Athanassopoulos, A.; Dyson, R. G.; Thanassoulis, E.; “Weights restrictions and value judgements in data envelopment analysis: evolution, development and future directions”, Annals of operations research, No. 73, pp. 13-34, 1997.
Andersen, P.; Petersen, N. C.; “A procedure for ranking efficient units in data envelopment analysis”, Management science, Vol. 39, No. 10, pp. 1261-1264, 1993.
Banker, R. D.; Charnes A.; Cooper, W.W.; “Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis”, Management science, Vol. 30.9, pp. 1078-1092, 1984.
Bardhan, I.; WW, C., Sueyoshi, T.; “Models and Measures for Efficiency Dominance in DEA Part II: Free Disposal Hull (FDH) and Russel Measure (RM) Approaches”, Journal of the Operations Research Society of Japan, Vol. 39, No. 3, pp. 333-344, 1996.
Bogetoft, P.; “DEA on relaxed convexity assumptions”, Management Science, Vol. 42, Issue 3, pp. 457-465, 1996.
Charnes, A.; Cooper, W.W.; Lewin, A.Y.; Seiford, L.M.; eds.; “Data envelopment analysis: Theory, methodology, and applications”, Springer Science and Business Media, 2013.
Charnes, A.; Cooper, W.W.; Rhodes, E.; “Measuring the efficiency of decision making units”, European Journal of Operational Research, Vol. 2, pp. 429-444, 1978
Cooper, W. W.; Seiford, L.M.; Tone, K.; Data Envelopment Analysis, Kluwer Academic Publishers, Boston, 2000.
Cooper, W. W.; Deng, H.; Gu, B.; Li, S.; Thrall, R. M.; “Using DEA to improve the management of congestion in Chinese industries (1981–1997)”, Socio-Economic Planning Sciences, Vol. 35, Issue 4, pp. 227-242, 2001.
Dehnokhalaji, A.; Korhonen, P. J.; Köksalan, M.; Nasrabadi, N.; Wallenius, J.; “Efficiency analysis to incorporate interval-scale data”, European Journal of Operational Research, Vol. 207, Issue 2, pp. 1116-1121, 2010
Dyson, R. G.; Allen, R.; Camanho, A. S.; Podinovski, V. V.; Sarrico, C. S.; Shale, E. A.; “Pitfalls and protocols in DEA”, European Journal of operational research, Vol. 132, Issue 2, pp. 245-259, 2001.
Fare, R.; Grosskopf, S.; “Measuring congestion in production”, Zeitschrift für Nationalökonomie, Vol. 43, Issue 3, pp. 257-271, 1983.
Farrell, M.J.; “The measurement of productive efficiency”, Journal of the Royal Statistical Society, Series A (General), Vol. 120, No. 3, pp. 253-290, 1957.
Haas, D. A.; Murphy, F. H.; “Compensating for non-homogeneity in decision-making units in data envelopment analysis”, European Journal of Operational Research, Vol. 144, Issue 3, pp. 530-544, 2003.
Halme, M.; Joro, T.; Korhonen, P.; Salo, S.; Wallenius, J.; “A value efficiency approach to incorporating preference information in data envelopment analysis”, Management Science, Vol. 45, Issue 1, pp. 103-115, 1999.
Jahanshahloo, G. R.; Lotfi, F. H.; Shoja, N.; Tohidi, G.; Razavyan, S.; “Undesirable inputs and outputs in DEA models”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 169, Issue 2, pp. 917-925, 2005.
Korhonen, P.; Soismaa, M.; Siljamäki, A.; “On the use of value efficiency analysis and some further developments”, Journal of Productivity Analysis, Vol. 17, Issue 1-2, pp. 49-64, 2002.
Lotfi, F. H.; Fallahnejad, R.; Navidi, N.; “Ranking efficient units in DEA by using TOPSIS method”, Applied Mathematical Sciences, Vol. 5, No. 17, pp. 805-815, 2011.
Lovell, C. K.; Pastor, J. T.; “Units invariant and translation invariant DEA models”, Operations research letters, Vol. 18, No. 3, pp. 147-151, 1995.
Mansouri, A.; Naser, E.; Ramazani, M.; “Ranking of companies based on TOPSIS-DEA approach methods (case study of cement industry in Tehran stock exchange)”, Pakistan Journal of Statistics and Operation Research, Vol. 10, No. 2, 2014.
Mester, L. J.; “Measuring efficiency at US banks: Accounting for heterogeneity is important”, European Journal of Operational Research, Vol. 98, Issue 2, pp. 230-242, 1997.
Podinovski, V. V.; Athanassopoulos, A. D.; “Assessing the relative efficiency of decision making units using DEA models with weight restrictions”, Journal of the Operational Research Society, Vol. 49, No. 5, pp. 500-508. 1998.
Scheel, H.; “Undesirable outputs in efficiency valuations”, European journal of operational research, Vol. 132, No. 2, pp. 400-410, 2001.
Seiford, L. M.; Zhu, J.; “Modeling undesirable factors in efficiency evaluation”, European journal of operational research, Vol. 142, Issue 1, pp. 16-20, 2002.
Shang, J.; Sueyoshi, T.; “A unified framework for the selection of a flexible manufacturing system”, European Journal of Operational Research, Vol. 85, Issue 2, pp. 297-315, 1995.
Sinuany-Stern, Z.; Mehrez, A.; Hadad, Y.; “an DEA/AHP method for ranking decision making units”, European Journal of Operational Research, 1999.
Thrall, R. M.; “What is the Economic Meaning of FDH”, Journal of Productivity Analysis, Vol. 11, No. 3, pp. 243-250, 1999.
Yang, T.; Kuo, C.; “A hierarchical AHP/DEA methodology for the facilities layout design problem”, European Journal of Operational Research, Vol. 147, Issue 1, pp. 128-136, 2003.