Uzantı kartı · Kesin
İki aşamalı ağ DEA (Fukuyama ve Weber, 2010)
Bu, DEA'nın bir birimin girdiyi tek adımda değil, ara bir ürün üzerinden iki ardışık aşamada çıktıya çevirdiği durumlar için biçimidir. İkinci aşamada istenmeyen bir çıktı da üretebilir. Çıktısı yine 0 ile 1 arasında bir ağ verimlilik puanıdır.
Temel yöntem
DEA →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Kesin (Classical) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Dört şey değişir; DEA'nın kendi ağırlığını kendi bulma ilkesi değişmez.
Girdi-çıktı yapısı. Temel DEA'da girdi doğrudan çıktıya dönüşür, aradaki süreç kapalı bir kutudur. Burada süreç ikiye ayrılır: birinci aşama girdiyi kullanıp bir ara ürün üretir, örneğin toplanan mevduat. İkinci aşama bu ara ürünü kullanıp istenen çıktı ve isteğe bağlı bir istenmeyen çıktı üretir, örneğin krediler ve takipteki alacaklar. Ara ürün hem birinci aşamanın çıktısı hem ikinci aşamanın girdisidir.
Model kısıtları. Temel CCR tek bir kısıt kümesi kurar. Burada iki aşama ayrı teknoloji varsayımı taşır. Birinci aşamada girdi ile varsa gecikmiş istenmeyen çıktı birlikte orantılı genişletilebilir; ikinci aşamada istenen çıktı ile istenmeyen çıktı birlikte orantılı daraltılabilir. İki aşama, ara ürünün birinci aşamada üretilen miktarının ikinci aşamada tüketilen miktardan az olamayacağı bir bağ kısıtıyla birbirine kenetlenir.
Skor hesaplama. Temel CCR'de tek bir yoğunluk kümesi ve tek bir theta vardır. Burada her aşamanın kendi yoğunluk kümesi olur, ama tek bir ortak theta, iki aşamayı birlikte daraltır. Yöntem bunu tek bir doğrusal programlamada çözer; ayrı ayrı iki DEA koşturup sonradan çarpmaz.
Sonuç ve durulaştırma. Skor yine 0 ile 1 arasında tek bir sayıdır. Fark şurada: düşük skor, birinci aşamadaki zayıflıktan mı ikinci aşamadaki zayıflıktan mı geldiğini tek başına söylemez; bu ayrım için aşama bazlı ayrı bir okuma gerekir. DecisionMind bu kartta birleşik ağ skorunu raporlar.
DecisionMind bu uzantıda iki aşamanın bağ kısıtını sabit tutar; hangi sütunların ara ürün olduğu veri girişinde açıkça belirtilir.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Temel DEA'daki gibi skor kümeye görecelidir. Fark şurada: bu skor artık tek bir dönüşümü değil, ara üründen geçen iki ardışık dönüşümü birlikte ölçer. Bir birim birinci aşamada güçlü, ikinci aşamada zayıf olabilir; birleşik skor bu ikisini tek sayıya indirir ve hangi aşamanın sorumlu olduğunu göstermez.
Bu nedenle:
"Bu şube en verimli şubedir"
yerine:
"Bu şube, girdiden ara ürüne ve ara üründen çıktıya giden iki aşamalı süreçte birlikte etkin sınırdadır. Hangi aşamanın bu sonuca daha çok katkı yaptığı ayrıca incelenmelidir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Girdi ile nihai çıktı arasında gözlenebilir bir ara ürün varsa, örneğin mevduat ya da işlenmiş yarı mamul, bu uzantı uygundur. Bu ara ürünün miktarı ayrı bir ölçüt olarak kayıtlı olmalıdır. Süreç gerçekten tek adımda gerçekleşiyorsa ya da ara ürün ölçülemiyorsa, süreci yapay olarak ikiye bölmek gereksiz karmaşıklık katar ve temel DEA yeterlidir.
İkinci aşamada bir istenmeyen çıktı da varsa, örneğin takipteki alacak ya da hatalı ürün, bu uzantı onu ayrı bir kısıtla taşır. İstenmeyen çıktı yoksa yalnız iki aşamalı yapı kurulur. Temel yöntemin çıkış koşulu burada da geçerlidir: amaç tercih değil göreli verimlilik ölçmekse bu aile uygundur.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Ara ürünü yalnız birinci aşamanın çıktısı sayıp ikinci aşamaya bağlamamak. Bu, manifestin uyardığı temel hatadır. Bağ kısıtı kurulmazsa iki aşama birbirinden kopar, ara üründeki fazlalık hiçbir yere yansımaz ve skorlar tutarsızlaşır.
İki aşamayı ayrı ayrı iki DEA gibi koşturup skorları çarpmak. Bu yöntem, tek bir ortak doğrusal programlamayla iki aşamayı birlikte optimize eder. Aşamaları ayrı ayrı çözüp sonradan çarpmak farklı, genelde yanlış, bir sayı üretir.
İstenmeyen çıktıyı ikinci aşamaya girdi gibi eklemek. İstenmeyen çıktı ikinci aşamanın girdisi değildir; istenen çıktıyla birlikte oransal olarak daralan bir çıktısıdır. Bu ayrım karıştırılırsa ikinci aşamanın kısıtı yanlış kurulur.
Ara ürünü görmezden gelip yalnız girdi ve nihai çıktıyla temel CCR koşturmak. Bu, süreci kapalı kutuya geri döndürür ve hangi aşamanın darboğaz olduğu bilgisini tamamen kaybettirir; sonuç farklı, genelde daha iyimser, bir skordur.
Temel ilke şudur:
İki aşamalı ağ DEA, ara ürünü gerçek bir bağ olarak taşımak içindir. Aşamaları birbirinden koparan ya da ara ürünü görmezden gelen her uygulama bu katkıyı ortadan kaldırır.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama örneğidir; manifestteki fixture elle kurulmuş küçük bir tablodur. Literatürdeki gerçek uygulama (Japon bankaları, 2002-2012) burada yeniden üretilmemiştir. İkinci vaka öğretici kurgudur.
1. Öğretici örnek: Üç şubenin mevduat üzerinden iki aşamalı verimliliği
Bir bankanın üç şubesi iki aşamalı bir süreçle değerlendiriliyor. Birinci aşamada personel ve işletme gideri (girdi), mevduat ve diğer toplanan fonları (ara ürün) üretiyor. İkinci aşamada bu ara ürün, krediler ve menkul kıymetleri (çıktı) üretiyor.
| Şube | Girdi | Ara ürün | Çıktı |
|---|---|---|---|
| Ş1 | 2; 3 | 5; 4 | 10; 8 |
| Ş2 | 3; 2 | 6; 3 | 12; 7 |
| Ş3 | 4; 4 | 3; 3 | 9; 6 |
Yöntem tek bir doğrusal programlamayla iki aşamayı birlikte optimize eder; girdiyi daraltırken ara ürün bağını ve çıktı hedefini birlikte gözetir.
| Şube | Ağ verimlilik skoru |
|---|---|
| Ş1 | 1,000 |
| Ş2 | 1,000 |
| Ş3 | 0,536 |
Sonuç şöyle okunur. Ş1 ve Ş2 iki aşamalı süreçte birlikte etkin sınırdadır. Ş3, aynı ara ürün ve çıktı zincirini emsallerine göre yaklaşık yüzde 54'lük bir girdi kullanımıyla sağlayabilirdi.
Şubenin tereddüdü şudur: Ş3'ün ara ürünü (mevduatı) biraz artsaydı skor değişir miydi? Python ile aynı doğrusal programlama yeniden kurulup Ş3'ün ara ürünü 3; 3'ten 4; 4'e çıkarılınca skor 0,536'dan 0,714'e yükselmiş, sıra değişmemiştir. Bu, ara üründeki artışın skoru iyileştirdiğini, ama tek başına sınıra taşımadığını gösterir.
Raporda: "Üç şube, mevduat üzerinden geçen iki aşamalı süreçte karşılaştırılmıştır. Ş1 ve Ş2 ağ verimlilikte etkin sınırdadır (skor 1,000); Ş3 0,536 skorla arkadadır. Bu fark, iki aşamayı birlikte değerlendiren ortak modelden gelmektedir."
Kaynak: Bu, DecisionMind'ın İki Aşamalı Ağ DEA motorunun doğrulama örneğidir. Fukuyama ve Weber'in (2010) iki aşamalı ağ çerçevesine dayanır, ama makalenin kendi sayfasından alınmış bir tablo değildir. Sayılar Python ile bağımsız olarak yeniden hesaplanmıştır.
2. Telekomünikasyon: Bir operatörün abone kazanımından gelire iki aşamalı süreci
Bir telekomünikasyon operatörü, üç bölge müdürlüğünün verimliliğini karşılaştıracaktır. Birinci aşamada pazarlama gideri ve saha personeli (girdi), yeni abone sayısını (ara ürün) üretir. İkinci aşamada abone sayısı, aylık gelir (çıktı) ve şikayet ile iptal sayısını (istenmeyen çıktı) üretir.
Yöntem tek bir doğrusal programlamayla iki aşamayı birlikte optimize eder; girdiyi ve şikayet sayısını daraltırken abone bağını ve gelir hedefini birlikte gözetir. Diyelim ki en çok abone kazanan bölge, aynı zamanda en çok şikayet aldığı için ağ verimlilikte geride kaldı. Daha az abone kazanan ama şikayeti düşük bölge etkin sınırda çıktı.
Operatörün tereddüdü şudur: çok abone kazanan bölgenin düşük skoru, pazarlama etkisizliğinden mi yoksa hizmet kalitesi sorunundan mı kaynaklanır? Birleşik skor bu ikisini ayırmaz. Ayrım için aşama bazlı bir inceleme, yani abone kazanımının ve gelir-şikayet dengesinin ayrı ayrı değerlendirilmesi gerekir.
Raporda: "Üç bölge, abone kazanımından gelire giden iki aşamalı süreçte karşılaştırılmıştır. En çok abone kazanan bölge, yüksek şikayet payı nedeniyle ağ verimlilikte geridedir. Bu sonucun hangi aşamadan kaynaklandığı ayrı bir aşama analiziyle netleştirilmelidir."
3. Yapılmaması Gereken
Birinci yanlış, öğretici örnekteki ara ürünü (mevduatı) yalnız birinci aşamanın çıktısı sayıp ikinci aşamaya hiç bağlamadan iki ayrı DEA koşturmaktır. Bu, aşamalar arası bağı koparır ve skorları tutarsızlaştırır. İkinci yanlış, şikayet ve iptal sayısını ikinci aşamanın girdisi gibi ele almaktır; bu, gelirle birlikte oransal olarak daralan bir çıktıdır, girdi değildir. Üçüncü yanlış, Ş3'ün 0,536 skorunu "şube kötü yönetiliyor" diye raporlamaktır; skor yalnızca bu üç şube ve bu iki aşamalı tanımla geçerlidir.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tablolar ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/dea-network
Fukuyama, H., & Weber, W. L. (2010). A slacks-based inefficiency measure for a two-stage system with bad outputs. Omega, 38(5), 398–409. DOI: 10.1016/j.omega.2009.10.006
Fukuyama, H., & Weber, W. L. (2016). Measuring bank performance: From static black box to dynamic network models. In Handbook of Operations Analytics Using Data Envelopment Analysis (Ch. 10, pp. 249–274). Springer. DOI: 10.1007/978-1-4899-7705-2_10
Charnes, A., Cooper, W. W., & Rhodes, E. (1978). Measuring the efficiency of decision making units. European Journal of Operational Research, 2(6), 429–444. DOI: 10.1016/0377-2217(78)90138-8