Uzantı kartı · Kesin
DEA aralık ayarlı verimsizlik ölçüsü (RAM) (Cooper, Park ve Pastor, 1999)
RAM, DEA'nın klasik radyal (yüzdesel) skorunun gözden kaçırabildiği girdi fazlasını ve çıktı eksiğini, her ölçütün kendi değer aralığına göre ayrı ayrı ölçüp toplayan bir DEA biçimidir. Çıktı yine 0 ile 1 arasında bir verimsizlik puanıdır, ama bu puan yalnız orantılı küçülmeyi değil kalan tüm fazlalığı da yakalar.
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?
Hücreler. Veri türü değişmez: girdi ve çıktı sütunları klasik DEA'daki gibi kesin, negatif olmayan sayılardır. Fark veri türünde değil, verimliliğin nasıl hesaplandığındadır.
Ölçek eşitleme. Klasik DEA (CCR), her birim için tek bir yüzdesel küçülme oranı (theta) arar; bütün girdiler aynı oranda küçülür. RAM bunun yerine her girdi ve çıktı için ayrı bir "menzil ağırlığı" hesaplar: bir ölçütün ağırlığı, o ölçütün birimler arasındaki en büyük ve en küçük değeri arasındaki farkın (menzilin) tersidir. Geniş menzilli bir ölçüt küçük bir ağırlık alır, dar menzilli bir ölçüt büyük bir ağırlık alır. Bu, ölçütleri birbirine kıyaslanabilir kılan bir eşitlemedir; klasik DEA'da böyle bir adım yoktur.
Uzaklık / skor / birleştirme. RAM her birim için, girdi fazlalıklarını ve çıktı eksikliklerini (fazlalık payı, slack) doğrudan menzil ağırlıklarıyla çarpıp toplar; bu toplamı ölçüt sayısına böler ve 1'den çıkarır. Bu, klasik CCR'nin tek bir oransal (radyal) küçülme aramasından farklıdır: RAM, her ölçütteki fazlalığı ayrı ayrı, kendi ölçeğinde cezalandırır (bu yüzden "toplamsal" ya da "radyal olmayan" bir DEA biçimi sayılır). DecisionMind bu hesabı, ölçeğe göre değişken getiri varsayımıyla (Σλ=1) sabit tutar.
Sonuç ve durulaştırma. Çıktı klasik DEA'daki gibi tek bir sayıdır (ρ), ama "ρ=1" burada daha sıkı bir koşuldur: yalnız radyal küçülme değil, hiçbir girdi fazlası ve hiçbir çıktı eksiği kalmamış olması gerekir. Bir birim CCR'nin yüzdesel skorunda tam çıksa bile, üzerinde radyal olmayan bir fazlalık (slack) taşıyorsa RAM bunu 1'in altında gösterir. Durulaştırma yoktur; girdi de çıktı da baştan sona kesin sayı olarak kalır.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
Okuma DEA kartındaki gibidir: ρ bir yüzde ya da kalite puanı değildir, kümeye bağlı göreli bir sonuçtur. Fark şurada: RAM'de ρ=1 olması, klasik CCR'nin theta=1'inden daha güçlü bir iddiadır. CCR'de theta=1 çıkan bir birim yine de bir girdiyi ölçütler arası dengesiz kullanıyor olabilir; radyal skor bunu görmez, çünkü yalnız tüm girdileri aynı anda ne kadar küçültebileceğine bakar. RAM aynı birimde böyle bir dengesizlik varsa bunu doğrudan görür ve ρ'yi 1'in altına çeker.
Bu yüzden:
"Bu birim CCR'de tam etkin çıktı, demek ki tamamen verimli"
yerine:
"Bu birim CCR'nin radyal ölçüsünde tam etkindir; RAM'in ρ değeri de 1 ise girdi fazlası ve çıktı eksiği de yoktur. RAM 1'in altında çıkarsa, radyal skorun gözden kaçırdığı bir kalıntı fazlalık var demektir"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Girdi ve çıktı fazlalıklarının kendisi (hangi ölçütte ne kadar tasarruf potansiyeli olduğu) karar için önemliyse ve klasik radyal skorun bu fazlalığı gizlemesinden çekiniliyorsa RAM tercih edilir. Girdi/çıktı ayrımı ve DEA'nın ağırlık almama ilkesi burada da aynen geçerlidir; RAM yine dışarıdan önem ağırlığı istemez, ağırlıkları verideki menzilden kendisi türetir. Birim sayısının ölçüt sayısına göre yeterli olması koşulu da DEA kartındaki gibi geçerlidir.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Sabit bir sütun kullanmak. Bir girdi ya da çıktı tüm birimlerde aynı değeri alıyorsa, o ölçütün menzili sıfır olur ve menzil ağırlığı tanımsızlaşır (sıfıra bölme). Böyle bir ölçüt ya çıkarılmalı ya da veri gözden geçirilmelidir.
ρ=1'i CCR'nin theta=1'i ile aynı şey sanmak. Yukarıda gösterildiği gibi RAM'in ρ=1 koşulu daha sıkıdır; bir birim CCR'de etkin görünüp RAM'de etkin çıkmayabilir.
Ölçeğe göre değişken getiri (Σλ=1) varsayımını fark etmeden sabit ölçekli bir yorum yapmak. DecisionMind'ın RAM üyesi bu kısıtı sabit tutar; çok farklı büyüklükteki birimler bu sayede karşılaştırılabilir kalır, ama yorum yazılırken bu varsayım belirtilmelidir.
Temel ilke şudur:
RAM'in ρ=1'i, radyal skorun aksine, hem girdi fazlasının hem çıktı eksiğinin ayrı ayrı sıfır olduğu anlamına gelir; bu iki koşulu birbirinden ayırmadan yazılan bir yorum RAM'in tek katkısını kaybeder.
Vakalar
Birinci vaka DecisionMind'ın doğrulama örneğidir. Sayılar el hesabıyla izlenebilir olacak biçimde kurulmuş, RAM'in biçimsel tanımına (Cooper, Park ve Pastor, 1999) dayanır ve Mehdiloozad ve Sahoo'nun (2016) el kitabı bölümündeki (Bölüm 12, §12.2.2, Eş. 12.3-12.5) formülasyonla eşleştiği doğrulanmıştır. İkinci vaka öğretici bir kurgudur.
1. Öğretici örnek: Dört üretim biriminin girdi-çıktı verimsizliği (DecisionMind'ın doğrulama örneği)
Dört üretim birimi (A, B, C, D) bir girdiyi (kaynak kullanımı, azı iyi) bir çıktıya (üretim miktarı, çoğu iyi) dönüştürüyor.
| Birim | Girdi (C1) | Çıktı (C2) |
|---|---|---|
| A | 2 | 1 |
| B | 4 | 5 |
| C | 5 | 3 |
| D | 6 | 4 |
| Girdi/Çıktı | Girdi | Çıktı |
(DEA ailesinde "Ağırlık" satırı yoktur: RAM, menzil ağırlıklarını girdi ve çıktı sütunlarının kendi maksimum-minimum farkından otomatik türetir.)
Yöntem önce menzil ağırlıklarını bulur: girdi sütununun menzili 6−2=4, çıktı sütununun menzili 5−1=4; her iki ağırlık da 1/4=0,25'tir. Sonra her birim için, girdi fazlasını ve çıktı eksiğini bu ağırlıklarla tartıp toplayan bir doğrusal programlama çözer.
| Birim | ρ (RAM) | Girdi fazlası | Çıktı eksiği |
|---|---|---|---|
| A | 1,000 | 0 | 0 |
| B | 1,000 | 0 | 0 |
| C | 0,625 | 1 | 2 |
| D | 0,625 | 2 | 1 |
Sonuç şöyle okunur: A ve B'nin ne girdi fazlası ne çıktı eksiği vardır, ikisi de RAM-etkindir. C ve D aynı ρ değerini (0,625) paylaşır ama fazlalıkları farklı yerdedir: C'nin girdi fazlası küçük, çıktı eksiği büyük; D'de bu tam tersidir. İkisi de aynı emsale, B'ye, izdüşer.
Ekibin tereddüdü şudur: D'nin çıktısı 4'ten 4,4'e çıksa (yaklaşık yüzde 10 iyileşme) ne olur? Bu senaryo Python ile aynı doğrusal programlama modeliyle yeniden çözülmüştür. Sonuç, D'nin ρ değerinin 0,625'ten 0,675'e çıkıp C'yi (0,625) geçtiğini gösterir; D'nin girdi tarafındaki kronik fazlalığı (hâlâ dört birimin en yükseği) bu iyileşmeyle örtülmüş olur. Bu, RAM'de ρ'nin tek bir ölçütteki değişime C'den daha duyarlı olduğunu gösterir.
Raporda: "A ve B mevcut dört birim arasında RAM-etkindir (ρ=1,000); C ve D aynı ρ değerini (0,625) paylaşsa da fazlalıkları farklı ölçütlerde yoğunlaşır: C çıktı tarafında, D girdi tarafında geride kalır. Bu sıralama, D'nin çıktısındaki küçük bir iyileşmeyle değişebilir."
Kaynak: DecisionMind'ın DEA-RAM doğrulama örneği; RAM'in biçimsel tanımı Cooper, Park ve Pastor'a (1999) dayanır. Menzil ağırlıkları, verimsizlik skorları ve fazlalıklar bu kartın yazarınca Python ile bağımsız olarak yeniden hesaplanmış, DecisionMind manifestindeki iç denetim kaydıyla ve Mehdiloozad ve Sahoo'nun (2016) el kitabı bölümündeki (Ch.12 §12.2.2) formülasyonla birebir doğrulanmıştır.
2. Atık Yönetimi: Bir belediyenin çöp toplama birimleri karşılaştırması
Bir belediye, dört ilçe çöp toplama biriminin verimliliğini karşılaştıracaktır. Belediye bir girdi (araç-personel gideri) ve bir çıktı (toplanan atık miktarı) belirlemiştir.
Yöntem her birim için menzil ağırlıklarını bulur ve girdi fazlası ile çıktı eksiğini birlikte tartar. Diyelim ki en düşük giderli birim en yüksek atık miktarını ürettiği için RAM-etkin çıkıyor; orta ölçekli iki birim ise hem gider fazlası hem toplama eksiği taşıdığı için etkin değil.
Belediyenin tereddüdü şudur: etkin olmayan birimlerin fazlalığı aynı ρ değerinde toplansa bile hangi ölçütte yoğunlaştığı farklı olabilir. Bir birimin sorunu esas olarak fazla personel gideriyse, diğerininki toplama kapasitesinin düşüklüğüyse, ikisine aynı iyileştirme reçetesini (örneğin yalnız araç sayısını artırmak) uygulamak yanlış olur.
Raporda: "İncelenen dört birimden biri RAM-etkindir; diğer üçü aynı ρ aralığında olsa da fazlalıklarının kaynağı farklıdır. İyileştirme önceliği, her birimin kendi girdi fazlası ve çıktı eksiği ayrı ayrı incelenerek belirlenmelidir."
3. Yapılmaması Gereken
Birinci yanlış, öğretici örnekte C ve D'nin aynı ρ değerine (0,625) sahip olmasını "ikisi de aynı sorunu yaşıyor" diye yorumlamaktır; C'nin sorunu çıktı eksikliği, D'ninki girdi fazlasıdır ve fazlalık tablosuna bakmadan bu ayrım görülmez. İkinci yanlış, A ve B'nin RAM-etkin (ρ=1,000) çıkmasını CCR'nin radyal skoruyla aynı bilgi sanıp klasik DEA kartındaki gibi yalnız "θ=1" diye raporlamaktır; RAM'in ρ=1'i ayrıca fazlalığın sıfır olduğunu garanti eder, bu ayrı bir iddiadır. Üçüncü yanlış, girdi sütununu (kaynak kullanımı) çıktı gibi büyütülmesi gereken bir ölçüt sayıp yön etiketini ters çevirmektir; DEA kartındaki girdi/çıktı ayrımı kuralı RAM'de de aynen geçerlidir.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/dea-ram
Cooper, W. W., Park, K. S., & Pastor, J. T. (1999). RAM: A range adjusted measure of inefficiency for use with additive models, and relations to other models and measures in DEA. Journal of Productivity Analysis, 11(1), 5–42. DOI: 10.1023/A:1007701304281
Mehdiloozad, M., & Sahoo, B. K. (2016). Identifying the global reference set in DEA: An application to the determination of returns to scale. In Handbook of Operations Analytics Using Data Envelopment Analysis (Ch. 12, pp. 306–336). Springer. DOI: 10.1007/978-1-4899-7705-2_12
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
Banker, R. D., Charnes, A., & Cooper, W. W. (1984). Some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis. Management Science, 30(9), 1078–1092. DOI: 10.1287/mnsc.30.9.1078