Spherical frontier DEA model based on a constant sum of inputs

Avellar, José Virgílio Guedes de; Milioni, Armando Zeferino; Rabello, Tania Nunes

doi:10.1057/palgrave.jors.2602260

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“…For these studies, the efficiency frontier is supposed to have a specific hyperbolic shape. Avellar, Milioni, and Rabello (2007) made the first attempt to allocate a new fixed input across DMUs by considering a spherical frontier. Interestingly, Avellar et al (2007) obtained a straightforward formula to calculate the resource amount for each DMU, and all DMUs will be finally efficient.…”

Section: Dea-based Resource Allocation Studymentioning

confidence: 99%

“…Avellar, Milioni, and Rabello (2007) made the first attempt to allocate a new fixed input across DMUs by considering a spherical frontier. Interestingly, Avellar et al (2007) obtained a straightforward formula to calculate the resource amount for each DMU, and all DMUs will be finally efficient. Then Avellar, Milioni, Rabello, and Simão (2010) extended the same approach to another case where an already existing input resource will be reallocated across a set of DMUs.…”

Section: Dea-based Resource Allocation Studymentioning

confidence: 99%

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Carbon emission abatement quota allocation in Chinese manufacturing industries: An integrated cooperative game data envelopment analysis approach

Emrouznejad

Yang

et al. 2019

Journal of the Operational Research Society

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The Chinese government announced to cut its carbon emissions intensity by 60%-65% from its 2005 level. To realize the national abatement commitment, a rational allocation into its subunits (i.e. industries, provinces) is eagerly needed. Centralized allocation models can maximize the overall interests, but might cause implementation difficulty and fierce resistance from individual subunits. Based on this observation, this article will address the carbon emission abatement quota allocation problem from decentralized perspective, taking the competitive and cooperative relationships simultaneously into account. To this end, this article develops an integrated cooperative game data envelopment analysis (DEA) approach. We first investigate the relative efficiency evaluation by taking flexible carbon emission abatement allocation plans into account, and then define a super-additive characteristic function for developing a cooperative game among units. To calculate the nucleolus-based allocation plan, a practical computation procedure is developed based on the constraint generation mechanism. Further, we present a two-layer way to allocate the CO 2 abatement quota into different sub-industries and further different provinces in Chinese manufacturing industries. The empirical results show that five sub-industries (Processing of petroleum, coking and processing of nuclear fuel; Smelting and pressing of ferrous metals; Manufacture of non-metallic mineral products; Manufacture of raw chemical materials and chemical product; Smelting and pressing of non-ferrous metals) and two provinces (Guangdong and Shandong) will be allocated more than 10% of the total national carbon emission abatement quota.

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Section: Dea-based Resource Allocation Studymentioning

confidence: 99%

Section: Dea-based Resource Allocation Studymentioning

confidence: 99%

Carbon emission abatement quota allocation in Chinese manufacturing industries: An integrated cooperative game data envelopment analysis approach

Emrouznejad

Yang

et al. 2019

Journal of the Operational Research Society

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“…Embora em um contexto totalmente diferente (o da distribuição de recursos e/ou produtos), os chamados modelos DEA paramétricos também apresentam uma fronteira eficiente continuamente diferenciável. Estes modelos podem ser vistos em Milioni & Alves (2013), Guedes et al (2012), , Milioni et al (2011a, b), Avellar et al (2010), Colen et al (2009), Avellar et al (2007, e Silveira et al (2011).…”

Section: Conjunto De Pesos Do Modelo Dos Multiplicadoresunclassified

Uso da suavização da fronteira na determinação de pesos únicos em modelos DEA CCR

Pereira

Mello

2015

Prod.

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ResumoAo longo do tempo, o número e o campo de aplicações em DEA aumentaram sobremaneira. A complexidade decorrente das relações entre os múltiplos inputs e outputs das Unidades Tomadoras de Decisão (DMUs) em estudo dificulta o uso de outras metodologias, tornando a ferramenta DEA bastante atrativa na busca da identificação da eficiência dessas DMUs. O objetivo deste estudo é definir um método de resolução da ambiguidade na determinação dos pesos das DMUs extremo-eficientes, de forma que cada DMU tenha um conjunto único de pesos, permitindo conhecer a importância relativa de cada input ou output. A proposta é substituir a fronteira DEA CCR original, que é linear por partes, por uma fronteira suavizada, o mais próximo possível da primeira, mas continuamente diferenciável em todos os seus pontos. A suavização possibilita a realização de aplicações como o cálculo dos trade-offs nas DMUs extremo-eficientes e a Avaliação Cruzada. Palavras-chaveDEA. Fronteira suavizada. Avaliação cruzada. IntroduçãoA Análise de Envoltória de Dados (Data Envelopment Analysis -DEA) é um método de apoio à decisão desenvolvido por Charnes et al. (1978), com o objetivo de comparar unidades produtivas (Decision Making Units -DMUs) que realizam tarefas similares, utilizando quantidades de recursos disponíveis (inputs) e produzindo diferentes saídas (outputs). A metodologia DEA permite identificar as DMUs eficientes, medir e localizar a ineficiência, além de estimar uma função de produção linear por partes (piece-wise linear frontier), que fornece o benchmark (referência) para as DMUs ineficientes.A Análise de Envoltória de Dados (Data Envelopment Analysis -DEA) facilita a modelagem da complexidade do mundo real, que suscita enfoques e interesses diversificados. Assim, é uma ferramenta matemática fundamental na realização de estudos voltados a investigar a eficiência de unidades produtivas.O método constrói uma fronteira de eficiência, cujos vértices são formados pelas DMUs Pareto eficientes, aquelas que possuem a melhor relação produto/insumo. As menos eficientes ficam situadas numa região inferior à fronteira. Nesses vértices, por não existir derivada, ocorre uma descontinuidade, o que impossibilita o cálculo de um valor único para os multiplicadores dessas DMUs.Tal fato é um problema na aplicação prática da metodologia DEA. Sendo um conceito relativo, a eficiência DEA é calculada através da comparação das práticas de uma DMU com relação à das demais, que realizam tarefas semelhantes. Justamente das DMUs que formam os vértices da fronteira de eficiência, consideradas detentoras das melhores práticas de gestão, não é possível compreender a forma como atuam, em particular as razões de substituição entre inputs e outptus.O assunto é tratado de diferentes formas na literatura. Diversos autores trataram do problema de múltiplas soluções nas DMUs extremo-eficientes em outros contextos, sem que fossem mantidas as mesmas propriedades da fronteira DEA. Soares de

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“…The issue of interpendence among DMUs when searching for targets is also treated by Lozano and Villa (2004) and Avellar et al (2006). However, ZSG-DEA models bring more interesting and simpler results, and treats both CCR and BCC models.…”

Section: Uniform Dea Frontiermentioning

confidence: 99%

“…However, ZSG-DEA models bring more interesting and simpler results, and treats both CCR and BCC models. Additionally, our approach neither imposes any functional form to the efficient frontier (as the one of Avellar et al (2006), which is valid only for CCR), nor needs the efficiency maximization of each DMU simultaneously to the minimization of total resources or maximization of total production (as the approach of Lozano and Villa (2004), valid for BCC model). Our model needs only the calculation of DEA scores followed by the solution of a single equation.…”

Section: Uniform Dea Frontiermentioning

confidence: 99%

Modelling undesirable outputs with zero sum gains data envelopment analysis models

Gomes

Lins

2008

Journal of the Operational Research Society

248

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Data envelopment analysis (DEA) literature has proposed alternative models for performance assessment in the presence of undesirable outputs, such as pollutant emissions, where increased outputs imply reduced performance. However, the case where global equilibrium of outputs should be imposed has not yet been considered. We propose that the zero sum gains DEA (ZSG-DEA) models look especially suitable for treating equilibrium models, where the sum of the quantities produced by all decision-making units can be set as the upper admissible bound. This paper uses ZSG-DEA models to evaluate the carbon dioxide emission case study, which can be considered part of the Kyoto Protocol statement.

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Spherical frontier DEA model based on a constant sum of inputs

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Carbon emission abatement quota allocation in Chinese manufacturing industries: An integrated cooperative game data envelopment analysis approach

Carbon emission abatement quota allocation in Chinese manufacturing industries: An integrated cooperative game data envelopment analysis approach

Uso da suavização da fronteira na determinação de pesos únicos em modelos DEA CCR

Modelling undesirable outputs with zero sum gains data envelopment analysis models

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