DEA-Data Envelopment Analysis

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DEA-Data Envelopment Analysis Marco Aurélio Reis dos Santos [email protected]

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DEA-Data Envelopment Analysis. Marco Aurélio Reis dos Santos [email protected]. Sumário. Introdução Exemplo de aplicação Análise Envoltória de Dados Medidas de Desempenho Unidades Tomadoras de Decisão (DMU) Modelo CCR Análise de Sensibilidade Modelo BCC Referências. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: DEA-Data Envelopment Analysis

DEA-Data Envelopment Analysis

Marco Aurélio Reis dos Santos

[email protected]

Page 2: DEA-Data Envelopment Analysis

SumárioIntrodução

Exemplo de aplicação

Análise Envoltória de Dados

Medidas de Desempenho

Unidades Tomadoras de Decisão (DMU)

Modelo CCR

Análise de Sensibilidade

Modelo BCC

Referências

Page 3: DEA-Data Envelopment Analysis

IntroduçãoObjetivo Desenvolver modelos matemáticos para tratar de

problemas de avaliação de desempenho em organizações produtivas.

Motivação Obtenção de uma medida de eficiência a partir de dados

reais (sem a utilização de fórmulas teóricas) Otimização da utilização dos recursos Apontar o quanto os níveis de insumos ou produtos podem

ser melhorados Apontar quais unidades produtivas são benchmarks

(referências) Servir de subsídio para tomada de decisões multicritério

por meio da avaliação de desempenho das alternativas de ação.

Page 4: DEA-Data Envelopment Analysis

Introdução

OrigemSurgiu a partir do problema abordado na tese de

Ph.D. de Edward Rhodes sob a supervisão de William W. Cooper em 1978

Avaliação do desempenho de Escolas Públicas

Page 5: DEA-Data Envelopment Analysis

Como comparar Eficiências

Desafio Encontrado

EscolasPúblicas

Baseados

Escores aritméticos

Melhoria da auto-estima

Habilidade psicomotora

Nº professores-hora

Tempo gasto pela mãe em leituras com o filho

Medidas distintas

Unidades diferentes de medidas

Page 6: DEA-Data Envelopment Analysis

Solução do DesafioCharnes, Cooper e Rhodes propuseram um

modelo baseado em Programação Linear

Modelo CCR

Sem converter os KPI em uma única unidade de medida

Eficiência

Page 7: DEA-Data Envelopment Analysis

Mais vantagens do Modelo Proposto

Permitiu indicar o quanto cada indicador deveria ser melhorado para que as escolas públicas consideradas ineficientes tornassem eficientes.

Permitiu indicar qual combinação de escolas eficientes serviriam como benchmarks para as escolas consideradas ineficientes.

Suporte para concepção de ações estratégicas em escolas ineficientes

Page 8: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Considera-se uma empresa que para conseguir atender a crescente demanda de um determinado produto dependa do fornecimento de peças de nove fornecedores e que estes noves são os únicos fornecedores para este tipo de peça no mercado. Zé da Logística, respeitado gerente de compras desta empresa, visando obter as melhores condições operacionais para o fornecimento destas peças resolve propor a diretoria da empresa que ela ofereça uma assessoria para alguns destes fornecedores. Mas antes disso, ele resolve avaliar as eficiências relativas de cada um destes noves fornecedores por meio do método DEA.

Page 9: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Zé da Logística considerou os seguintes indicadores de desempenho:Taxa de atendimento do pedido[%]Capacidade de produção do fornecedor [peças]Custo Total=Custo do pedido+Custo de Transporte[$]Lead-time [dias]

Obs.:Notem que os indicadores possuem unidades diferentes de medidas

Page 10: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Taxa de Atendimento

88,00%90,00%

100,00%60,00%

96,00%60,00%

70,00%89,50%

75,00%

0,00% 50,00% 100,00% 150,00%

123456789

Fo

rne

ce

do

res

Taxa de Atendimento

Taxa deAtendimento

Page 11: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

capacidade

35004000

30002000

33004200

55003000

4400

0 2000 4000 6000

123456789

Fo

rne

ce

do

res

peças

capacidade

Page 12: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Custo

R$ 80,00R$ 60,00

R$ 45,00R$ 50,00R$ 50,00

R$ 75,00

R$ 70,00R$ 95,00

R$ 83,00

R$ 0,00 R$ 20,00 R$ 40,00 R$ 60,00 R$ 80,00 R$ 100,00

12

34567

89

Fo

rne

ce

do

res

Custo

Page 13: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

lead time

33

14

577

65

0 2 4 6 8

123456789

Fo

rne

ce

do

res

Dias

lead time

Page 14: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Eficiência Técnica Relativa

94,62%100,00%100,00%

61,54%99,23%

80,93%100,00%

91,92%93,26%

0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00%

123456789

Fo

rne

ce

do

res

Eficiência

Page 15: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Custos

R$ 80,00

R$ 60,00

R$ 45,00

R$ 50,00

R$ 50,00

R$ 75,00

R$ 70,00

R$ 95,00

R$ 83,00

R$ 55,49

R$ 60,00

R$ 45,00

R$ 48,75

R$ 49,88

R$ 67,93

R$ 70,00

R$ 48,95

R$ 64,79

R$ 0,00 R$ 20,00 R$ 40,00 R$ 60,00 R$ 80,00 R$ 100,00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fo

rneced

ore

s

Alvos

Atual

Page 16: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicaçãocapacidade

3500

4000

3000

2000

3300

4200

5500

3000

4400

3.699

4.000

3.000

3.250

3.326

5.190

5.500

3.264

4.718

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fo

rneced

ore

s

Peças

Alvos

Atual

Page 17: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Taxa de atendimento

88,00%

90,00%

100,00%

60,00%

96,00%

60,00%

70,00%

89,50%

75,00%

93,01%

90,00%

100,00%

97,50%

96,74%

74,14%

70,00%

97,36%

80,42%

0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fo

rnec

edo

res

Alvos

Atual

Page 18: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Benchmarks

69,92%

100,00%

0,00%

25,00%

32,56%

20,69%

0,00%

26,36%

52,12%

30,08%

0,00%

100,00%

75,00%

67,44%

0,00%

0,00%

73,64%

0,00%

0,00%

0,00%

0,00%

0,00%

0,00%

79,31%

100,00%

0,00%

47,88%

0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fornecedor 7

Fornecedor 3

Fornecedor 2

Capacidade Fornecedor 4(Alvo)=0,25x4000+0,75X3000=3250 peças

Capacidade fornecedor 2

Capacidade fornecedor 3

Page 19: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Após a apresentação dos resultados do estudo para diretoria da empresa, os membros da diretoria ficaram intricados como Zé da Logística obteve tais resultados. Evidentemente ele não revelou os detalhes do método utilizado!

Obs.: Os detalhes de como Zé da Logística aplicou o método serão revelados ao longo do curso!

Page 20: DEA-Data Envelopment Analysis

Análise Envoltória de Dados(DEA)

O que é ?É uma técnica que pode ser usada para avaliar o

desempenho de sistemas através do conceito de eficiência relativa

Aplicações mais comuns:Bancos HospitaisUniversidades IndústriasRestaurantes

Page 21: DEA-Data Envelopment Analysis

Medidas de desempenho

Eficácia:Considera apenas o que é produzido, sem levar em

conta o nível em que os recursos são usados para a produção.

Produtividade:É a razão entre o que foi produzido e o que foi gasto

para produzir• (unidades de medida diferentes para cada caso)

Page 22: DEA-Data Envelopment Analysis

Medidas de desempenho

Eficiência Técnica:É um conceito relativo. Compara o que foiproduzido, dado os recursos disponíveis,

com o que poderia ter sido (melhor) produzido com os mesmos recursos ou que poderia ter sido economizado em recursos para produzir os mesmos produtos.

Page 23: DEA-Data Envelopment Analysis

Medidas de desempenho

Eficiência Técnica: Segundo Pareto-Koopmans (1951), um vetor input-output é tecnicamente eficiente se e somente se:Nenhum dos outpts seja aumentado sem que

nenhum outro output seja reduzido ou algum input necessite ser aumentado.

Nenhum dos inputs seja reduzido sem que algum outro input seja aumentado ou algum output seja reduzido.

Folgas

Page 24: DEA-Data Envelopment Analysis

Medidas de desempenho

Eficiência Técnica:

maxadeProdutivid

atual adeProdutividEficiência

Benchmark

Page 25: DEA-Data Envelopment Analysis

Medidas de desempenhoAnálise de eficiência e produtividade:

Na Figura, mostra-se a diferença entre os conceitos de produtividade e eficiência.As unidades B e C são eficientes (uma vez que estão localizadas na fronteira deeficiência).Apenas a unidade C é a mais produtiva.

Page 26: DEA-Data Envelopment Analysis

Medidas de desempenho

Existem três formas de uma unidade não eficiente tornar-se eficiente.1. Fixar Produtos (Y)Reduzir os Recursos (X)

2. Fixar Recursos (X)Aumentar os Produtos (Y)

3. Reduzir Recursos (X)Aumentar os Produtos (Y)

Page 27: DEA-Data Envelopment Analysis

Unidades Tomadoras de Decisão

(Decision Making Units)

Transformação pelas DMU

Insumos(inputs)

Produtos(outputs)

Exemplo: Agências Bancárias, Hospitais, Fornecedores, Escolas etc.

Page 28: DEA-Data Envelopment Analysis

Definição das DMU

São unidades produtivas e, para poderem

ser analisadas, devem utilizar os mesmos

insumos e produzir os mesmos produtos; O número de DMU consideradas deve ser

no mínimo duas vezes maior que a soma dos números de produtos e insumos considerados.

Page 29: DEA-Data Envelopment Analysis

Características do DEA

Não necessita que os insumos e produtos sejam transformados em uma única unidade de medida (Exemplo: $, %, Quantidade);

Possibilita a identificação do nível de ineficiência de cada DMU;

Permite a identificação de DMU eficientes que são referências (benchmarks) para aquelas que foram detectadas como ineficientes.

Page 30: DEA-Data Envelopment Analysis

Vantagens do DEA

Lida com modelos de múltiplas entradas & saídas com variadas unidades de medidas (Exemplo: $, %, Quantidade);

As DMU são comparadas diretamente com uma outra DMU ou com uma combinação delas;

Considera a possibilidade de que os outliers não representam apenas desvios em relação ao comportamento médio, mas possam ser possíveis benchmarks

Page 31: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

Considerando apenas dois indicadoresDMU - Fornecedores

Transformação pelas DMU

Custo(inputs)

Capacidade(outputs)

Page 32: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

DMU Custo

Capacidade Produtiva(Peças)

Produtividade (Peças/R$)

Eficiência Relativa

1 R$ 80,00 3500 43,75 55,68%

2 R$ 60,00 4000 66,67 84,85%

3 R$ 45,00 3000 66,67 84,85%

4 R$ 50,00 2000 40,00 50,91%

5 R$ 50,00 3300 66,00 84,00%

6 R$ 75,00 4200 56,00 71,27%

7 R$ 70,00 5500 78,57 100,00%

8 R$ 95,00 3000 31,58 40,19%

9 R$ 83,00 4400 53,01 67,47%Máxima Produtividade

Page 33: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

7

4

35 2

18

96

Benchmark para 1Orientado a input

Page 34: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

Em que:u é a importância relativa do

output ;v é a importância relativa

do input .

Output virtual

Input virtual

Obs.:Modelo com múltiplas soluções ótimas

Page 35: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

Se normalizarmos 80v=1 temos v=0,0125; desta forma o modelo se torna linear e passa a ter uma única solução:

Page 36: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

.0

0,000236;

0,000396

0,000159;

0,000223;

0,000189;

0,000313;

0,000188;

0,000188;

:à sujeito

3500 max 0

u

u

u

u

u

u

u

u

u

uh

0,000159u55,68%ou 0,556818000159,035000 xh

Mínimo Valor

Logo:

Page 37: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR Alvo:Orientado a input:

.6364,0

;7080556818,0

;55003500

;70 e 5500

então eficiente é 7 fornecedor o Se

;8080

então 0 se ;80

então 0 e 3500 Se

803500

minmax

min1min

1min

1

max

min

max

1

xy

xhx

hvv

vxh

uy

vxuy

vu

h

55,44$min Rx

DMU VirtualBenchmark

Alvos

Importância do fornecedor 7 como

referência para o fornecedor 1

Page 38: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

wwooo

ooo

vu

o

ooo

ooo

vu

o

IOxvxvxv

yuyuyuEficiência

xvxvxv

yuyuyu

xvxvxvyuyuyu

xvxvxvyuyuyu

Eficiência

/max...

...

1...

... doNormalizan

......

......

332211

332211

,

max33max22max11

max33max22max11

max33max22max11

max33max22max11

332211

332211

,

max

max

Em que:ui é a importância relativa do output i;

yi é o valor do output i;vj é a importância relativa do input j;

xj é o valor do input j;Ow é o Output virtual;

Iw é o Input virtual.

Logo pode-se definir eficiência também como sendo:

Page 39: DEA-Data Envelopment Analysis

Medida Radial de Eficiência Técnica

Coeficiente de utilização de recursos (Debreu, 1951):È uma medida radial que busca a máxima

redução equiproporcional de todos os inputs ou a máxima expansão equiproporcional de todos os outputs.

O uso do coeficiente independe da unidade de medida.

Page 40: DEA-Data Envelopment Analysis

Medida Radial de Eficiência Técnica

Orientado a input:

min000

min0

max0

0

min

max

0

0

0max

então , os fixamos Se

1 ;

XXhX

Xh

YYoutputs

h

X

Y

X

Y

hP

Ph oo

Em que:h0 é a medida radial de eficiência técnica;Y é o output vitual;

X é o input vitual.

Alvo ou Benchmark

Page 41: DEA-Data Envelopment Analysis

Medida Radial de Eficiência Técnica

Orientado a output:

max000

max0

min0

0

max

min

0

0

0

max

0

então , os fixamos Se

1 ,1

1

YYhY

Yh

XXinputs

h

YX

YX

h

P

Pho

Em que:h0 é a medida radial de eficiência técnica;Y é o output vitual;

X é o input vitual.

Alvo ou Benchmark

Page 42: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR(orientado a input)Generalizando o modelo dos multiplicadores tem-se:

Onde:

Eficiência=h0

Page 43: DEA-Data Envelopment Analysis

Normalizando-se tem-se:

Dual

Modelo CCR(orientado a input)

Folgas

Page 44: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR(orientado a output)

s

jjoj

r

iii

yu

xvh

1

10

0Min

:àsujeito

,,1

1

10

kyu

xv

s

jjoj

r

iii

,0,0 ivju ij

Onde:

Eficiência=1/h0

Page 45: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR(orientado a output)

Normalizando-se tem-se:

r

iii xvh

100Min

:àsujeito

,11

s

jjoj yu

,011

kxvyur

iiki

s

jjkj

,0,0 ivju ij

,11

s

jjoj yu

Dual

Page 46: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

Conjunto de Possibilidades de Produção

P(x,y)

Fronteira de EficiênciaY

X

Page 47: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

Propriedades de P: As atividades observadas (xj ,yj) (j=1,2,...,n) pertencem a P Se uma atividade (x,y) pertence a P, então a atividade

(kx,ky) pertence a P para k 0. Propriedade dos retornos constante de escala.

Para uma atividade (x,y) em P, qualquer atividade (x’,y’) com x’ x e y’ y esta incluído em P

Qualquer combinação linear das atividades em P pertencem a P

LOGO:

0,,/),( jjjj

jj yyxxyxP

Page 48: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR (orientado input)

Modelo Envelope

0Min h

,1

0

n

kikikio ixxh

,,1

0 jyyn

kkjkj

.,0 kk

:àsujeito

Primal

Em que:h0 é a medida radial de eficiência técnica;yi é o valor do output i;xj é o valor do input j;k é a importância da DMU k como referência para DMU 0

Page 49: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR (orientado output)

Modelo Envelope

0Max h

,1

n

kikikio ixx

,,1

00 jyyhn

kkjkj

.,0 kk

:àsujeito

Primal

Em que:h0 é a medida radial de eficiência técnica;yi é o valor do output i;xj é o valor do input j;k é a importância da DMU k como referência para DMU 0

Page 50: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR (orientado input)

Modelo Envelope

0Min h

,1

0

n

kikikiio ixsxh

,,1

0 jysyn

kkjkjj

.,0 kk

:àsujeito

Primal

AlvosDMU Virtual Benchmark

Page 51: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

Teorema das Folgas Complementares

,0 isv ii

,,0 jsu jj

Primal

,0 então0 Se ii vs ,0 então,0 se

jj us

Logo:

ou

Page 52: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR (orientado input)

Análise de Sensibilidade

;0ou 0 e1Se 0 ji ssh

,11

n

kikikiio xsx

n

kkjkjj ysy

10 ,

.,0 kk

:então

Primal

Pareto

Page 53: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo CCR

Uma DMU é Pareto-Koopmans Eficiente se e somente se:

,0 isi

,,0 js j

Primal

,10 h

Segunda parte

Page 54: DEA-Data Envelopment Analysis

Considerando apenas dois indicadoresDMU - Fornecedores

Exemplo do Zé da Logística

Transformação pelas DMU

Custo(inputs)

Capacidade(outputs)

Taxa de atendimento

(outputs)

Page 55: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

Page 56: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

A

Page 57: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

d09 43,7638 d09+d9A 43,7638+ 27,1975

Eficiência9 = = 0,6167=

Page 58: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

Page 59: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

Benchmarks

Page 60: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

Taxa de Atendimento

Page 61: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC

Conjunto de Possibilidades de Produção

P(x,y)

Fronteira de EficiênciaY

X

Page 62: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCCPropriedades de P: As atividades observadas (xj ,yj) (j=1,2,...,n) pertencem a P Se uma atividade (xj ,yj) (j=1,2,...,n)pertencem a P e j (j=1,2,...,n)

são escalares não negativos tais que , então pertence a P, propriedade dos retornos de

variáveis de escala ou da convexidade

Para uma atividade (x,y) em P, qualquer atividade (x’,y’) com x’ x e y’ y esta incluído em P

Qualquer combinação linear das atividades em P pertencem a PLOGO:

0,1,,/),( jj

jjjj

jj yyxxyxP

j

j 1

jj

jjj yx ,

Page 63: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC (orientado input)

Modelo Envelope

0Min h

,1

0

n

kikikio ixxh

,,1

0 jyyn

kkjkj

.,0 kk

:àsujeito

Em que:h0 é a medida radial de eficiência técnica;yi é o valor do output i;xj é o valor do input j;k é a importância da DMU k como referência para DMU 0

n

kk

1

,1

Page 64: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo dos multiplicadores:

Modelo BCC(orientado a input)

Em que:uj é a importância relativa do output i;

u* é o fator de escala;yjk é o valor do output i para DMU k;vi é a importância relativa do input;xjk é o valor do input j para DMU k.

0h

Page 65: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC (orientado output)

Modelo Envelope0Max h

,1

n

kikikio ixx

,,1

00 jyyhn

kkjkj

.,0 kk

:àsujeito Em que:h0 é a medida radial de eficiência técnica;yi é o valor do output i;xj é o valor do input j;k é a importância da DMU k como referência para DMU 0

n

kk

1

,1

Page 66: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC(orientado a output)

Modelo dos Multiplicadores:

Em que:uj é a importância relativa do output i;

v* é o fator de escala;yjk é o valor do output i para DMU k;vi é a importância relativa do input;xjk é o valor do input j para DMU k.

0h

Page 67: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC (orientado input)

Interpretação Gráfica

Page 68: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC (orientado input)

Interpretação Gráficaoutput’

input

kayyoutput jkjk ')'(Invariante a translações de outputs

Page 69: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC (orientado input)

Interpretação Gráfica

Page 70: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo BCC (orientado input)

Interpretação Gráficaoutput

input’

Invariante a translações de inputskaxxinput ikik ')'(

Page 71: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo do Zé da Logística

Considerando apenas dois indicadoresDMU - Fornecedores

Transformação pelas DMU

Custo(inputs)

Capacidade(output)

Taxa de atendimento

(output)

Lead time(inputs)

Page 72: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Eficiência Técnica Relativa

94,62%100,00%100,00%

61,54%99,23%

80,93%100,00%

91,92%93,26%

0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00%

123456789

Fo

rne

ce

do

res

Eficiência

Page 73: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Custos

R$ 80,00

R$ 60,00

R$ 45,00

R$ 50,00

R$ 50,00

R$ 75,00

R$ 70,00

R$ 95,00

R$ 83,00

R$ 55,49

R$ 60,00

R$ 45,00

R$ 48,75

R$ 49,88

R$ 67,93

R$ 70,00

R$ 48,95

R$ 64,79

R$ 0,00 R$ 20,00 R$ 40,00 R$ 60,00 R$ 80,00 R$ 100,00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fo

rneced

ore

s

Alvos

Atual

Page 74: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Taxa de atendimento

88,00%

90,00%

100,00%

60,00%

96,00%

60,00%

70,00%

89,50%

75,00%

93,01%

90,00%

100,00%

97,50%

96,74%

74,14%

70,00%

97,36%

80,42%

0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fo

rnec

edo

res

Alvos

Atual

Page 75: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicaçãocapacidade

3500

4000

3000

2000

3300

4200

5500

3000

4400

3.699

4.000

3.000

3.250

3.326

5.190

5.500

3.264

4.718

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fo

rneced

ore

s

Peças

Alvos

Atual

Page 76: DEA-Data Envelopment Analysis

Exemplo de Aplicação

Benchmarks

69,92%

100,00%

0,00%

25,00%

32,56%

20,69%

0,00%

26,36%

52,12%

30,08%

0,00%

100,00%

75,00%

67,44%

0,00%

0,00%

73,64%

0,00%

0,00%

0,00%

0,00%

0,00%

0,00%

79,31%

100,00%

0,00%

47,88%

0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fornecedor 7

Fornecedor 3

Fornecedor 2

Capacidade Fornecedor 4(Alvo)=0,25x4000+0,75X3000=3250 peças

Capacidade fornecedor 2

Capacidade fornecedor 3

Page 77: DEA-Data Envelopment Analysis

m

jjj

r

iii swsw

11Max

(12)

asujeito

n

kikikiio ixxsx

1min ,

(13)

,max1

jyysy j

n

kkjkjjo

(14)

.0 kk (15)

Modelo Aditivo

Modelo Envelope

Em que:h0 é a medida radial de eficiência técnica;yi é o valor do output i;xj é o valor do input j;k é a importância da DMU k como referência para DMU 0

n

kk

1

,1

Page 78: DEA-Data Envelopment Analysis

Modelo Aditivo

Modelo dos Multiplicadores

.*,,

,0*

a sujeito

*Min

11

11

livrevjwuiwv

kvyuxv

vyuxv

jjii

m

jjkj

r

iiki

m

jjoj

r

iioi

Em que:

uj é a importância relativa do output i;v* é o fator de escala;

yjk é o valor do output i para DMU k;vi é a importância relativa do input;xjk é o valor do input j para DMU k.

Page 79: DEA-Data Envelopment Analysis

SBM (Slack Based Measure of Efficiency)

Medida de Eficiência baseado em Folgas

m

j jo

j

r

i io

i

y

s

m

xs

r

1

10

11

11

Page 80: DEA-Data Envelopment Analysis

Fronteira Invertida

Fronteira Invertida:A fronteira invertida é composta pelas DMU

com as piores práticas gerenciais É uma avaliação pessimista troca os

inputs pelos outputs nos modelos originais

Page 81: DEA-Data Envelopment Analysis

Fronteira Invertida

Page 82: DEA-Data Envelopment Analysis

Fronteira Composta

Page 83: DEA-Data Envelopment Analysis

Restrições aos pesos

Restrições Diretas aos Pesos

Page 84: DEA-Data Envelopment Analysis

Restrições aos pesos

Regiões de Segurança Tipo I: Método Cone Ratio :

Page 85: DEA-Data Envelopment Analysis

Restrições aos pesos

Regiões de Segurança Tipo II

Page 86: DEA-Data Envelopment Analysis

Restrições aos pesos

Restrições aos Inputs e Outputs Virtuais

Page 87: DEA-Data Envelopment Analysis

Restrições aos pesos

Restrições aos Inputs e Outputs VirtuaisCondições de viabilidade:

1

1

jj

jj

Page 88: DEA-Data Envelopment Analysis

Avaliação da Eficiência dos Aeroportos Brasileiros com o Uso da Análise

Envoltória de Dados (DEA)Trabalho Apresentado no XLIII Simpósio Brasileiro de PESQUISA OPERACIONAL (2011);

Níssia Carvalho Rosa Bergiante

Universidade Federal Fluminense – Departamento de Ciência e Tecnologia

Rua Recife s/n, Jardim Bela Vista, 28890-000 Rio das Ostras, RJ, Brazil

[email protected]

João Carlos Correia Baptista Soares de Mello

Universidade Federal Fluminense – Departamento de Engenharia de Produção

Rua Passo da Patria, 156 – São Domingos, 24210-240 Niterói, RJ, Brazil

[email protected]

Respício Antônio do Espírito Santo Jr.

Universidade Federal do Rio de Janeiro – Departamento de Engenharia de Transportes

Av. Athos da Silveira Ramos, 149 - Centro de Tecnologia - Cidade Universitária - Rio de Janeiro – RJ, CEP 21945-970 - Brasil [email protected]

Page 89: DEA-Data Envelopment Analysis

Avaliação da Eficiência dos Aeroportos Brasileiros com o Uso da Análise

Envoltória de Dados (DEA)Desde o anúncio da Copa do mundo de 2014 e das Olimpíadas de 2016, o Brasil encontra-se em foco no cenário mundial. Níssia et al. propõe (2011) uma avaliação de investimentos dos Aeroportos Brasileiros. O estudo aponta a urgente necessidade de revisão de estratégias e políticas de Investimento.

Transformação pelas DMU

Investimento(inputs)

Demanda (2014)(outputs)

Demanda (2020)(outputs)

Page 90: DEA-Data Envelopment Analysis

Avaliação da Eficiência dos Aeroportos Brasileiros com o Uso da Análise

Envoltória de Dados (DEA)

Page 91: DEA-Data Envelopment Analysis

Referências

Charnes, A., Cooper, W., W. e Rhodes, E. (1978), Measuring the Efficiency of Making Units. European Journal of Operational Research, 429-444.

Cooper,W. W., Seiford, L. M. e Tone, K.(1951) Data Envelopment Analysis: a comprehensive text with models, applications, references and DEA – solver software, Kluwer Academic Publisher.

Debreu, G., The Coefficient of Resource Utilization. Econometrica, vol. 19, nº 3, 273-292, 1951.

Mello, J. C. C. B. S., Meza, L. A., Gomes, E. G. e Neto, L. B.(2005), Curso de Análise de Envoltória de Dados. In: Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional, 37. Gramado. Anais: Sociedade Brasileira de Pesquisa Operacional, 2520-2547.

Thanassoulis, E. (2003), Introduction to the theory and application of data envelopment analysis: a foundation text with integrated software (2), Kluwer Academic Publisher, 1-312, 2003.