بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
اندازه گيري کارايي توسط مدل حوزه تعديل يافته در تحليل پوششي داده ها و مديريت عملکرد نيروگاه برق آمريکا با سوخت زغال سنگ
خلاصه
تحليل پوششي داده ها(DEA) بطور گسترده اي براي ارزيابي عملکرد بسياري از بخش هاي خصوصي و عمومي سازمان ها استفاده شده است . هدف اين مطالعه يک روش جديد براي ارزيابي عملياتي محيط زيست و عملکرد نيروگاه واحد زغال سنگ که در حال حاضر تحت قانون هواي پاک (CAA) وايالات متحده عمل مي کند، هست . فعاليت هاي اقتصادي نيروگاه ها مورد بررسي اين مقاله توسط چهار ورودي يک خروجي مطلوب و سه خروجي نامطلوب مشخص مي شود. در اين مطالعه از اندازه حوزه تعديل يافته (RAM) استفاده مي شود. زيرا مي تواند هر دو نوع خروجي مطلوب و نا مطلوب را در يک ساختار تحليلي واحد، متحد کند. يکپارچگي خروجي ها هدف اين تحليل مي باشد. اگرچه چنين اندازه واحدي در هدايت سياستگذاران و رهبران شرکت هاي بزرگ ضروري است . با استفاده از روش پيشنهادي DEA ، اين مطالعه سه روش مهم را مي يابيم .
کلمات کليدي : تحليل پوششي داده ها، قانون هواي پاک ، برق ، مديريت ، مدل حوزه تعديل يافته
.1 مقدمه
زغال سنگ يکي از کثيف ترين منابع توليد برق است که آلودگي زيادي توليد مي کند و نيروگاه هاي برق يکي از اساسي ترين منابع توليد آلودگي هوا هستند.فعاليت نيروگاه هاي برق تقريبا ٥٩% از کل گاز که هوا را آلوده مي کند تشکيل مي دهد و ١٨% از گاز را توليد مي کند و اين نيروگاه ها٥٠% ذرات آلاينده را بوجود مي آورند.٤٠% از گاز دي اکسيد کربن موجود در هوا را که يکي از دلايل اصلي گرماي جهاني است را توليد مي کنند. اين مقاله براي ارزيابي نيروگاه هاي برق با سوخت زغال سنگ اين مقاله به بررسي کارايي زيست محيطي و عملياتي اين نيروگاه ها با استفاده از روش مديريتي DEA مي پردازد. تحقيقات در زمينه زيست محيطي اولين بار توسط چارنز و همکاران [١] انجام شده است و کوپر وهمکاران [٢] خلاصه اي از بيش از صد تحقيق که در گذشته انجام شده است را جمع آوري کرده اند DEA، مي تواند به عنوان يک بخش از تحقيق در عمليات . علوم مديريت در نظر گرفته شود و به طور وسيعي در ارزيابي عملکرد سازمان ها در استان ها و سازمان هاي عمومي استفاده مي شود. CAA به طور فزاينده بر روي حفاظت از محيط زيست ايالات متحده موثر شده است . آزادسازي بازار و مقررات زدايي آن يک روند مهم تجاري در صنعت برق بود. چنين روند کسب و کاري از نظر قانوني توسط قانون سياست انرژي آمريکا آماده شد(EPACT) با توجه به سطح آزاد سازي بازار، ايالات متحده به دو ايالت قانون مدار و قانون زدا تقسيم بندي مي ‐ شود.اين مطالعه تحليل مي کند که عملکرد عملياتي و واحد از نيروگاه هاي برق با سوخت زغال سنگ در ايالات قانون مدار از ايالات قانون زدا بهتر است .سرمايه گذاري بر روي نيروگاه هاي برق با سوخت زغال سنگ در ايالات قانون مدار به عنوان يک ابزار مالي استفاده شود.
.2 تحقيقات پيشين
١‐٢. مطالعات تحليل پوشش داده ها در ضمينه حفاظت محيط زيست
مقالاتي در گذشته در ضمينه حفاظت محيط زيست ، توسط ديخوف و آلن [٣] و ... انجام شده است . استفاده از مدل هاي شعاعي سختي هايي در بدست آوردن کارايي زيست محيطي را شامل مي شود. براي مثال ، فير و گروسکوف [٤] را در مدل شعاعي conventional ترکيب کرده است (يعني مدل شعاعي تحت فرض بازده به مقياس ثابت ) که مقدار f-ُ امين خروجي مطلوب از j-ُامين سازمان را نشان مي دهد. و انديس k نشان دهنده سازمان خاص براي اندازه گيري با استفاده از DEA است . و نيز نشان دهنده امين متغير مجهول براي ارتباط ورودي و خروجي با يک ترکيب محدب است . اگر از فرمول بندي DEA که به وسيله فير ارائه شد استفاده کنيم ، نمي توانيم کارايي زيست محيطي را به خاطر تصوير يک خروجي غير مطلوب که به وسيله معادله محدود شده است را بدست آوريم . لذا اين مقاله از مدل غير شعاعي استفاده مي کند که کارايي واحدي براي ما فراهم مي آورد، بدون اينکه مشکلات بالا را موجب شود.
٢-٢. مطالعات تحليل پوشش داده ها در ضمينه سياست انرژي
مدل هاي تحليل پوشش داده ها به طور کلي به مدل هاي شعاعي و غير شعاعي دسته بندي مي شوند.CCR و BCC متعلق به گروه مدل هاي شعاعي است .
CCR تحت فرض ثابت بودن بازده به مقياس فرمولبندي شده است . BCC تحت بازده به مقياس متغير (راسل ) ، متعلق به گروه مدل غير شعاعي است .
DEA-DA [٥] عملکرد مالي بنگاه ها را ارزيابي مي کند. DEA پيش از اين به عنوان يک روش مهم در ضمينه سياست انرژي ارائه شده است . اين مقاله ، مقاله هاي قبلي در اين زمينه را توسعه داده به اين صورت که مدل تحليل پوشش داده هاي غير شعاعي را هم با خروجي مطلوب و هم خروجي غير مطلوب ترکيب مي کند. اين مقاله دو مدل غير شعاعي براي اندازه گيري عملکرد زيست محيطي و عملياتي را براي نيروگاه برق با سوخت زغال سنگ را مورد ارزيابي قرار مي دهد. طريقه ارزيابي به اين صورت است که عملکرد هاي زيست محيطي و عملياتي را به صورت مجزا اندازه گيري مي کند.
.3 استراتژي اين مقاله
به دنبال تحقيقات ژو و آنگ [٦] خروجي ها را به دو گروه مطلوب و نا مطلوب جدا کرده است و سپس آن ها را در يک فرآيند DEA قرار داده است . اين مقاله از دو روش براي بررسي دو نوع خروجي استفاده مي کند.
١‐٣.RAM به عنوان يک مدل غيرشعاعي
در بکارگيري DEA براي ارزيابي عملکرد نيروگاه هاي با سوخت زغال سنگ ، فرض مي کنيم که n عدد نيروگاه برقي وجود دارد و j-ُ امين نيروگاه از ورودي ܺ که يک بردار ستوني استفاده کرد و ܻ خروجي مطلوب و ߚ خروجي نا مطلوب است که اين ها نيز بردار ستوني هستند و داريم :
و فرض مي کنيم و ٠ براي همه
٢-٣.مدل RAM براي خروجي هاي مطلوب
در اينجا عملکرد عملياتي از k-ُ امين نيروگاه برقي به صورت مدل زير بيان مي کنيم
که در آن يک بردار ستوني از متغيرهاي مجهول است که براي ارتباط بين ورودي ها و خروجي ها به شکل مورب استفاده ميشود. در به عنوان متغيرهاي کمکي مرتبط با ورودي و خروجي مطلوب استفاده مي شود.
محدوده ها به وسيله کران هاي بالا به صورت زير بيان مي شوند:
کران پايين آن به صورت است . محدوده ها در مدل (١) به وسيله کران هاي بالا و پايين مشخص مي شوند.
و نشان ߠ براي عملکرد عملياتي به صورت زير اندازه گيري مي شود.
که در آن همه متغيرهاي کمکي براي حالت بهينه مدل (١) بيان شده است .(*نشان دهنده بهينگي است
٣-٣. مدل RAMبراي خروجي غيرمطلوب
به طريق مشابه به عملکرد زيست محيطي براي نيروگاه K-ُام را مي توان به صورت مدل خروجي زير بيان کرد.
که در اينجا ݀ متغير کمکي براي خروجي هاي نامطلوب است . محدوده نسبت به خروجي هاي نامطلوب به صورت کران بالا و پايين زير بيان مي شود. که در آن براي عملکرد زيست محيطي به صورت زير است
توجه شود که علامت متغيرهاي کمکي در قيود مدل (١) مخالف مدل (٢) است . از اين دو مدل براي اندازه گيري کارايي محيطي و عملياتي استفاده کرد.
٤-٣.مدل RAM براي يکسان سازي
اين مدل ، مدل (١) را با مدل (٢) ترکيب کرده به طوريکه اين ترکيب نشان کاري واحدي براي عملکرد محيطي و عملياتي ارائه مي کند که به صورت ميباشد:
