–24

متغیرهای خروجی
تعداد پرسنل
هزینه های اداری
هزینه های پرسنل
سپرده ها
تسهیلات و مطالبات

مدل مفهومی پژوهش
1-3- اهمیت و ضرورت پژوهشبانک کشورهای جهان در نظام اقتصادی آنها نقش بسیار پر اهمیتی را ایفا می کنند، بانکها علاوه بر واسطه‎گری وجوه در بازار پول، به دلیل عدم توسعه کافی بازار سرمایه، فعالیتهای مؤثری را برای تأمین مالی بنگاه ها و برنامه های توسعه اقتصادی کشور نیز انجام می دهد بنابراین فعالیتها و عملکرد آن هم مانند سایر بانک ها و مؤسسات مالی و پولی کشور نیازمند ارزیابی و پژوهش های اقتصادی می باشد، براین اساس و با توجه به ضرورت بالا بردن استانداردهای مالی و اهمیت واحدهای مستقل استانی در شعب بانک رفاه استان گیلان به کارگیری معیارهای دقیق تر برای ارزیابی این بانک الزامی به نظر می رسد. یکی از این معیارها، «کارایی» می باشد که توانمندی شعب بانک هر شهرستان را در تبدیل عوامل و نهاده های تولید به خدمات بانکی در مقایسه با استانداردهای مشخص تعیین می کند.
1-4- اهداف پژوهشمحاسبه مقدار کمی کارایی شعب بانک رفاه استان گیلان.
مشخص کردن شعب بانک رفاه کارا و ناکارا.
شناسایی علل کارآمدی شعب کارآمد
شناسایی علل ناکارآمدی شعب ناکارآمد
1-5- فرضیه و سئوال های پژوهش به جهت ماهیت پژوهش بجای فرضیه از سوالات پژوهش بهره گرفته خواهد شد :
کارایی شعب بانک رفاه استان گیلان با استفاده از تکنیک تحلیل پوششی دادهها چگونه است؟
شعب کارا و ناکارای نسبی بانک رفاه کارگران با استفاده از مدل پنجره ای کدامند؟
شعب کارا و ناکارای نسبی بانک رفاه کارگران با استفاده از مدل سلسله مراتبی کدامند؟
منشا ناکارامدی هر یک از شعب ناکارا چیست؟
1-6- روش گردآوری اطلاعاتاطلاعات آماری مورد نیاز به طور کامل از مراجع اصلی یعنی مرکز آمار و بودجه و تشکیلات و دیگر ادارات ذیربط ستادی و ترازنامه های بانک رفاه استان گیلان گردآوری می گردد.
1-7- جامعه آماری و حجم نمونهدر این پژوهش کارایی شعب بانک رفاه استان گیلان طی دوره زمانی سه سال گذشته 1391-1389 بررسی می شود.
1-8- روش تجزیه و تحلیل اطلاعاتدر این مطالعه جهت تجزیه و تحلیل داده ها و انجام محاسبات و حل الگوی مورد استفاده برای اندازه گیری کارایی از دو روش آمار توصیفی و استنباطی و نرم افزار Excelو DEA Solver Pro استفاده خواهد شد.
1-9- تعریف مفاهیم واژگان اختصاصیکارایی : تخصیص بهینه منابع توسط بنگاه است.
کارایی فنی (TE) : توانایی بنگاه در بدست آوردن حداکثر محصول از مقدار معینی عوامل تولید را نشان می دهد.
کارایی تخصیصی (AE) : توانایی یک بنگاه در بکارگیری ترکیب بهینه نهاده ها با توجه به قیمت های نهاده را نشان می دهد.
کارایی اقتصادی (EE) : کارایی اقتصادی حاصل ضرب کارایی فنی در کارایی تخصیصی تعریف می شود. (فارل 1957).
تحلیل پنجره ای : روش تحلیل پنجره با امکانپذیر ساختن ترکیب مشاهدات در سریهای زمانی و مقطعی تا حدودی مشکل ناکافی بودن مشاهدات را در ارزیابیهای زمانی برطرف میکند. این تکنیک بر اساس میانگین متحرک عمل میکند و برای یافتن روندهای عملکرد یک واحد در طول زمان مفید میباشد. با هر واحد در یک دوره متفاوت، مانند یک واحد مستقل رفتار میشود. در این صورت، عملکرد یک واحد در یک دوره خاص در مقابل عملکرد خود آن واحد در سایر دورهها، علاوه بر عملکرد سایر واحدها مورد ارزیابی قرار میگیرد (Tulkens and Eeckaut,1995).
1-10- فصول پژوهش
پژوهش حاضر در پنج فصل به شرح زیر تنظیم شده است.
فصل حاضر به کلیات پژوهش اختصاص یافته است.
در فصل دوم تاریخچه شکل گیری بانک و سیر تحول آن بررسی شده است و تعریف مدلهای مورد بررسی این پژوهش و در ادامه خلاصه چند پژوهش در زمینه کارایی بانک ها در داخل و خارج از کشور ارائه می‎شود.
در فصل سوم به تشریح روش اجرای مورد بررسی خواهیم پرداخت و مفهوم کارایی، مدل های مرزی، توابع مرزی تصادفی، مدل های مورد استفاده از قبیل مدل پنجره ای و سلسله مراتبی نحوه تخمین کارایی، نرم افزار مورد استفاده و خصوصیات آن به تفضیل تشریح می شود و به مطالعات انجام شده اختصاص دارد.
فصل چهارم الگوی مناسب برای برآورد کارایی شعب بانک رفاه گیلان ارایه می شود و کارایی این بانک برآورد می شود.
در فصل پنجم خلاصه از پژوهش و نتیجه گیری وارائه پیشنهادات و محدودیتهای آن می پردازیم، ضمن اینکه پیشنهادهایی به منظور بهبود کارایی شعب بانک رفاه گیلان ارائه می شود.

514350162623500
فصل دوم
24125774205182ادبیات تحقیق/پیشینه تحقیق
2-1- مقدمهکارایی یکی از مفاهیم اقتصادی می باشد که افزایش آن به منظور ارتقای سطح زندگی ،رفاه ، آرامش و آسایش انسانها همواره مد نظر دست اندر کاران سیاست و اقتصاد بوده است. به گونه ای که در تمام مکاتب و جوامع اقتصادی نیز به نحوی بر این مفهوم تاکید شده و در راستای افزایش کارایی عوامل مختلف توصیه های سیاسی مناسبی نیز ارائه شده است.مدیران و سیاستگذاران بخشهای تولیدی و خدماتی همواره در برابر این سوال که مجموعه تحت نظارت آنها با چه سطحی از کارایی فعالیت می کند و تولید بالقوه مجموعه امکانات و تجهیزات آنها چه مقدار است حساس هستند. پاسخهای معتبر به این مسائل می تواند در نوع نگرش و برنامه ریزی آنها تاثیر قابل توجهی داشته باشد. یکی از شاخصهای ارزیابی کارایی هر سیستمی روش تحلیل پوششی داده ها می باشد. مزیت عمده این روش در سنجش کارایی سیستم هایی است که ورودی ها و خروجی های چند گانه دارند. پس از اندازه گیری کارایی نواحی مختلف می توان مدیران را در تصمیم گیری و برنامه ریزی برای استفاده از منابع به منظور حصول حداکثر خروجی یاری کرد ( حقیقت و همکار، 1383، 135).
در پژوهش حاضر نیز به اندازه گیری کارایی شعب بانک رفاه استان مورد نظر با استفاده از روش تحلیل پوششی دادهها(DEA) طی دوره زمانی مشخصی پرداخته است.
2-2- مفهوم بانک
بانک ها مؤسساتی هستند که از محل سپرده های مردم می توانند سرمایه لازم را در اختیار صاحبان واحدهای صنعتی، کشاورزی و بازرگانی و اشخاص قرار دهند. تکامل بانکداری به زمانی خیلی قبل برمیگردد و اکنون به عنوان یک مؤسسه مالی که به ارائه خدمات مالی می پردازد همچنان رو به تکامل است.
در حال حاضر واژه بانک به مؤسسه ای گفته میشود که دارای مجوز بانکداری باشد. این مجوز توسط دستگاه‎های نظارت مالی اعطا می شود و به موجب آن حق ارائه اغلب خدمات مهم بانکی از قبیل پذیرش انواع سپرده ها و اعطای وام برای بانک میسر می شود. مؤسسات مالی دیگری هم وجود دارند که تعریف حقوقی بانک را ندارند و در اصطلاح مؤسسه اعتباری غیر بانک نامیده می شوند (طبیبیان، 1382،23) .
2-2-1- تاریخچه بانک و بانکداری در ایران
اولین بانک در سال ١٢۶۶ بدون اجازۀ رسمی از دولت ایران اقدام به گشودن شعبه و انجام عملیات بانک ???? کرد. اما اولین تأسیس اسمی بانک با قرارداد ننگین از طرف ناصرالدین شاه به فردی به نام بارون دورویتر کلید خورد. این بانک، بانک شاهی ایران نام گرفت. در قبال این امتیازنامه، روس ها در سال ١٢٨۵ شمسی مجوز بانک استقراض ایران را به مدت ٧۵ سال از ناصرالدین شاه گرفتند اولین بانک ایران (بانک سپه) در سال ١٣٠۴ تأسیس شد. بعد از انقلاب همه بانک های موجود در کشور با مصوبه شورای انقلاب، ملی شدند که عبارتند از: بانک ملی ، سپه، رفاه کارگران، صادرات ایران، بانک استان، صنعت و معدن، مسکن کشاورزی ، تجارت و ملت (درویشی، 1390، 22).
2-2-2- انواع بانکبانک های جدید را می توان بر حسب نوع فعالیت آنها به هفت گروه تقسیم کرد:
بانک تجاری
بانک سرمایه گذاری
بانک پس انداز
شرکت های سرمایه گذاری امان
بانک رهنی
بانک صنعتی
بانک مرکزی که به عنوان مادر همه بانک ها تنظیم کننده تمامی بانک های یک کشور یا یک منطقه می‎باشد.( توتونچیان، 1391، 100-99).
2-2-3- حوزه فعالیت بانک ها
از اعمالی که بانک ها عمدتاً در حیطه کاری خود، حسب تعریف انجام می دهند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
قبول سپرده های پس انداز مدت دار و پرداخت بهره وری مانده این نوع حساب ها با توجه به مدت سپرده
قبول سپرده دیداری )حساب جاری ( و پرداخت به مشتریان
تنزیل اوراق و اسناد بهادار، سفته و برات پذیرفته شده. مثلا یک چک به تاریخ یک ماه دیگر را بانک با کسر ١٠ % از کل مبلغ، الان پرداخت می کند و در سر رسید خود از حساب مورد نظر دریافت می کند.
انتقال پول از یک نفر به نفر دیگر در داخل یا خارج کشور
ایجاد تسهیلات تبدیل و ترتیبات وصول
عرضه اعتبار از طریق اعطای اجازه حق برداشت و یا اعتبار از حساب جاری بدون وثیقه و با استفاده از م کانیسم اعتبار اسنادی
چاپ اسکناس که در انحصار بانک مرکزی است
صدور برات، چک بانکی و حواله و تأیید امضای چک
ارائه صندوق امانات
عهده دار شدن حفاظت از اوراق بهادار و سایر اموال با ارزش
ایفای نقش امین برای شرکت ها
سرمایه گذاری در اوراق بهادار دولتی و غیردولتی
خرید و فروش شمش طلا
انجام معاملات ارزی
هر بانک به دلیل ماهیت خاص خود بخشی از فعالیت های فوق را انجام می دهد( توتونچیان، 1391،118-111).
2-3- تعاریف و مفاهیم کاراییتعاریف متعددی برای کارایی ارائه شده است که در زیر به بعضی از آنان اشاره می شود.
کارایی عبارت از انجام امری به بهترین طریق، بوسیله فرد حایز شرایط در بهترین محل و مناسب ترین وقت است.( 19، Harington,1912)
به نظر سامانث دیوید کارایی عبارت است از نسبت ستانده واقعی به ستانده استاندارد یا ستانده مورد انتظار. (6 Sumanth ,1985,)
کارایی ناظر است بر اینکه نهاده های مختلف چگونه با هم ترکیب می شوند، یا اینکه کار چگونه پیش می رود.( شکری،1374، 30)
کارایی در اقتصاد به مفهوم تخصیص بهینه منابع است و در مجموعه ای از فعالیت ها هنگامی یک فعالیت کاراست که مقدار تولید آن قابل افزایش نباشد مگر تولید سایر فعالیت ها کاهش یابد( Walter, 1972, 412 ).
کارایی توانایی بدست آوردن حداکثر محصول یا ستانده از حداقل نهاده است ( ژوزف،1371، 27 ).
به نظر مولینس کارایی درست انجام دادن فعالیت هاست و با داده ها و آنچه مدیریت انجام می دهد مرتبط است (Mullins, 1993, 686 ).
کارایی معرف نسبت ستانده ها به نهاده ها در مقایسه با یک استاندارد مشخص است و هر چه این نسبت بالاتر باشد آن واحد کاراتر خواهد بود (برهانی، 1377، 25).
کارایی سازمانی عبارت از میزان منابع استفاده شده در تولید یک واحد ستانده می باشد اگر یک سازمان بتواند با صرف منابع کمتر در مقایسه با سازمان دیگر به سطح تولید مشابه دست یابد می توان آن را کاراتر توصیف کرد (Daft, 1989, 90).
کارایی صرفاً یک مفهوم به معنای نسبت بین نتیجه و داده های به کار رفته است(Dimock, 1931,96).
در فرهنگ لغات آکسفورد، کارایی به موقعیت و یا کیفیتی که بیانگر کارا بودن باشد تعریف شده و متعاقب آن اشاره شده است که در فیزیک کارایی نسبتی از انرژی یا کار تولید شده به میزان مورد انتظار می‎باشد.
در دایره المعارف آمریکانا کارایی به عنوان نسبتی از ستاده مفید – داده ها تعریف شده است.
2-4- مفهوم کارایی و انواع آنبه طور کلی کارایی مفهومی نسبی است و مقایسه بین عملکرد واقعی و عملکرد ایده آل را نشان می‎دهد. کارایی عمدتاً در سه حوزه مهندسی، مدیرت و اقتصاد مطرح است. در اقتصاد مفهوم کارایی همان تخصیص بهینه منابع است. هر سازمانی مجموعه ای از ورودی ها را برای تولید تعدادی خروجی اعم از کالا یا خدمات استفاده می کند. برای مثال شعب بانک ها به عنوان واحدهای مشابه ورودی هایی همچون نیروی انسانی، امکانات، فضا و... را به کار می گیرند تا خروجی هایی نظیر میزان جذب سپرده ها، میزان اعطای تسهیلات و میزان ارائه خدمات را تولید کنند(فقیه نصیری وهمکاران، 1389، 174).
2-5- تاریخچه تحلیل پوششی داده هادر اندازه گیری کارایی مستلزم، مقایسه ی ستاده ها و داده های آن واحد است. در ساده ترین حالت که تنها یک داده و یک ستاده وجود دارد کار ایی را م ی توان از تقسیم ستاده به داده به دست آورد.
داده / ستانده = کارایی
به عنوان مثال کار ایی یک کامپیوتر از تقسیم تعداد محاسبات به مقدار زمان به دست می آید که حاصل تعداد محاسبات در واحد زمان را نشان می دهد . اگر واحد تصمیم گیری دار ای داده ها و ستاده های چندگانه باشد و ارزش)قیمت( هر یک از داده هاو ستاده ها معلوم باشد،می توان از تقسیم مجموع حاصل ضرب مقدار ستاده ها دروزن های) قیمت یا ارزش( مربوطه به مجموع حاصل ضرب مقدار داده ها در وزن های مربوطه میزان کارایی را محاسبه کرد.
) مجموع وزنی مقدار داده‎ها) / (مجموع وزنی مقدار ستاده ها = ( کارایی
در سال 1975 فارل از یک روش ناپار امتریک بر ای تعیین میزان کار ایی استفاده کرد. وی به جای تخمین تابع تولید با مشاهده ی مقاد یر داده و ستاده واحدها ی تصمیم گیری یک تابع مرز ی که به شکل یک تابع خطی با قطعات غیرخطی بود، به عنوان مرز کار ایی تعریف کرد و این مرز را به عنوان معیار و ملاک کارایی واحده ای تصمیم گیری قرار داد .
مفهوم کار ایی که در DEA مورد استفاده قرار می گیرد همان حاصل تقسیم مجموع وزنی مقدار ستاده ها به مجموع وزنی مقدار داده ها است . در غالب موارد ی که قیمت یاارزش (وزن های) داده ها و ستاده ها مشخص نیست و یا داده ها و ستاده ها مقیاس های متفاوتی دارند از DEA بر ای تعیین میزان کار ایی استفاده می شود. در وزن های DEA اختصاص داده شده به هر یک از داده ها و ستاده ها از طر یق حل یک مدل برنامه ریزی خطی به دست می آید. DEA این وزن ها را طوری تعیین می کند که کار ایی واحد نسبت به سایر واحدها حداکثر شود.
چارنز و کوپر و رودز (1978 ) یک روش کاربرد ی را برا ی تعیین میزان کار ایی یک مجموعه از واحدهای تصمیم گیری که دارای داده و ستاده چندگانه بودند، ارائه کردند که به تحلیل پوششی داده ها DEA معروف است) (Charnes et al, 1978 این مدل که به نام معرفی کنندگان آن (CCR) نامگذاری شد فرض بازده به مقیاس ثابت روش سنجش کار ایی فارل را به حالت چند داده و چند ستاده تعمیم داد.
بنکر، چارنز و کوپر (1984) مفاهیم و مدل های DEA را توسعه دادند و مدل (BCC) رابرای تعیین میزان کارایی بدون فرض ثابت بودن بازده به مقیاس ارائه کردن 1984 Banker et al1984 ) ) چارنز و همکاران (1985) مدل جمعی را به عنوان یکی د یگر از مدل های DEA معرفی کرد ند که همزمان کاهش ورودی و افزا یش خروجیها را مد نظر قرار می دهد.
تحلیل پوششی داده ها با معرفی گروه مرجع یا الگو برای هریک از مشاهدات غیرکارا ، تحلیل منابع غیرکارای این واحدهای تصمیم گیری را ممکن می سازد .محدودیت در رتبه بندی واحدهای کارا حوزه ی دیگری از مباحث اندیشمندان در تحلیل پوششی داده ها را به خود اختصاص داده است که سه راهکار عمده ی ارائه شده برای رتبه بندی واحد های کارا با عناوین اندرسون و پیترسون، ماتریس کارایی متقاطع و مدل تحلیل سلسله مراتبی داده ها کاربرد بیشتری را داشته اند .
2-5-1- مدل اندرسون و پیترسون (A&P)پس از مشخص شدن واحدها ی کاراو ناکارا ، ا ین بار برا ی هر یک از واحد ها ی کارا مدل P&A را حل می کنیم با ا ین تفاوت که واحد کا را تنها در تابع هدف آمده و از بین محدود یت ها ی ساختاری ، محدود یت واحد کارا را حذف می کنیم (مهرگان ،1383، 73).
2-5-2- مدل ماتریس کارایی متقاطع (CEM)از جمله روشهایی است که می توان بر ای شناسایی عملکردهای خوب و رتبه بندی مؤثر واحده ای تصمیم گیرنده DMU ها از آن ا ستفاده کرد . روش کار ایی متقاطع عملکرد یک DMU را با توجه به وزن‎های بهینه سایر DMU ها مقایسه می کند که نتیجه ی این ارز یابی ها در ماتر یس کارایی متقاطع نشان داده می شود (مهرگان ،1383، 74).
2-5-3- مدل تحلیل سلسله مراتبی داده ها (DEA /AHP)با استفاده از نتایج به دست آمده از حل مدل های DEA می توان یک ماتر یس مقایسات زوجی تشکیل داد و با استفاده از روش رتبه بندی ( DEA /AHP) واحد های کارا را رتبه بندی کرد. ظهور مدل‎های بس یار گسترده و متنوع از زمان معرف ی مدل های CCR تا کنون و رشد سریع و مقبولیت گسترده ی این مدل ها در سطح سازمان ها، خود گواه روشنی از توانایی و قابلیت کاربرد بالا ی این روش در اندازه گیری کارا یی سازمان ها است ( مهرگان ،1383، 76).

2-6- پیشینه تحقیقبرای ارزیابی کارایی واحدهای بانکی با توجه به توانایی های روش DEA مطالعات فراوانی در سطح بانک ها و شعبات بانکی است که متأسفانه بیشتر این مطالعات در خارج از کشور بوده و به جز چند مورد استثنایی هیچ مطالعه جامعی در کشور انجام نشده است بیشترین کاربرد روش DEA در مطالعات داخلی در مورد نیروگاههای تولید برق و واحدهای دانشگاهی بوده و چند مطالعه دیگر نیز در مورد شرکتهای بیمه و واحدهای پرورش طیور انجام شده است که همین امر، لزوم توجه بیشتر در این زمینه را نشان می دهد. شرمن گلد(1985)، اولین مطالعه واحدهای بانکی به روش DEA را مورد 14 شعبه از بانکهای پس انداز آمریکا انجام دادند که به یک ابزار خوش آتیه برای محاسبه کارایی واحدهای بانکی به حساب آمد.نتایج تحقیق کارایی تولید به بنیانگر آن است که فقط 6 شعبه کارایی 100درجه داشته اند(یعنی 42درصد نمونه) و علل ناکارایی شعب دیگر ضعف مدیریت، اندازه شعبه، تعداد کارکنان و هزینه های عملیاتی بوده است.
2-6-1- پژوهشهای انجام شده خارجیفوکویاما و ماتوسک(2011)، در تحلیل سیستماتیک کاراییهای تخصصی، تکنیکی و هزینه سیستم بانکی ترکیه با روش سیستم بانکی دو مرحله ای تحت فرض بازده نسبت به مقیاس متغییر برای 25 بانک تجاری فعال در ترکیه از سال 1991-2007 پرداختند. روش تخمین بر پایه مدل شبکه ای دو مرحله ای که توسط فوکویاما و وبر در سال 2010 معرفی شده ، می باشد . طبق این مدل، در مرحله اول از تولید، بانکها نهادهها را برای تولید یک ستانده میانه مانند سپرده ها به کار می گیرند که این ستانده میانه نهاده ای می شود برای مرحله دوم و در نهایت ستانده نهایی تولید می گردد (Hirofumi et al, 2011,75) نتایج نشان داد تفاوت معناداری بین نتایج این دو مرحله وجود ندارد.
ایزیدرو و نارسیزو (2008)، در تحقیقی با عنوان "سودمندی اطلاعات حسابداری در ارزیابی کارایی فنی در شرکتهای تعاونی کشاورزی" در صدد جستجوی دو هدف برآمدند. نخست استفاده از تکنیک تحلیل پوششی داده ها به منظور ارزیابی کارآیی شرکتهای تعاونی کشاورزی بوده و هدف دوم بررسی قابلیت این تکنیک به عنوان مکمل تجزیه و تحلیل نسبت مالی و اقتصادی سنتی است. به منظور دستیابی به این اهداف، مطالعه موردی با استفاده از اطلاعات 274 شرکت تعاونی در طول سه سال مالی (2001-2003) صورت گرفته است. نتایج نشان میدهد که معیارهای کارایی بدست آمده از تکنیک DEA مکمل مناسب برای تجزیه و تحلیل اقتصادی شرکتهای تعاونی کشاورزی محسوب میشود.
بونین حسن و واچتل(2004)، برای دوره زمانی 2002-1994 بر مبنای اطلاعات 10 بانک از 6 کشور بلغارستان، جمهوری چک، کرواسی، مجارستان، لهستان و رومانی و با روش پارامتری آماری و با استفاده از تابع هزینه ترانسلوگ پژوهش خود را انجام داده اند. در تابع هزینه مورد تخمین هزینه کل متغییر وابسته، وامهای کل، سپرده های کل، دارایی های جاری کل و سرمایه گذاری جاری کل به عنوان ستانده مخارج غیر بهره ای به دارایی های ثابت کل و مخارج بهره ای به سپرده های کل به عنوان نماینده قیمت نهاده ها، هستند، نتایج مطالعه بیانگر این بود که میانگین کارایی بانک ها 78/0 است اشاره کرد.
آتاناسوپولوس(1998)، با مقیاسی گسترده و با استفاده از دو مدل متفاوت، کارایی هزینه و کارایی بازار 580 شعبه از بانکهای تجاری انگلستان ارزیابی شده است. در این تحقیق با تقسیم بندی شعب به طبقات مختلف از نظر ویژگیهای خاص خود جایگاه ویژه هر شعبه از لحاظ کارایی هزینه و کارایی بازار در بین گروه خود و سایر شعب مشخص شده است. متوسط کارایی هزینه و کارایی بازار شعب مورد بررسی به ترتیب برابر58/0 و 85/0 درصد بوده است. دلایل عدم کارایی به مواردی نظیر اندازه شعب، میزان رقابت موقعیت مکانی و اندازه حسابها نسبت داده شده است.
زینوزوسوتیرو(1997)، 144 شعبه بانک تجاری قبرس که حدود 45درصد از سپرده های محلی را به خود اختصاص داده است، مطالعه کردند. شعب مورد بررسی با توجه به موقعیت مکانی به سه دسته، شعب شهری(83شعبه)، شعب روستایی (41شعبه) و شعب توریستی(20شعبه) تقسیم وبا توجه به اندازه آنها به دسته های بزرگ، متوسط و کوچک طبقه بندی شدند. محققان با به کارگیری سه مدل متفاوت به ارزیابی کارایی کیفیت خدمات بانکی کارایی سودآوری و کارایی تولید واحدهای مورد بررسی پرداختند. نتایج این تحقیق بیانگر آن است که متوسط کارایی در شعب شهری، روستایی و توریستی به ترتیب برابر 4/92، 6/87 و 5/88 درصد می باشد.
دیتچ و ویواس (1996) ، برای دوره زمانی 1988 -1992 از اطلاعات 223 بانک فرانسه و 101 بانک اسپانیا با نگرش واسطه ای و روش پارامتری آماری با استفاده از تابع هزینه ترانسلوگ برای برآورد کارایی صنعت بانکداری فرانسه و اسپانیا استفاده کردند. در تابع هزینه مورد تخمین هزینه کل متغیر وابسته، وام ها به عنوان ستانده، سپرده ها و دارایی ها به عنوان نهاده، سرانه هزینه پرسنلی، تعداد شعب قیمت نهاده هستند، نتایج این مطالعاه بیانگر این بود که متوسط کارایی بانک های فرانسه 88/0 و بانک های اسپانیا 74/0 می باشند.
کاپاراکیس و میلر و نولاس (1994) ، برای سال 1986 و باتعداد مشاهدات بالغ بر 5548 که مربوط به بانک هایی از آمریکا می شده که مجموع دارایی های آنها بیش از 50 میلیون دلار بوده است. این پژوهش از نگرش واسطه ای، روش پارامتری آماری و با استفاده از تابع هزینه ترانسلوگ بود. در تابع هزینه مورد تخمین هزینه کل متغیر وابسته، سپرده های بهره دار، تعداد کارکنان، اموال و دارایی های ثابت، دستمزد متوسط سالانه و هزینه متوسط دارایی های ثابت و املاک نهاده و وام های خصوصی، وام های وثیقه ملک، وام های تجاری و صنعتی، دارایی ها و اوراق بهادار ستانده ها می باشند. نتایج این مطالعه نشان داد که متوسط ناکارایی بانک ها 17/0 است و ناکارایی با افزایش اندازه بانک ها کاهش می یابد.
عالی، گرابوسکی، پاسورکا و رنگان(1990) ، با استفاده از اطلاعات آماری سال 1986 مربوط به 322 بانک آمریکا و با نگرش واسطه ای و روش ناپارامتری، ناکارایی بانکها را مورد بررسی قرار دادند. نهادههای این مطالعه شامل تعداد پرسنل، ارزش داراییهای ثابت و کل سپرده های مشتریان و ستاندهها، وامهای ساختمانی، وامهای تجاری و صنعتی، وامهای مصرفی و سایر وامها و سپرده های دیداری می‎باشند. آنها نشان دادند که متوسط ناکارایی بانک ها 19/0 است و اختلاف با اهمیتی بین کارایی بانک های دارای شعبه و تک واحدی (بدون شعبه) وجود ندارد.
تاکنون مطالعات زیادی در خصوص کارایی صنعت بانکداری از جمله مطالعات انجام شده می‎توان به فریز و تاکی(2004)، برای دوره زمانی 2000-1993 با استفاده از دو روش ناپارامتری و پارامتری صورت گرفته است، برمبنای اطلاعات 289 بانک از 15 کشور اروپای شرقی و با روش پارامتری آماری و با استفاده از تابع هزینه ترانسلوگ پژوهش خود را انجام داده اند. در تابع هزینه مورد تخمین هزینه کل متغیر وابسته ، وام ها به عنوان ستانده ، سپرده ها به عنوان نهاده ، سرانه هزینه پرسنلی قیمت نهاده هستند، نتایج مطالعه بیانگر این بود که استونی، قزاقستان، لیتوانی، لتونی، اسلواکی و اسلونی کشورهای با میانگین کارایی بالا (86/0-75/0)، کرواسی، مجارستان و لهستان کشورهای با میانگین کارایی متوسط (68/0-62/0)و بلغارستان، مقدونیه، رومانی، روسیه، جمهوری چک و اکراین کشورهایبا میانگین کارایی پایین (59/0-42/0) می باشد.
نتایج بدست آمده از روشهای ناپارامتری و پارامتری با یکدیگر یکسان نمی باشد. در این زمینه مطالعاتی با استفاده از هر دو روش فوق و در نظر گرفتن تصریح یکسانی برای نهاده ها، قیمت نهاده ها و ستانده ها به مقایسه تطبیقی کارایی دو روش پرداخته اند. از آن جمله می توان به مطالعه فریر و لاول (1990)،در آمریکا سال 1984 بادر اختیار داشتن 575 نمونه مورد بررسی (تعداد بانک) با استفاده از دو روش پارامتری (هزینه / ترانسلوگ)و ناپارامتری(DEA) ونتایج آن کارایی 80% و74% را نشان داد و بیان کرد تفاوت معناداری میان نتایج وجود نداردوهچنین می توان از شلدن (1994)، با میزان کارایی56% و 39% و نیز رستی(1997)،با کارایی 81% و 90% باورتال (1998)، با میزان کارایی83%و 30% و بکالی (2004)، با میزان کارایی83 %و 85% اشاره کرد. نکته جالب توجه این است که نتایج بدست آمده از این روشها با یکدیگر بسیار متفاوت است؛ به طوری که برخی کارایی محاسبه شده در هر دو روش را یکسان دانسته و برخی معتقدند تفاوت معناداری میان نتایج وجود دارد. در این زمینه از جمله پژوهشهای انجام شده در ایران می‎توان به مطالعه سوری، گرشاسبی و عریانی در سال(1386)، تحت عنوان «مقایسهی تطبیقی کارایی بانکهای تجاری ایران با استفاده از دو روش DEA و SFA » اشاره کرد. نتایج این مطالعه نشان داد که تفاوت معناداری میان نتایج وجود دارد.
2-6-2- پژوهشهای انجام شده داخلینصیریان (1391)، کارایی و تعیین عوامل مؤثر بر آن در شعب پست بانک(تهران) در سال 1388مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور یکی از روشهای ناپارامتری تحت پوشش داده ها و یکی از روشهای ابتکاری تحت عنوان شبکه عصبی استفاده شده است. در این تحقیق از دو شبکه عصبی احتمالی و شبکه پرسپترون چند لایه استفاده شده و نتایج با نتایج حاصل از DEA مقایسه شده است. نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که هر دو شبکه کارایی شعبه ها را با تقریب خوبی تخمین می زند و شبکه عصبی احتمال به علت سرعت و دقت بیشتر نسبت به شبکه عصبی پرسپترون ارجح می باشد.
همچنین فقیه نصیری و همکاران (1389)، مقایسه کارایی دو روش ناپارامتری (DEA) وپارامتری (SFA) با استفاده از اطلاعات پست بانک ایران را ارزیابی نمودند. در این تحقیق برای 28 استان مستقل کارایی پست بانک ایران در دوره زمانی 1378-1384 مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین این دو روش در اندازه گیری کارایی پست بانک ایران وجود دارد. نتایج حاصل از مدل کارایی نشان میدهد که متوسط کارایی پست بانک در دوره مورد بررسی 55% است. علاوه براین نتایج مدل شناسایی عوامل موثر بر کارایی نشان داد که کارایی سرپرستیها با اندازه پست بانک، تعداد پرسنل و تعداد شعب رابطه منفی و با درآمد کل پست بانک و زمان رابطه مثبت دارد.
حسینی و همکاران (1388)، نیز با بررسی کارایی و عوامل مؤثر بر آن برای 28 استان (سرپرستی) مستقل پست بانک ایران در دوره زمانی 1378-1384 با استفاده از روش پارامتری آماری SFA و فرم خطی لگاریتمی تابع هزینه مرزی تصادفی برآورد شده است. نتایج این مطالعه براساس مدل برآورد کارایی نشان می دهد که کارایی پست بانک ایران 60 % است، همچنین استان تهران کمترین کارایی و استان چهارمحال بختیاری بیشترین کارایی را داشتند، در حالی که در نتایج مدل برآورد عوامل مؤثر بر کارایی سرپرستی ها، با اندازه پست بانک (دارایی کل)، تعداد پرسنل، تعداد شعب و زمان رابطه منفی و با درآمد کل پست بانک رابطه مثبت داشت.
از طرفی دادگر و نیکی نعمت (1386)، در کاربرد مدل DEA در ارزیابی کارایی واحدهای اقتصادی، به بررسی کارایی 38 سرپرستی بانک تجارت در کل کشور طی دوره زمانی (1380-1382) پرداختهاند. فرضیه اصلی این پژوهش این است که وضعیت نهادهها و ستاندههای سرپرستیهای بانک تجارت بهینه نیست و با اصلاح عوامل، کارایی آنها قابل افزایش است. در این تحقیق کارایی 38 سرپرستی بانک تجارت در کل کشور با استفاده از دو مدل CCR و BCCمحاسبه و رتبه بندی واحدهای کارا شده است. نتایج نشان میدهد که سرپرستیهای قم، زنجان، آذربایجان غربی و شرقی ناکارا میباشند. میانگین کارایی سه سال به ترتیب 7/79، 79، 2/47 درصد است.
همچنین سوری در سال 1384 برای دوره زمانی 1374-1381 و بر اساس اطلاعات مربوط به 10 بانک کشور (6 بانک تجاری و 4 بانک تخصصی) و روش پارامتری آماری و با استفاده از تابع هزینه ترانسلوگ مطالعه خود را انجام داده است. در تابع هزینه مورد تخمین هزینه کل متغیر وابسته، میزان تسهیلات اعطایی به عنوان ستانده، حجم سپرده بانکی و تعداد شعب نهاده ها، سرانه هزینه پرسنلی و نسبت هزینه اداری به سطح سپرده گذاری به عنوان قیمت نهاده ها و زمان بیانگر تغییرات تکنیکی است. نتایج این مطالعه نشان داد که کارایی صنعت بانکداری ایران 76/87% و کارایی بانک های تجاری و تخصصی به ترتیب 58/87% و 95/87% است و بانک ملت در بین بانک های تجاری و بانک توسعه صادرات در بین بانک های تخصصی از بیشترین کارایی برخوردار هستند و با کاهش اندازه بانک و افزایش تعداد شعب کارایی افزایش می یابد.
حقیقت و همکار (1383)، نیز در مطالعهای با عنوان بررسی کارایی سیستم بانکی با کاربرد DEA (مطالعه موردی بانک کشاورزی) بیان میدارند که میانگین کارایی فنی شعب بانک کشاورزی در منطقه 4 تحت شرایط بازده ثابت و متغییر نسبت به مقیاس به ترتیب برابر81/0 و 94/0 درصد و میانگین کارایی نیز 86/0 بوده است.
کریمی در سال 1381 برای سال های 1377- 1379 اطلاعات مربوط به 17 شعبه از شعب، بانک های کشاورزی استان همدان را با نگرش واسطه ای و روش پارامتری آماری و با استفاده از تابع هزینه ترانسلوگ مورد بررسی قرار داده است. در این پژوهش نهاده ها شامل، سرانه هزینه پرسنلی شعب، نرخ سود پر داخلی به انواع سپرده ها، متوسط هزینه های استهلاک دارایی های ثابت شعب و نسبت هزینه های اداری به حجم تسهیلات اعطایی است و ستانده بانک، حجم تسهیلات اعطایی غیر تکلیفی می باشد. نتایج این پژوهش، متوسط ناکارایی شعب را 25/0 نشان داد و ناکارایی، رابطه مثبتی با اندازه شعب و رابطه منفی با تحصیلات کارکنان شعب و درجه مکانیزاسیون شعب ( تعداد رایانه موجود در شعب) دارد.
نفر در سال 1380 برای دوره زمانی 1376-1367 اطلاعات مربوط به بانک کشور (6 بانک تجاری و 3 بانک تخصصی) را با نگرش واسطه ای و روش پارامتری آماری و با استفاده از تابع هزینه کاب-داگلاس برای محاسبه کارایی نیروی کار صنعت بانکداری ایران مورد استفاده قرار داده است. نهاده های بانک شامل، نیروی کار، اجاره به شرط تملیک، فروش اقساطی، مشارکت مدنی، جعاله، معاملات سلف، سرمایه دفتری، سپرده های قرض الحسنه جاری و پس انداز، سپرده های کوتاه مدت و بلند مدت و متغیر زمانی است و تسهیلات اعطایی(معاملات عقود + معاملات قدیم + سرمایه گذاری مستقیم + مشارکت حقوقی) ستانده بانک می باشند. نتایج این مطالعات نشان داد که متوسط ناکارایی نیروی کار 25/0 است و صنعت بانکداری در ایران قابلیت افزایش خدمات بانکی با همین تعداد نیروی کار را دارد .

centercenter00
فصل سوم
روش اجرای تحقیق
26242434070350 مواد و روشها
3-1- روش اجرای تحقیقضرورت رشد و توسعه و حل مشکلات اقتصادی، انسان را با حقیقتی به نام کمیابی مواجه ساخته است. بدون شک هدف از رشد و توسعه اقتصادی در جامعه بشری، افزایش رفاه مردم است. یکی از عوامل تعیین کننده میزان رفاه جوامع، میزان برخورداری افراد از امکانات موجود در جامعه (کالاها و خدمات) می‎باشد. این میزان را به اصلاح اقتصادی سطح زندگی می نامند. بدون افزایش کارایی و بهره وری، هیچ اقتصادی نمی تواند انتظار اعتلای سطح زندگی مردم خود را داشته باشد. سطح زندگی بالای مردم کشورهای صنعتی، اساساً ناشی از بهبود بهره وری در این جوامع و اقتصاد کارآی آنها می باشد. به اقتصادی کارآ گفته می شود که از منابع خود آنقدر کالا و خدمات تولید کند که در شرایط موجود، تولید بیش از آن سطح ممکن نباشد و این حاکی از وضعیت تولید با حداقل هزینه نیز می باشد. آگاهی نسبت به میزان کارایی و بهره وری و چگونگی روند تغییرات آن ها در طی زمان در تحقق اهداف رشد اقتصادی و تأمین رفاه جامعه کمک شایان توجهی خواهد کرد.
در این فصل در نظر داریم مهمترین معیار ارزیابی عملکرد بنگاه را معرفی کنیم که با استفاده از عوامل مختلف تولید، به امر تولید کالاها و خدمات اشتغال دارند. به عنوان مثال یک کارگاه تولیدی لباس را در نظر بگیرید که با استفاده از سرمایه، مواد اولیه و نیروی کار (عوامل تولید)، پیراهن (محصول) تولید می‎نماید. عملکرد این بنگاه تولیدی می تواند با روش های متعددی مورد ارزیابی قرار گیرد. یکی از رایج‎ترین روش های ارزیابی نحوه تولید و میزان اتلاف منابع در واحدها و مؤسسات، کارایی می باشد که به کمک روش های جدید قابل اندازه گیری می باشد. با اندازه گیری می توان از میزان کارایی کلیه بنگاه ها، از بنگاه های تولید کننده کالا تا شرکت های خدماتی (شبیه رستوران ها و شرکت های حمل ونقل) آگاه شد. همچنین این روش برای یررسی عملکرد شعبه های یک بانک و یا فروشگاه زنجیره ای و یا بنگاه های غیر انتفاعی (مدارس و بیمارستان ها) قابل استفاده خواهد بود.
این مثال ها در سطح خرد ارائه شد، البته این روش ها برای محاسبه کارایی در سطوح کلان هم مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال می توان عملکرد یک صنعت را در طول زمان و یا در حوزه های مختلف جغرافیایی (شهر، استان، کشور و یا در کل جهان )، بررسی و با گذشته مقایسه کرد و واحدهای کارا و ناکارا را شناسایی کرد و علل افزایش یا کاهش کارایی را مورد مطالعه قرار داد و تمهیدات لازم برای افزایش کارایی را اندیشید (عین علیان، 1387، 64).
در این فصل به بیان مفهوم کارایی و مقایسه آن با بهره وری و اثربخشی، توضیح انواع کارایی و همچنین سنجش کارایی از روش های ناپارامتری و بیان می شود. در روش های ناپارامتری به روش فارل و روش تحلیل فراگیر داده ها (DEA) و مدل پنجره ای و سلسله مراتبی برای سنجش کارایی خواهیم پرداخت.
معرفی انواع روشهای اندازه گیری عملی کارایی از سوی فارل ١٩۵٧صورت گرفته است. وی پیشنهاد کرد که برای اندازه گیری کارایی یک بنگاه، باید عملکرد آن با عملکرد بهترین بنگاههای موجود در آن صنعت مقایسه شود. طبق شکل (3-1) فارل سه نوع کارایی برای بنگاه مطرح کرد. وی نظر خود را با مثال ساده ای از بنگاهی که با استفاده از دو عامل تولید X1 و X2 به تولید یک ستاندهY با فرض بازده به مقیاس ثابت (که در ادامه بحث خواهد شد) و بر مبنای حداقل نهاده می پردازد، بیان کرد. در زیر هر یک از انواع کارایی مورد بررسی قرار می گیرند:

نمودار (3-1) انواع کارایی از دیدگاه فارلکارایی فنی: کارایی فنی منعکس کننده ی توانایی بنگاه در کسب حداکثر محصول از مقدار معین نهادهها و یا استفاده از حداقل نهاده‎ها برای دستیابی به میزان معین ستانده است کارایی فنی معادل TE =ON/OS خواهد بود.
کارایی تخصیصی: توانایی بنگاه برای استفاده از ترکیب بهینه ی عوامل تولید با توجه به قیمت آنها. چنان چه قیمت عوامل تولید با خط هزینه یکسانA A نشان داده شود، آنگاه کارایی بنگاه S عبارت است از:
ALE = OM/ON
کارایی اقتصادی: از حاصل ضرب دو کارایی فنی و کارایی تخصیصی به دست می آید .حداکثر کارایی اقتصادی جایی محقق می شود که منحنی q بر خط هزینه یکسان مماس شود. مقدار کارایی اقتصادی از رابطه زیر به دست می آید.
ECE= TE× ALE
3-2- کارایی مفهومی پویاگفته می شود که کارایی مفهومی پویاست. براین اساس در هر واحد زمان برخی بنگاه ها دارای کارایی بیشتر و برخی دارای کارایی کمتر هستند به طوریکه این رتبه بندی در طول زمان تغییر می کند. در تشریح این مفهوم بیان می شود که کارایی به عنوان مفهومی پویا بیانگر سرعت تعدیلات خواهد بود و فقط در یک نقطه قابل اندازه گیری نیست، بلکه در طول یک دوره زمانی باید آن را مد نظر قرار داد و آنگاه ثبات کارایی را تخمین زد.
3-3- کارایی مفهومی نسبیگروهی معتقدند کارایی مفهومی نسبی است. بدین معنا که کارایی یک بنگاه در مقایسه با بنگاهی دیگر که عملکرد بهتری دارد بررسی می شود و بررسی کارایی برای یک بنگاه منفرد درست نیست. در صنعتی که درجه همگنی بنگاه ها کم باشد مفهوم نسبی کارایی واضح تر می نماید. از طرفی در صنعتی با درجه همگنی بالا تفاوت کارایی بنگاه ها را تنها می توان با اختلال ناشی از پدیده های تصادفی خارج از کنترل بنگاه ها مانند تغییرات آب و هوا توضیح داد. روش معمول اندازه گیری کارایی تعریف حد استاندارد عملکرد برای واحدهای اقتصادی قابل مقایسه است. این حد می تواند بهترین عملکرد واقعی صنعت یا بهترین عملکرد بالقوه نظری باشد.
اما کارایی در بیشتر مطالعات و پژوهشهای تجربی مفهومی ایستا دارد. بدین ترتیب که تصویری لحظه ای از آن صنعت در نظر گرفته می شود و آن تصویر به عنوان وضعیتی از کارایی صنعت لحاظ می‌گردد ( Farrell, 1957, 30).
3-4- کارایی در مقایسه با بهره وری و اثربخشیدر امر تولید، همواره بشر به دنبال روش هایی بوده است که با حداقل استفاده از منابع فیزیکی، انسانی و مالی حداکثر بازده را بدست آورد و در این رابطه مفاهیمی مانند کارایی، بهره وری و اثربخشی در ادبیات مدیریت و سایر علوم کم و بیش، بکار گرفته شده است. این مفاهیم همگی به دنبال بهره برداری مطلوب منابع در راستای اهداف مؤسسه می باشند و اگر چه تعاریف آنها مختلف می باشند لیکن گاه به اشتباه در بعضی کتب و مقالات جایگزین یکدیگر شده اند. شاید به طور رسمی و جدی نخستین بار لغت بهره وری در پروژه - ریسرچای توسط فردی به نام کوئیزنی در سال 1766 میلادی ارائه شد و بعد از گذشت بیش از یک قرن در سال 1883، فردی به نام لیتر بهره وری را به صورت، قدرت و توانایی تولید کردن تعریف کرد.
از اوایل قرن بیستم، این واژه مفهوم دقیقتری یافت و به معنای رابطه ای بین ستاده (محصول) و عوامل بکار رفته برای تولید آن محصول معرفی شد، که البته این تعریف توسط فردی به نام ارلی در سال 1900 ارائه گردید. در سال 1950 سازمان همکاری و توسعه اقتصادی OECD تعریف کاملتری از بهره‎وری را بدین صورت ارائه کرد که در واقع بهره وری، تولید متوسط یک عامل تولیدی است (امامی، 1375،25).
بهره وری را طبق تعریف های ارائه شده، نسبت ستاده (محصول) به نهاده گویند. بهره وری مقدار تولید شده یا ستاده نیست، بلکه معیاری است که نحوه ترکیب و بکارگیری منابع مصرفی با یکدیگر برای دستیابی به یک نتیجه مورد انتظار خاص و یا تعادل بین تمام عوامل تولید به نحوی که بیشترین نتایج با کمترین تلاش حاصل شود، را بیان می کند. بهره وری به صورت نسبت ستاده به نهاده است و نهاده های زیادی را می تواند شامل شود. این متغییرهای متعدد و مؤثر در هر کدام از این نسبت ها می توانند متضمن کیفیت، گستردگی عملیات، میزان حجم مصرف، موجودی و ظرفیت تولید تجهیزات سرمایه ای، سطح مهارت نیروی کار و ... باشد. اما کارایی انجام بهتر آنچه صورت گرفته می باشد، یعنی تمرکز بر هزینه ها می باشد و دنبال راهکارهایی برای کاهش اتلاف منابع است. کارایی سعی در ارتقای بنگاه ها، ادارات، مؤسسات و بطور کلی واحدهای تصمیم ساز دارد و بهره وری به مقایسه کارایی یک بنگاه (سازمان) طی دو زمان متفاوت و یا مقایسه کارایی دو بنگاه (سازمان) نسبت به یکدیگر در یک زمان می باشد و به عبارت دیگر، بهره وری مقایسه کارایی است و افزایش بهره وری به عوامل تولید وابسته است(ابطحی و همکار، 1375،9).
اثر بخشی دنبال بهینه کردن می باشد و به فرصت های ایجاد درآمد، از طریق تغییرات خصوصیات اقتصادی محصولات موجود می نگرد. اثربخشی دنبال این نیست که کار را چگونه انجام بدهد، بلکه تعیین کردن محصولاتی است که بهترین نتایج اقتصادی را دارند و یا قادر به نتایج اقتصادی فوق العاده تری هستند اگر چه ممکن است مؤسسه ای کالا و خدمات را بطور کارا تولید کند، اما ممکن است اثربخش نباشد و همچنین کارآمدترین مؤسسه می تواند به بقا خود ادامه دهد حتی اگر اثربخش نباشد. بنیاد و اساس موفقیت، اثربخشی است. اثربخشی از درجه و میزان نیل به اهداف تعیین شده به دست می آید و نشان می دهد که تا چه میزان از تلاش های انجام شده، نتایج مورد نظر حاصل شده است. در واقع اثربخشی مرتبط با عملکرد و فراهم آمدن رضایت انسان از تلاش های انجام شده است و کارایی مرتبط با بهره برداری صحیح از منابع است. بهره وری ترکیبی از کارایی و اثربخشی است و هر دو معقوله را در بر دارد.
بر این اساس، مفهوم بهره وری سنجش و ارزیابی بازده و نتایج فعالیت های یک سازمان نسبت به حجم منابع مصروفه را در پی خواهد داشت.
اثربخشی + کارایی = بهره وری
اثربخشی = اجرای کارهای درست
کارایی = اجرای درست کارها
در مباحث تولید در سطح اقتصاد خرد یک بنگاه را در نظر بگیرید، بنگاه در صدد این است که نهاده‎هایش (سرمایه، نیروی انسانی، سوخت و ...) را به محصول تبدیل کند، بررسی عملکرد بنگاه راه های مختلفی دارد که یک معیار مرسوم بهره وری، یعنی نسبت محصول به نهاده است که هرچه این نسبت بزرگتر باشد، بیانگر بهره وری بالاتر بنگاه است. این یک معیار نسبی است، به عنوان مثال در بهره وری، عملکرد دو بنگاه را در یک سال و یا عملکرد یک بنگاه را در دو زمان (دو سال) مورد بررسی قرار می‎دهیم. در زمانی که یک محصول و یک نهاده وجود داشته باشد، محاسبه نسبت بهره وری کار آسانی است، اما اگر چند نهاده و چند محصول داشته باشیم، می باید از شاخص بهره وری کل عوامل استفاده کنیم. همچنین نسبت های سنتی شاخص بهره وری همچون بهره وری نیروی کار، بهره وری سوخت در نیروگاه ها، بهره‎وری در زمین کشاورزی مطرح هستند که به عنوان معیار جزیی بهره وری شناخته شده اند و چون فقط یک نهاده را در نظر می گیرند، از توانایی بالایی برخوردار نیستند (عین علیان، 1387،67).
برای روشن ساختن تفاوت بین کارایی و بهره وری، یک فرایند ساده با یک عامل تولید (x) و یک محصول تولیدی (y) را در نظر می گیریم. در نمودار (3-2)، منحنی of نشان دهنده تابع تولید مرزی می‎باشد که نشان دهنده ارتباط میان محصول و عامل تولید است. این تابع مرزی، حداکثر تولید قابل حصول از سطوح مختلف عامل تولید را در تکنولوژی معین نشان می دهد. (عین علیان، 1387، 70)

1736090125730نمودار (3-2) تابع تولید مرزی و کارایی فنی00نمودار (3-2) تابع تولید مرزی و کارایی فنی
بنگاه هایی که بر روی این تابع تولید مرزی قرار دارند کارا (فنی) می باشند، یعنی این که این بنگاه‎ها با استفاده از نهاده های موجود بیشترین محصول را تولید کرده اند ولی بنگاه هایی که در زیر این تابع قرار دارند، با عدم کارایی مواجه می باشند. در این نمودار، A نشان دهنده نقطه غیر کارا ولی B و C معرف نقاط کارا هستند. بنگاهی که در نقطه A فعالیت می کند با مشکل عدم کارایی مواجه می باشد، چون با تکنولوژی موجود، می تواند تولید خود را بدون نیاز به افزایش عامل تولید، تا سطح B افزایش دهد. با استفاده از نمودار (3-2) می توان مجموعه تولید قابل دسترس را نیز مشخص کرد، که شامل تمام نقاط روی منحنی تابع مرزی (of) و زیر آن تا محور افقی می باشند. نقاط روی تابع مرزی، مجموعه ای از نقاط کارا را نمایندگی می کنند.
برای توضیح اختلاف بین کارایی و بهره وری از شکل (3-3) استفاده می کنیم. در این شکل، تمام نقاط روی منحنی of به مبدأ مختصات، برابر y/x یا همان نسبت ستاده به نهاده و به عبارتی بهره وری است.
حرکت از A به B نشانگر، حرکت از یک نقطه ناکارا به یک نقطه کاراست. حرکت از نقطه B به نقطه C حرکت از یک نقطه کارا به یک نقطه کارای دیگر است، با این نکته، که در نقطه C، بهره وری شیب خط واصل از منحنی of به مبدأ مختصات (بهره وری) بالاتر است، که همراه با صرفه جویی مقیاس می‎باشد.
پس نتیجه می گیریم که بنگاهی ممکن است به لحاظ فنی کارا باشد B، ولی ممکن است بتواند با استفاده از صرفه جویی های ناشی از مقیاس، بهره وری خود را بهبود بخشدC.

126365070485نمودار (3-3) بهره وری، کارایی فنی و مقیاس اقتصادی00نمودار (3-3) بهره وری، کارایی فنی و مقیاس اقتصادی
3-5- توصیف انواع کارایی به روش فارلمعرفی انواع کارایی از طریق عملی، براساس روش فارل (1957) صورت می گیرد. فارل برای توضیح کارایی فرض می کند که بازدهی ثابت نسبت به مقیاس(CRS) وجود دارد و از منحنی تولید یکسان کمک می گیرد. بنابراین ضمن بیان روش فارل به انواع بازدهی نسبت به مقیاس و تعریف منحنی تولید یکسان و خصوصیات آن می پردازیم سپس انواع کارایی توضیح داده می شود.
فارل ایده اش را با بهره گیری از یک مثال ساده برای بنگاه هایی که تنها از دو عامل تولید (x1,x2) برای تولید یک محصول (Y)، استفاده می کنند ارائه کرد، البته با فرض اینکه بازدهی ثابت نسبت به مقیاس (CRS) وجود دارد.
در ادبیات اقتصادی سه مفهوم بازده ثابت، صعودی و نزولی نسبت به مقیاس تولید مورد بحث قرار می گیرد.
بازدهی ثابت نسبت به مقیاس (CRS) F(ax1,ax2)= aF(x1,x2)
بازدهی صعودی نسبت به مقیاس (IRS) F(ax1,ax2)> aF(x1,x2)
بازدهی نزولی نسبت به مقیاس (DRS) F(ax1,ax2)< aF(x1,x2)
بازدهی ثابت نسبت به مقیاس تولید (CRS) هنگامی رخ می دهد که افزایشی متناسب در تمامی عوامل تولید، منجر به افزایش در مقدار تولید به همان تناسب شود.
در این جا به تعریف منحنی های تولید یکسان و بیان خصوصیات آن می پردازیم.
منحنی های تولید یکسان یا منحنی هم مقداری تولید، ترکیب های مختلف از نهاده های x1 و x2 را برای تولید مقدار مشخصی از محصول (y=y0) نشان می دهد شیب منحنی تولید یکسان به لحاظ جبری مشتق تابع تولید با در نظر گرفتن) =y0 (y است.
2239645971550039503359715500Y=F(x1,x2) 0= Fَ1dx1+ Fَ2dx2MRTS= dx2dx1 =- F1F2F 1ََََ و F2، تولید نهایی عامل تولید 1X و عامل تولید 2X هستند.
منحنی های هم مقداری تولید دارای خصوصیات زیر می باشند.
الف) در مرحله کارایی تولید (مرحله دوم) دارای شیب منفی می باشند.
ب)یکدیگر را قطع نمی نمایند.
ج) نسبت به مبداً مختصات محدب می باشند.
1) وجود شیب منفی در مرحله دوم تولید (تولید کارا). طبق مباحث تئوریک، تولید کننده هیچگاه نباید در مرحله اول و سوم تولید فعالیت کند و منطقی است که در مرحله دوم تولید فعال باشد.
طبق نمودار (3-4) دامنه ًAA مرحله سوم برای نهاده X2 و دامنه BBَ مرحله سوم برای نهاده1 X می باشد و تولید کننده عقلایی در این دو دامنه فعالیت نمی کند زیرا به رغم افزایش هر دو نهاده، تولید افزایش نمی یابد و در این دو دامنه تولید نهایی منفی است. همچنین شیب منفی تابع تولید یکسان به نرخ نهایی جانشینی فنی (MRTS) بستگی دارد، که نرخ جانشینی نهاده1 X با نهاده X2 در حالی که محصول ثابت نگاه داشته شده است را انعکاس می دهد.
2) منحنی های هم مقداری تولید یکدیگر را قطع نمی کنند. زیرا اگر دو منحنی همدیگر را قطع کنند.

598170102870نمودار (3-4) نمایش تراکم عوامل تولید با استفاده از منحنی هم مقداری تولید00نمودار (3-4) نمایش تراکم عوامل تولید با استفاده از منحنی هم مقداری تولید
از طرفی دیگر طبق نمودار ( 3-5) با تعریف ارائه شده در مورد منحنی های هم مقدار تولید تناقض دارد چرا که، نشان می دهد که ترکیب واحدی از نهاده ها (X1,X2) دو سطح متفاوت تولید را ارائه می دهد. یا به عبارتی اگر دو منحنی هم مقداری تولید یکدیگر را قطع کنند، بدین معنی است که یک ترکیب به خصوص از عوامل تولید در شرایط کارا، می تواند دو سطح متفاوت محصول را تولید کند.
3) ویژگی سوم منحنی های هم مقدار تولید این است که این منحنی نسبت به مبدأ مختصات محدب است و این نتیجه بازدهی نزولی در مرحله دوم است، زیرا حرکت روی منحنی هم مقداری تولید و جانشین کردن X1 به جای X2 باعث کاهش MRTS می شود (فرگوسن، 1370، 170).

94234089535نمودار (3-5) منحنی های هم مقداری تولید یکدیگر را قطع نمی کنند.00نمودار (3-5) منحنی های هم مقداری تولید یکدیگر را قطع نمی کنند.
طبق مثال فارل در شکل (3-6) منحنی هم مقداری تولید بنگاه های کاملاً کارا مکان هندسی کاراترین ترکیبات مختلف از عوامل تولید در سطح معینی از تولید است.

1604645128270نمودار (3-6) توصیف انواع کارایی به روش فارل00نمودار (3-6) توصیف انواع کارایی به روش فارل
اگر نقطه P نمایانگر تولید یکی از بنگاه ها باشد، کارایی فنی این بنگاه به صورت زیر تعریف می شود:
کارایی فنی = OROPبه طور کلی کارایی فنی توانایی یک بنگاه را در بدست آوردن حداکثر محصول از مقدار معینی نهاده نشان می دهد. در نقطه P، نسبت نهاده ها به محصول، بالاتر از نقطه R است، لذا نسبت OR به OP می تواند بیانگر کارایی باشد.
کارایی فنی مفهومی نسبی است زیرا مقایسه بین بنگاه ها در نوع و نحوه استفاده از تکنولوژی است، لذا بنگاهی دارای کارایی فنی بالاتر است که بتواند با مجموعه داده های مفروض و ثابت (یعنی تکنولوژی و بکارگیری عامل کار و سرمایه که قبلاً تعیین شده است) محصول بیشتری را نسبت به سایر بنگاه ها تولید کند. از طرف دیگر بنگاهی ممکن است در مقایسه با استاندارد یک منطقه یا کشور دارای کارایی فنی بالا باشد ولی در مقایسه با استاندارد جهانی و یا استاندارد کشور دیگر کارآمد نباشد. یک تولید کننده به لحاظ فنی کاملاً کاراست اگر تولید او بر روی منحنی هم مقداری تولید (AÁ) انجام شود این امر توانایی بنگاه را برای بدست آوردن حداکثر محصول از مجموعه عوامل تولید مشخص را منعکس می کند. اگر تولید بنگاه در سمت راست منحنی AÁ انجام شود، این بنگاه با عدم کارایی مواجه خواهد بود. عدم کارایی تمام مواردی است که باعث می شود عملکرد واقعی بنگاه در سطحی کمتر از مقدار قابل حصول (با توجه به عوامل تولید مشخص) باشد. بر این اساس عدم کارایی مدیریتی نیز یکی از اجزای عدم کارایی فارل می باشد همچنین عدم کارایی با آنچه که بعضی از اقتصاددانان اتلاف منابع نامیده اند، مطابقت دارد. اتلاف منابع بدین معناست که تولید مورد نظر می توانست با هزینه های کمتر از آنچه که صورت گرفته، حاصل شود. در یک بنگاه کاملاً کارا OP=OR است، به عبارتی کارایی فنی مساوی یک خواهد بود، هرچه فاصله بین OR وOP افزایش یابد، کارایی فنی به سمت صفر میل می کند (عدم کارایی افزایش می یابد). بنابراین امکان بالقوه برای بهبود و افزایش کارایی هر بنگاه که با کارایی کمتر از یک مواجه باشد، وجود خواهد داشت. همچنین فارل با در نظر گرفتن قیمت عوامل تولید، تعریف کارایی تخصیصی را ارائه کرد.
کارایی تخصیصی مفهومی است که به تخصیص بهینه عوامل تولید با توجه به قیمت آنها مربوط است و علت تغییر ترکیب استفاده از عوامل تولید به تغییر قیمت عوامل تولید برمی گردد تا از این طریق هزینه تولید حداقل شود و یا سود بنگاه حداکثر شود.
در شکل (3-7) قیمت عوامل تولید بوسیله خط هزینه یکسان (BB́) نشان داده شده است.
کارایی تخصیصی (کارایی قیمت) بنگاهی که در P تولید می کند به صورت زیر تعریف می شود:
کارایی تخصیصی=OSORکارایی تخصیصی توانایی یک بنگاه در استفاده از نهاده ها با نسبت های بهینه با توجه به قیمت های عوامل تولید را نشان می دهد . در اندازه گیری کارایی بر مبنای حداکثر سازی محصول، کارایی تخصیصی توضیح داده می شود. یک بنگاه کاملاً کارا از نظر فنی، ترکیبات مختلفی از عوامل تولید را برای سطح معینی از تولید می تواند داشته باشد که آن ترکیبات دارای کارایی فنی یکسان هستند اما هزینه تولید آنها متفاوت است.تفاوت های موجود ناشی از قیمت عوامل تولید می باشد. همچنین از حاصل ضرب کارایی فنی و کارایی تخصیصی می توان کارایی اقتصادی را بر حسب تعریف فارل بدست آورد (امامی، 1379،38).
کارایی اقتصادی= OSOPکارایی اقتصادی= کارایی فنی × کارایی تخصیصی
OSOP = OROP × OSORافزایش کارایی را می توان با حداقل سازی میزان استفاده از عوامل تولید در سطح معینی از محصول و یا با حداکثر سازی محصول در سطح معینی از عوامل تولید، بدست آورد که در ادامه شرح داده می شود.
3-6- روش های اندازه گیری کاراییبه طور کلی کارایی یک بنگاه به دو روش پارامتری و ناپارامتری اندازه گیری می شود.
3-6-1- روشهای پارامتریدر روش های پارامتری که بیشتر بر پایه اصول اقتصادسنجی است و در اقتصاد مورد استفاده قرار می‎گیرد، ابتدا یک فرم تابع (معمولا تابع تولید کاب-داگلاس) برای تولید در نظر گرفته می شود. لازم به ذکر است که در روش های پارامتری علاوه بر محدودیت انتخاب تابع تولید، با محدودیت های دیگری نیز روبه رو هستیم:
اول اینکه واحدها باید فقط یک محصول تولیدی داشته باشند، و این در حالی است که ممکن است واحدهای تحت ارزیابی چند محصولی باشند.
دوم اینکه استفاده از روش کمترین مربعات برای برآورد پارامترهای تابع تولید بیان کاملی از نقاط ممکن تولید نمی باشد، زیرا تابع تولید بیشترین تولید ممکن به ازای هر ورودی است، در حالی که تابع محاسبه شده از این روش بیشترین تولید ممکن را در هر ورودی به دست نمی دهد. اولین مدل تخمین به روش پارامتری ، در سال 1977 توسط ایگنر، لاول و اشمیت و همچنین میوزن وان دن بروک ارائه شد. روش های پارامتری به دو گروه کلی، قطعی، و تصادفی تقسیم می شوند.

pro12

2-12-2-1- فشرده سازی عکس32
2-12-2-2- روش های رمز کردن عکس33
2-12-2-3- درج بیت کمترین ارزش 33
2-12-2-4- پوشش و فیلتر35
2-12-2-5- الگوریتم ها و تبدیلات35
2-12-3- استگانوگرافی در صدا36
2-12-3-1- محیط های صدا37
-12-3-2- ذخیره صدا37
2-12-3-3- وسایل پخش37
2-12-3-4- روش های مخفی کردن اطلاعات در صدا38
2-12-3-5- مخفی کردن اطلاعات در Echo39
2-11- ابزارهای پنهان نگاری و بازیابی40
2-12- استفاده از خط فرمان و ادغام فایل زیپ با گیف41
2-15-کاربردهای استگانوگرافی42
2-13- تبدیل فوریه44
2-14- تبدیل موجک45
2-15- تبدیل موجک گسسته (DWT)45
2-16- تجزیه مقدار منفرد48
2-17- مقدار منفرد چیست؟49
2-18- تعریف تجزیه مقدار منفرد49
2-18- مثالی از SVD51
2-19- خواص SVD در پردازش تصاویر دیجیتال51
2-20- پنهان نگاری دیجیتالی با استفاده از تجزیه مقدار منفرد53
2-20-1- الگوریتمهای مبتنی بر SVD خالص53
2-20-1-1- الگوریتم های مبتنی بر غیر بلوک54
2-20-1-2- الگوریتم های مبتنی بر بلوک55
2-20-2- SVD و الگوریتم های مبتنی بر دامنه تبدیل55
2-20-2-1- الگوریتم مبتنی بر SVD و DCT56
2-20-2-2- الگوریتم مبتنی بر SVD و DWT56
2-20-2-3- الگوریتم مبتنی بر SVD و FHT57
2-20-2-4- الگوریتم مبتنی بر SVD و Zernike57
فصل سوم: روش تحقیق
3-1- پنهان نگاری دیجیتالی59
3-2- پیشینه تحقیق61
3-3- روش های پنهان نگاری مبتنی بر SVD63
3-4- نهان نگاری مبتنی بر SVDچندگانه در حوزه موجک... (زارعی، 2014)63
3-4-1- الگوریتم جاسازی تصویر نهان نگاری63
3-4-2- الگوریتم استخراج تصویر نهان نگاری65
3-5- روش پیشنهادی پنهان نگاری مبتنی بر DWT-SVD67
3-5-1- الگوریتم جاسازی پنهان نگاری68
3-5-2- الگوریتم استخراج پنهان نگاری70

فصل چهارم: محاسبات و یافته های تحقیق
4-1- پیاده سازی الگوریتم72
4-1-1- ابزار مورد استفاده برای آزمایش و پارامترهای اندازه گیری72
4-2- نتایج پیاده سازی74
4-3- مقایسه با سایر روش های پنهان نگاری78
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
نتیجه گیری و پیشنهادات74
منابع و مآخذ84
پیوست (الف) کدهای پیاده سازی شده به زبان متلب89
Abstract92
فهرست جداول
جدول 2-1 مقایسه پنهان نگاری، نهان نگاری و رمزنگاری22
جدول 2-2 ارزش های منفرد از دو تصویر52
جدول 4-1 MSE و PSNR با استفاده از روش پنهان نگاری پیشنهاد شده DWT-SVD78
جدول 4-1 MSE و PSNR با استفاده از روش نهان نگاری زارعی (2014)78
فهرست اشکال
شکل 2-1 Johannes Trithemius و نمونه ای از کتابهایش12
شکل 2-2 طبقه بندی انواع واترمارکینگ براساس مدل دی ولیچساور15
شکل 2-3 شکل های پنهان سازی اطلاعات توسط پتیتکولاس26
شکل 2-4 تصویر لنا – تصویر اصلی و تصویر فیلتر شده52
شکل3-1 چارچوب استگانوگرافی سرپرست فعال60
شکل 3-2 استگانوگرافی مدرن61
شکل 3-3 الگوریتم جاسازی نهان نگاری زارعی 64
شکل 3-4 الگوریتم استخراج نهان نگاری زارعی65
شکل 3-5 فلوچارت الگوریتم پرندگان در الگوریتم پیشنهادی66
-21863051652905تصویر رنگی پوشش
00تصویر رنگی پوشش
شکل 3-6 الگوریتم جاسازی به روش DWT-SVD69
-21863051652905تصویر رنگی پوشش
00تصویر رنگی پوشش
شکل 3-7 الگوریتم استخراج به روش DWT-SVD70
شکل 4-1 تصویر پوششی72
شکل 4-2 تصویر مخفی72
شکل 4-3 تصویر پنهان نگاری شده73
شکل 4-4 تصویر مخفی استخراج شده73
شکل 4-5 تصویر پنهان نگاری شده توسط الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده74
شکل 4-6 تصویر پنهان نگاری شده توسط الگوریتم زارعی74
شکل 4-7 حمله Salt & paper بر روی الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده75
شکل 4-8 حمله Salt & paper بر روی الگوریتم زارعی75
شکل 4-9 حمله Rotation بر روی الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده76
شکل 4-10 حمله Rotation بر روی الگوریتم زارعی 76
شکل 4-11 حمله gaussian بر روی الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده76
شکل 4-12 حمله gaussian بر روی الگوریتم زارعی77
شکل 4-13 حمله Cropping بر روی الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده77
شکل 4-14 حمله Cropping بر روی الگوریتم زارعی77
فصل اول
2505075465899500مقدمه و کلیات تحقیق
232854567043300023285456179185002505075432943000
1-1- مقدمه
پیشرفت سریع اینترنت و انقلاب اطلاعات دیجیتالی باعث تغییرات مهمی در کل جامعه شده است. داده های مولتی مدیا که در فرمت های دیجیتالی موجودند (تصویر، ویدئو، صدا) زمینه های چالش برانگیزی از نوآوری را باز کرده اند. نرم افزارهای ساده کاربردی و کاهش قیمت وسایل دیجیتالی این امکان را برای همه ی مردم در سراسر جهان فراهم کرده که داده های مولتی مدیا را براحتی ایجاد و ویرایش کنند.
پهنای باند ارتباطات اینترنتی و انتقال تقریباً بدون خطای اطلاعات ایجاد کپی های یکسان از داده ها را آسان کرده است، به عکس فایل های آنالوگ (نوارهای کاست، نوارهایVHS )، فایل های دیجیتالی بر اثر کپی های زیاد کیفیتشان کم نمی شود، در نگاه اول این مزیت فایل های دیجیتالی به نوع آنالوگ آن است ولی اشکال در حفظ حقوق کپی رایت می باشد.[6]
روش های قدیم حقوق کپی رایت برای محافظت از داده های مولتی مدیا دیگر کافی نیست یک مکانیسم ساده ی حفاظت که براساس تعبیه اطلاعات در بیت های سرآمد یک فایل دیجیتالی بود، ناکارآمد شده زیرا این اطلاعات می تواند به آسانی با تغییر در فرمت داده بی اثر شود بدون آنکه هیچ اثری روی کیفیت فایل بگذارد.
رمزگذاری یک فایل مولتی مدیای دیجیتالی از دسترسی داشتن به آن فایل تا زمانی که کلید آشکار سازی مناسب را در اختیار نداشته باشند جلوگیری می کند، بنابراین مؤلف می تواند برای تحویل مولتی مدیا بصورت قابل مشاهده پول دریافت کند و هر مشتری که حق تایپ را پرداخت کرده قادر خواهد بود فایل دریافت شده را بطور مناسب رمزگشایی کرده و استفاده نماید، اما اشکال در این است که وقتی یکبار فایل مولتی مدیا رمز گشایی شد آن فایل می تواند بدون مانع مکرراً کپی شده و توزیع گردد.[6]
پنهان نگاری دیجیتالی یک راه حل دیگر را برای حل این مشکل فراهم می کند. پنهان نگاری معادل فارسی واژه ی استگانوگرافی می باشد که در اصل کلمه ای یونانی بوده و از دو کلمهSteganos به معنای پنهان کردن و Graphy به معنای نوشتن تشکیل شده است.[7,8] اساس پنهان نگاری بر این فرض استوار است که پیام پنهان شده در اسناد یا تصویر توسط شخص سوم قابل تشخیص و یا بازیابی نباشد. پوشش می تواند یک فایل صوتی، صدا، متن و یا ویدئو و ... باشد.
با توجه به اینکه پنهان نگاری در طیف گسترده ای از رسانه های دیجیتالی و با اهداف خاصی طراحی می شوند، لذا با توجه به موارد کاربردی در دسته های مختلفی طبقه بندی می شوند. با وجود تفاوت در اعمال روش های پنهان نگاری دیجیتال، همه روش ها در داشتن امنیت بالا دارای نقطه اشتراک هستند با توجه به دامنه وسیع کاربرد تکنیک های پنهان نگاری آنها را می توان به صورت زیر طبقه بندی نمود:
طبقه بندی با توجه به حوزه کاری (حوزه فرکانس یا حوزه مکان) با توجه به نوع اسناد (متن، صدا و تصویر) و با توجه به ادارک و آگاهی انسانی (سیستم بینایی و یا شنوایی)؛ با توجه به برنامه های کاربردی (مبتنی بر منبع یا مبتنی بر مقصد).[9]
استگانوگرافی دارای روش های گسترده ای برای مخفی کردن اطلاعات در رسانه های مختلف است. در میان این روش ها می توان به جوهرهای نامرئی، امضای دیجیتالی، کانالهای پیچیده و ارتباطات طیف گسترده اشاره کرد. امروزه به خاطر وجود تکنولوژی پیشرفته از استگانوگرافی در متن، تصویر، صدا، سیگنالها و خیلی رسانه های دیگر استفاده می کنند. با این حال استگانوگرافی دارای عیوبی نیز می باشد. به طور مثال، برای فرستادن چند بیت اطلاعات، احتیاج به فرستادن تعداد بسیار زیادی بیت بدون اطلاعات هستیم و تلفات آن زیاد است. یا اینکه به محض لو رفتن الگوریتم یک روش، دیگر از آن روش نمی توان در مخفی کردن اطلاعات استفاده کرد.[2] به صورت کلی در سیستم های اختفاء اطلاعات سه عنصر مقاومت، امنیت، و ظرفیت دخیل هستند. در روش های پنهان نگاری عناصر ظرفیت و امنیت اهمیت اصلی را دارند. تصاویر مهمترین رسانه مورد استفاده به خصوص در اینترنت هستند و درک تصویری انسان از تغییرات در تصاویر محدود است. تصاویر نوعی رسانه پوششی مناسب در پنهان نگاری محسوب می شوند و الگوریتم های پنهان نگاری متعددی برای ساختارهای مختلف تصاویر ارائه شده است.[2] به طور کلی روش های پنهان نگاری در تصویر از الگوریتم جاسازی بیت ها و الگوریتم استخراج تشکیل شده اند. برخی روش های روش های رایج در استگانوگرافی فایلهای تصویری عبارتند از [10] :
جایگزینی بیت کمترین ارزش (LSB)
همبستگی بر پایه آستانه
همبستگی بر پایه مقایسه
روش طیف گسترده
مقایسه ضریب باند متوسط DCT
مقایسه – همبستگی مستقر در باند متوسط DCT
طیف گسترده در دامنه موجک
با توجه به کارهای گذشته ای که در این زمینه انجام شده است، در این تحقیق قصد داریم تا الگوریتم های پنهان نگاری در تصاویر دیجیتالی با استفاده از تجزیه مقدار منفرد را توسعه دهیم. برای این منظور از روش های پنهان نگاری ترکیبی که شامل تجزیه مقدار منفرد و تبدیل موجک گسسته می باشد استفاده خواهیم کرد.
1-2- بیان مساله
متن، تصویر، صوت و ویدئو را می توان به صورت داده های دیجیتال بیان کرد. فراگیری فزاینده و رشد سریع استفاده از اینترنت انسان ها را به سوی جهان دیجیتال و ارتباط از طریق داده های دیجیتال سوق داده است. هر جا سخن از ارتباط به میان آید، مساله امنیت کانال ارتباطی نیز مطرح می گردد. در واقع، در یک کانال ارتباطی، استگانوگرافی یا همان پنهان نگاری روشی از ارسال اطلاعات محرمانه است به نحوی که وجود خود کانال در این ارتباط مخفی بماند. روش استگانوگرافی کامپیوتری، روشی از استگانوگرافی است که امنیت اطلاعات را در رسانه دیجیتال فراهم می سازد و هدف آن درج و ارسال پیام محرمانه از طریق رسانه دیجیتال است بگونه ای که هیچ ظنّی مبنی بر ارسال اطلاعات برانگیخته نشود. پیام محرمانه می تواند به صورت یک تصویر یا متن و یا سیگنال کنترل و خلاصه هر چیزی که بتوان بصورت یک رشته بیتی از صفر و یک بیان شود، باشد. قابل توجه است، امکان دارد، پیام محرمانه قبل از استگانوگرافی تحت مراحل فشرده سازی و یا رمزنگاری نیز قرار گیرد. استگانوگرافی دارای سه پارامتر ظرفیت اطلاعات وارد شونده، کیفیت ادراکی و مقاومت است. بدون شک پیشینه سازی تؤام همه ی این پارامترها امکان پذیر نیست و تنها بسته به کاربرد می باید مصالحه ای بین این پارامترها ایجاد کرد. روش های استگانوگرافی کامپیوتری، اساساً باید به گونه ای باشد که به هیچ وجه تصویر استگانوگرافی قابل کشف از تصویر اصلی نباشد. این چنین روش هایی از استگانوگرافی می توانند برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار گیرند. برای مثال، کاربرد دیگر استگانوگرافی علاوه بر ارتباطات امنیتی، کمک در ایجاد بانک اطلاعاتی است. در این کاربری، وظیفه استگانوگرافی همراه کردن اطلاعات اضافی و مربوطه به تصویر با آن به منظور یکپارچه سازی اطلاعات و تسهیل در ذخیره سازی است. چنین کاربردهایی از استگانوگرافی، وجود اطلاعات در تصویر عموماً معلوم بوده و سیستم بسته فرض می شود و هیچگونه نگرانی از حمله به تصویر از خارج به منظور کشف اطلاعات وجود ندارد. در این موارد، روش های غیر مقاوم مناسب به نظر می رسند. از طرف دیگر در کاربردهای اطلاعاتی، تصویر دیجیتال به عنوان سیگنال حامل بوده و پیام محرمانه می تواند به صورت نامه های بسیار محرمانه نقشه های نظامی و تصاویر مخصوصی باشد در این کاربردها تاکید اصلی بر این است که ناظر سوم به هیچ وجه متوجه وجود اطلاعات در تصویر نشده و نتواند تداخلی در کانال ارتباطی ایجاد کند یا موفق به کشف پیام شود. در این کاربردها، می توان از شکل های مقاوم یا از روش های غیر مقاوم استفاده کرد.
1-3- ضرورت و اهمیت تحقیق
به دلیل رشد وسیع ارتباطات دیجیتال و سهولت در رد و بدل نمودن اطلاعات پرونده ها از طریق شبکه های کامپیوتری نظیر اینترنت و همچنین حجم بسیار زیاد اطلاعات رد و بدل شده، پنهان نگاری کاربرد مناسبی پیدا کرده است و استفاده از آن روز به روز بیشتر می شود. از طرفی برای جلوگیری اطلاع از ارتباطات باندهای تروریستی یا افراد بزهکار و یا خروج اطلاعات محرمانه از شرکت ها یا سازمان ها به منظور ارزیابی امنیتی سیستم های پنهان نگاری که توسط نیروهای نظامی یا امنیتی استفاده می شوند، به تحلیل پنهان نگاری نیاز است. هر چقدر پهنای باند اینترنت برای انتقال پرونده های بزرگ نظیر پرونده های ویدئویی، بیشتر می شود، انتقال اطلاعات غیر عادی و مشکوک نیز ساده تر شده و غیر قابل آشکارتر می شود. در طی سالهای اخیر تلاش هایی برای طراحی الگوریتم های تحلیل انجام شده است. اکثر پژوهشگران با توجه به راه حل های پیشنهادی خود بر این باورند که سایر الگوریتم های پنهان نگاری دارای ضعف هستند و اختلاف آرا در این زمینه وجود دارد. لذا مقایسه و بررسی الگوریتم های پیشنهادی با سایر روش ها برای تحقیق در نظر گرفته شده است.

1-4- اهداف تحقیق
به طور کلی اهداف تحلیل پنهان نگاری و یا حالت هایی که تحلیل انجام می گیرد شامل اثبات وجود یا عدم وجود پیغام پنهانی، تخریب پیغام، استخراج پیغام، تغییر پیغام، استخراج کلید عمومی و کلید رمز، یافتن الگوریتم پنهان نگاری می باشد. در میان روش های ابتکاری توسعه یافته برای حل این مشکل، تکنیک پنهان نگاری تصاویر دیجیتال مبتنی بر تجزیه مقدار منفرد یکی از پرکاربردترین روش ها است. روش های مشابه دارای معایبی از جمله برگشت پذیر بودن و تشخیص مثبت- کاذب و ناتوان بودن در برابر برخی حملات از جمله اعوجاج هندسی و ... است. یکی از راه های مقابله با دستکاری غیر مجاز در تصاویر دیجیتالی استفاده از تکنیک پنهان نگاری مبتنی بر تجزیه مقدار منفرد می باشد. هدف اصلی این تحقیق، بهبود الگوریتم پنهان نگاری در تصاویر دیجیتال با استفاده از تجزیه مقدار منفرد می باشد. روش پیشنهادی از ترکیب تجزیه مقدار منفرد بهمراه تبدیل موجک گسسته بهره می برد و هدف آن امنیت تصاویر دیجیتالی است که در مقایسه با دیگر روش ها کارایی بیشتری داشته باشد. همچنین بدلیل ایجاد تخریب هایی که توسط کاربران غیر مجاز بر روی تصاویر پنهان نگاری شده انجام می گیرد و گاهاً باعث لو رفتن اطلاعات پنهان نگاری با تخریب داده های اصلی می شوند. لذا از اهداف دیگر الگوریتم پیشنهادی افزایش توانمندی الگوریتم در برابر حملات تخریب کننده و برطرف کردن مشکل نرخ هشدار – کاذب است.
1-5- سوالات تحقیق
استفاده از الگوریتم های پنهان نگاری در تصاویر دیجیتالی باعث می شود تا از اطلاعات محرمانه حفاظت شود و آن را در برابر استفاده غیر مجاز کاربران مصون بدارد. با توجه به عملکرد این نوع الگوریتم های پنهان نگاری سوالات در این زمینه مطرح می کنیم و در این طرح به آن ها می پردازیم:
چگونه می توان الگوریتم های پنهان نگاری در تصاویر دیجیتال را با استفاده از روش تجزیه مقدار منفرد بهبود بخشید؟
چطور می توان الگوریتم پنهان نگاری مبتنی بر تجزیه مقدار منفرد و تبدیل موجک گسسته در تصاویر دیجیتال را در برابر حملات تخریب کننده معمول از قبیل چرخش، تغییر اندازه، برداشت و ایجاد نویز توانمند و مقاوم کرد؟

1-6- فرضیه های تحقیق
الگوریتم پنهان نگاری پیشنهاد شده، روش پنهان نگاری مبتنی بر تجزیه مقادیر منفرد را توسعه داده است. این روش یک الگوریتم ترکیبی است که از تجزیه مقدار منفرد و تبدیل موجک گسسته بهره می برد.
بمنظور حفاظت از افشای اطلاعات محرمانه، الگوریتمی ارائه شده که در برابر رایج ترین حملات و به طور خاص، در برابر حملات اعوجاج هندسی توانمند و ایمن می باشد.
این الگوریتم از روش اعداد تصادفی در تصویر پنهان نگاری، از یک تصویر با متن معنی دار استفاده می کند. بنابراین کیفیت تصویر پنهان نگاری استخراج شده عملکرد الگوریتم را تضمین می کند.
در روش پیشنهادی در استخراج تصویر پنهان نگاری کور می باشد به این صورت که حمله کننده از نوع الگوریتم به کاررفته در فرایند استگانوگرافی اطلاعی ندارد.
1-7- کلمات کلیدی
1-7-1- استگانوگرافی
استگانوگرافی یا پنهان نگاری دانشی است برای پنهان کردن داده یا فایلی در فایل دیگر، بطوری که فقط افراد آگاه با ابزار لازم بتوانند به آن دست یابند. استفاده از این روش در مواردی بسیار عالی و کاربردی است. برخلاف رمزگذاری که فایل حفاظت شده را کاملاً حساس جلوه می‌دهد و جلب توجه می کند، این روش از ناآگاهی افراد، برای جلوگیری از دستیابی آن‌ها به اطلاعات خاص بهره می برد. پنهان نگاری خود شاخه ای از دانشی به نام ارتباطات پوشیده است. دانش ارتباطات پوشیده خود شامل چندین شاخه از جمله رمز نگاری، ته نقش نگاری و ... می باشد.
1-7-2- حوزه تبدیل
تکنیک های پنهان نگاری می توانند به دو دسته تقسیم بندی شدند: تکنیک های دامنه فضایی (مکان) و تکنیک های دامنه تبدیل (فرکانس). در شکل های دامنه فضایی برای گنجاندن شی دیجیتال مورد نظر مقادیر پیکسل ها بطور مستقیم دستکاری می شود. این روش پیچیدگی کمتری دارند، شکننده ترند و قوی نیستند، اما در شکل های حوزه تبدیل (فرکانس) ابتدا تصاویر به یکی از حوزه های فرکانسی انتقال یافته و سپس پنهان نگاری با دستکاری مقادیر در حوزه فرکانس انجام می گیرد و در نهایت تصویر به حوزه مکان بازگردانده می شود. در مقایسه با تکنیک های دامنه فضایی ثابت شده است که تکنیک های حوزه تبدیلی در دست یافتن به الگوریتم پنهان نگاری دیجیتال از لحاظ غیر قابل مشاهده بودن و نیازمندی های استحکام بهتر می باشد. انتقال های حوزه تبدیل که عموماً در الگوریتم های پنهان نگاری تصاویر دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد شامل انتقال های زیر است: دامنه تبدیل کسینوسی گسسته (DCT)، دامنه تبدیل فوریه گسسته (DFT)، دامنه تبدیل موجک (DWT)، دامنه تبدیل سریع هادامارد (FHT) و تجزیه مقدارمنفرد (SVD) و ... می باشد.
1-7-3- تجزیه مقدار منفرد
روش های متعدد پنهان نگاری در حوزه تبدیل وجود دارند. تجزیه مقدار منفرد یا تجزیه مقدارهای تکین (SVD) یکی ازاین موارد است. این روش توسط بلترامی در سال 1873 و جردن در سال 1874 مستقلاً ابداًع شد و بعدها در سال 1930 یانگ آن را برای ماتریس های مستطیل شکل گسترش داد. تا سال 1960 به دلیل نیاز به تکنیک های پیچیده عددی، از SVD به عنوان یک ابزار محاسباتی استفاده نمی شد. ژنه کلوب آن را به عنوان یک ابزار سودمند در موارد گوناگون معرفی کرد.[11] SVD یکی از مفیدترین ابزارهای جبر خطی برای کاربردهای مختلف مانند فشرده سازی تصویر و سایر زمینه های پردازش تصویر و سیگنال می باشد. بطور کلی طرح های پنهان نگاری مبتنی بر تجزیه مقدار منفرد با توجه به سادگی در پیاده سازی و برخی ویژگی های جذاب ریاضی، محبوبیت زیادی را به دست آورده اند.
1-7-4- تبدیل موجک گسسته
تبدیل موجک گسسته (DWT) یک ابزار ریاضی مناسب برای نمایش و پردازش تصویر دیجیتالی است. این تبدیل در حوزه فرکانس صورت می گیرد اصولاً تبدیلاتی که در حوزه فرکانس انجام می شوند پیچیدگی بیشتری دارند و در برابر تخریب ها و حملات مقاوم تر عمل می کنند.

1-8- نوآوری تحقیق
با توجه به تلاش هایی که در زمینه پنهان نگاری تصاویر دیجیتالی صورت گرفته، نوآوری تحقیق پیشرو ارائه روش پیشنهادی پنهان نگاری تصاویر دیجیتال با استفاده از روش ترکیبی تجزیه مقدار منفرد و تبدیل موجک گسسته 1- سطحی می باشد که همانطور که در نتایج این تحقیق نشان داده شده است در امنیت و حفظ تصویر مخفی موثر واقع شده است.
1-9- ساختار پژوهشدر این پایان نامه در فصل اول مقدمه و کلیات تحقیق ارائه شده است، در ادامه بحث فصل دوم ادبیات و پیشینه تحقیق، مفاهیم کلی پنهان نگاری دیجیتالی، تجزیه مقدار منفرد و تبدیل موجک گسسته ارائه می شود و در فصل سوم روش تحقیق شرح داده شده می شود، در فصل چهارم محاسبات و یافته های تحقیق روش پیشنهادی ارائه می گردد و سرانجام فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات بیان شده است.

فصل دوم
ادبیات و پیشینه تحقیق
226568040170100023679156535420002480945585343000255714562236350022656804645025002-1- تاریخچه
پنهان کردن اطلاعات تاریخچه ی کهنی دارد. جوهرهای نامرئی، کدهای رمزی، پیغام های مخفی و به طور کلی استگانوگرافی همواره مورد توجه بشر بوده است. [12]اولین استفاده از تکنیک های پنهان نگاری توسط هرودوت که یک مورخ یونانی است در کتابش «تاریخها» شرح داده شده است. [13]داستان آن به حوالی سالهای 440 قبل از میلاد برمی گردد، وقتی که حاکم یونان به دست داریوش در شوش زندانی شده بود ولی بایست پیامی را بصورت محرمانه برای برادر خوانده اش در میلتیوس ارسال کند. به همین منظور موی سر غلامش را تراشید و پیام خود را روی سرش خال کوبی نمود و وقتی موهای غلام به اندازه کافی رشد نمود او را عازم مقصد نمود و جالب است که در اوایل قرن بیستم نیز از همین روش جاسوسان آلمانی استفاده نمودند. داستان دیگر نیز مربوط به زمانه همین پادشاه است. دمراتوس، یک یونانی در دربار ایران بود و یک پیام مخفی را برای اسپارتا ارسال کرد تا او را از حمله کوروش آگاه سازد. او ابتدا موم روی لوح را برداشت و پیام را روی چوب زیر موم نوشت سپس پیام را با موم دوباره مخفی کرد. به گونه ای که لوح دوباره بصورت یک لوح مفید که هنوز هیچ پیامی روی آن نوشته نشده بود درآمد. به همین ترتیب روش های دیگری توسط آلفیس استفاده شد. روش های مخفی سازی پیام در پاشنه کفش پیکهای خبررسان، گوشواره های زنان و نوشتن متن داخل لوح های چوبی که توسط گچ سفید پوشانده می شدند از این جمله بودند. همچنین او در روش دیگری پیشنهاد کرد که می توان جهت مخفی سازی یک پیام سوراخهایی در بالا و پایین حروف ایجاد و یا ارتفاع حروف مورد نظر را در یک متن که ما آن را متن پوششی می نامیم تغییر داد. سوراخ های ایجاد شده روی حروف و یا زیر آن به علت تضاد رنگ سیاه حروف و سفید کاغذ اصولاً محو می شدند و قابل دیدن نمی باشند. این روش تا قرن 17 میلادی نیز استفاده می شد. اما در سالهای بعدی توسط وایلکنس توسعه یافت. او از نقاط بسیار کوچک که با جوهرهای قابل رؤیت ایجاد می کرد بجای سوراخ کردن کاغذ استفاده می نمود. جوهرهای نامریی نیز یکی از عمومی ترین ابزارها برای پنهان نگاری هستند و در روم باستان حتی در جنگ جهانی دوم مورد استفاده قرار می گرفتند. یکی از پیشگامان پنهان نگاری تریتمیوس روحانی آلمانی بود و کتابی پیرامون پنهان نگاری با عنوان «Steganographia» نوشت که در زمان وی منتشر نشد.[8] اولین کتاب واقعی در این زمینه را اسکات در سال 1665 در 400 صفحه با نام Schola Steganographica نوشت. [14] او در این کتاب به چگونگی مخفی کردن پیام در لابلای نتهای موسیقی اشاره کرده است.

شکل 2-1 Johannes Trithemius و نمونه ای از کتابهایش [14]
در قرن 15 و 16، پنهان نگاری توسعه زیادی پیدا نمود. در سال 1875 بروستر پیشنهاد کرد که می توان پیام های محرمانه را در فواصل خالی در حدود یک نقطه پنهان نمود.
در اوایل قرن بیستم و در طی جنگ بور در آفریقای جنوبی یک پیشاهنگ انگلیسی نقشه هایش را روی نقاشیهایی از بالهای پروانه مخفی می کرد و برای فرمانده اش می فرستاد. در جنگ بین روسیه و ژاپن در سال 1905، تصاویر میکروسکوپی در گوش، سوراخ های بینی و یا زیر ناخن انگشتان جاسازی می شد. در جنگ جهانی اول پیامهایی که بین جاسوسان رد و بدل می گشت محدود به یک سری نقاط بسیار ریز بود که در چندین مرحله کوچک شده بودند و در بالای نقطه ها و یا علامت های کاما که در یک جمله استفاده می گشتند قرار می گرفتند و بگونه ای که هیچ توجهی را جلب کنند.
در جنگ جهانی دوم نیز توجه زیادی به پنهان نگاری شد و تجربیات زیادی در این زمینه کسب شد. در ابتدای جنگ از جوهرهای نامریی استفاده می شد ولی بعداً از حروف و پیام های معمولی برای مخفی کردن پیام اصلی استفاده کردند.
اولین روش های پنهان نگاری دیجیتال در دهه ی 80 مطرح شدند و روش های جدیدتر همه مربوط به یک دهه ی اخیر هستند. با ارائه هر الگوریتم، روشی نیز بر ضد آن طراحی می شود و روش های قدیمی جای خود را به روش های جدیدتر می دهند. البته دولت آمریکا تا سال 1999 از ترس استفاده ی تروریستی و جاسوسی کشورهای دیگر، استفاده تجاری از پنهان نگاری را ممنوع کرده بود ولی با فشار شرکتها و محققان آمریکایی و طی یک دادخواهی چهار ساله اجازه ی استفاده مشروط از این فناوری در کاربردهای عمومی را صادر کرد. [12,15,16]
2-2- معرفی
همزمان با پیشرفت تکنولوژی و رشد روز افزون اینترنت ، امکان استفاده غیر مجاز از اطلاعات افزایش یافته است، لذا نیاز مبرم به روش های جدید به منظور حفظ حریم اشخاص و شرکت ها در این حوزه احساس می شود. رمزنگاری و استگانوگرافی علومی هستند که به بشر در زمینه امنیت اطلاعات کمک می نمایند. در حوزه رمز نگاری، ابتدا داده به صورتی که برای مهاجم نامفهوم باشد، تغییر شکل می یابد و سپس ارسال می شود. تغییر شکل به گونه ای است که امکان دستیابی مهاجم به اطلاعات بدون داشتن کلید رمز غیرممکن خواهد بود. اما در حوزه نهان نگاری، ابتدا داده درون یک سیگنال پوشاننده برای ایجاد «سیگنال نهان نگاری شده» مخفی می شود سپس این سیگنال، ذخیره یا مخابره خواهد شد. بنابراین وجود داده و حتی انتقال آن مخفی خواهد ماند.
مبنای انواع کریپتوگرافی و استگانوگرافی به این دلیل است که ارتباطات الکترونیکی در رسانه های ناامنی نظیر ایمیل و صفحات وب انجام می شود. در واقع، بیشتر دولتها مقرراتی دارند که به آنها اجازه می دهد هر نوع ارتباطات در اینترنت و شبکه های تلفنی سوییچ عمومی را کنترل نمایند. این موضوع شامل کنترل ایمیل ها، صفحات وب، تلفن های عمومی و سایر شکل های ارتباط الکترونیکی می باشد.[17] آژانس های امنیتی دولتها از سخت افزارها و نرم افزارهای ویژه برای دریافت سیگنالهای الکترونیکی در مخابرات ماهواره های بین المللی استفاده می کنند. سپس کامپیوترها اطلاعات مشکوک در ارتباط تلفنی را براساس کلید واژه هایی نظیر «بمب» با تطبیق یک الگوی ویژه صوتی فیلتر می کنند.[18]


برنامه های استگانوگرافی گسترده ای بصورت آماده در اینترنت قابل دسترسی هستند که به تروریستها یا افراد سودجو کمک می کند تا اطلاعات با ارزش خود را از طریق اینترنت پخش کنند بدون اینکه آژانس های امنیتی دولت ها متوجه شوند. در حال حاضر برخی از گروههای امنیتی مشغول توسعه روش هایی برای تشخیص اطلاعات استگانوگرافی شده هستند. با توجه به وجود هزاران روش و برنامه قابل دسترس استگانوگرافی، تقریباً غیر ممکن است که هر تجزیه و تحلیل روی ارتباطات نتیجه دهد و اطلاعات استگانوگرافی شناسایی شوند.[19]
در ادامه به طور کامل به معرفی کامل شکل های مختلف حفاظت از محتوای رسانه دیجیتالی خواهیم پرداخت.
2-2-1- پنهان نگاری
بسیاری از شما نوشتن با آبلیمو و آب پیاز را در کودکی تجربه کرده‌اید و شاید هم برای دوستان تان این تردستی را اجرا کرده باشید که با گرم کردن کاغذ نوشته‌ها نمایان می شدند. از قلم‌های بی‌رنگ که استفاده کرده اید؟ قلم‌هایی که جوهر نامرئی دارند. نوشته‌های این قلم‌ها تنها با استفاده از نورهای مخصوص نمایش داده می‌شوند. برای نوشتن عبارات مخفی و سرّی بر روی کاغذ می‌توان از این روش استفاده کرد. تنها کسانی می‌توانند نوشته‌ی روی آن را بخوانند که از شیوه کار آگاه بوده و چراغ مخصوص اش را داشته باشند.
پنهان نگاری معادل فارسی واژه ی استگانوگرافی می باشد که در اصل کلمه ای یونانی بوده و از دو کلمه Steganos به معنای پنهان کردن و Graphy به معنای نوشتن تشکیل شده است. ترجمه کلمه به کلمه این لغت «نوشتار پوششی» می باشد که البته برداشت این معنی از استگانوگرافی چندان متداول نیست و بیشتر به مفهوم پنهان سازی اطلاعات در یک رسانه به عنوان پوشش بکار می رود به گونه ای که توسط اشخاص غیر مجاز قابل تشخیص نباشد.
مفاهیم مخفی سازی اطلاعات، جاسازی داده ها و واترمارکینگ دیجیتال اغلب در یک واژه کلی تحت عنوان واترمارکینگ مورد استفاده قرار می گیرند که البته این موضوع در کاربردهای تجاری بیشتر صدق می کند و لیکن در مقالات و کتب تخصصی پیرامون این موضوع، نویسندگان از عناوین مختلف استفاده می نمایند. به عنوان نمونه دی ولیسچاور بنا به استفاده تخصصی در هر موضوع، استگانوگرافی را در دسته های مختلف مطابق شکل (2-2) تقسیم نمود [20] و یا نیکولیدیس معیار دیگری برای تقسیم بندی این موضوع مطرح کرد.[21]

شکل 2-2 طبقه بندی انواع واترمارکینگ براساس مدل دی ولیچساور [20]
یک اصل اساسی در انواع روش های پنهان نگاری این است که پیام پنهان شده در اسناد یا تصویر توسط شخص سوم قابل تشخیص و یا بازیابی نباشد. به عنوان مثال، پیام پنهان شده می تواند شامل یک شماره سریال یا یک دنباله ارقام تصادفی یا داده های کپی رایت و یا مشخصات پدیدآورنده اثر باشد. بنابراین در جهان امروز استگانوگرافی را به صورت نوعی رمزنگاری الکترونیک می توان تعریف کرد که در آن اطلاعات در یک فایل که آن را پوشش می نامند، به گونه ای مخفی شود که تنها توسط گیرنده ی مجاز (فردی که الگوریتم و رمز به کار گرفته شده را می داند) قابل بازیابی باشد. پوشش می تواند یک فایل تصویری، صدا، متن و یا ویدئو و ... باشد. به فایل نهایی اصطلاحاً «استگانوگرام » می گویند.
با نگاهی به تاریخ در می یابیم که روش های مختلف پنهان سازی اطلاعات از یک سابقه هزار ساله برخوردار است. [7,8,22] اما تنها در سالهای اخیر روش های جدید پنهان نگاری پیشرفت چشمگیری داشته است. هر روز میلیون ها فایل در اینترنت بین افراد جابه جا می شود وگستردگی و ارزان قیمت بودن این شبکه، این امکان را فراهم آورده است که به صورت کانالی ارزان و سهل الوصول برای مبادله ی پیغام های سری مورد استفاده قرار گیرد، که در این زمینه جالب است بدانیم اعضای القاعده برای تبادل پیام های خود قبل از 11 سپتامبر از تصاویر و متن های استگانوگرام استفاده کرده بودند. روش های متعددی برای پنهان نگاری مطرح شده است که اکثر آنها مربوط به همین چند سال اخیر می باشند. هر روش مزایا، معایب و کاربردهای خاص خود را دارد.
به دلیل احتمال استفاده ی غیر قانونی از این تکنولوژی، روش های تشخیص و بیرون کشیدن اطلاعات پنهان شده نیز اهمیت فوق العاده ای دارند. جنگ دیرینه ی بین روش های مختلف پنهان کردن و تشخیص اطلاعات همچنان ادامه دارد و هر دو در ابتدای راه پیشرفت خود هستند.
2-2-2- واترمارکینگ یا نقشاب داده ها
واتر + مارکینگ به معنی نشانه گذاری یا نقش بر آب می باشد که از ترکیب دو واژه به معنی نشانه گذاشتن و آب می باشد. اگر توجه کرده باشید اگر یک چوبی را در دست خود بگیرید و بر روی آب نقشی حک کنید می بینید بعد از مدتی محو می شود ولی این نوشته وجود داشته است. بیشترین کاربرد واترمارکینگ در حک کردن اسم ها و امضاها بر روی عکس ها می باشد به طوری که مشخص نخواهد بود. این امر باعث می شود تا دیگر عکسی تقلب در آن صورت نگیرد و می توانید ادعا کنید که این عکس برای شماست. کسی این نوشته را نمی بیند ولی شما می توانید با یک الگوریتمی آن را استخراج کنید این نرم افزار همین کار را بر روی عکس انجام می دهد و نوشته هایی را به صورت هاید بر روی عکس می نویسد. پنهان‌نگاری هنر و علم جاسازی اطلاعات در یک رسانه حامل است که با توجه به پیشرفت قابل توجه ارتباطات دیجیتال استفاده از آن رو به افزایش می‌باشد. در پنهان‌نگاری هدف اصلی، امنیت به معنای عدم توانایی در اثبات وجود پیغام است در حالیکه در واترمارکینگ با توجه به کاربردهای مختلف، بیشتر مقاومت در مورد تغییرات اهمیت دارد. هر یک از حوزه‌های پنهان‌نگاری و واترمارکینگ کاربردهای متنوع و خاص خود را دارند. امروزه واترمارکینگ قابل مشاهده و پنهان در شاخه‌های مختلف کاربردی شده و یک نیاز جدی به حساب می‌آید. نرم‌افزار نهان‌ساز با هدف واترمارکینگ و پنهان‌نگاری در تصویر، طراحی و پیاده‌سازی شده است و از الگوریتم‌های متنوع با هدف دستیابی به امنیت، مقاومت و ظرفیت‌های مورد نظر بهره گرفته شده تا کاربردهای مختلفی از واترمارکینگ و پنهان‌نگاری پوشش داده شود. واترمارکینگ (فیزیکی) که در زبان فارسی به چاپ سفید ترجمه شده‌است، طرحی است که علاوه بر طرح زمینه، به صورتی غیر محسوس بر روی اسناد کاغذی چاپ می‌شود و با کمک رنگ روشن‌تر و یا از راه در معرض نور قرار گرفتن قابل رؤیت می‌باشد. واترمارکینگ دیجیتال رابطه نزدیکی با پنهان نگاری و پنهان‌سازی داده دارد. ولی با این حال، بسته به کاربردهایی که دارد، تفاوت‌هایی نیز مشاهده می‌شود. لذا در عین حال که می‌توان از مفاهیم مشابه در پنهان نگاری برای ارزیابی الگوریتم‌های واترمارکینگ بهره گرفت، نباید از تفاوت‌هایی که در عمل بین آن‌ها وجود دارد، غافل بود.
2-2-3-پوشیده نگاری
متشکل از دو آلمه یونانی stego به معنی مخفی و graphos به معنای نوشته که روی هم معنی نوشته مخفی را تداعی می کنند. در رمز نگاری دسترسی به محتوای پیام برای فرد غیر مجاز ناممکن می گردد لیکن در پوشیده نگاری موجودیت پیام انکار می شود. هدف رمزنگاری حفظ محرمانگی و تمامیت پیام است که با رمز کردن آن حاصل می شود. پوشیده نگاری هم همین اهداف را با پنهان نمودن پیام دنبال می کند بعلاوه در پوشیده نگاری انتخاب جا و ترتیب پنهان نمودن پیام نیز با بهره گیری از نوعی رمز در چینش بیت های پیام لابه لای بیت های میزبان صورت می پذیرد .همچنین می توان پیام را قبل از جا سازی داخل میزبان با استفاده از الگوریتم های رمز نگاری به صورت رمز در آورد و سپس عمل پنهان سازی را انجام داد.
بطوریکه می توان گفت با استفاده از پوشیده نگاری در حقیقت سه لایه حفاظتی بسیار محکم در دسترسی به پیام ایجاد خواهد شد: اول اینکه وجود ارتباط نامحسوس است و این هدف اصلی در پوشیده نگاری است و بنابراین گذشتن از اولین مانع کار چندان ساده ای نخواهد بود در صورتیکه وجود اطلاعات در یک میزبان مورد سوءظن واقع شود مرحله دوم پیدا کردن الگوریتم پنهان سازی است طوریکه باید جا و ترتیب پنهان شدن اطلاعات معلوم شود لیکن در این مرحله نیز چون از یک کلید بنام کلید استگ برای جاسازی پیام استفاده شده دانستن این کلید ضروری است و بنابراین گذشتن از این مرحله نیز با دشواری همراه خواهد بود و چنانچه دو مرحله قبلی با موفقیت پشت سر گذاشته شوند اکنون به متن رمزی دسترسی پیدا شده است که تازه در این مرحله مسائل مربوط به رمزنگاری مطرح می گردند .
در دنیای واقعی کنونی نیز استفاده از رمزنگاری قوی در ارتباطات شخصی توسط دولت ها محدود شده است. علت این محدودیت سوء استفاده از این علم برای انجام فعالیت های جنایی و تروریستی و سایر امور مرتبط با این موضوعات می باشد و به شدت توسط ارگانهای مربوطه کنترل می گردد و در صورت انجام تخلّف از فرستنده و گیرنده پیام رمزی توضیح خواسته می شود.
2-2-4- پنهان شکنی
در حالی که هدف استگانوگرافی مخفی کردن اطلاعات و جلوگیری از پیدا شدن و جلب توجه آنهاست، پنهان شکنی علمی است که برای پیدا کردن چنین مطالب مخفی شده ای به کار می رود. پنهان شکنی سعی می کند تا اطلاعات پنهان شده را پیدا کند اما اغلب متون مخفی که با استفاده از نرم افزارهای استگانوگرافی مخفی شده اند علامت خاصی از خود نشان نمی دهند یعنی مثلا اگر به شما چندین عکس داده شود تا یک متن مخفی را از درون آنها پیدا کنید بایستی ابتدا تشخیص دهید که کدام عکس شامل این متن مخفی است چرا که هیچ علامت خاصی وجود ندارد تا شما آن را تشخیص دهید حتی اگر عکس اولیه و اصلی نیز وجود داشته باشد براحتی قابل تشخیص نیست چرا که نه از لحاظ ظاهری و نه از لحاظ حجم این دو عکس تفاوت چندانی با یکدیگر ندارند. نسل های مختلفی از نرم افزار های استگانوگرافی وجود دارد که پنهان شکنی یکی از انواع آن است. به طور کلی شکل های پنهان نگاری در صورتی امن هستند که تصویر پوششی یا گنجانه دارای نشانه‌های قابل کشف نباشد. به بیان دیگر، خواص آماری تصویر پوششی یا گنجانه باید همانند خواص آماری پوشانده باشد. توانایی کشف پیام در تصویر به طول پیام پنهان بستگی دارد. واضح است که هرچه مقدار اطلاعاتی که در یک تصویر قرار می‌دهیم کمتر باشد امکان کمتری هست که نشانه‌های قابل کشف به وجود آید. انتخاب فرمت تصویر نیز تأثیر زیادی بر سیستم پنهان نگاری دارد. فرمت‌های فشرده نشده‌ای مثل BMP، فضای زیادی برای پنهان نگاری فراهم می‌کنند ولی استفاده از آنها به دلیل حجم اطلاعات زائد بالای آنها شک برانگیز است.
پیدا کردن پیغام ها که بسیار مفید تر از نابودی آن است می تواند به دو دسته کلی تقسیم شود، عکس ها و متن ها. البته دسته های دیگری مانند بررسی های بلا درنگ بر روی ISDN و TCP/IP می تواند باشد که برای آنها به علت حجم بسیار بالای اطلاعات منتقل شده باید از الگوریتم های پیچیده استفاده کرد. همچنین در مورد پیدا کردن پیغام در متن، یک text باید از جنبه هایی مثل: گرامر، تعداد لغات تکرار شده، تعداد حرف های تکرار شده، محتوای متن و معنای آن. با وجود روش های بسیار زیاد انتقال متن مانند فکس، پست الکترونیکی، چاپ های با کیفیت بالا حتی با چاپگر های خانگی، تلگراف، پیدا کردن یک پیغام مخفی شده در حجم عظیمی از متن ها که جابجا می شوند کار بسیار دشوار و تقریباً غیر ممکن است.
2-2-5- تشخیص استگانوگرافی
هنر تشخیص استگانوگرافی، به عنوان آنالیزاستگ یاد می شود، که برای تشخیص استگانوگرافی موجود در یک فایل استفاده می شود .
روش های زیادی برای تشخیص استگانوگرافی وجود دارند:
1- مشاهده آن فایل و مقایسه آن با دیگر کپی آن فایل از طریق پیداکردن آن در اینترنت: معمولاً کپی های چندگانه ای از تصاویر در اینترنت وجود دارند، به طوری که شما می توانید چند تا از آنها را جهت مقایسه با فایل مشکوک به کار گیرید .
به عنوان مثال اگر شما یک فایل JPEG را دانلود کردید و فایل مشکوک هم JPEG بود و دو فایل، از واقعیت فاصله داشتند ، یکی از دیگری بزرگتر است. احتمال اینکه فایل مشکوک شما اطلاعات مخفی در درون خود داشته باشد زیاد است.
2- گوش کردن به یک فایل: این روش مانند روش بالا است و سعی در تشخیص استگانوگرافی در فایل تصویر دارد. اگر شما سعی در تشخیص استگانوگرافی در یک فایل صوتی دارید ، شما نیازمند این هستید که فایل یکسانی را برای مقایسه پیدا کنید که از همان فرمت صوتی استفاده می کند.
2-2-6- علامت حق تکثیر
در حقیقت علامت های حق تکثیر جنبه تجاری استفاده از پنهان سازی اطلاعات هستند که برای جلوگیری از استفاده های غیرمجاز تولیدات الکترونیکی اطلاعات به صورت نامحسوس و غیرقابل تفکیک از محصول داخل آن جاسازی می شود که در مواقع لزوم برای پیگیری استفاده غیر مجاز و اثبات حق مالکیت از طریق قانون می تواند به مالک واقعی محصول کمک کند . علامت حق تکثیر را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
الف) واترمارکینگ: علامت واترمارکینگ اطلاعاتی هستند که داخل محصول الکترونیکی جاسازی می شوند و یا به بیان بهتر ترکیب می شوند طوری که از مقاومت بسیار بالایی برخوردار می باشند و معمولاً این اطلاعات شامل آرم یا علامت مخصوص شرکت یا مالک است که به آن لوگو گفته می شود. فرقی که پوشیده نگاری با واترمارکینگ دارد این است که در پوشیده نگاری آنچه مهم است پیامی است که داخل میزبان پنهان شده است و میزبان در حقیقت سدی است برای محافظت از پیام، لیکن در واترمارکینگ آنچه که مهم است میزبان است و پیام برای محافظت از میزبان داخل آن جاسازی شده است. یکی از خصوصیات ضروری واترمارکینگ داشتن مقاومت بسیار بالا است به طوری که به هیچ وجه قابل تفکیک از میزبان نباشد و از بین بردن آن منجر به از بین رفتن میزبان شود.
ب) فینگرپرینتینگ: فینگرپرینتینگ اطلاعاتی است که برای محافظت در مقابل استفاده غیر مجاز از محصولات نرم افزاری داخل آن پنهان می شود طوری که استفاده کننده مجاز با وارد کردن آنها به صورت عدد شناسایی قادر به استفاده از آن خواهد بود. همچنین این عدد شناسایی برای پیگیری کپی های غیر مجاز از نرم افزار نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
2-3- معایب استگانوگرافی
استگانوگرافی به اعتقاد بسیاری از نویسندگان و متخصصان علوم کامپیوتر، استگانوگرافی کاربردهای بد و غیرقانونی نیز وجود دارد. براساس آمار وب سایت www.techsec.com بیش از 300 نوع برنامه استگانوگرافی در اینترنت وجود دارند که به صورت رایگان و بی نام قابل دانلود شدن هستند. بدین ترتیب هر کس که تنها اطلاعات کمی در مورد کامپیوتر داشته باشد می تواند یکی از این برنامه ها را دانلود کرده و از آنها برای فرستادن پیام های مخفی استفاده کند. حال این فرد می تواند یک فرد عضو یک گروه جنایتکار و تبهکار باشد. و یا یکی دیگر ازاستفاده های بد استگانوگرافی را می توان هرزه نگاری برخی افراد و پنهان کردن آنها در داخل عکس های معمولی و قرار دادن آن عکس ها در داخل وب سایت ها برشمرد که در این صورت حتی ما از وجود آنها در بین فایل هایمان نیز بی اطلاع خواهیم بود.
2-4- تفاوت بین واترمارکینگ و فینگرپرینتینگ
واترمارکینگ و فینگرپرینتینگ کمی با یکدیگر تفاوت دارند، وقتی نشانه تجاری یا مشخصه ای در یک اثر مانند عکس، ویدئو یا صدا به شکل مخفیانه ذخیره می شود به آن واترمارکینگ می گویند؛ اما مخفی کردن شماره سریال یا یک مشخصه از یک چیز در چیز مشابه دیگر را فینگرپرینتینگ می نامند. هر دوی این روش ها برای جلوگیری از دزدی آثار بکار می روند، از دومی برای پیدا کردن ناقضین کپی رایت و از اولی برای اثبات آن استفاده می شود. اما این دو روش بخشی از مطلب کلی تری به نام استگانوگرافی هستند.
2-5- تفاوت پنهان نگاری و رمزنگاریتفاوت اصلی رمزنگاری و پنهان نگاری آن است که در رمز نگاری هدف اختفاء محتویات پیام است و نه به طور کلی وجود پیام، اما در پنهان نگاری هدف مخفی کردن هر گونه نشانه‌ای از وجود پیام است. در مواردی که تبادل اطلاعات رمز شده مشکل آفرین است باید وجود ارتباط پنهان گردد. به عنوان مثال اگر شخصی به متن رمزنگاری شده‌ای دسترسی پیدا کند، به هر حال متوجه می‌شود که این متن حاوی پیام رمزی می‌باشد. اما در پنهان نگاری شخص سوم ابداً از وجود پیام مخفی در متن اطلاعی حاصل نمی‌کند.
بنابراین استگانوگرافی به نوعی امنیت بیشتری نسبت به رمزنگاری دارد. البته همانطور که گفته شد می توان از ترکیب هر دو با هم نیز استفاده کرد، بدین ترتیب که پیام ابتدا رمز و سپس مخفی می شود که در این صورت یک لایه ی امنیتی دیگر به روش های متداول رمزنگاری اضافه می شود.

2-6- تفاوت پنهان نگاری، واترمارکینگ و رمزنگاری
جدول 2-1 مقایسه پنهان نگاری، نهان نگاری و رمزنگاری [23]
روش پنهان نگاری نهان نگاری رمزنگاری
حامل انواع رسانه دیجیتالی بیشتر ویدئو و تصویر متن هایی که مبتنی بر بسط فایل تصویری هستند
داده مخفی بار مفید واترمارک متن ساده
کلید اختیاری ضروری
فایل های ورودی حداقل دو تا مگر اینکه در تابع تعبیه سازی باشد یکی
آشکارسازی کور یادگیرنده است(نیاز به پوشش اصلی یا واترمارک برای استخراج دارد) کور
احراز هویت بازیابی کامل داده معمولاً توسط ارتباط متقابل بدست می آید. بازیابی کامل داده
هدف ارتباط مخفی حفظ قانون کپی رایت حفاظت از داده
نتیجه فایل استگ فایل واترمارک رمز گذاری متن
بحران مطلوبیت / ظرفیت استقامت استقامت
انواع حمله پنهان شکنی پردازش تصویر رمزگشایی
قابلیت مشاهده هیچ وقت گاهی اوقات همیشه
زمان شکست شناسایی شود حذف یا جایگزین شود رمزگشایی شود
ارتباط با پوشش لزوما وابسته به پوشش نیست. پیام مهمتر از پوشش است. معمولاً ویژگی از پوشش می آید. پوشش مهمتر از پیام است. کاربرد ندارد.
قابلیت انعطاف برای انتخاب پوشش مناسب آزاد است. انتخاب پوشش محدودیت دارد. کاربرد ندارد
تاریخچه بسیار سنتی بغیر از مدل های دیجیتالی مدرن مدرن
2-7- اهداف و ملزومات پنهان نگاری
به طور کلی اهداف تحلیل پنهان نگاری و یا حالت هایی که تحلیل انجام می گیرد به ترتیب شامل موارد زیر است:
1- اثبات وجود یا عدم وجود پیغام پنهانی: در یک رسانه ی مشکوک این حالت مهمترین هدف تحلیل پنهان نگاری است و اکثر الگوریتم های ارائه شده نیز در این مقوله هستند.
2- تخریب پیغام: این حالت مربوط به بازرسی فعال می شود. در یک کانال ارتباطی مشکوک تمام رسانه های رد و بدل شده را طوری تغییر می دهند که مطمئن باشند هیچ پیغامی رد و بدل نمی شود. البته در این زمینه باید توجه داشت که تغییر رسانه با هدف تخریب، کمترین تاثیر را روی کیفیت رسانه بگذارد.
3- استخراج پیغام: اگر فرستنده و گیرنده از الگوریتم های ساده ی پنهان نگاری استفاده کنند که نیازی به کلید رمز یا عمومی ندارد و یا این که کلید لو رفته باشد و الگوریتم توسط دشمن شناسایی شده باشد، دشمن می تواند پیغام را استخراج نماید. البته این حالت در پنهان نگاری به سختی اتفاق می افتد.
4- تغییر پیغام: پس از استخراج پیغام، ممکن است دشمن به قصد فریب پیغام را تغییر دهد و آن را در تصویر قرار داده و برای گیرنده ارسال کند.
5- استخراج کلید عمومی و کلید رمز: در بسیاری از الگوریتم های پنهان نگاری، کلید عمومی در بخشی از رسانه ی پنهان نگار به صورت ترتیبی قرار می گیرد که می توان الگوریتم های تحلیل خاصی به این منظور طراحی نمود.
6- یافتن الگوریتم پنهان نگاری: یک نوع تحلیل می تواند این باشد که پیغام به نوعی به دست دشمن رسیده است و دشمن می خواهد الگوریتم پنهان نگاری را به دست آورد تا برای رسانه های پنهان نگار بعدی بتواند پیغام پنهانی را استخراج کند.
گرچه هر کاربردی از پنهان نگاری تصویر نیازهای خاص خود را دارد، با این همه تمام روش های پنهان نگاری باید ملزومات مشترکی را رعایت کنند که عبارتند از :
١) شفافیت از نظر درک سیستم، ٢) امنیت و ٣) رعایت ظرفیت سیگنال
واضح است که این ملزومات به یکدیگر مربوطند. الگوریتم های پنهان نگاری، به منظور درج اطلاعات سیگنال پیام در داخل داده میزبان، تغییرات کوچکی را بر اساس سیگنال پیام در داده میزبان، ایجاد می کنند، به نحوی که با چشم انسان قابل مشاهده نباشد.
مواردی که در طراحی یک روش پنهان سازی دارای اهمیت هستند:
شفافیت: شفافیت سیستم بیان می دارد که موضوع میزبان قبل و بعد از جاسازی در پیام نباید تفاوت محسوسی داشته باشد چرا که هدف غیر قابل حس کردن انتقال پیام است و در حقیقت امنیت یک سیستم پنهان سازی در همین مسئله شفافیت نهفته است و هر چقدر که شباهت موضوع میزبان پیام در هر دو حالت عاری و حاوی پیام بیشتر باشد امنیت این سیستم در سطح بالاتری قرار دارد.
مقاومت: مقاومت یک سیستم پنهان سازی به معنای این است که پیام پنهان شده در مقابل اعمال تغییرات ناخواسته و غیر عمدی که وجود نویز در طول مسیر انتقال بوجود می آورد و یا اعمال تغییرات عمدی که توسط حمله کننده فعال به منظور تغییر پیام یا از بین بردن آن انجام می گیرد مقاومت لازم را داشته باشد.
ظرفیت: در یک سیستم پنهان سازی هر چقدر بتوان پیام بیشتری را در یک میزبان مخفی نمود این سیستم مناسب تر خواهد بود حجم داده ای که می توان در یک میزبان ذخیره کرد دقیقا بستگی به ماهیت میزبان دارد و این که تاچه حدی می توان داده در آن پنهان کرد بدون اینکه در شفافیت آن تاثیری جدی بگذارد. سه ویژگی فوق بطور بسیار تنگاتنگی در ارتباط با یکدیگر هستند بدین معنی که با ثابت فرض کردن ویژگی اول و افزایش ویژگی دوم ویژگی سوم حتما کاهش خواهد یافت.
ثابت =مقاومت*ظرفیت
در شکل های پنهان نگاری عناصر ظرفیت و شفافیت اهمیت اصلی را دارند. در دنیای امروز، جوهر نامرئی و کاغذ که در گذشته برای برقراری ارتباط پنهانی به کار برده می‌شد به وسیله رسانه‌های عملی‌تر مثل تصویر، ویدئو و فایل‌های صوتی جایگزین شده‌اند. به دلیل اینکه این رسانه‌های دیجیتال دارای افزونگی اطلاعاتی زیادی هستند می‌توانند به عنوان یک پوشش مناسب برای پنهان کردن پیام استفاده شوند. تصاویر مهم‌ترین رسانه مورد استفاده به خصوص در اینترنت هستند و درک تصویری انسان از تغییرات در تصاویر محدود است. تصاویر نوعی رسانه پوششی مناسب در پنهان نگاری محسوب می‌شوند و الگوریتم‌های پنهان نگاری متعددی برای ساختارهای مختلف تصاویر ارائه شده‌است. هیچ یک از این الگوریتم‌ها تاکنون امنیت را به طور کامل تأمین نکرده‌اند. به طور کلی شکل های پنهان نگاری در تصویر از الگوریتم جاسازی و الگوریتم استخراج بیت‌ها تشکیل شده‌اند. به تصویر مورد استفاده برای پنهان نگاری پوشانه و به تصویری که در اثر قرار دادن پیام به وسیله الگوریتم جاسازی به دست می‌آید تصویر پوششی یا گنجانه می‌گوییم. الگوریتم‌های پنهان نگاری به صورت عمومی از افزونگی در فضای مکانی یا افزونگی در فضای تبدیل استفاده می‌کنند. در هر کدام از این فضاها به شیوه‌های گوناگونی می‌توان داده‌ها را پنهان کرد که یکی از ساده‌ترین روش ها، استفاده از بیت‌های کم ارزش فضای مورد نظر است. در پنهان نگاری نیز همانند رمز نگاری فرض بر آن است که الگوریتم‌های بکار رفته در پنهان نگاری برای همه آشکار است. شفافیت در این روش ها بر پایه پنهان بودن کلید تعریف می‌گردد به طوری که نتوان بدون داشتن کلید هیچ اطلاعی از وجود پیام پنهان کسب کرد.
2-8- انواع بازرسی
در راستای رسیدن به اهداف یاد شده تحلیلگر دو نوع بازرسی می تواند انجام دهد:
1- بازرسی فعال: در این نوع بازرسی، ناظر پیغام را با اندکی دست کاری تغییر می دهد تا امیدوار باشد که هیچ ارتباط پنهانی برقرار نمی شود. چون روش های پنهان نگاری بیشتر روی امنیت و ظرفیت تکیه دارد، معمولاً شکننده و غیر مقاوم هستند. لذا پنهان نگاری در برابر ناظر فعال، کار مشکلی است و در این حالت باید از تکنیک های واترمارکینگ مقاوم بهره گرفت.
2- بازرسی غیر فعال: در بازرسی غیر فعال، تحلیلگر تمام پیغام هایی را که بین فرستنده و گیرنده رد و بدل می شود بررسی می کند. هیچ پیغامی را تغییر نمی دهد. لازم به ذکر است که در ارتباط فرستنده و گیرنده، رسانه پنهان نگاری شده قابل تشخیص نیست و این تحلیلگر است که باید با هنر خود آن را پیدا کند.
2-9- شیوه حملات تحلیل
تحلیل را با دو شیوه حملات مشاهده ای و آماری می توان انجام داد. اگرچه پنهان نگاری سعی می کند اطلاعات را طوری پنهان نماید که قابل مشاهده و ادراک نباشد ولی اعوجاج هایی روی مشخصات آماری سیگنال پوششی ایجاد می کند. هنر روش های تحلیل، شناسایی این ویژگی ها و دسته بندی آن ها، برای جداسازی تصاویر پنهان نگار و غیر پنهان نگار است.
روش های تحلیل آماری خود به دو گروه روش های عمومی و الگوریتم هایی که برای یک روش خاص پنهان نگاری طراحی می شوند، تقسیم می گردند. در روش های عمومی، تحلیل برای همه روش های پنهان نگاری یا برای دسته ای از روش های پنهان نگاری انجام می شود. اگرچه روش های عمومی کاربردی تر و جذاب تر هستند برای یک الگوریتم خاص نسبت به گروه دوم، پاسخ های ضعیف تری تولید می کنند. البته بایستی اشاره کرد که با توجه به ساختارهای تصویر، دسته بندی های مختلفی برای تحلیل پنهان نگاری می توان ارائه نمود. به عنوان مثال می توان به تحلیل پنهان نگاری در حوزه مکانی و در حوزه تبدیل و یا تحلیل پنهان نگاری برای تصاویر غیر فشرده و تصاویر فشرده، تحلیل پنهان نگاری برای تصاویر رنگی، سیاه و سفید و باینری اشاره کرد.
2-10- اصطلاحات استگانوگرافی
فایل حامل: فایلی که اطلاعات مخفی شده را درون خود نگه می دارد .
آنالیزگر استگ: فرایندی که اطلاعات مخفی درون یک فایل را تشخیص می دهد .
وسیله استگ: وسیله ای که در اطلاعات مخفی وجود دارد.
بیت های فراوانی: قسمتهایی از اطلاعات درون یک فایل که می تواند بدون صدمه به فایل در آن عمل اوررایت یا تغییر فایل را انجام دهد.
محل حمل (داده): اطلاعاتی که مخفی می شوند .
2-11- روش های پنهان سازی اطلاعات
همانطور که در شکل (2-3) نشان داده شده است پتیتکولاس (1999) روش های پنهان سازی اطلاعات را به صورت زیر دسته بندی کرد [8]:
-25336513970پنهان سازی اطلاعات
کانالهای مخفی
پنهان نگاری
ناشناس ماندن
علامت گذاری کپی رایت
زبان شناختی
فنی
قوی
شکننده
فینگرپرینتینگ
واترمارکینگ
غیرقابل مشاهده
قابل مشاهده
00پنهان سازی اطلاعات
کانالهای مخفی
پنهان نگاری
ناشناس ماندن
علامت گذاری کپی رایت
زبان شناختی
فنی
قوی
شکننده
فینگرپرینتینگ
واترمارکینگ
غیرقابل مشاهده
قابل مشاهده

شکل 2-3 شکل های پنهان سازی اطلاعات توسط پتیتکولاس[8]
بلوک دیاگرام و تعاریفی که در اولین کارگاه بین المللی پنهان سازی اطلاعات برای انجام این عمل عنوان شد به شرح زیر است [24]:
over-medium : شئ ای که پیام در قالب آن منتقل می شود و می توان شامل تصویر، متن و …باشد در این تحقیق به آن تصویر پوششی گفته می شود.
Embedded-message : داده ای که باید به صورت پنهانی منتقل شود و داخل پیام پوششی جاسازی می گردد در این تحقیق به آن پیام مخفی گفته می شود.
Stego-medium : حاصل ترکیب پیام در میزبان است در این تحقیق به آن تصویر پنهان نگاری شده گفته می شود.
Stego-key : اطلاعات سری است که مشترک بین فرستنده و گیرنده است و به منظور جاسازی و بازیابی اطلاعات از آن استفاده می شود.
Embedder(E ) : تابع جاسازی کننده پیام .
Extractor(E-1 ) : تابع استخراج کننده پیام .
برای انجام هر روش پنهان سازی دو کار زیر باید صورت پذیرد [25]:
الف) در آنچه به عنوان تصویر پوششی بکار می رود این تحقیق باید انجام شود که چه تغییراتی را می توان روی آن اعمال نمود بدون اینکه تفاوت قابل درکی بین نمونه اصلی و نمونه ای که در آن تغییرات ایجاد شده بوجود آید. این تحقیق برای انجام عملیات فشرده سازی نیز جهت حذف اجزاء زائدی که وجود یا عدم وجود آنها در کیفیت تاثیر چندانی ندارد انجام می شود.
ب) از مشخصه تحقیق شده در قسمت (الف) برای پنهان کردن اطلاعات استفاده شود.
اگرخواسته باشیم پنهان سازی اطلاعات را به صورت فرمولی عنوان کنیم می توان گفت برای قطعه ای اصلی از داده d که به عنوان میزبان مطرح است حد آستانه ای وجود دارد t که چنانچه زیر این حد آستانه، تغییراتی در d بوجود آوریم قابل تشخیص برای حسگرهای انسانی نیست. این حد آستانه از راه آزمایش بدست می آید و در افراد مختلف متفاوت است. لیکن کمترین مقدار آن از لحاظ حس انسانی می تواند برای t در نظر گرفته می شود. بنابراین ما همواره می توانیم تغییر c در d را زیر حد آستانه t بوجود آوریم طوری که قابل تشخیص بوسیله احساس نباشد.
d+c<t

—216

شکل 2 – 2 : یک نمای کامل از زنجیره‌ی‌تأمینبا توجه به مفهوم زنجیره‌ی‌تأمین می‌توان مدیریت زنجیره‌ی‌تأمین را تاثیرگذاری بر رفتار زنجیره‌ی‌تأمین جهت دستیابی به نتایج دلخواه و به عبارت دقیق‌تر یکپارچه‌سازی فعالیت‌های زنجیره‌ی‌تأمین و نیز جریان‌های اطلاعاتی مرتبط با آن، از طریق بهبود و هماهنگ سازی فعالیت‌ها در زنجیره‌ی‌تأمین تولید و عرضه محصول نامید (لادُن و لادُن، 2002).

نیلی و همکاران (1995) معتقدند سنجش عملکرد به صورت فرآیند کمی‌سازی اثربخشی و بازده یک عمل تعریف می‌شود. اثربخشی اندازهای از خواستههای مشتری است که برآورده شده است و بازده شاخصی است که میزان اقتصادی بودن منابع سازمان را در هنگام فراهم کردن سطح خاصی از رضایت مشتریان اندازه‌گیری میکند. سیستمهای سنجش عملکرد به صورت مجموعهای کلی از معیارهایی تعریف میشوند که هر دو عامل اثربخشی و بازده را کمی میکنند. نیلی و همکاران (1995) تعدادی از رویکردهای سنجش عملکرد را شناسایی کردند، شامل: کارت امتیازدهی متوازن (کاپلان و نورتون، 1992)، ماتریس سنجش عملکرد (کیگان و همکاران، 1989)، پرسشنامههای سنجش عملکرد (دیکسون و همکاران، 1990)، معیار سنجش طراحی سیستم (گلوبرسن، 1985) و رویکردهای تولید به کمک کامپیوتر. بهعلاوه آنها دامنهای از محدودیتهای سیستم‌های سنجش عملکرد موجود برای تولید را هم شناسایی کردهاند، شامل: تشویق به استفاده در دورههای کوتاه مدت، نبود تمرکز بر روی استراتژیها (سیستم سنجش به صورت صحیح با اهداف استراتژیک، فرهنگ سازمانی و سیستم‌های تشویقی همسو نیست)، تشویق به بهبود مقطعی به جای بهبود مستمر با مجبورکردن مدیران به کاهش انحراف از استاندارد و ناکامی در دادن اطلاعات کافی در این مورد که کدامیک از رقبا دارد بر اساس الگو عمل میکند.
مرور خوبی که توسط نیلی و همکاران (1995) در مورد سنجش عملکرد فراهم شد به صورت گسترده‌ای در تحقیقات اخیر در مورد سیستمها و معیارهای سنجش عمکرد زنجیرهیتأمین اشاره شده است (برای مثال، بیمن، 1999؛ بیمن و چِن، 2001؛ گوناسکاران و همکاران، 2001و 2004). در این مطالعات اشاره شده است که اغلب محدودیتهایی که توسط نیلی و همکارانش مشخص شده است در زمینه سیستم‌های سنجش عملکرد زنجیرهیتأمین همچنان بیپاسخ مانده است. بهعلاوه آن‌ها بر این نکته تاکید دارند که معیارها و سیستمهای سنجش جدیدی برای برطرف کردن این نواقص مورد نیاز است.
1.2.2 فرآیند ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمینفرآیند ارزیابی عملکرد کاری ساده و آسان نیست و مستلزم جمع‌آوری داده‌ها و اطلاعات زیادی است. در اینجا، فرآیند ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین ارائه می‌شود. در شکل (2-3) این مراحل نشان داده می‌شود.
تعیین مدل ارزیابی کارآیی
تعیین شاخص‌های ارزیابی
جمع‌آوری اطلاعات شاخص‌ها و انجام ارزیابی

شکل 2- 3 : فرآیند ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین- تعیین مدل ارزیابی کارآیی: این کار با توجه به ماهیت نوع زنجیره‌ی‌تأمین تحت بررسی و نوع صنعتی که زنجیره‌ی‌تأمین در آن فعال است اتفاق می‌افتد.
- تعیین شاخص‌های ارزیابی: در این مرحله با توجه به ماهیت مدل انتخاب شده در مرحله قبل شاخص‌های ارزیابی با استفاده از مدل کارت امتیازی متوازن انتخاب می‌شوند. باید توجه داشت که سعی شود از همه‌ی دسته شاخص‌های موجود حداقل یک معیار برای ارزیابی انتخاب شود.
- جمع‌آوری اطلاعات شاخص‌ها و انجام ارزیابی: در این مرحله اطلاعات شاخص‌های انتخاب شده در مرحله قبل جمع‌آوری شده و با استفاده از مدل انتخاب شده در مرحله‌ی اول ارزیابی صورت می‌گیرد و عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین اندازه‌گیری می‌شود.
2.2.2 تحلیل پوششی داده‌هاتداوم بقای بنگاه‌ها و سازمان‌ها در هر نظام اقتصادی در گروی ایجاد ارزش افزوده است. برای دستیابی به این مهم تنها داشتن منابع کافی نیست بلکه نحوه ترکیب و استفاده از منابع و همچنین ایجاد تعادل بین ورودی‌ها و خروجی‌های سازمان و به معنای دیگر استقرار یک سیستم ارزیابی عملکرد نقش به سزایی دارد. اهمیت این ارزیابی به حدی است که بر اساس تجربیات انجام شده در کشورهای صنعتی می‌توان صرفا با اعلام، برقراری و اجرای یک سیستم ارزیابی عملکرد و حتی بدون هیچ گونه تغییری در سازمان یا سرمایه‌گذاری، 5 تا 10 درصد بهره‌وری را افزایش داد (معماریانی، 1383).
تحلیل پوششی داده‌ها روشی مبتنی بر برنامه‌ریزی ریاضی جهت برآورد عملکرد است. این روش بدون فرضی از شکل توابع تولید، با حل مدل‌های ریاضی برای مجموعه‌ای از واحدهای تصمیم‌گیرنده و با استفاده از اطلاعات مربوط به میزان ورودی‌ها و خروجی‌های واقعی آن واحدها، یک واحد مجازی با بالاترین عملکرد ساخته و واحد‌های ناکارا را با آن می‌سنجد.
3.2 تعریف عملکرد و مجموعه امکان تولیدعملکرد یک واحد، مقایسه ورودی‌ها و خروجی‌های آن با یکدیگر است. در ساده‌ترین حالت که واحد یک ورودی را مصرف کرده و یک خروجی می‌دهد، عملکرد به صورت خارج قسمت خروجی بر ورودی تعریف می‌شود. واحدی در نظر بگیرید که با مصرف ورودی x، خروجی y را تولید می‌کند (شکل 2-4). تعریف می‌کنیم:
(2-1)
اغلب به خاطر پیچیدگی واحدهای تصمیم‌گیری، در نظر گرفتن چندین ورودی و چندین خروجی اجتناب‌ناپذیر است. فرض کنید واحد تصمیم‌گیری با مصرف بردار ورودی بردار خروجی را تولید می‌کند. (شکل 2-5)
یک واحد تصمیم‌گیری
ورودی x
خروجی y

شکل2-4 : یک واحد تصمیم‌گیری با یک خروجی و یک ورودییک واحد تصمیم‌گیری
ورودی
ورودی
ورودی
خروجی
خروجی
خروجی

شکل2- 5 : یک واحد تصمیم‌گیری و خروجی‌ها و ورودی‌های آندر چنین وضعیتی، عملکرد را می‌توان به صورت حاصل تقسیم و ترکیب وزنی خروجی‌ها بر ترکیب وزنی ورودی‌ها تعریف کرد. اگر برای واحد تصمیم‌گیری فوق وزن (قیمت) همه خروجی‌ها مشخص و وزن (هزینه) هر ورودی نیز معلوم باشد، عملکرد از رابطه (2-2) محاسبه می‌گردد:
(2-2)
که در آن وزن خروجی rام یعنی و وزن است.
جهت ارزیابی عملکرد یک واحد تصمیم‌گیری (DMU) نیاز به تابع تولید داریم. در اغلب موارد تابع تولید در دست نیست و این به دلیل پیچیدگی فرآیند تولید، تغییر در تکنولوژی تولید و چند مقدار بودن تابع تولید است. یعنی در اغلب موارد یک ترکیب از ورودی‌ها مانند یک بردار خروجی مانند را تولید می‌کند از این رو ناچاریم تقریبی از تابع تولید را در دست داشته باشیم تابع تولید، تابعی است که برای هر ترتیب از ورودی‌ها، ماکزیمم خروجی را بدهد (راماناتان، 2003). با داشتن تابع تولید به راحتی می‌توان عملکرد یک واحد تصمیم‌گیری را محاسبه کرد. اما همانطوری که ذکر شد به دلائل مختلف تابع تولید به راحتی محاسبه نمی‌گردد. از این رو مجموعه‌ای به نام مجموعه امکان تولید می‌سازیم و مرز آن را تقریبی از تابع تولید می‌گیریم. تابع تولید حاصل از مجموعه امکان تولید یک مرز تقریبی است که با توجه به تکنولوژی تولید دارای ویژگی‌های مورد نظر می‌باشد. مجموعه امکان تولید، که آن را با T نشان می‌دهیم چنین تعریف می‌شود:
(2-3) T={(x,y)|کند تولید را y نامنفی بردار بتواند x نامنفی بردار}.
مجموعه‌ی T را طوری در نظر می‌گیریم که در اصول زیر صدق نماید:
1- اصل شمول مشاهدات: این اصل به ما می‌گوید که یعنی تمامی مشاهدات به مجموعه‌ی امکان تولید تعلق دارند.
2- اصل بی‌کرانی اشعه (بازده به مقیاس ثابت): با قبول این اصل فرض می‌کنیم که تکنولوژی تولید بازده به مقیاس ثابت دارد. یعنی همان‌طوری که قبلا اشاره شد، یعنی اگر x ، y را تولید کند آنگاه و، را هم تولید کند.
3- اصل امکان‌پذیری: اگر، آنگاه به ازای هر که در آن و، داریم .
4- اصل تحدب: با پذیرفتن این اصل می‌پذیریم که در تکنولوژی تولید اگر آنگاه برای هر داریم: .
5- اصل کمینه درون‌یابی: با قبول این اصل می‌پذیریم که T کوچک‌ترین مجموعه‌ای است که در اصول اول تا چهارم صدق می‌کند.
مجموعه امکان تولید T را که در اصول یک تا پنج صدق می‌کند را به صورت نشان می‌دهیم.
ثابت می‌شود مجموعه به صورت زیر است:
(2-4)
یعنی مجموعه‌ی فوق کوچک‌ترین مجموعه‌ای است که در اصول یک تا چهار صدق می‌کند.
مدل چارنز، کوپر و رودز
فرض کنیم ، تعداد n DMU متجانس هستند که با به کار بردن بردار ورودی ، ، بردار خروجی ، را تولید می‌کنند.
فرض کنید هدف ارزیابی عملکرد است که در آن . برای این منظور می‌گوییم اگر در امکان تولیدی مانند یافت نشود که غالب بر باشد، در این صورت کارای نسبی است در غیر این صورت ناکارا می‌باشد. چگونه می‌توان گفت که هیچ امکان تولیدی در موجود نیست که بر غالب باشد؟ به سه طریق می‌توان این کار را انجام داد (راماناتان، 2003):
اگر بتوان امکان تولیدی در یافت که با ورودی کمتر از، خروجی مساوی داشته باشد.
اگر بتوان امکان تولیدی در یافت که با ورودی مساوی، خروجی بیشتر از داشته باشد.
اگر بتوان امکان تولیدی در یافت که با ورودی کمتر از، خروجی بیشتر از داشته باشد.
برای این موارد سه‌گانه فوق شکل‌های (2-6) تا (2-8) را در نظر بگیرید. در شکل (2-6)، واحد فرضی A با ورودی کمتر همان خروجی را تولید می‌کند. در شکل (2-7) واحد B با ورودی، خروجی بیشتر از را تولید می‌کند و در شکل (2-8) واحد D با ورودی کمتر از خروجی بیشتر از را تولید نموده است.

(خروجی)Y
(ورودی)X

شکل 2-6 : واحد فرضی با ورودی کمتر، خروجی یکسان

(خروجی)Y
(ورودی)X

شکل 2 – 7 : واحد فرضی با ورودی یکسان، خروجی بیشتر

(خروجی)Y
(ورودی)X

شکل 2 – 8 : واحد فرضی با ورودی کمتر، خروجی بیشتراگر باشد واضح است که اگر باشد به وسیله‌ی امکان تولیدی از مغلوب خواهد شد. پس برای امکان تولید روی مرز خواهد بود که در این صورت کمترین مقداری است که روی مرز خواهد بود، پس ما باید به دنبال یافتن کمترین مقدارای باشیم که در خواص فوق‌الذکر صدق کند؛ یعنی حل مدل زیر:
(2-5)
اما شرط عضویت در آن است که:
(2-6)
پس حل مسأله به حل LP زیر برمی‌گردد:
(2-7)
و یا:
(2-8)
مسأله بالا مدل CCR ورودی محور است که معروف به فرم پوششی CCR است.
در جواب بهینه مدل فوق اگر در این صورت ناکارا است و اگر یعنی روی مرز قرار دارد و کارا است. این مطلب از روی شکل (2-8) نیز روشن است. مدل قبل همواره شدنی است زیرا و (منظور ضریب) و ، یک جواب شدنی است. بعلاوه از جواب شدنی فوق نتیجه می‌شود که مقدار بهینه از یک تجاوز نمی‌کند.
دوگان مدل قبل که معروف به فرم مضربی است چنین است:
(2-9)
یا به صورت برداری:
(2-10)
مدل‌های فوق مدل مضربی CCR در ماهیت ورودی هست؛ به عبارت دیگر با کاهش ورودی در صورت ناکارا بودن آن را روی مرز قرار می‌دهیم تا کارا شود. مقدار کاهش‌یافته ورودی که عبارت بود از، مقداری از ورودی بود که می‌توانست حداقل را تولید نماید، مقداری از ورودی‌ها بود که به هدر می‌رفت که آن را مقدار ناعملکرد می‌نامیم. واضح است که اگر باشد هیچ ورودی هدر نمی‌رود و مقدار ناعملکرد برابر با صفر است.
1.3.2 مدل ورودی‌گرا و خروجی‌گرادر مدل‌های تحلیل پوششی داده ها امکان سه نوع جهت‌گیری با ماهیت ورودی، با ماهیت خروجی و با ماهیت مبنایی وجود دارد (میرحسینی، 1387).
مدل تحلیل پوششی داده های ورودی‌گرا: در مدل‌های با ماهیت ورودی واحدهای تصمیم‌گیرنده در پی آن هستند که با کمترین میزان ورودی ممکن، مقدار مشخصی خروجی ایجاد کنند (در این حالت‌ها ورودی‌ها قابل کنترل هستند).
مدل تحلیل پوششی داده های خروجی‌گرا: در مدل‌های با ماهیت خروجی واحدهای تصمیم‌گیرنده در پی آن هستند که با مقدار مشخصی ورودی، بیشترین میزان خروجی ممکن را ایجاد کنند (در این حالت هم ورودی‌ها و هم خروجی‌ها قابل کنترل هستند).
2.3.2 مزایا و معایب تحلیل پوششی داده ها
مدل تحلیل پوششی داده‌ها نیز همانند دیگر مدل‌ها شامل ویژگی‌های شامل ویژگی‌های مثبت و منفی است که ویژگی‌های ممتاز این روش عبارتند از (کریمی، 1390):
در این ارزیابی واحدهای ناکارا به دلیل مقایسه با یک سطح استاندارد از قبل تعیین شده یا شکلی تابعی معلوم، ناکارا ارزیابی نشده بلکه ملاک ارزیابی آن‌ها واحدهای تصمیم‌گیرنده دیگری بوده است که در شرایط یکسانی عمل می‌کنند و این ارزیابی واقع بینانه تحلیل پوششی داده‌ها در مقایسه با سایر روش‌هاست.
این روش ارزیابی توام مجموعه عوامل است و محدودیت تک ورودی و تک خروجی در آن وجود ندارد.
این روش دارای ویژگی جبرانی بودن است و به واحد تصمیم‌گیرنده اجازه می‌دهد کمبود و یا ضعف خروجی‌هایش را به کمک خروجی‌های دیگر و یا مصرف اضافی ورودی‌هایش را با صرفه‌جویی در ورودی‌های دیگر جبران کند.
تحلیل پوششی داده‌ها، برخلاف روش معمول شاخص عددی، به معرفی وزن‌های از قبل تعیین شده برای عوامل خروجی و ورودی نیاز ندارد. همچنین نیازمند توصیف توابع به شیوه‌ای که در روش رگرسیون آماری رایج است نیز نیست.
تحلیل پوششی داد ها، از روش برنامه‌ریزی ریاضی استفاده می‌کند که می‌تواند تعداد زیادی متغیر و روابط (قیود) را به کار گیرد و محدودیت کم بودن تعداد خروجی و ورودی موجود در سایر روش‌ها را ندارد. تئوری قوی برنامه‌ریزی ریاضی امکان تحلیل و تفسیر بهتر را ایجاد می‌کند.
سادگی در محاسبه و ارزیابی و عدم محدودیت در انتخاب عوامل امکان پرداختن به مسائل پیچیده‌تر موجود در حوزه‌های مدیریتی و سیاست‌گذاری را فراهم می‌سازد.
همچنین معایب مدل تحلیل پوششی داده‌ها عبارتند از (کریمی، 1390):
هر واحد تصمیم‌گیری که حداقل در یک ورودی برتر باشد کارا ارزیابی می‌گردد، که این امر باعث خواهد شد که بعضی از واحد‌ها که در تمام شاخص‌ها جز یک شاخص دارای ضعف است، به طور غیر واقع بینانه کارا ارزیابی شود.
با توجه به این که مرز عملکرد در مدل‌های تحلیل پوششی داده‌ها بر اساس مشاهدات ساخته می‌شود این امر باعث بروز مشکلاتی در ارزیابی می‌گردد. به عنوان نمونه شکل (2-9) را در نظر می‌گیریم. در این شکل واحدهای A و C روی مرز بوده و کارا ارزیابی می‌شوند ولی همان‌طور که مشاهده می‌گردد نمی‌توان واحد A را واحدی بهتر از B دانست. این بدان معناست که تحلیل پوششی داده‌ها در رتبه‌بندی موفق عمل نمی‌کند.
یکی دیگر از ایرادات تحلیل پوششی داده‌ها فرض تحدب در ساختن مجموعه امکان تولید آن است. این فرض باعث می‌شود که بعضی از واحدهای تصمیم‌گیری ناکارا با واحدهای در مرز عملکرد مقایسه شوند که وجود خارجی ندارند.
مقایسه واحدها نسبی است و اگر در یک ارزیابی واحدی کارا ارزیابی شود بدان معنا نیست که این واحد، واحدی ایده‌آل است بلکه در میان مشاهدات، واحدی یافت نشده است که بهتر از واحد مورد ارزیابی عمل نماید. در این شرایط، تحلیل پوششی داده ها هیچ راهکار بهبودی برای چنین واحدهای ارائه نمی‌کند. در شکل (2-9) عملکرد واحد A فقط به این خاطر است که در سایز این واحد رقیبی وجود ندارد.
C
B
A
D

شکل 2 – 9 : نمایش یکی از ضعف‌های مدل تحلیل پوششی داده‌ها3.3.2 مدل کارت امتیازدهی متوازن
یکی از مشهورترین و شناخته شده ترین مدل های سیستم ارزیابی عملکرد مدل «کارت امتیازدهی متوازن» است که توسط «کاپلان و نورتون» در سال 1992 ایجاد و سپس گسترش و بهبود یافته است. این مدل پیشنهاد می‌کند که به منظور ارزیابی عملکرد هر سازمانی بایستی از یک سری شاخص های متوازن استفاده کرد تا از این طریق مدیران عالی بتوانند یک نگاه کلی از چهارجنبه مهم سازمانی داشته باشند. این جنبه های مختلف، پاسخگویی به چهار سوال اساسی زیر را امکان پذیر می سازد:
1 – نگاه ها به سهامداران چگونه است؟ (جنبه مالی)
2 – در چه زمینه هایی بایستی خوب عمل کنیم؟ (جنبه داخلی کسب و کار)
3 – نگاه مشتریان به ما چگونه است؟ (جنبه مشتری)
4 –چگونه می توانیم به بهبود و خلق ارزش ادامه دهیم؟ (جنبه یادگیری و نوآوری).
کارت امتیازدهی متوازن شاخص های مالی را که نشان دهنده نتایج فعالیت های گذشته است در بر می گیرد و علاوه بر آن با در نظر گرفتن شاخص های غیر مالی که به عنوان پیش نیازها و محرک عملکرد مالی آینده هستند، آنها را کامل می کند. «کاپلن و نورتون» معتقدند که با کسب اطلاع از این چهارجنبه ، مشکل افزایش و انباشت اطلاعات از طریق محدود کردن شاخص ها ی مورد استفاده از بین می رود. همچنین مدیران مجبور خواهند شد تا تنها بر روی تعداد محدودی از شاخص های حیاتی و بحرانی تمرکز داشته باشند. به علاوه استفاده از چندین جنبه مختلف عملکرد ، از بهینه سازی بخشی جلوگیری می کند.
4.3.2 مفهوم کلی کارت امتیازی متوازن
ارزیابی و مدیریت عملکرد، منتج از برنامه های استراتژیک و برنامه های عملیاتی سازمان است. اگرچه تدوین برنامه‌های استراتژیک و عملیاتی، فرایندی پیچیده و دشوار است ولی اجرای موفقیت‌آمیز آن به مراتب دشوارتر است. سازمان های زیادی در پیاده‌سازی کامل استراتژی های خود، شکست می‌خورند. این مساله ناشی از تعریف ناقص استراتژی ها و برنامه‌های عملیاتی سازمان نیست بلکه احتمالاً به این خاطر است که چارچوب مستحکمی برای همسوسازی کارکنان و فرایندهای عملیاتی با اهداف سازمان، وجود ندارد .
سازمان های امروزی به خوبی دریافته اند که 80 درصد ارزش افزایی آنها از طریق دارایی های نامشهودشان شامل سرمایه های انسانی (دانش و مهارت های کارکنان)، سرمایه های سازمانی (فرهنگ سازمان و ارزش های حاکم بر آن) و سرمایه های اطلاعاتی (منابع اطلاعاتی و داده های آماری) ایجاد می شود و دیگر نمی توانند صرفاً با اتکاء به دارایی های مشهود، ارزیابی عملکرد و در پی آن مدیریت عملکرد جامعی انجام دهند.
پروفسور رابرت کاپلان و دکتر دیوید نورتون با درک الزامات و نیازمندی های سازمان های نوین و برای اجرای اثربخش استراتژی و ایجاد یک سیستم جامع مدیریت و بهبود عملکرد، در سال 1992 سیستم مدیریتی نوینی را تحت عنوان کارت امتیازی متوازن، معرفی نمودند. سیستم مدیریتی کارت امتیازی متوازن، به عنوان چارچوب جامع ارزیابی عملکرد و پیشبرد استراتژی، مطرح بوده که به ایجاد توازن بین اهداف کوتاه مدت و بلند مدت، سنجه‌های مالی و غیر مالی، عملکرد داخلی و خارجی، ذینفعان درونی و بیرونی، شاخص های هادی و تابع عملکرد، منجر می‌شود. کارت امتیازی متوازن چارچوب اثبات شده ای است که استراتژی سازمان را تشریح و عملیاتی می کند . کارت امتیازی متوازن، یک سیستم مدیریتی است که می تواند اجرای استراتژی ها را مدیریت کرده و عملکرد سازمان را در چهار منظر مالی،‌ مشتری، فرایندهای داخلی، و رشد و یادگیری، اندازه گیری کند و باعث انتقال و تفهیم ماموریت، چشم انداز، استراتژی ها و انتظارات عملکردی به کلیه ذینفعان درونی و بیرونی سازمان شود. به عبارت دیگر، کارت امتیازی متوازن می تواند چشم انداز و ماموریت سازمان را در قالب مجموعه ای از روابط علّت و معلولی در چهار منظر ذکر شده نشان دهد. سیستم مدیریتی کارت امتیازی متوازن، ترکیبی است از معیارهای ارزیابی عملکرد که شاخص های عملکرد گذشته، جاری و نیز آینده را شامل شده و معیارهای غیر مالی را در کنار معیارهای مالی قرار می دهد. ضمن این که از آنچه د داخل وخارج سازمان اتفاق می افتد، بینش و دید همه جانبه ای را به مدیران سازمان ارائه می کند. چارچوب کارت امتیازی متوازن از چهار مؤلفه به هم وابسته تشکیل شده است. این چهار مولفه عبارتند از: 
الف- نقشه استراتژی که اهداف استراتژیک سازمان را شناسایی می کند و در قالب روابط علّت و معلولی ارائه می کند. اگر این اهداف محقق شوند یعنی استراتژی با موفقیت اجرا شده است. کارکرد اصلی نقشه استراتژی این است که به صورت روابط علّت و معلولی نشان می‌دهد که برای اجرای استراتژی، چگونه اهداف استراتژیک می بایست با یکدیگر تعامل کنند.
ب- سنجه‌های عملکردی که میزان پیشروی به سمت اهداف استراتژیک را ردیابی کرده و ارائه می کنند.
ج- اهداف کمّی که برای تحقق هر یک از سنجه های عملکردی، تعیین می‌شوند.
د- طراحی (انتخاب) و اجرای ابتکارات استراتژیک (طرح های ابتکاری) برای اینکه عملکرد سازمان به اهداف کمّی متصل شود و در نهایت، اهداف استراتژیک محقق شوند.
باید توجه کرد که ترسیم نقشه استراتژی، مهم ترین مؤلفه برای ایجاد کارت امتیازی متوازن است و بنابراین باید در اولین مرحله طراحی و اجرای سیستم کارت امتیازی متوازن قرار گیرد.
کارت امتیازی متوازن می تواند یک سیستم ارزیابی و سنجش عملکرد ارائه کند که فراتر و جامع تر از سیستم های مرسوم حسابداری مدیریت است. در این روش، علاوه بر شاخص های مالی، وضعیت سازمان با شاخص های سه منظر دیگر، در یک رابطه علّت و معلولی مورد سنجش و ارزیابی قرار می گیرد. در واقع، کارت امتیازی متوازن بین اجزای مختلف سازمان یک ارتباط علّت و معلولی برقرار می کند و به سازمان به مثابه یک پیکر واحد و یکپارچه می نگرد. همچنین، کارت امتیازی متوازن قادر است استراتژی را به اهداف و برنامه های اجرایی و عملیاتی سازمان در قالب یک سیستم جامع مدیریتی، متصل نماید.
5.3.2 معرفی وجوه کارت امتیازی متوازن  کارت امتیازی متوازن، شاخص های مالی از عملکرد گذشته را با شاخص هایی از تعیین کننده های عملکرد آینده تکمیل می کند. اهداف و شاخص های کارت امتیازی از استراتژی و چشم انداز سازمان تعیین شده اند. این اهداف و شاخص ها به عملکرد سازمان در چهار وجه می نگرند: مالی، مشتری، فرآیندهای داخلی، وآموزش و یادگیری.
وجه مشتری
   در وجه مشتری کارت امتیازی متوازن، مدیران ابتدا بخش های مشتری و بازاری را که می خواهند در آن رقابت کنند تعیین می کنند، بخش های تعیین شده شامل مشتریان و بازار های فعلی و بالقوه خواهد بود. این وجه کارت امتیازی شامل چند شاخص عمومی اصلی و یک سری شاخص های فرعی است. شاخص های اصلی عبارت از رضایت مشتری، حفظ مشتری، جذب مشتری جدید، سوددهی مشتری و سهم بازار در بخش های بازار و مشتری مورد رقابت می باشند. سری دیگر شاخص های این وجه، مربوط به سنجش عواملی هستند که برای مشتری ایجاد ارزش کرده و از این طریق وضعیت شاخص های اصلی را تعیین  می کنند.      
عوامل ایجاد ارزش برای مشتریان در سه گروه زیر دسته‌بندی شده‌اند: 
مشخصه های محصول یا خدمت شامل زمان انتظار مشتری، قیمت، کیفیت، نحوه کارکرد، و بی همتایی (تمایز) محصول و یا خدمت. 
2- تصور ذهنی مشتری از سازمان و شهرت و اعتبار آن که شامل تصور مردم از کیفیت کالای مورد فروش و امانت و صحت کار سازمان است. 


3- رابطه با مشتری شامل امانت داری و قابلیت اطمینان و سرعت پاسخ گویی سازمان به مشتری و خدمات پس از فروش
وجه فرآیند های داخلی
در وجه فرآیندهای داخلی کارت امتیازی متوازن، مدیران ابتدا فرآیندهای داخلی کلیدی را که باید جهت اجرای استراتژی بر آنها تأکید شود معین می کنند.این فرآیندها سازمان را به ایجاد ارزش برای جذب و حفظ مشتری مورد نظر وتأمین انتظارات سهامداران قادرمی سازند. هر واحد کسب و کاری مجموعه فرآیندهای خاصی جهت ایجاد ارزش برای مشتریان و نتایج مالی برای سهامداران دارد. رویکرد کارت امتیازی مدل زنجیره ارزش را به عنوان الگوی عمومی جهت بکارگیری در وجه فرآیندهای داخلی انتخاب می کند، که شامل سه فرآیند نوآوری، فرآیندهای عملیاتی و خدمات پس از فروش می باشد.
وجه مالی
   در این وجه کارت امتیازی متوازن، نتایج اقتصادی حاصل از اجرای استراتژی‌ها، مورد سنجش قرار می گیرند. همانگونه که در سیستم های برنامه ریزی قبل از برنامه ریزی استراتژیک و نظام های کنترلی مطابق آنها عملکرد مالی می توانست با شاخص هایی همچون سود عملیاتی و برگشت سرمایه و میزان ارزش افزوده سنجیده شود، در کارت امتیازی متوازن، به عنوان رویکردی به سنجش عملکرد و نتیجتاً ابزاری جهت کنترل، عملکرد مالی با نسبت ها و شاخص های مشابهی سنجیده می شود.
    رویکرد کارت امتیازی بر این نکته نیز تاکید می کند که در مراحل مختلف چرخه حیات یک سازمان (رشد، تثبیت، برداشت) مقادیر شاخص های مالی کاملا متفاوت خواهد بود و هدف گذاری بدون توجه به این امر باعث دور شدن سازمان از اهداف بلند مدت خود خواهد شد. 
وجه آموزش و یادگیری
یادگیری و رشد سازمان از سه منبع اساسی نیروی انسانی، سیستم های اطلاعاتی و دستورالعمل ها و رویه های سازمانی حاصل می شود. سطح دستیابی به قابلیت ها و توانمندی های ویژه در این منابع در وجه یادگیری و رشد کارت امتیازی مورد سنجش قرار می گیرد.
جهت سنجش اهداف مربوط به این وجه، عواملی همچون میزان دسترسی مشتری به اطلاعات و فرآیندهای داخلی توسط مدیران و کارکنان عملیاتی در خصوص سیستمهای اطلاعات ومیزان همسویی انگیزه های پرسنل با رسالت و اهداف سازمان در خصوص دستورالعمل ها و رویه های سازمانی مورد ارزیابی قرار می گیرند.  
وجوه 4گانهی روش کارت امتیازی متوازن در شکل زیرخلاصه شده است.
2254253810
شکل 2- 10 : خلاصه وجوه کارت امتیازی متوازن (کاپلان و نورتون 1992)به عبارت دیگر می توان کارت امتیازی متوازن را به عنوان مجموعه ای از معیارهای دقیق انتخاب شده از استراتژی سازمان تعریف نمود. معیارهای انتخاب شده برای کارت امتیازی برای مدیران ابزاری است برای ارتباط با پرسنل و سهام داران برای انتقال نتایج و محرک های کارایی که باعث خواهد شد سازمان به ماموریت و اهداف استراتژیک خود نائل گردد.
4.2 پیشینه تحقیقباگوات و شارما (2007) یک رویکرد کارت امتیازدهی متوازن را برای مدیریت زنجیره تأمین توسعه دادند که عملیات کسب و کار را از چهار جنبه‌ی: مالی، مشتری، فرآیند کسب و کار داخلی و یادگیری و رشد به صورت روزانه اندازه‌گیری و ارزیابی می‌کند. آنها شاخص‌های خاصی را برای هر جنبه در نظر گرفتند و در هنگام اعمال مدل برای ارزیابی پی بردند که بعضی از شاخص‌های یک جنبه با شاخص‌های جنبه دیگر تضاد پیدا می‌کنند. آن‌ها مدل خود را برای سه SME مختلف در هند توسعه دادند.
ژو و همکاران (2009) یک مدل تحلیل پوششی داده‌ها ناهموار را برای ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین توسعه دادند. آن‌ها مدل خود را با ادغام مدل تحلیل پوششی داده های کلاسیک و تئوری مجموعه‌های ناهموار ایجاد کردند و برای نشان دادن عملکرد مدل آن را برای شش شرکت در غرب چین اعمال کردند و در ارزیابی از شاخص‌هایی مانند هزینه، زمان تدارک و درصد تحویل‌ها به‌موقع استفاده کردند.
لیانگ و همکاران (2006) دو مانع بر سر راه ارزیابی زنجیره‌ی‌تأمین و اعضای آن به صورت وجود شاخص‌های چندگانه که عملکرد اعضا را مشخص می‌کنند و وجود تضاد بین اعضای زنجیره شناسایی کردند. آن‌ها نشان دادند که مدل تحلیل پوششی داده های کلاسیک به خاطر وجود شاخص‌های واسطه‌ای نمی‌تواند عملکرد را به خوبی بسنجد در نتیجه در تحقیق خود چند مدل را بر پایه‌ی تحلیل پوششی داده ها توسعه داده‌اند که در آن‌ها شاخص‌های واسطه‌ای در ارزیابی عملکرد ادغام شده است. آن‌ها مدل خود را به صورت دو زنجیره‌ای و به صورت فروشنده – خریدار توسعه دادند. آن‌ها دو حالت متفاوت را در نظر گرفتند؛ حالت اول به این صورت است که یک زنجیره به صورت رهبر عمل می‌کند و زنجیره‌ی‌دوم از آن پیروی می‌کند در این حالت ابتدا زنجیره‌ی مربوط به عضو رهبر ارزیابی شده و سپس زنجیره‌ی پیرو آن با استفاده از نتایج عضو رهبر ارزیابی می‌شود. حالت دوم به صورت شراکتی است که در آن سعی می‌شود عملکرد مشترک دو زنجیره که به صورت میانگین عملکرد آن‌ها در نظر گرفته می‌شود بیشینه شود. در این حالت هر دو زنجیره‌ی‌تأمین به صورت همزمان ارزیابی می‌شوند.
چِن و همکاران (2006) بر اساس تعاریف ارزیابی عملکرد زنجیره‌تأمین و نظریه بازی‌ها یک بازی عملکرد را بین دو عضو زنجیره‌ی‌تأمین مشاهده کردند. آن‌ها نشان داده‌اند که نقاط تعادل نَش زیادی برای عملکرد یک مجموعه از تأمین‌کننده و تولیدکننده با توجه به تابع عملکرد آن‌ها وجود دارد. آن‌ها یک مدل داد و ستد را برای تحلیل فرآیند تصمیم‌گیری تولیدکننده و تأمین‌کننده ارائه کرده و بهترین استراتژی طرح عملکرد را شناسایی کردند.
لی و اُبرین (1999) یک مدل تصمیم یکپارچه را برای عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین ارائه کردند. آن‌ها با اشاره به این موضوع که در تحقیقات قبل بیشتر بر روی شاخص هزینه در زنجیره‌ی‌تأمین مانور داده شده است سعی کردند با تمرکز بر روی چهار معیار: سود، عملکرد زمان تدارک، تحویل سریع و حذف ضایعات به جای هزینه مدل خود را توسعه دهند. مدل ارائه شده توسط آن‌ها عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین را در دو سطح زنجیره‌ای و عملیاتی می‌سنجد. در سطح زنجیره‌ای اهداف مربوط به معیارها برای هر مرحله زنجیره‌ی‌تأمین در نظر گرفته می‌شود تا عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین بتواند اهداف سرویس‌دهی مشتریان را ارضا کرده و بهترین استراتژی مدیریت زنجیره تامین انتخاب شود. در سطح عملیاتی فعالیت‌های لجستیکی و تولیدی تحت اهداف مشخص شده بهینه می‌شوند.
هوانگ و همکاران (2008) فعالیت‌های مربوط به منبع‌یابی و معیارهای مربوط به آن را در مدل SCOR جستجو کردند. موضوع تحقیق آن‌ها صنعت نمایشگرهای کریستال مایع در تایوان بوده است. آن‌ها برای کسب اطلاعات تجربی از پرسش‌نامه استفاده کردند و برای تحقیق در مورد فرآیند منبع‌یابی در سطح دوم مدل SCOR و معیارهای عملکرد آن از مدل رگرسیونی استفاده کردند. آن‌ها نتیجه‌گیری کردند که مدل آن‌ها می‌تواند در صنایع مختلف به مدیران تصمیم‌گیرنده کمک کند.
ایستون و همکاران (2002) ارزیابی عملکرد بخش خرید را در زنجیره‌ی‌تأمین بررسی کردند. آن‌ها با اشاره به این موضوع که اندازه‌گیری عملکرد بخش خرید و مقایسه آن عملکرد با سایر دپارتمان‌های خرید کاری بسیار مشکل است این دشواری را ناشی از نبود معیار اندازه‌گیری قابل قبول و روش‌های مناسب برای ادغام این معیارها و ارائه یک عملکرد کلی دانستند. آن‌ها یک مدل DEA را برای ارزیابی عملکرد خرید در صنعت پتروشیمی توسعه دادند.
کوجیما و همکاران (2008) ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین را در محیط تولید به موقع (JIT) در نظر گرفتند. محیط JIT در نظر گرفته شده توسط آن‌ها دارای دو نوع سیستم کانبان با تقاضای تصادفی و زمان‌های فرآیندی قطعی است. آن‌ها الگوریتمی را برای ارزیابی دقیق عملکرد توسعه دادند.
گوناسکاران و همکاران (2004) اشاره کرده‌اند که اندازه‌گیری عملکرد و معیارهای وابسته به زنجیره‌ی‌تأمین در تحقیقات و کارهای عملی مورد توجه کافی قرار نگرفته است. آن‌ها چارچوبی را برای فهم بهتر اهمیت ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین و معیارهای آن توسعه دادند. آن‌ها با تنظیم یک پرسش‌نامه و ارسال آن به 150 شرکت بزرگ در صنایع مختلف و در کشور انگلستان معیارهای ارزیابی و اهمیت آن‌ها را مشخص کردند. معیارها در چهار دسته فرآیند‌های اصلی زنجیره‌ی‌تأمین به صورت: برنامه‌ریزی، منبع، تولید (ساخت/مونتاژ) و تحویل دسته‌بندی شده‌اند. آن‌ها پس از دریافت پرسش‌نامه‌ها و تعیین اهمیت هر شاخص آن‌ها را در سه دسته‌ی کلی مدیریتی استراتژیک، فنی و عملیاتی طبقه‌بندی کرده‌اند تا سطح مدیریتی مناسب برای داشتن اختیار و مسئول بودن در قبال هر معیار مشخص شود. سطح استراتژیک عملکرد مدیریت ارشد را نشان می‌دهد. سطح فنی با تخصیص منابع و اندازه‌گیری عملکرد در مقایسه با اهداف از پیش تعیین شده سروکار دارد. اندازه‌گیری عملکرد در این بخش بازخورد خوبی از تصمیمات مدیران سطح میانی را ارائه می‌دهد. اندازه‌گیری‌ها در سطح عملیاتی نیازمند داده‌های دقیق است و نتایج تصمیمات مدیران سطح پایین را نشان می‌دهد. نتایج کامل این تحقیق در پیوست (ب) ارائه شده است.
بیمن (1999) به این موضوع اشاره کرد که سیستم ارزیابی عملکرد که فقط یک معیار عملکرد را در نظر می‌گیرد عموما ناقص است زیرا برهم‌کنش بین اجزای مهم زنجیره‌ی‌تأمین و جنبه‌های مهم اهداف استراتژیک سازمانی را در نظر نمی‌گیرد. او عناصر کلیدی اهداف استراتژیک را به صورت منابع، خروجی و انعطاف‌پذیری شناسایی کرده و تاکید کرده است که یک سیستم اندازه‌گیری عملکرد باید شامل شاخص‌هایی از این سه دسته باشد. بیمن اشاره کرده است که هر کدام از این سه دسته شاخص‌ها، معیارهای اندازه‌گیری مهمی دارند و اندازه‌گیری هر کدام بر روی دیگری تاثیر گذار است. او تاکید کرده است که هر سیستم اندازه‌گیری عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین حداقل باید یک معیار از هر دسته (منابع، خروجی و انعطاف‌پذیری) را شامل شود و هر معیاری که انتخاب می‌شود باید با اهداف استراتژیک سازمانی هم‌راستا باشد.
هوآن و همکاران (2004) با ارائه مروری بر مدل SCOR به این موضوع اشاره کردند که تحقیقات در سطح زنجیره‌ی‌تأمین به سه دسته شامل: سطح عملیاتی، سطح طراحی و سطح استراتژیک دسته‌بندی می‌شوند. آن‌ها سپس با ارائه مدلی و با استفاده از تکنیک AHP به بررسی عملکرد اجزای زنجیره‌ی‌تأمین پرداختند.
چَن (2003) در تحقیق خود معیارهای ارزیابی زنجیره‌ی‌تأمین را به دو دسته اصلی کمی و کیفی تقسیم کرد. شاخص‌های کمی شامل هزینه و استفاده از منابع می‌باشد و شاخص‌های کیفی شامل کیفیت، انعطاف‌پذیری، دید، اعتماد و نوآوری است. وی سپس برای هر کدام از این هفت دسته شاخص، معیارهای اندازه‌گیری را بیان کرده و سپس با استفاده از تکنیک AHP تلاش کرده است که مهمترین شاخص‌ها را برای صنعت الکترونیک شناسایی کند. وی همچنین برای سایر صنایع هم پیشنهاداتی ارائه داد.
چَن و کی (2003) تلاش کردند که یک دید سیستماتیک را به‌کار گیرند و یک مدل کارا را برای اندازه‌گیری عملکرد کل زنجیره‌ی‌تأمین پیچیده ایجاد کنند. آن‌ها از تئوری مجموعه فازی برای برخورد با شرایط دنیای واقعی در فرآیندهای ارزیابی استفاده کرده‌اند.
وانگ و وانگ (2007) از یک مدل تحلیل پوششی داده‌های کلاسیک برای ارزیابی عملکرد 22 زنجیره‌ی‌تأمین استفاده کردند. در تحقیق آن‌ها از معیارهایی مانند سود، تحویل به موقع و هزینه استفاده شده است.
استمپ و همکاران (2010) با ارائه چارچوبی تلاش کردند مدل‌های ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین را تحلیل کنند. این تحلیل با مشخص کردن ویژگی‌های خاص و قابلیت‌های هر مدل در زمینه‌های مختلف صورت گرفته است. آن‌ها همچنین تلاش کرده‌اند مدل‌ها را به صورت تحلیلی به هفت لایه کوچکتر تقسیم کنند تا به مدیران کمک کند که مدل مناسب برای احتیاجات خود را به درستی انتخاب کنند.
کوملی و همکاران (2008) رویکردی را برای ارزیابی برنامه‌ریزی تولید در زنجیره‌های تأمین ارائه کرده‌اند. آن‌ها اشاره کردند که ارزیابی برنامه‌ریزی تولید معمولا بر پایه‌ی پارامترهای فیزیکی مانند سطح موجودی و ارضای تقاضا انجام می‌شود. آن‌ها افزودن ارزیابی مالی را به مدل‌های کلاسیک مفید دانستند. آن‌ها یک روش ABC را برای تخمین جریان نقدی برنامه‌ریزی تولید زنجیره‌ی‌تأمین اعمال کردند.
1.4.2 معیارهای ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین1.1.4.2 شاخص‌های ارزیابی چِنچِن (2003) در مطالعات خود شاخص‌های ارزیابی عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین را به تفصیل ارائه نمود. در این مطالعات با ارائه چارچوبی جدید شاخص‌ها به دو دسته کلی شاخص‌های کمی و شاخص‌های کیفی دسته بندی شده‌اند. شاخص‌های کمی شامل هزینه و استفاده از منابع هستند و شاخص‌های کیفی شامل کیفیت، انعطاف‌پذیری، دید، اعتماد و نوآوری. در ادامه شاخص‌های اندازه‌گیری هر کدام از معیارهای ذکر شده معین شده است که این شاخص‌ها در جدول(2-1) لیست شده‌اند.
تعاریف بعضی از شاخص‌های اشاره شده در جدول (2-1) به صورت زیر است:
هزینه توزیع
این هزینه شامل هزینه جابجایی و انتقال، هزینه ذخیره احتیاطی، هزینه زحمت کارگران بخش توزیع است.
هزینه تولید
این هزینه شامل هزینه کارکنان بخش تولید، هزینه تعمیرات و نگهداری و هزینه دوباره کاری است. همچنین مواد خریداری شده، هزینه تجهیزات و حاشیه سود تامین کننده در این بخش قرار می‌گیرند.
جدول 2 – 1 : دسته‌بندی شاخص‌های ارزیابی چِنسطح 1 سطح 2 شاخص‌های اندازه‌گیری
شاخص‌های کمی هزینه هزینه توزیع
هزینه تولید
هزینه موجودی
هزینه انبارداری
هزینه تشویقی و گمرکی
هزینه نامرئی
هزینه بالاسری
حساسیت به هزینه بلند مدت
استفاده از منابع استفاده از منابع نیروی کار، ماشین، ظرفیت و انرژی
شاخص‌های کیفی کیفیت نارضایتی مشتریان
زمان پاسخ‌دهی به مشتریان
زمان تدارک
تحویل به موقع
نرخ پر شدن سفارش
احتمال کمبود در موجودی
دقت
انعطاف‌پذیری انعطاف‌پذیری نیروی کار
انعطاف‌پذیری ماشین
انعطاف‌پذیری جابجایی مواد
انعطاف‌پذیری مسیر
انعطاف‌پذیری عملیات
انعطاف‌پذیری حجم
انعطاف‌پذیری مرکب
انعطاف‌پذیری تحویل
انعطاف‌پذیری اصلاح محصول
انعطاف‌پذیری محصول جدید
انعطاف‌پذیری توسعه
دید زمان
صحت
اعتماد سازگاری
نوآوری عرضه کردن محصولات جدید
استفاده جدید از تکنولوژی

هزینه موجودی
شامل هزینه محصولات در حین کار و محصولات تمام شده است.
هزینه انبارداری
این نوع هزینه معمولا به اشتباه با هزینه موجودی یکی در نظر گرفته می‌شود اما تفاوت آن‌ها در این است که هزینه انبارداری با تخصیص از یک زنجیره به زنجیره دیگر سروکار دارد و معمولا کالاها و محصولات تمام شده را در بر می‌گیرد.
نارضایتی مشتریان
یک معیار مستقیم کیفیت، سطح رضایت مشتریان است. این معیار می‌تواند با تعداد شکایت‌های ثبت شده‌ی مشتریان سنجیده شود. به هر حال، شکایت‌ها و یا یک پرسشنامه تحویلی به مشتریان فقط قسمتی از مشکل را نشان می‌دهد. مشکلات معمولا در دسته‌های مختلف گروه‌بندی نمی‌شوند و معمولا حل نشده باقی می‌مانند و یا به روش‌های غیر سیستماتیک حل می‌شوند. همچنین، تمامی مشتریان ناراضی وقت با ارزش خود را برای طرح شکایت صرف نمی‌کنند. آن‌ها ممکن است به راحتی تغییر موضع داده و سفارش خود را بدون توجه به تحویل خدمات ضعیف به یک تأمین‌کننده دیگر ارائه دهند. از این‌رو، شکایت‌ها ممکن است نتوانند شرایط واقعی کیفیت از نگاه مشتریان را نشان دهند.
زمان پاسخ‌دهی به مشتریان
عبارت از مدت زمانی است که بین یک سفارش و تحویل مربوط به آن وجود دارد. این مفهوم همچنین با عنوان زمان چرخه‌ی سفارش نیز شناخته می‌شود که شامل زمان واکنش، زمان تولید و زمان حمل‌و‌نقل است.
زمان تدارک: زمان لازم برای شروع تولید محصولات تا کامل شدن فرآیند تولید آن‌ها. زمان تدارک از زمان انتظار در صف، زمان فرآیند تولید، زمان دسته‌بندی، زمان جابجایی و زمان انتقال تشکیل شده است. این زمان از بسیاری از عوامل خارجی و محیطی مانند ظرفیت، بارگیری و زمان‌بندی تاثیر می‌پذیرد و تاثیر بزرگی بر روی کنترل و هزینه‌های سیستم‌های تولیدی بر جا می‌گذارد.
تحویل به موقع
این عامل عملکرد تحویل محصول را اندازه‌گیری می‌کند. تحویل به موقع را می‌توان به صورت درصدی از سفارشات که به موقع یا قبل از تاریخ مقرر تحویل می‌شوند، نشان داد.
نرخ پر شدن سفارش
نرخ پر شدن را می‌توان به صورت درصدی از سفارشات که می‌توانند به صورت فوری تأمین شوند تعریف کرد. وقتی مشتری سفارش می‌دهد (با این فرض که محصول سفارش داده شده در حال حاضر در حال تولید است) مقداری از موجودی در دسترس می‌تواند برای تأمین سریع سفارش مورد استفاده قرار گیرد. این موضوع می‌تواند زمان پاسخ‌دهی به مشتری را کاهش دهد و مشتری از این پاسخ‌دهی سریع راضی خواهد بود.
صحت
دقت و صحت محصولات تحویل شده هم یکی از معیارهای کیفیت است. ممکن است تحویل‌های نادرست و یا مهمتر، تحویل محصولاتی با مشخصات ساخته شده‌ی غلط وجود داشته باشد. صحت را می‌توان به صورت درصد تحویل کالاهای درست به ارباب رجوع اندازه گرفت.
انعطاف‌پذیری نیروی کار
انعطاف‌پذیری نیروی کار امروزه دارای اهمیت کمتری است به خصوص اگر منظور از نیروی کار تاکید روی کارکنان در حال آموزش باشد. اعتقاد بر این است که با تخصصی کردن مهارت‌های کارگران، عملکرد می‌تواند افزایش یابد. از این‌رو هر فرد نقش و وظیفه مخصوص به خودش را دارد. از کارگری که مهارتش در طراحی است نمی‌توان تقاضا کرد که محصول را هم شخصا خودش بسازد. امروزه بیشتر کارهای روتین با اتوماسیون صنعتی جایگزین شده است. فقط کارهایی که به طور مشخص به هوش انسانی نیاز دارند باید توسط افراد انجام شوند و این کارها را نمی‌توان به سادگی جایگزین کرد.
انعطاف‌پذیری ماشین
این مورد به خصوص در زمان‌بندی کارگاهی و شرایط محدودیت دو منبعی اهمیت دارد. برای یک ماشینی که می‌تواند تعداد مختلفی از قطعات را تولید کند، بهتر این است زمان راه‌اندازی را در هنگام تغییر ماشین یا عملیات کاهش داد. همچنین هزینه و ضایعات تولید شده در هنگام راه‌اندازی و تغییر ماشین نیز می‌توانند کاهش پیدا کنند. از این‌رو، تعداد و انواع عملیاتی که یک ماشین بدون ایجاد جریمه‌های زیاد و تغییر زیاد در خروجی‌های عملکرد می‌تواند انجام دهد، اهمیت دارد. این تعداد را می‌توان با جایگزینی ماشین سنتی با یک ماشین انعطاف‌پذیر تعیین کرد.
انعطاف‌پذیری جابجایی مواد
مواد باید سریعا، دقیقا و به اندازه درست به مراکز مختلف فرآیندها اختصاص داده شوند. کارخانه‌های بزرگ تعداد زیادی مراکز کاری دارند و ممکن است حجم‌های مختلفی از مواد اولیه یکسان در مراکز مختلف مورد نیاز باشد. از این‌رو، یک سیستم جابجایی مواد انعطاف‌پذیر باید به کار گرفته شود.
انعطاف‌پذیری مسیر
اگر مسیردهی فرآیند ثابت باشد، توقف‌های ناگهانی یا اضافه بار ماشین‌ها ممکن است عملکرد تولید را تحت تاثیر قرار دهد. در این ارتباط، لازم است که مسیرهای جایگزینی برای برخورد با عدم قطعیت‌ها وجود داشته باشد. مسیرهای جایگزین بیشتر، سیستم را پیچیده‌تر می‌کند. متعاقبا، زمان و هزینه‌ها افزایش خواهند یافت و کنترل‌های بیشتری برای اطمینان از یکنواختی و کیفیت محصول لازم است. سنجش کلی تعداد محصولاتی است که مسیرهای جایگزین دارند و پراکندگی بین مسیرهای استفاده شده بدون ایجاد هزینه‌های بالا در خروجی کارآیی.
انعطاف‌پذیری تحویل
تحویل به موقع مهم است. تحویل زودتر از موعد به طور قطع می‌تواند سطح رضایت مشتریان را بهبود بخشد. توانایی انتقال تاریخ‌های تحویل برنامه‌ریزی شده به جلو به طوری که بتوان سفارش‌های عجله‌ای و مخصوص را برآورده کرد، به عنوان انعطاف‌پذیری تحویل تعریف شده است. این مفهوم به صورت درصدی از زمان شناوری که از زمان‌های تحویلی کاهش پیدا کرده‌اند، تعریف می‌شوند.
انعطاف‌پذیری اصلاح محصول
یک مشتری ممکن است تقاضای بعضی تغییرات را روی محصولات موجود داشته باشد مانند یک ابعاد جدید بدون تغییر در عملکرد اصلی محصول. برای یک طراحی محصول بهبود یافته باید قابلیت اصلاح را در نظر گرفت. ارضای تقاضای مشتری برای داشتن یک سطح سرویس بالا مهم است بنابراین انعطاف‌پذیری اصلاح محصول هم مهم است. این شاخص به صورت تعداد و تنوع اصلاحاتی که می‌توان روی محصولات بدون افزایش هزینه انجام داد اندازه‌گیری می‌شود.
زمان: زمان مورد نیاز برای انتقال اطلاعات جدید در طول زنجیره‌ی‌تأمین است. البته فقط زمان لازم برای انتقال اطلاعات نیست بلکه زمان لازم از لحظه‌ای است که طراح طراحی را تغییر می‌دهد تا زمانی که محصول به روش جدید شروع به تولید می‌کند.
صحت
این شاخص تطبیق طراحی‌های جدید را نسبت به محصولات تولید شده اندازه‌گیری می‌کند. برای کمی‌سازی این شاخص می‌توان به سادگی درصد ضایعات محصولات تولید شده اشتباه را پس از اعمال شدن طراحی جدید اندازه گرفت.
عرضه کردن محصولات جدید
محصولات جدید برای تحریک کردن فروش یک شرکت خاص یا حتی کل بازار به طور پیوسته به بازار عرضه می‌شوند. برای شرکتی که به صورت دوره‌ای محصولات جدید را به بازار عرضه می‌کند، فارغ از این که محصول واکنش خوبی را از بازار دریافت کند یا خیر، درجه زیادی از ترقی وجود دارد. این موضوع به شرکت برای شناخت عمومی و تبلیغات کمک می‌کند. بنابراین می‌توان تعداد محصولات عرضه شده توسط یک شرکت خاص را در یک دوره مثلا سالیانه در نظر گرفت. این شاخص را می‌توان برای مقایسه دو زنجیره‌ی‌تأمین یا شرکت شناخته شده به کار برد.
استفاده جدید از تکنولوژی
جدا از طراحی محصولات جدید، بهبود در عملکرد محصول می‌تواند مرز رقابتی شرکت را بهبود بخشد. این موضوع شامل استفاده از تکنولوژی جدید و حتی یک روش جدید در مدیریت است. ممکن است برقرار کردن ارتباط بین عملکرد و نوآوری آسان نباشد. نوآوری فقط مربوط به محصولات فیزیکی نیست، روش‌های مدیریتی جدید یا استراتژی‌های جدید هم به عنوان نوآوری می‌توانند به بهبود عملکرد کمک کنند. اندازه‌گیری مستقیم تاثیر تکنولوژی جدید مشکل است، اما افزایش عملکرد را می‌توان مستقیما اندازه گرفت. تاثیر تکنولوژی درصد کاهش یافته در زمان مورد نیاز برای تولید محصول مشابه است.
2.1.4.2 شاخص‌های تحقیق گوناسکاران و همکارانگوناسکاران و همکاران (2004) شاخص‌های عملکرد زنجیره‌ی‌تأمین را در چهار دسته از فعالیت‌های (فرآیندها) زنجیره‌ی‌تأمین شامل (1) برنامه‌ریزی، (2) منبع، (3) ساخت/مونتاژ و (4) تحویل/مشتری بررسی کرده‌اند. در این تحقیق با ارسال 150 پرسش‌نامه به شرکت‌های مختلف و بررسی پاسخ‌های آن‌ها درجه اهمیت هر شاخص نیز محاسبه شده است. نتایج این تحقیق در جدول (2-2) ارائه شده است.
تعاریف برخی از شاخص‌های اشاره شده در جدول (2-2) به این صورت است:
زمان تدارک سفارش
زمان کل چرخه سفارش، زمان چرخه سفارش تا تحویل، که به صورت زمان بین دریافت سفارش مشتری تا تحویل کالاهای تمام شده به مشتری تعریف می‌شود. کاهش در زمان چرخه سفارش باعث کاهش در مدت زمان پاسخگویی زنجیره‌ی‌تأمین می‌شود که خود شاخص کارآییی مهمی است و منبع مزیت رقابتی است.
جدول 2 – 2 : دسته‌بندی شاخص‌های تحقیق گوناسکارانشاخص‌های مربوط به برنامه‌ریزی استراتژیک
سطح مشتریانی که ارزش محصول را درک کرده‌اند
واریانس در مقابل بودجه
زمان تدارک سفارش
هزینه پردازش اطلاعات سود خالص در مقابل نسبت بهره‌وری
زمان چرخه کل
زمان جریان نقدی کامل
سطح انرژی مصرفی
شاخص‌های مربوط به برنامه‌ریزی سفارشات
زمان جستجوی مشتریان
زمان چرخه توسعه محصول
دقت پیش‌بینی زمان چرخه فرآیند برنامه‌ریزی
روش‌های ورود سفارش
بهره‌وری نیروی انسانی
شاخص‌های مربوط به تأمین‌کنندگان
عملکرد تحویل تأمین‌کننده
زمان تدارک تأمین‌کننده در مقابل نرم صنعت
قیمت‌گذاری تأمین‌کننده در مقابل بازار عملکرد زمان چرخه سفارش خرید
عملکرد روش جریان نقدی