A comparative analysis of multi-criteria decision making (MCDM) and data envelopment analysis (DEA) methods in launch vehicle selection for a geostationary communication satellite

Abstract

Uzay alanında, bir uydu için fırlatma aracı seçimi çok boyutlu muhtelif nitel ve nicel faktörlerin bulunduğu, kritik bir idari ve teknik karar verme problemidir. Bu tezin amacı, söz konusu nitel ve nicel unsurların varlığında, ÇKKV (Çok Kriterli Karar Verme) mimarisi çerçevesinde, istenilen yörüngeye bir yere eş zamanlı iletişim uydusunu fırlatmak için kullanılan ve piyasada ticari olarak var olan Yere Eş Zamanlı Transfer Yörünge (YTY) fırlatma araçları alternatiflerini analiz etmektir. Bu amaçla geleneksel ÇKKV metotları olan AHP, ELECTRE, PROMETHEE ilave olarak parametrik olmayan doğrusal programlama tabanlı bir metodoloji olarak VZA (Veri Zarflama Analiz) yönetimi ve bulanık VZA kullanılmıştır. Bu çalışmada, ticari olarak mevcut bulunan seçenekler arasından beş fırlatma aracı alternatifi, bileşik kriterler hiyerarşisi altında incelenmiştir. Bahsedilen ÇKKV yöntemlerinin sonuçları karşılaştırılmış ve nihayetinde en iyi alternatif bulunmuştur.

In space business, Launch Vehicle selection for a satellite is a crucial managerial and technical decision making problem taking into consideration of various qualitative and quantitative factors involved into a multidimensional decision. The aim of this thesis is to analyze several Geostationary Transfer Orbit (GTO) launch vehicle alternatives available in the commercial market to boost a geostationary communication satellite into desired orbit under a MCDM (Multi-Criteria Decision Making) scheme in the presence of both qualitative and quantitative constituents. To this end, the conventional MCDM methods, including AHP, ELECTRE, PROMETHEE together with DEA (Data Envelopment Analysis) as a discrete non-parametric linear programming based methodology and Fuzzy DEA are utilized. In this study, five launch vehicle alternatives among commercially available options are examined under a composed criteria hierarchy. The outcomes of the hereinabove mentioned MCDM methods were compared and eventually the best alternative is found out.