Veri zarflama analizi kullanarak otomobillerin çok boyutlu değerlendirmesi

Abstract

Otomotiv sektörü, elektrifikasyon süreci ve değişen tüketici öncelikleriyle birlikte köklü bir yapısal dönüşüm geçirmektedir. Bu dönüşüm, araçların performans değerlendirmesinde tek boyutlu göstergelerin (yalnızca fiyat veya yakıt tüketimi gibi) yetersiz kalmasına neden olmuş; teknik, ekonomik ve performans kriterlerini aynı anda ele alan çok boyutlu analizleri zorunlu kılmıştır. Bu tez çalışması, Türkiye otomotiv pazarında satışta bulunan B, C ve D segmentindeki 66 adet içten yanmalı ve elektrikli binek otomobilin göreli etkinlik düzeylerini, kullanım bağlamına (context of use) göre değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Çalışmada araçlar; Şehir İçi, Şehir Dışı ve Karma olmak üzere üç farklı sürüş senaryosu altında analiz edilmiştir. Analizin özgünlüğü, her senaryonun dinamiklerine uygun veri setlerinin kullanılmasında yatmaktadır. Tüm senaryolarda satış fiyatı ve dolum/şarj süresi ortak girdi olarak kullanılırken; yakıt/enerji tüketimi verisi her senaryo için o sürüş döngüsüne özgü (şehir içi için şehir içi tüketim, şehir dışı için şehir dışı tüketim vb.) değerlerden seçilmiştir. Benzer şekilde çıktı değişkenleri de senaryoya göre farklılaştırılmış; Şehir İçi senaryosunda manevra kabiliyetini temsilen araç uzunluğunun tersi (1/uzunluk), Şehir Dışı senaryosunda uzun yol konforunu temsilen bagaj hacmi, Karma senaryoda ise genel performansı temsilen motor gücü kullanılmıştır. Yöntem olarak, genel teknik etkinliği ölçen radyal tabanlı CCR modeli ile değişken bazlı verimsizlik kaynaklarını (slacks) tespit eden SBM (Slack-Based Measure) modeli bütünleşik bir çerçevede uygulanmıştır. Araştırma bulguları, verimliliğin statik bir değer olmadığını kanıtlamaktadır. Şehir İçi senaryosunda, kompakt boyutları ve düşük maliyetleri sayesinde B segmenti araçlar ve hibrit teknolojisi verimlilik liderliğini üstlenirken; Şehir Dışı senaryosunda geniş bagaj hacmi ve yüksek motor performansı sayesinde D segmenti araçlar maliyet dezavantajlarını tolere ederek öne çıkmıştır. En zorlu koşul olan Karma senaryoda ise elektrikli araçların, içten yanmalı motorların mevcut termodinamik sınırları dahilinde ulaşması zor yeni bir verimlilik standardı belirlediği tespit edilmiştir. Metodolojik olarak, CCR ve SBM modellerinde tam etkin araç kümesinin birebir aynı çıkması, pazar lideri araçların "Güçlü Etkinlik" sergilediğini ortaya koymuştur. Ayrıca segment bazlı (yerel) ve pazar geneli (küresel) analizler arasındaki farklar, bazı modellerin kendi sınıfında lider olsa da küresel teknolojik rekabette ölçek dezavantajı yaşadığını göstermiştir. Sonuç olarak bu çalışma; Türkiye'ye özgü yüksek vergi ve yakıt maliyetleri altında rasyonel araç tercihinin kullanım senaryosuna ve o senaryoya özgü teknik parametrelere göre nasıl şekillendiğini somut verilerle ortaya koyarak; tüketiciler, üreticiler ve politika yapıcılar için stratejik bir karar destek zemini sunmaktadır.The automotive sector is undergoing a radical structural transformation driven by electrification and shifting consumer priorities. This transformation has rendered onedimensional indicators (such as price or fuel consumption alone) insufficient for performance evaluation, necessitating multidimensional analyses that simultaneously consider technical, economic, and performance criteria. This thesis aims to evaluate the relative efficiency levels of 66 internal combustion and electric passenger cars in the B, C, and D segments available in the Turkish automotive market, based on their context of use. The vehicles were analyzed under three different driving scenarios: Urban, Intercity, and Combined. A key feature of the methodology is the use of scenario-specific datasets; while purchase price and refueling/charging time were used as common inputs, the fuel/energy consumption data was selected specifically for each driving cycle (e.g., urban consumption for the urban scenario). Similarly, output variables were differentiated according to scenario dynamics: the inverse of vehicle length (1/length) was used in the Urban scenario to represent maneuverability, luggage capacity in the Intercity scenario for long-distance comfort, and horsepower in the Combined scenario for general performance. Methodologically, the radial-based CCR model was used to measure overall technical efficiency, while the SBM (Slack-Based Measure) model was employed within an integrated framework to identify variablebased sources of inefficiency (slacks). Research findings demonstrate that efficiency is not a static value. In the Urban scenario, B-segment vehicles and hybrid technology took the efficiency lead due to their compact dimensions and low costs; whereas in the Intercity scenario, D-segment vehicles stood out by tolerating cost disadvantages through large luggage capacity and high engine performance. In the Combined scenario, representing the most challenging condition, it was determined that electric vehicles set a new efficiency standard that internal combustion engines cannot reach within current thermodynamic limits. Methodologically, the identical set of fully efficient vehicles in both CCR and SBM models revealed that market leaders exhibit "Strong Efficiency." Furthermore, differences between segment-based (local) and market-wide (global) analyses showed that, some models may lead within their class but face scale disadvantages in global technological competition. In conclusion, this study provides a strategic decision support basis for consumers, manufacturers, and policymakers by concretely demonstrating how rational vehicle preference in Turkey, under high tax and fuel costs, is shaped according to usage scenarios and scenario-specific technical parameters.