A hybrid mathematical programming model for optimal project portfolio selection using fuzzy inference system and analytic hierarchy process

The primary goal in project portfolio management is to select and manage the optimal set of projects that contribute the maximum in business value. However, selecting Information Technology (IT) projects is a difficult task due to the complexities and uncertainties inherent in the strategic-operational nature of the process, and the existence of both quantitative and qualitative criteria. We propose a two-stage process to select an optimal project portfolio with the aim of maximizing project benefits and minimizing project risks. We construct a two-stage hybrid mathematical programming model by integrating Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) with Fuzzy Inference System (FIS). This hybrid framework provides the ability to consider both the quantitative and qualitative criteria while considering budget constraints and project risks. We also present a real-world case study in the cybersecurity industry to exhibit the applicability and demonstrate the efficacy of our proposed method.     

Ethics of resource allocation: instruments for rational decision making in support of a sustainable health care

Objective: In all western countries health care budgets are under considerable constraint and therefore a reflection process has started on how to gain the most health benefit for the population within limited resource boundaries. The field of “ethics of resource allocation” has evolved only recently in order to bring some objectivity and rationality in the discussion. In this article it is argued that priority setting is the prerequisite of ethical resource allocation and that for purposes of operationalization, instruments such as “need assessment” and “health technology assessment (HTA)” are essential worktools for making more rational decisions. Thresholds (deduced from the need assessment and HTA) are—within this context—guiding but not binding principles. Method: Discussion of theoretical concepts of not only priority setting, need assessment and HTA complemented by practical examples for showing the challenges and the need, but also the chances of a more explicit and transparent policy of resource allocation in health care. Results: Priority setting in health care is based on the values of equity, justice and solidarity. Health packages decisions are determined from medical need (the severity of the condition) and/or the appropriateness of medical interventions (their cost-effectiveness). With growing awareness that originally effective and cost-effective services and programmes are eventually provided inappropriately, the focus is shifting towards the organisational aspects of provision and application. Therefore, need assessment is based on the distinction of health care needs from demand, supply, or actual care. Additionally HTA provides the evidence on health care interventions in a way that it becomes obvious who benefits from an intervention and who definitely does not benefit, but eventually is harmed. Conclusions: Health services research on effective and cost-effective interventions and research/monitoring of performance that the effective and cost-effective services are provided appropriately are of increasing importance for guiding the decision-making process on priority setting and need assessment. Effective healthcare for all is sustainable, if we start to put expenditures in perspective and focus health policies and research strategies on managing expectations through patient information and a more realistic notion of medical advancements and, on the other hand, on encouraging need-based and cost-effective innovations.

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Zusammenfassung Ziel: In allen Ländern des Westens ist die Haushaltslage im Gesundheitswesen heute äußerst angespannt, weshalb nun ein Reflexionsprozess begonnen hat, wie mit begrenzten Haushaltsmitteln der größtmögliche gesundheitliche Nutzen für die Bevölkerung erzielt werden kann. Erst in jüngster Zeit ist die “Ethik der Mittelzuweisung” als Arbeitsgebiet entwickelt worden, mit dem Ziel, eine gewisse Objektivität und Rationalität in die Diskussion zu bringen. In diesem Artikel argumentieren wir, dass eine ethische Mittelzuweisung Prioritätssetzungen erfordert und dass Instrumente wie Bedarfeinschätzung (Need Assessment) und Bewertung medizinischer Verfahren [Health Technology Assessment (HTA)] wesentliche Arbeitswerkzeuge zur Erzielung rationaler Entscheidungen sind. Schwellenwerte (abgeleitet aus Need Assessment und HTA) dienen in diesem Zusammenhang als leitende, jedoch nicht bindende Prinzipien. Methode: Diskussion theoretischer Begriffe der Prioritätssetzung, Bedarfeinschätzung und HTA, ergänzt durch praktische Beispiele zur Darstellung der Herausforderungen des Bedarfs nach, aber auch der Chancen für eine explizitere und transparentere Politik der Mittelzuweisung im Gesundheitswesen. Ergebnisse: Prioritätssetzung im Gesundheitswesen basiert auf den Werten Gleichheit, Gerechtigkeit und Solidarität. Entscheidungen über Versorgungspakete richten sich nach der medizinischen Bedarfslage (Schwere der Erkrankung) und/oder der Angemessenheit medizinischer Eingriffe (Kosteneffektivität). Mit der wachsenden Erkenntnis, dass ursprünglich effektive und kosteneffektive Leistungen und Programme am Ende unangemessen bereitgestellt werden, richtet sich die Aufmerksamkeit mehr auf Organisationsaspekte der Bereitstellung und Anwendung. Need Assessment basiert daher auf der Unterscheidung zwischen Bedarf im Gesundheitswesen und Nachfrage, Angebot oder tatsächlicher Versorgung. HTA fasst dann die Evidenz zu Eingriffen seitens des Gesundheitswesens zusammen, sodass offenbar wird, wem ein Eingriff nützt und wem er mit Sicherheit nicht nützt, sondern am Ende schadet. Schlussfolgerungen: Forschungen der Gesundheitsdienste zu effektiven und kosteneffektiven Eingriffen sowie die Erforschung/Erfolgskontrolle einer angemessenen Bereitstellung effektiver und kosteneffektiver Dienste sind von wachsender Bedeutung für die Information des Entscheidungsprozesses zur Prioritätssetzung und Bedarfseinschätzung. Eine effektive Gesundheitsversorgung für alle bleibt tragbar, sofern wir beginnen, Ausgaben in Perspektive zu setzen und gesundheitspolitische Entscheidungen und Forschungsstrategien darauf ausrichten, Erwartungen zu lenken, indem wir die Patienten informieren und eine realistischere Einschätzung medizinischer Fortschritte fördern, und uns zugleich auf bedarfsorientierte und kosteneffektive Innovationen konzentrieren.

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Résumé Objectif : Dans tous les pays occidentaux, les budgets de santé publique sont soumis à de fortes contraintes, ce pourquoi un processus de réflexion a commencé sur la question de savoir comment obtenir avec des moyens limités la plus grande utilité possible pour la population en termes de santé. Ce n’est que récemment que « l’éthique de l’allocation des ressources » a été développée pour apporter une certaine part d’objectivité et de rationalisme dans la discussion. Le présent article soutient que l’attribution de priorités est la condition préalable indispensable à l’allocation des ressources et que des instruments tels que l’évaluation des besoins (need assessment) et l’évaluation des technologies de la santé (ETS/HTA) sont des outils essentiels pour parvenir à des décisions plus rationnelles. Les valeurs seuils (déduites de l’évaluation des besoins et de l’ETS) servent dans ce contexte de principes directeurs, mais non contraignants. Méthode : Discussion sur les notions théoriques d’attribution de priorités, d’évaluation des besoins et d’ETS, complétée par des exemples pratiques mettant en évidence les défis et les besoins, mais aussi les chances d’une politique d’allocation des ressources de santé plus explicite et transparente. Résultats : L’attribution des priorités dans le domaine de la santé se base sur les valeurs d’équité, de justice et de solidarité. Les décisions relatives à des ensembles thérapeutiques sont déterminées par le besoin médical (gravité de la maladie) et/ou le caractère opportun des interventions médicales (efficacité des coûts). Avec la prise de conscience que des services et des programmes initialement opérationnels et efficaces en termes de coûts sont appliqués de manière inappropriée, l’attention se porte sur les aspects organisationnels de l’attribution et de l’application. L’évaluation des besoins se base par conséquent sur la distinction entre les besoins de santé provenant de la demande, de l’offre et de l’approvisionnement effectivement fourni. L’évaluation des technologies de la santé procède à une synthèse des preuves faisant apparaître qu’une intervention de santé est utile à un patient, lui est en toute certitude inutile, voire préjudiciable. Conclusions : Les recherches des services de santé sur les interventions efficaces en termes de thérapie et de coûts, de même que la recherche/le suivi des performances sur une fourniture appropriée de services efficaces en termes de thérapie et de coûts revêtent une importance croissante pour guider le processus décisionnel sur l’attribution des priorités et l’évaluation des besoins. Une couverture de santé efficace pour tous n’est viable que si nous commençons à mettre les dépenses en perspective et à concentrer les politiques de la santé et les stratégies de recherche sur la gestion des attentes, en informant les patients et en promouvant une estimation plus réaliste des progrès médicaux, et d’autre part en encourageant les innovations fondées sur les besoins et sur le rendement des coûts.

     

Habitat equivalency in urban estuaries: An analytical hierarchy process for planning ecological restoration

Ecosystem restoration is critically important in urbanized landscapes because habitat degradation is severe and ubiquitous in such areas. Because successful restoration requires specification of desired environmental endpoints, a generally applicable method for valuing and comparing possible restoration endpoints is needed. One method available for comparative valuation is the Analytical Hierarchy Process (AHP). AHP allows a suite of alternatives to be valued on a rank scale based on simple, tractable, paired comparisons among all alternatives. Given a sound technical foundation for the paired comparisons, the method yields an objective set of rank values. By incorporating the relative values of various restoration alternatives in a restoration scaling evaluation such as a Habitat Equivalency Analysis (HEA), restoration programs can be designed effectively both qualitatively (in terms of the kinds of resources or habitats desired) and quantitatively (in terms of the amounts or areas of each). In this study, we develop and apply AHP in the context of a specimen HEA for US Mid-Atlantic coast estuaries. By ranking various habitat types as potential restoration targets based on their value for a suite of key natural resources, a series of restoration ratios is produced, relating relative habitat areas of each type needed to offset specific impairment levels. These ratios provide a basic tool for restoration planning in urbanized estuaries, as these comprise nearly entirely built environments with little or no natural habitat. Under these conditions, restoration planners must specify desired states of the ecosystem, and the restoration ratios allow various permutations of presumed post-restoration environments to be valued and compared.