سیاست گذاری پیشرفت شهری

سیاست گذاری پیشرفت شهری

پیش بینی نظام بودجه ریزی در شهرداری تهران بر اساس طراحی مدل ریاضی استوار در شرایط عدم قطعیت با رویکرد رگرسیون چند متغیره

نوع مقاله : مقالات کاربردی

نویسندگان
1 گروه مدیریت صنعتی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 گروه ریاضی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
3 گروه ریاضی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
10.22034/judpm.2026.587729.1126
چکیده
این پژوهش با هدف طراحی یک مدل ریاضی استوار برای پیش‌بینی و برنامه‌ریزی بودجه شهرداری تهران در شرایط عدم‌قطعیت اقتصادی انجام شد. تمرکز اصلی آن بر شناسایی شاخص‌های مؤثر بر درآمد و هزینه و ترکیب رگرسیون چندمتغیره با بهینه‌سازی چندهدفه استوار بود. در این مطالعه، شاخص‌های کلیدی ابتدا از طریق فراترکیب ادبیات و روش دلفی فازی شناسایی و بومی‌سازی شدند. سپس داده‌های واقعی ۹ ساله درآمد، هزینه و شاخص‌های اقتصادی شهرداری تهران جمع‌آوری و پس از پیش‌پردازش، با مدل‌های مختلف رگرسیونی مانند Ridge، Lasso، Elastic Net و Random Forest تحلیل شدند. انتخاب بهترین مدل‌ها با اعتبارسنجی متقاطع ده‌تایی انجام شد و پیش‌بینی درآمد و هزینه همراه با بازه اطمینان ۹۵ درصد ارائه گردید. در ادامه، یک مدل بهینه‌سازی چندهدفه استوار با رویکرد Bertsimas-Sim و الگوریتم هیبریدی NSGA-III طراحی شد. اهداف این مدل شامل حداکثرسازی سود خالص، کاهش انحراف از اهداف شورا، حداقل‌سازی پشیمانی و رعایت محدودیت‌های قانونی بود. نتایج نشان داد مدل‌های Elastic Net و Lasso با دقت بالا و اختلاف کمتر از ۰.۳ درصد نسبت به بودجه متمم ۱۴۰۴، عملکرد بسیار مناسبی در پیش‌بینی درآمد و هزینه داشته‌اند. همچنین مدل استوار با تنظیم سطح حفاظت مناسب، راه‌حل‌های بهینه‌ای برای تخصیص بودجه ارائه کرد که در آن بخش حمل‌ونقل بیشترین اولویت را داشت و سهم سایر مأموریت‌ها نیز حفظ شد. تحلیل سناریوهای مختلف نیز نشان داد این مدل در برابر نوسانات اقتصادی مقاوم است و می‌تواند ابزاری مؤثر برای تصمیم‌گیری بودجه‌ای شهرداری در شرایط عدم‌قطعیت باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Forecasting the budgeting system in Tehran Municipality based on designing a robust mathematical model under conditions of uncertainty with a multivariate regression approach

نویسندگان English

azam gholamizarezadeh 1
sevan sohraiee 2
Maryam khademi 3
ehsan sadeh 1
1 - Department of Industrial Management , NT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Department of Mathematics, NT. C., Islamic Azad University, Tehran, Iran Tehran, Iran
3 Department of Mathematics, ST.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

This research aimed to design a robust mathematical model for forecasting and planning the budget of Tehran Municipality under conditions of economic uncertainty. Its main focus was on identifying indicators affecting revenue and cost and combining multivariate regression with multi-objective optimization. In this study, key indicators were first identified and localized through literature meta-synthesis and fuzzy Delphi method. Then, 9-year real data of revenue, cost and economic indicators of Tehran Municipality were collected and after pre-processing, they were analyzed with different regression models such as Ridge, Lasso, Elastic Net and Random Forest. The best models were selected with ten-way cross-validation and revenue and cost forecasts were presented with a 95% confidence interval. Next, a robust multi-objective optimization model was designed with the Bertsimas-Sim approach and the NSGA-III hybrid algorithm.The objectives of this model included maximizing net profit, reducing deviation from council goals, minimizing regret, and complying with legal constraints. The results showed that the Elastic Net and Lasso models performed very well in forecasting revenue and expenses with high accuracy and a difference of less than 0.3 percent compared to the 1404 supplementary budget. Also, the robust model, by adjusting the appropriate level of protection, provided optimal solutions for budget allocation, in which the transportation sector had the highest priority and the share of other missions was also maintained. Analysis of different scenarios also showed that this model is resistant to economic fluctuations and can be an effective tool for municipal budget decision-making under conditions of uncertainty

کلیدواژه‌ها English

Budgeting
Municipality
Budget Planning
Forecasting
Robust Optimization Mathematical Model
Multivariate Regression

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 07 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 02 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 05 مرداد 1405
  • تاریخ انتشار 05 مرداد 1405