基于数据包络分析(E)物流业DA的.pdf
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1、第 7 卷 第3 期 2 0 0 8年 7月 北京交通大 学学报(社会 科学版)J o u r n a l o f B e i j i n g J i a o t o n g Un i v e r s i t y(S o c i a l Sci e n c e s E d i t i o n)Vo 1 7 NO 3 J u 1 2 0 0 8 基于数据包络分析(DE A)的物流业 可持续发展有效性评价 惠玉蓉,董 千里(长安 大学 经 济与管理学院,陕西 西安 7 1 0 0 6 4)摘要:本文从 物流业 可持 续发展研 究现状 出发,分析 了数据 包络 分析 方 法用于物 流业可持 续发 展
2、评价 的可 行性,运 用数据 包络分析模 型对 中国 3 1个省、市、自治 区物流业 可持续发展 状况进行 了实证 分析。研 究数据 显 示,所评价地 区的物流业 可持 续发 展整体有 效率为 3 2 2 5 8,发展 水平较低,而且 西部 与 中、东部发展 存在 明显差距,这就需要加 大物流业 可持 续发展 投入 力度,不断调整 和优 化投入 结构,以实现物流 业 的可持 续发 展。结果表 明,数据 包络分析方 法可以科 学、合 理地 评价物流业 可持 续发展,为系统效 率变化及 其改进措 施提 供 了新 的方 法和 思路。关键词:数据 包络 分析;决策单元;物流业;可持 续发展 中图分类号
3、:F 2 5 3 9 文献标识码:A 文章编 号:1 6 7 2 8 1 0 6(2 0 0 8)0 3 0 0 6 5 0 5 S u s t a i na b l e De v e l o pme nt Ev a l u a t i o n f o r Lo g i s t i c s I n d u s t r y Ba s e d o n Da t a Env e l o p m e nt An a l y s i s HUI Yu r o n g DoNG Qi a n l i (S c h o o l o f E c o n o mi c s a n d Ma n a g e me
4、 n t,C h a n g a n Un i v e r s i t y,Xi a n S h a n x i 7 1 0 0 6 4,C h i n a)A b s t r a c t:T h i s p a p e r a n a l y z e d t h e e v a l u a t i n g f e a s i b i l i t y o f Da t a E n v e l o p me n t A n a l y s i s(DE A)i n l o g i s t i c s s us t a i na bl e d e v e l o p me n t,a n d i
5、t i s v e r i f i e d b y t h e 3 1 p r o v i n c e s,c i t i e s a nd a ut o n o mo u s r e g i o n s i n Ch i n a by u s i ng t he DEA mo de 1 Th e r e s e a r c h d a t a s h o w t ha t t he o v e r a l l e f f e c t i v e n e s s i s 3 2 25 8 o f a p p r a i s e d r e g i on,t he l e v e l o f s
6、 u s t a i n a b l e de v e l o p me nt i s r e l a t i v e l y l o w,mo r e o v e r,t h e r e i s o b v i o u s d i s p a r i t y b e t we e n t h e we s t a nd t h e mi d dl e a n d t h e e a s t o f Ch i n aTh e r e f o r e,i t i s n e c e s s a r y t o i n c r e a s e t h e i n v e s t me n t o
7、f l o g i s t i c s,a d j u s t a n d o p t i mi z e t h e s t r u c t u r e c o n t i n u a l l y t o r e a l i z e t h e s u s t a i na b l e d e v e l o p me n t f o r t h e l o g i s t i c s i nd u s t r y At t he s a me t i me,t h e c o n c l u s i o n i n di c a t e s t ha t t h e DEA me t h o
8、 d c a n s c i e nt i f i c a l l y a n d r e a s on a b l y e va l u a t e t h e s u s t a i na b l e d e v e l o p me n t o f t h e l o g i s t i c s i n d u s t y,i t h a s p r o v i d e d a n e w me t h o d a nd t h o u gh t f o r t h e e f f i c i e nc y c h a n g e a nd t h e i m p r o v e me
9、nt me a s u r e o f t h e s y s t e m Ke y w o r d s:d a t a e n v e l o p me n t a n a l y s i s(D E A);d e c i s i o n ma k i n g u n i t(D MU);l o g i s t i c s i n d u s t r y;s u s t a i na bl e de v e l o p me n t 言 人类正面临着资源短缺、环境恶化、人 口膨胀 等严重危机,作为大量消耗能源、燃料,也 以噪音、废气严重破坏环境的物 流业,在发展上必然面临 很强的制约。因此,
10、物流业必须把“可持续发展”收稿 日期:2 0 0 8 0 3 0 6 基金项 目:陕西省科技厅软科学基金项 目(2 0 0 7 KR 4 6)作者简介:惠玉蓉(1 9 7 8 一),女,甘肃景泰人,长安大学 经济 与管理学院讲师,博士生。维普资讯 http:/ j E 京交通大学学报(社会科学版)2 0 0 8年 作为“追求和理应承诺 的主要 目标”。然而,当前对 物流业可持续发展问题 的研究,缺乏对物流业可持 续发展的评价指标体系和评价方法 的研究,这表 明 物流业可持续发展理论方法体系尚不完整。因此,对物流业可持续发展系统进行评价,找到制约可持 续发展的瓶颈是优化物流业可持续发展系统、完善
11、 物流业发展理论体系的重要依据。二、物流业可持续发展系统及其评价 物流业的可持续发展,是指物流服务于经济社 会 发展 的能力 与保护 生态 环境 的能力 之间 的一种 平 衡,强调发展、协调和持续 的思想,具有明显的时空 耦合特征。从静态的观点看,物流业可持续发展涉 及物流业规模、结构形式、要素关系、配置格局 等空 间性质。从动态的观点看,涉及 区域物流业沿革、系 统演替、过程预测、趋势判断等时间性质_ 1 j。但是,目前对于物流业可持续发展的研究,主要是针对物 流系统某些环节的单项技术,缺乏可持续发展的整 体思想的指导 2 3。因此,本文将物流业 可持续发展 作为一个系统,在合理解析系统与环
12、境 间以及系统 内部要素间的相互作用、相 互制约的本质特征基础 上,充分考虑影响物流业可持续发展系统 的主要因 素,采用适 当方法对系统可持续发展进行评价。物流业可持续发展系统是个多投入,多产 出的 复杂巨系统。传统的评价方法有统计法、D e l p h i 法、层次分析法等。统计法条件 限定严格、评测 比较精 确,较适用于数据具有连续性 的评估和预测等。而 De l p h i 法、层 次分 析法 又 会 受 评 价 者 主观 偏 好 的制 约,无法得出科学的结论。与之相 比,数据包络分析(DE A)则不需要定义输入与输出之间关系的显性表 达式,避免了主观因素,而且其投影思想可以对系统 进行
13、调 整,保证 以最小 的投 入获得 最大 的产 出水平。因此,本文将尝试采用 D E A方法,对 中国物流业可 持续发展进行评价,使系统用较少 的投入 和较小的 环境代价获得最大的经济、社会发展和环境的改善,实现物流业的发展性、协调性和持续性的统一。三、DE A方法用于物流业 可持续发展评价 的理论分析 数据包络法(D E A,Da t a E n v e l o p me n t An a l y s i s)是 1 9 7 8年 美 国 著 名 运 筹 学 家 AC h a r n e s和 w Wc o o p e r 及 E Rh o d e s 等 以“相 对 有 效 性”概 念 为
14、 基 础发展起来的用于研究多投入、多产出的决策单元(D MU,De c i s i o n Ma k i n g Un i t)间相 对 有 效 性 的一 种 系 统 分 析 方 法_ 3 j。此 后,B a n k e r,C h a r n e s和 C o o p e r(1 9 8 4)构 建 了 C 2 R 模 型_ 4 j,C h a r n e s,W C o o p e r,G o l a n y,S e i o r d及 S t u t z(1 9 8 5)分 析 了 C 2 Gs 2 模 型,D E A模 型 在财 政、保 险、金 融业 等经 济 领域获得了较快发展_ 5
15、j。但是,在物流领域 的应用 还较少。因此,本文试图在 D E A可行性评价分析的 基础上对物流业可持续发展作出实证分析。(一)D E A 方 法 应 用 于 物 流 业 可 持 续 发 展 评 价 的可 行性分 析 1 D E A 方法 可 以处理 多 输 入、多 输 出 D MU 的 相对 有效性 评价 问题,且 无 需对 指 标 进 行繁 琐 的无 量纲化转换,也不需要预先估计参数。物流业可持 续发展系统是一个多环节、多层次的复杂系统,各个 输入和输出之间存在某些复杂 的关系,各子系统之 间关联性强。D E A方法的应用,能够避开这些交互 作用与关系影响的显性表示,通过“有效前沿面”中
16、被评价对象的相对有效性对其定位,从而对物流业 可持续发展给予有效评价。2 D E A方法可以为物流业 可持续发展评价指 标体系的准确建立提供反馈信息。通过 D E A方法 可以对物流业可持续发展系统的评价结果加 以统计 分析,了解影响物流业可持续发展有效的主要因素,从 而便 于采取 措施,提高 可持续 发展 能力。同时,在 统计分析时,通过增减某个指标,分析物流业可持续 发展 的有效性变化,得出评价对象对输入输 出指标 的依赖情况,从而分析调整物流业可持续发展系统 评价指标体系。3 DE A方法可 以分 析各个被 评价对象相对规 模收益情况。物流业 可持续发展 系统 内普遍存 在“效益背反”现
17、象,系统的若干功能要素之间存在“成 本交替损益”的矛盾。物流业可持续发展系统的这 种“效 益背 反”现象,要 求 物 流业 可 持 续 发展 系 统 体 现整体的规模收益。而 D E A方法可以反映系统规 模收益,为改进系统提供有价值的参考_ 6 j。4 D E A方法可以为物流业可持续发展提供明 确的改进方向和调整量。通过评价可以确定各个被 决策单元在有效前沿面上的投影,对于非 D E A有效 的 D MU,D E A不仅能指出有关指标调整 的方向,而 且能给出具体的调整量。(二)D E A 模型 介绍 设有 个决策单元,每个决策单元都有 m 种 类型输入和 种类型输出,分别用输入 X 和输
18、出 表示物流业可持续发展系统 中第 J个决策单元的输 入向量和输出向量。则有:维普资讯 http:/ 第 3期 惠玉蓉等:基于数据 包络分析(DE A)的物流 业可持续发展有效性评 价 6 7 l、可评价相对规模有效性和相对技术有效性的 C 2 R模 N _ E 基于凸性、锥性、无效性和最小性公理假设时的 具有无穷小量 e的 C 2 R模型为:(D)mi n 0一e(e T S 一+e T S )s t j+S 一=O x o J=1 一S+:。(2)J=l 0,J=1,2,S一 0;S 0 其中,;T=(1,1,1)E ,e T=(1,1,1)E ,S一=(Sf,S ,s 2,)是 由与 投
19、 入 相 对 应 的 松 弛变量组成的向量,S =(s ,s ,一 ,S )T是 由 与产出相对应的剩余变量组成 的向量。若 目标 函数 的最优值 0 0,(J=1,2,7 2)满足 0:1,S =0,S=0时,D MU j 0 为 D E A有效,此时 DMU 技术效 率与规模效益最佳;当 0=1但 S 与 S一 不全为 0 时,综合效果 有效但投入与产 出还需调整,D E A 弱 有效;否则非 D E A有效,D MU投入不当。2 用于评价相对技术有效性 C 2 GS 2 模型 基于凸性、锥性、无效性和最小性公理假设 时的 具有无穷小量 e的 C 2 GS 2 模型为:(D)mi n i
20、一e(;T S一+e T S )s t J+S 一=o J 1 j=l 一s。(3)=1 j=1 0,J=1,2,S一 0;S 0 在引 入约 束 =1 后,则构 成 新的 规 划问 题 =1 (3)。该模型用来测算 D MU纯技术有效性,=1表 示该决策单元技术有效,表明决策单元位于生产 函数 的前沿面上,当投入量既定时,生产活动能获得最大 的产出。其有效前沿面是一个凸集。在得到整 体有效性 值 0及纯技 术有效 性值 后,可得出规模有效性值 6 0=。3 非 D E A有效时的投影调整方法 设(xo,y0)为某评 价单元 的投入量与产 出量,(X1,y1)为(Xo,yo)在 D E A 相
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