效率評(píng)價(jià)軟件(EMS)說(shuō)明書

1、EMS：效率度量系統(tǒng)用戶說(shuō)明書內(nèi)容1 介紹2準(zhǔn)備投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)2.1 使用微軟Excel文件2.2 使用文本文件 2.3 非自由處置的投入和產(chǎn)出3準(zhǔn)備權(quán)重限制3.1 使用微軟Excel文件3.2 使用文本文件 4 開始EMS和調(diào)入數(shù)據(jù)5 運(yùn)行一個(gè)DEA模型5.1 準(zhǔn)備結(jié)果格式5.2 選擇技術(shù)結(jié)構(gòu)5.3 選擇效率測(cè)度5.4 高級(jí)模型選擇6 結(jié)果7 致謝8聲明1 介紹效率度量系統(tǒng)（EMS）是基于微軟Windows 9x/NT系列的計(jì)算數(shù)據(jù)包絡(luò)分析效率測(cè)度的軟件。這本手冊(cè)的目的就是介紹這個(gè)軟件的應(yīng)用，并非介紹DEA，關(guān)于DEA你可以參考下列書籍： H. O. Fried, C. A. K. Lovel

2、l, and S. Schmidt (1993), The measurement of productive e_ciency: Techniques and applications, Oxford University Press, New York R. F¨are, S. Grosskopf, and C. A. K. Lovell (1994), Production Frontiers,Cambridge University Press, Cambridge A. Charnes, W. W. Cooper, A. Y. Lewin, and L. M. Seifor

3、d (1994), DataEnvelopment Analysis: Theory, Methodology, and Application, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht W. W. Cooper, L. M. Seiford, and K. Tone (2000), Data EnvelopmentAnalysis: A Comprehensive Text with Models, Applications, References and DEASolver Software, Kluwer Academic Publishers, No

4、rwell, Massachusetts關(guān)于EMS的最新消息、下載和補(bǔ)丁，你可以訪問(wèn)EMS主頁(yè)：http:/www.wiso.uni-dortmund.de/lsfg/or/scheel/ems/EMS使用由Csaba M´esz aros編寫的計(jì)算數(shù)值的線性規(guī)劃求解軟件BPMPD，（來(lái)源：），它采用的是內(nèi)點(diǎn)法。如果在下面的章節(jié)中你還有問(wèn)題沒(méi)有得到回答或如果你有更好的建議，請(qǐng)發(fā)送郵件到：H.Scheelwiso.uni-dortmund.de2 準(zhǔn)備投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)效率評(píng)價(jià)中首先或許是最困難的是決定應(yīng)該包括那些投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)。EMS接受微軟的Excel文件格式和文本格式。另外

5、，對(duì)于“標(biāo)準(zhǔn)的”投入和產(chǎn)出，EMS能夠處理“非任意處置的”投入和產(chǎn)出，如（數(shù)據(jù)不被決策單元控制）。下一部分將描述如何為EMS準(zhǔn)備數(shù)據(jù)文件。你的分析的大小限于你的計(jì)算機(jī)內(nèi)存，理論上對(duì)決策單元、投入和產(chǎn)出指標(biāo)的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，雖然對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)代碼沒(méi)有優(yōu)化，但我們成功求解了5000個(gè)決策單元和40個(gè)投入和產(chǎn)出指標(biāo)的問(wèn)題。（如果您有處理過(guò)更大規(guī)模數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)請(qǐng)通知我們）。2.1 使用微軟Excel文件EMS 接受 Excel 97或更老一點(diǎn)的(*.xls)文件。投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)放在一個(gè)表內(nèi)。不要在工作表內(nèi)用公式，表內(nèi)只包含數(shù)據(jù)。EMS需要下列數(shù)據(jù)格式：數(shù)據(jù)IO.工作表的名稱必須是“Data”第一行包含投

6、入產(chǎn)出名稱，首先是投入，然后是產(chǎn)出投入的名字必須包含字符串“I”.產(chǎn)出的名字必須包含字符串“O”.第一列包含決策單元的名字2.2 使用文本文件對(duì)于那些喜歡其他電子制表軟件而不是微軟Excel的用戶，EMS也接受平常的文本文件(*.txt)，為了正確的讀取文本文件需要schema.ini文件，它包含一些格式信息，使用文本文件下列下面的操作是必須的：schema.ini將schema.ini放在你要使用的文本文件相同的目錄內(nèi)。將schema.ini改變?yōu)椤癥ourfile.txt”， Yourfile是你的文件名。包含投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的文本文件應(yīng)滿足下列條件：列由Tabs.鍵分隔，兩列之間只能有一個(gè)T

7、abs.鍵，而在文件的其他地方?jīng)]有Tabs.鍵（如結(jié)尾），你可以通過(guò)文本編輯器將Tabs.鍵變?yōu)椤翱梢暋眮?lái)進(jìn)行檢查。投入的名字包含字符串“I”.產(chǎn)出的名字包含字符串“O”.第一列包含決策單元的名字比較例子EXAMPLE.TXT文件。.2.3 非任意處置的投入和產(chǎn)出INONEMS接受非任意數(shù)據(jù)，只要數(shù)據(jù)文件中相應(yīng)輸入名稱包含“IN”而非“I”，或相應(yīng)輸出名稱包含“ON”而非“O”。 EMS 計(jì)算效率評(píng)價(jià)值（即與有效前沿面的差距）時(shí)，并不改變非自由處置數(shù)據(jù)的值。也就是說(shuō)，只計(jì)算非自由處置固定輸入輸出為“正常”（任意）情況下的差距。文獻(xiàn)：EMS利用了R. D. Banker和R. C. Morey的

8、思想(1986), 外部固定輸入輸出條件下的效率分析，運(yùn)籌學(xué)，34, 513521。也參考了下面這篇文章的總的看法：M. Staat (1999), 處理非任意變量的若干方法：效率分?jǐn)?shù)及解釋的隱含意義，In G. Westermann（編輯），服務(wù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)包分析，2350頁(yè), Gabler, Wiesbaden。3. 設(shè)定權(quán)重約束條件 你可以定義權(quán)重約束公式W(p, q) 0, 這里 p 指輸入權(quán)重向量， q 指輸出權(quán)重向量（或影子價(jià)格）。從而可以合并“錐面比率”約束條件和“可行域”約束條件。舉例：假設(shè)有3個(gè)輸入和2個(gè)輸出，若約束條件是 p1 p2，那么權(quán)重約束矩陣W中的相應(yīng)行就是 (1 1

9、 0 0 0)；如果另外代入邊際比率約束如 0.3 q1/q2 3, 可以將之轉(zhuǎn)化為兩個(gè)約束條件：q1 0.3q2 0 和 -q1 + 3q2 0，對(duì)應(yīng)矩陣W中的行 (0 0 0 10.3)和 (0 0 01 3)。這樣，本例得出矩陣W如下：1 1 0 0 0000 1 0.300 0 1 3 如同輸入輸出數(shù)據(jù)一樣，EMS接受MS表格和TXT文本文件中的權(quán)重約束數(shù)據(jù)W。3.1 使用 MS 表格文件 EMS接受Excel 97（或更老版本）文件(*.xls)。權(quán)重?cái)?shù)據(jù)應(yīng)匯總在一個(gè)工作表中。不要使用表中公式，它僅包含純數(shù)據(jù)，其他一概不包含。EMS需要以下的數(shù)據(jù)格式：權(quán)重 工作表名稱必須是“權(quán)重”。

10、（它可以與其他表如“數(shù)據(jù)”表等包含在同一文件內(nèi)，也可另選其他文件） 第一行（輸入輸出名稱）必須與相應(yīng)的數(shù)據(jù)表一致 第一列包含每個(gè)約束的名稱比較：范例文件EXAMPLE.XLS3.2 使用文本文件 如果文本文件中有W, 那就要象處理輸入輸出數(shù)據(jù)那樣：首先把schema.ini 文件列入文本文件目錄并修改，如：把“Yourweightfile.txt”換成你自己的文件名稱。 包含W的文本文件應(yīng)確保符合下列條件： 列之間用制表符分開 第一行（輸入輸出名稱）必須與相應(yīng)的輸入輸出數(shù)據(jù)文件一致 第一列包含每個(gè)約束的名稱比較：范例文件 WEIGHTS.TXT.文獻(xiàn)：參考主要觀點(diǎn)：R. Allen, A. A

11、thanassopoulos, R. Dyson 和 E. Thanassoulis (1997), 數(shù)據(jù)包分析中的權(quán)重約束和權(quán)值判斷：演進(jìn)、發(fā)展和未來(lái)方向，運(yùn)籌學(xué)年報(bào)，73, 1334。4 啟用EMS和數(shù)據(jù)調(diào)入如果已經(jīng)準(zhǔn)備好了上述Excel和（或）文本文件格式的數(shù)據(jù)，你可以點(diǎn)擊啟用程序文件夾中的 EMS 。菜單文件調(diào)入數(shù)據(jù)(Ctrl+0) 現(xiàn)在將EMS與數(shù)據(jù)相聯(lián)：輸入輸出數(shù)據(jù)可以按Ctrl+0調(diào)入。如果你選擇了合適的文件名，那么EMS也會(huì)搜索并與文件相聯(lián)。對(duì)于有上千個(gè)DMU 的大型 DEA 評(píng)價(jià)，可能會(huì)需要幾秒鐘。聯(lián)接能成功： 如果文件名出現(xiàn)在狀態(tài)欄里（在EMS窗口底部）并且 沙漏標(biāo)志消失E

12、MS不顯示你的數(shù)據(jù)！如果想編輯數(shù)據(jù)，應(yīng)打開Excel中的或文本編輯器里的數(shù)據(jù)文件并進(jìn)行編輯。保存修改內(nèi)容（不必關(guān)閉文件）并按(Ctrl+0) 再次向EMS調(diào)入。EMS通常從硬盤上調(diào)入文件版本。菜單文件調(diào)入權(quán)重約束(Ctrl+W) 按Ctrl+W來(lái)調(diào)入包含矩陣W的文件（菜單文件調(diào)入權(quán)重約束），當(dāng)文件成功調(diào)入后，文件名出現(xiàn)在狀態(tài)欄里（如同輸入輸出數(shù)據(jù)文件）。5 運(yùn)行DEA模型bpmpd.par 運(yùn)行DEA模型前，確認(rèn)bpmpd.par文件與數(shù)據(jù)文件在同一文件夾內(nèi)！5.1 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的格式菜單DEA 格式(Ctrl+F)Ctrl+F (菜單 DEA格式) 將出現(xiàn)在格式對(duì)話框里。在這兒，你可以定義小

13、數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)，EMS計(jì)算出的結(jié)果將出現(xiàn)在結(jié)果表中。進(jìn)而，你可以決定是否：純投入產(chǎn)出權(quán)重（影子價(jià)格）pi 和 qj應(yīng)當(dāng)被顯示（選擇純權(quán)重）或“實(shí)際的輸入和輸出”，權(quán)重同輸入和輸出進(jìn)行了相乘pi · xi0, qj · yj0（選擇的實(shí)際輸入輸出）上面這些應(yīng)當(dāng)在結(jié)果表中顯示出來(lái)。4. 2選擇一個(gè)技術(shù)結(jié)構(gòu)Ctrl+M (菜單DEA ! Run model)將顯示一個(gè)對(duì)話框，你可以在那里限定你所計(jì)算的模型DEA 菜單 運(yùn)行模型 (Ctrl+M)結(jié) 構(gòu)規(guī)模收益凸的和非凸包絡(luò)規(guī)模收益不變，可變，非增或非減53選擇一個(gè)效率度量一個(gè)效率測(cè)度量化了到技術(shù)有效前沿面的的距離。EMS可以計(jì)算面向

14、投入的、面向產(chǎn)出的和非面向的距離。面向一個(gè)面向投入的測(cè)度量化了在保持產(chǎn)出不變情況下投入的必要減少量，對(duì)稱的，一個(gè)面向產(chǎn)出的測(cè)度量化了在保持投入不變情況下產(chǎn)出投入的增加量。一個(gè)非面向的量化了同時(shí)的投入減少和產(chǎn)出的增加。實(shí)際中應(yīng)用選擇哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)主要取決于3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：“初始” 的解釋，如關(guān)于投入產(chǎn)出效率值的意義對(duì)偶解釋，如關(guān)于投入產(chǎn)出價(jià)格效率值的意義效率度量的公里化特性：如單調(diào)性，單元不可變性，效率的指示性和一致性。大多數(shù)度量都同這些標(biāo)準(zhǔn)相似，當(dāng)測(cè)度如下定義時(shí)，在這本手冊(cè)里這些不同只是簡(jiǎn)單的提到。T指效率，(Xk, Y k)指被評(píng)價(jià)的決策單元的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)。距離徑向的：這種測(cè)度（a.k.a. Debre

15、u-Farrell-測(cè)度或 CCR/BCC測(cè)度的徑向部分）指所有的相關(guān)因素按相同比例的必要提高量。它的面向有一個(gè)很好的價(jià)格解釋（成本減少/價(jià)格增加）但它并不指Koopmans 效率非面向的：面向投入的： 面向產(chǎn)出的：參考文獻(xiàn) M. J. Farrell (1957), The measurement of productive efficiency, Journal of the Royal Statistical Society, Series A, 120(3), 253290.額外的：這種測(cè)度量化了絕對(duì)提高的最大和（投入減少或產(chǎn)出增加由松弛變量度量）它有價(jià)格解釋（如實(shí)際的和最大的利益的差

16、距）和Koopmans效率指示作用，但它對(duì)于測(cè)度單元是不變的。非面向的：面向投入的： 面向產(chǎn)出的： 參考文獻(xiàn)：看 A. Charnes, W. W. Cooper, B. Golany, L. Seiford, and J. Stutz(1985), Foundations of Data Envelopment Analysis for Pareto-Koopmans efficient，empirical production functions, Journal of Econometrics, 30, 91107.如果你要計(jì)算權(quán)重約束函數(shù)，你可以這樣處理數(shù)據(jù)：如將每個(gè)投入產(chǎn)出乘上相應(yīng)的

17、權(quán)重最大平均：這種測(cè)度（a.k.a. F¨are-Lovell or Russell or SBM 量度）量化了相對(duì)提高的最大平均（在現(xiàn)有水平下投入減少或產(chǎn)出增加的百分比），它沒(méi)有直接的價(jià)格解釋作用，但它是Koopmans效率和單元不可變的指示器。符號(hào)指兩個(gè)向量的內(nèi)積。非面向的面向投入的:面向產(chǎn)出的：最小平均：這種測(cè)度量化了相對(duì)提高量的最小平均，它是弱有效的必要條件。（弱有效意味著在技術(shù)集合中存在一點(diǎn)它在每個(gè)投入和產(chǎn)出都好，我們由取代弱有效集。注意一個(gè)弱有效點(diǎn)任意一點(diǎn)提高都滿足Koopmans有效，因而，最小平均測(cè)度也量化了達(dá)到Koopmans有效的最小平均提高量。它既沒(méi)有價(jià)格解釋特

18、點(diǎn)，也不是Koopmans有效的指示，但它是單元可變的。非面向的：面向投入的:面向產(chǎn)出：超效率值 如果選擇了“極方向”距離，那么你就可以點(diǎn)選EMS軟件中相應(yīng)的復(fù)選框來(lái)計(jì)算所謂的“超效率值”。對(duì)于非有效的決策單元，超效率值與上述定義的標(biāo)準(zhǔn)值是一致的；而對(duì)于有效的決策單元來(lái)說(shuō)，超效率值意味著使決策單元仍然保持有效，極方向變化的最大范圍。從形式上來(lái)說(shuō)，超效率值的定義類似于標(biāo)準(zhǔn)值，但是待評(píng)價(jià)的決策單元是被排除在限制條件（比如技術(shù)集的定義）之外的。參見(jiàn) P. Andersen 與 N. C. Petersen 1993年發(fā)表的文章：數(shù)據(jù)包絡(luò)分析中有效單元的排序過(guò)程（A Procedure for Ran

19、king Efficient Units in Data Envelopment Analysis），Management Science，39，12611264。大如果選擇了超效率值模型，結(jié)果表中就有可能出現(xiàn)某個(gè)分值“大”的字樣。這意味著無(wú)論是投入（面向投入的）增加多少或者產(chǎn)出（產(chǎn)出導(dǎo)向型）減小多少，決策單元將仍然保持有效。權(quán)重約束 如果調(diào)入了帶有權(quán)重約束的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)選中這個(gè)復(fù)選框來(lái)使模型包含權(quán)重約束。（如果這個(gè)復(fù)選框沒(méi)有被選中，那么權(quán)重約束就會(huì)被忽略。）54 高級(jí)模型選項(xiàng)當(dāng)打開運(yùn)行模型對(duì)話框（Ctrl+M或者DEA菜單中的“運(yùn)行模型”）后，你可以設(shè)置一些下面描述的高級(jí)模型選項(xiàng)。評(píng)價(jià)技術(shù)

20、 你可以對(duì)所有的決策單元進(jìn)行選擇以確定哪些用來(lái)計(jì)算（評(píng)價(jià)），哪些用來(lái)構(gòu)造包絡(luò)線（技術(shù)）。這樣可以使計(jì)算更加高效。比如，對(duì)于“評(píng)價(jià)”中選擇的每一個(gè)決策單元，其分值是在“技術(shù)”中選擇的決策單元的約束下計(jì)算出來(lái)的。這個(gè)列表可以用Ctrl+click與 Shift+click進(jìn)行多項(xiàng)選擇窗口分析與Malmquist指數(shù)如果調(diào)入的數(shù)據(jù)是用階段T = 0, ., t排過(guò)序的，也就是說(shuō)原始數(shù)據(jù)文件的第一列是下列形式：DMU 1 T0DMU 2 T0.DMU n T0DMU 1 T1.DMU n T1.DMU 1 Tt.DMU n Tt那么EMS軟件就支持窗口分析和Malmquist指數(shù)的計(jì)算。進(jìn)行窗口分析，你必須指定階段數(shù)量與窗口寬度。要計(jì)算Malmquist指數(shù)，你必須指定階段的數(shù)量。接下來(lái)EMS軟件就會(huì)計(jì)算E(t)-T(t+1)。也就是說(shuō)，可以根據(jù)t+1階段的決策單元得出的技術(shù)有效值來(lái)計(jì)算t階段的決策單元。E(t)-T(t)這個(gè)值可以通過(guò)寬度為1的窗口分析得到。對(duì)這些值的劃分就留在了電子制表軟件（Excel）上。更多細(xì)節(jié)請(qǐng)參見(jiàn)example.xls的Malmquist工