沈 浮, 夏必臘, 王 鵬, 田玉敏
(中國人民解放軍陸軍軍官學院數(shù)學教研室,安徽合肥230031)
自從評價決策單元相對有效性的CCR模型提出以來,有關理論不斷深入,應用范圍日益廣泛.CCR模型假定規(guī)模報酬不變,其生產(chǎn)可能集為所有觀察到的決策單元的非負線性組合[1].BCC模型假定規(guī)模報酬可變,其生產(chǎn)可能集是所有觀察到的決策單元的凸組合.為了對多個有效決策單元排序,Andersen & Petersen提出了超效率模型[2].本文研究了決策單元的規(guī)模效率和非有效決策單元的效率,并取得一些結(jié)論.
設有n個決策單元DMUj(j=1,…,n),其輸入和輸出分別為m維向量xj=(x1j,x2j,…,xmj)T和s維向量 yj=(y1j,y2j,…,ysj)T,其中xj≥0,xj≠0 且yj≥0,yj≠0.傳統(tǒng)的 CCR 模型[3]如下:
CCR模型對應的生產(chǎn)可能集為
傳統(tǒng)的BCC模型[3]如下:
BCC模型對應的生產(chǎn)可能集為
我們稱決策單元的CCR效率為技術效率,決策單元的BCC效率為純技術效率.
定義1[4]: 決策單元(xo,yo)的規(guī)模效率為,其中和分別為的CCR效率和BCC效率.
定理1: 設決策單元(xo,yo)的CCR效率和BCC效率分別為和,若SEo=1,則
證明: 顯然θo=1,λo=1,s-=O,s+=O是模型(1)的可行解也是模型(2)的可行解,所以有.又模型(2)只比模型(1)多了一個約束條件,故模型(2)的可行解也是模型(1)的可行解,因而有,即SEo≤1.當SEo=1時,只能有=1.
Charnes et al[1]將決策單元分為兩類:有效前沿面上的決策單元和非有效前沿面上的決策單元.進一步,有效前沿面上的決策單元又可以分為:極有效(extreme efficient)、有效但非極有效(efficient but not extreme efficient)、弱有效(weakly efficient or frontier point but with nonzero slacks).
超效率CCR模型[2]為:
超效率CCR模型對應的生產(chǎn)可能集為
超效率CCR模型[2]為:
超效率BCC模型對應的生產(chǎn)可能集為
定理2: 若決策單元(xo,yo)非CCR有效,則
證明: 若決策單元(xo,yo)非CCR有效,定義其參考集中的決策單元是CCR有效的[4].這說明((xo,yo),故對于非CCR有效的決策單元,模型(1)和模型(3)等價,從而
定理3: 若決策單元(xo,yo)非BCC有效,則
證明: 若決策單元(xo,yo)非BBC有效,定義其參考集中的決策單元是 BCC 有效的[4].這說明(xo,yo),故對于非BCC有效的決策單元,模型(2)和模型(4)等價.從而
對文獻[5]中提供的10個決策單元(見表1)進行研究,分別計算它們的
表1 10個決策單元及其效率
本文首先研究了規(guī)模效率得出決策單元(xo,yo)的SEo=1充分條件為=1.對非CCR有效決策單元,模型(1)和模型(3)等價,對非BCC有效決策單元,模型(2)和模型(4)等價.
[1] Charnes,A.,Cooper,W.W.,Thrall,R.M.A Stucture for Classifying and Characterizing Efficiencies and Inefficiencies in DEA[J].Journal of Productivity Analysis,1991,2,197 -237.
[2] P.Andersen,N.C.Petersen,A Rocedure for Ranking Efficient Units in Data Envelopment Analysis[J].Management Science.1993,39,1261-1264.
[3] W.D.Cook,L.M.Seiford.Data Envelopment Analysis(DEA)-Thirty Years on[J].European Journal of Operational Research,2009,192:1-17.
[4] William W Cooper,Lawrence M Seiford,Kaoru Tone.Data Envelopment Analysis a Comprehensive Text with Models,Applications,References and DEA -Solver Software Second Edition[M].Springer Science+Business Media,LLC.2007.
[5] 馬立杰.DEA理論及應用研究[D].濟南:山東大學,2007.
[6] 魏權齡.數(shù)據(jù)包絡分析[M].北京:科學出版社,2004.