兩階段DEA在圖書館建設促進學科發(fā)展效率評價中的應用*
——基于32所教育部直屬高校的實證分析

孫志靜田景梅李新運

（1.山東財經(jīng)大學管理科學與工程學院 濟南 250014；2.山東財經(jīng)大學圖書館 濟南 250014）

·實證分析·

兩階段DEA在圖書館建設促進學科發(fā)展效率評價中的應用*
——基于32所教育部直屬高校的實證分析

孫志靜1田景梅2李新運1

（1.山東財經(jīng)大學管理科學與工程學院 濟南 250014；2.山東財經(jīng)大學圖書館 濟南 250014）

文章以教育部直屬高校為例，基于投入-狀態(tài)-產(chǎn)出視角，將高校圖書館績效評價系統(tǒng)分為圖書館建設和學科發(fā)展兩個銜接的子系統(tǒng)，構建兩階段動態(tài)DEA模型，并采用基于SOM神經(jīng)網(wǎng)絡的聚類分析方法將教育部直屬的32所高校分為四類。結果表明：綜合類高校在圖書館建設和學科發(fā)展兩個階段的效率值均較高，理工類高校在圖書館建設階段的效率值高于學科發(fā)展階段，師范類高校的學科發(fā)展效率值高于圖書館建設階段，中西部地區(qū)的高校綜合效率值較低。

兩階段DEA 神經(jīng)網(wǎng)絡 圖書館建設 學科發(fā)展 績效評價

1 引言

近年來，高校圖書館的經(jīng)費投入和館舍面積持續(xù)擴大，文獻資源購置費、紙質資源購置費、電子資源購置費等方面繼續(xù)大幅度攀升［1］，各高校不斷加強協(xié)同創(chuàng)新、優(yōu)化管理、提升服務水平，使圖書館建設成為支撐和保障學科發(fā)展的信息基礎設施。然而，高校圖書館的建設以及服務和運行機制對學科發(fā)展有多大影響？如何提高資源利用率、提高服務水平使學科發(fā)展的水平最高？學術界關于圖書館運行機制的動態(tài)研究剛剛起步，因此有必要對高校圖書館建設促進學科發(fā)展進行動態(tài)的績效評價。

目前，眾多學者采用數(shù)據(jù)包絡分析（DEA）研究高校圖書館、公共圖書館效率評價問題。綜觀國內外學者對圖書館建設的研究歷程，可分為以下兩個方面：①傳統(tǒng)DEA評價。孫慶仁［2］通過DEA方法測定縣級公共圖書館服務效率及提升潛力，表明20%的潛力未得到有效發(fā)揮并且不同地區(qū)之間差異較大。沈思、呼翠俠等［3］利用傳統(tǒng)DEA模型對西安科技大學圖書館的數(shù)字采購與利用情況進行實證分析，根據(jù)綜合效率、技術效率和規(guī)模效率將其分為兩種情況，并指出相對無效現(xiàn)象的不足和改進之處。駱天陽、李志剛［4］以石河子大學為例，在教學科研的視角下運用Delphi法和因子分析法確立指標值，采用DEA模型評價大學圖書館投入和產(chǎn)出的效率情況以及資源利用情況等，并提出相應的對策和辦法。王惠［5］以公共圖書館為例，采用隨機前沿模型和DEA方法研究其靜態(tài)效率并且運用DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)測算其動態(tài)效率，根據(jù)其結果剖析深層原因。田景梅、馬俏俏等［6］運用層次聚類分析選取主要指標并利用傳統(tǒng)DEA對圖書館建設的績效進行實證分析。②改進的DEA評價。李建霞［7］以22所重點高校為例，將圖書館服務過程分為信息服務和學術成果兩個子系統(tǒng)，通過構建的二階段DEA模型分析圖書館的績效變化，結果表明高校圖書館的二階段績效水平整體偏低。陳偉等［8］提出了基于技術價值、經(jīng)濟價值和社會價值三個維度的指標體系，運用DEA對我國30個省、市、自治區(qū)的高技術產(chǎn)業(yè)R&D績效進行評價，賈秀妍等［9］利用兩階段DEA從區(qū)域科技發(fā)展的視角對區(qū)域科技信息投入-轉化的效率水平進行整體效率及子過程效率的測算。

以上研究成果為我們基于投入-狀態(tài)-產(chǎn)出視角研究圖書館建設促進學科發(fā)展的績效提供了新思路。但在具體的績效評價方法上，依然存在不足：①大多是基于定性的研究，定量的實證研究少之又少；②實證研究中，忽略服務過程對學科發(fā)展的作用。大多學者從投入和產(chǎn)出兩個方面研究績效評價，而忽視圖書館建設是通過其服務過程和運行機制對學科發(fā)展產(chǎn)生的作用。因此，本文以教育部直屬的32所高校圖書館為評價對象，在合理選取投入、過程和產(chǎn)出指標基礎上，采用兩階段DEA測算圖書館建設對服務狀態(tài)以及服務狀態(tài)對學科發(fā)展的績效評價，并借用Matlab7.0中的神經(jīng)網(wǎng)絡聚類分析將評價對象分為四類。

2 兩階段動態(tài)DEA模型的構建

目前國內的研究主要集中在評價圖書館建設的綜合效率以及分析影響圖書館建設的效率因素方面，而運用兩階段動態(tài)DEA模型研究圖書館建設促進學科發(fā)展績效的文獻并不多。因此，本文在已有研究的基礎上，建立兩階段動態(tài)DEA模型，如圖1所示，將服務狀態(tài)引入圖書館建設促進學科發(fā)展的動態(tài)系統(tǒng)中，服務狀態(tài)作為中間產(chǎn)出是前期圖書館建設投入的結果，同時是后期學科發(fā)展的前提，將整個動態(tài)系統(tǒng)劃分為圖書館建設和學科發(fā)展兩個相互銜接的階段，故高校圖書館建設促進學科發(fā)展的運作機制具有明顯的兩階段鏈式過程特征［10］。

圖1 圖書館建設促進學科發(fā)展的兩階段DEA模型結構

第一階段是圖書館建設階段，主要通過圖書館經(jīng)費投入（X1）、館舍建設情況（X2）、館員情況（X3）、文獻資源建設（X4）和信息化建設（X5）等作為投入要素，通過衡量圖書館服務方式（Z1）、服務時間（Z2）、服務質量（Z3）和服務態(tài)度（Z4）等指標衡量圖書館建設的績效水平，這一階段主要是測算圖書館建設這個子系統(tǒng)的服務效率，即圖書館建設投入與服務狀態(tài)績效之間的轉化效率。第二階段是學科發(fā)展階段。根據(jù)系統(tǒng)理論可知圖書館建設并不能直接促進學科的發(fā)展，對社會產(chǎn)生影響。因此，將服務過程作為輸入指標，學科發(fā)展過程中的學術隊伍（Y1）、人才培養(yǎng)（Y2）、科學研究（Y3）和社會影響（Y4）作為輸出指標，衡量學科發(fā)展的績效水平。圖1清楚地反映圖書館建設和學科發(fā)展兩個系統(tǒng)以及整個動態(tài)系統(tǒng)的運行機制，根據(jù)此結構圖，運用DEA模型，分別測算出兩個子系統(tǒng)的綜合效率、純技術效率和規(guī)模效率并將評價高校分為四類，以便有針對性地找出各高校績效水平的差異、差異的原因和改進的措施，對提高我國圖書館建設水平、促進學科發(fā)展具有較大的決策參考價值。

3 指標體系構建及數(shù)據(jù)處理

3.1 指標體系的構建

圖書館建設和學科發(fā)展是兩個多投入、多產(chǎn)出的相互關聯(lián)的動態(tài)系統(tǒng)，單一的指標和方法并不能真正反映系統(tǒng)的運行機制，從圖書館建設的投入要素到學科發(fā)展的產(chǎn)出要素并非簡單的線性流動，而是一種多層次、多路徑、多方面的網(wǎng)絡化流動［11］。因此，本文在前人研究的基礎上，根據(jù)指標體系構建的代表性、可行性、可比性、系統(tǒng)性原則［12］，從圖書館建設、服務狀態(tài)、學科發(fā)展三個維度建立圖2所示的績效評價指標體系。

圖2 圖書館建設促進學科發(fā)展的績效評價指標體系

3.2 指標選擇及數(shù)據(jù)預處理

以72所教育部直屬高校為例，數(shù)據(jù)來源于《教育部直屬高校2014年基本情況統(tǒng)計資料匯編》、《2015年全國統(tǒng)計年鑒》、教育部高等學校圖書情報工作指導委員會網(wǎng)站以及各高校圖書館網(wǎng)站和相關的調查問卷。因科研條件的限制，本文只選取數(shù)據(jù)完整的32所高校作為評價對象。各高校圖書館均有獨特的文化沉淀和辦學定位，有不同的科研水平和管理服務導向，因此表現(xiàn)出不同辦學特色，用統(tǒng)一的指標評價其績效水平是不現(xiàn)實的，但績效評價過程中，不同的指標體系存在著眾多相似或相同的指標［13］。由于受到所得數(shù)據(jù)的限制，本文選取因子載荷較高的四個投入指標、三個服務過程指標和四個產(chǎn)出指標。

由于各評價指標量綱不同、計量單位不同，通常會缺乏綜合性和可比性，同時，若直接使用原始指標值進行分析，則會由于差異水平較大而突出數(shù)值高的指標在績效評價中的作用，因此需要對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理［14］。無量綱處理的方法有多種，例如閥值法、標準化法、比重法等［15］。本文采用標準化法進行無量綱化處理，克服閥值法中閥值參數(shù)對最終結果的影響，同時利用了原始數(shù)據(jù)中較多的信息。記xij為第i個評價對象的第j 項指標值，標準化處理的公式如下：

yij為xij標準化之后的指標值。

在運用兩階段DEA模型評價高校圖書館建設促進學科發(fā)展的績效分析中，投入變量與服務過程變量、產(chǎn)出變量之間均需符合“同向性”假設，即當投入量增加時，過程變量和產(chǎn)出變量均不得減少［16］。因此，常用Pearson相關性檢驗方法對其進行檢驗。通過IBM SPSS Statistics 22計算的檢驗結果如表1所示。

表1 高校圖書館投入、學科發(fā)展產(chǎn)出和服務過程的Pearson系數(shù)

由表1可知，32所教育部直屬高校圖書館建設與服務過程變量、服務過程變量與學科發(fā)展之間的相關系數(shù)均為正值，且均在5%顯著水平正相關，通過雙尾檢驗，充分說明所選取的投入指標、服務過程指標和產(chǎn)出指標符合“相關性”和“同向性”假設［17］，因此運用所選取的數(shù)據(jù)建立DEA效率測度的模型是合理的、有效的。

4 圖書館建設促進學科發(fā)展的動態(tài)績效評價

4.1 兩階段動態(tài)DEA分析

運用DEAP2.1，采用投入、服務狀態(tài)和產(chǎn)出變量標準化后的樣本數(shù)據(jù)，遵循兩階段動態(tài)DEA效率測算的原理，對2014年32所高校圖書館和學科發(fā)展進行績效評價，分析結果如表2所示。

表2 圖書館建設和學科發(fā)展階段DEA測算結果

（注：“crste”、“vrste”、“scale”分別代表綜合效率值、純技術效率值和規(guī)模效率值。）

由表2可知，教育部直屬的32所高校在圖書館建設階段和學科發(fā)展階段的綜合效率平均值分別為0.79 和0.736，處于較低水平，表明所評價高校在圖書館建設和學科發(fā)展兩個方面的綜合效率值較低，大多數(shù)高校在資源投入、資源配置、資源使用等方面綜合績效水平有待提高。其中，第一階段的圖書館建設，有7所高校綜合效率值、純技術效率和規(guī)模效率值為1，規(guī)模效益保持不變，表明這7所高校在圖書館建設和服務過程的帕累托最優(yōu)狀態(tài)，具有相對的有效性［18］。有28.125%的高校純技術效率值為1，其投入資源的使用是有效的，綜合效率小于1的根本原因在于其規(guī)模無效，即規(guī)模效率小于1，此類高校在今后的發(fā)展中，應該以合理發(fā)揮其規(guī)模效益為重點。第二階段的學科發(fā)展，有78.125%的高校綜合效率值小于1，其中有5所高校的純技術效率值為1，分別是天津大學、華中科技大學、長安大學、西北農(nóng)林科技大學和蘭州大學。這5所高校的資源配置能力是有效的，但由于規(guī)模無效導致綜合效率小于1，因此應注重發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟和范圍經(jīng)濟，提升學科發(fā)展的總體效率［19］。江南大學和陜西師范大學的規(guī)模效率值為1，但技術效率值小于1，導致綜合效率小于1，表明這兩所高校的資源配置能力相對較差，沒有達到有效水平。有56.25%的高校純技術效率和規(guī)模效率均小于1，這部分高校存在著不同程度的資源配置能力差、資源利用率低和不合理的規(guī)模問題，資源閑置情況較多，合理利用資源方面還存在很大的提升空間。

4.2 基于SOM神經(jīng)網(wǎng)絡的聚類分析

在兩階段DEA評價的基礎上，進一步考察各高校的聚集性。自組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡是無監(jiān)督、自組織、自學習的人工神經(jīng)網(wǎng)絡［20］，根據(jù)輸入空間中輸入向量的分組進行學習和分類［21］。競爭層中的神經(jīng)元嘗試識別輸入空間臨近該神經(jīng)元的部分，即可以學習訓練數(shù)據(jù)輸入向量的分布特征，也可以學習訓練數(shù)據(jù)輸入向量的拓撲結構［22］。因此本文采用Matlab7.0軟件，以圖書館建設、服務過程、學科發(fā)展三個維度作為SOFM模型的評價指標，以教育部直屬的32所高校作為聚類分析的對象，進行聚類分析，并驗證是否與兩階段動態(tài)DEA的績效分析結果相一致，聚類分析的結果如表3所示。

表3 各高校聚類分析結果

對比兩階段DEA和聚類分析的結果可知，屬于第一類別的高校的兩階段DEA綜合效率值均較高，圖書館建設和學科發(fā)展兩個階段的綜合效率均大于0.8；第二類別高校在圖書館建設階段的綜合效率值較高，大多在0.8以上，而學科發(fā)展階段的效率值則低于0.8，處于較低水平；第三類別高校則在圖書館建設階段的綜合效率值較低，在學科發(fā)展階段的效率值大多位于0.8以上；第四類別高校在圖書館建設和學科發(fā)展兩個階段的綜合效率值大多低于0.8，處于較低水平。對兩階段DEA和聚類分析的結果進行總結、歸納、整合，得到各高校類型劃分結果，如表4所示。

表4 各高校類型劃分結果

各類型學校的主要特征如下：

（1）第一類型的高校大多為綜合類高校，這15所高校在圖書館建設和學科發(fā)展兩方面都保持了很好的增長勢態(tài)，兩階段DEA的綜合效率值均大于0.8，其資源利用率、管理優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢較突出，圖書館建設投入較多。例如2014年各高校圖書館電子資源總采購費排在前三位的分別是上海交通大學圖書館（約為2622.8萬元）、四川大學（約為2429.8萬元）、浙江大學（約為1975.4萬元）。此類高?？蒲袆?chuàng)新能力相對較強，高層次人才集中，科研平臺和資源較豐富，科研水平較高，為社會提供多樣化、高層次、高水平的智力資源［23］。

（2）第二類型多為理工類高校，且大多位于東部經(jīng)濟較發(fā)達的省份。該類型圖書館建設階段的綜合效率明顯高于學科發(fā)展階段的綜合效率，表明此類高校充分發(fā)揮圖書館建設的作用和優(yōu)勢，但在學科發(fā)展方面的績效水平并不高，例如2014年華北電力大學數(shù)字化設施的擁有量排名第四，擁有1103臺電腦，但整體服務績效水平不高，在服務化、數(shù)字化服務方面作為相對較小［24］。因此，此類型的高校應該合理配置和利用圖書館建設的資源，盡量減少圖書館投入資源的冗余，提高學科發(fā)展的產(chǎn)出效率，促進高校向更高水平發(fā)展。

（3）第三類型高校多為師范或中西部地區(qū)的高校。此類高校學科發(fā)展的綜合效率值明顯高于圖書館建設的綜合效率值。表明此類高校在圖書館投入方面存在著不足，因此應該加大圖書館建設資源的投入，充分利用資源，減少資源的冗余，提高服務過程績效，進而促使學科向更高層次發(fā)展。

（4）第四類型包括武漢理工大學、江南大學、華中科技大學、西安交通大學和長安大學5所高校。此類高校大多位于中西部地區(qū)，在圖書館建設和學科發(fā)展兩個階段的綜合效率值均較低。此類高校在資源投入、資源利用等方面存在著不同程度的問題，因此應該增加圖書館建設的投入，建立需求型研發(fā)機制和以效率為根本的資金撥入機制，充分挖掘現(xiàn)有投入資源的潛力，提高資源的利用率，使有限的資源發(fā)揮出最大的效益［25］。

5 結語

本文從投入、狀態(tài)、產(chǎn)出三個維度出發(fā)，建立高效圖書館建設促進學科發(fā)展的績效評價指標體系，運用兩階段DEA模型對圖書館建設和學科發(fā)展兩個子系統(tǒng)分別進行績效評價，為避免結果的偶然性，運用基于SOM神經(jīng)網(wǎng)絡的聚類分析對32所教育部直屬高校進行分類，結果表明，我國高校圖書館建設和學科發(fā)展的整體績效水平不高，不同高校的績效水平差距較大。本文對32所高校圖書館和學科的發(fā)展進行的實證研究對提高我國高校圖書館建設、促進學科發(fā)展具有較大的決策參考價值，實證研究的方法對其他領域的績效評價亦有較大的參考和借鑒價值。但本文也存在著一些不足：①由于數(shù)據(jù)的可得性，指標數(shù)據(jù)僅為一年，績效評價的結果有一定的局限性。②僅用32所高校作為評價對象，只能代表性地說明全國高校圖書館建設和學科發(fā)展之間的關系以及績效水平的高低。因此，在日后的研究中，將彌補以上不足之處。

（來稿時間：2016年5月）

1.田景梅，馬俏俏，吳學猛.學科發(fā)展視角下的高校圖書館績效評價研究［J］.科技視界，2013（36）：36-37

2.孫慶仁.我國縣市級公共圖書館服務效率及潛力提升的測定［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2015， 25（20）：47-49

3.沈思，呼翠俠，張紅英，等.基于DEA的高校圖書館數(shù)字資源配置效率評價［J］.技術與創(chuàng)新管理，2015， 36（3）：297-300

4.駱天陽，李志剛.基于DEA的高校圖書館效率評價及研究［J］.農(nóng)業(yè)圖書情報學刊，2015， 27（5）：9-13

5.王惠.我國公共圖書館靜態(tài)和動態(tài)效率測評分析［J］.圖書館論壇，2015（1）：30-36

6.田景梅，馬俏俏，吳學猛，等.高校圖書館建設對學科發(fā)展的有效性評價研究［J］.四川圖書館學報，2014（5）：57-60

7.李建霞.高校圖書館二階段績效動態(tài)評價研究［J］.圖書情報工作，2015， 59（7）：61-68

8.陳偉，趙富洋，林艷.基于兩階段DEA的高技術產(chǎn)業(yè)R&D績效評價研究［J］.軟科學，2010， 24（4）：6-10

9.賈秀妍，李寧，田玉英.基于兩階段DEA模型的區(qū)域科技信息投入-轉化效率測算研究［J］.情報科學，2013， 31（6）：34-42

10.馮志軍，陳偉.中國高技術產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新效率研究——基于資源約束型兩階段DEA模型的新視角［J］.系統(tǒng)工程理論與實踐，2014， 34（5）：1202-1212

11.SHARMAS， THOMASVJ.Inter-country R&D efficiency analysis；an application of data envelopment analysis［J］.Scientometrics，2008， 76（3）：483-501

12.唐虹.圖書館組織結構評價指標體系與方法研究［J］.現(xiàn)代情報，2012， 32（7）：131-136

13.楊小麗.基于DEA的高校圖書館效率評價［J］.情報探索，2014（3）：113-116

14.李炳軍，朱春陽，周杰.原始數(shù)據(jù)無量綱化處理對灰色關聯(lián)序的影響［J］.河南農(nóng)業(yè)大學學報，2002， 36（2）：199-202

15.蒲筱哥，喬亞銘，胡亞敏.基于網(wǎng)絡分析法的高校圖書館電子資源服務績效評價模型及實證研究［J］.大學圖書館學報（理論研究），2014（4）：41-49

16.陳英，洪源.考慮環(huán)境因素的我國省域公共圖書館效率測度及優(yōu)化治理——基于三階段DEA方法［J］.圖書館學研究，2015（11）：17-25

17.朱建育，羅純.高校分類科研績效評價的模型建立和實證研究［J］.科技通報，2014， 30（2）：242-246

18.曲皎，張瑜.DEA方法在高校圖書館技術效率評價中的應用——基于二十五所985院校的實證分析.大學圖書情報學刊，2015， 33（1）：46-49

19.LAURENSC，KRISTOF D W，ERWIN O， et al.Efficiency and Equity in Private and Public Education: A Nonparametric Comparation［J］.European Journal of Operation Research，2010，202（2）：563-573

20.徐步云，倪禾.自組織神經(jīng)網(wǎng)絡和K-Means聚類算法的比較分析［J］.新型工業(yè)化，2014， 4（7）：63-69

21.張海濤，張連峰，王丹， 等.基于自組織神經(jīng)網(wǎng)絡的圖書館關聯(lián)知識聚合研究［J］.情報理論與實踐，2015， 38（9）：73-77

22.ZHANG W Y， GUAN J Y， FENG S Q.The optimized design of artificial neural network model ［J］.International Journal of Digital Content Technology and Its Applications， 2012， 6（22）：794-800

23.羅杭，郭珍.2012年中國“985”大學效率評價——基于DEA-Tobit模型的教學-科研效率評價與結構-環(huán)境影響分析［J］.高等教育研究，2014， 35（12）：35-4524.吳楊，何光榮，何晉秋.高?？蒲型度肱c產(chǎn)出的相關性分析：1991-2008［J］.清華大學教育研究，2011， 32（4）：104-112

25.張運華.郭海娜.基于DEA的高?？蒲锌冃Ы徊嬖u價研究［J］.科技管理研究，2011（13）：75-77

Application of Two-stage DEA Model in the Efficiency Evaluation of University Library Construction Promoting Academic Discipline Development——Empirical Analysis of 32 Universities Directly under the Ministry of Education

Sun Zhijing1Tian Jingmei2Li Xinyun1
（ 1.Shandong University of Finance and Economics Management Science and Engineering； 2.Shandong Finance University Library）

In the view of the “imput-state-output”，by taking colleges and universities directly under the ministry of education as a sample， we divided the performance appraising system of university library into two connected sub-processes，i.e.university library construction and academic discipline development.By using two-stage DEA model and clustering analysis method based on SOM neural network， we divided the 32 universities into four types.Evaluation result shows that the efficiency value of comprehensive universities is higher between library construction and discipline development，efficiency value of science and engineering colleges in the construction of library is higher than that of the discipline development， efficiency value of discipline development in normal universities is higher than that library construction， and the comprehensive efficiency of colleges and universities in the central and western regions is lower.

Two-stage DEA Neural network Library construction Discipline development Performance appraisal

G251

格式〕 孫志靜， 田景梅， 李新運.兩階段DEA在圖書館建設促進學科發(fā)展效率評價中的應用——基于32所教育部直屬高校的實證分析［J］.圖書館，2016（9）：60-64， 76

孫志靜（1992-），女，山東財經(jīng)大學管理科學與工程學院在讀研究生，研究方向：管理方法研究；田景梅（1963-），女，山東財經(jīng)大學圖書館副研究館員，研究方向：圖書館學研究；李新運（1960-），男，博士，山東財經(jīng)大學管理科學與工程學院博士生導師，研究方向：管理方法、區(qū)域經(jīng)濟研究。

* 本文系國家社會科學基金項目“基于投入-狀態(tài)-產(chǎn)出框架的高校圖書館建設促進學科發(fā)展績效評價研究”（項目編號：15BTQ002）、教育部人文社會科學研究項目“高校圖書館建設對學科發(fā)展的貢獻定量研究”（項目編號：12YJAZH127）和山東省泰山學者工程專項經(jīng)費資助研究成果之一。