基于超效率DEA-Tobit的城市軌道交通設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)方法

吳高華，李 倩

（1.交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院，北京 100029；2.交科院檢測(cè)技術(shù)（北京）有限公司，北京 100013）

0 引言

城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)備的科學(xué)化管理是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位的重要工作之一。城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位需要根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況不斷對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、檢修、更新和改造，從而保障設(shè)備的運(yùn)行安全。但目前各運(yùn)營(yíng)單位普遍依據(jù)設(shè)備操作手冊(cè)、維護(hù)規(guī)程和定期的設(shè)備巡查與監(jiān)測(cè)來(lái)保障設(shè)備安全，缺乏對(duì)設(shè)備綜合效能的分析，難以評(píng)估設(shè)備管理水平[1-2]，不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)營(yíng)成本增加，而且會(huì)增加設(shè)備運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。因此，研究如何更加科學(xué)合理地對(duì)城市軌道交通設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)，達(dá)到設(shè)備最優(yōu)化管理，具有重要意義。

目前，針對(duì)城市軌道交通設(shè)備系統(tǒng)評(píng)價(jià)的研究可分為兩大類。一類為針對(duì)城市軌道交通單一設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)研究，如：Ding 等[3]針對(duì)綜合電力設(shè)備系統(tǒng)，建立了設(shè)備健康指數(shù)評(píng)價(jià)模型，從而可以時(shí)刻掌握設(shè)備的健康狀態(tài)；Gasparetto等[4]專門(mén)針對(duì)城市軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架設(shè)備，進(jìn)行轉(zhuǎn)向架運(yùn)行穩(wěn)定性評(píng)估，從而掌握轉(zhuǎn)向架設(shè)備穩(wěn)定性。另一類為對(duì)城市軌道交通整體設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，如：虞翊[5]從城市軌道交通運(yùn)營(yíng)設(shè)備壽命的影響因素出發(fā)，分別對(duì)單個(gè)設(shè)備和所有設(shè)備整體進(jìn)行安全性分析，但是沒(méi)有給出具體的評(píng)價(jià)方法；傅高庭[6]針對(duì)現(xiàn)有維修模式的不足，利用層次分析法計(jì)算了城市軌道交通關(guān)鍵設(shè)備健康狀態(tài)指數(shù)，從而量化設(shè)備的安全狀態(tài)，但是沒(méi)有給出統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。總體來(lái)說(shuō)，目前針對(duì)城市軌道交通設(shè)備系統(tǒng)的評(píng)價(jià)研究較多，也取得了一定的研究成果，但是仍存在一定的不足：一是研究對(duì)象大多偏向城市軌道交通單一設(shè)備或單一系統(tǒng)，針對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備的評(píng)價(jià)研究較少；二是研究?jī)?nèi)容單一，以設(shè)備可靠性、安全性或運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)為主，缺乏對(duì)城市軌道交通設(shè)備的綜合性評(píng)估；三是缺乏對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位設(shè)備管理方式的評(píng)價(jià)，如對(duì)設(shè)備維護(hù)費(fèi)用的投入率、設(shè)備故障的處理速度等指標(biāo)的考慮較少。

隨著對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全要求的不斷提高，運(yùn)營(yíng)單位對(duì)城市軌道交通設(shè)備的管理也將越來(lái)越精細(xì)化。針對(duì)目前的不足及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，本文以城市軌道交通系統(tǒng)所有設(shè)備為研究對(duì)象，不僅考慮設(shè)備可靠性和安全性水平，而且重點(diǎn)考慮運(yùn)營(yíng)單位對(duì)設(shè)備的管理方式，從設(shè)備的輸入資源和輸出能力兩方面，構(gòu)建城市軌道交通設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，探索設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)模型，提出設(shè)備優(yōu)化管理策略，從而提高設(shè)備運(yùn)營(yíng)管理水平。

1 設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

城市軌道交通設(shè)備綜合效能主要是指設(shè)備在一定期間內(nèi)的綜合表現(xiàn)水平，是多種因素綜合作用的結(jié)果，且各因素相互作用、相互影響。圍繞影響城市軌道交通設(shè)備綜合效能的因素，可將城市軌道交通設(shè)備系統(tǒng)定義為一個(gè)存在多輸入和多輸出的系統(tǒng)，輸入的是運(yùn)營(yíng)單位對(duì)設(shè)備的各種資源投入，輸出的是設(shè)備的服務(wù)能力。

通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研[7-8]和咨詢深圳、廈門(mén)等地的城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位，在設(shè)備輸入指標(biāo)選擇方面，城市軌道交通設(shè)備的輸入資源主要包括設(shè)備維護(hù)費(fèi)用和設(shè)備維護(hù)人員兩大部分，但考慮到運(yùn)營(yíng)單位對(duì)設(shè)備的管理水平不同也將導(dǎo)致設(shè)備綜合效能差異，因此考慮加入設(shè)備的管理性評(píng)價(jià)指標(biāo)，如設(shè)備的故障處理速度、維護(hù)計(jì)劃完成率、檢修集中化程度等。在設(shè)備輸出指標(biāo)選擇方面，根據(jù)《城市軌道交通設(shè)施設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理辦法》[9]要求，運(yùn)營(yíng)單位應(yīng)定期開(kāi)展設(shè)施設(shè)備故障發(fā)生次數(shù)、平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間、故障發(fā)生率等重點(diǎn)指標(biāo)分析，從而評(píng)價(jià)設(shè)備的服務(wù)能力，同時(shí)，根據(jù)《軌道交通可靠性、可用性、可維修性和安全性規(guī)范及示例》（GB/T 21526—2008）[10]的要求，以平均失效前時(shí)間來(lái)求解系統(tǒng)設(shè)備可靠性。綜上所述，按照指標(biāo)選取全面性、科學(xué)性和數(shù)據(jù)可獲得性原則，以設(shè)備維護(hù)費(fèi)用投入率、設(shè)備維護(hù)人員投入率、故障處理速度和檢修集中化程度作為輸入指標(biāo)，在基礎(chǔ)投入資源的基礎(chǔ)上考慮了運(yùn)營(yíng)單位對(duì)設(shè)備的管理性評(píng)價(jià)；以設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)率、設(shè)備故障率和設(shè)備平均失效前時(shí)間作為輸出指標(biāo)，評(píng)價(jià)設(shè)備的安全性和可靠性能力，從而建立了城市軌道交通設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 城市軌道交通設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表1 （續(xù)）

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法

（1）設(shè)備維護(hù)費(fèi)用投入率

設(shè)備維護(hù)費(fèi)用投入率是指實(shí)際設(shè)備的維護(hù)費(fèi)占所有設(shè)備維護(hù)預(yù)算的比值，反映了運(yùn)營(yíng)單位對(duì)該設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)的重視程度，其計(jì)算方法見(jiàn)公式（1）。

式（1）中：Ci為設(shè)備i在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的維護(hù)費(fèi)用投入率（%）；cij為設(shè)備i第j次的維護(hù)費(fèi)用（萬(wàn)元），包括正線故障維修費(fèi)用和庫(kù)內(nèi)檢修費(fèi)用，i=1,2,…,n，j=1,2,…,m；W為城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的所有設(shè)備維護(hù)預(yù)算（萬(wàn)元）。

（2）設(shè)備維護(hù)人員投入率

設(shè)備維護(hù)人員投入率是指實(shí)際該系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)人員占城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位所有維護(hù)人員的比值，反映了運(yùn)營(yíng)單位對(duì)該設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)的重視程度，其計(jì)算方法見(jiàn)公式（2）。

式（2）中：Pi為設(shè)備i的維護(hù)人員投入率（%），i=1,2,…,n；pi為投入該系統(tǒng)設(shè)備i的全部維護(hù)人員數(shù)量。

（3）故障處理速度

故障處理速度指標(biāo)反映設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)運(yùn)營(yíng)單位對(duì)故障處理的及時(shí)性。根據(jù)《地鐵運(yùn)營(yíng)安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50438—2007）[11]對(duì)地鐵事故的劃分標(biāo)準(zhǔn)，將由于設(shè)備原因?qū)е碌囊话闶鹿始耙陨系燃?jí)事故全部認(rèn)為是設(shè)備故障，其計(jì)算方法見(jiàn)公式（3）。

式（3）中：S為某設(shè)備的故障處理速度（h/次）；tjp為設(shè)備發(fā)生第j次故障時(shí)維修人員處理故障的時(shí)刻；tja為設(shè)備發(fā)生第j次故障的時(shí)刻；m為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)故障總次數(shù)。

（4）檢修集中化程度

檢修集中化程度指標(biāo)反映城市軌道交通運(yùn)營(yíng)單位對(duì)設(shè)備庫(kù)內(nèi)設(shè)備檢修的集中化程度，在一定程度上反映了運(yùn)營(yíng)單位內(nèi)部對(duì)于不同系統(tǒng)設(shè)備的專業(yè)化檢修水平，其中，檢修包括檢測(cè)和維修兩部分，檢測(cè)包括定期檢查和專項(xiàng)檢查，維修包括預(yù)防性維修和臨時(shí)性維修，其計(jì)算方法見(jiàn)公式（4）。

式（4）中：Ri為設(shè)備i檢修集中化程度（%），i=1,2,…,n；Ti為統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)運(yùn)營(yíng)單位對(duì)該設(shè)備總檢修工作量（工時(shí)）。

（5）設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)率

設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)率是指軌道正線上的設(shè)備，除去由于設(shè)備故障、維修等因素所占用的影響列車運(yùn)行的時(shí)間外，設(shè)備可用于列車正常運(yùn)行的時(shí)間與其制度工作時(shí)間的百分比，反映設(shè)備可以正常運(yùn)行的能力，其計(jì)算方法見(jiàn)公式（5）。

式（5） 中：Si為設(shè)備i的可運(yùn)轉(zhuǎn)率（%），i=1,2,…,n；Zi為設(shè)備制度工作時(shí)間，是設(shè)備制度運(yùn)行天數(shù)與設(shè)備日制度工作時(shí)間的乘積（h）；Gi為設(shè)備故障時(shí)間（h）；Ji為設(shè)備維修時(shí)間（h）。

（6）設(shè)備故障率

設(shè)備故障率是指在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生故障的總次數(shù)與統(tǒng)計(jì)周期的比值，反映單位時(shí)間內(nèi)設(shè)備故障的發(fā)生頻率，其計(jì)算方法見(jiàn)公式（6）。

式（6）中：Mi為設(shè)備i的故障發(fā)生率（%），i=1,2,…,n；mi為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)設(shè)備i發(fā)生故障的次數(shù)。

（7）設(shè)備平均失效前時(shí)間

根據(jù)《軌道交通可靠性、可用性、可維修性和安全性規(guī)范及示例》（GB/T 21526—2008）[10]的要求，以平均失效前時(shí)間（Mean Time to Failure,MTTF）來(lái)求解系統(tǒng)設(shè)備可靠性，反映設(shè)備可以連續(xù)正常運(yùn)行的能力，其計(jì)算方法見(jiàn)公式（7）。

式（7）中：MTTF為設(shè)備平均失效前時(shí)間（h/次）；Tj為設(shè)備第j次失效前連續(xù)工作時(shí)間（h），j=1,2,…,m；m為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)設(shè)備總失效次數(shù)。

2 基于超效率DEA-Tobit 評(píng)價(jià)模型的建立

2.1 基于超效率DEA的設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)

通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研[12-15]，由于建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)具有輸入和輸出的特性，很難確定各指標(biāo)的權(quán)重，尤其是輸入與輸出指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重，而數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis,DEA）是一種基于線性規(guī)劃的多決策單元的相對(duì)效率評(píng)價(jià)模型，它通過(guò)對(duì)投入和產(chǎn)出比率的分析，得出有效生產(chǎn)前沿面，并將被評(píng)價(jià)設(shè)備與有效生產(chǎn)前沿面比較，從而確定被評(píng)價(jià)設(shè)備是否有效，不需要假設(shè)權(quán)重，具有方法簡(jiǎn)單、評(píng)價(jià)客觀等優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)于多輸入和多輸出問(wèn)題具有很強(qiáng)的適用性。因此，本文將此方法應(yīng)用于城市軌道交通設(shè)備效能評(píng)估中，為城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理提供支撐。

DEA 模型主要分為3 種基本模型，為了在獲取設(shè)備綜合效能的同時(shí)能夠?qū)λ性O(shè)備的有效性進(jìn)行排序，選擇了Andersen 和Petersen 提出的超效率DEA模型[16]，其計(jì)算模型見(jiàn)公式（8）。

式（8）中：θ*為被評(píng)價(jià)設(shè)備的綜合效能修正值；θ為被評(píng)價(jià)設(shè)備的效率值；ε是一個(gè)阿基米德無(wú)窮小量；e 為自然常數(shù)；i為決策單元（Decision Making Unit,DMU），這里指被評(píng)價(jià)設(shè)備，i=1,2,…,k -1,k,k+1,…,n；n為被評(píng)價(jià)設(shè)備的個(gè)數(shù)；λi為線性比例系數(shù)；Xi為第i個(gè)設(shè)備的輸入指標(biāo)集合，Xi=(xi1,xi2,…,xim)T，xim為第i個(gè)設(shè)備的第m個(gè)輸入指標(biāo)；Yi第i個(gè)設(shè)備的輸出指標(biāo)集合，其中Yi=(yi1,yi2,…,yis)T，yis為第i個(gè)設(shè)備的第s個(gè)輸出指標(biāo)；Xk,Yk為被評(píng)價(jià)設(shè)備k的指標(biāo)值；S-,S+是為了方便計(jì)算引入的松弛變量。

結(jié)果判斷：若θ*<1，說(shuō)明被評(píng)價(jià)設(shè)備DEA無(wú)效，設(shè)備綜合效能較低，需進(jìn)行優(yōu)化管理；若θ*≥1，則說(shuō)明被評(píng)價(jià)設(shè)備DEA 有效，設(shè)備綜合效能較好，可繼續(xù)保持。同時(shí)，每個(gè)設(shè)備的θ*值大小排序可直接反映被評(píng)價(jià)設(shè)備的綜合效能相對(duì)優(yōu)劣。

2.2 基于Tobit模型的設(shè)備綜合效能影響因素分析

DEA 模型雖然可以很好地計(jì)算設(shè)備的綜合效能，但是無(wú)法分析造成DMU無(wú)效的影響因素及其影響程度大小。為了測(cè)度DMU的影響因素及其影響程度，一般可采用回歸分析方法，建立設(shè)備綜合效能與評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的函數(shù)關(guān)系。但是一般回歸方程采用最小二乘法來(lái)估計(jì)被解釋變量與解釋變量的關(guān)系，要求被解釋變量與解釋變量之間具有線性關(guān)系。而由于城市軌道交通不同設(shè)備的評(píng)價(jià)指標(biāo)值具有不連續(xù)或不完整性，無(wú)法采用最小二乘法計(jì)算。Tobit模型采用最大似然法估計(jì)，可以用于自變量離散、不連續(xù)且因變量受限的情況[17]，故本文選取Tobit 模型，以設(shè)備綜合效能為被解釋變量，以設(shè)備輸入指標(biāo)和輸出指標(biāo)為解釋變量建立回歸模型，見(jiàn)公式（9）～公式（10）。

式（9）～式（10）中：y為潛在被解釋變量；y′為被解釋變量；β0為回歸常數(shù)；βi為回歸系數(shù)；xi為解釋變量；εi為隨機(jī)誤差。

由于本文建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)處于不同的量綱等級(jí)，直接代入計(jì)算則無(wú)法比較每個(gè)指標(biāo)對(duì)設(shè)備效能的影響程度，故需要對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱化處理。對(duì)于成本型指標(biāo)，其無(wú)量綱化的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)見(jiàn)公式（11）。

對(duì)于效益型指標(biāo)，其無(wú)量綱化的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)見(jiàn)公式（12）。

式（11）～式（12）中：xi為評(píng)價(jià)指標(biāo)值，設(shè)其值域?yàn)閇mi,Mi]，其中mi和Mi分別為評(píng)價(jià)指標(biāo)的最小值、最大值；u(xi)為決策者對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)值xi的無(wú)量綱化值，i=1,2,…,n。

3 實(shí)例分析

以深圳市地鐵某線路為例，基于地鐵運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)其2018年車輛系統(tǒng)設(shè)備綜合效能情況，對(duì)設(shè)備效能的影響因素進(jìn)行分析，驗(yàn)證超效率DEA 方法和Tobit 模型在城市軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用的可行性。將車輛系統(tǒng)設(shè)備分為牽引系統(tǒng)設(shè)備、車輛走行裝置設(shè)備、輔助電源系統(tǒng)設(shè)備、制動(dòng)風(fēng)源系統(tǒng)設(shè)備、車體系統(tǒng)設(shè)備、車載列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（Automatic Train Protection,ATP）設(shè)備和車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備。

3.1 輸入輸出指標(biāo)計(jì)算

根據(jù)前文建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，計(jì)算得到各設(shè)備所對(duì)應(yīng)的輸入和輸出指標(biāo)，見(jiàn)表2。

3.2 各設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)

根據(jù)計(jì)算得到的各輸入和輸出指標(biāo)值，運(yùn)用DEAP2.1 軟件，計(jì)算得到2018 年該車輛系統(tǒng)內(nèi)部各系統(tǒng)設(shè)備的綜合效能，見(jiàn)表3。

表2 各設(shè)備輸入指標(biāo)和輸出指標(biāo)值

表3 車輛系統(tǒng)設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果

由表3 可以看出，深圳市軌道交通車輛系統(tǒng)的設(shè)備綜合效能值在0.8431～1.3024之間，波動(dòng)范圍較小，說(shuō)明各設(shè)備的綜合效能差別不大。其中，車輛走行裝置設(shè)備、輔助電源系統(tǒng)設(shè)備、制動(dòng)風(fēng)源系統(tǒng)設(shè)備效能較好，均大于1，說(shuō)明城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理者對(duì)這些設(shè)備的投入和產(chǎn)出成正比，相較于其他設(shè)備，這些設(shè)備在設(shè)備的可運(yùn)轉(zhuǎn)率、設(shè)備故障率及設(shè)備平均失效前時(shí)間方面表現(xiàn)較好。牽引系統(tǒng)設(shè)備、車體系統(tǒng)設(shè)備、車載ATP 系統(tǒng)設(shè)備及車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備綜合效能表現(xiàn)較差，尤其是車載ATP 系統(tǒng)設(shè)備表現(xiàn)最差，說(shuō)明還需在設(shè)備維護(hù)費(fèi)用投入率、設(shè)備維護(hù)人員投入率、故障處理速度以及檢修集中化程度等方面加強(qiáng)管理。

3.3 影響因素的計(jì)量分析

由于超效率DEA 模型只能判斷設(shè)備的綜合效能優(yōu)劣，而無(wú)法對(duì)結(jié)果進(jìn)行深入分析，為了確定影響設(shè)備效能的關(guān)鍵因素，本文將所有的輸入和輸出指標(biāo)作為設(shè)備綜合效能的影響因素，分析這些因素對(duì)城市軌道交通設(shè)備綜合效能的影響程度。采用Tobit回歸模型建立城市軌道交通車輛系統(tǒng)設(shè)備效能與各類影響因素的關(guān)系模型，模型的表達(dá)式見(jiàn)公式（13）。

式（13）中：CE 在原模型中代表設(shè)備綜合效能，即本文公式（8）中的θ*；β0為回歸常數(shù)；βi為回歸系數(shù)，i=1,2,…,7；m1,m2,m3,m4分別為設(shè)備維護(hù)費(fèi)用投入率、設(shè)備維護(hù)人員投入率、故障處理速度、檢修集中化程度；s1,s2,s3分別為設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)率、設(shè)備故障率、設(shè)備平均失效前時(shí)間；ε為隨機(jī)誤差。

對(duì)所有評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，通過(guò)計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)軟件Stata12，計(jì)算得到車輛系統(tǒng)設(shè)備綜合效能與各類影響因素的回歸結(jié)果，見(jiàn)公式（14）。

由此可得，7 個(gè)影響因子中，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用投入率和設(shè)備維護(hù)人員投入率是相對(duì)重要的影響因子，影響系數(shù)分別為0.897 和0.859，其次為設(shè)備故障率，其影響系數(shù)為0.764，而設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)率的影響系數(shù)最小，為0.043。由于將所有的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為了效益型指標(biāo)，即指標(biāo)越大越好，所以各因素與設(shè)備綜合效能呈正相關(guān)。

綜合以上評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，深圳市軌道交通車輛系統(tǒng)設(shè)備的綜合效能總體較好，但有些設(shè)備綜合效能還有待提高，建議相關(guān)設(shè)備管理者加強(qiáng)對(duì)車載ATP 系統(tǒng)設(shè)備、車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)管理。另外，通過(guò)對(duì)設(shè)備綜合效能的影響因子分析發(fā)現(xiàn)，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用投入率、設(shè)備維護(hù)人員投入率以及設(shè)備故障率對(duì)設(shè)備效能的影響較大，檢修集中化程度、故障處理速度對(duì)設(shè)備效能的影響次之，設(shè)備平均失效前時(shí)間以及設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)率對(duì)設(shè)備效能的影響最小。從設(shè)備輸入指標(biāo)來(lái)看，相關(guān)設(shè)備管理者首先可通過(guò)加大維護(hù)費(fèi)用投入或壯大專業(yè)維修隊(duì)伍，增加設(shè)備基礎(chǔ)投入資源；其次，通過(guò)加大設(shè)備故障的檢修頻次和提高設(shè)備故障的響應(yīng)速度，降低故障發(fā)生率，快速解決故障；最后，可通過(guò)更新改造設(shè)備來(lái)提高設(shè)備的固有可靠性。同時(shí)，設(shè)備的輸出指標(biāo)既受設(shè)備輸入指標(biāo)的影響，又影響著設(shè)備的綜合效能。從設(shè)備輸出指標(biāo)來(lái)看，相關(guān)設(shè)備管理者一方面應(yīng)考慮降低系統(tǒng)設(shè)備故障率，以提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性；另一方面要延遲設(shè)備的平均失效時(shí)間及提高設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)率，以增強(qiáng)設(shè)備的可用性。

4 結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通設(shè)備綜合效能的優(yōu)劣直接影響到城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全水平，關(guān)乎每一個(gè)乘客的生命安全。本文基于城市軌道交通設(shè)備基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，從設(shè)備輸入資源和輸出能力兩方面建立了設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)超效率DEA計(jì)算各設(shè)備的綜合效能，以掌握設(shè)備的效能水平，應(yīng)用Tobit回歸方程，分析各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)設(shè)備效能的影響程度，發(fā)現(xiàn)設(shè)備管理中的不足，并以深圳地鐵某線路車輛系統(tǒng)設(shè)備為例，進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。結(jié)果表明，基于超效率DEA 和Tobit 模型的兩階段評(píng)價(jià)法可應(yīng)用于城市軌道交通綜合效能評(píng)價(jià)，能夠較為全面和客觀地反映設(shè)備真實(shí)狀態(tài)，找出影響設(shè)備效能的關(guān)鍵因素，為城市軌道交通設(shè)備維護(hù)、更新和改造提供決策依據(jù)，提高設(shè)備的安全性。同時(shí)，超效率DEA 和Tobit 模型在城市軌道交通設(shè)備評(píng)價(jià)中的結(jié)合應(yīng)用，可為城市軌道交通設(shè)備管理者提供一個(gè)設(shè)備評(píng)價(jià)的新方法。但由于城市軌道交通設(shè)備的影響因素眾多，本文只選取了各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)具有的共同特征，建立了設(shè)備綜合效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，只能從總體上把握設(shè)備效能。為了讓該方法更全面地反映具體某一系統(tǒng)狀態(tài)，還需加強(qiáng)對(duì)于某一系統(tǒng)指標(biāo)的細(xì)化研究。