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资料包络分析法
绩效评价学术研究方法介紹
东吴大学邱永和教授
研究發展長
壹: 績效評估方法之內容
一: 績效評估介紹
經濟學領域中,經常使用效率一詞來描述各種資源使用的特徵。效率主要在闡述投入要素與產出之間的關係,透過效率衡量可瞭解一組投入要素轉換成產出過程的績效表現。 Farrell (1957) 以邊界生產函數之概念衡量決策單位的生產效率水準,其生產效率之衡量,乃是將最具效率的生產點連接成生產邊界,而任一真實生產點和生產邊界的差距即表示生產點的無效率程度。承續Farrell提出的邊界模型基本精神,許多學者提出不同的實證方法加以修正:、資料包絡分析法
資料包絡分析(Data Envelopment Analysis,DEA)DEA是一種被廣泛使用的線線規劃技術,根據柏瑞圖最適解(Pareto optimal solution)之觀念,評估一個決策單位(decision making unit,DMU)之相對效率,DEA是評估多目標(面向)環境下,多種決策方案優先順序的有效方法,其主要功能為:藉由兩個以上的屬性量測,便可將一組受評標的決策單元,經過建立一個效率指標來加以達成,此效率指標藉由各DMU的投入及產出變數資料,透過線性規劃法形成一條效率邊界前緣(frontier),視每個DMU與效率邊界的距離來決定個別DMU的相對效率。此觀念最早可追溯自Farrell(1957)的研究。1978年CCR(Charnes, Cooper 與 Rhodes)模式、1984年BCC(Banker,Charnes與Cooper)模式Cooper、Seiford與Tone(2007)的統計,DEA自Charns、Cooper與Rhodes於1978年提出至今,目前有37類,157種的DEA分析模式,若再加上模糊DEA、三階段DEA等擴張模式,已超過160種,而這160種模式均由BCC、CCR與SBM等為基礎發展出來,DEA被應用來衡量各種製造業、學校、金融業、醫院、港口、機場、航空公司、大眾運輸、生物科技業、公用事業、服務業、會計師事務所、電力公司、電視及廣播…等,這些應用案例都包含一組受評標的決策單元,以及一組用來衡量各DMU屬性的數值,凡目標為極小化的屬性歸為「投入項」,而目標為極大化的屬性歸為「產出項」,最佳的DMU為投入少,產出多,而每一個DMU的效率都是與組合中最佳的DMU比較後得出(所以效率最大是1),也因此,DEA得出的是相對效率,而非絕對效率。
Farrell(1957)Farrell(1957)Farrell認為一個決策單位的效率係由兩個部分所組成:(1)技術效率(technical efficiency,簡稱TE),即在給定的投入集合下,所能獲得最大產出的能力,及(2)配置效率(allocative efficiency,簡稱AE),即在投入價格與生產技術固定下,使用最適比率投入組合的能力;而兩者之乘積即為整體效率(overall efficiency),又稱為總經濟效率(economic efficiency,簡稱EE),即。
在此將利用等產量曲線(isoquant)與等成本線(isocost)敘述技術效率、配置效率及總經濟效率之關係,如圖1所示。在固定規模報酬(constant return to scale,CRS)的假設下,使用兩項投入(X1與X2)生產一項產出(Y),等產量曲線為,代表生產一單位Y所需要X1與X2的最小組合,也就是生產的效率前緣(efficiency frontier),而實際生產組合必落在的右上方。點為使用較多的投入數量組合來生產同一單位的產出,其技術效率(TE)可以來表示,此比率亦代表為了達成技術效率的生產邊界,所有投入項需要縮減的百分比。該比率若介於0到1之間,即為技術無效率程度的指標;若等於1時,即具有完全技術效率,例如:點就具有技術效率,因為點位於等產量曲線上。
而點雖然落在效率前緣上,但並非以最低成本達成,最低成本應出現在等產量曲線與等成本線的切點上,因此與點雖然有相同的技術效率(技術效率皆為1),但因為點落在最低成本線上(與點相同),因此點的成本只有點成本的,此亦為點的配置效率(AE)。
圖1 Farrell模式下之技術效率與配置效率
故由上述可知,對點而言:
由於Farrell的研究成果僅適用於單一投入與單一產出,且許多待研究的議題又都為多項投入與多項產出,故Charnes, Cooper and Rhodes於1978年提出CCR模式,將Farrell的理論延伸擴展為多項投入與多項產出時適用,且簡化為以數學線性規劃方式求解,並定名為資料包絡分析法。又CCR模式與Farrell模式均假設所有決策單位皆處於固定規模報酬,然而在實際情況中,亦可
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