淺談網(wǎng)絡(luò)DEA的我國鐵路運(yùn)輸企業(yè)效率論文
一、引言
效率問題是經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)研究的核心問題，是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的基本單位，企業(yè)組織就像細(xì)胞，有機(jī)體的健康需要有活力的細(xì)胞組織，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也需要有效率的企業(yè)組織。因此，研究企業(yè)組織的效率逐漸成為經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)的熱點(diǎn)問題、難點(diǎn)問題。近期我國鐵路運(yùn)輸企業(yè)的經(jīng)營效益狀況不盡理想，說明有必要對(duì)鐵路運(yùn)輸企業(yè)效率問題進(jìn)行研究。本文首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)DEA 方法進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，然后再對(duì)鐵路運(yùn)輸企業(yè)生產(chǎn)過程的分解基礎(chǔ)上，構(gòu)建分階段鐵路運(yùn)輸企業(yè)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并給出網(wǎng)絡(luò)DEA 模型的具體形式，并以2007 年18 個(gè)鐵路運(yùn)輸企業(yè)為例對(duì)運(yùn)輸企業(yè)組織效率用網(wǎng)絡(luò)DEA 方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。通過鐵路運(yùn)輸企業(yè)效率的評(píng)價(jià)，使鐵路運(yùn)輸企業(yè)清楚地認(rèn)識(shí)到自身效率的特征，以采取有效措施提高企業(yè)效率，促進(jìn)鐵路運(yùn)輸企業(yè)經(jīng)營效益狀況的改善。
二、文獻(xiàn)綜述
數(shù)據(jù)包絡(luò)分析( DEA) 是由著名的運(yùn)籌學(xué)家A. Charnes 和W. W. Cooper 等人于1978 年提出的一種效率評(píng)價(jià)方法，繼1978 的第一個(gè)模型—C2R 模型問世以后，DEA 方法得到了較快的發(fā)展。但由于傳統(tǒng)的DEA 方法將生產(chǎn)過程視作一個(gè)黑箱，因此人們難以通過傳統(tǒng)的DEA 方法解釋決策單元無效率的原因，這一局限性在很大程度上限制了DEA 的發(fā)展與應(yīng)用。為了解決這一問題，諸多學(xué)者嘗試了許多辦法，網(wǎng)絡(luò)DEA 模型無疑是解決這一問題的重要方法。F|re 和Grosskopf，通過傳統(tǒng)DEA 模型的改進(jìn)，于1996 年建立了第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)DEA 模型。隨后，F(xiàn)|re 和Grosskopf 等人對(duì)自己建立的網(wǎng)絡(luò)DEA 模型進(jìn)行了一系列的研究，并于2000 年形成了較完整的網(wǎng)絡(luò)DEA 理論體系。其后，又有一些學(xué)者提出了不同的網(wǎng)絡(luò)DEA 方法。Herbert 和Lewis 于2004 年設(shè)計(jì)了一種新的網(wǎng)絡(luò)DEA 模型。Angel M. Priéto 和JoseL. Zofío( 2006) 將活動(dòng)性分析方法應(yīng)用到投入產(chǎn)出技術(shù)中，提出了投入產(chǎn)出的網(wǎng)絡(luò)DEA 模型。畢功兵、梁樑、楊鋒( 2007) 對(duì)兩階段生產(chǎn)過程的效率評(píng)價(jià)進(jìn)行拓展性研究，建立了一種新的針對(duì)兩階段生產(chǎn)過程的DEA 效率評(píng)價(jià)模型，此模型假定兩階段生產(chǎn)過程的中間產(chǎn)品不變，接下來對(duì)第一階段，求出在輸出一定的情況下最小化輸入，再對(duì)第二階段，求出在輸入一定的情況下的最大化輸出;對(duì)一個(gè)DMU 而言，用第一階段的最小輸入和第二階段的最大輸出，來構(gòu)造前沿生產(chǎn)面。這樣，一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的效率，就可以用該系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)能力與理想生產(chǎn)能力的相對(duì)效率來表示�？梢哉f，畢功兵等人提出的模型實(shí)質(zhì)上是一類特殊的網(wǎng)絡(luò)DEA 模型，其評(píng)價(jià)原理有助于管理者確定生產(chǎn)過程( 如供應(yīng)鏈) 的非有效來源及其效率改進(jìn)方向。Yu Ming - Min 和Erwin T. J. Lin( 2008) 將網(wǎng)絡(luò)DEA 模型與多活動(dòng)DEA 模型進(jìn)行了融合，建立了一種多活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)DEA 模型。該模型主要應(yīng)用于對(duì)具有多種業(yè)務(wù)，且這些業(yè)務(wù)相互獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)的效率測(cè)評(píng)，并將該方法應(yīng)用于鐵路運(yùn)輸客運(yùn)、貨運(yùn)業(yè)務(wù)效率的分析。
總體上看，目前對(duì)于網(wǎng)絡(luò)DEA 方法的.模型及應(yīng)用還相對(duì)較少，特別在鐵路運(yùn)輸企業(yè)效率中的應(yīng)用，文獻(xiàn)極少。通過比較分析，我們認(rèn)為，Herbert和Lewis 的研究成果無疑是最引人注意的。Herbert 和Lewis 于2004 年設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)DEA 模型具有打開了生產(chǎn)過程黑箱的特點(diǎn)，通過對(duì)生產(chǎn)過程的拆分，網(wǎng)絡(luò)DEA 能更好的確定決策單元無效率的根源，從而能為相對(duì)無效的決策單元的調(diào)整提供更好的政策建議。此外，該網(wǎng)絡(luò)DEA 模型適用范圍廣泛。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)DEA 模型中，每一個(gè)子過程的輸入既可以是前一子過程輸出的中間產(chǎn)品，也可以是外生輸入變量; 每一子過程的產(chǎn)出，不僅可以是作為其他子過程輸入的中間產(chǎn)品，也可以是最終產(chǎn)品。新模型可以用于由兩階段或者更多子過程構(gòu)成的DMU 的評(píng)價(jià)中，且各個(gè)子過程之間的關(guān)系可以更復(fù)雜，更接近現(xiàn)實(shí)組織結(jié)構(gòu)。該模型的每個(gè)階段都允許使用以輸入為導(dǎo)向或以輸出為導(dǎo)向的模型形式，并適用于規(guī)模收益的四個(gè)基本假設(shè)情形中。同時(shí)，該模型也允許將作為投入、中間產(chǎn)品、產(chǎn)出的“反變量”引入到新模型中。因此較F|re 和Grosskopf 所建立的網(wǎng)絡(luò)DEA模型，Herbert 和Lewis 建立的模型應(yīng)用范圍更廣，更適用于產(chǎn)品具有的非實(shí)體、非儲(chǔ)存性，生產(chǎn)與消費(fèi)具有同一性，具有明顯的規(guī)模效應(yīng)的鐵路運(yùn)輸企業(yè)的效率評(píng)價(jià)。
三、鐵路運(yùn)輸企業(yè)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建
效率是指每產(chǎn)出一個(gè)單位產(chǎn)品所消耗的資源數(shù)量，通常用投入產(chǎn)出比率來衡量，因而效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由相應(yīng)的投入、產(chǎn)出指標(biāo)組成。鐵路運(yùn)輸企業(yè)的運(yùn)營過程包括很多環(huán)節(jié)，涉及到很多方面。為使評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不至于過度龐雜，簡(jiǎn)化運(yùn)算，每一類指標(biāo)中只選擇一到兩個(gè)指標(biāo)作為代表性指標(biāo)。由于網(wǎng)絡(luò)DEA 方法需要對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分解，由于鐵路運(yùn)輸企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)是同時(shí)進(jìn)行的，即鐵路運(yùn)輸企業(yè)的產(chǎn)品不具有儲(chǔ)藏性。因此，對(duì)于一個(gè)鐵路運(yùn)輸企業(yè)生產(chǎn)過程的分解不能簡(jiǎn)單的仿效其他行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)分解的方法。從我國鐵路運(yùn)輸業(yè)實(shí)際情況看，由于實(shí)行客貨混運(yùn)，投入要素?zé)o法在客、貨運(yùn)輸業(yè)務(wù)之間合理分配，因而在運(yùn)輸企業(yè)生產(chǎn)過程的分解不宜采用客運(yùn)、貨運(yùn)的分解方式。結(jié)合鐵路運(yùn)輸企業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，本文將鐵路運(yùn)輸企業(yè)的生產(chǎn)過程分成車輛的維修子過程與運(yùn)營子過程兩個(gè)子過程。
車輛維修子過程是指各鐵路運(yùn)輸企業(yè)每年都要對(duì)用于生產(chǎn)運(yùn)輸產(chǎn)品的車輛進(jìn)行維修，從而保障運(yùn)輸企業(yè)的生產(chǎn)安全平穩(wěn)的進(jìn)行。有關(guān)鐵路運(yùn)輸企業(yè)的維修環(huán)節(jié)其實(shí)包含了很多內(nèi)容，路基維修、道軌維修、車輛維修還有站點(diǎn)建設(shè)等，但是本文的維修部分則主要選取車輛維修進(jìn)行評(píng)價(jià)，這一方面是因?yàn)檐囕v維修的效果會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)輸企業(yè)組織效率產(chǎn)生很大影響，一方面是因?yàn)樗�能有效地反映鐵路運(yùn)輸企業(yè)組織效率高低。在維修部分，投入變量有列車維修人員數(shù)量、列車維修人員工資和平均修車時(shí)間，其中平均修車時(shí)間又區(qū)分為機(jī)車、客車和貨車3 種。維修的產(chǎn)出則是修竣的機(jī)車和車輛臺(tái)數(shù)。
運(yùn)營子過程是指鐵路運(yùn)輸企業(yè)利用車輛以及其他人財(cái)物等資源，完成對(duì)旅客、貨物的運(yùn)輸與服務(wù)過程。其中這一階段運(yùn)用的車輛既包括上一子過程維修好的車輛，也包括本時(shí)期內(nèi)不需要維修的車輛。運(yùn)營子過程的目標(biāo)是利用現(xiàn)有的盡可能少的車輛、服務(wù)人員、資本、能源等投入，生產(chǎn)出更多的包括客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量等最終產(chǎn)出。車輛的維修子過程與運(yùn)營子過程是密切聯(lián)系的，聯(lián)系的紐帶就是維修完成的車輛。不僅如此，兩個(gè)子過程還具有明顯的時(shí)間關(guān)系，車輛維修子過程先于運(yùn)營子過程之前發(fā)生，且我們假設(shè)這一聯(lián)系是單向非循環(huán)的。在運(yùn)營子過程上一步驟的產(chǎn)出修竣臺(tái)數(shù)就作為本次的投入，當(dāng)然，除了修竣臺(tái)數(shù)還有不需修理的機(jī)車和車輛臺(tái)數(shù)、運(yùn)營人員數(shù)量、運(yùn)營人員工資、本年投資、運(yùn)輸能耗和線路營業(yè)里程。而產(chǎn)出則包括了周轉(zhuǎn)量、列車正點(diǎn)率、列車速度、勞動(dòng)生產(chǎn)率、運(yùn)輸收入、科技成功和每百萬事故走行件數(shù)。
四、網(wǎng)絡(luò)DEA 模型的基本形式及實(shí)證分析
( 一) 網(wǎng)絡(luò)DEA 模型的基本形式
在前面選取各子過程的指標(biāo)時(shí)，選取的指標(biāo)都是正向變量，不存在反變量。而且，兩個(gè)子過程都是以輸入為傾向的，即都追求的是在輸出不變的情況下，如何減少輸入，從而達(dá)到有效率的狀態(tài)。不僅如此，我們假設(shè)各子過程都是規(guī)模收益不變的
( 二) 鐵路運(yùn)輸企業(yè)組織效率的實(shí)證分析
本文以我國18 個(gè)鐵路局( 公司) 作為決策單元，根據(jù)上述模型，運(yùn)用LINGO 軟件等軟件進(jìn)行測(cè)算，對(duì)2007 年18 個(gè)鐵路運(yùn)輸企業(yè)的企業(yè)組織效率進(jìn)行評(píng)價(jià)
從整體組織效率情況看，北京局、上海局、南寧局、呼和浩特局、沈陽局的組織效率值為1，說明它們?cè)谶@18 家鐵路運(yùn)輸企業(yè)中是相對(duì)有效的。而其他13 家鐵路運(yùn)輸企業(yè)的效率值均小于1，說明它們組織效率不是相對(duì)有效的。在所有相對(duì)無效的決策單元中，排在后三位的是青藏鐵路公司、西安局、昆明局，其組織效率分別為0. 472、0. 544、0. 545，說明這3 個(gè)鐵路局在組織管理上可能存在更大的問題，需要加以注意。此外，有13 家鐵路運(yùn)輸企業(yè)的組織效率分布在0. 8 -1 的區(qū)間內(nèi)，它們的組織效率相對(duì)較高。這些鐵路運(yùn)輸企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)可以為排名靠后的企業(yè)所借鑒。同時(shí)，除了0 - 0. 4 區(qū)間外，各區(qū)間都有一些鐵路運(yùn)輸企業(yè)分布在其中。這在一定程度上證明了，通過網(wǎng)絡(luò)DEA 方法，可對(duì)各企業(yè)的組織效率進(jìn)行比較有效的區(qū)分。在維修子過程中，北京局、呼和浩特局、上海局、南寧局、沈陽局的組織效率值為1，說明相對(duì)于其它路局，它們?cè)诰S修子過程上是相對(duì)有效的。而其他13 家鐵路運(yùn)輸企業(yè)的效率值均小于1，說明它們組織效率不是相對(duì)有效的。在所有相對(duì)無效的決策單元中，排在后三位的是昆明局、西安局、青藏鐵路公司，其效率值分別為0. 554、0. 541、0. 465，說明這3 個(gè)鐵路局在維修過程上可能存在更大的問題，需要加以重視。此外，有5 家鐵路運(yùn)輸企業(yè)的維修子過程的效率為1，表明它們?cè)诰S修過程的效率相對(duì)較高，其管理經(jīng)驗(yàn)值得排名靠后的企業(yè)所借鑒。
在運(yùn)營子過程中，所有的效率值都分布在0. 8 - 1 這個(gè)區(qū)間內(nèi)，表明運(yùn)營子過程效率水平較高。除烏魯木齊局、呼和浩特局、濟(jì)南局、上海局、昆明局之外，所有企業(yè)的效率值都為1。說明相對(duì)于其它路局，它們?cè)谶\(yùn)營子過程上是相對(duì)無效的。在所有相對(duì)無效的決策單元中，排在最后一位的是呼和浩特局，其效率值分別為0. 847，說明它在運(yùn)營過程上可能存在一定的不足，需要加以重視。但是我們也應(yīng)該看到，在運(yùn)營子過程中，有13 家企業(yè)的相對(duì)效率值為1，且最后一位的效率值也為0. 847。這說明，各個(gè)鐵路運(yùn)輸企業(yè)在運(yùn)營子過程效率方面，差別不是很大，這應(yīng)該與各大路局都十分重視運(yùn)營子過程的管理有關(guān)。
鐵路運(yùn)輸企業(yè)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，它的生產(chǎn)過程又是由許多子系統(tǒng)或子過程組成的，各個(gè)子系統(tǒng)的相互影響、相互作用對(duì)企業(yè)組織存在很大的影響，一旦某一個(gè)子系統(tǒng)或子過程出現(xiàn)問題，受影響的不止是子系統(tǒng)或子過程本身，同時(shí)還會(huì)影響到整個(gè)企業(yè)的績(jī)效。所以，如果鐵路運(yùn)輸企業(yè)整體組織有效率，則其子系統(tǒng)也必然相對(duì)有效率。而若企業(yè)組織在某一子過程上管理不善，勢(shì)必會(huì)造成整個(gè)組織無效率的情況。首先，對(duì)于組織有效的企業(yè)，包括北京局、上海局、南寧局、沈陽局，它們?cè)谲囕v維修子過程以及運(yùn)營子過程上也都是有效率的。其次，對(duì)于呼和浩特局，雖然它們?cè)谲囕v維修子過程是有效率的，但是由于他們?cè)谶\(yùn)營子過程中存在相對(duì)無效率的情況，因此其組織也是相對(duì)無效率的，對(duì)于該企業(yè)來說，今后應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)運(yùn)營子過程的管理。再次，對(duì)于哈爾濱局、太原局、鄭州局、武漢局、西安局、南昌局、廣鐵公司、成都局、蘭州局以及青藏鐵路公司等來說，它們?cè)谶\(yùn)營子過程中是相對(duì)有效的，而在車輛維修子過程是無效率的，因此最終導(dǎo)致了組織無效率。因此，對(duì)于它們來說，當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)對(duì)車輛維修子過程的管理。最后，對(duì)于烏魯木齊局、濟(jì)南局、昆明局來說，它們無論在車輛維修子過程，還是在運(yùn)營子過程，都是相對(duì)無效的，從而導(dǎo)致了更低的組織效率值。對(duì)于它們來說，需要在兩個(gè)方面都加強(qiáng)管理，并加強(qiáng)兩個(gè)過程的合理銜接，這樣才能使總效率值不斷提高。
( 三) 網(wǎng)絡(luò)DEA 模型與傳統(tǒng)DEA 模型的對(duì)比
為了比較網(wǎng)絡(luò)DEA 模型與傳統(tǒng)DEA 模型的差異，我們還用傳統(tǒng)DEA 模型計(jì)算了各路局的效率狀況，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，除了南寧局之外的其他決策單元的網(wǎng)絡(luò)DEA 值均小于傳統(tǒng)的DEA 值，網(wǎng)絡(luò)DEA 的平均效率值為0. 840，而傳統(tǒng)DEA 的平均相對(duì)效率值為0. 931。所以運(yùn)用傳統(tǒng)DEA 模型所求的平均有效值大于用網(wǎng)絡(luò)DEA 模型計(jì)算的有效值，這說明運(yùn)用傳統(tǒng)的DEA 模型來分析企業(yè)的組織效率時(shí)，會(huì)忽略一些無效率的因素，即運(yùn)輸企業(yè)過程中的部分問題沒有反映出來。而運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)DEA 模型，可以更加深入地了解運(yùn)輸企業(yè)的運(yùn)作過程，使得原來被傳統(tǒng)DEA 方法所忽略的問題可以被發(fā)現(xiàn)，提高了管理決策的效率。此外，對(duì)于無效率的決策單元，傳統(tǒng)的DEA 方法只能揭示它的無效率，但無法揭示無效率的根源。網(wǎng)絡(luò)DEA 模型在分析企業(yè)的相對(duì)績(jī)效時(shí)，把決策單元分解為一系列子過程，使得管理能夠更加深入地了解決策單元的運(yùn)作過程。揭示了決策單元無效率的根源所在，使管理決策更具有針對(duì)性，提高了管理效率。
五、結(jié)論
通過上述分析，我們認(rèn)為，提高鐵路運(yùn)輸企業(yè)組織的整體效率，需要從以下方面入手: 首先，各鐵路運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)維修階段的管理，注重運(yùn)營各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)�，F(xiàn)階段，我國的鐵路運(yùn)輸企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到加強(qiáng)企業(yè)管理，提高組織效率的重要性與緊迫性。但在鐵路車輛的維修過程中，一些運(yùn)輸企業(yè)卻重視不夠，效率不高。要想提高鐵路運(yùn)輸企業(yè)組織的整體效率，在注重運(yùn)營過程效率提高的同時(shí)，要重視包括維修過程等一系列非營運(yùn)過程的效率提高。這是未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)鐵路運(yùn)輸企業(yè)需要重點(diǎn)解決的問題之一。其次，各鐵路運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)該結(jié)合自身特點(diǎn)，有針對(duì)性的制定政策，提高組織效率。正如網(wǎng)絡(luò)DEA 的分析結(jié)果所顯示的，各企業(yè)的情況是不同: 有的企業(yè)的無效率是源于車輛維修子過程，有的企業(yè)的無效率是源于運(yùn)營子過程，有的企業(yè)則在兩個(gè)子過程都為無效率。針對(duì)各自無效率的源頭，各鐵路運(yùn)輸企業(yè)制定相應(yīng)的政策進(jìn)行調(diào)整，采取有針對(duì)性的對(duì)策，做到有的放矢。對(duì)于無效率的過程，企業(yè)不僅可以按DEA 值的相對(duì)比率縮小投入，而且還可以通過技術(shù)改造、企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組，加強(qiáng)管理等措施，使產(chǎn)出得到增加。通過制訂更有針對(duì)性的調(diào)整政策，各鐵路運(yùn)輸企業(yè)可以更快的改變自己的無效率的狀態(tài)，使組織效率不斷提高。最后，對(duì)于組織或者子過程相對(duì)有效的企業(yè)，仍然需要加強(qiáng)自身的管理，不斷提高效率。網(wǎng)絡(luò)DEA 評(píng)價(jià)方法測(cè)量的是企業(yè)的相對(duì)效率值，而不是絕對(duì)的效率值。因此，在網(wǎng)絡(luò)DEA 評(píng)價(jià)中組織或者子過程相對(duì)有效的企業(yè)，并不代表其沒有改進(jìn)的空間與必要。這些企業(yè)仍需不斷加強(qiáng)管理，優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，提高自身的效率。但當(dāng)企業(yè)的人力物力財(cái)力等資源有限時(shí)，可以優(yōu)先對(duì)無效率的子過程進(jìn)行調(diào)整，即可以根據(jù)效率值的情況，決定子過程的調(diào)整優(yōu)先順序。
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