基于DEA和決策樹(shù)的服務(wù)流程標(biāo)桿框架研究

魯 濤，周 晶

（1.南京大學(xué) 工程管理學(xué)院，南京 210093；2.南京理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南京 210094）

基于DEA和決策樹(shù)的服務(wù)流程標(biāo)桿框架研究

魯 濤12，周 晶1

（1.南京大學(xué) 工程管理學(xué)院，南京 210093；2.南京理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南京 210094）

文章運(yùn)用DEA和決策樹(shù)方法，建立一個(gè)服務(wù)流程標(biāo)桿框架。通過(guò)該框架，企業(yè)管理者能夠在企業(yè)層面確認(rèn)非有效服務(wù)單元，在服務(wù)單元層面確認(rèn)非有效流程，確認(rèn)非有效服務(wù)單元優(yōu)先改善流程及標(biāo)桿流程。

服務(wù)流程；標(biāo)桿；DEA；決策樹(shù)

0 引言

隨著服務(wù)部門(mén)重要性的提高，服務(wù)管理的重要性也在與日俱增。由于服務(wù)是一個(gè)交付體系，不像有形的產(chǎn)品，交付流程的設(shè)計(jì)和控制對(duì)服務(wù)管理非常重要。鑒于服務(wù)業(yè)和服務(wù)的獨(dú)特性，流程設(shè)計(jì)和實(shí)施成為了決定現(xiàn)代組織整體競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素。

本文旨在給出一個(gè)系統(tǒng)框架以反映流程對(duì)組織效率的沖擊，以便在流程效率基礎(chǔ)上去評(píng)價(jià)組織整體效率。同時(shí)，該框架將確定哪一流程應(yīng)優(yōu)先考慮以改善組織效率。運(yùn)用該框架，企業(yè)管理者能夠在企業(yè)層面上確認(rèn)非有效服務(wù)單元，在服務(wù)單元層面上確認(rèn)非有效流程。企業(yè)管理者可選擇他們認(rèn)為非有效的服務(wù)單元流程進(jìn)行優(yōu)先改善并確定選擇哪些流程作為標(biāo)桿。本文使用DEA和決策樹(shù)作為研究方法。DEA是評(píng)價(jià)多投入、多產(chǎn)出決策單元相對(duì)有效性的非參數(shù)方法。決策樹(shù)則是通過(guò)系統(tǒng)性打破和數(shù)據(jù)中信息的再次細(xì)分來(lái)探尋有意義聯(lián)系和規(guī)則之方法。這兩種方法很少被聯(lián)合使用，即使使用也主要應(yīng)用在贏利顧客細(xì)分及新技術(shù)商業(yè)化程度預(yù)測(cè)方面。這些應(yīng)用中，DEA優(yōu)勢(shì)沒(méi)有得到充分發(fā)揮，它的作用主要是體現(xiàn)在評(píng)價(jià)決策單元的有效性，在標(biāo)桿管理方面的優(yōu)勢(shì)根本沒(méi)有得到充分發(fā)揮。

1 方法背景

1.1 DEA

DEA即數(shù)據(jù)包絡(luò)分析，是一種評(píng)價(jià)多投入、多產(chǎn)出DMU相對(duì)有效性方法。由于DEA能夠?yàn)榉怯行MUs提供參考集，而參考集作為標(biāo)桿可以為非有效DMUs降低無(wú)效投入、提升不足產(chǎn)出，提供改善方向使其變?yōu)橛行?，因此DEA就成為一種有用的標(biāo)桿管理工具。

DEA包括眾多模型。常見(jiàn)的如CCR模型，該模型因?yàn)榧俣ㄒ?guī)模收益不變，因此它無(wú)法清楚區(qū)分規(guī)模效率和技術(shù)效率。鑒于此，BCC模型被提出，該模型可以在給定生產(chǎn)規(guī)模情況下去測(cè)量純技術(shù)效率，同時(shí)一個(gè)測(cè)量純規(guī)模效率的方法也被提出，即用1去除BCC模型得出之相對(duì)有效性分?jǐn)?shù)。DEA模型也可劃分為投入型模型和產(chǎn)出型模型，投入型模型在給定產(chǎn)出前提下最小化投入，產(chǎn)出型模型在投入一定情況下最大化產(chǎn)出。此外，按照如何對(duì)DMUs進(jìn)行排序，DEA可劃分為交叉效率排序、超效率排序等各種模型。

有些研究者試圖將DEA用于多準(zhǔn)則決策問(wèn)題。Golany（1988）通過(guò)將DEA與多目標(biāo)線性規(guī)劃結(jié)合，首次將DEA用于多準(zhǔn)則決策問(wèn)題求解。Adolphson（1991）認(rèn)為DEA能多維度比較替代方案。如果DEA中投入和產(chǎn)出用多準(zhǔn)則決策屬性或評(píng)價(jià)準(zhǔn)則來(lái)代替，DEA中的DMUs看成多準(zhǔn)則決策中之替代方案，DEA問(wèn)題可同多準(zhǔn)則決策問(wèn)題統(tǒng)一起來(lái)。多準(zhǔn)則決策中，有時(shí)同時(shí)將投入和產(chǎn)出作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則是沒(méi)有意義的，例如只有產(chǎn)出（或投入）需要考慮或是產(chǎn)出（或投入）值相等。為此，Lovell和Pastor（1999）提出一個(gè)沒(méi)有投入（或產(chǎn)出）的純產(chǎn)出（或投入）DEA模型，該模型適合BCC模型，不適合CCR模型。為了證明沒(méi)有產(chǎn)出（或投入）的BCC模型與相同產(chǎn)出（或投入）的BCC模型一致，他們給出了應(yīng)用于多準(zhǔn)則決策問(wèn)題的純產(chǎn)出（或投入）DEA模型，即沒(méi)有產(chǎn)出（或投入）的多準(zhǔn)則決策問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為具有相同產(chǎn)出BCC模型來(lái)解決。

研究利用CCR模型評(píng)價(jià)每一流程效率，流程效率基于各自投入和產(chǎn)出分別進(jìn)行評(píng)價(jià)，效率分析針對(duì)服務(wù)單元每一流程展開(kāi)。利用純產(chǎn)出（或投入）DEA模型來(lái)評(píng)估服務(wù)單元整體效率，DEA將利用每一流程的效率結(jié)果作為純產(chǎn)出，通過(guò)使用DEA模型評(píng)價(jià)服務(wù)單元總體效率，每一流程對(duì)組織效率的相對(duì)影響就得到了反映。

1.2 決策樹(shù)

決策樹(shù)是一種通過(guò)尋找數(shù)據(jù)間模式或關(guān)系來(lái)進(jìn)行分類(lèi)和預(yù)測(cè)的強(qiáng)有力工具。分類(lèi)基于某預(yù)報(bào)變量對(duì)主體分類(lèi)，例如根據(jù)信貸等級(jí)將客戶劃分為好或差。預(yù)測(cè)的含義在于依據(jù)從數(shù)據(jù)池中揭示的規(guī)則對(duì)未來(lái)事件預(yù)測(cè)。決策樹(shù)形式上由一棵樹(shù)構(gòu)成，一棵完整的樹(shù)是通過(guò)產(chǎn)生子結(jié)點(diǎn)直到每一枝達(dá)到最終結(jié)點(diǎn)為止來(lái)構(gòu)造的。決策樹(shù)有兩種類(lèi)型，它們因變量的度量水平而異，當(dāng)目標(biāo)變量是離散型時(shí)構(gòu)成一棵分類(lèi)樹(shù)，當(dāng)目標(biāo)變量是連續(xù)型時(shí)則構(gòu)成一棵回歸樹(shù)。

決策樹(shù)構(gòu)成受分支準(zhǔn)則，中止規(guī)則和剪枝規(guī)則影響。最流行的決策樹(shù)運(yùn)算法是CHAID，CART和C4.5。CHAID是一個(gè)實(shí)施多向分支的運(yùn)算法則，其對(duì)離散目標(biāo)變量進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，對(duì)連續(xù)目標(biāo)變量進(jìn)行F檢驗(yàn)。CART對(duì)于離散目標(biāo)變量利用基尼指數(shù)進(jìn)行二元分支，對(duì)于連續(xù)變量則使用變異約簡(jiǎn)。C4.5用于二元分支時(shí)，使用熵指數(shù)作為分支準(zhǔn)則。

本文使用CHAID運(yùn)算法則去實(shí)施一個(gè)二元分支，服務(wù)單元整體效率作為目標(biāo)變量，有效服務(wù)單元組計(jì)值為1，非有效服務(wù)單元組計(jì)值為0，每一流程有效性分?jǐn)?shù)作為預(yù)報(bào)變量。利用這些信息，可以確定影響服務(wù)單元?jiǎng)澐譃橛行ЫM或非有效組的單個(gè)流程間的關(guān)系規(guī)則。

2 服務(wù)流程標(biāo)桿框架

2.1 整體流程

圖1概括了本研究整體流程。為應(yīng)用本文提出框架，需要每一流程的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每一流程效率用DEA中的CCR模型進(jìn)行評(píng)價(jià)。服務(wù)單元整體效率用Lovell和Pastor提出的純輸出DEA模型進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)流程和服務(wù)單元效率得到評(píng)價(jià)后，以每一流程效率作為預(yù)報(bào)變量，服務(wù)單元效率作為目標(biāo)變量來(lái)構(gòu)造決策樹(shù)。最后，利用決策樹(shù)生成規(guī)則去確定哪一流程需要得到改善，哪一流程將作為標(biāo)桿，從而對(duì)非有效服務(wù)單元進(jìn)行改善。

2.2 評(píng)價(jià)流程的效率

流程效率評(píng)價(jià)通過(guò)服務(wù)單元所涉及流程的投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施。當(dāng)收集了流程輸入和輸出數(shù)據(jù)后，每一流程效率用DEA的CCR模型來(lái)評(píng)價(jià)。圖2顯示了含有m個(gè)服務(wù)單元，每一服務(wù)單元含有n個(gè)流程的企業(yè)流程效率評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)。因?yàn)樾适窃诹鞒虒用嫔显u(píng)價(jià)的，故效率計(jì)算的次數(shù)等于服務(wù)單元流程數(shù)目。圖2中，每個(gè)服務(wù)單元都有n個(gè)流程效率結(jié)果。

2.3 評(píng)價(jià)服務(wù)單元整體效率

通過(guò)選擇一個(gè)問(wèn)題流程或?qū)τ谔岣哳櫩蜐M意度的重要流程作為待改善目標(biāo)流程時(shí)，上述特定流程效率的而引入具有重要意義。同時(shí)，流程也需要在組織層面得到管理，而組織效率改善也是企業(yè)最終目標(biāo)，因此有必要去評(píng)價(jià)企業(yè)中哪一流程在效率方面比其他流程更顯重要。

本研究通過(guò)Lovell和Pastor所提之純產(chǎn)出DEA模型去評(píng)價(jià)服務(wù)單元整體效率。通過(guò)該DEA模型，每一流程權(quán)重將包含在服務(wù)單元整體效率評(píng)價(jià)中。不同于流程效率之簡(jiǎn)單相加，它考慮了流程對(duì)服務(wù)單元效率的相對(duì)影響，它用每一流程的有效性分?jǐn)?shù)作為輸出值去評(píng)價(jià)服務(wù)單元的效率。圖3所示例子中，每一服務(wù)單元有n個(gè)流程的有效性分?jǐn)?shù)，該企業(yè)有m個(gè)服務(wù)單元的整體效率分?jǐn)?shù)。

2.4 流程標(biāo)桿規(guī)則產(chǎn)生

我們對(duì)每一流程、每一服務(wù)單元效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以確定有效或無(wú)效的流程和服務(wù)單元，然而目前還不能確定哪一流程需要改善以提升服務(wù)單元整體效率。在DEA中，服務(wù)單元效率評(píng)價(jià)是賦予流程權(quán)重以最大化服務(wù)單元的效率，但它并不能就哪一流程應(yīng)優(yōu)先改善給出明確的答案，也不能就如何提升非有效服務(wù)單元有效性給出明確方向，這一點(diǎn)考察完從DEA而來(lái)的參考集和改善目標(biāo)值后就更清楚了。根據(jù)DEA結(jié)果，要將一個(gè)非有效群組改善為有效群組，不能考慮一個(gè)特定流程而應(yīng)同時(shí)考慮眾多流程。正如前文強(qiáng)調(diào)，不可能同時(shí)改進(jìn)眾多流程，因此為需改善流程賦予優(yōu)先級(jí)就顯得尤為重要。

為給需改善流程設(shè)定優(yōu)先級(jí)，必須在研究中引入決策樹(shù)。應(yīng)用決策樹(shù)，能夠理解每一流程在決定服務(wù)單元是否有效中發(fā)揮的作用，即我們能夠利用這一信息根據(jù)每一服務(wù)單元的特征提出一種選擇優(yōu)先改進(jìn)流程的方式（詳情見(jiàn)圖4）。為建立決策樹(shù)，確定服務(wù)單元效率為目標(biāo)變量，每一流程效率為預(yù)報(bào)變量。對(duì)于有效服務(wù)單元，目標(biāo)變量為1；對(duì)于非有效服務(wù)單元，目標(biāo)變量為0。對(duì)于目標(biāo)變量為離散情況，可構(gòu)建一個(gè)分類(lèi)樹(shù)，基于構(gòu)建樹(shù)所產(chǎn)生規(guī)則，能根據(jù)每一服務(wù)單元的條件給需改善流程賦予優(yōu)先級(jí)。

2.5 確定改善流程及標(biāo)桿流程

最后一步確定哪一流程需改善，哪一流程作為標(biāo)桿，具體流程見(jiàn)圖5。第一步是基于純DEA模型結(jié)果選擇需改善服務(wù)單元。第二步從決策樹(shù)結(jié)果選擇對(duì)決定服務(wù)單元有效與否最具影響的流程。第三步從服務(wù)或企業(yè)層面，例如戰(zhàn)略、組織結(jié)構(gòu)以及資源約束的角度來(lái)判斷被選擇流程能否被改善。如果可能，進(jìn)入下一步，否則，根據(jù)決策樹(shù)結(jié)果依照優(yōu)先級(jí)來(lái)選擇一個(gè)新流程。第四步從DEA參考集中確定一個(gè)標(biāo)桿流程。第五步通過(guò)分析標(biāo)桿流程以得到非有效流程改善建議。

3 結(jié)論

本文研究給出了一個(gè)服務(wù)流程標(biāo)桿框架，它從組織整體效率視角確定了哪些流程應(yīng)改善，哪些流程應(yīng)作為標(biāo)桿。該框架對(duì)企業(yè)，尤其是服務(wù)行業(yè)企業(yè)非常有用。首先，它能幫助服務(wù)單元發(fā)現(xiàn)非有效服務(wù)單元。其次，它能幫助企業(yè)在服務(wù)單元內(nèi)部所有流程中發(fā)現(xiàn)非有效流程。此外，它能為提升非有效服務(wù)單元效率而需改善流程賦予優(yōu)先權(quán)，并通過(guò)選擇標(biāo)桿目標(biāo)為服務(wù)單元流程改善提供見(jiàn)解。

本文研究尚有需深入地方。本文假設(shè)每一服務(wù)單元由相同類(lèi)型和數(shù)目流程構(gòu)成，但現(xiàn)實(shí)中，真實(shí)服務(wù)流程的特性和數(shù)目應(yīng)企業(yè)而異，因此該方面研究須繼續(xù)深入。

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（責(zé)任編輯/亦 民）

F224.7

A

1002－6487（2010）20－0050-03

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目（70831002）

魯 濤（1977-），男，湖北武漢人，博士研究生，講師，研究方向：物流工程與管理、決策與優(yōu)化。

周 晶（1963-），女，江蘇泰州人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：物流工程與管理、收益管理與項(xiàng)目管理。