基于數(shù)據(jù)包絡分析的精益管理實施效率評價

牛占文,路振中,楊福東,荊樹偉

(天津大學 管理與經(jīng)濟學部，天津 300072)

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基于數(shù)據(jù)包絡分析的精益管理實施效率評價

牛占文,路振中,楊福東,荊樹偉

(天津大學 管理與經(jīng)濟學部，天津 300072)

從投入產(chǎn)出視角提出了企業(yè)精益管理實施效率的主要影響因素，基于數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)的兩種拓展方法SE-DEA和Bootstrap-DEA，結(jié)合企業(yè)精益管理實施的特點，構(gòu)建了企業(yè)精益管理實施效率的SE-Bootstrap-DEA評價模型。利用該模型對10家企業(yè)的精益管理實施效率進行評價，在驗證該模型有效性的基礎上，得出了資金投入是企業(yè)實施精益管理的基礎，人員投入量和高層關(guān)注度是企業(yè)精益管理實施效率提升的關(guān)鍵因素，精益管理實施時間的長短和企業(yè)規(guī)模的大小對企業(yè)精益管理實施效率的影響呈顯著正相關(guān)關(guān)系，為企業(yè)提升精益管理實施效率提供了依據(jù)。

精益管理；實施效率；SE-DEA；Bootstrap-DEA

精益管理在不同企業(yè)中的實施效果千差萬別，說明企業(yè)精益管理實施的效率存在差別。對企業(yè)精益管理實施效率進行評價不僅能使企業(yè)清晰認識自身的精益管理水平，還能引導企業(yè)根據(jù)其影響因素及作用機理提升精益管理實施效率。

已有文獻對該領(lǐng)域的研究主要涉及以下3個方面：①精益管理實施路徑是研究精益管理實施效率的關(guān)鍵，其中，分析實施過程中基層管理者發(fā)揮的作用，結(jié)合企業(yè)實際在各個不同階段和不同維度提出精益管理在企業(yè)中成功推進的方法[1]，建立精益績效考核體系，但這些研究大多屬于定性研究范疇，無法對精益管理實施效率進行科學規(guī)范的定量衡量；②精益管理實施效率的影響因素是研究精益管理實施效率的基礎，已有研究對影響精益管理的因素進行分析[2]，一些學者從領(lǐng)導和文化層面進行研究，對各因素的作用機理進行分析，但對于指標的選取仍然過于寬泛，存在對影響因素的選取不夠科學的問題，一些國外學者采用分層提取因素的方法，逐層挖掘影響企業(yè)精益管理的因素[3]，一些學者將影響因素之間的交互作用作為研究對象[4]，挖掘影響因素相關(guān)的研究深度；③管理效率研究方法為精益管理實施效率的研究提供了參考，一些國內(nèi)學者在能源利用領(lǐng)域[5-6]、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域[7]、物流管理領(lǐng)域、企業(yè)創(chuàng)新能力評價領(lǐng)域[8]等多個領(lǐng)域都進行了不同的研究。國外學者在銀行業(yè)管理領(lǐng)域[9]、工程管理領(lǐng)域[10-11]及社交網(wǎng)絡管理領(lǐng)域[12]也進行了管理效率的研究，在研究方法上，多以數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)為主。但這些研究多是集中于超效率DEA或Bootstrap-DEA方法的獨立應用，無法有效克服方法本身的缺點?；诖?，筆者將精益管理實施效率的評價作為研究重點。

1 研究設計

1.1 研究變量

管理效率是在管理過程一定階段內(nèi)產(chǎn)出與投入的比率，與投入成反比，與產(chǎn)出成正比。精益管理作為管理的重要組成部分，同樣追求效率最大化。精益管理實施效率反映了企業(yè)在精益管理實施過程中利用各種資源推進精益管理活動的能力。實施精益管理是一個復雜的過程，不同企業(yè)精益管理實施過程的差異主要體現(xiàn)為不同的投入水平與產(chǎn)出水平。因此，筆者從投入和產(chǎn)出角度進行分析，具體形式如式(1)所示。

Em=ym/xm

(1)

式中：Em為精益管理實施效率；ym為精益管理的產(chǎn)出；xm為精益管理的投入。

在精益管理實施過程中，資金投入為精益管理活動提供了充足的資金；人員投入使得精益管理擁有足夠的執(zhí)行者與推動者；由于精益管理會對企業(yè)原有的管理模式和管理體系造成挑戰(zhàn)，實施過程勢必會遇到一定的阻力，因而企業(yè)高層的關(guān)注與推動作用同樣不可忽視。精益管理的本質(zhì)在于消除浪費，降低企業(yè)成本。而精益管理實施效果評價的目的在于調(diào)動企業(yè)內(nèi)人員參與精益管理的積極性，進而實現(xiàn)企業(yè)成本的降低。

因此，結(jié)合企業(yè)實踐和已有文獻研究成果，選取資金、人員、企業(yè)高層關(guān)注度作為精益管理投入，選取成本降低率、精益參與度作為精益管理產(chǎn)出。各要素指標值的計算方法如表1所示。

表1 精益管理各指標及計算方法

其中：Ct為精益投入總資金；Pt為企業(yè)總?cè)藬?shù)；Pl為推進精益管理人員的總數(shù)；Am為企業(yè)高層參加的精益活動總數(shù)；At為精益活動總數(shù)；Cl為上年度企業(yè)總成本；Cr為本年度企業(yè)總成本；Pf為全廠范圍的精益管理參與人數(shù)。

1.2 SE-Bootstrap-DEA模型構(gòu)建

DEA是一種非參數(shù)的效率評價方法，其思想是用數(shù)學規(guī)劃方法來解決多投入多產(chǎn)出的決策單元的相對效率問題，適用于企業(yè)精益管理實施效率的度量，該模型由CHARNES等于1978年提出，其基礎模型是規(guī)模報酬不變情況下的CCR模型。然而，CCR模型無法對效率值均為1的高效決策單元進行對比和評價，制約了對決策單元的進一步研究。

為解決上述問題，GOLANY等提出了超效率DEA(SE-DEA)方法，該方法可以對所有的決策單元進行評價而不考慮其效率值的大小。一般來講，為保證SE-DEA方法結(jié)果的有效，決策單元至少要有2(a+b)個，a與b分別代表投入和產(chǎn)出指標數(shù)[13]。

然而，當樣本量很小時，SE-DEA方法在計算效率時仍存在一定偏差。因此，學者們提出了Bootstrap-DEA方法[14]。Bootstrap-DEA方法是用原始數(shù)據(jù)樣本進行模擬，通過多次運算產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，彌補原始數(shù)據(jù)量過小的缺陷，最后利用這些數(shù)據(jù)進行DEA效率的計算。但是，以CCR模型為基礎的原始Bootstrap-DEA方法對DEA有效的決策單元仍然無法進行比較。

為解決以上問題，筆者將SE-DEA與Bootstrap-DEA相結(jié)合，構(gòu)建了SE-Bootstrap-DEA模型。該模型計算步驟如下：

(1)假設有n個決策單元(DMU1,DMU2,…,DMUj,…,DMUn)，其中每個決策單元DMUj均有m種輸入和q種產(chǎn)出，其中，輸入指標的向量為Xj=(x1j,x2j,…,xmj)T，產(chǎn)出指標的向量為Yj=(y1j,y2j,…,yqj)T。

(2)將數(shù)據(jù)代入SE-DEA模型中，計算出SE-DEA效率值θi，i=1,2,…,n。模型如式(2)所示。

(2)

其中，目標函數(shù)θ為第k個決策單元DMUk的效率值；λj為結(jié)構(gòu)變量。

(10)計算SE-Bootstrap-DEA效率值偏移量的輔助估計值biasi，計算公式如下：

(3)

(4)

2 實證研究

2.1 樣本數(shù)據(jù)收集及處理

在提取相關(guān)指標的基礎上，根據(jù)筆者長期實踐積累的數(shù)據(jù)，選取10家不同企業(yè)2012年和2013年的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析(見表2)。由于部分企業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)存檔不完善，對于部分指標缺失的數(shù)據(jù)，采取訪談的方式獲得，保證了數(shù)據(jù)的完整性和真實性。為了使樣本之間具有可比性，指標數(shù)據(jù)均選用人均值或百分比。由于保密性的需要，筆者僅給出分析結(jié)果。

表2 10家企業(yè)基本信息

2.2 實證過程及結(jié)果分析

2.2.1 SE-DEA分析

借助Matlab軟件按照式(2)進行數(shù)據(jù)處理，編碼過程參考文獻[15]，分析結(jié)果如表3所示。

由表3可知，2012年，企業(yè)3、企業(yè)6、企業(yè)7、企業(yè)10為DEA有效單元，其DEA效率值均大于等于1；2013年，企業(yè)3、企業(yè)6、企業(yè)7、企業(yè)8、企業(yè)10為DEA有效單元。

如果用傳統(tǒng)的CCR模型進行樣本分析，則DEA有效決策單元的效率值均為1，此時，盡管能夠說明這些決策單元DEA有效，但是無法進一步對這些DEA有效的決策單元進行比較，而在實際情況中，這些DEA有效的決策單元之間也存在差異，這種差異很容易被忽視。

表3 SE-DEA分析結(jié)果

*表示該決策單元為DEA有效單元

2.2.2 SE-Bootstrap-DEA分析

在式(2)的基礎上，將數(shù)據(jù)樣本代入SE-Bootstrap-DEA模型中即可得到一組新的效率值，筆者借助Matlab軟件實現(xiàn)該計算過程，在編寫程序的過程中，將SE-DEA模型與Bootstrap方法相結(jié)合。令迭代次數(shù)B=1 000，得到2012年與2013年10家企業(yè)的效率值，并將其與SE-DEA分析結(jié)果進行對比(見表4)。

由表4可知，兩種方法得到的10家企業(yè)的效率排名并沒有發(fā)生變化，但是SE-DEA方法得出的效率值與SE-Bootstrap-DEA方法相比存在一定的數(shù)值偏差，這說明在進行小樣本效率評價時，SE-Bootstrap-DEA的精度更高。

企業(yè)7、企業(yè)10在2012年和2013年精益管理實施效率均為DEA有效，精益實施效率一直較高。由表2可以看出，兩家企業(yè)開始推行精益管理的時間較早(2009年以前)；同時，兩家企業(yè)規(guī)模較大，人數(shù)均在300人以上。

企業(yè)5和企業(yè)9盡管規(guī)模也相對較大，但推行精益管理時間相對較短，精益管理實施效率相對較低。由此可見，精益管理的實施時間對其實施效率影響顯著，實施時間越長，精益管理實施效率就越高。就企業(yè)3來說，其2012年與2013年均為DEA有效，與同規(guī)模的企業(yè)1、企業(yè)2相比，其開始實施精益管理的時間較早，這也說明實施精益管理的時間越長，精益管理實施效率越高。其原因是在長時間的精益管理實施過程中，這些企業(yè)形成了較成熟的精益氛圍，人員對精益管理有了認同，精益管理體系與企業(yè)環(huán)境相融合，形成企業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力，而企業(yè)發(fā)展也使精益環(huán)境不斷優(yōu)化，效率不斷提高，形成了持續(xù)改進的循環(huán)。

表4 SE-DEA與SE-Bootstrap-DEA結(jié)果對比

企業(yè)4盡管開始實施精益管理時間較早，但與企業(yè)6、企業(yè)7和企業(yè)10相比規(guī)模較小，精益管理實施效率也相對較低?？梢钥闯觯髽I(yè)規(guī)模影響精益管理實施效率，規(guī)模越大，精益管理實施效率越高。其原因是規(guī)模較大的企業(yè)能夠在實施精益管理的過程中形成多個精益組織，這些組織在精益實施過程中相互競爭與促進，增強了企業(yè)精益管理實施的活力。

企業(yè)8 在2012年的效率值為0.753，2013年為1.110，出現(xiàn)大幅提升；企業(yè)9盡管未實現(xiàn)DEA有效，但2013年的效率較2012年有較大提高。盡管這兩家企業(yè)從2012年才開始實施精益管理，且企業(yè)規(guī)模并未發(fā)生大幅度變化，但通過對原始數(shù)據(jù)進行深入分析發(fā)現(xiàn)，與2012年相比，兩家企業(yè)2013年在專職精益人員和高層關(guān)注度方面的投入有明顯增加，而資金投入?yún)s出現(xiàn)降低，專職精益人員和企業(yè)高層關(guān)注在企業(yè)實施精益管理過程中比資金更重要。

3 結(jié)論

筆者從投入產(chǎn)出視角提取了企業(yè)精益管理實施效率影響因素，構(gòu)建了SE-Bootstrap-DEA模型，對10家企業(yè)的精益管理實施效率進行評價研究，得出以下結(jié)論：

(1)SE-Bootstrap-DEA模型相對于傳統(tǒng)DEA模型具有多重優(yōu)勢：與傳統(tǒng)DEA模型如CCR模型相比，能夠處理DEA有效的決策單元的對比問題及樣本量過小的問題；與SE-DEA模型相比，在利用小樣本數(shù)據(jù)進行效率評價時更加科學；與基于CCR模型的Bootstrap-DEA模型相比，能夠深入比較DEA有效的決策單元。

(2)通過效率評價，得出各要素與精益管理實施效率的關(guān)系：實施精益管理的企業(yè)規(guī)模越大，實施精益管理的時間越長，效率越高；資金投入是精益管理實施過程的基礎，增加資金投入會提高精益實施效率，但必須有精益管理人員的參與才能更好地實現(xiàn)其價值；在實施精益管理過程中必須有專職精益管理人員的投入，以提高資金使用效率，在不降低精益實施效率的前提下有效減少資金投入；企業(yè)高層的關(guān)注對精益管理的實施至關(guān)重要，其關(guān)注度越高，精益實施效率越高。

(3)SE-Bootstrap-DEA模型在評價企業(yè)精益管理實施效率方面具有較強的適用性，尤其在基于小樣本數(shù)據(jù)的精益管理實施效率評價和DEA有效的精益管理實施企業(yè)的比較研究方面更具有說服力，能為提高企業(yè)精益實施效率提供參考。

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NIU Zhanwen:Prof.; School of Management and Economics, Tianjin University, Tianjin 300072, China.

[編輯：王志全]

Evaluation on Efficiency of Implementation of Lean Management Based on SE-Bootstrap-DEA

NIUZhanwen,LUZhenzhong,YANGFudong,JINGShuwei

The main factors that affect the efficiency of the implementation of lean management were discussed from the perspective of the input-output. An SE-Bootstrap-DEA mode was constructed based on Super Efficiency DEA model and Bootstrap-DEA model to evaluate the efficiency of lean management implementation. And it was also utilized to evaluate the efficiency of the implementation of lean management of 10 different enterprises. On the basis of verifying the validity of the model, it drew a conclusion that capital investment is the foundation of the process of lean implementation, staff input and leader attention are vital factors to improve lean management implementation efficiency and the length of lean implementation time as well as the scale of an enterprise bear a positive correlation with the efficiency of the implementation of lean management. The conclusion provides a reference for the enterprises' improving lean management implementation efficiencies.

lean management; efficiency of implementation; SE-DEA; Bootstrap-DEA

2015-05-12.

牛占文(1966-)，男，內(nèi)蒙古赤峰人，天津大學管理與經(jīng)濟學部教授.

2095-3852(2015)06-0766-05

A

F406.2

10.3963/j.issn.2095-3852.2015.06.023