基于DEA模型的集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)及其優(yōu)化

李星星

摘要：通過(guò)分析傳統(tǒng)的單式供應(yīng)鏈的績(jī)效評(píng)價(jià)的特點(diǎn)，結(jié)合集群式供應(yīng)鏈的具體情況，構(gòu)建了基于DEA評(píng)價(jià)法的輸入—輸出型績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，提出基于DEA模型的集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)及優(yōu)化方法。

Abstract： Through analyzing the performance evaluation's characters of traditional single supply chain， and combing with specific circumstances of cluster supply chain， we structure an input-output performance evaluating index system based on DEA assessment method，? and propose the performance evaluation and optimization model of cluster supply chain.

關(guān)鍵詞：集群式供應(yīng)鏈;指標(biāo)體系;DEA;績(jī)效評(píng)價(jià)

Key words： cluster supply chain;index system;DEA;performance evaluation

中圖分類號(hào)：F252.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）11-0130-03

0? 引言

產(chǎn)業(yè)集群已成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一種新的模式，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，而且在產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)鏈條上的多條供應(yīng)鏈之間不斷競(jìng)爭(zhēng)與合作，通過(guò)不斷耦合發(fā)展形成了一種新的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，即產(chǎn)業(yè)集群式供應(yīng)鏈。國(guó)內(nèi)學(xué)者黎繼子在國(guó)外相關(guān)研究基礎(chǔ)上提出了集群式供應(yīng)鏈的概念，將集群式供應(yīng)鏈定義為一種“源于企業(yè)，但不限于企業(yè);依于集群，但不囿于集群”的組織[1]，集群式供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以提升產(chǎn)業(yè)集群的競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級(jí)具有重要的推動(dòng)作用。目前，關(guān)于單式供應(yīng)鏈開(kāi)展的相關(guān)理論研究比較豐富，在績(jī)效評(píng)價(jià)方面比較成熟，但對(duì)更復(fù)雜的集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)研究較少，馬寧（2009）[2]，符瑛（2010）[3]采用模糊層次分析法對(duì)集群式供應(yīng)鏈績(jī)效進(jìn)行了評(píng)價(jià)，但模糊層次分析法在確定各指標(biāo)權(quán)重時(shí)受主觀因素影響大。為避免這種主觀因素，本文采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱DEA）來(lái)建立集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)模型。

1? 構(gòu)建指標(biāo)體系

產(chǎn)業(yè)集群往往集聚了多個(gè)產(chǎn)業(yè)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈上游、中游、下游物料供應(yīng)及終端銷售往往形成了比較完善的組織系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)部的多條供應(yīng)鏈之間在原材料供應(yīng)、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)存在較多合作，但往往也存在競(jìng)爭(zhēng)，這種合作與競(jìng)爭(zhēng)不斷演化，形成了一種比較復(fù)雜的競(jìng)合關(guān)系，因此在構(gòu)建集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，要考慮集群式供應(yīng)鏈的獨(dú)有特點(diǎn)，結(jié)合集群式供應(yīng)鏈的特點(diǎn)，本文從產(chǎn)業(yè)集群式供應(yīng)鏈內(nèi)部供應(yīng)鏈之間的競(jìng)合關(guān)系、財(cái)務(wù)、客戶、內(nèi)部運(yùn)營(yíng)、學(xué)習(xí)與發(fā)展五個(gè)維度建立集群式供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。采用DEA模型進(jìn)行績(jī)效評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系必須滿足一定的原則，DEA評(píng)價(jià)方法在對(duì)n個(gè)決策單元進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，輸入與輸出指標(biāo)應(yīng)滿足以下原則：輸入型指標(biāo)要求滿足數(shù)值越小，績(jī)效越高;輸出型指標(biāo)要求滿足數(shù)值越大，績(jī)效越高，基于以上原則，本文構(gòu)建集群式供應(yīng)鏈輸入—輸出型績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見(jiàn)表1。

2? 基于DEA模型的集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)及其優(yōu)化

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱DEA）是由著名運(yùn)籌學(xué)家A.Chames和W.W.Cooper等人在相對(duì)概念基礎(chǔ)上提出的一種效率評(píng)價(jià)方法，其核心思想是對(duì)系統(tǒng)中的多了決策單元（Decision Making Unit，簡(jiǎn)稱DMU）的投入產(chǎn)出進(jìn)行比較分析，計(jì)算投入產(chǎn)出比率，進(jìn)而判斷DMU是否具有相對(duì)有效性[4]。目前DEA已運(yùn)用于產(chǎn)業(yè)、企業(yè)、事業(yè)單位、技術(shù)方案等多種場(chǎng)景進(jìn)行效率評(píng)價(jià)，具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)，使用比較成熟。

本文評(píng)價(jià)的對(duì)象是集群式供應(yīng)鏈：即由同一區(qū)域或者臨近區(qū)域的若干單式供應(yīng)鏈組成的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，各單鏈之間既合作又充滿了競(jìng)爭(zhēng)，是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。假設(shè)集群式供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有n條單式供應(yīng)鏈，以一個(gè)DMU代表一條單式供應(yīng)鏈，這樣就有n個(gè)決策單元。DMUj，j=1，2，…，n，每個(gè)決策單元都有m種輸入和s種輸出。第j個(gè)決策單元DMUj的輸入、輸出向量分別為Xj=（x1j，…，xmj）T>0，Yj=（y1j，…，xsj）T>0，j=1，…，n。其中xij表示第j個(gè)決策單元第i種輸入的量，yrj表示第j個(gè)決策單元第r種輸出的量。第j0個(gè)決策單元DMUj0為被評(píng)價(jià)單元（為簡(jiǎn)便，記DMUj0為DMU0。以下同），其輸入和輸出向量分別為Xj0和Yj0（為簡(jiǎn)便，記Xj0和Yj0為X0和Y0。以下同）。

2.1 整體有效性評(píng)價(jià)模型

DMU0基于輸入的相對(duì)有效性評(píng)價(jià)模型為（以C2R-D模型為例）：

其中S-和S+為松弛變量，λj為一般變量。

對(duì)于評(píng)價(jià)的決策單元的效率有效性，存在如下定理：設(shè)規(guī)劃問(wèn)題的最優(yōu)解為λ*，S-*，S+*，θ*于是有：

①若θ*=1，則決策單元DMU0為弱DEA有效（C2R）;

②若θ*=1，且每個(gè)最優(yōu)解S-*=S+*=0，則決策單元DMU0為DEA完全有效;

以上線性規(guī)劃模型經(jīng)濟(jì)意義是：在保持產(chǎn)出Y0基本不變的情況下，考察投入X0是否存有減少的余地，若投入可以減少，則說(shuō)明決策單元DMU0不是有效的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng);若投入不可以減少，則說(shuō)明決策單元DMU0是有效的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，處于投入產(chǎn)出最優(yōu)水平。

2.2 技術(shù)有效性評(píng)價(jià)模型

技術(shù)有效性：指供應(yīng)鏈產(chǎn)出水平一定的情況下，投入要素是否有效地運(yùn)用，供應(yīng)鏈純技術(shù)效率V可以通過(guò)DEA的BC2模型計(jì)算：

2.3 規(guī)模有效性評(píng)價(jià)模型

規(guī)模有效性：指供應(yīng)鏈的運(yùn)營(yíng)規(guī)模效率水平，即驗(yàn)證供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)是否處于最佳規(guī)模水平，并且可以考察供應(yīng)鏈?zhǔn)翘幱谝?guī)模遞增、規(guī)模不變還是規(guī)模遞減狀態(tài)，供應(yīng)鏈規(guī)模效率用Q=θ/V表示，可以通過(guò)K=λj的值判斷供應(yīng)鏈處在哪個(gè)狀態(tài)，K=1，規(guī)模收益不變，為最佳的發(fā)展投資規(guī)模;當(dāng)K<1時(shí)，規(guī)模收益遞增，應(yīng)擴(kuò)大投資規(guī)模;當(dāng)K>1時(shí)，規(guī)模收益遞減，應(yīng)適當(dāng)減小投資規(guī)模。

2.4 集群式供應(yīng)鏈績(jī)效優(yōu)化模型

利用DEA模型不僅可以計(jì)算出集群式供應(yīng)鏈運(yùn)行效率水平，還可以通過(guò)投入與產(chǎn)出的松弛變量，找出非DEA有效的供應(yīng)鏈的原因，并且據(jù)此提供相應(yīng)的優(yōu)化措施，通過(guò)不斷的改進(jìn)與優(yōu)化，使得集群式供應(yīng)鏈整體運(yùn)營(yíng)效率得到提升與改善。

通過(guò)前面計(jì)算的θ以及松弛變量S和S，非DEA有效的單式供應(yīng)鏈決策單元DMU0在行業(yè)生產(chǎn)前沿面上的投影[5]：

即是非DEA有效的單式供應(yīng)鏈應(yīng)改進(jìn)的目標(biāo)輸入、輸出指標(biāo)的值。

3? 算例分析

3.1 數(shù)值計(jì)算

為了驗(yàn)證基于DEA模型集群式供應(yīng)鏈評(píng)價(jià)方法是有效的，本文采用一個(gè)案例進(jìn)行實(shí)證分析，假設(shè)某一個(gè)產(chǎn)業(yè)集群區(qū)域內(nèi)的一個(gè)集群式供應(yīng)鏈復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中由4條單式供應(yīng)鏈組成，表2給出了相應(yīng)單式供應(yīng)鏈的運(yùn)行具體數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分別代入相應(yīng)的DEA模型，并運(yùn)用Lingo軟件進(jìn)行求解，運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)表3。

3.2 結(jié)果分析

①?gòu)恼w效率來(lái)看，在這個(gè)集群式供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，供應(yīng)鏈1和供應(yīng)鏈2整體效率值為1，說(shuō)明這2條供應(yīng)鏈?zhǔn)荄EA有效的，其投入要素得到了有效的利用。第3條供應(yīng)鏈整體效率值為0.533，第4條供應(yīng)鏈整體效率值為0.656，均小于1，說(shuō)明這2條供應(yīng)鏈?zhǔn)欠荄EA有效的，投入與產(chǎn)出比未處于最優(yōu)水平，存在可調(diào)整的空間。

②從純技術(shù)效率來(lái)看，供應(yīng)鏈1和供應(yīng)鏈2純技術(shù)效率值均為1，供應(yīng)鏈3純技術(shù)效率值0.533，供應(yīng)鏈4純技術(shù)效率值為0.875，說(shuō)明供應(yīng)鏈1和2投入產(chǎn)出已處于生產(chǎn)前沿面上，處于效率比較高的水平;供應(yīng)鏈3和4應(yīng)注重供應(yīng)鏈內(nèi)部的生產(chǎn)技術(shù)水平的提升，加大技術(shù)創(chuàng)新投入，提升技術(shù)水平。

③從規(guī)模收益變化來(lái)看，第1、2、3供應(yīng)鏈的規(guī)模收益是不變的，為最佳的運(yùn)營(yíng)規(guī)模水平，而第4條供應(yīng)鏈規(guī)模收益遞增的，應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整運(yùn)營(yíng)規(guī)模，提升供應(yīng)鏈績(jī)效水平。

④利用DEA模型運(yùn)算結(jié)果，通過(guò)各單式供應(yīng)鏈的投入與產(chǎn)出松弛變量數(shù)據(jù)，可以找出非DEA有效供應(yīng)鏈績(jī)效不佳的原因，并提供改進(jìn)措施，下面以第4條單式供應(yīng)鏈為例進(jìn)行分析，整體效率值為0.656，其松弛變量分別為：

因此可以通過(guò)優(yōu)化模型計(jì)算目標(biāo)輸入、輸出值：

應(yīng)該改進(jìn)的修正值：

可以看出在這個(gè)集群式供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中，由于市場(chǎng)的交叉性和產(chǎn)品的相似性導(dǎo)致供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，而由于第4條供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)于其他幾條供應(yīng)鏈來(lái)說(shuō)其競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較弱，所以由于競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致的收益損失值較大，供應(yīng)鏈的管理成本也比較多，其應(yīng)該調(diào)整其終端產(chǎn)品的價(jià)格，提升其生產(chǎn)柔性的能力，具體應(yīng)該實(shí)施的措施見(jiàn)修正值，通過(guò)修正值對(duì)投入相應(yīng)要素進(jìn)行調(diào)整，不斷改進(jìn)投入產(chǎn)出比例，使得集群式供應(yīng)鏈系統(tǒng)的投入產(chǎn)出比例處于最優(yōu)水平。

4? 結(jié)語(yǔ)

考慮到集群式供應(yīng)鏈復(fù)雜性，本文在單式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，重新構(gòu)建了集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法建立了集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)模型，提出集群式供應(yīng)鏈整體效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率評(píng)價(jià)方法，在此基礎(chǔ)上提出了非DEA有效供應(yīng)鏈的改進(jìn)措施，為集群式供應(yīng)鏈效率提升提供了參考方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎繼子，劉春玲.集群式供應(yīng)鏈的競(jìng)合關(guān)系分析研究[J].財(cái)貿(mào)研究，2006（5）：99-104.

[2]馬寧.集群式供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2009.

[3]符瑛，符卓.集群式供應(yīng)鏈評(píng)價(jià)研究模型構(gòu)建[J].求索，2010（6）：84-87.

[4]魏權(quán)齡.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析[M].北京：科學(xué)出版社，2004：31-39.

[5]余振華.基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)體系研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2006.