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1、 管理工程决策方法 课程论文（报告、案例分析）院 系 物流学院 专 业 物流工程 班 级 2010210722 学 号 2010210501 学生姓名 李婷婷 任课教师 赵琨 2014 年 1 月 7 日基于DEA下出口货物分类金额对国民生产总值的影响物流工程 专业 学生 李婷婷 学号 2010210501对外贸易能否促进经济增长一直是经济学界争论的话题，在我国一直把对外贸易视为拉动经济增长的三架马车之一。改革开放30年来，我国的进出口贸易总额不断增加，贸易依存度不断提高。与此同时，我国经济保持高位增长，这两者之间有没有关系呢？如果有关系，究竟谁是因，谁是果？这些问题需要进行深入的探讨。本文基
2、于数据挖掘思想和数据包络分析(DEA)方法，将中国历年分类出口货物金额的原始数据作为DEA的“输入”，将历年国民生产总值（GNP）作为DEA的“输出”，建立历年出口货物分类金额对国民生产总值的影响模型。分析了中国19802012年的出口货物金额对国民生产总值的影响，这对于对外经济发展决策是有帮助的。一、对外贸易对国民经济的影响早期的经济学家分别从不同的角度深入探讨了国际贸易所带来的静态利益和动态利益。如亚当斯密（1776）的“绝对成本理论”学说、大卫李嘉图（1817）的“比较成本理论”、约翰穆勒的贸易动态利益论、赫克歇尔与俄林的要素禀赋学说、凯恩斯的“对外贸易乘数理论”、D.H罗伯特逊的外贸易
3、是“经济增长的发动机”（engine for growth）命题、纳克斯的“中心外围论”及马克斯科登提出的贸易对经济增长率的影响效应理论等。 20世纪60年代，西方经济学家发展了对外贸易是“经济增长的发动机”学说，认为对外贸易，尤其是出口快速增长会带来以下重要的动态效应：（1）较高的出口水平意味着这个国家有了提高其进口水平的手段；（2）出口的增长也趋向于使有关国家的投资领域发生变化，使它们把资金投向国民经济中最有效的领域，亦即它们各自享有比较优势的领域；（3）出口使得一国得到规模经济的利益；（4）世界市场上的竞争会给一国的出口工业造成压力，以降低成本，改良出口产品的质量，并淘汰那些效率低下的出
4、口工业；（5）日益发展的出口部门还会鼓励国内外的投资，并刺激加工工业或所属工业以及交通运输、动力等部门的发展，同时促进国外先进技术和管理知识引进。20世纪70年代，克拉维斯提出了对外贸易不是增长的“发动机”的见解。但自20世纪70末期以来，越来越多的人注意到，那些对外贸易发展较快，实行外向型战略的国家和地区，同时实现了较高的经济增长率，出口导向经济增长理论由此产生。出口导向经济增长（ELG）假说（Balassa，1978）认为出口扩张是推动经济长期增长的关键因素。20世纪80年代以来，以E哈根为代表的经济学家从出口贸易对技术进步的促进来寻找其推动经济增长的作用。E哈根认为出口需求扩大，往往是一
5、个刺激技术创新的信号，从而导致新技术和新管理方法的采用，结果不仅是出口数量，更重要的是出口产品质量也大大提高，这就不仅增加了国民收入，出口产业新技术的外溢效应，也会在其他非出口产业产生连锁反应，最后使整个国民经济实现数量和质量的提高。二、管理工程决策方法概述现代管理活动离不开信息技术的支撑，信息系统以及决策支持系统已是管理决策的重要支撑环境。而由于管理决策问题的复杂性，决策过程的关键不仅在于问题或模型求解，而更决定于如何发现问题、科学定义问题和建立科学的模型。随着知识科学、知识工程以及知识管理学科的发展，相关研究成果自然而然会被引入管理决策方法体系中，一些非数量化的决策方法也会相得益彰。早在1
6、738年伯努利就已提出决策分析中的效用概念。从1763年贝叶斯发表条件概率起就出现统计推断理论的萌芽。1815年拉普拉斯又将它推向一个新的阶段。统计推断理论实际上是在风险情况下的决策理论。1931年拉姆齐基於效用和主观概率两个基本概念来研究决策理论。1944年 诺伊曼J.von和O.莫根施特恩在著名的竞赛理论与经济行为一书中独立地研究了在不确定情况下进行决策所用的近代效用理论。沃尔德在1950年提出的统计决策函数是决策理论的又一重要进展。1954年萨维奇为决策方法提供了公理系统和严格的哲学基础。60年代初期美国哈佛商学院开始运用统计决策理论解决商业问题并定名为应用统计决策理论。1966年美国霍
7、华德首先应用决策分析这个名词。后来决策分析又有许多新的发展并广泛吸取有关的决策方法从而形成一个内容广泛实用性很强的学科分支。现代决策分析的发展动向是研究人们决策的行为思想方面和研制与计算机结合的决策支持系统等。 （一）决策步骤 决策分析一般分 4个步骤。包括提出方案和确定目标及其效果量度。用概率来定量地描述每个方案所產生的各种结局的可能性。决策者对各种结局的价值定量化一般用效用来表示效用可用效用值来定量。效用值是各决策人根据个人的意志和经验及其所处环境条件等因素对各种结局的价值所作的定量估计。有了效用就能给出偏好。综合分析和评价各方面信息以最后决定方案的取舍有时还要对所取方案作灵敏度分析。（二
8、）常用方法对于同的情况有不同的决策方法。确定性情况每一个方案引起一个而且只有一个结局。当方案个数较少时可以用穷举法当方案个数较多时可以用一般最优化方法。随机性情况也称风险性情况即由一个方案可能引起几个结局中的一个但各种结局以一定的概率发生。通常在能用某种估算概率的方法时就可使用随机性决策例如决策树的方法。不确定性情况一个方案可能引起几个结局中的某一个结局但各种结局的发生概率未知。这时可使用不确定型决策例如拉普拉斯准则乐观准则悲观准则遗憾准则等来取舍方案。多目标情况由一个方案同时引起多个结局它们分别属于不同属性或所追求的不同目标。这时一般采用多目标决策方法。例如化多为少的方法分层序列法直接找所有
9、非劣解的方法等。多人决策情况在同一个方案内有多个决策者他们的利益不同对方案结局的评价也不同。这时采用对策论冲突分析群决策等方法。除上述各种方法外还有对结局评价等有模糊性时采用的模糊决策方法和决策分析阶段序贯进行时所采用的序贯决策方法等。三、数据包络分析（DEA）简介 （一）DEA的发展历程在人们的生产活动和社会活动中常常会遇到这样的问题：经过一段时间之后，需要对具有相同类型的部门或单位（称为决策单元）进行评价，其评价的依据是决策单元的“输入”数据和“输出”数据，输入数据是指决策单元在某种活动中需要消耗的某些量，例如投入的资金总额，投入的总劳动力数，占地面积等等；输出数据是决策单元经过一定的输入
10、之后，产生的表明该活动成效的某些信息量，例如不同类型的产品数量，产品的质量，经济效益等等再具体些说，譬如在评价某城市的高等学校时，输入可以是学校的全年的资金，教职员工的总人数，教学用房的总面积，各类职称的教师人数等等；输出可以是培养博士研究生的人数，硕士研究生的人数，大学生的人数，学生的质量（德，智，体），教师的教学工作量，学校的科研成果（数量与质量)等等根据输入数据和输出数据来评价决策单元的优劣，即所谓评价部门（或单位）间的相对有效性1978年由著名的运筹学家A.Charnes,W.W.Cooper和 E.Rhodes首先提出了一个被称为数据包络分析（Data Envelopment Ana
11、lysis，简称DEA）的方法，去评价部门间的相对有效性（因此被称为DEA有效）他们的第一个模型被命名为CCR模型从生产函数角度看，这一模型是用来研究具有多个输入、特别是具有多个输出的“生产部门”同时为“规模有效”与“技术有效”的十分理想且卓有成效的方法.1984年 R.D.Banker,A.Charnes和W.W.Cooper给出了一个被称为BCC的模型.1985年Charnes,Cooper和 B.Golany, L.Seiford, J.Stutz给出了另一个模型（称为CCGSS模型），这两个模型是用来研究生产部门的间的“技术有效”性的1986年Charnes，Cooper 和魏权龄为了
12、进一步地估计“有效生产前沿面”，利用Charnes, Cooper和K.Kortanek于1962年首先提出的半无限规划理论，研究了具有无穷多个决策单元的情况，给出了一个新的数据包络模型CCW模型1987年Charnes, Cooper，魏权龄和黄志民又得到了称为锥比率的数据包络模型CCWH模型这一模型可以用来处理具有过多的输入及输出的情况，而且锥的选取可以体现决策者的“偏好”灵活的应用这一模型，可以将CCR模型中确定出的DEA有效决策单元进行分类或排队等等这些模型以及新的模型正在被不断地进行完善和进一步发展上述的一些模型都可以看作是处理具有多个输入（输出越小越好）和多个输出（输入越大越好）的
13、多目标决策问题的方法可以证明，DEA有效性与相应的多目标规划问题的pareto有效解（或非支配解）是等价的数据包络分析(即DEA)可以看作是一种统计分析的新方法它是根据一组关于输入输出的观察值来估计有效生产前沿面的在经济学和计量经济学中，估计有效生产前沿面，通常使用统计回归以及其它的一些统计方法，这些方法估计出的生产函数并没有表现出实际的前沿面，得出得函数实际上是非有效的因为这种估计是将有效决策单元与非有效决策单元混为一谈而得出来的在有效性的评价方面，除了DEA方法以外，还有其它的一些方法，但是那些方法几乎仅限于单输出的情况相比之下，DEA方法处理多输入，特别是多输出的问题的能力是具有绝对优势
14、的并且，DEA方法不仅可以用线性规划来判断决策单元对应的点是否位于有效生产前沿面上，同时又可获得许多有用的管理信息因此，它比其它的一些方法（包括采用统计的方法）优越，用处也更广泛（二）数据包络分析（DEA）简介数据包络分析是运筹学的一个新的研究领域Charnes和Cooper等人的第一个应用DEA的十分成功的案例，是在评价为弱智儿童开设公立学校项目的同时，描绘出可以反映大规模社会实验结果的研究方法在评估中，输出包括“自尊”等无形的指标；输入包括父母的照料和父母的文化程度等，无论哪种指标都无法与市场价格相比较，也难以轻易定出适当的权重（权系数），这也是DEA的优点之一 DEA的优点吸引了众多的应
15、用者，应用范围已扩展到美国军用飞机的飞行、基地维修与保养，以及陆军征兵、城市、银行等方面目前，这一方法应用的领域正在不断地扩大它也可以用来研究多种方案之间的相对有效性（例如投资项目评价）；研究在做决策之前去预测一旦做出决策后它的相对效果如何（例如建立新厂后，新厂相对于已有的一些工厂是否为有效)DEA模型甚至可以用来进行政策评价 引人注目的研究是把DEA与其它评价方法进行比较例如将DEA应用于北卡罗来纳州各医院的有效性评价已有的按计量经济学方式给出的回归生产函数认为，此例中不存在规模收益DEA的研究发现，尽管使用同样的数据，回归生产函数不能象DEA那样正确测定规模收益其关键在于（）DEA和回归方法虽然都使用给定的同样数据，但使用方式不一样；（）DEA致力于每个单个医院的优化，而不是对整个集合的统计回归优化在其它的研究中，例如在评价医院经营有效性时，将DEA与马萨诸塞州有效性评定委员会使用的比例方法进行了比较，当使用模拟方法对DEA进行检验后认为，尽管由回归函数产生的数据有利于回归方
