数据包络分析DEAppt课件

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1、.,数据包络分析（DEA)河北大学 刘永亮QQ：2859228658,.,应用统计的最高原则,重要的是“会什么”，而不是“为什么”,.,哲学家与统计学家的“对掐”,复旦大学现代哲学研究所所长：俞吾金,舍恩伯格说：“是什么”往往比“为什么”重要。 俞吾金：为什么还有十万个为什么？ 大家怎么看？ 刘永亮的观点：哲学，我不说。对于应用统计学者，是什么，为什么，都不重要。会什么才重要。,.,来自生活的证据,你会呼吸吗？ 你为什么会呼吸？ 真正的哲学，是使生活更简单，而不是更烦恼。 真正 的统计，是使生活更方便，而不是望而生畏、寸步难行。,.,你头疼吗？,我有药： 1绕过数学，学会应用！ 2神马都是浮云

2、，会用才是王道。,.,刘永亮的统计哲学,重要的是“ 什么”，而不是“ 什么”,.,上课要求,聚精会神听我讲 尽可能不看打印的讲义 尤其是我提问的时候！,.,考试题型,填空20分 分析40分 上机操作（笔试）40分。,.,千条万条，效率第一条,企业效率测度方法数据包络分析（DEA) Data Envelopment Analysis 案例：侯风华，张在旭，徐青.DEA方法在石油企业经济效益评价中的应用.系统工程理论方法应用J2000.3：252-257 记住：几个产出指标，几个投入指标，几个公司，最好记住指标名称 参考文献： deap使用说明中英对照版 操作视频： DEAP操作视频.wmv,.,

3、不变规模报酬的DEA模型 CRS模型constant return to scale,.,你学会了吗？,CRS代表什么（重点）？,.,核心模型（图示）,X1是投入1，比如劳动，x2是投入2， 如资本，y是产出 横轴和纵轴都是单位产出的投入，越小越好 SS是等产量线（有效线，或称有效等产量线）。,.,下面5个企业中，谁有效谁无效？,有效等产量曲线上的两个企业有效，上面的三个无效（？） 因为，生产同样的产量，将比线上的企业付出更大的代价 记住：SS是有效线，线上有效，外无效。,.,关键指标：技术效率（technical efficiency,简记te或TE),以企业P为例，连OP，交有效线于Q 技

4、术效率TE=OQ/OP，大好还是小好？ 越大越有效，最大值是？ 1。,.,你学会了吗？,TE代表什么？ 技术效率 如果TE=0.8,说明什么？ 说明技术效率为80% 怎样努力才能达到技术有效？ 所有投入同比例下降20%。,.,关键术语：松驰（slacks),投入指标的松弛变量（input slacks)，表示该指标投入冗余的量，形象地说就是浪费量 产出指标的松弛变量(output slacks)，表示该指标产出不足的量。,.,实战：,某石油公司11个石油企业数据如上表，三个产出指标，四个投入指标，请测度其规模效率，并判断有效性。Excel数据文件：“全部指标”.xls,.,CRS模型（规模报酬

5、不变）的DEA软件操作,第一步，新建一个文件夹，放进去三个文件,第二步，用记事本打开空白引导文件（ins)，注意：去掉“始终”前的勾勾，如图：,.,第三步，另存为一个新的引导文件，任意取个名字，如“123.ins”(注意:1以.ins结尾，表示引导文件；2不能按默认 文本格式，而应选择“所有文件”）,正确,错误。,.,第四步，一行行设定参数，如上图： 第一行，数据文件名，可随意取名，建议仍取123，保持前后一致 即，在.dta前输入123,得到123.dta 第二行，输出文件名，建议同名，即 123.out。,.,继续设置，第三行是公司个数，输入11; 第四行是时间个数，输入1 第五行是产出指

6、标个数，输入3 第六行是投入指标个数，输入4 下一行0,投入导向；再下写0，规模报酬不变，最后写0，多阶段。保存，关闭。,.,设置完成的结果：,大家学习操作。,.,第五步，打开“DEAP.exe”，如图：,屏幕英文提示：输入引导文件名， 我们输入：123.ins，回车 DEAP屏幕消失，文件夹中多了两个文件：,.,第六步，准备数据，复制到123.dta,数据要求： 第一，先产出指标，后投入指标，如图：,.,第二，只复制数据，不复制变量名,用记事本打开123.dta，把复制好的数据粘贴过去，关闭，保存。,.,第六步，重复第五步,打开“DEAP.exe”，输入引导文件名： 123.ins，回车 最

7、后，用记事本 打开输出文件：123.out,结果在里面。,TE代表技术效率，te=1代表最优企业，即技术有效的企业。1,2,4,9企业是技术有效的，3,5,6,7,8,10,11是技术无效的。企业3的te=0.526,表明产出不变条件下，所有投入同比例下降47.4%可实现有效（重点） 大家学习操作。,.,结果解读：,松驰度为0，表示最优 企业1，2和4：三个产出变量松驰度都是0，说明这三个企业有效 企业3，第2个产出变量，松驰度不为0，为19.814,表明投入不变条件下，该产出再增加19.8个单位，就不松驰了，就最优了 补充知识：木桶原理，短板效应。,Slacks是松弛，output是产出，给

8、出的是产出的松弛度,.,小测：第8个企业是否最优？不是，该怎样调整？,不最优。因为第2,3个产出指标存在松驰 调整方向：投入不变，指标2增加130个单位，指标3增加724个单位，就最优了。,.,结果解读：投入松驰度(input slacks),哪些企业最优？1, 2,4和 .企业3如何调整？ 产出不变条件下，第二项投入减少166.9个单位，同时第3项投入减少342个单位，就最优了。,.,结果解读：产出目标（OUTPUT TARGETS,第3个企业第2个产出指标目标是多少？ 54.814。现实情况是多少？35。,.,结果解读：投入目标（INPUT TARGETS,第3个企业第2项投入目标是多少？

9、 432.707，实际值是多少？ 1123,应该消减690.293。,.,简单方法：,往下看，有逐个企业的。,.,逐个企业的结果解读,第1行，表明第2个企业；第2行，技术效率值=1，说明有效。 第1列，产出（output)变量和投入(input)变量；第2列，变量序号； 第3列，原始值（original)，第6列，目标值projected 因为有效，所以目标值等于原始值，已经最好了,.,重要公式：,目标值=原始值+中间两列,.,小测：,企业3是否有效？ 产出指标1的目标值是？怎么算出的？ 产出指标2的目标值是？怎么算出的？ 投入指标1的目标值是？怎么算的？ 投入指标2的目标值是？怎么算的？。,

10、.,答案：,技术效率为0.526，小于1，技术无效 产出指标1的目标值是497.3 怎么算出的？ 497.3+0+0 产出指标2的目标值是54.814 算法：35+0+19.814 投入指标1的目标值75153 算法：142889-67735-0,.,练习和作业,复习上面案例 作业（重点）：如表，5个企业，一个产出指标y，两个投入指标x1，x2，假定投入导向，规模报酬不变，问哪些企业有效，哪些企业无效，无效企业又如何调整？,.,不变规模报酬DEA模型的遗留问题,一个企业的规模是否合适？ 或者说，规模是过大？还是过小？ 若过大，则该收缩。若过小，则该扩张。 这就需要测度规模效率。,.,可变规模报

11、酬的DEA模型 VRS模型variable return to scale用来测度企业的规模效率,.,你学会了吗？,VRS代表什么（重点）？,.,可变规模报酬模型（ VRS ）,不变规模报酬模型（CRS)计算的是技术效率（TE,technical efficiency) 可变规模报酬模型（VRS)是把技术效率分解成两个部分：一个纯技术效率（vrste)，一个是规模效率（scale）。 看图,.,规模经济的计算,X是投入，y是产出，有直线和曲线两条生产函数曲线，问，哪条规模报酬不变？,.,哪个规模报酬不变？哪个可变？ 左规模报酬不变，右规模报酬可变 线上是有效点，线右边呢？ 无效。? 线右边任取

12、一点，设坐标为(x1，y)过点作水平线，与有效线有一个交点，设坐标(x0,y)。 有效率企业用x0投入生产出y，你却用了x1，无效率。,.,你学会了吗？,哪儿的点有效，哪儿的点无效？ 线上的点有效，线右边的点无效。,.,三角形代表企业，共四个企业，回答： 对于不变规模报酬生产函数（直线），哪些企业有效，哪些无效？ 对于可变规模报酬生产函数（曲线），哪些企业有效，哪些无效？,.,规模效率的计算公式,看APc和PcP，哪块投入有效，哪块无效？ APc有效， PcP无效，技术效率公式： crste =APc/AP, 因为假定规模报酬不变，故写作crste。,.,你学会了吗？,1，crste代表什么？

13、 2，相对于规模报酬不变（CRS)的有效线，AP这一段投入，哪段无效，哪段有效？ 3，规模报酬不变条件下，技术效率公式是？,.,答案：,1，crste代表不变规模报酬技术效率 2， APc有效，PcP无效 3， crste =APc/AP,.,无效投入PcP又分哪两段？ PcPv和PvP PvP称为纯技术无效，PcPv称为规模无效 可变规模报酬下，技术效率（又叫纯技术效率）公式是？ vrste=APv/AP te是技术效率technical efficiency，vsr是可变规模报酬。,.,你记住了吗？,1，Vrste代表什么？ 可变规模报酬技术效率，又叫？ 纯技术效率 2，可变规模报酬技术效

14、率公式？P点为例,.,规模效率公式? Scale=APc/APv 三个公式有什么关系？,.,大家看有什么关系？ 不变报酬技术效率=可变报酬技术效率规模效率(重点) 这是可变报酬DEA模型的基本思想，具体计算怎么办？ 交给软件！,.,实战：,某石油公司11个石油企业数据如上表，三个产出指标，四个投入指标，请测度其规模效率，并判断有效性。,.,思路：,规模效率，在可变规模报酬条件上才存在，因此，进行可变规模报酬DEA分析 软件：DEAP2.1 关键技巧：其它不变，把规模报酬参数设定为1（0是不变规模报酬，1是可变规模报酬）。,.,软件操作：,用记事本打开引导文件:123.ins，如图：,把倒数第二

15、个参数改为1，保存，关闭。 打开主程序文件：DEAP.exe 在光标闪动处输入引导文件名：123.ins，回车 打开输出文件：123.out查看结果。大家实战！,.,vrs的DEA模型结果（对结果进行分析是重点）：,标题行什么意思？ 公司，不变规模报酬技术效率，可变规模报酬技术效率，规模效率。,.,第1,2,4,9公司效率如何？ 即规模有效（scale=1)，又技术有效(vrste=1)。 智力小测验：crste=1时，纯技术效率和规模效率注定等于几？ 1 公司3效率如何？ 规模无效，技术也无效（都小于1）,irs何意？ Increasing，递增，decreasing，递减，constant

16、，不变 irs是规模报酬递增，实践意义？,.,核心概念：规模报酬,规模报酬：不变、递增、递减三种情况 不变规模报酬：crs，constant return to scale 递增规模报酬：irs，increasing return to scale（重点） 递减规模报酬：drs，decreasing return to scale （重点） 一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃，这是？ 一个和尚挑水吃，两个和尚推水吃，三个和尚拉水吃，这是？,.,你学会了吗？,irs代表什么？ 该企业处于规模报酬递增阶段 实践意义是什么？ 可以继续扩大企业规模。 drs代表什么？ 规模报酬递减 实践意义？ 缩小企业规模可以提高效率。,.,产出松驰度：三个产出指标，11个公司 企业3：指标2增加13.234个单位，指标3增加12.764个单位，就有效了 其它企业：依此类推。,.,投入松驰度（或称冗余）：第1,2个企业是有效的，所以，投入没有冗余。 企业3：前三种投入没有冗余，第4种投入，冗余了27.572。实践意义？ 其它投入不变，投入4减少27.574,就是DEA有效。其它企业，大家练习