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文档简介

.,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,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)DataEnvelopmentAnalysis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,.,不变规模报酬的DEA模型CRS模型constantreturntoscale,.,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(technicalefficiency,简记te或TE),以企业P为例,连OP,交有效线于Q技术效率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(inputslacks),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(outputslacks),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(inputslacks),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(OUTPUTTARGETS,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(INPUTTARGETS,第3个企业第2项投入目标是多少?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?。,.,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。,.,可变规模报酬的DEA模型VRS模型variablereturntoscale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,technicalefficiency)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?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PvPPvP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/APte是技术效率technicalefficiency,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,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,constantreturntoscale递增规模报酬:irs,increasingreturntoscale(重点)递减规模报酬:drs,decreasingreturntoscale(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,.,产出目标(左:实际,右:目标),逐个企业看,该如何调整产出,以实现DEA有效?企业1,2,不用调整,已经最优。企业3呢?,.,答案,对于企业3,原油产量不需调整利税总额需由35万增长到48万新探明储量需由2858增长到2870,.,投入目标(左实际,右目标),估计一下,企业1,2目标和实现有差别吗?企业3呢?产出不变条件下,投资由14万多减少到9万多,工人数由1123减少到760,销售成本减少到773万,固定资产减少到917万。其它企业,你会判断吗。,.,逐个企业看:企业1,技术效率=1,规模效率=1,说明DEA有效产出和投入无需调整,目标值等于初始值。,.,逐个企业看:企业2,同企业1,无需调整,.,逐个企业看:企业3,你会判断吗?技术效率小于1,技术无效;规模效率小于1,规模无效。投入不变条件下,产出2,3需增加产出不变条件下,三种投入都需减少。,.,逐个企业看:企业11,技术效率=1,表明技术有效,规模效率小于1,说明规模无效脑筋急转弯:规模无效(0.822),看表,为何无需调整?irs,表明规模报酬递增,虽单项投入不需要调整,但应该扩大整体规模(即所有投入等比例扩大)。,.,课上练习和课下作业:,练习:上面例题,数据文件是”全部指标.xls”作业:数据文件是”企业自主研发能力.xls”,.,作业小提示:,如图:建立一个名为yanfa.ins的引导文件,正确设置参数。,.,你做对了吗?,4个企业处于规模报酬递减阶段(drs),应缩小规模;4个处于规模报酬递增阶段(irs),可扩大规模;,.,价格信息和配置效率,上面模型都忽略了价格信息。如果已知投入价格,该怎样分析?如果我们有价格的信息,则既可测度技术效率,还可测度配置效率。配置效率:AllocativeEfficiency,.,X1和x2是两种投入,比如劳动和资本OP代表企业的投入,SS叫前沿面,可以理解成有效产量线,在这个面上产量相等,在经济学上这条线叫等产量线。也有人称之为“完全有效的等值曲线”,.,思考:SS右上方的点有效无效?,比如,P点和Q点哪个有效?,P点无效,因为它和Q点产量一样,但多花费了投入。,.,思考:Q和Q哪个更有效?,记住,AA叫预算线,与预算线相切的点最省钱Q和Q产量相同,但Q更省钱,所以,Q更有效。,.,配置效率的图解,技术效率:TEI=OQ/OP,技术效率等于1,说明?,技术效率小于1,说明?,.,关键结论,TE=1,技术有效TE小于1,技术无效。,.,配置效率,AEI=OR/OQ,如果曲线与AA相切,则R和Q重合,此时AE=1,表明配置有效,若小于1,配置无效。,.,总经济效率EE(totaleconomicefficiency,也称为成本效率:costefficiency,记为CE),EEI=OR/OP等于1,既有技术效率,又有配置效率脑筋急转弯:企业在哪个点时总经济效率等于1?,.,关键点,经济效率EE就是成本效率CE,.,TE,AE,EE三者关系?,EE=TE*AE总经济效率=技术效率*配置效率。,.,配置效率的软件实现,数据文件:配置效率数据.xls,DEAP2.1操作:同前面一样,打开DEAP2.1文件夹,打开空白引导文件Dblank,.,正确设置参数:第一行,数据文件起名为ae.dta(可随意起名);第二行,ae.out,第三行,5,第四行,1,第五行,1,第六行,2,第七行,0,第八行,1,最后一行,1,成本DEA另存为引导文件,如ae.ins,.,如图,为引导文件ae.ins,ins是扩展名,被隐藏了。打开程序文件DEAP.exe,输入引导文件名(包含扩展名):ae.ins,回车,如图:,在同一文件夹中,会生成两个空文件:ae.dat和ae.out,前者是数据文件,后者是结果文件。,.,注意灰色的文件类型提示:DTA是数据文件,OUT是结果文件打开数据文件,ae.dta,把数据复制过去(不带变量名和企业序号),如图:,保存,关闭。再运行程序文件DEAP.ext,输入引导文件名:ae.ins,回车,查看ae.out,.,结果解读:,企业3,4,5完全DEA有效。企业1和2技术有效,但配置无效。怎么调整呢?,.,投入调整目标:,请与原始投入进行比较:,企业345有效,不用调整;企业1呢?企业2呢?,.,答案:,企业1:增加1个单位x1,减少3个单位x2,可实现成本效率最佳。企业2:自己判断。,.,总结、提高和练习,测度配置效率有何实践意义?答:若配置无效,可以通过减少某种投入而增加其它投入来提高效率。测度技术效率有何实践意义?答:若技术无效,可以通过同比例减少所有投入来提高效率。成本效率(即经济效率)与技术效率、配置效率有什么关系?成本效率=技术效率*配置效率,.,大家实战:,自己操作上面案例,测度成本效率和配置效率。,.,MalmquistDEA模型,当我们有面板数据的时候,我们就可以使用类似DEA的线性规划和一个(基于投入或者产出)MalmquistTFP指数来测度生产力的变化,并把生产力的变化分解成技术进步和技术效率的变化。Fareetal(1994)定义了一个基于产出的Malmquist生产力指数如下:,.,它代表和生产点(xt,yt)相比较的生产点(xt+1,yt+1)的生产力。比1大的值代表从t到t+1时期的一个正的TFP增长。事实上,这个指数就是两个基于产出的MalmquistTFP指数的等比中项。一个指数使用t时期的技术和另一个时期t+1的技术指数。MalmquistDEA的例子数据ExampleDataforMalmquistDEA,五个观测公司的两年的数据。注意:数据是按时间堆积。,.,数据文件是“EG4-dta”,5个公司三个年份笔记本目录是:E:statsoftdeaDEAP-2.1,引导文件是:,.,VRS投入导向的DEA例子,.,注意,VRS/CRS的选择对MalmquistDEA没有任何影响,因为两个模型都是用于计算各种的距离的,而这种距离是用于构建Malmquist指数的。,.,每个公司每年有五个指数。他们是:1.技术效率变化(相对于CRS技术,effch(efficiencychange);2.技术变化(techch,technologicalchange

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