效率评价软件(EMS)说明书解析

1、EMS ：效率度量系统用户说明书内容1 介绍2 准备投入产出数据2.1 使用微软Excel文件2.2 使用文本文件2.3 非自由处置的投入和产出3准备权重限制1.1 使用微软Excel文件1.2 使用文本文件4开始EMS和调入数据5 运行一个 DEA 模型5.1 准备结果格式5.2 选择技术结构5.3 选择效率测度5.4 高级模型选择6 结果7 致谢8声明1 介绍效率度量系统(EMS是基于微软Windows9x/NT系列的计算数据包络分析效 率测度的软件。这本手册的目的就是介绍这个软件的应用，并非介绍 DEA关于 DE即可以参考下列书籍：? H. O. Fried, C. A. K. Love

2、ll, and S. Schmidt (1993), The measurementof productive e_ciency: Techniques and applications, Oxford University Press, New YorkoductionR. F are, S. Grosskopf, and C. A. K. Lovell (1994), PrFrontiers,Cambridge University Press, CambridgeA. Charnes, W. W. Cooper, A. Y. Lewin, and L. M. Seiford (1994)

3、, Data Envelopment Analysis: Theory, Methodology, and Application, Kluwer Academic Publishers, DordrechtW. W. Cooper, L. M. Seiford , and K. Tone (2000), Data Envelopment Analysis: A Comprehensive Text with Models, Applications, References and DEASolver Software, Kluwer Academic Publishers, Norwell,

4、 Massachusetts关于EMS勺最新消息、下载和补丁，你可以访问 EM定页：http:/www.wiso.uni-dortmund.de/lsfg/or/scheel/ems/EMSS用由CsabaM eszaros编写的计算数值的线性规划求解软件 BPMP口来 源： ）,它采用的是内点法。如果在下面的章节中你还有问题没有得到回答或如果你有更好的建议，请发送邮件到：H.Scheelwiso.uni-dortmund.de2准备投入产出数据效率评价中首先或许是最困难的是决定应该包括那些投入产出数据。EMSS受微软的Excel文件格式和文本格式。另外，对于“标准的”投入和产出

5、，EMS能够处理“非任意处置的”投入和产出，如（数据不被决策单元控制）。下一部 分将描述如何为EMS!备数据文件。你的分析的大小限于你的计算机内存，理论 上对决策单元、投入和产出指标的个数没有限制，虽然对于大规模数据代码没有 优化，但我们成功求解了 5000t决策单元和40个投入和产出指标的问题。（如果 您有处理过更大规模数据的经验请通知我们）。2.1 使用彳软Excel文件EMS接受Excel 97或更老一点的（*xls）文件。投入产出数据应当放在一个 表内。不要在工作表内用公式，表内只包含数据。EMS!要下列数据格式：. 数据I O工作表的名称必须是“ Data”第一行包含投入产出名称，首

6、先是投入，然后是产出投入的名字必须包含字符用” I ” .产出的名字必须包含字符串“ Q .第一列包含决策单元的名字2.2 使用文本文件对于那些喜欢其他电子制表软件而不是微软 Excel的用户,EMS1接受平常的 文本文件（*txt）,为了正确的读取文本文件需要schema.ini文件，它包含一些 格式信息，使用文本文件下列下面的操作是必须的：schema.ini将schema.ini放在你要使用的文本文件相同的目录内。将 schema.ini 改变为 “Youfile.txt ，Youfile 是你的文件名。包含投入产出数据的文本文件应满足下列条件：列由Tabs.键分隔，两列之间只能有一个T

7、abs.键，而在文件的其他地方没有Tabs. 键（如结尾），你可以通过文本编辑器将 Tabs.键变为“可视”来进行检查。 投入的名字包含字符串“ I ” .产出的名字包含字符串“ Q” .第一列包含决策单元的名字比较例子EXAMPLE.TXT件。.2.3 非任意处置的投入和产出EM魅受非任意数据，只要数据文件中相应输入名称包含“ IN ”而非 “I ，或相应输出名称包含“ ON”而非“O”。INONEMS计算效率评价值（即与有效前沿面的差距）时，并不改变非自由处置数 据的值。也就是说，只计算非自由处置固定输入输出为“正常”（任意）情况下的差距。文献：EMSJ用了 R. D. Banker和R.

8、 C. Morey的思想（1986）,外部固定输入输出 条件下的效率分析，运筹学，34, 513 - 521。也参考了下面这篇文章的总 的看法：M. Staat （1999）,处理非任意变量的若干方法：效率分数及解释 的隐含意义，In G. Westermann（编辑），服务领域的数据包分析，23-50 页，Gabler, Wiesbaden 。3.设定权重约束条件你可以定义权重约束公式W（p, q） 0,这里p指输入权重向量，q指输 出权重向量（或影子价格）。从而可以合并“锥面比率”约束条件和“可行域” 约束条件。举例：假设有3个输入和2个输出，若约束条件是p1 p2,那么权重约束矩阵W 中

9、的相应行就是（1 -1 0 0 0）;如果另外代入边际比率约束如 0. 3 q1/q2 0 和-q1 + 3q2 0 ,对应矩阵 M的行（0 0 0 1 -0.3）和（00 0-1 3）。这样，本例得出矩阵Wfc下：1-10000 0 0 1 0.3（0 0 0 - 1 3,如同输入输出数据一样，EM魅受MS1格和TXTC本文件中的权重约束数据 W3.1 使用MS表格文件EMS接受Excel 97 （或更老版本）文件（*xls）。权重数据应汇总在一个工作 表中。不要使用表中公式，它仅包含纯数据，其他一概不包含。EMS!要以下的数据格式：权重?工作表名称必须是“权重”。（它可以与其他表如“数据”

10、表等包含在同一文 件内，也可另选其他文件）?第一行（输入输出名称）必须与相应的数据表一致?第一列包含每个约束的名称 比较：范例文件EXAMPLE.XLS3.2 使用文本文件如果文本文件中有W,那就要象处理输入输出数据那样：首先把 schema.ini 文件列入文本文件目录并修改，如：把“Yourweighfile.txt ”换成你自己的 文件名称。包含W勺文本文件应确保符合下列条件：?列之间用制表符分开?第一行（输入输出名称）必须与相应的输入输出数据文件一致?第一列包含每个约束的名称比较：范例文件WEIGHTS.TXT.文献：参考主要观点：R. Allen, A. Athanassopoulo

11、s, R. Dyson 和 E.Thanassoulis （1997）,数据包分析中的权重约束和权值判断：演进、发展和 未来方向，运筹学年报，73,13 -34。4启用EM和数据调入如果已经准备好了上述Excel和（或）文本文件格式的数据，你可以点击启用程序文件夹中的EMS。菜单文件调入数据（Ctrl+0）现在将EMS!数据相联：输入输出数据可以按 Ctrl+0调入。如果你选择了合 适的文件名，那么EMS1会搜索并与文件相联。对于有上千个DMU的大型DEA评 价，可能会需要几秒钟。联接能成功：?如果文件名出现在状态栏里（在 EMS1 口底部）并且?沙漏标志消失EM不显示你的数据！如果想编辑数据

12、，应打开Excel中的或文本编辑器里的数据文件并进行编辑。保存修改内容（不必关闭文件）并按（Ctrl+0） 再次向EMS 调入。EMSS常从硬盘上调入文件版本。菜单文件调入权重约束（Ctrl+W）按Ctrl+W来调入包含矩阵W勺文件（菜单文件一调入权重约束），当文件成 功调入后，文件名出现在状态栏里（如同输入输出数据文件）。5运行DEAI型bpmpd.par运行DEA真型前，确认bpmpd.par文件与数据文件在同一文件夹内！1. 1设计计算结果的格式菜单DEA格式（Ctrl+F）Ctrl+F （菜单DE人格式）将出现在格式对话框里。在这儿，你可以定义 小数点后的位数，EMSf算出的结果将出现

13、在结果表中。进而，你可以决定是否：纯投入产出权重（影子价格）pi和qj应当被显示（选择纯权重）或“实际的输入和输出”，权重同输入和输出进行了相乘 pi , xi0, qj , yj0 （选择的实际输入输出）上面这些应当在结果表中显示出来。4. 2选择一个技术结构Ctrl+M （菜单DEA ! Run model）将显示一个对话框，你可以在那里限定你所 计算的模型DEA菜单运行模型（Ctrl+M）结构规模收益凸的和非凸包络规模收益不变，可变，非增或非减5. 3选择一个效率度量一个效率测度量化了到技术有效前沿面的的距离。EMST以计算面向投入的、 面向产出的和非面向的距离。面向一个面向投入的测度量

14、化了在保持产出不变情况下投入的必要减少量， 对称 的，一个面向产出的测度量化了在保持投入不变情况下产出投入的增加量。 一个 非面向的量化了同时的投入减少和产出的增加。实际中应用选择哪个标准主要取决于 3个标准：“初始”的解释，如关于投入产出效率值的意义对偶解释，如关于投入产出价格效率值的意义效率度量的公里化特性：如单调性，单元不可变性，效率的指示性和一致 性。大多数度量都同这些标准相似，当测度如下定义时，在这本手册里这些不同 只是简单的提到。T指效率，（Xk, Y k）指被评价的决策单元的投入产出数据。距离径向的：这种测度（a.ka Debreu-Farrell- 测度或CCR/BCCJ度的径

15、向部 分）指所有的相关因素按相同比例的必要提高量。它的面向有一个很好的价格解释（成本减少/价格增加）但它并不指Koopmans效率非面向的：max步 |(1 8)Xk,(1+8)Yk 亡丁面向投入的：min|次k,Yk T面向产出的：max叫Xk*Yk wT参考文献 M. J. Farrell (1957), The measurement of productive efficiency, Journal of the Royal Statistical Society, Series A, 120(3), 253- 290.额外的：这种测度量化了绝对提高的最大和(投入减少或产出增加由松弛变

16、 量度量)它有价格解释(如实际的和最大的利益的差距)和Koopman效率指示作 用，但它对于测度单元是不变的。非面向的：max isi jtj |(Xk -s,Yk t) T,(s,t) , 0面向投入的：minis |(Xk -s,Yk) T,(s,t) - 0面向产出的：maxjtj |(Xk,Yk t) T,(s,t) -0参考文献：看 A. Charnes, W. W. Cooper, B. Golany, L. Seiford, and J. Stutz(1985), Foundations of Data Envelopment Analysis for Pareto-Koopma

17、ns efficient , empirical production functions, Journal of Econometrics, 30, 91- 107.如果你要计算权重约束函数Ziwi.si,你可以这样处理数据：如将每个投入产出乘上相应的权重wi最大平均：这种测度(a.k.a. F are -Lovell or Russell or SBM 量度) 量化了相对提高的最大平均(在现有水平下投入减少或产出增加的百分比)，它 没有直接的价格解释作用，但它是Koopman效率和单元不可变的指示器。符号 指两个向量的内积。(1-)二 Xk,(1)= Yk)：=(1r1)X1k,.,(1

18、41)Xm；(11)丫k,.,(1n)Ynk)非面向的 ：k ? . ： ki:Xik 0 i - j:Yjk 0 i .kkmaxj . |(，一0),(1-)二 Xk ,(1); Yk) Ti :X ik 0 1j :Yjk 0 1、-kn1i面向投入的：min-一L-|0 - Xk,Yk) T, 1 j：Yjk 01最小平均：这种测度量化了相对提高量的最小平均， 它是弱有效的必要条件。(弱 有效意味着在技术集合中存在一点它在每个投入和产出都好，我们由 订取代弱 有效集T。注意一个弱有效点任意一点提高都满足 Koopman甫效，因而，最小平 均测度也量化了达到KoopmanST效的最小平均

19、提高量。它既没有价格解释特点， 也不是KoopmanSf效的指示，但它是单元可变的。非面向的：,二.i：xk 0 一 二 j :Yjk 0 ikkminjj |Q _0),(1-u); Xk,(1); Yk) ：Ti :Xik 0 1 j :Yjk 0 1i:Xk 0 口面向投入的：max i |(Xk,Yk)：T,u 工1、.:xk 01i Xi 0、: k ;- i Y 0 i.面向广出：min|(Xk*Yk)w之 1j :Yjk 0 1超效率值如果选择了 “极方向”距离，那么你就可以点选EMSC件中相应的复选框来计算所谓的“超效率值”。对于非有效的决策单元，超效率值与上述定义的标准 值是

20、一致的；而对于有效的决策单元来说，超效率值意味着使决策单元仍然保持 有效，极方向变化的最大范围。从形式上来说，超效率值的定义类似于标准值， 但是待评价的决策单元是被排除在限制条件(比如技术集的定义)之外的。参见P. Andersen与N. C. Petersen 1993 年发表的文章：数据包络分析中有效单元 的排序过程(A Procedure for Ranking Efficient Units in Data EnvelopmentAnalysis ) , Management Science, 39, 1261- 1264。如果选择了超效率值模型，结果表中就有可能出现某个分值“=大”的

21、字样。 这意味着无论是投入(面向投入的)增加多少或者产出(产出导向型)减小多少, 决策单元将仍然保持有效。权重约束如果调入了带有权重约束的数据，可以通过选中这个复选框来使模型包含权 重约束。(如果这个复选框没有被选中，那么权重约束就会被忽略。)5. 4高级模型选项当打开运行模型对话框(Ctrl+M或者DEAK单中的“运行模型”)后，你可 以设置一些下面描述的高级模型选项。评价技术你可以对所有的决策单元进行选择以确定哪些用来计算(评价)，哪些用来 构造包络线(技术)。这样可以使计算更加高效。比如，对于“评价”中选择的 每一个决策单元，其分值是在“技术”中选择的决策单元的约束下计算出来的。这个列表

22、可以用Ctrl+click 与Shift+click 进行多项选择窗口分析与Malmquist指数1如果调入的数据是用阶段T = 0,t排过序的，也就是说原始数据文件的第一列是下列形式：DMU 1 T0DMU 2 T0DMU n T0DMU 1 TDMU n T .DMU 1 TDMU n T那么EMSC件就支持窗口分析和Malmquist指数的计算。进行窗口分析，你必须指定阶段数量与窗口宽度。要计算Malmquist指数，你必须指定阶段的数量。接下来EM歌件就会计算E(t)-T(t+1)。也就是说，可以根据t+1阶段的决策单元得出的技术有效值来计算 t阶段的决策单元。E(t)-T(t)这个值可以通过宽度为1的窗口分析得到。