魯 濤，周 晶

（1.南京大學 工程管理學院，南京 210093；2.南京理工大學 經(jīng)濟管理學院，南京 210094）

基于DEA和決策樹的服務流程標桿框架研究

魯 濤12，周 晶1

（1.南京大學 工程管理學院，南京 210093；2.南京理工大學 經(jīng)濟管理學院，南京 210094）

文章運用DEA和決策樹方法，建立一個服務流程標桿框架。通過該框架，企業(yè)管理者能夠在企業(yè)層面確認非有效服務單元，在服務單元層面確認非有效流程，確認非有效服務單元優(yōu)先改善流程及標桿流程。

服務流程；標桿；DEA；決策樹

0 引言

隨著服務部門重要性的提高，服務管理的重要性也在與日俱增。由于服務是一個交付體系，不像有形的產(chǎn)品，交付流程的設計和控制對服務管理非常重要。鑒于服務業(yè)和服務的獨特性，流程設計和實施成為了決定現(xiàn)代組織整體競爭力的重要因素。

本文旨在給出一個系統(tǒng)框架以反映流程對組織效率的沖擊，以便在流程效率基礎上去評價組織整體效率。同時，該框架將確定哪一流程應優(yōu)先考慮以改善組織效率。運用該框架，企業(yè)管理者能夠在企業(yè)層面上確認非有效服務單元，在服務單元層面上確認非有效流程。企業(yè)管理者可選擇他們認為非有效的服務單元流程進行優(yōu)先改善并確定選擇哪些流程作為標桿。本文使用DEA和決策樹作為研究方法。DEA是評價多投入、多產(chǎn)出決策單元相對有效性的非參數(shù)方法。決策樹則是通過系統(tǒng)性打破和數(shù)據(jù)中信息的再次細分來探尋有意義聯(lián)系和規(guī)則之方法。這兩種方法很少被聯(lián)合使用，即使使用也主要應用在贏利顧客細分及新技術商業(yè)化程度預測方面。這些應用中，DEA優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮，它的作用主要是體現(xiàn)在評價決策單元的有效性，在標桿管理方面的優(yōu)勢根本沒有得到充分發(fā)揮。

1 方法背景

1.1 DEA

DEA即數(shù)據(jù)包絡分析，是一種評價多投入、多產(chǎn)出DMU相對有效性方法。由于DEA能夠為非有效DMUs提供參考集，而參考集作為標桿可以為非有效DMUs降低無效投入、提升不足產(chǎn)出，提供改善方向使其變?yōu)橛行?，因此DEA就成為一種有用的標桿管理工具。

DEA包括眾多模型。常見的如CCR模型，該模型因為假定規(guī)模收益不變，因此它無法清楚區(qū)分規(guī)模效率和技術效率。鑒于此，BCC模型被提出，該模型可以在給定生產(chǎn)規(guī)模情況下去測量純技術效率，同時一個測量純規(guī)模效率的方法也被提出，即用1去除BCC模型得出之相對有效性分數(shù)。DEA模型也可劃分為投入型模型和產(chǎn)出型模型，投入型模型在給定產(chǎn)出前提下最小化投入，產(chǎn)出型模型在投入一定情況下最大化產(chǎn)出。此外，按照如何對DMUs進行排序，DEA可劃分為交叉效率排序、超效率排序等各種模型。

有些研究者試圖將DEA用于多準則決策問題。Golany（1988）通過將DEA與多目標線性規(guī)劃結合，首次將DEA用于多準則決策問題求解。Adolphson（1991）認為DEA能多維度比較替代方案。如果DEA中投入和產(chǎn)出用多準則決策屬性或評價準則來代替，DEA中的DMUs看成多準則決策中之替代方案，DEA問題可同多準則決策問題統(tǒng)一起來。多準則決策中，有時同時將投入和產(chǎn)出作為評價準則是沒有意義的，例如只有產(chǎn)出（或投入）需要考慮或是產(chǎn)出（或投入）值相等。為此，Lovell和Pastor（1999）提出一個沒有投入（或產(chǎn)出）的純產(chǎn)出（或投入）DEA模型，該模型適合BCC模型，不適合CCR模型。為了證明沒有產(chǎn)出（或投入）的BCC模型與相同產(chǎn)出（或投入）的BCC模型一致，他們給出了應用于多準則決策問題的純產(chǎn)出（或投入）DEA模型，即沒有產(chǎn)出（或投入）的多準則決策問題可轉化為具有相同產(chǎn)出BCC模型來解決。

研究利用CCR模型評價每一流程效率，流程效率基于各自投入和產(chǎn)出分別進行評價，效率分析針對服務單元每一流程展開。利用純產(chǎn)出（或投入）DEA模型來評估服務單元整體效率，DEA將利用每一流程的效率結果作為純產(chǎn)出，通過使用DEA模型評價服務單元總體效率，每一流程對組織效率的相對影響就得到了反映。

1.2 決策樹

決策樹是一種通過尋找數(shù)據(jù)間模式或關系來進行分類和預測的強有力工具。分類基于某預報變量對主體分類，例如根據(jù)信貸等級將客戶劃分為好或差。預測的含義在于依據(jù)從數(shù)據(jù)池中揭示的規(guī)則對未來事件預測。決策樹形式上由一棵樹構成，一棵完整的樹是通過產(chǎn)生子結點直到每一枝達到最終結點為止來構造的。決策樹有兩種類型，它們因變量的度量水平而異，當目標變量是離散型時構成一棵分類樹，當目標變量是連續(xù)型時則構成一棵回歸樹。

決策樹構成受分支準則，中止規(guī)則和剪枝規(guī)則影響。最流行的決策樹運算法是CHAID，CART和C4.5。CHAID是一個實施多向分支的運算法則，其對離散目標變量進行卡方檢驗，對連續(xù)目標變量進行F檢驗。CART對于離散目標變量利用基尼指數(shù)進行二元分支，對于連續(xù)變量則使用變異約簡。C4.5用于二元分支時，使用熵指數(shù)作為分支準則。

本文使用CHAID運算法則去實施一個二元分支，服務單元整體效率作為目標變量，有效服務單元組計值為1，非有效服務單元組計值為0，每一流程有效性分數(shù)作為預報變量。利用這些信息，可以確定影響服務單元劃分為有效組或非有效組的單個流程間的關系規(guī)則。

2 服務流程標桿框架

2.1 整體流程

圖1概括了本研究整體流程。為應用本文提出框架，需要每一流程的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每一流程效率用DEA中的CCR模型進行評價。服務單元整體效率用Lovell和Pastor提出的純輸出DEA模型進行測量。當流程和服務單元效率得到評價后，以每一流程效率作為預報變量，服務單元效率作為目標變量來構造決策樹。最后，利用決策樹生成規(guī)則去確定哪一流程需要得到改善，哪一流程將作為標桿，從而對非有效服務單元進行改善。

2.2 評價流程的效率

流程效率評價通過服務單元所涉及流程的投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)來實施。當收集了流程輸入和輸出數(shù)據(jù)后，每一流程效率用DEA的CCR模型來評價。圖2顯示了含有m個服務單元，每一服務單元含有n個流程的企業(yè)流程效率評價結構。因為效率是在流程層面上評價的，故效率計算的次數(shù)等于服務單元流程數(shù)目。圖2中，每個服務單元都有n個流程效率結果。

2.3 評價服務單元整體效率

通過選擇一個問題流程或對于提高顧客滿意度的重要流程作為待改善目標流程時，上述特定流程效率的而引入具有重要意義。同時，流程也需要在組織層面得到管理，而組織效率改善也是企業(yè)最終目標，因此有必要去評價企業(yè)中哪一流程在效率方面比其他流程更顯重要。

本研究通過Lovell和Pastor所提之純產(chǎn)出DEA模型去評價服務單元整體效率。通過該DEA模型，每一流程權重將包含在服務單元整體效率評價中。不同于流程效率之簡單相加，它考慮了流程對服務單元效率的相對影響，它用每一流程的有效性分數(shù)作為輸出值去評價服務單元的效率。圖3所示例子中，每一服務單元有n個流程的有效性分數(shù)，該企業(yè)有m個服務單元的整體效率分數(shù)。

2.4 流程標桿規(guī)則產(chǎn)生

我們對每一流程、每一服務單元效率進行了評價，以確定有效或無效的流程和服務單元，然而目前還不能確定哪一流程需要改善以提升服務單元整體效率。在DEA中，服務單元效率評價是賦予流程權重以最大化服務單元的效率，但它并不能就哪一流程應優(yōu)先改善給出明確的答案，也不能就如何提升非有效服務單元有效性給出明確方向，這一點考察完從DEA而來的參考集和改善目標值后就更清楚了。根據(jù)DEA結果，要將一個非有效群組改善為有效群組，不能考慮一個特定流程而應同時考慮眾多流程。正如前文強調(diào)，不可能同時改進眾多流程，因此為需改善流程賦予優(yōu)先級就顯得尤為重要。

為給需改善流程設定優(yōu)先級，必須在研究中引入決策樹。應用決策樹，能夠理解每一流程在決定服務單元是否有效中發(fā)揮的作用，即我們能夠利用這一信息根據(jù)每一服務單元的特征提出一種選擇優(yōu)先改進流程的方式（詳情見圖4）。為建立決策樹，確定服務單元效率為目標變量，每一流程效率為預報變量。對于有效服務單元，目標變量為1；對于非有效服務單元，目標變量為0。對于目標變量為離散情況，可構建一個分類樹，基于構建樹所產(chǎn)生規(guī)則，能根據(jù)每一服務單元的條件給需改善流程賦予優(yōu)先級。

2.5 確定改善流程及標桿流程

最后一步確定哪一流程需改善，哪一流程作為標桿，具體流程見圖5。第一步是基于純DEA模型結果選擇需改善服務單元。第二步從決策樹結果選擇對決定服務單元有效與否最具影響的流程。第三步從服務或企業(yè)層面，例如戰(zhàn)略、組織結構以及資源約束的角度來判斷被選擇流程能否被改善。如果可能，進入下一步，否則，根據(jù)決策樹結果依照優(yōu)先級來選擇一個新流程。第四步從DEA參考集中確定一個標桿流程。第五步通過分析標桿流程以得到非有效流程改善建議。

3 結論

本文研究給出了一個服務流程標桿框架，它從組織整體效率視角確定了哪些流程應改善，哪些流程應作為標桿。該框架對企業(yè)，尤其是服務行業(yè)企業(yè)非常有用。首先，它能幫助服務單元發(fā)現(xiàn)非有效服務單元。其次，它能幫助企業(yè)在服務單元內(nèi)部所有流程中發(fā)現(xiàn)非有效流程。此外，它能為提升非有效服務單元效率而需改善流程賦予優(yōu)先權，并通過選擇標桿目標為服務單元流程改善提供見解。

本文研究尚有需深入地方。本文假設每一服務單元由相同類型和數(shù)目流程構成，但現(xiàn)實中，真實服務流程的特性和數(shù)目應企業(yè)而異，因此該方面研究須繼續(xù)深入。

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（責任編輯/亦 民）

F224.7

A

1002－6487（2010）20－0050-03

國家自然科學基金重點資助項目（70831002）

魯 濤（1977-），男，湖北武漢人，博士研究生，講師，研究方向：物流工程與管理、決策與優(yōu)化。

周 晶（1963-），女，江蘇泰州人，教授，博士生導師，研究方向：物流工程與管理、收益管理與項目管理。