牛晴晴，張 寧

（上海理工大學(xué)，上海 200093）

基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的山東省17城市物流效率分析

牛晴晴，張 寧

（上海理工大學(xué)，上海 200093）

以就業(yè)人員數(shù)、營業(yè)性運(yùn)輸車輛、物流里程數(shù)為投入指標(biāo)，以貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量、生產(chǎn)總值為產(chǎn)出指標(biāo)，建立了山東省17城市物流業(yè)評價(jià)指標(biāo)體系及相關(guān)模型，根據(jù)山東省物流業(yè)的相關(guān)資料以及2016年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》和各個市統(tǒng)計(jì)年鑒的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用DEA方法和理論對山東省17城市的物流效率進(jìn)行分析和評價(jià)，并且提出了針對性建議。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析；城市物流產(chǎn)業(yè)；物流效率；效率評價(jià)；山東

1 引言

物流產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的一個重要組成部分，它的發(fā)展水平正在成為衡量一個國家綜合國力、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量與企業(yè)競爭力的重要指標(biāo)。物流業(yè)作為生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的重要組成部分，直接支撐著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。城市發(fā)展與物流發(fā)展是緊密聯(lián)系在一起的，城市是區(qū)域經(jīng)濟(jì)中心，物流以城市為節(jié)點(diǎn)，物流的結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及布局與城市的發(fā)展息息相關(guān)。所以，研究城市物流，提高物流產(chǎn)業(yè)的效率對于城市發(fā)展有著重要意義。

近幾年來，學(xué)者們對物流產(chǎn)業(yè)效率進(jìn)行了深入研究，從不同側(cè)面探討了物流產(chǎn)業(yè)效率評價(jià)問題，但在眾多的研究文獻(xiàn)中，還沒有發(fā)現(xiàn)對山東省物流產(chǎn)業(yè)效率的研究。山東是中國的經(jīng)濟(jì)大省、人口第二大省，生產(chǎn)總值位居全國前列，研究山東省各市的物流效率，不僅能夠促進(jìn)山東省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且對于推動全國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有重大意義。DEA方法在物流與供應(yīng)鏈研究領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，主要集中在物流企業(yè)績效評價(jià)、物流服務(wù)提供商的選擇和評判、物流中心選址、物流配送效率、企業(yè)自營物流等許多方面。國外學(xué)者應(yīng)用DEA方法評價(jià)物流系統(tǒng)的研究較早，也比較深入[1-3]。目前，國內(nèi)有關(guān)DEA方法在物流與供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用正在日漸增加[4],其影響也在不斷擴(kuò)大和加深。

本文運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，針對山東省17個市的物流效率，定量分析了各市物流投入、產(chǎn)出效率的差異和原因，探索了山東省物流業(yè)的改進(jìn)路徑和發(fā)展策略，同時(shí)，也可作為其他省市物流業(yè)發(fā)展決策的參考依據(jù)。

2 DEA模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis,DEA）是美國著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes等提出的一種效率評價(jià)方法[5]。它把單輸入、單輸出的工程效率概念推廣到多輸入、多輸出同類決策單元（Decision Making Unit,DMU）的有效性評價(jià)中，極大的豐富了微觀經(jīng)濟(jì)中的生產(chǎn)函數(shù)理論及其應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)在避免主觀因素、簡化算法、減少誤差等方面有著不可低估的優(yōu)越性。DEA方法一出現(xiàn)就以其獨(dú)有的特點(diǎn)和優(yōu)勢受到了人們的關(guān)注，不論在理論研究還是實(shí)際應(yīng)用方面都得到了迅速發(fā)展，并取得了多方面的成果[6,7],現(xiàn)已經(jīng)成為管理科學(xué)、系統(tǒng)工程和決策分析、評價(jià)技術(shù)等領(lǐng)域中一種常用而且重要的分析工具和研究手段[8]。

C2R模型是國內(nèi)使用較多的模型之一，它是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法的第一個基本模型，是由美國著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes等以相對效率概念為基礎(chǔ)提出的一種嶄新的系統(tǒng)分析方法，可以用來評價(jià)決策單元是否同時(shí)達(dá)到規(guī)模有效和技術(shù)有效。

對第j（01≤j0≤n）個決策單元的效率進(jìn)行評價(jià)時(shí)，以權(quán)系數(shù)v和u為變量，以第j0個決策單元的效率指數(shù)為目標(biāo)，以所有決策單元的效率指數(shù)hj≤1，j=1，2，...，n為約束，構(gòu)成的C2R模型為：

由于利用（PC2R）判斷DEA有效性不是很容易得到，所以引入非阿基米德無窮小的概念，令ε是非阿基米德無窮小量（non-Archimedean），ε小于任何正數(shù)且大于0，下面是帶有非阿基米德無窮小的C2R模型的對偶形式。

假設(shè)該C2R模型的最優(yōu)解為λ0，s-0，s+0，θ0，則有：

（1）若θ0=1，則決策單元 j0為弱DEA有效；

（2）若θ0=1，并且s-0=0，s+0=0，則決策單元 j0為DEA有效。

3 實(shí)證研究

3.1 數(shù)據(jù)選取

在參考有關(guān)區(qū)域物流效率評價(jià)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)DEA研究方法，結(jié)合數(shù)據(jù)的代表性和可得性，本文選取了就業(yè)人員數(shù)、營業(yè)性運(yùn)輸車輛、物流里程數(shù)3個指標(biāo)作為投入指標(biāo)，貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量、生產(chǎn)總值3個指標(biāo)作為產(chǎn)出指標(biāo)[9]。數(shù)據(jù)全部來源于2016年《山東統(tǒng)計(jì)年鑒》及山東省各個市的統(tǒng)計(jì)年鑒，見表1，其中就業(yè)人員數(shù)為山東省各市交通運(yùn)輸、倉儲和郵政業(yè)城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員數(shù)；營業(yè)性運(yùn)輸車輛為貨車的數(shù)量；物流里程數(shù)為各市的公路里程；貨運(yùn)量為鐵路、公路、海運(yùn)、航空的加總；貨物周轉(zhuǎn)量為鐵路、公路、水運(yùn)的加總；生產(chǎn)總值選取的是各個城市的生產(chǎn)總值，由于物流的發(fā)展會影響城市GDP的增長，故該指標(biāo)會在一定程度上反映出城市整體的物流發(fā)展水平。

3.2 結(jié)果分析

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，面向投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)，運(yùn)用DEA-SOLVER Pro5.0軟件進(jìn)行DEA模型(CCR-I)求解，結(jié)果見表2-表4。

3.2.1 效率分析。山東省17市物流的效率值、排序以及DEA有效性見表2。由表2可知，青島、淄博、濟(jì)寧、泰安、臨沂、東營、威海、萊蕪這8個市的效率值為1，為DEA有效，說明這8個市的物流服務(wù)投入、產(chǎn)出相對合理，物流投入要素已經(jīng)達(dá)到了最佳組合。濟(jì)南、德州、煙臺、濰坊、菏澤、濱州、棗莊、日照、聊城這9個市的效率值分別為0.947 572 805、0.641 182 363、0.906 637 772、0.935 925 495、0.792 062 2、0.981 424 667、0.683 063 697、0.957 986 087、0.759 553 769，均小于1，為DEA無效，說明這9個市的物流服務(wù)投入、產(chǎn)出相對不合理。排序情況為青島、淄博、濟(jì)寧、泰安、臨沂、東營、威海、萊蕪這8個DEA有效的城市并列第一，其余9個DEA無效的城市依次排列為濱州、日照、濟(jì)南、濰坊、煙臺、菏澤、聊城、棗莊、德州。

表1 山東省17市投入產(chǎn)出指標(biāo)一覽表

表2 山東省17個市的投入產(chǎn)出效率評價(jià)結(jié)果

3.2.2 松弛變量分析。山東省17市物流效率的松弛變量改進(jìn)值見表3。從表3可以看出，青島、淄博、濟(jì)寧、泰安、臨沂、東營、威海、萊蕪這8個城市的所有松弛值全為0，表明這幾個城市的物流效率相對其他的省份為強(qiáng)有效。對于濟(jì)南、德州、煙臺、濰坊、菏澤、濱州、棗莊、日照、聊城這9個城市，可以參考表1的數(shù)值進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)方向是減少投入或增加產(chǎn)出，投入指標(biāo)的松弛變量值為負(fù)數(shù)說明要減少投入，產(chǎn)出指標(biāo)的松弛變量值為正數(shù)說明要增加產(chǎn)出。以煙臺為例，就業(yè)人員數(shù)、營業(yè)性運(yùn)輸車輛、物流里程數(shù)的松弛變量取值分別為0、0、0，說明就業(yè)人員數(shù)、營業(yè)性運(yùn)輸車輛、物流里程數(shù)不需要減少投入；貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量、生產(chǎn)總值的松弛變量取值分別為0、146.79、0，說明貨運(yùn)量和生產(chǎn)總值不需要增加產(chǎn)出，貨物周轉(zhuǎn)量要增加的產(chǎn)出值為146.79億t·km。

表3 山東省17市物流效率松弛變量改進(jìn)值

3.2.3 目標(biāo)值分析。山東省17城市物流效率的目標(biāo)值見表4，其中，投入指標(biāo)1、2、3分別代表就業(yè)人員數(shù)、營業(yè)性運(yùn)輸車輛、物流里程數(shù)；產(chǎn)出指標(biāo)1、2、3分別代表貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量、生產(chǎn)總值；t、d、%分別代表目標(biāo)值、改變量、改變的比例。

從表4可以看出，對于DEA有效的決策單元，目標(biāo)值就是原始值,對于DEA無效的決策單元，在原始值的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)脑鰷p以得到目標(biāo)值。以日照為例，就業(yè)人員數(shù)、營業(yè)性運(yùn)輸車輛、物流里程數(shù)的目標(biāo)值分別為1.73、17 822.37、5 000.28，它們?nèi)咴谠贾档幕A(chǔ)上應(yīng)該分別減少0.77萬人、781.63輛、3 273.72km，物流效率才能達(dá)到最優(yōu)，減少的比例分別為30.63%、4.20%、39.57%；貨運(yùn)量、貨物周轉(zhuǎn)量、生產(chǎn)總值的目標(biāo)值分別為7 827、256.71、2 035.52，也就是說生產(chǎn)總值必須增加364.72億元，物流效率才能達(dá)到最優(yōu)，增加的比例為21.83%。

表4 山東省17市物流效率目標(biāo)值

4 結(jié)語

本文選用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）作為城市物流效率評價(jià)模型（CCR-I），以山東省17市為研究對象，運(yùn)用DEA模型選取的投入、產(chǎn)出指標(biāo)體系分析城市物流效率，并提出適當(dāng)?shù)慕ㄗh，不僅驗(yàn)證了模型的有效性，而且對于城市物流的發(fā)展有著推動意義。盡管本文是在參考前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和論證的，但指標(biāo)的選取和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性仍然存在不足，所以本文也存在著一定的缺陷有待進(jìn)一步研究。

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Analysis of Logistics Efficiency of 17 Cities in Shandong Based on DEA

Niu Qingqing,Zhang Ning
(University of Shanghai for Science&Technology,Shanghai 200093,China)

In this paper,with number of employees,number of operational transportation vehicles and logistics mileage as input indexes,freight transport volume,cargo turnover and gross production as output indexes,we built the logistics industry evaluation index system and model of the 17 cities in Shandong,then based on the relevant documents of the logistics industry of the province and the statistical data of the cities for the year 2016,used DEA to analyze and evaluate their logistics efficiency,and at the end,proposed the corresponding suggestions.

DEA;urban logistics industry;logistics efficiency;efficiency evaluation;Shandong

F224;F207

A

1005-152X(2017)08-0108-04

2017-07-05

牛晴晴（1992-），山東人，上海理工大學(xué)管理學(xué)院碩士研究生，研究方向：工業(yè)工程；張寧（1956-），女，江蘇人，上海理工大學(xué)管理學(xué)院教授，研究方向：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析與集成。

doi∶10.3969/j.issn.1005-152X.2017.08.025