李存斌，童勝昌

（華北電力大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 102206）

1 引言

隨著我國(guó)第二產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)體經(jīng)濟(jì)已經(jīng)達(dá)到了一定的規(guī)模，而作為支撐實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物流行業(yè)，其發(fā)展形勢(shì)也迅猛異常。同時(shí)，伴隨著中國(guó)電子商務(wù)的崛起，更是加快了現(xiàn)代物流的崛起。2014年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《物流業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2014-2020年）》中指出，將部署加快現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展，要基本建立布局合理、技術(shù)先進(jìn)、便捷高效、綠色環(huán)保、安全有序的現(xiàn)代物流服務(wù)體系。而近幾年，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展“新常態(tài)”的背景下，我國(guó)物流業(yè)保持了中高速的增長(zhǎng)，運(yùn)行效率有所提升，發(fā)展動(dòng)力正在轉(zhuǎn)換，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)“穩(wěn)增長(zhǎng)”、“調(diào)結(jié)構(gòu)”、“惠民生”提供了重要的產(chǎn)業(yè)支撐和物流保障。國(guó)務(wù)院印發(fā)《物流業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》以來(lái)，我國(guó)物流業(yè)保持著迅猛發(fā)展的勢(shì)頭，現(xiàn)代物流體系已經(jīng)初步形成。截止2015年年底，社會(huì)物流總額已經(jīng)超過(guò)220萬(wàn)億，在“十二五”期間年均增長(zhǎng)8.7%。但是物流行業(yè)在全國(guó)各個(gè)區(qū)域增長(zhǎng)的速度是不一樣的，而且各個(gè)地區(qū)的物流效率也有著明顯區(qū)別。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）模型是一種分析多投入、多產(chǎn)出的效率評(píng)價(jià)模型，而物流產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)多投入、多產(chǎn)出的復(fù)雜系統(tǒng)，DEA模型的應(yīng)用還是很普遍的。在物流學(xué)術(shù)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型經(jīng)常用于分析某個(gè)企業(yè)物流運(yùn)行的效率評(píng)價(jià)，以此來(lái)作為某些公司選取物流服務(wù)商的依據(jù)。本文構(gòu)建了一個(gè)物流效率的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，然后選用DEA模型，通過(guò)對(duì)23個(gè)例證城市的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得出基于數(shù)據(jù)的比較客觀的結(jié)論和建議，以期為城市物流業(yè)的發(fā)展提供一些參考。

2 模型介紹

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱(chēng)DEA）是由美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes和W.W.Cooper等學(xué)者，以相對(duì)效率概念為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一種效率評(píng)價(jià)方法。其基本原理是：通過(guò)保持決策單元（DMU，Decision Making Units）輸入或者輸出不變，借助于數(shù)學(xué)規(guī)劃（凸規(guī)劃）和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定相對(duì)有效的生產(chǎn)前沿面，將各個(gè)決策單元投影到DEA的生產(chǎn)前沿面上，并通過(guò)比較決策單元偏離前沿面的程度來(lái)評(píng)價(jià)它們的相對(duì)有效性。在DEA模型體系中，運(yùn)用最為廣泛的模型是CCR模型和BCC模型，前者是用于評(píng)價(jià)決策單元規(guī)模效率和純技術(shù)效率的總體效率（總體效率=規(guī)模效率×純技效率），而后者可用于評(píng)價(jià)決策單元的純技術(shù)有效性。

2.1 固定規(guī)模報(bào)酬DEA模型（CCR）

在模型中決策單元由輸入向量和輸出向量構(gòu)成，假設(shè)模型共有I個(gè)決策單元，每個(gè)決策單元有m種輸入，n種輸出，設(shè)Xi為投入總量，Yi種產(chǎn)出總量，并且對(duì)其賦予適當(dāng)權(quán)重v、u，構(gòu)建線性規(guī)劃，則有：

其中，Xmi是第i個(gè)決策單元的第m種投入量，Ymi是第i個(gè)決策單元的第n種產(chǎn)出量。

要對(duì)多投入、多產(chǎn)出的決策單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，就要對(duì)每種投入和產(chǎn)出分別賦予權(quán)重。設(shè)v為Xi的權(quán)重，u為Yi的權(quán)重，則有：

于是對(duì)于每一個(gè)決策單元，都有其效率評(píng)價(jià)指數(shù)：

選取適當(dāng)?shù)臋?quán)重，使得所有決策單元的效率評(píng)價(jià)指數(shù)滿(mǎn)足hi≤1，即位于前沿上的完全有效的決策單元（DMU）的相對(duì)效率值等于1，其他非有效的決策單元的相對(duì)效率值小于1，hi越大，說(shuō)明相對(duì)效率越高。

把v、u作為變量，構(gòu)建線性規(guī)劃方程如下：

這是一個(gè)分式規(guī)劃問(wèn)題，有無(wú)窮解，為了方便求解，運(yùn)用Charnel-Cooper變換，引入松弛變量S+和S-，可以得到對(duì)偶線性規(guī)劃模型，其中θ為標(biāo)量，是第i個(gè)決策單元的技術(shù)效率：

其中：

αi為權(quán)重，αi≥0,i=1,2,…,n；S-為與產(chǎn)出相對(duì)應(yīng)的松弛變量組成的向量，S+為與投入相對(duì)應(yīng)的剩余變量組成的向量，S-≥0，S+≥0。

模型的經(jīng)濟(jì)含義如下：

當(dāng)θ=1，S-=S+=0時(shí)，決策單元為DEA有效，即在這i個(gè)決策單元所組成的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，該決策單元的技術(shù)效率為最佳，其資源得到最優(yōu)配置，達(dá)到了最佳組合和最大產(chǎn)出；

當(dāng)θ=1，S-≠0，S+≠0，決策單元為弱DEA有效，此時(shí)決策單元技術(shù)效率并非最佳；

當(dāng)θ＜1時(shí)，決策單元為DEA無(wú)效，此時(shí)技術(shù)無(wú)效。

2.2 變動(dòng)規(guī)模報(bào)酬的DEA模型（BCC）

以上CCR模型假設(shè)決策單元可以通過(guò)同比例增加投入以擴(kuò)大產(chǎn)出，即決策單元的規(guī)模大小不會(huì)影響其效率，然而現(xiàn)實(shí)中，社會(huì)不可能保持同一規(guī)模進(jìn)行生產(chǎn)，規(guī)模的變化，會(huì)使得產(chǎn)出不同。因此，技術(shù)導(dǎo)致的效率變化和規(guī)模導(dǎo)致的效率變化就會(huì)混淆。為此引進(jìn)變動(dòng)規(guī)模報(bào)酬模型，即BCC模型。BCC模型可以評(píng)價(jià)部門(mén)之間的相對(duì)技術(shù)有效性，可以將技術(shù)、規(guī)模對(duì)效率的影響區(qū)分開(kāi)討論，規(guī)模報(bào)酬可變的假設(shè)使得在計(jì)算技術(shù)效率時(shí)可以去除規(guī)模效率的影響，因此計(jì)算出來(lái)的效率是純技術(shù)效率。

BCC模型結(jié)論的經(jīng)濟(jì)含義如下：

當(dāng)θ=1，S-=S+=0時(shí)，決策單元為DEA有效，此時(shí)技術(shù)有效并且規(guī)模有效，決策單元達(dá)到最佳組合和最大產(chǎn)出；

當(dāng)θ=1，S-≠0，S+≠0時(shí)，決策單元為弱DEA有效這時(shí)的決策單元或者規(guī)模無(wú)效，或者技術(shù)無(wú)效。若S-＞0，則投入要素存在冗余，冗余值為S-，若S+＞0，則產(chǎn)出要素存在不足，不足量為S+。此時(shí)決策單元若想要達(dá)到DEA有效狀態(tài)，就要對(duì)投入或產(chǎn)出進(jìn)行優(yōu)化：可以保持現(xiàn)有產(chǎn)出不變的同時(shí)，使投入要素減少S-的投入量；或者保持現(xiàn)有投入量不變的同時(shí)，相應(yīng)的增加S+的產(chǎn)出量；

當(dāng)θ＜1時(shí)，決策單元為DEA無(wú)效，此時(shí)技術(shù)無(wú)效且規(guī)模無(wú)效。

同時(shí)還可以得到如下結(jié)論：

3 實(shí)例分析

3.1 指標(biāo)選取

在分析了相關(guān)的物流效率評(píng)價(jià)論文，并結(jié)合數(shù)據(jù)的有效性和可獲得性的前提下，本文選取了城市維護(hù)建設(shè)資金支出、城市道路面積、交通倉(cāng)儲(chǔ)及郵電信相關(guān)從業(yè)人員作為輸入指標(biāo)，其中城市道路面積為物力投入，交通運(yùn)輸倉(cāng)儲(chǔ)及郵電信相關(guān)從業(yè)人員為人力投入，城市維護(hù)建設(shè)資金支出為財(cái)力投入。選取了貨物運(yùn)輸量、郵政業(yè)務(wù)收入作為輸出指標(biāo)，其中貨物運(yùn)輸量為數(shù)量產(chǎn)出，郵政業(yè)務(wù)收入為質(zhì)量產(chǎn)出，詳情見(jiàn)表1。

表1 物流效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

3.2 數(shù)據(jù)收集

本文收集了全國(guó)23個(gè)主要城市的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)來(lái)源為《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》，23個(gè)城市主要都是各省的省會(huì)城市或者各省經(jīng)濟(jì)較為突出的城市，由于西藏，新疆等西部省份的數(shù)據(jù)不全，這里就先不討論研究其物流效率，而主要對(duì)沿海和中部地區(qū)進(jìn)行研究。表2是輸入輸出的具體數(shù)據(jù)。

表2 全國(guó)主要城市物流輸入輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)

3.3 軟件計(jì)算

本文采用DEAP 2.1軟件來(lái)完成DEA模型的計(jì)算任務(wù)。在應(yīng)用DEA模型評(píng)價(jià)城市物流活動(dòng)績(jī)效的相對(duì)有效性時(shí)，可以針對(duì)多個(gè)城市進(jìn)行時(shí)間截面分析，也可以針對(duì)城市的物流效率做時(shí)間序列縱向比較。當(dāng)然，結(jié)合時(shí)間截面和時(shí)間序列的物流城市效率分析也是可以的。在DEA模型中，決策單元比較適合用截面數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，因?yàn)榻孛鏀?shù)據(jù)可以剔除不同時(shí)間下的技術(shù)差異、資本通貨膨脹和勞動(dòng)力素質(zhì)差異等需要修正的因素。如果運(yùn)用時(shí)間序列數(shù)據(jù)，這些方法就需要修正。比如把2000－2014年中國(guó)的資本、勞動(dòng)做投入指標(biāo)，把增加值做產(chǎn)出指標(biāo)的話，以每年作為一個(gè)DMU，那么如果使用DEAP軟件計(jì)算的話，雖然可以直接算出每年的效率值，但這是假設(shè)在所有的時(shí)間點(diǎn)生產(chǎn)技術(shù)是相同的，又不符合現(xiàn)實(shí)，否定了技術(shù)進(jìn)步。學(xué)者Lynde and Richmond(1999)建立了一個(gè)時(shí)間序列的DEA模型，可以修正以上不足。但是這一模型是否可以用DEAP軟件或EMS軟件直接計(jì)算出來(lái)，還是非要用LINGO那樣的軟件編程才能實(shí)現(xiàn)卻沒(méi)有得到證實(shí)。

4 結(jié)論分析

4.1 效率分析

表3為全國(guó)主要城市DEA效率與規(guī)模效益計(jì)算結(jié)果，表中字符表示的意義見(jiàn)表4。由表3可以看出，達(dá)到DEA有效的城市有上海、杭州、合肥、福州、南昌、廣州、深圳、長(zhǎng)沙、南寧。這些城市大部分都處于沿海地區(qū)，這說(shuō)明沿海城市的物流效率總的來(lái)說(shuō)要高于內(nèi)陸地區(qū)的城市，而北京的物流效率只有0.336，屬于研究城市中物流效率最低的。

表5是23座城市中物流效率DEA無(wú)效城市的具體排序情況，從crste（綜合效率）的高低來(lái)看，前三分別是武漢、重慶和廈門(mén)，這三個(gè)城市的物流效率在作者選取的指標(biāo)體系下，相對(duì)于其他城市來(lái)說(shuō)，其物流效率是比較好的，利用率比其他城市高。北京的排名最低，說(shuō)明北京總體物流效率最差，北京城區(qū)的交通堵塞、道路規(guī)劃不合理和人口密度高等情況有可能是影響其物流效率的重要因素，當(dāng)然，也存在物流資源配置不合理的現(xiàn)象，但是結(jié)合規(guī)模效率發(fā)現(xiàn)，北京總體物流效率低并不是資源配置不合理導(dǎo)致的。從vrste（純技術(shù)效率）看，北京排第14，說(shuō)明北京物流投入要素的合理利用程度是14個(gè)城市中最低的，針對(duì)這種情況，可以進(jìn)一步對(duì)北京市的物流效率進(jìn)行深入研究。從scale（規(guī)模效率）來(lái)看，鄭州排第1，而天津排14，且處于規(guī)模效率遞減的階段，這表明天津的物流效率低是由于物流資源配置不合理導(dǎo)致，天津市政府應(yīng)該優(yōu)化物流產(chǎn)業(yè)的資源配置，以提升物流效率。這些DEA無(wú)效的城市大部分都是二三線城市，在14個(gè)DEA無(wú)效城市中，有9座城市的純技術(shù)效率是低于0.8的，而只有2座城市的規(guī)模效率是低于0.8的，這表明了DEA無(wú)效的主要原因還是在于純技術(shù)效率，因此，要想提高這些城市的物流效率水平，需要先改變技術(shù)上的缺陷，提高物流技術(shù)設(shè)備的投入量。

表3 全國(guó)主要城市DEA效率與規(guī)模效益計(jì)算結(jié)果

表4 字符表示意義

表5 全國(guó)主要城市非DEA有效主要排序結(jié)果統(tǒng)計(jì)

4.2 投入冗余分析

表6分析的是投入冗余情況，通過(guò)由非DEA有效的城市投影分析得出的無(wú)效決策單元的投入冗余額和產(chǎn)出不足額，尋找出城市間物流效率無(wú)效的直接原因和改進(jìn)的方向。以下討論剔除了武漢和重慶兩個(gè)城市，因?yàn)槠浼兗夹g(shù)效率都達(dá)到了1。

從表6我們不難看出，北京的城市維護(hù)建設(shè)資金的冗余值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他城市，表明其物流產(chǎn)業(yè)的效率是不合理的，北京市政府應(yīng)該針對(duì)其物流投入做出合理的安排，正確規(guī)劃投資，不能盲目投入資金，而不顧其產(chǎn)生的效率。太原也是這種情況。而長(zhǎng)春、南京、西安的城市維護(hù)建設(shè)資金存在冗余值，但是遠(yuǎn)低于北京、太原，只要當(dāng)?shù)卣⒁庀嚓P(guān)情況，就可以避免冗余值。北京的流動(dòng)人口是巨大的，而其物流相關(guān)從業(yè)人員的冗余值也比其他城市高得多。太原、廈門(mén)的物流相關(guān)從業(yè)人員存在輕微冗余。對(duì)于城市道路面積而言，天津、太原、沈陽(yáng)、上海、南昌和濟(jì)南都存在不同程度的冗余值，市政府應(yīng)該合理規(guī)劃道路方面的投資。

當(dāng)α＜1時(shí)，城市物流效率為DEA無(wú)效。令xt=θ?x0-s?-,yt=θ?y0-s?+，則 (xt,yt)為 (x0,y0)在有效前沿面上的投影，△x0,△y0分別為投入冗余和產(chǎn)出不足。

在產(chǎn)出方面，天津、石家莊、太原、濟(jì)南和西安的產(chǎn)出都有著一定的不足，而最明顯的就是太原，其產(chǎn)出不足、三種投入冗余。太原市物流規(guī)模效益呈遞減趨勢(shì)，從輸入指標(biāo)看，城市道路面積、城市維護(hù)建設(shè)資金支出、倉(cāng)儲(chǔ)和郵電通信業(yè)從業(yè)人員存在投入冗余，冗余額分別為3 045.568萬(wàn)m2、2 009 063.253萬(wàn)元、40 832.290人。從投入冗余額可以發(fā)現(xiàn)，太原市現(xiàn)有的物流投入要素配比是不合理的。只要對(duì)物流投入要素進(jìn)行合理的統(tǒng)籌規(guī)劃，太原市物流業(yè)的發(fā)展?jié)摿κ欠浅＞薮蟮摹?/p>

表6 全國(guó)主要城市DEA投入冗余數(shù)據(jù)表

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述指標(biāo)體系構(gòu)建、模型構(gòu)建、數(shù)據(jù)處理分析和結(jié)論建議，不難發(fā)現(xiàn)，本文選用的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型（DEA）作為物流效率的分析評(píng)價(jià)模型，能夠挖掘出城市間的物流效率相對(duì)有效性，并通過(guò)效率分析和投入冗余分析，找出制約物流效率的因素，為決策者提供參考。但本文也存在一些缺陷，例如沒(méi)有針對(duì)某些城市物流效率低的原因進(jìn)行深入研究、數(shù)據(jù)收集受到制約、指標(biāo)選取不夠完善等。不過(guò)本文的主要目的是給出一種定量的評(píng)價(jià)城市物流效率的模型和方法，同時(shí)，給出優(yōu)化建議和理論依據(jù)，其效果明顯，為物流效率評(píng)價(jià)提供了新的思路和參考標(biāo)準(zhǔn)。