資料報絡分析法(DEA) R實現

2021-10-23 11:04:23 字數 1701 閱讀 8127

資料報絡分析(data envelopment analysis,dea)是運籌學中用於測量決策部門生產效率的一種方法,它是基於相對效率發展的嶄新的效率評估方法。 詳細來說,通過使用數學規劃模型,計算決策單元相對效率,從而評價各個決策單元。每個決策單元(decision ****** units,dmu)都可以看作為相同的實體,各 dmu 有相同的輸入、輸出。綜合分析輸入、輸出資料,dea 可得出各個 dmu 的綜合效率,據此定級排隊 dmu,確定有效(即相對效率最高)dmu,挖掘其他 dmu非有效的程度和緣由。

dea 模型有多種型別,最具代表性有ccr 模型,bcc模型。ccr 模型基於規模報酬不變的假設,而bcc模型則基於規模報酬可變的假設,二者各有側重,可以選擇結合兩個方法同時展開資料分析。

在實際使用中,首先搭建模型確認相應的投入指標、產出指標。比如在計算銀行的效率時選擇了成本收入比、員工數量、資本充足率為投入指標,淨利潤、淨資產收益率、營業收入為產出指標。

資料匯入

這裡使用r的dear包,匯入的資料格式如下:

年份投入1

…投入n

產出1…

產出m2008

2009

…2017

在樣例中,投入指標有3個,產出指標也有3個,整合在csv中匯入r。

library(

'dear'

)library(readxl)

data <- read.csv(

'data.csv'

)data_basic <- read_data(data,

dmus =1,

inputs =2:

4,outputs =5:

7)

ccr
result_data <- model_basic(data_basic,

dmu_eval =1:

10,dmu_ref =1:

10,orientation =

'io'

, rts =

'crs'

)summary(result_data)

這裡的summary可以生成乙個excel檔案,包含"efficiencies"、「slacks」、「lambdas」、「targets」、「returns」、"references"等sheets,「efficiencies」裡面的數值就是總技術效率,若θ

\theta

θ為1則dea有效,否則無效。

bcc

esult_data_bbc<- model_basic(data_basic,

dmu_eval =1:

10,dmu_ref =1:

10,orientation =

'oo'

, rts =

'vrs'

)summary(result_data_bbc)

同樣的,這裡的summary可以生成乙個excel檔案,和r**在同一資料夾,這個excel檔案裡面有多個sheet,「efficiencies」裡面的數值就是純技術效率,規模效率ρ=θ

σ\rho=\frac

ρ=σθ

​, 若ρ

\rho

ρ為1則規模有效,否則規模無效。

關於資料報絡分析的具體闡述就圍繞上面的三類效率(總技術效率、純技術效率、規模效率)展開。

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