基于DEA的高校大型儀器設備效益評價

黃 濤， 李鴻飛， 王伏玲， 潘 棟

(華中師范大學 a.實驗室與設備管理處; b. 信息管理學院， 湖北 武漢 430079)

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·儀器設備供應與管理·

基于DEA的高校大型儀器設備效益評價

黃 濤a,b， 李鴻飛a， 王伏玲a， 潘 棟a

(華中師范大學 a.實驗室與設備管理處; b. 信息管理學院， 湖北 武漢 430079)

大型儀器設備效益考核對提升大型儀器設備投資和使用效益具有重要作用。針對現有評估指標體系存在的不足，從投入與產出相結合的角度，研究了利用DEA方法對大型儀器設備管理和使用信息進行數據挖掘和分析的可行性，從綜合效益、純技術效益和規模效益三個方面對部分大型儀器設備進行了實證分析。對如何優化大型儀器設備使用效益評價方式給出了對策與建議，并分析了DEA方法用于大型儀器設備效益評價的優勢和局限。

DEA方法； 大型儀器設備； 效益評價

0 引 言

大型設備是高校開展高水平科研工作的重要物質基礎，也是培養學生科研能力和科學精神，提高學生實踐能力和創新意識的必備條件[1]。隨著高校教學與科研事業的快速發展，國家對高等教育的投入大幅增加，高校大型儀器設備在種類和數量上快速增長，質量上有了明顯提高，在學校教學、科研和社會服務方面的作用也日益凸顯。但是，許多高校對于大型儀器設備的建設還存在重購置、輕使用，產出與投入不匹配，或者有明確的使用規劃和產出目標，以最小的投資創造最大的效益[2-3]。而且各高校的層次和辦學定位不同，經費來源和額度差異很大，對大型儀器設備的投入與建設不能不計成本的盲目追求高標準與先進性，而應當結合實際需求、人員配備和財力狀況量力而行，因此在大型儀器設備效益評估，尤其是對大型儀器設備的投資及購置論證應當考慮投入和產出效率的問題[4]。現以我校近年來在大型儀器設備管理與使用中積累的原始數據為基礎，通過數據分析與挖掘，從投入與產出的角度出發，評價大型儀器設備的投資與使用效益，并分析提高效益的具體措施。

1 研究基礎

早在2000年，教育部就出臺了《高等學校儀器設備管理辦法》(教高〔2000〕9號)和《高等學校貴重儀器設備年度效益評價表》(教育部關于印發《高等學校貴重儀器設備年度效益評價表》的通知(教高司條函〔2000〕10號))，建立了較為詳細的評價指標體系供各高校對于大型儀器設備的管理與使用效益進行考核評估。從全國情況來看，部分高校對于大型儀器設備的購置論證和使用效益考核與評估做了一些有益的探索，購置論證主要對申購儀器設備的必要性、先進性、適用性、合理性和共享性等進行綜合評價。考核與評估主要集中在使用效率、教學科研成果、功能利用、日常管理與維護等方面，并以使用效率為重點，包括對累計機時或測樣數的核算與評價，對人才培養、承擔科研項目和對外開放服務的考核等，這些考核評價指標體系大多以結果為導向，即考核大型儀器設備在正常運行的情況下所產生的教學科研成果和社會效益[5]。

2 研究方法與模型

2.1 DEA方法的適用性及特點

對于我校近年來來積累的的大型儀器設備使用及考核數據，本文引入數據包絡分析方法(Data Envelopment Analysis，DEA)來進行數據挖掘和分析[8-9]。DEA方法主要用于解決衡量多投入和多產出的決策。以往的決策方式用于單一的投入和產出的比值進行評價，但當衡量的同類型組織有多項投入和多項產出，且不能折算成統一單位時，就無法算出投入產出比的數值。例如，大部分機構的單位有多種投入要素，如對于高校來說，其投入要素有教職工數、教育經費支出和固定資產總值等，同時也有多種產出要素，如學生當量數、科研經費籌集數、研究與發展課題經費額數等。在這些情況下，很難確定當輸入量轉換為輸出量時，單位效率的高或低。此時可以運用DEA的方法來衡量和評價機構、單位的效益決策。

DEA具有如下特點：① 無須任何權重假設，而以決策單元輸入輸出的實際數據求得最優權重，排除了很多主觀因素，具有很強的客觀性。② DEA方法假定每個輸入都關聯到一個或者多個輸出，且輸入輸出之間確實存在某種聯系，但不必確定這種關系的顯示表達式。③ 不受計量單位的影響[10]。

2.2 DEA方法的常用模型

若以vi表示對第i種類型輸入的一種度量，以ur表示對第r種類型輸出的一種度量，每一個DMU都有相應的效率評價指數：

在生產可能集T上構造的評價某一決策單元DMUj0有效性的DEA模型稱為C2R模型，它用于評價決策單元的技術有效性和規模有效性。對于某一個選定的DMUj0，j0∈( 1，2，K，n) ，判斷其是否為DEA有效的模型為:

maxθ

通過求解上述線性規劃問題，得出最優解。

3 實證分析

3.1 DMU的確定

在選取DMU(Decision Making Unit)，即DEA評估與比較的決策單元時，必須以同構型作為選取標準，保證受評單位的立足點條件相同，評估結果更具效力。同構型的DMU具有以下特性：① 所有決策單元須執行相同的工作任務，且具有相似的目標；② 所有決策單元須在相同的市場條件下運作；③ 用來顯示所有決策單位之表現特性的投入與產出項須相同，但投入與產出項的強度或幅度可不同[13]。高校大型儀器設備的運行環境基本相同，且目標都是支撐教學、科研和社會服務，每一個大型儀器設備機組作為一個DMU并設置相同的投入和產出項。通常來說，DMU數目越多，越能界定投入與產出間的關系，因此受評單元的個數是投入與產出項目數總和的兩倍以上為宜[14]。

3.2 投入、產出指標的選取及數據來源

大型儀器設備資源配置的目的是在有限資金投入和的人力、物力消耗的前提下盡可能的提升培養人才質量、產出科學研究成果、服務社會經濟發展。基于上述考慮,選入的投入指標包括:X1 設備價值(設備的初始投入，可按設備使用年限作減值處理)； X2 有效機時數(與耗材使用、維護維修費用等呈線性關系)；X3 日常管理(體現了大型儀器設備運行和使用的人力成本)。產出指標包括: Y1 人才培養；Y2 科學研究；Y3 社會服務，以上三項產出指標根據原有評估指標體系進行核算并確定數值。投入指標分別反映了對大型儀器設備財力、物力和人力的投入，產出指標則高度概括了大型儀器設備作為實驗室資源的重要組成部分所具備的三大職能，是大型儀器設備產出效益的具體表現(見表1)。

表1 輸入輸出指標

本文選取了我校近年來連續進行了管理與使用效益考核評價的20臺40萬元以上大型儀器設備中作為效益分析對象，選擇近3年平均數據進行DEA分析，得出每臺大型儀器設備的綜合效益及其構成情況。數據來源為各大型儀器設備機組填報的《華中師范大學大型精密儀器設備管理與使用綜合效益考核表》和日常使用記錄。

3.3 評價結果及分析

根據上述各項指標的確定標準，將相關數據通過DEAP軟件進行計算，選取的20臺大型儀器設備作為DMU分別編號為1～20。計算結果見表2，表中所列為計算得出的20個決策單元對應的綜合效率、純技術效率和規模效率。綜合效率也被稱為技術效率，是指在規模報酬不變的技術效率值；純技術效率反映地是投入要素的使用效率；規模效率是反映決策單元的投入產出比是否合適[15]。

從數據分析計算結果來看，其中有12臺大型儀器設備為DEA有效，它們既為規模有效也為技術有效，也即是在設備投入、使用有效機時和日常管理方面部分或全部加以提升，或者減少教學、科研或社會服務的某一部分產出，否則在現有條件下無法再增加其產出量，說明這些大型儀器設備在原有投入的基礎上產出達到了最優，資源配置已經達到了較為優化的水平。在C2R下非有效的單元可以分別考察其技術有效性和規模有效性，第3、第4 和第11臺大型儀器設備是純技術有效而非規模有效的，說明了這幾臺大型儀器設備的規模非有效是造成綜合效率低的重要原因，這些設備按照現在的產出計算，其投入不可能再減少了，否則會對其教學科研成果的產出和社會服務造成影響，因而在設備投入、使用有效機時和日常管理方面還有進一步提升空間；其他5 臺設備則既非技術有效也非規模有效，意味著即使減少其部分投入，也有可能保持當前的產出水平不變，針對這5臺設備可進一步分析其在設備資金和人力資源投入上是否冗余，從而對購置論證和運行管理做有效反饋。

表2 大型儀器設備DEA評價模型計算結果

相對于傳統的只注重成果產出的大型儀器設備效益考核方式，基于DEA方法的大型儀器設備效益評價更注重投入與產出之間的關系，根據以上數據分析對比原始考核結果，可以發現有的成果產出豐碩的大型儀器設備由于投入過度，并未同時達到規模有效和技術有效，而有的成果產出并不突出的大型儀器設備的資源配置卻最為優化，這對大型儀器設備管理尤其是對購置論證的反饋提供了另一種參考依據，也就是除了考慮如何產出最多成果，也要考慮在達到成果產出目標的前提下如何最大限度節約人力成本和資金投入。但也應當看到，運用DEA方法評價大型儀器設備效益還是有其局限性，① 投入與產出指標的數據核算所依賴的原有評價指標體系還需不斷優化和完善。② 大型儀器設備在教學、科研、社會服務等方面產出的成果具有周期性，且根據項目的不同其周期也各不相同，以固定時間段為單位評價會造成結果的波動和偏離。

4 結 語

通過考核促進大型儀器設備開放共享、提高資源投資效益和使用效益，一直是高校在實驗儀器設備管理工作中不斷研究探索的重要課題。本文運用DEA方法對大型儀器設備績效進行了數據挖掘和評價，為大型儀器設備使用效益考核分析方法提出新的思路，可以作為傳統大型儀器設備考核方式的有益補充。今后將對該方法做進一步研究和改進，探索優化大型儀器設備效益評價方式、提升開放共享水平與使用效益的新的路徑。

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Based EDA Method on Efficiency Evaluation of Large-scale Instruments in Universities

HUANGTaoa,b，LIHong-feia，WANGFu-lina，PANDonga

(a. Department of Laboratory and Equipment Management; b. School of Information Management,Central China Normal University, Wuhan 430079, China)

Efficiency evaluation of large-scale instruments exerts great influence on prompting the investment efficiency and use benefit. However, the existing evaluation system has its shortcomings. Taking input and output into consideration, the paper discusses the feasibility of data analysis on management and practice information of large-scale instruments based on EDA method. It takes empirical analysis in the aspects of comprehensive benefit, pure technical efficiency and scale benefit. It aims at analyzing advantages and limitations of this evaluation methods and proposing countermeasures and advice on optimizing the existing evaluation system.

data enveloment analysis (DEA); large-scale instruments; efficiency evaluation

2014-04-10

中央高校基本科研業務費專項資金項目(CCNU12T06008);2012年湖北省高等學校省級教學研究項目(2012087)

黃 濤(1981-)，男，湖北陽新人，博士，實驗師，主要研究方向為實驗室建設與管理、多媒體信息處理與檢索。

Tel.：13667258516； E-mail:huangtao@mail.ccnu.edu.cn

G 482

A

1006-7167(2015)01-0270-04