基于环境因素和基准化原理的信息资源配置研究＊

张 倩 陈桂明 颜 宁 苏保忠

（1.第二炮兵工程大学装备管理教研室 西安 710025）（2.装备研究院 北京 100085）（3.96117部队 莱芜 271100）

1 装备保障信息资源配置

装备信息资源是信息本身和生产者、信息技术的集合。装备维修保障信息资源按装备保障对象和资源可分为六类：信息装备、信息力量、信息器材、信息设施、信息设备、信息经费。其中信息装备称为“保障对象”，信息经费称为“间接保障资源信息”，其它合称为“直接保障资源”［1］。信息资源与一般装备资源相比具有可再生、易共享、不可分、不均衡等特点，其配置需要解决配置无效率、配置最优化、可持续配置等问题［2～3］。

体现资源配置策略的基本要素是：时间、空间、数量，配置的主要任务是在时间、空间、数量等方面通过调整资源的分布和流向，以尽可能小的配置成本获得尽可能大的配置效益，使更多信息用户在一定范围内合理、高效地利用装备信息资源［5～6］。现有的信息资源配置研究多集中在配置理论及定性研究，定量给出配置方案的研究比较少见。

数据包络分析方法（Data Envelopment Analysis，简称DEA）忽略指标间量纲要求和系统内部运作，而关注系统输入输出效率比［7］，将其应用于信息资源定量配置具有显著优势。本文使用DEA方法，围绕经济性、公平性、安全性三个基本问题，时间、空间、数量三个要素对信息资源进行定量配置。

2 基于DEA的装备维修信息资源配置

根据对装备保障信息资源的分类，选取信息资源投入指标，包括：信息装备、信息力量、信息器材、信息设施设备、信息经费。根据装备信息资源三维理论模型，选取信息资源产出指标，包括：信息安全度、信息共享满足率、信息使用效率、经费节约幅度。

2.1 一般多目标模型

决策单元（DMU）相对效率的高低受输入水平或输出水平共同作用，因此应以决策单元的投入缩小和产出扩大为共同目标建立双目标模型。同时，兼顾决策者对决策指标以及决策单元间的偏好，引入偏好锥W表明不同投入和产出指标重要程度，偏袒锥K表明决策单元间的重要程度，以决策者对各评价指标和决策单元的主观偏好为约束构建模型。

经以上分析，建立带有双锥结构的双目标CCR模型如下［8～9］：

其中，有n个生产单元DMU，每个DMU有m个投入指标，s个产出指标。投入矩阵X＝（x1，x2，…，xn）m×n，产出矩阵Y ＝（y1，y2，…，yn）s×n。DMUj的 投 入 向 量 为 xj＝（x1j，x2j，…，xnj）T，产 出 向 量 为 yj＝（y1j，y2j，…，ysj）T，j＝1，2，…n。xij0为第j0个决策单元的第i个投入指标值，j0＝1，2，…，n；i＝1，2…，m；yij0为第j0个决策单元的第i个产出指标值，j0＝1，2，…，n；i＝1，2…，s；xi0和yr0是被评价单元的输入和输出。v、u分别表示输入和输出指标权重，λ是单位间权重。

将双目标θ，－Ζ转化为单目标DEA效率η＝q1·θq2·Ζ，q1表示决策者对减少投入的偏好，q2表示决策者对增加产出的偏好。当η＝q1－q2时，则该决策单元为弱DEA有效；若η＝q1－q2，且模型（1）对偶形式的最优解（v＊T，u＊T）∈W，决策单元有效。

2.2 环境因素模型

模型（1）对决策单元的权重确定是凭决策者的主观偏好，未考虑单位间客观存在的质量差异，如平时评奖创优中取得的成绩对相对效率的影响是客观存在的，应予以考虑。

引入环境背景因素，对各单位背景定性分析，得出对产出质量有影响的环境背景因素，按照质量的高低将相关背景因素分为一至四级，环境背景系数aji，表示第j个单位的第i级环境背景值［12］。

1）参加过一级相关任务或课题，在一级相关竞赛中获得奖励，设有一级重点实验室或工程研发中心，具有其中一项，决策单元特色背景值加0.1（aji＝0.1）。

2）参加过二级相关任务或课题，在二级相关竞赛中获得奖励，设有二级重点实验室或工程研发中心，具有其中一项，决策单元特色背景值加0.08（aji＝0.08）。

3）参加过三级相关任务或课题，在三级相关竞赛中获得奖励，设有三级重点实验室或工程研发中心，具有其中一项，决策单元特色背景值加0.06（aji＝0.06）。

4）参加过四级及其它相关任务或课题，在四级及其它相关竞赛中获得奖励，具有其中一项，决策单元特色背景值加0.04（aji＝0.04）。

引入环境背景值修正后的配置模型为

2.3 带时间变量的多阶段模型

以上分析和模型建立针对单阶段，而现实中装备使用多属于多阶段问题，首先制定初步配置资源配置计划，分阶段实施，实施过程中受多方因素影响，对配置计划进行相应调整。为了充分利用年度数据，科学全面测算生产效率，引入离散时间变量（时间窗）建立带有环境背景值的偏好型双目标多阶段配置模型。xj（tk）和yj（tk）分别表示单位j（j＝1，2…，n）在k（k＝1，2…，i）时段的输入指标和输出指标向量。累计时段指标向量集合记为

假定一个时间窗M覆盖相邻的l个时段，即其长度为l，则该时间窗中的参考集R包含nl个DMU，i个时段共组成了i－l＋1个时间窗。第一个时间窗为（R1，R2，…Rl），第二个时间窗为（R2，R3，…Rl＋1），…，第i－l＋1个时间窗为（Ri－2，Ri－1，…Ri）。则带有环境因素的多目标多阶段偏好型信息资源配置DEA模型为

其中ri0（t0）表示被评价决策单元在t0时间段内的环境因素评价值。

3 基于基准化管理思想的信息资源配置评价

3.1 基准化管理

基准化管理也称为标杆管理，它通过持续不断的学习来对付强硬的竞争对手，学习的对象来自单位内部或行业之间。通过将被考核评价的对象与同类单位中的“标杆单位”比较，评估单位绩效水平，找出差距，制定目标，达到提高效能的目的。传统DMU单元的配置效率η是各单位之间的相对效率。而基准化管理方法体现了绝对有效的思想，有效弥补了传统DEA方法的不足。

基准化评价具体方法是：先收集同类功能单位的最佳评价效率指标数据，即选定进行比较的基准单元DMU＊。这项数据是从大量已有的具有相同特点的单位数据中提取总结出的最优效率的集合。可使用Delphi法从具有相似功能的单位中收集，再消除相异因素。在确定基准单元的基础上，将有效决策单元与DMU＊进行比较，选出最终的有效决策单元。

3.2 配置评价步骤

装备信息资源保障系统非常复杂，本文分析某级维修机构到下一级维修分队资源分配过程，其它过程可与本方法类比。信息资源配置计算步骤如下：

1）利用相关性分析得各项投入、产出指标间的偏好关系，分析各维修分队保障地位重要性，确定锥结构K和W。

2）已知前一时期内各单位的投入产出数据，将其分为几个阶段。分别针对每个阶段，将各项数据和锥K、W 代入模型（2），求得最优解θ＊，Ζ＊，λ＊。记：

（X＊，Y＊）称为在生产前沿面上的投影。对非有效单元进行分析优化，得出优化后的修正方案。

3）选择时间窗参数，将修正后的配置方案作为已知数据应用到阶段模型（3）中，分析计算结果，得装备信息资源配置方案。

4）利用Delphi法从具有相似功能的单位中收集标杆单位数据，将步骤3中的结果和标杆单位比较评价配置效率。

4 实例与结果分析

以年为单位调取某部近三年信息资源配置数据，制定下一阶段资源配置方案。为简化计算，假设技术投入和产出的滞后时间为1年。根据前文已确定的投入产出指标数量，选取某维修机构下所属16个维修分队作为DMU。相关数据如表1。

为便于研究和计算，假设决策者在三年内偏好不变，环境评分值也不变，采用锥结构如下：

偏好锥：2v1＝v2，v1＝v3＋v4，u1＝u2，u2＝u3＋u4。说明对信息安全度和信息共享满足率要求较高，这符合当前信息化发展的现实情况。

偏袒锥：

各单位环境因素分值如表2所示。

投入和产出的权重系数a1＝0.9，a2＝0.1，用 MATLAB软件计算优化结果。对优化后的数据选取时间窗的长度为2，则该时间窗的参考集包含36个DMU。第一个时间窗为（R1，R2），第二个时间窗为（R2，R3）。对每个时间窗中36个DMU运用模型（3）计算相对效率η。

表1 各决策单元近三年的投入产出初始值

表2 决策单元环境背景值

假设单位近三年的信息资源配置工作处于一个相对稳定的状态，内外部均无对决策结果有较大影响的因素产生，且在一定范围内可供分配调整的信息资源量充足。

分析计算结果，两个时间窗中第二年对修理分队2、4、7、13的评价效率都为q1－q2＝0.8，且方差的值较小，即3个阶段内数据较稳定，说明在第二年这几个决策单元的配置方案是有效的，可直接采纳。修理分队3、5、9、12、14、16方差数值相对较小，数据较为稳定，波动不大，因此采纳其最大效率值对应的配置方案。修理分队1、6、8、10、11，15方差数值较大，且出现过最大效率值0.8，在不同时间窗和时段内绩效很不稳定。因此在配置决策时折中考虑采纳其中间效率值对应的配置方案。另外，相关决策部门在下一阶段的领导部署工作中应高度重视，研究导致数据不稳定波动的因素，采取相应改善措施。

得到最优配置方案如表4所示。

其中 DMU2、8、10、11为有效单元，4、5、7、13、14为弱有效单元，可以看出优化后的配置方案比优化前的效率值高，且有效（弱有效）单元的个数也有所增加。

用Delphi法得基准单元DMU＊的输入、输出指标如表5所示。将基准单元和优化后的16个单位的数据一起进行有效性分析，评价效率如表6所示。

其中DMU 8、10、11为有效单元，2、4、5、7、13、14为弱有效单元。和引入基准单元之前的结果比较，DMU 2由原来的有效单元变为弱有效单元，8、10、11在原有结果和引入基准单元后都为有效单元，说明这三个单位属于高效的信息资源配置，在后续的配置工作中可予以保持和提高。

表3 带有时间窗的相对效率值

表4 装备维修信息资源最优配置方案

表5 基准单元DMU＊的输入、输出指标

表6 引入基准单位DMU＊的评价效率

5 结语

本文从装备维修信息特点和实际应用出发，将多目标理论、DEA分析方法等技术应用于信息资源配置决策过程中，构建了带环境背景因素和时间变量的DEA模型，引入基准化原理进行效率评价，建立了一套系统的决策分析方法，并进行了实例仿真验证，实现了对信息资源配置的定量研究。该结果为装备信息资源配置方案的优化调整提供依据，对指导信息资源配置实践具有重要意义。

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