1、南臺科技大學 專題討論報告指導老師：黃振勝學生：陳智凱學號：中華民國98年11月25日.應用資料包絡分析法(DEA)於六標準差專案之績效評估資料來源：技術學刊 第二十四卷 第二期 民國九十八年Journal of Technology,Vol.24,No.2,pp.117-130(2021)黃乾怡國立臺北科技大學工業(yè)工程管理學系蔡明峰 黃匯華華凡大學工業(yè)工程與經營資訊學系.摘 要目前全球企業(yè)在六標準差改善專案整體流程導入及工具手法之應用，皆趨於成熟階段，但在各企業(yè)勝利導入六標準差專案的同時，卻缺乏一架構完好之績效評估方式。本研討目的在運用資料包絡分析法 (Data EnvelopmentAna

2、lysis,DEA) 分析評估三十則國內外近三年內所推導六標準差專案，含流程改善(IFSS) 與設計改善 (DFSS) 執(zhí)行績效。研討中利用DEA 方式，首先CCR方式求得整體相對效率，再以BCC 方式求得技術效率值與規(guī)模效率值，並透過差額變數分析求取在總生產效率下各專案最適投入變數，最後運用敏感度分析，探討當專案投入項與產出項減少時，對相對效率值之影響。研討結果提供受評業(yè)者進行六標準差專案規(guī)劃、決策時之參考依據。.大綱一、前 言二、研討目的三、研討方法四、研討內容五、結論與建議.一、前 言六標準差專案之推導緣起於1987 年，Motorola 為改善不理想產品品質，提出一可提升循環(huán)、持續(xù)品質

3、，促使創(chuàng)新之專案改善活動。鑑於目前全球多數企業(yè)在六標準差改善專案整體流程導入及工具手法無論流程改善 (Improve for Six Sigma,IFSS) 或設計改善 (Design for Six Sigma, DFSS) 之應用，皆趨於成熟階段，但在各企業(yè)勝利導入六標準差專案的同時，卻缺乏一架構完好之績效評估方式。.二、研討目的1. 界定六標準差改善專案主要投入與產出項目，並建立績效評估方式。2. 以績效評估方式求算出各則六標準差改善專案之總效率值 (又稱生產效率)、技術效率值與規(guī)模效率值，分析其差異性，以進行個別專案的導入效率評估。3. 分析各改善專案導入時如何選取適當之投入、產出變數

4、，使相對效率值趨近於一。以作為該企業(yè)再次導入專案之參考依據。.三、研討方法本研討應用資料包絡分析法 (Data Envelopment Analysis, DEA)，首先將投入、產出項予以正確量化，並利用皮爾森相關性分析 (Pearson Correlation) 確定其適合性。再以DEA 之根本特性、假設前提與應用限制規(guī)劃DEA 運用程序。依此程序說明不同方式在投入與產出導向之效率分析，最後提出投影分析，以瞭解投入與產出變數調整空間之差額變數分析。最後運用敏感度分析探討減少任一投入項目時，對一切決策單位 (DecisionMaking Units, DMU) 效率值之影響性。.1.資料包絡分

5、析法資料包絡分析法 (Data Envelopment Analysis, DEA)是以線性規(guī)劃方式來評估各決策單位之相對效率值，並不預設投入及產出間的關係或權數，直接由各單位觀測資料得到最適效率值，在建構生產函數過程中，由於一切資料(data) 均被包絡線 (envelopment) 包絡 (envelope) 於生產函數之下，包絡線 (envelopment) 是DEA 效率評估方式的理論基礎。.(一) CCR 方式Charnes，Cooper 以及Rhodes 三位學者專家於1978 發(fā)表績效評估方式。此方式強調固定規(guī)模報酬假設 。強調該受評估單位的產出相對於固定投入的極大情形，因此可用

6、以下規(guī)劃方式，探討投入導向之DMUk 效率評估值。.(二) BCC 方式1984 年，Banker，Charnes 與Cooper 三人發(fā)展出規(guī)模報酬可變動之下的效率值計算方式。在BCC 方式中，作法乃將CCR 方式之固定規(guī)模報酬(Constant Return Scale, CRS) 的假設放寬為變動規(guī)模報酬 (Variable Return to Scale, VRS) 之方式，所謂變動規(guī)模報酬，指的是當投入添加時，產出的添加並非成一固定的比例關係，即生產之規(guī)模會影響其生產效率。普通而言，固定規(guī)模報酬方式 (CRS) 可評估總效率(Overall Efficiency, OE)，變動規(guī)模報

7、酬方式 (VRS) 則是評估技術效率 (Techinical Efficiency, TE)。本研討選擇合併固定規(guī)模報酬 (Constant Returns to Scale, CRS) CCR 方式與變動規(guī)模報酬(Variable Return to Scale, VRS) BCC 方式。.四、研討流程及內容.1. 實證分析與研討結果針對所蒐集之國內外企業(yè)近三年內導入六標準差改善專案共三十則，亦利用統(tǒng)計分析軟體Minitab 執(zhí)行驗證分析。依據六標準差改善專案之特性選擇專案成員數、專案改善投入資金、專案導入時間、教育訓練課程項目及參與部門數作為投入項，並以百萬次機會不合格數 (DPMO)、顧

8、客滿意C/S 指數、生產管理構面指標、行銷管理構面指標、研發(fā)管理構面指標及財務管理構面指標作為產出項。.(一) 決策單位之界定於導入DEA 時，為比較各單位之相對效率在受評估單位的選擇必須有其比較上的意義。因此各受評單位需具有下述特性：(1) 決策單位有一樣的目標，執(zhí)行類似的作。(2) 決策單位在一樣的市場條件下運作。(3) 影響決策單位績效之投入產出項目一樣。.IFSS 與DFSS專案國內六標準差之專案改善普通可分為IFSS 與DFSS，兩者皆以消除變異為目標、強調數據搜集、統(tǒng)計分析與量測系統(tǒng)驗證；同時兩者也強調20/80 法則，將任務重心放在關鍵因子上，將本錢效益發(fā)揮到最高；並藉由跨部門專

9、案小組協(xié)作、經由專案導入方式以達成目標，同時必須得到由上至下(Top-Down) 的支持才有勝利的機會。.IFSS 與DFSS專案(續(xù))IFSS 注重整體作業(yè)系統(tǒng)或製程失敗程度之降低，分析製程管理或產品生產關鍵變異要素(variation) 以及製程才干 (procss capability)，因此品質特性變異降低，使產出符合規(guī)格及內部、外部顧客需求。DFSS 強調聽取顧客的聲音，主要著重於設計研發(fā)階段，排除系統(tǒng)變動或流程管理的風險要素，透過DMADV (Define 定義、Measure 測量、Analyze分析、Design 設計、Verify 驗證) 等步驟減少產品功能潛在失敗、製程作業(yè)

10、損失或後續(xù)運用風險的機會，從顧客需求展開後之設計過程中，各個關鍵特性流程潛在風險，皆不超過每百萬次機會中3.4 個之缺點。.(二) 投入變數與產出變數選取(1) 訪問個案公司之管理階層，確立其組織目標及管理目標。(2) 要求受訪者進行溝通確認投入產出項目。(3) 進行過程中利用相關文獻及學者專家經驗所得之投入產出種類列出，以供受訪者參考。(4) 要求受訪者確認所提供之投入產出項目變數。過程中仍利用文獻及學者專家經驗所得之投入、產出項目變數列出，以供受訪者參考。(5) 蒐集並獲得該投入產出相關資料。(6) 確認各決策單位的投入產出項目變數，再進一步與受訪者深談，分析其意涵。.(二) 投入變數與產

11、出變數選取(續(xù))本研討經上述方法選取之投入項目為：專案參與成員數、專案推導時間、專案投入資金、專案導入前小組成員教育訓練課程項目數、專案導入參與部門數。產出項目則為：專案導入完成後該項產品之百萬次機會不合格數 (DPMO)、專案導入完成後該項產品經客服部門調查之 (C/S) 指數、生產管理構面指標、行銷管理構面指標、研發(fā)管理構面指標。財務管理構面指標。.(二) 投入變數與產出變數選取(續(xù))公式如下：.(二) 投入變數與產出變數選取(續(xù))本研討中產出變數所選取生產管理、行銷管理、研發(fā)管理、財務管理四構面?zhèn)S以百分比數字單位呈現，其單位涵義源於本研討問卷各構面問題計分試算得之，以下截取其一回收問卷生

12、產管理構面為例，每一構面問題皆為五題，假設受評者勾選非常不贊同得分為1 分，依此類推。每構面總分25 分，由該受評個案公司生產管理部門實行現況及結果認同程度進行勾選再分析出勾選所得積分佔總分百分比而得四大構面產出變數。.(三) 投入產出變數相關性分析本研討採用皮爾森相關係數分析，檢定投入、產出變數間能否呈現正相關。利用Minitab 統(tǒng)計軟體分析一切決策單位各投入產出項間之相關程度。在實際導入DEA 方式時，除應評估投入/產出項之同向性，亦需考量專案建議之投入與產出項目，以確保後續(xù)計算而得相對績效的正確性。.(四) 確認DEA 方式本研討目的除評估比較國內外企業(yè)近三年內六標準差專案導入三十則之

13、整體效率外，亦期望瞭解呵斥受評估單位未達致最正確效率值的緣由。利用固定規(guī)模報酬方式 (Constant Returns to Scale, CRS) CCR 方式所分析而得效率值，為總體效率值。變動規(guī)模報酬方式 (Variable Return to Scale; VRS) BCC 方式則分析得技術效率值。.(五) DEA 效率分析經由上述各階段篩選、考量，本研討根據分析目的確認投入、產出項，遂利用資料包絡分析法投入導向CCR 方式，求解總效率值Ek ，表中各投入項之差額變數，其為線性規(guī)劃中將對偶問題簡化為等式所用之變數亦利用DEAP 2.1計算而得， CCR方式求得之生產效率為專案之總效率值

14、，而BCC方式 則求得技術效率，Ek，將CCR 方式所求得的總效率值除以BCC 方式求得之技術效率值，即得規(guī)模效率。.CCR方式 公式(3.1).BCC方式 公式(3.2).(六) 投入變數差額分析本研討以CCR 方式所分析出之差額變數及總效率值進行投影分析，以瞭解國內外企業(yè)六標準差改善專案導入，在投入資源之改善空間。利用分析結果配合六標準差改善專案三十則之原始投入資料進行差額變數分析，其差額變數代表著相對無效率的六標準差專案為提升相對效率時，所應減少的投入量。.(六) 投入變數差額分析(續(xù))根據本研討假設前提與應用限制指出，本方法僅適用於同性質較高之研討樣本，例好像一層級之單位。這種方法只提

15、供相對性的效率分析而非相對性的效率評鑑，因此被認定為效率值為一 (亦即最正確效率) 的單位未必一定就是真的有效率的單位。求得的無效率DMU，必須進一步利用差額變數分析調整變數，使其分析得最正確效率，且並未對有效率單位再區(qū)分此間的效率程度。.(七) 敏感度分析(1) 投入變項敏感度分析 在投入變項之敏感度分析中，以每次減少一投入項方式進行，比較敏感度分析結果與原各受評專案之效率值，觀測當去除專案導入之投入項對整體效率影響性，以瞭解各投入項對企業(yè)導入六標準差專案之相對重要程度。.(七) 敏感度分析(續(xù))(2) 產出變項敏感度分析 研討中，六標準差改善專案產出變項之敏感度分析，以每次減少一個產出項方

16、式進行，將敏感度分析結果與原來各受評專案之效率值相互比較，以瞭解各產出項對企業(yè)導入六標準差專案的相對重要程度。.五、結論與建議1. 研討結果 (一) 效率分析 分析結果顯示，目前國內外企業(yè)導入六標準 差專案類型中，DFSS 專案之規(guī)模報酬指標 普遍呈現遞減狀態(tài)。建議業(yè)者於DFSS 專案 初期規(guī)劃導入階段，應控制其整體規(guī)模，以 使專案績效達到最正確。 (二) 差額變數分析 六標準差改善專案各無效率DMU 在CCR 方式下於，專案參與成員數、推導時間、投入資金、課程項數、參與部門數皆有投入過高之情形發(fā)生，尤以推導時間之調整度最大。建議業(yè)者應有效控制專案推導時間，以降低投入本錢。.(三) 敏感度分析

17、於CCR 方式下，以專案參與成員數影響效率值的程度最大，課程項目數次之；顯示投入參與成員數與課程項目數，為六標準差專案生產效率評估之必要考量投入變項。在產出變項敏感度分析方面，受評單位於CCR 方式下，以DPMO影響效率值的程度最大，滿意度指數次之；顯示DPMO 與滿意度指數，為六標準差專案生產效率評估之必要考量產出變項。.2. 研討貢獻DEA 評估方式可作為各企業(yè)評比其推導六標準差改善專案之助工具，以便更客觀，科學地衡量各專案之導入執(zhí)行績效。利用差額變數分析，各企業(yè)可適度調整，其在專案規(guī)劃時，投入與產出項目之組合。以發(fā)揮有限資源達到最正確效率，進而提經營績效。運用敏感度分析，探討各投入、產出

18、項變數對企業(yè)導入六標準差專案效率的影響程度，提供受評業(yè)者進行六標準差專案規(guī)劃、導入及後續(xù)評估時，於各個不同投入、產出項目選定時之參考依據。.Q&ATHANKS!.參考文獻一、中文文獻 1Peter F.Drucker等原著，高翠霜譯，許士軍導讀，績效評估-哈佛商業(yè)評論，天下遠見出版，臺北，2000。 2Peter S. Pande，Robert P. Neuman，Roland R.Cavanagh，樂為良譯，奇異、摩托羅拉等頂尖企業(yè)的高績效戰(zhàn)略六標準差，美商麥格羅希爾國際股份，臺北，2002。 3William J.Stevenson，張倫譯，作業(yè)管理，美商麥格羅希爾國際股份，臺北，2002

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