一种基于松弛变量的机采棉加工工艺配置效率评价方法技术

本发明专利技术涉及生产工艺配置与效率评价领域，具体为一种基于松弛变量的机采棉加工工艺配置效率评价方法，包括以下步骤：选择待评价的机采棉加工生产线作为决策单元，并收集原始指标数据；应用基于松弛变量的DEA模型计算综合效率值、技术效率值和规模效率值；根据综合效率值确定非DEA有效决策单元，根据技术效率值和规模效率值分别判断其技术状态和规模收益；对非DEA有效决策单元的投入产出指标进行灵敏度分析，确定需要改进的关键工艺环节，并确定其改进额度。本发明专利技术提供的方法经济实用,可评估不同机采棉加工生产线的工艺配置效率，进而识别需要改进的关键环节，能为实施机采棉加工工艺设计和优化改进提供决策参考。工艺设计和优化改进提供决策参考。工艺设计和优化改进提供决策参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于松弛变量的机采棉加工工艺配置效率评价方法


[0001]本专利技术涉及生产工艺配置与效率评价领域，具体涉及一种基于松弛变量的机采棉加工工艺配置效率评价方法。

技术介绍

[0002]棉花生产机械化是提高我国棉花生产规模快速发展的关键因素之一。新疆是我国主要的棉花产地。近些年，新疆棉花产量在全国棉花产量中的比例不断增加。2020年新疆全年机采棉产量占全部植棉产量比例为81％。机采棉的回潮率和含杂率远远高于人工采棉水平，在棉花加工过程中需要增加更多的籽棉清理、烘干和皮棉清理环节才能生产出品质合格的皮棉，因此机采棉加工环节变得越来越重要。
[0003]随着机采棉种植、加工技术的大力推广，完善相配套的机采棉加工工艺对棉花产业提质增效至关重要。特别地，我国的机采棉加工线大多是从改造手摘棉加工线或在消化吸收国外技术的基础上自行研制而发展起来的。为了满足机采棉加工要求，各轧花厂根据本厂生产经验自行设计或购置籽棉加工设备和配套设备以完善加工工艺。这种局部优化工艺的方法，一定程度上提高了籽棉清理加工效率和轧工质量，但也造成工艺复杂化、多样化，各环节配置不合理，使得生产成本居高不下，棉花加工质量不稳定。
[0004]机采棉加工工艺优化是一项复杂的系统工程，需要从系统角度评估加工工艺的整体效能，发现影响系统效能的关键工艺环节，进行有针对性的配置优化。因此，如何定量地评估机采棉清理加工工艺系统的整体效能，准确地识别各工艺环节的效能差异，并确定需要改进的关键工艺工序及其改进额度，是优化机采棉加工工艺需要解决的首要问题。r/>[0005]数据包络分析(Data Envelopment Analysis，DEA)以同类型部门或单位(称之为决策单元)为研究对象，是一种处理多输入
‑
多输出指标的有效性综合评价的方法。该方法假定每个输入都关联到一个或多个输出，且输入输出之间确实存在某种联系，但无须确定该关系的具体表达式。DEA可以评价多项输入、多项输出的决策单元之间的相对有效性，本质上是判断DMU(决策单元)是否位于生产可能集的“生产前沿面”上。它避开了计算每项服务的标准成本，因为它可以把多种投入和多种产出转化为效率比率的分子和分母，而不需要转换成相同的货币单位。因此，用DEA衡量效率可以清晰地说明投入和产出的组合，从而，它比一套经营比率或利润指标更具有综合性并且更值得信赖。
[0006]应用该方法建立模型无须对数据进行无量纲化处理，无须主观设定权重和参数。由于其客观性强和使用方便，在处理多输出
‑
多输入的有效性评价方面具有绝对优势，得到广泛应用。
[0007]本专利技术针对现有技术中存在的问题，从系统的角度出发，运用DEA模型构建机采棉加工工艺效率评价体系，对机采棉工艺配置效率进行评价分析，找出机采棉工艺配置效率关键影响因素，对生产线投入资源调整和工艺配置优化有重要意义。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种经济实用的基于松弛变量的机采棉加工工艺配置效率评价方法，可用于从系统角度评估多条机采棉加工生产线的整体效能，进而准确识别需要改进的关键工艺环节及其改进额度，为实施机采棉加工工艺优化提供决策参考。
[0009]为了实现上述目的，一种基于松弛变量的机采棉加工工艺配置效率评价方法，主要包括以下步骤：
[0010]步骤1：选择待评价的机采棉加工生产线作为决策单元DMU；
[0011]步骤2：根据机采棉加工生产线的投入指标和产出指标,收集各决策单元DMU的所述投入指标和产出指标原始数据；
[0012]所述投入指标包括：电力投入、劳动力投入、籽棉投入、籽棉清理次数、烘干次数、皮棉清理次数；
[0013]所述产出指标包括：皮棉综合质量水平、皮棉台时产量水平；
[0014]步骤3：根据所述原始数据计算出机采棉加工工艺配置效率评价指标体系中的皮棉综合质量水平的指标值；
[0015]皮棉综合质量水平的指标值LQI的计算如下：
[0016]LQI＝P+MIC；
[0017]其中，LQI为皮棉加工质量水平的指标值，P为棉花交易市场皮棉基准价格，MIC为多项纤维品质对皮棉质量指标的贡献；
[0018][0019]其中，C
i
为第i项皮棉纤维指标对皮棉成交价格的贡献，C
i
可根据中国棉花协会发布的《锯齿加工细绒棉质量差价表》设置；
[0020]步骤4：将上述投入指标和产出指标，输入针对DEA的线性规划求解软件，得出基于SE
‑
SBM模型下的各决策单元DMU的综合效率值、技术效率值和规模效率值；
[0021]步骤5：根据综合效率值δ确定非DEA有效的决策单元：若综合效率值δ<1，则第i条机采棉加工生产线为非DEA有效；若综合效率值δ≥1，则第j条机采棉加工生产线为DEA有效；
[0022]步骤6：根据纯技术效率值和规模效率值分别判断非DEA有效决策单元DMU的技术状态和规模收益；
[0023]技术状态判断：若技术效率值大于等于1为技术有效；否则为无效；
[0024]规模收益判断：若规模效率值大于等于1为规模有效；否则为无效；
[0025]步骤7：对非DEA有效决策单元的投入产出指标进行灵敏度分析，并结合技术状态和规模收益确定需要改进的关键工艺环节；
[0026](1)计算指标敏感性指数S
j
(X
i
)：
[0027][0028]其中，A是原评价指标集，A
i
为去掉第i个指标后的评价指标集，θ
j
(A)和θ
j
(A
i
)表示
第j个决策单元在指标集A和A
i
下的综合效率值；
[0029](2)指标贡献度判断：若第i个指标X
i
对第j条机采棉加工生产线的敏感性指数为max{S
j
(X
i
)|i＝1,2,
……
,s}，则指标X
i
对第j条机采棉加工生产线的DEA有效贡献最大，表明指标X
i
较为合理，得到较好利用；若第i个指标X
i
对第j条机采棉加工生产线的敏感性指数为min{S
j
(X
i
)|i＝1,2,
……
,s}，则指标X
i
对第j条机采棉加工生产线的非DEA有效贡献最大，表明指标X
i
不合理，未得到充分利用，需要进行合理调整指标对应工艺环节；
[0030]步骤8：计算非DEA有效决策单元各投入产出指标的松弛变量值，确定其改进额度：利用DEA的线性规划求解软件，计算非DEA有效决策单元各投入产出指标的松弛变量值，松弛变量值为正值时表示冗余，为负值时表示不足，依据投入产出指标松弛变量值对非DEA有效决策单元确定其改进额度。
[0031]所述步骤1选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于松弛变量的机采棉加工工艺配置效率评价方法，其特征在于，主要包括以下步骤：步骤1：选择待评价的机采棉加工生产线作为决策单元DMU；步骤2：根据机采棉加工生产线的投入指标和产出指标,收集各决策单元DMU的所述投入指标和产出指标原始数据；所述投入指标包括：电力投入、劳动力投入、籽棉投入、籽棉清理次数、烘干次数、皮棉清理次数；所述产出指标包括：皮棉综合质量水平、皮棉台时产量水平；步骤3：根据所述原始数据计算出机采棉加工工艺配置效率评价指标体系中的皮棉综合质量水平的指标值；皮棉综合质量水平的指标值LQI的计算如下：LQI＝P+MIC；其中，LQI为皮棉加工质量水平的指标值，P为棉花交易市场皮棉基准价格，MIC为多项纤维品质对皮棉质量指标的贡献；其中，C
i
为第i项皮棉纤维指标对皮棉成交价格的贡献，C
i
可根据中国棉花协会发布的《锯齿加工细绒棉质量差价表》设置；步骤4：将上述投入指标和产出指标，输入针对DEA的线性规划求解软件，得出基于SE
‑
SBM模型下的各决策单元DMU的综合效率值、技术效率值和规模效率值；步骤5：根据综合效率值δ确定非DEA有效的决策单元：若综合效率值δ<1，则第i条机采棉加工生产线为非DEA有效；若综合效率值δ≥1，则第j条机采棉加工生产线为DEA有效；步骤6：根据纯技术效率值和规模效率值分别判断非DEA有效决策单元DMU的技术状态和规模收益；技术状态判断：若技术效率值大于等于1为技术有效；否则为无效；规模收益判断：若规模效率值大于等于1为规模有效；否则为无效；步骤7：对非DEA有效决策单元的投入产出指标进行灵敏度分析，并结合技术状态和规模收益确定需要改进的关键工艺环节；(1)计算指标敏感性指数S
j
(X
i
)：其中，A...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉林，刘磊，张若宇，张惠，崔思浩，蔡凤杰，杨煜，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：