效率

效率（Efficiency）是指在適當的使用原料、能源、努力、金錢及時間的情形下，進行特定事務或產出預期成果的能力。以廣義的定義來說，效率是可以成功的把事情作好，且沒有浪費的能力。「效率本身不是目的，效率不是我們想要的，但效率可以讓我們獲得更多有價值的事物。」。在較數學或科學的用語中，效率是量測輸入用在預期任務或輸出的程度。一般會包括以最小的浪費、支出以及努力的情形下，用特定的努力來產出特定成果的能力。在不同的產業領域中，效率會指不同的輸入及輸出。
效率（Efficiency）很容易和effectiveness（effectiveness）混淆。大致來說，效率是可以量測的概念，可以用可用輸出除以總輸入的比例來表示。有效果是表示是否可以完成特定的成果，也可以用量化方式表示，但只需要用到加法即可。效率可以先考慮理想結果，再以理想結果的百分比來表示，例如在沒有摩擦力或其他能量損失的情形下，燃料中的能量會完全轉換為想要的功。有時也會將效率表示為非百分比的數值，例如比衝。
簡單來說，可以用二句話來區分效率和有效性「效率是以正確的方式做事，有效果是把事情做完。」。以工廠生產來說，若工人願意花更長時間工作，或是被迫長時間工作，工人可以用沒有效率的製程，完成眾多產品的生產。同樣的，工廠也可以用耗費更多能源或人力的方式生產大量的產品，雖然有效果，但沒有效率，但若能源或人力成本較競爭廠商低廉，工廠有可能會這麼做。
效率常常會表示為可用輸出和總輸入的比，用數學公式可以表示為r=P/C，其中的P是可用的輸出（產出），而C是總成本或是總輸入。這可以用在產出以及消耗品都以可以用可比較的單位量化的情形，而且消耗品是以守恆的過程轉換為產出。例如在熱力學中分析熱機的能量轉換效率時，P是可以輸出的功，而C是高溫端熱輸入的量。由於能量守恆定律，P一定不會大於C，因此效率r不可能超過100%（因為熱力學第二定律，效率的上限值會更低）。

**科學及技術領域**

**物理**
 可用功輸出相對能量輸入的比例，一般會用希臘字母η表示；
** 電效率
** 能量轉換效率
** 機械效率
** 熱效率，產出的功相對消耗熱能的比例- 能源效率
** 熱力學：
*** 能量轉換效率，量測熱力學第二定律的損失
** Radiation efficiency：天線端子輻射能量相對吸收能量的比例
** 容積效率，針對RAF設計的內燃機- 升阻比- Faraday efficiency，電解- 量子效率，量測光感元件的靈敏度- Grating efficiency，廣義的鏡子反射率，延伸到繞射光柵。

**經濟**
 經濟效率，避免浪費或避免不想要特質的程度- 效率市場假說，符合理想市場的程度
** 帕累托最優，在各方面的取捨已有最佳應用，若某一項再提昇，其他項目可能就會退步的情形
** 卡爾多改進，弱化版的帕累托最優
** Allocative efficiency，貨物的理想分配
** 效率工資，因為生產力較好，付給員工高於市場的薪資- Business efficiency，盈餘相對於支出的比例- 進步時代（1890-1932）的Efficiency Movement，提倡經濟、社會及政府的效率- CP值，性能和價格的比例。

**其他科學領域**
 計算：
** 演算法效率，電腦程式速度以及記憶體需求的最佳化
** Storage efficiency，電腦資料儲存的有效性
** Efficiency factor，資料傳輸通訊用語- Efficiency (statistics)，估測量理想程度的量測- Material efficiency，比較建築計劃或實體過程的材料需求- 行政效率，評估行政機關的透明度，以及針對市民及企業的流程或程序簡化- Photosynthetic efficiency

**相關條目**
 Inefficiency- Jevons悖論

**參考資料**

**效率及成效**
效率常常與有效性相混淆。 一般來說，效率是一個可衡量的概念，由有用產出與總有用投入的比率定量決定。 有效性是能夠達到預期結果的簡單概念，可以定量表示，但通常不需要比加法更復雜的數學。 效率通常可以表示為理想的預期結果的一個百分比，例如，如果沒有能源損失，由於摩擦或其他原因，在這種情況下，燃料或其他投入將100% 用於產生預期的結果。 在某些情況下，效率可以用非百分比值間接量化，例如特定脈衝。
區分效率和有效性的一種常見但令人困惑的方法是這樣一種說法: “效率是做正確的事情，而有效性是做正確的事情。”。 這種說法間接地強調了生產過程目標的選擇與該過程的質量同等重要。 然而，在商界流行的這種說法，掩蓋了更常見的“有效性”概念，這個概念會/應該產生以下助記符: “效率就是把事情做對; 有效性就是把事情做好”。 這表明，如果工人願意或習慣於比其他公司或國家工作更長的時間或更多的體力勞動，或者如果他們可能被迫這樣做，也可以通過效率低下的工序來實現有效性，例如大量生產。 同樣，如果一個公司能夠承擔每個產品使用更多的能源，例如，如果能源價格或勞動力成本或兩者都低於競爭對手，那麼它可以通過低效率的工藝來實現有效性，例如大量生產。

**在科學和技術方面**

**在物理學上**
 單位能量的有用功，機械優勢大於理想機械優勢，通常用希臘小寫字母 η (Eta)表示:
** 電力效率
** 能量轉換效率
** 機械效率
** 熱效率，功與熱能消耗的比率- 有效使用能源，最大限度地提高效率的目標
** 熱力學:
*** 能量轉換效率，第二定律熱力學損失的測量
** 輻射效率，天線末端吸收的輻射功率與功率之比
** 容積效率，為皇家空軍設計內燃機- 升阻比- 法拉第效率，電解- 量子效率，光敏器件靈敏度的度量- 光柵效率，是鏡子反射率的一種推廣，延伸到衍射光柵

**經濟學**
 提高生產力的技術- 經濟效益，避免浪費或其他不良特徵的程度- 市場效率，指一個特定的市場在多大程度上類似於一個有效市場的理想狀態
** 帕累托最優，一種不可能讓一個人變得更好，而不會讓其他任何人變得更糟的狀態
** 卡爾多-希克斯效率，一種不那麼嚴格的帕累托最優
** 配置效率，商品的最優分配
** 效率工資，支付工人比市場價格更高的生產率- 業務效率、收入與支出等。- 進步時代(1890-1932)的效率運動提倡經濟、社會和政府的效率

**在其他科學領域**
 在計算機方面:
** 演算法效率，優化計算機程序的速度和內存需求。
** 系統設計和系統架構中的一個非功能性需求(質量標準) ，它說明給定負載的資源消耗
** 數據通信中的效率因素
** 存儲效率，計算機數據存儲的有效性- 效率(統計學) ，評估者的期望值- 材料效率，比較建設項目或物理過程之間的材料要求- 行政效率，衡量公共當局的透明度，簡化公民和企業的規則和程序- 生物學:
** 地球的總光合生產力
** 生態效益

**數學表達式**
效率通常以有用產出與總投入的比率來衡量，這一比率可以用數學公式 r = P/C 來表示，其中 P 是每消耗 C (“成本”)資源所產生的有用產出(“產品”)的數量。 如果產品和消耗品以相容的單位量化，如果消耗品通過保守的過程轉化為產品，這可能相當於一個百分比。 例如，在熱力學的熱機能量轉換效率分析中，產品 p 可能是有用的功輸出量，而消耗品 C 是高溫熱輸入量。  由於能量守恆，P 不可能大於 C，因此效率 r 不可能大於100% (事實上，在有限溫度下，效率 r 必然更低)。

**效率低下**
效率低下就是缺乏效率。 效率低下的種類包括:- 市場失靈是指資源在不同選擇之間的分配不符合消費者口味(對成本和收益的看法)的情況。 例如，一家公司在“生產”方面的成本可能是最低的，但在分配方面的效率可能是低的，因為“真實”或社會成本超過了消費者願意為額外單位的產品支付的價格。 這是真的，例如，如果公司產生汙染(也見外部成本)。 消費者希望公司和它的競爭對手減少產品的生產，提高價格，從而內部消化外部成本。- 分配無效是指社會內部收入和財富分配的無效率。 理論上，財富邊際效用的減少表明，更平等的財富分配比不平等的分配更有效率。 分配效率低下往往與經濟不平等有關。- 經濟效率低下指的是“我們本可以做得更好”的情況，也就是說，以更低的成本實現我們的目標。 這是經濟效率的對立面。 在後一種情況下，考慮到現有的資源和技術，沒有辦法做得更好。 有時，這種類型的經濟效率被稱為庫普曼效率。- 凱恩斯主義的低效率可以定義為由於總需求不足而導致的資源(勞動力、資本貨物、自然資源等)的不完全使用。 我們沒有實現潛在產出，同時還面臨週期性失業。 如果我們實施赤字支出或擴張性貨幣政策，我們可以做得更好。- 帕累託效率低下是指一個人的生活不可能變得更好，而不會使其他人的生活變得更糟。 在實踐中，這個標準很難適用於一個不斷變化的世界，所以很多人強調卡爾多-希克斯效率和低效率: 如果一個人即使在補償了那些變得更糟糕的人之後還能變得更好，不管補償是否真的發生，那麼這種情況就是低效率的。- 生產效率低下意味著，我們可以以較低的成本生產給定的產出ーー或者可以以給定的成本生產更多的產出。 例如，效率低下的公司會有更高的運營成本，處於競爭劣勢(或利潤低於市場上的其他公司)。 見 Sickles 和 Zelenyuk (2019，第3章)更廣泛的討論。- 資源市場無效率是指阻礙資源市場充分調整，導致資源被閒置或濫用的障礙。 例如，結構性失業是勞動力市場流動性障礙造成的，這種障礙使工人無法遷移到有職位空缺的地方和職業。 因此，失業工人可以與未填補的職位空缺共存。- X- 低效率指的是生產“黑箱”中的低效率，即將投入與產出聯繫起來。 這種低效率說明我們可以更有效地組織人員或生產過程。 通常，“士氣”或“官僚惰性”問題會導致 X 效率低下。
生產效率低下、資源市場效率低下和 X 效率低下可以用數據包絡分析和類似的方法進行分析。