基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法的城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率評(píng)價(jià)
——以西安市為例

李 榮

（西安交通工程學(xué)院，陜西 西安710300）

現(xiàn)如今我國(guó)各大城市的交通擁堵問題日益嚴(yán)重，由于城市的快速發(fā)展與規(guī)模的不斷擴(kuò)大，常住人口與流動(dòng)人口不斷增加，人們對(duì)交通地需求也日益增長(zhǎng)。以軌道交通和公交為主體的公共交通系統(tǒng)，是處理城市交通問題的首要方法。城市軌道交通以準(zhǔn)時(shí)、定點(diǎn)、快捷、零污染、大運(yùn)量、耗能低、與其他交通方式無干擾等優(yōu)勢(shì)成為了出行的最佳選擇。由于城市軌道交通具有建設(shè)規(guī)模大、資產(chǎn)專用性強(qiáng)、技術(shù)要求高、項(xiàng)目投資造價(jià)極大的特征，如若規(guī)劃不合理，不但容易造成資源的浪費(fèi)，也會(huì)加重城市的財(cái)政負(fù)擔(dān)。因而，怎樣提升城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)效率，在探究指定交通供給的前提下，有效緩解交通壓力是十分必要的。

1 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱DEA）是由美國(guó)知名的運(yùn)籌學(xué)家A.Charles和W.W.Cooper等學(xué)者以相對(duì)效率概念為基礎(chǔ)，提出的這種評(píng)價(jià)多指標(biāo)投入產(chǎn)出的非參數(shù)前沿效率方法。其基本原理是：使用數(shù)學(xué)規(guī)劃的方法對(duì)具有多個(gè)投入和多個(gè)產(chǎn)出的決策單元之間的相對(duì)有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)運(yùn)算的結(jié)果，判斷決策單元是否DEA有效。也就是說根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，來判斷各決策單元是否位于生產(chǎn)可能集的“前沿面”上。

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法的流程是：第一步，確定評(píng)價(jià)目標(biāo)。第二步，根據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)選擇恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)單元，每一個(gè)評(píng)價(jià)單元將作為一個(gè)決策單元。第三步，進(jìn)行輸入輸出評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。第四步，收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)。第五步，分析收集到的數(shù)據(jù)，判斷方案是否可行。第六步，將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法的模型進(jìn)行計(jì)算。第七步，將得到的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

2 模型投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取

我國(guó)城市軌道交通屬于社會(huì)公共基礎(chǔ)設(shè)施，初期建設(shè)成本高且具有一定的公益性，一般情況較少地考慮利潤(rùn)情況，因此本文在設(shè)置指標(biāo)體系時(shí)不考慮成本與收入這兩類指標(biāo)。遵循指標(biāo)設(shè)立的原則，在同時(shí)考慮城市軌道交通的特點(diǎn)，從投入和產(chǎn)出兩個(gè)方面選取了城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

3 實(shí)例分析

西安市軌道交通線網(wǎng)的結(jié)構(gòu)布局呈現(xiàn)“棋盤+放射式”狀，線網(wǎng)中一、二、三號(hào)線為骨干線，四、五、六號(hào)線為輔助線，各線路相互交叉，極大方便了居民的出行。西安首條地鐵線路二號(hào)線于2011年9月16日通車試運(yùn)營(yíng)，地鐵一號(hào)線于2013年9月15日通車試運(yùn)營(yíng)，與二號(hào)線構(gòu)成十字交叉，城市西安軌道交通線網(wǎng)的主骨架，地鐵三號(hào)線于2016年11月8日開通試運(yùn)營(yíng)，地鐵四號(hào)線于2018年12月26日開通試運(yùn)營(yíng)，2020年12月28日西安地鐵五號(hào)線、六號(hào)線一期、九號(hào)線開通運(yùn)營(yíng)。七條線路運(yùn)營(yíng)里程215公里。

3.1 各指標(biāo)數(shù)據(jù)

本文以西安市為例，對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，選取2013-2019年的數(shù)據(jù)（見表2）。數(shù)據(jù)來源為《城市軌道交通年度統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告》《中國(guó)交通運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)》等。

表2 2013-2019年西安市城市軌道交通各指標(biāo)數(shù)據(jù)整合表

3.2 西安市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率評(píng)價(jià)與分析

3.2.1 西安市城市軌道交通綜合效率評(píng)價(jià)

本文使用DEAP2.1軟件對(duì)西安市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的綜合效率進(jìn)行測(cè)算。得出的結(jié)果如表3所示。

從評(píng)價(jià)結(jié)果可以看到，西安市城市軌道交通2013、2015、2017、2019年達(dá)到DEA有效，即在4年里西安市城市軌道交通的投入資源和產(chǎn)出效果達(dá)到了最優(yōu)組合狀態(tài)，而且技術(shù)效率和規(guī)模效率也均為有效。而在2014、2016、2018這三年為非有效DEA，這說明西安市城市軌道交通在這三年的投入資源和產(chǎn)出效果沒有達(dá)到最佳比例。

從表3還可以看出，規(guī)模效率是影響西安市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率的主要因素。西安市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)規(guī)模效率在2014、2016、2018沒有達(dá)到投入和產(chǎn)出的最佳比例。這是因?yàn)?014年6月16日西安地鐵二號(hào)線南延段開通，在前5個(gè)月只有投入沒有產(chǎn)出；2016年11月8日西安地鐵三號(hào)線一期開通運(yùn)營(yíng)，在前面10個(gè)月只有投入沒有產(chǎn)出；西安地鐵四號(hào)線于2018年12月26日開通運(yùn)營(yíng)，2018年一整年幾乎只有投入沒有產(chǎn)出。

3.2.2 西安市城市軌道交通動(dòng)態(tài)效率分析

利用DEAP2.1軟件中的Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)模型對(duì)年西安市城市軌道交通的全要素生產(chǎn)率指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出的結(jié)果如表4所示。

由表4可以看出，對(duì)西安市城市軌道交通效率評(píng)價(jià)的6個(gè)時(shí)間段里，有2個(gè)時(shí)間段的Malmquist生產(chǎn)率大于1，即全要素生產(chǎn)率呈上升趨勢(shì)。其他4個(gè)時(shí)間段Malmquist生產(chǎn)率的值小于1的，即全要素生產(chǎn)率呈下降趨勢(shì)。總體來看，西安市城市軌道交通效率在7年的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)波動(dòng)發(fā)展趨勢(shì)，總體上生產(chǎn)率指數(shù)是增少減多。這也與本文前面分析的西安市城市軌道交通效率的結(jié)果0.95是相符的。

由表4還可以看出西安市城市軌道交通全要素生產(chǎn)率指數(shù)的變動(dòng)是由技術(shù)進(jìn)步指數(shù)的變動(dòng)引起的。技術(shù)效率變化指數(shù)、純技術(shù)效率和規(guī)模效率變化指數(shù)均為1，這也進(jìn)一步表明西安市城市軌道交通無論是在資源配置方面還是管理水平方面均已達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。相關(guān)部門在提高城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率時(shí)，應(yīng)該注重引進(jìn)新技術(shù)或者提高研發(fā)能力，提高軌道交通的利用率，增強(qiáng)市民的公共交通出行意識(shí)。

表3 2013-2019年西安市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的綜合效率

表4 西安市城市軌道交通的Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)及各項(xiàng)效率變動(dòng)

3.3 提高西安市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率的對(duì)策

本文對(duì)西安市城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面的評(píng)價(jià)，根據(jù)結(jié)果可以看出西安市城市軌道交通有幾年的運(yùn)營(yíng)效率的效率偏低。為提高西安市城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)效率，結(jié)合本地的實(shí)際情況，本文給出如下建議：（1）注重新技術(shù)和人才的引進(jìn)；（2）繼續(xù)提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理水平；（3）科學(xué)合理地規(guī)劃和利用公共交通基礎(chǔ)設(shè)施；（4）做好軌道交通和其他公共交通的接駁。

4 結(jié)束語

通過對(duì)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)模型的建立，研究影響城市軌道交通運(yùn)營(yíng)效率的各種因素，為城市軌道交通運(yùn)營(yíng)提供更有力的理論和模型支撐；通過對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)發(fā)展的研究不斷提出新的問題，給出更加明確的方向，為制定更有效地運(yùn)營(yíng)方式提供有利依據(jù)，使城市軌道交通在運(yùn)營(yíng)過程中有更多保障。