我國不同運輸方式運營相對有效性評價分析

任民 趙娟 任俊樺

摘 要：從投入產出角度，以各種運輸方式為決策單元，以各種運輸方式的勞動力、固定資產凈現值為投入，各種運輸方式完成的客運量、貨運量、客運周轉量、貨運周轉量為產出，利用數據包絡分析（DEA）方法對各種運輸方式運營的相對有效性予以評價，分析不同運輸方式存在的差距，為運營不相對有效的決策單元提供改進運營的管理信息。通過對2012年我國不同運輸方式運營相對有效性進行評價表明，水運、民航和管道運輸方式的運營是（DEA）相對有效的，公路運輸方式運營是弱（DEA）有效的，鐵路運輸方式是非（DEA）有效的。鐵路運營非有效的原因是人員結構龐雜，近年來大規模投資效益還未充分發揮，以及鐵路缺乏內部競爭機制和對外經營的靈活性。

關鍵詞：運輸方式 相對有效性 數據包絡分析

中圖分類號：F5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0234-02

我國交通運輸系統由鐵路、公路、水運、航空和管道五種運輸方式組成。經過幾十年的建設和發展，從投入產出的角度，各種運輸方式的運營效率如何？是人們所關心的問題。

比較同一類別經濟對象的運營效率，僅僅借助統計數據和采用統計平均值相比是不夠科學的，也有片面性。經濟學家曾經提出用生產前沿函數、利潤函數、成本函數等作為效益的絕對標準，但對于多輸入、多輸出的情況，確定具體的函數形式十分困難。因此，通常都采用相對比較的方法。其中較常用的方法是在建立評價指標體系的基礎上，構造價值（效用）函數再加以比較評價。但是這類方法在建立效用函數時，不可避免地引入了較大的主觀性，使得研究方法的客觀性受到影響。有鑒于此，本文以各種運輸方式為決策單元，以各種運輸方式的勞動力、固定資產折算現值等為投入，各種運輸方式完成的客運量、貨運量、客運周轉量、貨運周轉量為產出，利用數據包絡分析（DEA）方法對各種運輸方式運營的相對有效性予以評價。

數據包絡分析方法（Data Envelopment Analysis 簡稱DEA法）是運用數學工具評價經濟系統生產前沿面有效性的非參數方法[1]。1978年由著名運籌學家查恩斯（Charnes）、庫伯（Cooper）及羅茲（Rhodes）提出，被稱為C2R模型[2～4]。從生產函數角度看，這一模型是用來研究具有多項投入，特別是具有多項產出時衡量規模有效和技術有效較為方便的方法和手段。這種方法以經驗數據為基礎，采用數學規劃模型，根據一組與研究系統相關的輸入-輸出觀察值來估計生產前沿面的有效性，對所有的輸出都一視同仁，衡量各經濟對象在一定量輸入情況下可產生預期輸出的能力，并計算在非有效的對象中，輸入沒有發揮效益的程度，而且還可進一步估計當經濟對象達到相對有效時，它們的輸出應增加多少，輸入可減少多少，不僅可判斷各樣本點是否在有效面上，而且可以找出效益偏低的原因，提供很多管理信息。DEA方法是統計分析領域的一種新方法，與通常使用的統計回歸方法相比，它從實際的生產前沿面角度彌補了回歸分析的不足。

1 數學模型

假設有N個決策單元（相同類型的部門或單位），每個決策單元DMUj都有M種類型的投入（或M種資源的消耗）以及S種類型的產出（即S種產品），分別用向量Xj=（x1j，x2j，…，xmj）T、Yj=（y1j，y2j，…，ysj）T表示，其中xij表示第j個決策單元對第i種資源的消耗量（投入量），yrj表示第j個決策單元對第r種類型輸出的產出總量。則評價被比較決策單元相對有效性（規模有效與技術有效）由數學規劃模型式（1）給出：

min[-（Ts-+eTs+）]

（1）

式中，T，eT；為非阿基米德無窮小量（實數范圍內大于零小于任何正數的量），在具體解模型式（1）時，一般取；為大于零小于或等于1的變量；，分別為模型式（1）的松弛變量和剩余變量；、分別為被比較決策單元的投入產出指標；為模型中的變量。模型式（1）的意義在于，在被評價的決策單元產出保持不變的情況下，盡量將投入量按同一比例減少。如果投入量不能按同一比例減少，說明決策單元有效的利用了資源，因而決策單元的運營是有效的；否則，如果投入量能按同一比例減少，說明投入更少的資源也可生產同樣多的產出，因而決策單元的運營是非有效的。解模型式（1）的最優解，如果：

（1）=1，則決策單元為弱DEA有效。

（2）=1，并且=0，=0，則決策單元為DEA有效。

（3）<1，則決策單元為非DEA有效。

一個理想的決策單元應該是以較少的投入達到較大的產出。從經濟增長角度看，當決策單元非DEA有效時，可將投入調整到：

（2）

水平上，產出相應地提高到：

（3）

水平上，則生產運營就會步入增長階段。

如果決策單元的投入產出按照上面兩式（2）、式（3）加以調整，得到和，這個決策單元就會變成相對有效的決策單元，即對某些決策單元既要減少某些種類的投入，也要增加某些種類的產出，才能成為相對有效的運營單位。

2 指標的選取

各種運輸方式都是一個龐大、復雜的系統。不同運輸方式的運輸生產都是以一定的運營線路、站場、通訊設備為基礎，投入一定的人力、運營工具和運營費用，完成一定的客運量、貨運量、客運周轉量和貨運周轉量，產生一定的運輸收入。但在選取指標對不同運輸方式運營相對有效性進行評價時，不僅應考慮指標選取的科學性，而且要考慮指標選取的綜合性、可比性和可得性。設計評價指標是為了實際使用，每項指標的設置都必須有足夠的基礎數據支持，易于采集，便于量化和計算。例如，從投入的角度來看，每種運輸方式都有營業里程，但鐵路一營業里程與公路一營業里程其內延和外涵是不同的，在投入指標中以每種運輸方式運營里程進行橫向比較具有不可比性，車、船、飛機之間數量比較也具有不可比性。而取而代之以包括運營線路及運輸工具在內的不同運輸方式固定資產價值指標不僅具有綜合性，而且具有可比性。從投入產出角度來看，每種運輸方式進行運輸生產都要投入資金和人員，產生運輸收入和客貨運量，因此，按理投入指標中應包括各種運輸方式運輸成本，產出指標中應包括運輸收入，但這些指標無論現有各種統計年鑒和統計資料難以獲得，而且通過實際調研獲得的難度也很大，所以，加入這樣的指標具有不可獲得性。

對各種運輸方式運營相對有效性進行橫向比較評價，是指以不同運輸方式為決策單元，比較不同運輸方式運營的相對有效性。由于本文是在宏觀層面的評價，投入指標僅選取2個變量，它們是：反映不同運輸方式人力資源投入的從業人數（萬人）；反映包括運營線路在內的不同運輸方式固定資產價值（億元）；產出指標選取4個變量，它們是：反映不同運輸方式實物運營業績的客運量（萬人）、貨運量（萬噸）、客運周轉量（億人公里）和貨運周轉量（億噸公里）。其中固定資產價值可以使用不同運輸方式固定資產原值，也可使用固定資產折舊后的凈現值，但無論《中國統計年鑒》還是《中國交通年鑒》都沒有這兩個指標，這為本文研究應用這一投入指標產生了困難。為解決這一問題，本文只能根據各種運輸方式歷年固定資產投資額計算不同運輸方式折算凈現值。根據稅法，固定資產折舊年限：房屋、建筑物為20年，火車、輪船、機器、機械和其他生產設備為10年的規定，由于交通基礎設施的投資大多用于線路等基本建設投資，本文以近20年各種運輸方式投資為依據，以平均年折舊率百分之五進行折舊，不留殘值，然后累加，作為不同運輸方式固定資產的凈現值，以該凈現值作為該運輸方式固定資產價值。

3 不同運輸方式運營相對有效性比較評價

將表1所列投入產出指標代入線性規劃模型式（1），可得對2012年不同運輸方式運營有效性評價指標及參數、值。從投入產出的有效性來看，2012年我國不同運輸方式相比較，水運、民航、管道的運營是（DEA）相對有效的，公路運營是弱（DEA）相對有效的，鐵路運營是非（DEA）相對有效的。這是因為，從從業人員人均產出來看，鐵路是公路客運量產出的8.25%，是管道貨運量產出的14.15%，是民航客運周轉量產出的40.95%，是水運貨運周轉量產出的8.91%；從單位固定資產凈現值產出來看，鐵路是公路客運量產出的12.06%，是管道貨運量產出的18.14%，是民航客運周轉量產出的31.28%，是水運貨運周轉量產出的11.25%。

利用式（2）和式（3）可計算鐵路、公路運營若成為相對有效的決策單元的投入產出分別為：

從上述計算結果可看出，鐵路若成為相對有效的決策單元，必須相對壓縮人員和置換資產，使人員達到97.6萬人，資產壓縮至19393.1億元，同時提高產出使客運量達到343631萬人，其它產出可以保持不變。而公路只要產出增加2100萬噸公里貨運周轉量，就可成為相對有效的決策單元。也就是說，與其他運輸方式相比，鐵路存在未充分利用的人力資源81.73萬人，未充分利用的固定資產現值14767億元；有154294萬人客運量產出不足量。而公路有2100萬噸公里貨運周轉量產出不足。

鐵路運輸非EDA有效的主要原因在于：一是鐵路運輸業結構龐大，人員臃腫。根據《中國統計年鑒》，2000年鐵路從業人員187.1萬人，到2006年減少到165.3萬人，但之后到2012年又增長到179.3萬人；二是相對于其他運輸方式，鐵路建設投資見效慢，而其他運輸方式在1998年亞洲金融危機時就加大投資力度，而鐵路主要是在2008年之后加大投資，有些投資效益才初現而未充分發揮。三是與其他運輸方式相比，鐵路多年的政企不分，內部缺乏競爭機制，對外缺乏經營的靈活性。

4 結語

本文基于數據包絡（DEA）分析方法，選取2012年不同運輸方式從業人員和固定資產凈現值為投入，不同運輸方式客運量、貨運量、客運周轉量和貨運周轉量為產出，進行橫向比較評價，不僅明確了不同運輸方式運營的相對有效性情況，而且指出了非（DEA）相對有效的決策單元非有效的原因，提供了提高運營相對有效性的管理信息。

參考文獻

[1] 魏權齡.評價相對有效性的DEA方法[M].北京：中國人民大學出版社，1988.

[2] 中華人民共和國國家統計局編.中國統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，1993.