基于DEA方法的國內旅游城市機場運營效率研究

于海靜，夏 鶴，沈 濱

(三亞學院 財經學院，海南 三亞 572022)

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【經管探新】

基于DEA方法的國內旅游城市機場運營效率研究

于海靜，夏 鶴，沈 濱

(三亞學院 財經學院，海南 三亞 572022)

摘要：機場是旅游城市依托臨空經濟發展旅游及相關產業的核心載體。通過數據包絡分析(DEA)方法對“2014年中國旅游城市總收入排行榜”前100名城市中66個樣本城市機場運營綜合效率、純技術效率和規模效率三個指標的實證分析結果表明：87.88%的機場處于非DEA有效狀態，但整體規模效率達到81.4%，說明純技術效率不高是導致大部分機場運營效率偏低的主要因素。

關鍵詞：旅游城市；機場效率；DEA

一、前言

目前，以機場為依托的臨空經濟已成為推動我國多個地區經濟發展的新引擎，其中包含了很多旅游城市。而這些城市臨空經濟的發展狀況和水平則很大程度上取決于臨空經濟的核心載體——機場的運營效率，故研究旅游城市的機場運營效率對于促進臨空經濟產業、旅游產業，乃至整個地區國民經濟發展都有著重要意義。

對機場效率的研究，國內學者起步相對較晚，理論研究較少，多為實證研究，且得出的結論也仁者見仁、智者見智。張越、胡華清認為，目前我國民用機場業務量增長主要依賴設施規模的擴大，機場規模效率在業務量增長過程中并未發生明顯變化，且隨著規模的迅速擴大而出現了下降趨勢，我國機場運營效率和運營規模之間并不存在正相關性[1]。韋薇、夏洪山對機場運營效率的研究成果證實了這一結論[2]。在機場運營效率方面，李蘭冰、劉秉鐮認為我國對外開放機場總體上生產效率較低，純技術無效率是其主要成因，且樞紐機場生產效率明顯高于非樞紐機場[3]。與其結論相似的還有很多學者，如劉晏濤認為，省會機場的技術效率和純技術效率均明顯高于非省會機場，而兩者的規模效率差別雖然存在，但是差異不大[4]。與劉晏濤研究結論不同的是，楊秀云、張文珺、艾煜坤的研究表明，雖然大中型機場的純技術效率變化改善程度明顯高于中小型機場，但其規模效率變化指標比例分布最差，中小型機場比大型機場更依賴于規模效率的改進來促進其生產效率的提高[5]。對于機場運營效率的影響因素，韋薇、夏洪山證實了非期望產出要素對機場效率產生的非常顯著的影響[2]。雖然上述研究有一定的參考價值，但這種非參數研究方法存在識別有效企業的能力較弱以及較大的松馳性問題。而國內多數學者的研究結果認為管理和服務水平是影響機場運營效率的重要因素。如張蕾、陳雯、薛俊菲的研究表明，機場的行業特征顯著影響其效率變化，而優質管理會有效提升機場效率[6]。與之相同的是學者楊秀云、朱貽寧運用SFA方法對1999—2010年間55個樣本機場的運營效率研究結果同樣表明：機場效率的改進，關鍵不在于機場規模的不斷擴大，而在于機場管理和服務水平的提升[7]。

總之，目前國內學者對機場效率的研究日益增多，且方法多樣。達成的共識如下：我國機場運營效率整體不高，但大型樞紐機場的運營效率相對較高；機場運營效率和運營規模之間并不存在正相關性；管理水平的提高有利于機場運營效率的提高。鑒于旅游在人們生活中的地位日益提高，而目前國內對于旅游城市的機場運營效率研究較少，故本文以此為切入點，運用當前國內學者使用最多的數據包絡分析(DEA)方法，對旅游城市機場運營效率進行研究，以期為這些機場的運營發展提供些許參考。

二、模型構建與指標選取

(一)模型的選取

目前，學術界常用的效率測量方法主要分為參數法和非參數法兩大類。其中，參數法中最常用的是隨機前沿方法(SFA)，其優點在于能夠利用所估計的生產函數實現對生產過程的精確描述，但卻需要事先估計出生產函數的具體形式，受到主觀等因素的影響而出現評價的非公正性；效率測度的非參數方法中應用廣泛也最經典的是數據包絡分析(DEA)方法。本文使用的正是這種分析方法，因為它不僅適用于多投入多產出系統效率評價，而且不必確定決策單元(DMU)投入產出指標間的函數關系，也無須人為確定這些指標的權重，而是由機場的相關投入產出數據決定，進而避免了主觀因素的影響，具有很強的客觀性和實用性。

(二)機場運營效率評價模型的構建

設每個機場的投入要素集是X=(x1j,x2j,…,xmj)T，產出集為Y=(Y1j,Y2j,…,Ymj)T，j=1,2,…,n。若樣本機場數量為n，則每個樣本機場對應的生產活動可表示為：(Xj，Yj)j=1,2,…,n。設投入要素權重集合為：v=(v1,v2,…,vm)T，產出要素權重集合為：u=(u1,u2,…,us)T，則第j個機場效率評價指數:

1.機場運營效率的CCR評價模型。當機場(Xj，Yj)形成生產可能集為：

得到機場運營效率的CCR評價模型：

其中，s+，s-為松弛變量，θ0，λ0,s0+，s0-為最優解，若θ0=1，s0+=0，s0-=0，則稱第j0個決策單元為DEA有效(CCR)。若θ0<1，s0+≠0，s0-≠0則稱第j0個決策單元為非DEA有效(CCR)。

2.機場運營效率的評價BCC模型。當機場(Xj，Yj)形成生產可能集為:

可得到機場運營效率BCC評價模型：

C2R模型的經濟意義在于當規模報酬不變時，可以得到機場生產運營的綜合技術效率值，而BC2模型的經濟意義在于可以計算出機場運營的純技術效率，兩者之比即為機場的規模效率。也即：綜合(技術)效率=純技術效率×規模效率。通過兩種模型的結合使用，可以相互印證研究結論，挖掘更多的數據信息，更好地研究機場運營效率。

(三)投入、產出指標的選取

在投入產出指標的選取上，本文參考有關學者對機場運營效率投入產出指標的選擇，并考慮數據的可得性，最終選定了體現機場旅客處理能力的航站樓面積、體現機場飛機處理能力的停機坪面積及機場航空網絡連接能力的通航城市數量為投入指標。以現有文獻中國內學者使用最多的旅客吞吐量、貨郵吞吐量、起降架次等機場主要產出為產出指標(表1)。

三、樣本選擇及數據處理

本文的樣本來自于“2014年中國旅游城市總收入排行榜”前100名城市，刪除沒有機場的紹興、金華、上饒、嘉興、鎮江(建設中)、湖州、泰安、東莞、保定、撫順、淄博、樂山、麗水、南平、寶雞、本溪、江門、惠州、承德、焦作、渭南、岳陽、十堰、郴州、日照、蘇州、吉林等27個城市和機場剛開通不到1年或停航調整等特殊情況的衡陽、咸陽、安慶、九江、威海、臺州、佛山等7個城市，最終確定了剩下的66個樣本城市的機場為研究對象。這些機場生產運營過程中的投入產出指標的數據，主要通過各機場官方網站、《2014年全國機場生產統計公報》、百科網站等多種渠道獲取。對于數據的處理，本文運用Deap2.1軟件的多階段(MULTI-STAGE)模型，從產出角度對66個樣本旅游城市機場2014年度的截面數據進行處理，結果見表1。

表1　我國旅游城市機場運營效率模型處理結果

續表1

注：Crste是由C2R模型計算的綜合技術效率，vrste和Scale是由BC2模型分別計算的純技術效率和規模效率。綜合效率=純技術效率×規模效率。“irs”表示規模效率遞增，“drs”表示規模效率遞減，“-”表示規模效率不變。

四、實證分析

(一)各機場運營效率分析和比較

1.各機場運營效率的綜合評估。對比分析各個機場運營的綜合效率、純技術效率，規模效率等(表1)可知，只有8個樣本機場的三方面運營效率指標均為1，即DEA有效，僅占樣本總量的12.12%。另外58家樣本機場的運營效率均為相對無效，占總體的87.88%之多。此外，從表1還可以看出，66家機場的綜合運營效率平均值只有0.509。故總體來看，我國大多數旅游城市機場的運營投入并沒有獲得最大產出，在現有運營條件下，效益并未達到最大化。

為了方便對比分析，我們將DEA效率值(以θ表示)分為四個區間，θ=1表示最佳運營效率，0.8≦θ<1為高運營效率區間，0.5≦θ<0.8為較高運營效率區間，0≦θ<0.5為低運營效率區間(表2)。

表2　樣本機場運營效率分析

注：DEA(CCR)有效即為綜合效率有效；DEA(BCC)有效為純技術效率有效。

從表2可以看出，在CCR和BCC兩個模型測度下，大部分樣本旅游城市機場的運營效率都是顯性非DEA有效的。

雖然在BCC模型下的顯示結果相對好一些，但總體上絕大多數樣本機場仍為非DEA有效。其中低運營效率(0<0.5)的機場數量占到了一半以上，而高運營效率以上的機場占比不足20%，說明多數樣本機場運營過程中存在著嚴重的相對投入的產出不足或相對產出的投入不足問題。

從平均值和表2中的非DEA有效的機場效率實際值來看，我國旅游城市機場運營過程中出現的整體性問題為規模效益大于純技術效率，表明多數機場在航站樓、停機坪及通航城市等方面投入相對過多，而客貨吞吐量和起降架次數等產出相對不足。此外，在當前技術水平下，機場投入規模與管理水平和模式的不匹配也是大部分機場純技術效率低進而導致非DEA有效的重要原因[8]。

2.DEA有效的機場運營效率分析。由表1可知，66個樣本機場中DEA有效的機場有8個，分別為上海浦東機場、廣州白云機場、沈陽仙桃機場、西安咸陽機場、昆明長水機場、南通興東機場、麗江三義機場、三亞鳳凰機場等。這些機場在運營過程中既是純技術效率有效也是規模效率有效，且規模報酬不變，說明這些機場處于CCR和BCC模型的有效生產邊沿上，在運營過程中不僅投入無冗余，產出也已達到最大，達到了帕累托最優狀態。

從地理位置角度分析，前5個機場均處于我國華東、華南、東北、西北、西南等地區的戰略樞紐位置上，均位于區域性的政治、經濟、文化交流中心，優越的區位為機場發展帶來了無可比擬的人流、物流、信息流等資源，加上四通八達的交通和高機動中轉能力，使得這些機場在客、貨運吞吐量及起降架次等方面有著巨大的產出能力。這些無疑是這5個機場的生產運營處于DEA有效的重要原因。相比之下，同樣整體運營效率為1的南通興東機場、麗江三義機場、三亞鳳凰機場等3個機場的區位優勢并不明顯，規模也相對較小，但是這3個機場在現有較小的航站樓面積、停機坪面積及較少的通航城市等資源投入運營過程中，與決策主體的管理能力和水平耦合恰當，達到最優規模生產結構，保障了高效的規模產出，最終實現生產運營效率的最大化，即DEA有效。

除此之外，筆者認為麗江和三亞兩個機場之所以能夠實現DEA有效，還存在著陸地交通受限方面的原因。麗江位于云貴高原，且處于橫斷山脈地區，公路、鐵路等陸上交通極為不便，每年前往麗江古城旅游的大多數游客會選擇航空出行。三亞也是如此，一方面它是中國最南端的旅游城市，距離內陸較遠；另一方面因瓊州海峽的阻隔，三亞與內陸城市之間的水、陸交通不甚方便，飛機便成為游客們往返三亞的首選工具。

3.純技術有效而規模無效的機場分析。由表3同樣可以看出，純技術有效而規模無效的機場有8個，分別為北京首都機場、濰坊機場、池州九華山機場、秦皇島山海關機場、衢州機場、大同倍加皂機場、張家口寧遠機場、吉安井岡山機場等。這些機場的純技術效率均為1，但沒有實現DEA有效，主要是由規模無效率拉低了機場的綜合效率導致的[9]。

表3　純技術有效的樣本機場

數據來源：由表2實證分析結果摘錄所得。

從表3可以看出，這8個機場的規模效率普遍較低，平均值只有0.391，但絕大多數均處于規模報酬遞增階段，發展潛力很大，只要適當地擴大航站樓面積、停機坪面積和通航城市數量等投入規模，協調推進規模與管理水平的適應度，就可以最終實現高效產出。相反，旅客吞吐量和起降架次排名全國第一，貨郵吞吐量排名全國第二，且作為全國大型樞紐性機場的北京首都國際機場卻處于規模無效率狀態和規模報酬遞減階段。這說明在現有的技術水平和管理模式約束下，首都國際機場投入規模超過了最優規模結構，故應在優化資源配置的前提下，努力提高現有資源的利用效率，繼續擴大客、貨吞吐量及起降架次等產出規模。

4.純技術和規模均無效的機場分析。目前，我國大部分機場不僅純技術效率低，而且規模效率也總體偏低，這與國內學者何艷、李九蘭等對我國機場效率的研究結論相同。非DEA有效的58家機場可分為均衡增長和非均衡增長兩大類。均衡增長的機場又可以分為高均衡增長和低均衡增長兩小類。高均衡增長機場表現為純技術效率和規模效率均大于0.8，接近于1，如烏魯木齊地窩堡機場、鄭州新鄭機場、宜昌三峽機場等。此外，這3家機場均處于規模報酬遞增階段，表明其現有投入規模與最優規模的差距并不太大，只需在提高管理水平的同時努力擴大產出即可達到最佳效益。相反，低均衡增長的機場表現為純技術和規模效率均低于0.8，如桂林兩江機場(0.569，0.591)、呼和浩特白塔機場(0.575，0.618)、重慶江北機場(0.799，0.773)、成都雙流機場(0.751，0.759)等，且均表現為規模效率遞減。這表明此類機場雖然在運營上較為協調，但是其投入規模超出了現有技術約束下的最優規模，拉低規模效率的同時，還會造成航站樓、停機坪等資源浪費現象。這類機場應該積極推進生產改革，引進現代化企業制度，尋求適合自己的管理模式，不斷提高機場運營效率[10]。

非DEA有效的機場更多的表現為技術和規模非均衡增長，如南京祿口機場、無錫碩放機場、廈門高崎機場、濟南遙墻機場、天津濱海機場、揚州泰州機場、泉州晉江機場、唐山三女河機場等。這些機場的規模效率均高于0.9，但純技術效率很低，嚴重拉低了機場的綜合效率值。其中，前三個機場目前處于規模報酬遞減階段，說明這類機場在現有投入水平下，運營規模效率較高，但如果繼續擴大規模將會出現基礎設施等資源投入冗余。后三個處于規模報酬遞增階段的機場，一方面需要加強技術和管理水平與規模的協調力度，另一方面也可在此基礎上，適度增加投入至最優規模，以達到客貨郵吞吐量、起降架次等的最大產出。

(二)各機場運營效率的優化與調整

對于已經處于DEA有效的機場而言，它們的投入產出松弛變量均為0，說明其機場生產運營已經達到最優狀態，已無需增加投入或擴大產出。但對于非DEA有效的機場，則可以對比發現改進空間，有目標地改進和提高相應的投入、產出指標，進而提升運營效率。如綜合運營效率接近1的四個機場中，杭州蕭山機場、宜昌三峽機場需要增加航站樓面積，提高客、貨郵吞吐量以實現機場運營綜合有效。而鄭州新鄭機場和烏魯木齊地窩堡機場則只需要在保持現有投入規模的基礎上，適度擴大旅客吞吐量便能達到效率最優。

從總體來看，投入指標的松弛變量為0的數量最多的是X1，最少的指標是X2；產出指標松弛變量為0的數量最多的是Y3，最少的是Y1。這說明目前國內旅游城市機場在航站樓面積的投入和起降架次的產出上相對充足，而在停機坪面積的投入和客運吞吐量的產出上相對不足。因為停機坪短期內無法擴大，故短期內改進國內旅游城市機場整體運營狀況的可行措施為努力提高航班乘坐率，加大旅客吞吐量。

五、結論

本文通過DEA方法對我國66個旅游城市機場的運營效率進行研究，結果表明：目前我國大部分旅游城市的機場運營處于非DEA有效狀態，占比87.88%。且整體綜合效率較低，平均值只有0.509，但多數處于規模報酬遞增階段，表明我國大部分旅游城市的機場發展存在規模不經濟現象，發展潛力較大。另一方面，我國旅游城市機場生產運營過程中的規模效率整體較高，達到了0.814，但仍普遍存在著資源利用率不足的情況。根據上述研究可知，導致我國旅游城市機場運營效率低下的主要原因在于純技術效率偏低，這拉低了綜合運營效率。這和我國學者李蘭冰、劉秉鐮、李九蘭、李文翎等人的研究結論相一致。

鑒于此，本文對處于非DEA有效的機場運營提出以下改進措施：首先，對于那些純技術效率較高、規模效率較低的機場，在重視管理能力和經營決策水平提高的同時，更加偏重于現有投入資源的有效利用，優化生產要素投入結構，反之亦然。其次，我國多數旅游城市機場處于規模效率偏低，但又規模報酬遞增的階段。對于這種情況，應增加相對不足的要素投入，適度擴張運營規模；同時，盡可能地減少生產要素的冗余，使等額要素投入帶來更大比例的增長，進而有效遏制資源利用率不足的現象，實現規模經濟，提升機場運營效率。

參考文獻：

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[3]李蘭冰,劉秉鐮. 我國對外開放機場的動態生產效率研究[J]. 中國工業經濟,2007(10):29-36.

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[6]張蕾,陳雯,薛俊菲.基于參數法的國內上市機場規模效率評估[J]. 地理研究,2012(4):701-710.

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[8]張文華. 我國上市機場運營效率的評價與提升研究[D]. 天津：中國民航大學,2014.

[9]李九蘭,李文翎. 基于DEA評價模型的我國國際機場效率分析[J]. 物流科技,2014(9):137-141.

[10]王戰斌. 基于DEA方法的中國機場運營效率實證研究[J]. 交通運輸系統工程與信息,2012(6):186-191.

Airport Operation Efficiency of Domestic Tourism Cities Based on the DEA Method

YU Hai-jing, XIA He, SHEN Bin

(CollegeofFinanceandEconomics,SanyaUniversity,Sanya572022,China)

Abstract:Airports are the core carriers of tourist cities to develop tourism and relevant industries through airport economy. This paper selects 66 samples of the first 100 cities on the “Revenue Ranking List of China Tourism Cities in 2014” and analyzes their three indicators empirically: the comprehensive, purely technical and scale efficiencies of their airports operation in DEA method. The result indicates 87.88% of the airports are out of the DEA effective state, but the overall scale efficiency reaches 81.4%, which shows the lower pure technical efficiency is the main factor to result in the low operation efficiency of most airports. Finally, this paper puts forward the corresponding improvement measures for different types of airports.

Key words：tourist city; operation efficiency of the airport; DEA

DOI:10.15926/j.cnki.hkdsk.2016.03.013

收稿日期：2016-02-20

基金項目：三亞市哲學社會科學規劃重點項目(SYKE2015-05)；三亞學院校級項目

作者簡介：于海靜(1990— )，男，河南南陽人，助教，碩士，主要從事區域經濟、農業經濟研究；夏鶴(1986— )，女，河南駐馬店人，助教，碩士，主要從事區域經濟研究；沈濱(1957— )，女，上海人，教授，主要從事區域經濟、政治經濟研究。

中圖分類號：F562.6

文獻標志碼：A

文章編號：1672-3910(2016)03-0068-07