基于DEA方法的區域高鐵可持續性評價

董飄

摘 要 進入新世紀以來，中國在基礎設施建設領域取得了舉世矚目的成就，與此同時也需要面對如何對其進行有效管理的問題，而研究基礎設施網絡的可持續發展，可以為制定基礎設施發展戰略、完善基礎設施管理政策、緩解基礎設施負面影響提供理論支撐，因而有著重大意義。本文針對中國長三角、珠三角、京津冀、成渝、遼中南地區的高鐵網絡進行實例研究，建立了基于DEA的區域高鐵網絡可持續性評價模型，將研究樣本的各項數據代入以求出綜合效率、技術效率、規模效率和規模效益，通過這些指數來對區域高鐵網絡的可持續性進行評價。

關鍵詞 高鐵網絡 可持續性評價 數據包絡分析法

中圖分類號：F229 文獻標識碼：A

0引言

改革開放以來，我國在基礎設施建設領域取得了舉世矚目的成就，尤其是在高鐵網絡的建設方面，它一方面深刻影響著人們的生活與經濟的發展，另一方面，由于工程規模較大，建設完善的高鐵網絡通常需要較長時間和巨額投資，且必然以永久性占用土地、影響生態環境、造成環境污染為代價，因此，大型基礎設施建設項目如區域高鐵網絡的建設必須重視可持續性發展的評價，實現高效的設施建設、運營與維護，發揮投資的最大功效。目前我國對于基礎設施的可持續性評價并沒有建立統一的標準，基礎設施可持續性管理仍是一個值得研究的問題。而研究高鐵網絡的可持續性評價方法，對實現基礎設施網絡資源、環境和經濟等三個層面的可持續發展具有重要的現實意義，可以為我國制定高鐵發展戰略、完善高鐵發展政策并積極探索能源、土地、材料等資源的集約利用，緩解高鐵網絡對社會和自然環境的負面影響，確保高鐵建設行業的持續健康發展提供理論支撐。

關于區域基礎設施系統的可持續性評價方法則多種多樣，其中，邵志國等應用生態工程的方法來制定可持續生態設計的方向、原則和機制；韓傳峰，劉亮則從物元分析的角度對某城市基礎設施可持續性水平進行了多指標的綜合評價?？v觀國外，由于經濟、環境方面的因素復雜多變，難以準確衡量，因此大多數研究都是將定性分析和定量分析相結合。本次研究在綜合以往研究成果的基礎上，提出將區域高鐵視作一個整體網絡，綜合考慮影響可持續性的各個方面，在前文所提理論框架的基礎上選取評價指標，建立區域高鐵網絡可持續性評價指標體系，通過對可持續發展的理論分析，研究高鐵網絡可持續管理方面的不足，對提高管理效率提出建議，通過實例分析發現國內高鐵網絡建設比較欠缺的方面，對國內一些區域高鐵網絡進行橫向對比，提出相對性的改善措施，以期為相關學術研究提供參考。

1區域高鐵網絡可持續性建模

1.1區域高鐵網絡可持續性評價模型

1.1.1選取輸入輸出指標

高鐵網絡可持續性評價指標體系中的網絡總里程為輸入指標，用x1表示，第j個網絡的網絡總里程指標數據表示為xj1；單位公里票價、有無高鐵網絡GDP總量差值、有無高鐵網絡三產增加比例差值、網絡各線路車次總數、區域加權平均旅行時間縮短比例、區域網絡效率提高比例這6個指標為輸出指標，分別用y1，y2，y3，y4，y5，y6表示，而分別用yj1，yj2，yj3，yj4，yj5，yj6表示第j個網絡的相應指標。

1.1.2模型構建

基于DEA基本模型分別構建高鐵網絡可持續性綜合效率評價模型RH-DCRS和純技術效率評價模型RH-DCRS；統計計算得出各評價樣本的指標數據，運用RH-DCRS模型求取綜合效率，運用RH-DCRS模型求取技術效率，并通過綜合效率和技術效率求取各樣本的規模效率，公式為規模效率=綜合效率/技術效率。同時考慮規模收益，在DEA模型中，將產出和投入的同期相對變化比值稱為規模收益；若K1，說明規模收益遞增，此時可以考慮增大投入；若K1，說明規模收益遞減，這時可以考慮減小投入；若K=1，則規模收益不變且稱為規模有效。

1.2案例分析

本次實例分析選取長三角、珠三角、京津冀、成渝、遼中南這五片區域的高鐵網絡進行對比研究，這些區域均屬于發展水平較高的國家級城市群，經濟相對發達，高鐵建設時間較早，擁有較為成熟的高鐵網絡骨架，因而具有較高研究意義。將相應指標數據進行計算并歸納，得到表1。

在本例中，決策單元數量為5，輸入指標有1項，輸出指標有6項，運用RH-DCRS模型求解高鐵網絡可持續性綜合效率，運用RH-DCRS模型求解高鐵網絡可持續性技術效率。由表2可得，珠三角高鐵網絡和成渝高鐵網絡同時滿足技術有效與規模有效，即達到了DEA有效，表明這兩個區域的高鐵網絡可持續性相對較好。長三角高鐵網絡和遼中南高鐵網絡達到了技術有效，但規模收益沒達到最優，可持續性還有提升空間。

2結論

本文重點研究了中國區域高鐵網絡的可持續性影響因素，從經濟、社會、環境、網絡性能四方面入手，結合數據獲取的難易程度，綜合運用多種統計方法對各種影響因素進行量化處理，通過結合DEA模型及各類指標數據的計算，文章得出以下結論，在網絡總里程相近的情況下，成渝城市群相對于長三角城市群在經濟水平和客流量方面有著顯著差距，在經濟方面顯然虧損，但考慮到高鐵網絡對原有鐵路布局的優化以及帶動經濟發展、產業結構調整方面的巨大作用時，成渝高鐵網絡的可持續性反而比長三角高鐵網絡強。這提醒我們不要被高鐵網絡的內部成本和內部收益所束縛，在經濟相對落后，客流量暫時不足的地區也要有必要規劃高鐵線路，充分發揮高鐵網絡對這些地區經濟提升方面的巨大影響；而在高鐵網絡已經十分密集的經濟發達地區，隨著線網密度的提升，高鐵網絡對于區域社會、網絡性能方面的影響也會逐漸削弱，因此需要適當控制線網擴張規模，避免形成資源浪費。

參考文獻

[1] 王秀貞，丁慧平，胡毅.基于DEA方法的我國中小企業融資效率評價[J].系統工程理論與實踐，2017，37（04）：865-74.

[2] 王麗英，俞伯陽，梅昊辰，etal.城市基礎設施建設系統的可持續性評價[J].統計與決策，2010（05）：68-70.

[3] 孫海玲，李旭偉.大型基礎設施可持續發展能力評價體系的構建[J].統計與決策，2013（16）：28-31.

[4] 邵志國，韓傳峰，劉亮.基于生態學原理的區域基礎設施系統可持續性研究[J].城市發展研究，2015，22（01）：8-72.

[5] 毛曄.城市大型基礎設施可持續性因子研究[J].城市發展研究，2009，16（10）：5-92.

[6] 韓傳峰，劉亮，王忠禮.基于物元分析法基礎設施系統可持續性評價[J].中國人口·資源與環境，2009，19（02）：21-116.

[7] BOCCHINI，P&D.M.FRANGOPOL&T.UMMENHOFER，etal.Resilience and sustainability of civil infrastructure： Toward a unified approach[J].Journal of Infrastructure Systems，2013，20（02）：04014004.

[8] BUSSCHER，T.&T.TILLEMA&J.ARTS.In search of sustainable road infrastructure planning： How can we build on historical policy shifts[J].Transport Policy，2015，（42）：42-51.

[9] DIAZ-SARACHAGA，J.M.&D.JATO-ESPINO&B.ALSULAMI，etal.Evaluation of existing sustainable infrastructure rating systems for their application in developing countries [J].Ecological Indicators，2016（71）：491-502.

[10] PRYN，M.R.&Y.CORNET&K.B.SALLING.Applying sustainability theory to transport infrastructure assessment using a multiplicative ahp decision support model[J].Transport，2015，30（03）：330-41.

[11] 李玉龍，李忠富.基于DEA和神經網絡集成模型的我國基礎設施投資有效性預測研究[J].運籌與管理，2011（06）：88-98.

[12] 李祺，孫鈺，崔寅.基于DEA方法的京津冀城市基礎設施投資效率評價[J].干旱區資源與環境，2016，30（02）：26-30.