哈爾濱軌道交通運(yùn)行效率研究

焦 紅,閆 瑾

東北林業(yè)大學(xué) 園林學(xué)院,黑龍江 哈爾濱150000

1 相關(guān)問題發(fā)現(xiàn)與研究

隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，城市的基礎(chǔ)配套設(shè)施越來越完善，交通運(yùn)輸系統(tǒng)迎來了新挑戰(zhàn)。而城市軌道交通系統(tǒng)一方面可以極大的減輕交通壓力，另一方面還可以提高空間利用率、優(yōu)化空間布局，在推進(jìn)環(huán)保節(jié)約型城市的過程之中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

數(shù)據(jù)包絡(luò)法（DEA）是一種具有基于被評(píng)價(jià)對(duì)象間相對(duì)比較的非參數(shù)技術(shù)效率評(píng)價(jià)方法。在分析多投入多產(chǎn)出的情況時(shí)，不必輸入與輸出的關(guān)系表達(dá)式，只需要根據(jù)決策單元的實(shí)際輸入數(shù)據(jù)、實(shí)際輸出數(shù)據(jù)便可以快速、高效的求出最優(yōu)權(quán)重。

哈爾濱地鐵于2012 年開始通行，因而選取哈爾濱2013～2018 已經(jīng)通行的兩條線路的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)哈爾濱地鐵近幾年的發(fā)展做出效率評(píng)價(jià)，從而有目的地對(duì)該系統(tǒng)加以改進(jìn)。

圖1 哈爾濱目前通行地鐵線路Fig.1 The subway line at present in Harbin

圖2 哈爾濱主城區(qū)交通系統(tǒng)規(guī)劃圖Fig.2 Thetrafficsystem planofmainurbanareain Harbin

圖3 哈爾濱城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃Fig.3 Plan ofurbanrailtrafficconstructionin Harbin

2 DEA 效率評(píng)價(jià)模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)法的基本原理：運(yùn)用科學(xué)化的方式使決策單元的輸入或輸出不受外界因素的影響，始終處于不變的狀態(tài)，然后參照統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、結(jié)合數(shù)據(jù)規(guī)劃明確生產(chǎn)前沿面，使各決策單元投影于DEA生產(chǎn)前沿面，并找出其同DEA 前沿面之間存在的偏離度，通過比對(duì)，從而判定它們的相對(duì)有效性。

圖4 DEA 評(píng)價(jià)方法的思路Fig.4 The evaluation thought of DEA

2.1 基于規(guī)模不變的的CCR 模型

Xij－第j個(gè)決策單元對(duì)第i種類型輸入的投入總量，xij＞0；yrj－第j個(gè)決策單元對(duì)第r種類型輸出的產(chǎn)出總量，yrj＞0；vi－對(duì)第i種類型輸入的一種度量，權(quán)系數(shù)；ur－對(duì)第r種類型輸出的一種度量，權(quán)系數(shù)；i－1,2,…,m；r－1,2,…,s；j－1,2,…,n。

如果將第j0個(gè)決策單元的效率、所有決策單元的效率分別定義為目標(biāo)、約束，那么便可以建構(gòu)出CCR 模型，具體如下：

運(yùn)用Charnes-Cooper 變換，然后再將變量s-、變量s+以引入其中，便可以順利構(gòu)建出對(duì)偶規(guī)劃模型，具體如下：minθ。

在上述模型之中，λj、θ均表示對(duì)偶變量。

在對(duì)DMU 的技術(shù)效率、規(guī)模綜合效率評(píng)價(jià)時(shí)，均選用CCR 模型，據(jù)此可以得出一系列結(jié)論，主要可以歸結(jié)為下列三點(diǎn)，具體如下：

（1）θ*＝1，且，即是指其在原有投資的基礎(chǔ)上，產(chǎn)出已經(jīng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的目的；

（2）θ*＝1，但至少一個(gè)輸入或輸出在0 上。表明決策單元未實(shí)現(xiàn)規(guī)模最佳、效率最佳；

（3）θ*＜1，表明未實(shí)現(xiàn)技術(shù)效率最佳、規(guī)模最佳。

2.2 模型投入產(chǎn)出的指標(biāo)確定

從數(shù)據(jù)的可得性等角度考慮，選五個(gè)指標(biāo)作為投入變量，即運(yùn)營線路數(shù)量、運(yùn)營里程長度、運(yùn)營車輛數(shù)、車站站點(diǎn)數(shù)、日均開行列次，進(jìn)而展開深入論述與分析，以此展現(xiàn)哈爾濱在軌道交通系統(tǒng)建設(shè)方面的具體投資力度；同時(shí)，將三個(gè)不同指標(biāo)定義為產(chǎn)出變量[1]，即客運(yùn)量、軌道交通分擔(dān)率、線路客流強(qiáng)度，來反映投入資源所產(chǎn)生的運(yùn)能及服務(wù)水平狀況。

表1 軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of operation efficiency of rail transit system

3 城市軌道交通系統(tǒng)效率評(píng)價(jià)實(shí)例分析

本文在對(duì)哈爾濱市軌道交通的運(yùn)行效率進(jìn)行測(cè)度、評(píng)價(jià)的過程之中，選取了投入導(dǎo)向的DEA模型。借助MaxDEA 軟件對(duì)2013 年～2018 年這六年期間，哈爾濱市軌道交通的運(yùn)行效率進(jìn)行測(cè)度，如此一來，便可獲得6 個(gè)單位的綜合技術(shù)效率、規(guī)模效率、純技術(shù)效率。

表2 投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)Table 2 Data of input and output

3.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果

表3 哈爾濱城市軌道交通系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3 Evaluation results of urban rail traffic system in Harbin

3.2 規(guī)模效率分析

從綜合效率數(shù)據(jù)來看，2013 年的綜合效率值最低，之所以出現(xiàn)該種狀況主要是由于軌道交通正處于建設(shè)之中，客運(yùn)量還未達(dá)峰值。通過對(duì)純技術(shù)效率進(jìn)行深入觀察與分析之后可以得知，在2018年，資源沒有被完全利用，利用率非常低。從規(guī)模效率數(shù)據(jù)中可以看出，2013～2018 期間效率處于最低水平，由此表明，規(guī)模較小是導(dǎo)致綜合效率處于較低水平的主因。通過對(duì)規(guī)模報(bào)酬進(jìn)行深入分析之后可知，在2015～2017 年期間，哈爾濱軌道交通的資源并沒有被完全應(yīng)用，存在嚴(yán)重的浪費(fèi)狀況。因此哈爾濱軌道交通在未來發(fā)展過程之中，應(yīng)當(dāng)將管理水平與管理能力的提升作為核心，以此來進(jìn)一步提升資源的利用率[2]。

3.3 DMU 在生產(chǎn)前沿上的投影分析

對(duì)于無效DMU 指來講，在前沿上的投影便是目標(biāo)值，通過恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)非DEA 有效的DMU產(chǎn)出值、投入值進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)使DEA 有效的目的。

表4 2013、2014、2018 指標(biāo)改進(jìn)值Table 4 Indicator improvement of 2013、2014、2018

以2018 年為例，運(yùn)營里程減少1.2 km，運(yùn)營車輛數(shù)減少1 輛，車站站點(diǎn)數(shù)減少1 站，日均開行列次減少113 列，就會(huì)增加客運(yùn)量930.3 萬人次，軌道分擔(dān)率增加0.006%，線路客流強(qiáng)度增加0.071萬人次/km。所以，在不考慮規(guī)模收益的前提之下，以投入導(dǎo)向視角作為切入點(diǎn)進(jìn)行分析，當(dāng)對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)效率進(jìn)行提升時(shí)，可以把投入冗余額作為重要參考依據(jù)。

4 結(jié)論和建議

哈爾濱市軌道交通蓬勃發(fā)展在為居民帶來極大便利的同時(shí)，也衍生了諸多難以處理的矛盾。針對(duì)哈爾濱市軌道交通面臨的問題和挑戰(zhàn)，本文主要通過數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法，從縱向?qū)用鎸?duì)2013-2018年期間哈爾濱軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行了深入探析，其結(jié)論主要包括:

（1）在對(duì)哈爾濱軌道交通系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整過程中，要從技術(shù)和管理方面，充分考慮資源的分配及利用，以更好的發(fā)揮哈爾濱軌道交通系統(tǒng)的效益。并非盲目的增拓軌道交通的建設(shè)規(guī)模，進(jìn)而產(chǎn)生過度投資的狀況。

（2）在提升城市軌道交通運(yùn)行效率的過程之中，可以采取多種手段并舉的形式，如進(jìn)一步強(qiáng)化軌道交通同地面公交的銜接深度、圍繞軌道交通建造“P+R”停車場等。根據(jù)城市公共健康空間設(shè)計(jì)導(dǎo)則提出的通過城市設(shè)計(jì)提升日常活動(dòng)可能性的“5D 原則”，規(guī)劃出哈爾濱的幾個(gè)“P+R”停車場位置，從而增加公共交通可達(dá)性和開放空間的可達(dá)性。

圖5 規(guī)劃“P+R”停車場位置Fig.5 Planning of the“P+R”park

圖6 智能立體泊車裝置Fig.6 Intelligent stereo parking equipment

通過對(duì)當(dāng)前哈爾濱市軌道交通建設(shè)狀況進(jìn)行調(diào)查分析可知，哈爾濱軌道交通的站點(diǎn)數(shù)、建設(shè)規(guī)模均在持續(xù)擴(kuò)大，在短時(shí)間范圍之內(nèi)將會(huì)呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì)，因而制定科學(xué)、完善、可行的城市整體交通規(guī)劃是當(dāng)前最為緊迫的任務(wù)[3]。