基于DEA公路網體系的經濟發展適應性研究

韓炳輝

【摘? 要】公路網絡體系的組成結構及適應性直接影響地區經濟發展的整體速度和質量。論文針對這一角度，重點關注多輸入多輸出的指標體系并綜合運用DEA法構建出一套適合公路網體系評價的綜合模型。用于對公路運輸中常見的綜合效率、技術效率和規模效率等指標進行客觀評定。在對全國范圍內的31省、自治區逐個開展包絡分析的基礎上，從綜合效率、技術效率、規模效率以及對應的收益角度對全國范圍內的公路網投資建設實施方案及重點要點進行探討。

【Abstract】The structure and adaptability of highway network system will directly affect the overall speed and quality of regional economic development. In view of this， this paper focuses on the multi input and multi output index system and constructs a comprehensive model suitable for the evaluation of highway network system by using DEA method. It is used to objectively evaluate the common comprehensive efficiency， technical efficiency and scale efficiency in highway transportation. Based on the envelope analysis of 31 provinces and autonomous regions in China， this paper discusses the implementation plan and key points of highway network investment and construction in China from the perspective of comprehensive efficiency， technical efficiency， scale efficiency and corresponding income.

【關鍵詞】DEA法;公路網;經濟發展;適應性

【Keywords】DEA method; highway network; economic development; adaptability

【中圖分類號】F542;U412.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）05-0122-02

1 引言

改革開放以來，伴隨著城市規模的逐漸擴大和人口數量的激增，公路交通網絡體系面臨著更大的壓力。為了避免交通公路運輸對國家經濟發展造成限制，需要在現有公路網的基礎上進一步提升其規模、運營效率和先進性，并使其從整體上帶動區域經濟發展。因此，研究和探討公路網與經濟發展之間的關聯性對于國家經濟體系完善和交通網功能的健全都有著重要的現實意義。

2 DEA法功能介紹

關于應用DEA法對公路網與經濟影響之間的關聯性進行評價的方式是一種大膽的嘗試。伴隨著近年來我國對于公路網建設關注度的不斷增加，與交通經濟方面研究投入增加和功能布局優化同步展開的還包括公路網經濟特性的客觀評價工作。DEA法即數據包絡法，其能夠客觀地得出公路網與經濟發展狀況之間的適應性關聯程度，并通過相應的指標和參數予以充分證明。與DEA法類似的還包括層次分析法、熵值法、系統動力學模型等。這些模型和工具的使用方式需要根據具體的評估需要及涉及行業的基本特征而進行選擇。

DEA法常見的應用方式是作為計算多輸入多輸出案例的中間過程模型。它能夠根據不同的數據類型而自動選擇相應的計算權重，從而實現規避主觀因素的完全客觀評價。作為近年來較為熱門的研究內容之一，DEA法曾被用于對區域交通網絡進行評價。不同的評估系統構成和指標設定下，公路經濟與公路網絡的客觀性表達和特異性評估方式也會以多種形態展現出公路網與經濟發展適應性之間的內在關聯。同時，DEA法還能夠靈活地和綜合效率、純技術效率、規模效率等不同維度的評價標準進行融合應用。特別是對于公路經濟的適應性方面具有絕對的應用優勢。常規的公路投資性評估必然會涉及區域經濟狀態的整體考察，而不同區域所呈現出的特點在DEA評估法下則能夠得到充分體現。例如，利用DEA法能夠實現從公路網的旅客承載力、貨物承載力、需求潛力和經濟支撐能力等維度對城市發展的客觀環境作出適應性評價。不同的PDEA模型所匹配的決策單元DMU可以對上述效率之間的差距作出更加充分和直觀的展示。

3 公路經濟的社會效益指標體系

3.1 成本類指標

成本類指標能夠對公路行業的投入量，從社會和公眾的角度進行評估和分析。這種指標能夠反映出公路網對建設投入資源的應用合理程度及資源的整體利用率。具體來說，成本的指標包括公路網密度、固定資產投資和公路運營載貨載客汽車數量。它們分別對應的是公路投資存量，固定資產投資與基礎設施建設總量以及公路所能帶動的經濟總量的新增量。

3.2 效益類指標

效益類指標一般采用社會經濟指標，用于對公路建設所產生的社會效益進行評價。這種評價指標既能體現國民生產總值的變化情況，又能反映出城市化進程加快的整體態勢。選取的經濟類指標常見的有國民生產總值、城鎮人口數量、公路的貨運量和客運量等。

4 DEA法及其模型的構建

4.1 DEA法的核心理論

DEA所關注的經濟效益問題也可以由產出與投入的比值表示。這就是DEA法的核心理論。依據這一模型對于輸入輸出指標數據的評價和計算方式能夠對現有公路網體系的經濟發展適應性按照投入型成本指標和產出型效率指標的角度展開分析，并結合近、遠期交通基礎設施發展規劃從經濟效益等角度對各投資方案進行有效性和合理性的評估與篩選。

4.2 DEA法在公路網綜合評價體系中的應用方式

公路網于城市發展和社會經濟水平的提升都具有積極的促進作用。對于公路建設的投入同樣能夠促進經濟發展，然而衡量公路建設所獲得的實際效益與投入之間的關系時，就需要展開系統性的論證。不同的公路網建設方案會對應有多種成本投入指標和效益產出指標。而這些指標之間所構成的效益關聯性可由數學規劃最優值給出表示。

如果公路網方案個數為n，每種方案的成本類指標和效益類指標分別為m、s，則可用Xij代表編號為j的公路網方案的第i個成本類指標，同理Yrj表示的是第j號方案的第r個效益指標。按照這一邏輯，編號為j的方案評價指數可通過下式中的最優解獲得。

式中，hj是第j個公路網方案的效率評價標準，ur是第r個效益類指標的權重系數。在此二者基礎上再引入其他變量還可進一步擴大公路網的效益評價范圍。

另外，根據上述線性規劃探討不同決策單元的最優值時，可對比各生產要素的組合形式，并結合技術有效性及規模對各方案的最優值進行全面的對比和評價。這種方式既涵蓋了技術指標，也讓效益和規模在方案整體評價中占據了更大的權重。

5 公路網經濟適應性的評價過程

5.1 相對評價決策單元的選擇與確定

對某個具體的區域或城市進行公路網經濟適應性的客觀評價時應綜合選取上文提到的成本類或效益類指標進行分析。常規的效益類指標包括國民生產總值、城鎮人口基數、公路客運量和貨運量。成本類指標包含公路路網的密度、固定資產投入量、公路營運的載客載貨汽車量。綜合上述指標對公路網經濟適應性評估能夠有效平衡成本類和效益類的評價指標，保證公路網經濟適應性評價結果的客觀性與準確性。

5.2 DEA法的統計結果分析

對于納入對比范圍的地區和城市，應該采用上式的對偶規劃式統計不同城市樣本中公路網方案的成本類和效益類指標。之后再使用MATLAB繪制目標項目的變化趨勢曲線，或者用DEAP模擬輔助計算得出公路網投入運營效率。一般用于橫向對比的項目包括DEA法評價體系中的綜合效率、技術效率、規模效率以及與它們對應的無效比例。

首先，綜合效率分析能夠給出一個可以量化產出固定時最大程度節約投入資源能力水平的數值。排除無關環境因素的影響時，某個決策單元同時處于技術有效和規模有效狀態時才能被視為屬于綜合有效的范圍內，也就是本文研究的DEA有效狀態。根據各地區的DEA無效比例分布即可得出相應地區的整體公路交通發展水平，將其與全國其他城市比較還能進一步得出區域經濟與交通路網發達程度在全國范圍內的大致排名。其次，技術效率分析針對投入導向的DEA模型能夠用數值反映給定產出下的最大程度節約投入能力。如果某地區的技術效率越接近1則代表其已實現了投入產出的最優化，如果這一指標數值較小則表現相應地區存在一定程度的資源浪費現象，需要根據投入產出的不平衡點及時進行優化調整。例如，合理化資產投入結構，增加貨運量等方式均可有效提升公路網的技術效率。最后，規模效率能夠反映出相應的公路網方案是否在最優規模下運營。參照構建的DEA模型分析可以發現，當DMU整體規模收益趨于穩定時可視為其規模有效。不同規模的城市和地區在用規模效率衡量其公路網利用率時所得到的數值往往與其規模、經濟水平和人口呈正相關。此外，規模有效和規模無效的城市需要采取不同的公路網發展方向和側重點逐步完善其體系結構。

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