基于DEA模型的上海交通效率分析

胡 浩 韋麗娟

城市交通是重要的城市基礎(chǔ)設施，是關(guān)系國計民生和社會經(jīng)濟發(fā)展的重要工具。大力發(fā)展交通對于城市發(fā)展和人民生活具有重要的積極作用。城市交通分為城市公共交通和城際交通兩種類型，前者主要包括城市軌道交通、公交車及出租車，后者包括鐵路、公路、航空及水路運輸?shù)确绞?。隨著城市交通的持續(xù)快速發(fā)展，如何提高城市交通體系的效率成為一個亟待解決的問題。城市交通效率是指城市交通的投入產(chǎn)出率，用經(jīng)濟學的說法就是交通投入與該投入產(chǎn)生的對人們交通需求滿足程度的對應關(guān)系。[1]因此，可以選用相應的指標對城市交通體系進行效率評價。

一、上海城市交通的現(xiàn)狀

首先，改革開放30多年來上海的公共交通系統(tǒng)有了飛躍發(fā)展，從1980年代的慢性交通為主的模式到1990年代的滯后機動化模式再到2000年后的快速機動化模式。目前上海公共交通初步形成了多種交通方式協(xié)調(diào)發(fā)展的格局。截至2010年年底，上海擁有公交線路近千條，軌道交通11條，出租車4.5萬輛，公交車輛17455輛，上海市民每天平均出行距離約8.4公里。

其次，本文所指的城際交通為一般的交通運輸方式，即鐵路、公路、水路及航空運輸。上海作為全國的經(jīng)濟中心，其交通運輸?shù)陌l(fā)展完全伴隨著全國交通運輸發(fā)展的腳步前進。截至2010年年底，上海市鐵路運輸長度為414公里，正線延展里程為697公里，公路通車里程11974公里，其中高速公路775公里，內(nèi)河航道2110公里。

二、上海城市交通的效率評價

數(shù)據(jù)包絡分析（Data Envelopment Analysis，簡稱DEA）模型是在“相對效率評價”概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的系統(tǒng)分析方法。DEA以相對效率概念為基礎(chǔ)，根據(jù)多指標輸入和多指標輸出對同類型的部門或單位進行相對有效性或效益評價。[2]DEA方法具有以下優(yōu)點：第一，無需知道生產(chǎn)函數(shù)的具體形式；第二，可自如處理多投入和多產(chǎn)出情況；第三，可直接指明與最佳機構(gòu)相比，被評價機構(gòu)在哪些投入產(chǎn)出項目上有差距，從而找出改進效率的最佳途徑。基于以上原因，本文運用數(shù)據(jù)包絡分析C2R模型來對上?，F(xiàn)有的城市交通體系進行效率評價。[3]

（一）對上海市公共交通體系的效率評價

1.變量選取

DEA輸入指標：城市公共交通系統(tǒng)包括人、車、路等要素的共同投入，而年末公共交通營運車輛（輛）和運營線路網(wǎng)長度（公里）作為勞動力、資金投入的表征指標，其數(shù)量多少直接反映了公共交通系統(tǒng)的資源投入情況，因此可以作為資源投入表征指標。故選取年末公共交通營運車輛（輛）、運營線路網(wǎng)長度（km）作為DEA模型的輸入指標。

DEA輸出指標：每萬人擁有公共交通車輛是反映城市居民出行方便程度、公共交通發(fā)展水平和交通結(jié)構(gòu)狀況的指標，是判斷交通發(fā)展戰(zhàn)略是否明確、公共交通優(yōu)先政策和措施是否落實的參考指標；人均道路面積是衡量道路建設總體水平的指標，反映道路交通管理的基礎(chǔ)條件和交通網(wǎng)絡發(fā)達程度。因此根據(jù)上文計算，依次選取每萬人擁有公共交通車輛（輛）、人均擁有道路面積（m2）作為DEA模型的輸出指標。具體的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)見表1，根據(jù)DEA模型則DMU=8。

2.模型結(jié)果分析

利用DEAP2.1軟件計算，進行有效性分析，可得表2的結(jié)果。

2002、2008、2009、2010年的效率指數(shù)均為 1，其輸入輸出松弛變量均為0，因此其系統(tǒng)表現(xiàn)為DEA有效，表明這四年上海市公共交通系統(tǒng)的建設狀況較好，投入要素達到了最佳的組合并得出了最大的產(chǎn)出；其余年份DMU的相對效率指標均小于1，表現(xiàn)為DEA無效，在不同程度上存在著資源冗余問題。2002～2010的9年間，DEA有效年份占44.4%，無效年份占55.6%，且效率指數(shù)均在90%以上?？傮w而言，上海市公共交通系統(tǒng)各要素的投入對整個系統(tǒng)發(fā)揮了作用。

表1 上海市主要年份城市公共交通投入產(chǎn)出情況

表2 上海市2002～2009年公共交通系統(tǒng)DEA模型計算結(jié)果（C2R）

（二）對上海市城際交通的效率評價

1.變量選取

為了能夠說明上海市的交通運輸業(yè)在國內(nèi)的地位，本文將上海市的交通運輸業(yè)與國內(nèi)其他30個省、自治區(qū)、直轄市的交通運輸業(yè)為評價對象，以貨物周轉(zhuǎn)量（億噸公里）、貨運量（萬噸）、客運周轉(zhuǎn)量（億人公里）、客運量（萬人）、交通運輸業(yè)固定資產(chǎn)投資（億元）、運輸線路長度（公里）、從事交通運輸業(yè)的職工人數(shù)（人）為評價指標，分別編號為X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7。數(shù)據(jù)來自于國家統(tǒng)計局2011年的統(tǒng)計年鑒，其中運輸線路長度以鐵路營業(yè)里程、內(nèi)河航道里程和公路里程三者之和表示；職工人數(shù)以從事鐵路運輸業(yè)、道路運輸業(yè)、城市交通業(yè)、水上運輸業(yè)、航空運輸業(yè)、管道運輸業(yè)、裝卸搬運和其它運輸服務業(yè)的職工人數(shù)總和表示。以X1、X2、X3、X4為DEA輸出指標，以X5、X6、X7為DEA輸入指標。

2.模型結(jié)果分析

利用DEAP2.1對表3的數(shù)據(jù)進行計算，結(jié)果見表4。

表3 2010年度我國各個地區(qū)交通運輸業(yè)指標

由表4可以看出，上海的相對效率指數(shù)為1，說明上海的交通運輸業(yè)發(fā)展是相對有效率的。除上海以外，北京、天津、浙江、安徽、廣東、海南、西藏幾個地區(qū)的相對效率指數(shù)也為1，其他地區(qū)的相對效率指數(shù)均小于1。這說明，北京、上海、天津、浙江、安徽、廣東、海南、西藏幾個地區(qū)的交通運輸業(yè)發(fā)展相對其他地區(qū)來說是有效率的，交通建設狀況良好，投入要素達到了最佳的產(chǎn)出組合。這些效率指數(shù)為1的地區(qū)中，上海、北京、天津、浙江、廣東等省市處于我國的東部沿海地區(qū)，是我國經(jīng)濟最發(fā)達和最有活力的地區(qū)。從很大程度上可以說，地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達的程度與該地區(qū)的交通運輸效率成正相關(guān)的關(guān)系，經(jīng)濟越發(fā)達交通運輸?shù)男示驮礁?。這可以從兩個方面進行理解，一方面，地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達程度高，對交通運輸?shù)耐顿Y就高，進而交通運輸?shù)木€路的長度將增長、質(zhì)量將提高，從事交通運輸業(yè)的人員的數(shù)量和質(zhì)量也較高，交通運輸?shù)男示透?；另一方面，交通運輸?shù)男矢?，客運量、貨運量、客運周轉(zhuǎn)量和貨運周轉(zhuǎn)量等指標也將隨之增高，地區(qū)間的聯(lián)系將加強，進一步促進地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。

在欠發(fā)達省區(qū)中，安徽、海南和西藏的效率指數(shù)也較高。西藏雖然經(jīng)濟欠發(fā)達，但是該地區(qū)的交通運輸效率仍然為1。這與西藏所處的特殊地理環(huán)境和具體的發(fā)展情況有極大關(guān)系。西藏處于青藏高原地區(qū)，海拔高、人口少、人口密度低，但是它有著極強的戰(zhàn)略意義，為了更進一步地實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，國家每年對西藏地區(qū)的投入尤其是交通投入數(shù)額巨大（特別是從2001年開始建設青藏鐵路），也獲得了較好的效果。從交通運輸業(yè)的投入與產(chǎn)出來說，西藏的交通運輸業(yè)不存在資源冗余問題，效率自然就高。另外，安徽和海南的效率指數(shù)也為1，但是經(jīng)濟比它們更發(fā)達的江蘇卻為0.869，這可以從數(shù)據(jù)的對比中得到解釋：江蘇交通運輸業(yè)的投資及從業(yè)人員均遠遠高于安徽和海南，但是其客貨運量及客貨運周轉(zhuǎn)量并沒有相應的遠高于安徽和海南，這就說明江蘇的交通運輸業(yè)的高投入并沒有達到相應的高回報，而安徽和海南雖然經(jīng)濟沒有江蘇發(fā)達，但是其交通運輸業(yè)的投入?yún)s達到了最佳的產(chǎn)出組合。

表4 各地區(qū)DMU相對效率值

三、結(jié)論及建議

本文利用數(shù)據(jù)包絡分析方法對上海城市交通的有效性進行評價，得出在城市公共交通與城際交通兩方面均有效的結(jié)論。但是，上海城市交通體系仍然存在著有待改進的地方，如公共交通線路布局不盡合理、公交基礎(chǔ)設施不能滿足城市發(fā)展的需要、公共交通收費過高等。對此，筆者建議從兩個方面改善和利用交通體系，促進上海經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。

（一）城市快速擴展和郊區(qū)化背景下市內(nèi)交通發(fā)展：多種交通方式協(xié)調(diào)

伴隨著上海人口的增多、城市化進程的加快和郊區(qū)化以及社會、經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市交通面臨著巨大的壓力。除管理欠缺外，多種交通出行方式之間的不協(xié)調(diào)也是一個主要因素。從公共交通來看，上海缺少大運量快速軌道交通系統(tǒng)，公交路線的規(guī)劃、設計也不盡合理。另外，私人小汽車數(shù)量激增，擠占了道路資源，增加了道路承受負荷等。由此可見，如何能使多種交通方式之間協(xié)調(diào)發(fā)展已成為擺在上海面前的一個刻不容緩的問題。上海應建立以公共道路交通為主，軌道交通為輔，私人機動交通為補充，合理發(fā)展自行車和電動車交通的城市交通模式。

（二）大都市圈和區(qū)域城市化背景下城際交通：高鐵時代同城效應

交通技術(shù)革新始終是推動城市區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的核心因素之一，更是影響不同區(qū)域政府間關(guān)系的助推力，高速鐵路是在城市化發(fā)展的高級階段出現(xiàn)的一種快速便捷的大區(qū)域交通方式，為城市區(qū)域的空間形態(tài)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、社會流動區(qū)域管理等方面帶來巨大的變革。隨著高速鐵路網(wǎng)的建設，高鐵化的跨界大都市圈將紛紛崛起，同城化將成為某些城市經(jīng)濟和社會發(fā)展的新現(xiàn)象，高鐵時代將加速長三角“同城效應”。高速鐵路必將產(chǎn)生直接或間接的綜合效應，引發(fā)中國區(qū)域經(jīng)濟或大都市圈經(jīng)濟社會的諸多革新。上海應利用高鐵帶來的新機遇加快經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的步伐以獲得持續(xù)性的發(fā)展。

[1]鄭方輝，王霞霞.京滬穗城市公共交通效率的調(diào)查與計較[J].行業(yè)研究，2006，（8）.

[2]吳文江.數(shù)據(jù)包絡分析及其應用[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2002：1-2.

[3]吳金卓，王立海.D E A模型評價物流企業(yè)綜合效率的應用分析[J].森林工程，2005，（2）.