中國各省鐵路運輸效率的測度及時空特征分析

丁俊雅

摘要：運用超效率DEA模型對1997—2014年中國30個?。ㄊ?、自治區(qū)）鐵路運輸效率進行了測度，并進行了時空特征分析。結果表明：（1）除了東北三省外，我國各省鐵路運輸綜合效率整體呈上升趨勢，技術效率水平整體呈現先下降后上升的“U”形特征，規(guī)模效率水平整體水平顯著提高；（2）隨著時代的變遷，社會經濟的發(fā)展，鐵路運輸投資力度的不斷加大，部分省份從規(guī)模報酬遞增轉向規(guī)模報酬遞減，表現出鐵路運輸發(fā)展相對于社會經濟的發(fā)展逐漸從滯后型轉向適應型甚至超前型；（3）整體看來，我國各省鐵路運輸效率水平呈現出東高西地的分布格局，并且呈現出鐵路運輸效率由中西部地區(qū)向京津冀、長三角地區(qū)集聚的趨勢。

關鍵詞：鐵路；運輸效率；超效率模型；時空特征

中圖分類號：F2

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.05.009

1引言

近些年來，隨著經濟的快速發(fā)展，國家逐漸加大了對交通運輸業(yè)的投資力度。鐵路作為我國主要的運輸方式之一，具有運量大、污染小、安全性高、能耗低等特點，在未來的運輸市場中占有重要地位。面臨運輸需求的飛速增長，其他運輸方式的競爭，鐵路運輸壓力逐漸加大，在經濟可持續(xù)發(fā)展的前提下，考慮運輸效率問題是人們獲得可持續(xù)運輸的保證。除此之外，交通運輸作為縮短距離的重要手段，在推動區(qū)域經濟一體化、重塑經濟地理格局中起到重要的作用。國外學者對運輸效率的研究較早，在內容、方法上均有一定的研究成果，1980年，Caves and Christensen從所有制方面研究了加拿大鐵路運輸企業(yè)的相對效率；1994年，Oum和Qu運用數據包絡模型，根據1978—1989年的數據，對19個OECD國家的鐵路業(yè)生產效率進行了測度；2007年，Richard Bozec and Mohamed Dia采用DEA模型研究了加拿大國有鐵路的產業(yè)組織結構和生產技術效率間的關系。相比而言，國內對運輸效率的研究較為滯后，近幾年通過引進國外研究成果，在測度方法及運輸效率等實證分析方面取得了一定的進展。俞禮軍，靳文舟（2006）從交通運輸系統(tǒng)的4類特性角度提出了衡量交通效率的4種方法，即可達性、機動性、生產率以及效用方法，分別針對不同類型的分析者；李濤，曹小曙（2015）以中國31個省份為研究對象，考察中國鐵路、公路、水路三大運輸方式，運用DEA模型測算了綜合運輸效率；吳群琪，宋京妮（2015），在采用主成分分析提取投入產出主成分的基礎上，利用超效率三階段DEA模型測度了2013年我國31個省域的綜合運輸效率，并運用空間自相關和空間散點圖分布深入探究了綜合運輸效率的省域差異和集群狀況。

以上研究表明，已有文獻從不同角度提出了運輸效率的測度方法，研究了中國各區(qū)域運輸效率的典型特征和影響因素，獲得了豐富并有一定價值的結論，但也有待深入和完善。一方面，現有文獻大多使用標準的數據包絡模型（DEA），有效率決策單元均為1，相互之間無法區(qū)分，無法準確計算有效率DMU的跨期增長，故以超效率模型進行測度可以避免這一問題；另一方面，現有關于空間運輸效率的研究多針對單一公路及公路、鐵路等方式組成的綜合運輸，從時間角度，對鐵路的運輸效率空間變化研究很少，故本文以中國30個?。ㄊ?、自治區(qū)）為分析單元，選取1997年、2003年、2009年、2014年4個時間段，分析鐵路運輸效率的時空變化特征。

2模型設定與指標選取

2.1超效率DEA模型

當1φ*>1，且s-=0，s+=0，則決策單元為DEA強有效，決策單元的經濟活動同時為技術有效和規(guī)模有效；當1φ*=1，但至少某個輸入或輸出大于0，則決策單元為弱有效，決策單元的經濟活動不是同時為技術效率最佳和規(guī)模效率最佳；當1φ*<1，決策單元不是DEA有效，經濟活動既不是技術效率最佳，也不是規(guī)模效率最佳。

根據模型中的λj判斷DMU的規(guī)模收益情況：

（1）若∑λj*=1，則DMU為規(guī)模收益不變；

（2）若∑λj*<1，則DMU為規(guī)模收益遞增；

（3）若∑λj*>1，則DMU為規(guī)模收益遞減。

2.2指標選取

本文主要以1997—2014年中國30個省（市、自治區(qū)）為鐵路運輸效率測度的對象，由于香港、澳門、臺灣以及西藏的數據缺失，故不做考慮?；跀祿目色@得性、全面性、簡潔性、規(guī)范性、客觀性這五大原則，文章選取以下指標進行效率測度，如表1所示。數據來源于國家統(tǒng)計局各省年度數據，及相關統(tǒng)計年鑒。

一般而言，在利用DEA模型進行評價時，為保證計算結果的準確性，決策單元的數量不應少于投入和產出指標數量的乘積，同時不少于投入和產出指標數量的3倍。本文決策單元30個，投入產出指標8個，滿足要求，不需做任何處理。

從東中西三大地帶來看，4個年份的綜合效率和技術效率表現為：東部地區(qū)>中部地區(qū)>西部地區(qū)，我國各省鐵路運輸效率水平整體呈現出東高西地的分布格局，這種空間的分布局勢與我國經濟發(fā)展的不均衡性趨于一致；規(guī)模效率整體上三大地帶效率值比較接近，中部地區(qū)相比于東西地區(qū)，稍微高一點點。具體地，以上海、江蘇、遼寧、河北為主的東部地區(qū)，自1997年起，效率值一直處于相對較高的水平，從表2中可以看到這四年中運輸綜合效率在波動遞增，從1997年的0561增加到2014年的0.920，增幅2.95%；以黑龍江、湖南、河南為主的中部地區(qū)，效率水平較其他中部地區(qū)高，并趨于接近有效狀態(tài)。相比東部地區(qū)，中部地區(qū)的總效率水平稍微低一點，但規(guī)模效率較東部地區(qū)高一點；以青海、云南、新疆、寧夏、廣西、重慶為主的西部地區(qū)，自1997年以來一直處于高度無效狀態(tài)。相比東中部地區(qū)，西部地區(qū)的效率平均水平是東中部地區(qū)的50%左右，但隨著社會經濟的發(fā)展，效率水平在逐漸提高，盡管幅度很小。

3.2鐵路運輸效率時空特征分析

根據表2的測度結果，從1997到2014年這四個階段，我們大致可以看出，綜合效率高度無效的省份多數集中在青海、云南、新疆、寧夏、廣西、重慶等西部地區(qū)，鐵路運輸效率較高的省份多數集中在上海、江蘇、遼寧、河北、天津、廣東等東部地區(qū)。具體地，本文將從以下三個方面進行分析。

3.2.1綜合效率水平整體呈現波動上升趨勢

研究時期內，綜合效率呈現出波動上升趨勢，增幅十分緩慢，且效率水平不高。到目前為止，仍未達到有效水平。在參與評價的30個省份中，27個省份的效率水平得到了提高，尤其是北京、廣東、湖北、安徽、江西、浙江等華中地區(qū)和沿海地區(qū)最為顯著。剩余的3個省份綜合效率表現為下降趨勢，即黑龍江、吉林、遼寧三個省份。從單個年份來看，1997年鐵路運輸效率相對較高的區(qū)域主要分布在天津、河北、東部沿海地區(qū)（江蘇、上海）、東北地區(qū)及湖南，其中，遼寧省是唯一一個運輸效率達到DEA有效的省份，效率值為1.0558。這個時期鐵路運輸效率高度無效區(qū)域主要分布在青海、新疆、寧夏、廣西、云南等西部地區(qū)及海南、福建；2003年，鐵路運輸效率相對較高省份變化相差不大，津冀二省市、遼寧、江蘇、湖南位列其中，浙江、廣東、河南運輸效率明顯提高，低效率省份與1997年保持一致，效率值有了輕微的增長；2009年，鐵路運輸效率接近有效區(qū)域開始走向集聚，除河南、湖南外，主要集中在京津冀地區(qū)、長三角地區(qū)及廣東、遼寧。而運輸效度高度無效省份同前幾個時期一樣，除了海南、福建以外，主要集中于西部地區(qū)。不同的是，四分位劃分結果的效率界限在不斷擴大，效率水平也在逐漸增長；2014年，能明顯看到空間集聚現象，以及輕微的擴散效應，京冀地區(qū)、廣東、湖南、江蘇、上海、河南實現了DEA強有效水平，位于河南與湖南之間的湖北省效率得到了明顯的提高，增幅為8.62%，長三角和京津冀周邊地區(qū)的效率水平也得到了不同程度的提高。而西部地區(qū)的鐵路運輸效率與2009年相比，基本一致，效率水平十分低下。

3.2.2、技術效率水平整體呈現先下降后上升的波動“U”形特征

總體來看，4個年份的技術效率平均值分別為08441，0.6022，0.6225，0.7150，分別達到弱有效水平的84.41%，60.22%，62.25%，71.50%，整體變化趨勢表現為先遞減后上升的波動“U”形特征，整體效率值下降值不足1%，并且從2009年起技術效率變動趨勢與綜合效率趨于一致，效率值十分接近。1997年，技術效率達到DEA有效的有長三角地區(qū)、津冀地區(qū)、遼寧、安徽和海南等10個省份，除遼寧外，其余省份均處于綜合效率無效狀態(tài)，表明這10個省份技術管理水平實現了最優(yōu)化，但在運輸規(guī)模上并未達到最優(yōu)，并均處于規(guī)模收益遞增階段，說明繼續(xù)擴大運輸規(guī)模會使得綜合效率得到進一步提高；2009年，所有省市的鐵路運輸技術效率均達到有效，大部分省份都處于規(guī)模收益遞增階段，少數省份出現規(guī)模收益遞減情況；2014年，技術效率達到DEA有效的有廣東、河北、湖南、北京等7個省份，其對應的鐵路運輸綜合效率也實現了DEA有效，表明這些省份運輸活動在實現投入產出較為優(yōu)化的同時，其運輸活動規(guī)模也相對處于比較適合的水平。

3.2.3規(guī)模效率顯著提高

研究時期內，我國鐵路運輸規(guī)模效率整體上呈明顯的上升趨勢，增長幅度較綜合效率高，且各省規(guī)模效率平均水平基本處于較高水平。參與評價的30個省份中，22個省份的鐵路運輸規(guī)模效率年平均值均在07以上，27個省份效率年均值在06以上，占比90%。1997年，運輸規(guī)模效率平均值為05161，規(guī)模有效省份為0，效率排名靠前的主要集中在華北和東北地區(qū)；到2003年，運輸效率均值為07941，相較于1997年，效率值有了很大的提高，增幅為53.90%；到2009年，運輸效率均值為0.9716。除了海南外，其余各省份的規(guī)模效率基本接近有效，參與評價的30個省份中，6個省份處于規(guī)模收益遞減階段，表明運輸生產已經超過了地域自身對生產要素的吸收，若繼續(xù)擴大規(guī)模，將會造成運輸效率降低。但對大部分的省份來說，仍然需要加大資源投入力度，擴大生產規(guī)模；到2014年，運輸規(guī)模效率值達到0.9856，有效省份有11個，較2009年增長了一些，30個省份當中26個省份的規(guī)模效率不低于0.99，但仍然沒有實現規(guī)模有效，規(guī)模報酬遞減省份已經增加到評價單元數目的一半，說明對于部分省市來說，鐵路運輸發(fā)展相對于社會經濟的發(fā)展逐漸從滯后型轉向適應型甚至超前型，僅從擴大規(guī)模的角度來提高鐵路運輸效率并不適應當前的經濟發(fā)展。

4結論

本文運用超效率DEA模型對1997—2014年中國30個?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）鐵路運輸效率進行了測度，并探討了我國各省鐵路運輸效率的空間布局和集聚狀況。得到以下結論：總體來看，我國各省鐵路運輸綜合效率水平較低，各省份的技術效率水平與綜合效率水平幾乎趨于一致，2009年與2014年尤為明顯。從鐵路投資規(guī)模來看，隨著時代的變遷，部分省份從規(guī)模報酬遞增轉向規(guī)模報酬遞減，表面僅從擴大規(guī)模的角度來提高運輸效率并不適應；從1997年到2014年的發(fā)展趨勢來看，除了東北三省外，我國各省鐵路運輸效率整體呈上升趨勢，技術效率水平整體呈現先下降后上升的“U”形特征，規(guī)模效率水平整體水平顯著提高；從空間發(fā)展趨勢來看，我國各省鐵路運輸效率水平整體呈現出東高西地的分布格局，并且呈現出鐵路運輸效率由中西部地區(qū)向京津冀、長三角地區(qū)集聚的趨勢。

由于部分指標數據獲取難度較大，導致在指標選取的過程中沒有考慮鐵路運輸的負期望產出（如：污染物排放量）、能源消耗等因素，若將這些因素考慮在內，效率測度結果將會更加準確。

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