中國各省鐵路運(yùn)輸效率的測度及時空特征分析

丁俊雅

摘要：運(yùn)用超效率DEA模型對1997—2014年中國30個?。ㄊ?、自治區(qū)）鐵路運(yùn)輸效率進(jìn)行了測度，并進(jìn)行了時空特征分析。結(jié)果表明：（1）除了東北三省外，我國各省鐵路運(yùn)輸綜合效率整體呈上升趨勢，技術(shù)效率水平整體呈現(xiàn)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(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鐵路運(yùn)輸投資力度的不斷加大，部分省份從規(guī)模報酬遞增轉(zhuǎn)向規(guī)模報酬遞減，表現(xiàn)出鐵路運(yùn)輸發(fā)展相對于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐漸從滯后型轉(zhuǎn)向適應(yīng)型甚至超前型；（3）整體看來，我國各省鐵路運(yùn)輸效率水平呈現(xiàn)出東高西地的分布格局，并且呈現(xiàn)出鐵路運(yùn)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(guān)鍵詞：鐵路；運(yùn)輸效率；超效率模型；時空特征

中圖分類號：F2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.05.009

1引言

近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家逐漸加大了對交通運(yùn)輸業(yè)的投資力度。鐵路作為我國主要的運(yùn)輸方式之一，具有運(yùn)量大、污染小、安全性高、能耗低等特點(diǎn)，在未來的運(yùn)輸市場中占有重要地位。面臨運(yùn)輸需求的飛速增長，其他運(yùn)輸方式的競爭，鐵路運(yùn)輸壓力逐漸加大，在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的前提下，考慮運(yùn)輸效率問題是人們獲得可持續(xù)運(yùn)輸?shù)谋ＷC。除此之外，交通運(yùn)輸作為縮短距離的重要手段，在推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化、重塑經(jīng)濟(jì)地理格局中起到重要的作用。國外學(xué)者對運(yùn)輸效率的研究較早，在內(nèi)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(yùn)輸企業(yè)的相對效率；1994年，Oum和Qu運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)模型，根據(jù)1978—1989年的數(shù)據(jù)，對19個OECD國家的鐵路業(yè)生產(chǎn)效率進(jìn)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(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)技術(shù)效率間的關(guān)系。相比而言，國內(nèi)對運(yùn)輸效率的研究較為滯后，近幾年通過引進(jìn)國外研究成果，在測度方法及運(yùn)輸效率等實(shí)證分析方面取得了一定的進(jìn)展。俞禮軍，靳文舟（2006）從交通運(yùn)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(dá)性、機(jī)動性、生產(chǎn)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(yùn)輸方式，運(yùn)用DEA模型測算了綜合運(yùn)輸效率；吳群琪，宋京妮（2015），在采用主成分分析提取投入產(chǎn)出主成分的基礎(chǔ)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(yùn)輸效率，并運(yùn)用空間自相關(guān)和空間散點(diǎn)圖分布深入探究了綜合運(yùn)輸效率的省域差異和集群狀況。

以上研究表明，已有文獻(xiàn)從不同角度提出了運(yùn)輸效率的測度方法，研究了中國各區(qū)域運(yùn)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(jié)論，但也有待深入和完善。一方面，現(xiàn)有文獻(xiàn)大多使用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包絡(luò)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(zhǔn)確計算有效率DMU的跨期增長，故以超效率模型進(jìn)行測度可以避免這一問題；另一方面，現(xiàn)有關(guān)于空間運(yùn)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(yùn)輸，從時間角度，對鐵路的運(yùn)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(yùn)輸效率的時空變化特征。

2模型設(shè)定與指標(biāo)選取

2.1超效率DEA模型

當(dāng)1φ*>1，且s-=0，s+=0，則決策單元為DEA強(qiáng)有效，決策單元的經(jīng)濟(jì)活動同時為技術(shù)有效和規(guī)模有效；當(dāng)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(jīng)濟(jì)活動不是同時為技術(shù)效率最佳和規(guī)模效率最佳；當(dāng)1φ*<1，決策單元不是DEA有效，經(jīng)濟(jì)活動既不是技術(shù)效率最佳，也不是規(guī)模效率最佳。

根據(jù)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(biāo)選取

本文主要以1997—2014年中國30個省（市、自治區(qū)）為鐵路運(yùn)輸效率測度的對象，由于香港、澳門、臺灣以及西藏的數(shù)據(jù)缺失，故不做考慮?；跀?shù)據(jù)的可獲得性、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(biāo)進(jìn)行效率測度，如表1所示。數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局各省年度數(shù)據(jù)，及相關(guān)統(tǒng)計年鑒。

一般而言，在利用DEA模型進(jìn)行評價時，為保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，決策單元的數(shù)量不應(yīng)少于投入和產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)量的乘積，同時不少于投入和產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)量的3倍。本文決策單元30個，投入產(chǎn)出指標(biāo)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(shù)效率表現(xiàn)為：東部地區(qū)>中部地區(qū)>西部地區(qū)，我國各省鐵路運(yùn)輸效率水平整體呈現(xiàn)出東高西地的分布格局，這種空間的分布局勢與我國經(jīng)濟(jì)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(diǎn)點(diǎn)。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(yùn)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(diǎn)，但規(guī)模效率較東部地區(qū)高一點(diǎn)；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(jīng)濟(jì)的發(fā)展，效率水平在逐漸提高，盡管幅度很小。

3.2鐵路運(yùn)輸效率時空特征分析

根據(jù)表2的測度結(jié)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(shù)集中在青海、云南、新疆、寧夏、廣西、重慶等西部地區(qū)，鐵路運(yùn)輸效率較高的省份多數(shù)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(jìn)行分析。

3.2.1綜合效率水平整體呈現(xiàn)波動上升趨勢

研究時期內(nèi)，綜合效率呈現(xiàn)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(dá)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(xiàn)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(yùn)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(yùn)輸效率達(dá)到DEA有效的省份，效率值為1.0558。這個時期鐵路運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(jié)果的效率界限在不斷擴(kuò)大，效率水平也在逐漸增長；2014年，能明顯看到空間集聚現(xiàn)象，以及輕微的擴(kuò)散效應(yīng)，京冀地區(qū)、廣東、湖南、江蘇、上海、河南實(shí)現(xiàn)了DEA強(qiáng)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(yùn)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(shù)效率水平整體呈現(xiàn)先下降后上升的波動“U”形特征

總體來看，4個年份的技術(shù)效率平均值分別為08441，0.6022，0.6225，0.7150，分別達(dá)到弱有效水平的84.41%，60.22%，62.25%，71.50%，整體變化趨勢表現(xiàn)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(shù)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(shù)效率達(dá)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(shù)管理水平實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化，但在運(yùn)輸規(guī)模上并未達(dá)到最優(yōu)，并均處于規(guī)模收益遞增階段，說明繼續(xù)擴(kuò)大運(yùn)輸規(guī)模會使得綜合效率得到進(jìn)一步提高；2009年，所有省市的鐵路運(yùn)輸技術(shù)效率均達(dá)到有效，大部分省份都處于規(guī)模收益遞增階段，少數(shù)省份出現(xiàn)規(guī)模收益遞減情況；2014年，技術(shù)效率達(dá)到DEA有效的有廣東、河北、湖南、北京等7個省份，其對應(yīng)的鐵路運(yùn)輸綜合效率也實(shí)現(xiàn)了DEA有效，表明這些省份運(yùn)輸活動在實(shí)現(xiàn)投入產(chǎn)出較為優(yōu)化的同時，其運(yùn)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(nèi)，我國鐵路運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)輸生產(chǎn)已經(jīng)超過了地域自身對生產(chǎn)要素的吸收，若繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模，將會造成運(yùn)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(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模；到2014年，運(yùn)輸規(guī)模效率值達(dá)到0.9856，有效省份有11個，較2009年增長了一些，30個省份當(dāng)中26個省份的規(guī)模效率不低于0.99，但仍然沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)模有效，規(guī)模報酬遞減省份已經(jīng)增加到評價單元數(shù)目的一半，說明對于部分省市來說，鐵路運(yùn)輸發(fā)展相對于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐漸從滯后型轉(zhuǎn)向適應(yīng)型甚至超前型，僅從擴(kuò)大規(guī)模的角度來提高鐵路運(yùn)輸效率并不適應(yīng)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4結(jié)論

本文運(yùn)用超效率DEA模型對1997—2014年中國30個?。ㄊ?、自治區(qū)）鐵路運(yùn)輸效率進(jìn)行了測度，并探討了我國各省鐵路運(yùn)輸效率的空間布局和集聚狀況。得到以下結(jié)論：總體來看，我國各省鐵路運(yùn)輸綜合效率水平較低，各省份的技術(shù)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(zhuǎn)向規(guī)模報酬遞減，表面僅從擴(kuò)大規(guī)模的角度來提高運(yùn)輸效率并不適應(yīng)；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(yùn)輸效率整體呈上升趨勢，技術(shù)效率水平整體呈現(xiàn)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(yùn)輸效率水平整體呈現(xiàn)出東高西地的分布格局，并且呈現(xiàn)出鐵路運(yùn)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(biāo)數(shù)據(jù)獲取難度較大，導(dǎo)致在指標(biāo)選取的過程中沒有考慮鐵路運(yùn)輸?shù)呢?fù)期望產(chǎn)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(nèi)，效率測度結(jié)果將會更加準(zhǔn)確。

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