基于DEA公路網(wǎng)體系的經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性研究

韓炳輝

【摘? 要】公路網(wǎng)絡(luò)體系的組成結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性直接影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的整體速度和質(zhì)量。論文針對這一角度，重點關(guān)注多輸入多輸出的指標(biāo)體系并綜合運用DEA法構(gòu)建出一套適合公路網(wǎng)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(shù)效率和規(guī)模效率等指標(biāo)進(jìn)行客觀評定。在對全國范圍內(nèi)的31省、自治區(qū)逐個開展包絡(luò)分析的基礎(chǔ)上，從綜合效率、技術(shù)效率、規(guī)模效率以及對應(yīng)的收益角度對全國范圍內(nèi)的公路網(wǎng)投資建設(shè)實施方案及重點要點進(jìn)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(guān)鍵詞】DEA法;公路網(wǎng);經(jīng)濟(jì)發(fā)展;適應(yīng)性

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

【中圖分類號】F542;U412.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)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(guī)模的逐漸擴(kuò)大和人口數(shù)量的激增，公路交通網(wǎng)絡(luò)體系面臨著更大的壓力。為了避免交通公路運輸對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成限制，需要在現(xiàn)有公路網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升其規(guī)模、運營效率和先進(jìn)性，并使其從整體上帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，研究和探討公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)性對于國家經(jīng)濟(jì)體系完善和交通網(wǎng)功能的健全都有著重要的現(xiàn)實意義。

2 DEA法功能介紹

關(guān)于應(yīng)用DEA法對公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)影響之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)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(wǎng)建設(shè)關(guān)注度的不斷增加，與交通經(jīng)濟(jì)方面研究投入增加和功能布局優(yōu)化同步展開的還包括公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)特性的客觀評價工作。DEA法即數(shù)據(jù)包絡(luò)法，其能夠客觀地得出公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r之間的適應(yīng)性關(guān)聯(lián)程度，并通過相應(yīng)的指標(biāo)和參數(shù)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(tǒng)動力學(xué)模型等。這些模型和工具的使用方式需要根據(jù)具體的評估需要及涉及行業(yè)的基本特征而進(jìn)行選擇。

DEA法常見的應(yīng)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(jù)不同的數(shù)據(jù)類型而自動選擇相應(yīng)的計算權(quán)重，從而實現(xiàn)規(guī)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(nèi)容之一，DEA法曾被用于對區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評價。不同的評估系統(tǒng)構(gòu)成和指標(biāo)設(shè)定下，公路經(jīng)濟(jì)與公路網(wǎng)絡(luò)的客觀性表達(dá)和特異性評估方式也會以多種形態(tài)展現(xiàn)出公路網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。同時，DEA法還能夠靈活地和綜合效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率等不同維度的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行融合應(yīng)用。特別是對于公路經(jīng)濟(jì)的適應(yīng)性方面具有絕對的應(yīng)用優(yōu)勢。常規(guī)的公路投資性評估必然會涉及區(qū)域經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的整體考察，而不同區(qū)域所呈現(xiàn)出的特點在DEA評估法下則能夠得到充分體現(xiàn)。例如，利用DEA法能夠?qū)崿F(xiàn)從公路網(wǎng)的旅客承載力、貨物承載力、需求潛力和經(jīng)濟(jì)支撐能力等維度對城市發(fā)展的客觀環(huán)境作出適應(yīng)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(jīng)濟(jì)的社會效益指標(biāo)體系

3.1 成本類指標(biāo)

成本類指標(biāo)能夠?qū)沸袠I(yè)的投入量，從社會和公眾的角度進(jìn)行評估和分析。這種指標(biāo)能夠反映出公路網(wǎng)對建設(shè)投入資源的應(yīng)用合理程度及資源的整體利用率。具體來說，成本的指標(biāo)包括公路網(wǎng)密度、固定資產(chǎn)投資和公路運營載貨載客汽車數(shù)量。它們分別對應(yīng)的是公路投資存量，固定資產(chǎn)投資與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)總量以及公路所能帶動的經(jīng)濟(jì)總量的新增量。

3.2 效益類指標(biāo)

效益類指標(biāo)一般采用社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，用于對公路建設(shè)所產(chǎn)生的社會效益進(jìn)行評價。這種評價指標(biāo)既能體現(xiàn)國民生產(chǎn)總值的變化情況，又能反映出城市化進(jìn)程加快的整體態(tài)勢。選取的經(jīng)濟(jì)類指標(biāo)常見的有國民生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)人口數(shù)量、公路的貨運量和客運量等。

4 DEA法及其模型的構(gòu)建

4.1 DEA法的核心理論

DEA所關(guān)注的經(jīng)濟(jì)效益問題也可以由產(chǎn)出與投入的比值表示。這就是DEA法的核心理論。依據(jù)這一模型對于輸入輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)的評價和計算方式能夠?qū)ΜF(xiàn)有公路網(wǎng)體系的經(jīng)濟(jì)發(fā)展適應(yīng)性按照投入型成本指標(biāo)和產(chǎn)出型效率指標(biāo)的角度展開分析，并結(jié)合近、遠(yuǎn)期交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃從經(jīng)濟(jì)效益等角度對各投資方案進(jìn)行有效性和合理性的評估與篩選。

4.2 DEA法在公路網(wǎng)綜合評價體系中的應(yīng)用方式

公路網(wǎng)于城市發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)水平的提升都具有積極的促進(jìn)作用。對于公路建設(shè)的投入同樣能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，然而衡量公路建設(shè)所獲得的實際效益與投入之間的關(guān)系時，就需要展開系統(tǒng)性的論證。不同的公路網(wǎng)建設(shè)方案會對應(yīng)有多種成本投入指標(biāo)和效益產(chǎn)出指標(biāo)。而這些指標(biāo)之間所構(gòu)成的效益關(guān)聯(lián)性可由數(shù)學(xué)規(guī)劃最優(yōu)值給出表示。

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

式中，hj是第j個公路網(wǎng)方案的效率評價標(biāo)準(zhǔn)，ur是第r個效益類指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。在此二者基礎(chǔ)上再引入其他變量還可進(jìn)一步擴(kuò)大公路網(wǎng)的效益評價范圍。

另外，根據(jù)上述線性規(guī)劃探討不同決策單元的最優(yōu)值時，可對比各生產(chǎn)要素的組合形式，并結(jié)合技術(shù)有效性及規(guī)模對各方案的最優(yōu)值進(jìn)行全面的對比和評價。這種方式既涵蓋了技術(shù)指標(biāo)，也讓效益和規(guī)模在方案整體評價中占據(jù)了更大的權(quán)重。

5 公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)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(qū)域或城市進(jìn)行公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性的客觀評價時應(yīng)綜合選取上文提到的成本類或效益類指標(biāo)進(jìn)行分析。常規(guī)的效益類指標(biāo)包括國民生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)人口基數(shù)、公路客運量和貨運量。成本類指標(biāo)包含公路路網(wǎng)的密度、固定資產(chǎn)投入量、公路營運的載客載貨汽車量。綜合上述指標(biāo)對公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性評估能夠有效平衡成本類和效益類的評價指標(biāo)，保證公路網(wǎng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性評價結(jié)果的客觀性與準(zhǔn)確性。

5.2 DEA法的統(tǒng)計結(jié)果分析

對于納入對比范圍的地區(qū)和城市，應(yīng)該采用上式的對偶規(guī)劃式統(tǒng)計不同城市樣本中公路網(wǎng)方案的成本類和效益類指標(biāo)。之后再使用MATLAB繪制目標(biāo)項目的變化趨勢曲線，或者用DEAP模擬輔助計算得出公路網(wǎng)投入運營效率。一般用于橫向?qū)Ρ鹊捻椖堪―EA法評價體系中的綜合效率、技術(shù)效率、規(guī)模效率以及與它們對應(yīng)的無效比例。

首先，綜合效率分析能夠給出一個可以量化產(chǎn)出固定時最大程度節(jié)約投入資源能力水平的數(shù)值。排除無關(guān)環(huán)境因素的影響時，某個決策單元同時處于技術(shù)有效和規(guī)模有效狀態(tài)時才能被視為屬于綜合有效的范圍內(nèi)，也就是本文研究的DEA有效狀態(tài)。根據(jù)各地區(qū)的DEA無效比例分布即可得出相應(yīng)地區(qū)的整體公路交通發(fā)展水平，將其與全國其他城市比較還能進(jìn)一步得出區(qū)域經(jīng)濟(jì)與交通路網(wǎng)發(fā)達(dá)程度在全國范圍內(nèi)的大致排名。其次，技術(shù)效率分析針對投入導(dǎo)向的DEA模型能夠用數(shù)值反映給定產(chǎn)出下的最大程度節(jié)約投入能力。如果某地區(qū)的技術(shù)效率越接近1則代表其已實現(xiàn)了投入產(chǎn)出的最優(yōu)化，如果這一指標(biāo)數(shù)值較小則表現(xiàn)相應(yīng)地區(qū)存在一定程度的資源浪費現(xiàn)象，需要根據(jù)投入產(chǎn)出的不平衡點及時進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。例如，合理化資產(chǎn)投入結(jié)構(gòu)，增加貨運量等方式均可有效提升公路網(wǎng)的技術(shù)效率。最后，規(guī)模效率能夠反映出相應(yīng)的公路網(wǎng)方案是否在最優(yōu)規(guī)模下運營。參照構(gòu)建的DEA模型分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)DMU整體規(guī)模收益趨于穩(wěn)定時可視為其規(guī)模有效。不同規(guī)模的城市和地區(qū)在用規(guī)模效率衡量其公路網(wǎng)利用率時所得到的數(shù)值往往與其規(guī)模、經(jīng)濟(jì)水平和人口呈正相關(guān)。此外，規(guī)模有效和規(guī)模無效的城市需要采取不同的公路網(wǎng)發(fā)展方向和側(cè)重點逐步完善其體系結(jié)構(gòu)。

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