汽車保有量影響因素的車輛類型差異研究

郁燁 湯三紅

近年來，我國汽車保有量保持高速增長態(tài)勢(shì)。汽車保有量的迅速增長給道路交通網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大壓力，并加劇了交通擁堵、交通噪聲、尾氣污染等諸多問題。研究汽車保有量的影響因素，有助于理解汽車保有量的變化規(guī)律，進(jìn)而為科學(xué)合理地制定相關(guān)對(duì)策提供支撐。需要特別指出的是，不同類型的汽車在道路時(shí)空資源占用、道路結(jié)構(gòu)壽命損耗、交通噪聲和尾氣排放等方面存在很大差異。例如，在道路時(shí)空資源占用方面，一輛大型汽車的車輛換算系數(shù)通常取值為2.0—3.0，即一輛大型汽車所占用的道路時(shí)空資源大約相當(dāng)于當(dāng)量小客車的2 至3 倍；①北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院：《城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范：CJJ37-2012》，中國建筑工業(yè)出版社2016 年版，第9 頁。對(duì)于路面結(jié)構(gòu)而言，汽車軸重與道路路面破壞作用之間存在著“四次方法則”②倪富健、鄧學(xué)鈞：《汽車軸重與路面破壞的關(guān)系》，《重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)》1997 年第4 期。，即2 倍軸重的軸載對(duì)于道路路面破壞作用大約相當(dāng)于1 倍軸重軸載的16 倍，而大型汽車的軸重通常遠(yuǎn)超小型汽車；在交通排放方面，不同類型汽車的排放特性存在較大差異，需要根據(jù)車輛類型采用相應(yīng)的排放因子開展排放評(píng)估；③程穎、陳艷艷、劉瑩、吳克寒、何巍楠、趙晉：《城市交通排放高分辨率分析方法研究——北京實(shí)證》，《交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息》2018 年第2 期。在交通噪聲方面，不同類型汽車的輻射噪聲特性存在顯著差異，必須采用不同的聲學(xué)當(dāng)量折算系數(shù)加以換算。④王曉寧、張宏智、吳志濤：《車輛聲學(xué)當(dāng)量折算系數(shù)研究》，《安全與環(huán)境學(xué)報(bào)》2016 年第1 期。鑒于此，在研究汽車保有量影響因素時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)不同類型的汽車加以區(qū)分。綜合考慮研究價(jià)值和數(shù)據(jù)的可得性，本文針對(duì)汽車保有量影響因素在載客汽車和載貨汽車兩種車輛類型之間的差異進(jìn)行定性分析和實(shí)證研究。

一、汽車保有量影響因素的車輛類型差異分析

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》（GB7258-2017），汽車分為載客汽車、載貨汽車以及專項(xiàng)作業(yè)車。據(jù)公安部發(fā)布數(shù)據(jù)，截至2021 年9 月，全國載客汽車保有量為2.56 億輛，占汽車保有量的86.20%；載貨汽車保有量達(dá)3242 萬輛，占汽車保有量的10.91%。在載客汽車保有量中，以個(gè)人名義登記的小微型載客汽車（私家車）達(dá)2.37 億輛，占載客汽車保有量的92.58%。①《3.90 億輛、4.76 億人！公安部發(fā)布最新全國機(jī)動(dòng)車和駕駛?cè)藬?shù)據(jù)》，http://www.gov.cn/shuju/2021-10/12/content_5642074.htm，訪問日期：2021 年10 月20 日。從絕對(duì)數(shù)來看，載客汽車保有量約為載貨汽車保有量的8 倍。既有研究在分析汽車保有量影響因素時(shí)，大多將汽車保有量作為一個(gè)整體進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，沒有對(duì)不同的車輛類型加以區(qū)分。②吳文青、夏杰：《Simpson 改進(jìn)的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在汽車保有量中的預(yù)測》，《重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2019年第9 期。③劉斌、趙天舒、張冉霞：《基于改進(jìn)PCA-Logistic 模型對(duì)個(gè)人汽車保有量預(yù)測》，《公路交通科技》2020 年第8 期。④張國方、陳行、李順喜：《基于Bass 模型和Lotka-Volterra 模型預(yù)測電動(dòng)汽車保有量》，《武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年第8 期。⑤戴學(xué)臻、王妍、彭志鵬、成洪博：《基于雙重Logistic 曲線模型汽車保有量預(yù)測方法》，《重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2019 年第11 期。由于載客汽車保有量在汽車保有總量中占據(jù)了主導(dǎo)地位，基于總量的影響因素分析實(shí)際上主要反映了載客汽車保有量的影響因素，且忽略了汽車保有量影響因素在不同車輛類型之間的差異。

由于載客汽車與載貨汽車的功能用途存在明顯差異，兩類汽車保有量的影響因素很可能存在較大差別。載客汽車主要用于載運(yùn)人員，且其中超過九成是供家庭或個(gè)人使用的私家車。私家車本質(zhì)上是一種消費(fèi)品，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是影響私家車保有量的關(guān)鍵因素。經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，居民可支配收入越高，其購買和擁有汽車的意愿通常也就越強(qiáng)。同時(shí)，鑒于相當(dāng)比例的私家車往往用于日常通勤出行，城市道路設(shè)施的便利程度和城市公共交通服務(wù)的吸引力很可能會(huì)影響到私家車的購買和使用。載貨汽車主要用于載運(yùn)貨物或牽引掛車，通常作為一種生產(chǎn)工具從事商用運(yùn)輸任務(wù)。因此，載貨汽車擁有量與貨運(yùn)交通需求強(qiáng)度存在較為直接的關(guān)聯(lián)，而貨運(yùn)交通需求往往又與相關(guān)產(chǎn)業(yè)存在較強(qiáng)的聯(lián)系。同時(shí)，由于大部分貨運(yùn)需求均為遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，因此載貨汽車擁有量必然會(huì)與公路設(shè)施以及城市道路設(shè)施的發(fā)展水平存在潛在關(guān)聯(lián)。

總體而言，載客汽車的主體——私家車是一種消費(fèi)品，其影響因素主要有經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及人口規(guī)模、城市道路設(shè)施、城市公共交通服務(wù)等方面，而載貨汽車則是一種生產(chǎn)工具，其影響因素來自于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及人口規(guī)模、公路設(shè)施、城市道路設(shè)施等方面。

二、汽車保有量影響因素的車輛類型差異實(shí)證研究

（一）數(shù)據(jù)

在上述定性分析的基礎(chǔ)上，基于中國統(tǒng)計(jì)年鑒提取2005 年至2020 年長三角地區(qū)三省一市載客汽車保有量、載貨汽車保有量及其影響因素的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，對(duì)兩類汽車保有量的影響因素開展實(shí)證研究。所選取的影響因素指標(biāo)共有19 項(xiàng)。其中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)包括地區(qū)生產(chǎn)總值及分產(chǎn)業(yè)增加值（即第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值和第三產(chǎn)業(yè)增加值）、社會(huì)消費(fèi)品零售總額；人口規(guī)模指標(biāo)包括常住人口數(shù)量和城市化率（即城鎮(zhèn)人口占常住人口的比例）；公路設(shè)施指標(biāo)包括公路里程、等級(jí)公路里程、高速公路里程、一級(jí)公路里程和二級(jí)公路里程；城市道路設(shè)施指標(biāo)包括城市道路長度、城市道路面積、城市橋梁數(shù)和城市路燈數(shù)；城市公共交通服務(wù)指標(biāo)包括公共汽電車運(yùn)營數(shù)、公共汽電車客運(yùn)量和城市出租汽車數(shù)。

（二）相關(guān)分析

對(duì)于任意兩個(gè)連續(xù)型變量，可以通過計(jì)算兩者之間的相關(guān)系數(shù)來衡量其相關(guān)程度。相關(guān)系數(shù)的取值范圍為[-1,1]。該值越接近于1，表明兩個(gè)變量之間的正相關(guān)程度越強(qiáng)；越接近于-1，表明兩個(gè)變量之間的負(fù)相關(guān)程度越強(qiáng)；越接近于0，則表明兩個(gè)變量之間的相關(guān)程度越弱。以下基于相關(guān)系數(shù)探討上述19 項(xiàng)指標(biāo)與載客汽車保有量、載貨汽車保有量的相關(guān)性。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)中，載客汽車保有量與地區(qū)生產(chǎn)總值、社會(huì)消費(fèi)品零售總額、第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值等4 項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)超過了0.9。其中，載客汽車保有量與社會(huì)消費(fèi)品零售總額的相關(guān)系數(shù)最高，為0.968。而載貨汽車保有量與5 項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)均介于0.5 至0.8 之間。其中，載貨汽車保有量與第一產(chǎn)業(yè)增加值的相關(guān)系數(shù)最高，為0.783；與第三產(chǎn)業(yè)增加值的相關(guān)系數(shù)最低，僅為0.587?？傮w而言，載客汽車保有量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)的相關(guān)性更強(qiáng)。

在人口規(guī)模指標(biāo)中，常住人口與載客汽車保有量、載貨汽車保有量的相關(guān)系數(shù)分別為0.550、0.671，城市化率與載客汽車保有量、載貨汽車保有量的相關(guān)系數(shù)分別為0.015、-0.365。從相關(guān)系數(shù)來看，城市化率與載客汽車保有量之間的相關(guān)程度微弱，但是城市化率與載貨汽車保有量之間存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

在公路設(shè)施指標(biāo)中，載貨汽車保有量與公路里程、等級(jí)公路里程、高速公路里程的相關(guān)系數(shù)均明顯高于載客汽車保有量與上述3 項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)?？梢?，相較于載客汽車保有量，載貨汽車保有量與高等級(jí)公路里程的相關(guān)性更強(qiáng)。此外，載貨汽車保有量與高速公路里程、一級(jí)公路里程、二級(jí)公路里程的相關(guān)系數(shù)呈現(xiàn)出依次遞減的趨勢(shì)（分別為0.907、0.701、0.554），表明載貨汽車保有量與等級(jí)公路里程的相關(guān)程度隨著公路技術(shù)等級(jí)的下降而降低的趨勢(shì)。我國公路按照技術(shù)等級(jí)可以分為高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路及四級(jí)公路等5 類。①交通運(yùn)輸部公路局、中交第一公路勘查設(shè)計(jì)研究院有限公司：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：JTG B01-2014》，人民交通出版社2014 年版，第5 頁。由于大部分載貨汽車主要用于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，因而對(duì)高等級(jí)公路（尤其是高速公路）較為依賴。

在城市道路設(shè)施指標(biāo)中，載客汽車保有量與城市道路長度、城市道路面積、城市橋梁數(shù)和城市路燈數(shù)4 項(xiàng)指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)均高于載貨汽車保有量與這4 項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)。其中，載客汽車保有量與城市道路面積的相關(guān)系數(shù)最高（0.821）?？梢?，在兩類汽車保有量中，載客汽車保有量與城市道路設(shè)施的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng)。

在城市公共交通服務(wù)指標(biāo)中，載客汽車保有量、載貨汽車保有量僅與公共汽電車運(yùn)營數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)超過了0.5，分別為0.899、0.651。這可能是由于公共汽電車運(yùn)營數(shù)在一定程度上反映了城市交通出行需求的強(qiáng)度。城市交通出行需求強(qiáng)度越高，居民期望擁有汽車的意愿通常也就越強(qiáng)。此外，載貨汽車保有量與城市出租汽車數(shù)存在微弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)為-0.165）。這可能是由于載貨汽車和出租汽車的司機(jī)均為從事運(yùn)輸行業(yè)的職業(yè)駕駛員，因而載貨汽車和出租汽車的數(shù)量之間存在一定程度的“此消彼長”的關(guān)系。

（三）基于隨機(jī)森林的重要性排序

隨機(jī)森林屬于機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一種集成學(xué)習(xí)方法，它利用隨機(jī)重采樣技術(shù)和節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分裂技術(shù)構(gòu)建多棵決策樹，通過投票得到最終結(jié)果，并能夠輸出各個(gè)變量的重要性度量。②Leo Breiman,“Random Forests”,Machine Learning,2001,Vol.45,pp.5-32.基于19 項(xiàng)影響因素指標(biāo)分別建立載客汽車保有量、載貨汽車保有量的隨機(jī)森林模型，獲取其重要性排序，可得出以下結(jié)論。

1.對(duì)于載客汽車保有量而言，重要性排序前5 的指標(biāo)依次為社會(huì)消費(fèi)品零售總額、公共汽電車運(yùn)營數(shù)、第二產(chǎn)業(yè)增加值、地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)增加值。其中，公共汽電車運(yùn)營數(shù)為城市公共交通服務(wù)指標(biāo)，其余4 項(xiàng)指標(biāo)均為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)，且最重要的指標(biāo)（社會(huì)消費(fèi)品零售總額）也屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)。

2.對(duì)于載貨汽車保有量來說，重要性排序前5 的指標(biāo)依次為高速公路里程、社會(huì)消費(fèi)品零售總額、第一產(chǎn)業(yè)增加值、城市道路面積、第二產(chǎn)業(yè)增加值。其中，高速公路里程屬于公路設(shè)施指標(biāo)，城市道路面積屬于城市道路設(shè)施指標(biāo)，其余3 項(xiàng)指標(biāo)均屬于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)。高速公路里程實(shí)際上反映了相應(yīng)區(qū)域內(nèi)高速公路的總體規(guī)模，城市道路面積則反映了相應(yīng)區(qū)域內(nèi)城市道路的總體規(guī)模。值得注意的是，高速公路里程的重要性超過了所有的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)。

此外，通過對(duì)比兩類汽車保有量影響因素的重要性排序還發(fā)現(xiàn)：社會(huì)消費(fèi)品零售總額在測算兩類汽車保有量時(shí)的重要性排序均處于前列（排名分別為第1、第2）；第一產(chǎn)業(yè)增加值在測算載客汽車保有量時(shí)重要程度較低（排名第11），但在測算載貨汽車保有量時(shí)重要性排序較為靠前（排名第3）。

三、結(jié)論

本文從定性分析和實(shí)證研究兩個(gè)方面探討了汽車保有量影響因素在載客汽車和載貨汽車兩種車輛類型之間的差異。研究結(jié)果表明，在兩類汽車保有量中，載客汽車保有量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間的相關(guān)性更強(qiáng)；載客汽車保有量與城市道路設(shè)施的相關(guān)性更強(qiáng)，但是載貨汽車保有量與公路設(shè)施（特別是高等級(jí)公路設(shè)施）的相關(guān)程度更高。此外，載客汽車保有量還與城市公共交通服務(wù)之間存在著較強(qiáng)的相關(guān)性。對(duì)于載客汽車保有量而言，重要性排序前5 的指標(biāo)依次為社會(huì)消費(fèi)品零售總額、公共汽電車運(yùn)營數(shù)、第二產(chǎn)業(yè)增加值、地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)增加值；對(duì)于載貨汽車保有量而言，重要性排序前5 的指標(biāo)依次為高速公路里程、社會(huì)消費(fèi)品零售總額、第一產(chǎn)業(yè)增加值、城市道路面積、第二產(chǎn)業(yè)增加值?？傮w而言，載客汽車保有量的主要影響因素來自經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城市公共交通服務(wù)兩個(gè)方面，載貨汽車保有量的主要影響因素則來自于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、公路設(shè)施（特別是高等級(jí)公路設(shè)施）、城市道路設(shè)施等方面。本文主要基于長三角地區(qū)三省一市的省級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究。后續(xù)研究可以運(yùn)用其他區(qū)域數(shù)據(jù)或采用更細(xì)空間粒度的數(shù)據(jù)（如市縣級(jí)數(shù)據(jù)）作進(jìn)一步探究。