EU ETS对中国航空公司中欧市场运量的影响分析

于 剑 ，王文涛 ，李 航

（1.中国民航大学航空运输经济与管理科研基地，天津 300300；2.中国民航大学经济与管理学院，天津 300300）

EU ETS对中国航空公司中欧市场运量的影响分析

于 剑1，王文涛2，李 航1

（1.中国民航大学航空运输经济与管理科研基地，天津 300300；2.中国民航大学经济与管理学院，天津 300300）

为了研究EU ETS对中国航空公司在中欧航空旅客市场上的影响，运用系统理论和系统动力学的方法建立了仿真模型。欧盟EU ETS（温室气体排放交易体系）的颁布实施，将严重制约中国航空公司在中欧航空旅客运输市场上的发展。通过模型分析，发现EU ETS实施的前2年内，中国航空公司在中欧市场上的旅客运输量累计下降66%，并且2014年—2020年的年旅客运输量基本将保持在2011年旅客运输量的30%左右。

EU ETS；系统动力学；中国航空公司；旅客运输周转量

EU ETS（European Emissions Trading Scheme，欧盟温室气体排放交易体系），是当今世界上最大的跨国界碳排放收费交易系统。其规定了欧盟范围内的碳排放上限，从而使碳排放权变成一种稀缺资源。2008年7月8日，欧洲议会通过立法程序核准了经过修改的公议，欧委会将强行把所有出入欧洲的飞机纳入EU ETS体系内，即所有在欧盟机场起降的航空公司（包括欧盟国家和非欧盟国家的航空公司）都包括在EU ETS中[1]。2009年8月5日，欧委会条例748/2009列出了由欧洲航行管制中心提供的自2006—2008年在欧洲出现航空器活动的所有承运人（组织）名单，其中包括18家中国大陆航空公司和中国民用航空局飞行校验中心[2]。

EU ETS具体采用基于基准年等比例消减的办法。对于民航业，各国航空公司2012年分配的排放配额为历史排放①的97%，其中85%为免费配额②；2013—2020年，年分配排放配额为历史排放的95%，其中82%为免费配额。按每吨二氧化碳20欧元标准，中国航空公司采用典型机型执飞欧洲航线的航班，每班边际成本将增加7～13万元人民币。成本的增加会极大影响中国航空公司在中欧航线的旅客运输量，本文将利用系统动力学方法对这一影响进行深入研究。

1 研究方法

系统动力学（System Dynamics）属于20世纪经济数学的一个分支，在20世纪50年代中期由美国麻省理工学院福雷斯特教授（Forrester，J.W.）首创。系统形成与发展在20世纪70年代推动了可持续发展理论在世界范围内的兴起，其从系统内部的微观结构入手，在分析系统内部结构、参数及总体功能的前提下，研究系统的特性与行为[3]。系统动力学模型本质上是带时滞的一阶微分方程组，但是这种方法在利用计算机建模时借助于系统流图（stock and flow diagram），其中水准变量（level/stock）、速率变量（rate/flow）、辅助变量（auxiliary）等都具有明确的物理（或经济）意义，可以说是一种面向实际的结构型建模方法，能方便地处理非线性和时变现象，进行长期的、动态和战略性的仿真分析与研究[4]。

本文所涉及的研究内容是一个复杂的系统，系统动力学模型特点能够很好地满足本文的研究需求。

首先，EU ETS通过直接影响航空公司运营成本，进而影响航空公司的决策，最终使航空公司对其提供的运量进行调整。整个过程涉及诸多因素，并且是动态和非线性的，这是一般计量经济模型不能解决的。

其次，由于EU ETS在2012年才正式开始实施，所以研究这个问题没有历史数据的支撑，而一般计量经济模型大部分基于历史数据分析。但是系统动力学由于是基于系统内部因果关系的仿真模型，只要给系统赋上准确的初值即可，因此能很好地解决这个问题。

2 数据来源及指标说明

初值赋值工作对于系统动力学模型结果的准确性至关重要，为此本文对初值中涉及的数据来源和指标加以说明。本文中的模型仿真是从2012年开始到2020年结束，2011年的数据作为系统仿真模型的初值。其中2011年的数据指标主要有通货膨胀率、ETS免费碳排放配额、单位吨公里排放、单位吨公里ETS收费、无ETS收费影响的单位可变成本初值、运输周转量初始值、单位吨公里票价初值、航空需求增加量。

通货膨胀率。本文选取2000—2009年世界银行统计的全球通货膨胀水平作为历史数据，用趋势外推法预测2011年的世界通货膨胀率是3%。

单位吨公里票价初值和无ETS收费影响的单位可变成本初值。本文选取《中国民航统计年鉴》公布的1999—2008年中国航空公司在中欧市场上的单位吨公里票价水平和单位吨公里可变成本作为历史数据，综合考虑通货膨胀的影响，利用计量经济模型预测得到单位吨公里票价初值和无ETS收费影响的单位可变成本初值。

运输周转量初始值（2011年中国航空公司在中欧市场上的运量）和航空需求增加量。本文选取ICAO（国际民航组织）和《中国民航统计年鉴》公布的2000—2009年的中欧市场上的历史数据，利用灰度预测模型和计量经济模型预测了2011年中国航空公司在中欧市场上的运量。

ETS免费碳排放配额。本文根据欧盟规定的免费碳排放权分配方案和中国航空公司在中欧市场的运量计算ETS免费碳排放配额。

单位吨公里排放。本文采用航油排放因子和单位吨公里油耗相乘计算航空公司单位吨公里排放。

单位吨公里ETS收费。本文采用欧盟初步规定的每吨二氧化碳收费标准和单位吨公里排放相乘计算航空公司单位吨公里ETS收费。

3 模型构建

本文结合上述初值，运用系统理论和系统动力学的方法建立了EU ETS的排放配额对中国航空公司中欧航线旅客运输量影响的仿真模型。模型的建立基于2个重要的假设前提。

1）航空公司完全市场化运作的假设。本文假定航空公司是一个完全市场化经营、自负盈亏的企业，没有来自政府或组织的政策和资金等方面支持。

2）航空公司理性决策的假设。航空公司业属于资金密集型产业，固定成本费用高昂，每年计提巨额的飞机和发动机折旧费。所以只要营业收入能够弥补其航油、人力成本等变动成本，航空公司就可以正常运营，否则航空公司将减少运力投放[5]。中国航空公司当前的主要任务是发展，因此只要其营业收入大于航空公司的变动成本，中国航空公司就会增加运力投放扩大生产规模。因此，本文定义中国航空公司生产规模是否扩大的临界条件如下：

R（Q）>VC（Q）时，中国航空公司增加运力投放；

R（Q）=VC（Q）时，中国航空公司运力投放不变；

R（Q）

3.1 系统边界的设定

系统动力学采用的是内生观点，即某一特定的动态行为主要由系统内部所决定。因此系统边界包括所研究问题的原因与结果的反馈，以及解决问题的方案或政策所处的系统范围。本文所拟定的系统空间范围为中欧航空客运市场上的中国航空公司，在此系统内考察EU ETS对中国航空公司运量的影响。本文在建立模型时，以EU ETS对中国航空公司运营成本产生的影响作为建立模型的基础，利用系统动力学善于处理非线性、高阶次、多变量、多重反馈、复杂时变大系统的特点，建立系统模型[6]。

3.2 因果关系图

本文应用系统动力学原理及Vensim PLE软件绘制了中欧旅客运输市场中国航空公司旅客运输周转量的因果关系图，展示了EU ETS对中国航空公司旅客运输周转量的影响原理（如图1所示）。中国航空公司为了满足中欧航空市场需求的快速增加，需要扩大运力投放，从而带来碳排放量的增加，造成EU ETS的收费增加，造成航空公司平均可变成本的增加。当运输量超过停止营业点（平均可变成本和营业收入相等时的公司产出规模）时，中国航空公司为了生存就只能减少运力投放，这一方面造成社会福利的损失，另一方面也限制了中国航空公司的发展[7]。

3.3 系统流图

为了便于计算机模拟，需要将仿真模型的因果图进一步描述成系统流图，如图2所示。图2是根据因果关系图，运用软件Vensim PLE绘制的系统流图。在利用Vensim PLE仿真过程中，使用Equation Editor功能构造方程式的过程即是围绕变量之间的因果关系对整个系统分析、程序化的过程[8]。方程式质量的好坏决定了运行结果所表现出的系统发展趋势的正确与否。本系统主要的变量方程式如表1所示。

3.4 仿真模型结果分析

结合上述公式，运用Vensim PLE软件对模型进行分析，运行结果及分析如图3、图4所示。

表1 系统变量方程表Tab.1 Equation of variable in system

由图3可知，EU ETS对中国航空公司的影响十分巨大，2012—2014年中国航空公司的旅客运输周转量迅速下降，并且从2015—2020年的旅客运输周转量没有增长的趋势。由图4进一步分析可知，相比于2011年，中国航空公司的客运周转量自2012年起迅速下降了47.51%，到2014年仅为2011年客运周转量的31%，并且从2015年到2020年也基本维持在这个水平。与此相对比，按照目前中国航空公司在中欧客运市场的份额（41%）以及2020年前中欧客运市场需求8%的年均增长率计算，2020年中国航空公司中欧航线旅客运输周转量将是2011年周转量的2倍。由此可见，EU ETS的碳排放配额限制将会严重制约中国航空公司在中欧旅客运输市场上的发展。

然而，EU ETS的碳排放配额限制对欧洲航空公司的成本增加压力相对要小得多。首先，欧洲航空公司由于历史排放量较大，将会获得更多的免费碳排配额。其次，欧洲航空运输业都已进入稳定成熟期，扩大规模的能力有限，随着中欧航空公司之间竞争力差距的缩小，中国航空公司运输量的增长率会远远超过欧洲航空公司，碳排放的压力将大大增加。

4 结语

由以上分析可以看出，EU ETS是欧洲发达国家提出的新形势下的贸易保护政策，是对中国航空公司在中欧市场上发展的制约和贸易壁垒。

在这种严峻形势下，中国民航运输业不能被动接受，必须集国家和行业的力量，采取措施积极应对，以支持航空公司国际竞争力的增强。在国家层面，可以考虑建立一个碳排放交易系统（ETS），通过外交途径与欧盟谈判，争取达成豁免协议，彻底摆脱EU ETS的束缚；同时，深入研究EU ETS，寻找EU ETS法律漏洞，通过国际法解决这个问题。在航空公司层面，首先要深入开展节能减排工作，提高航空公司运行效率，加强成本控制，提高航空公司国际竞争力；鉴于免费配额分配比例是以航空公司2010年的排放为依据，中国航空公司要在2010年积极扩大生产规模，争取获得更多的免费排放配额。

[1]于 剑.提升我国民航运输产业竞争力的政策建议[J].综合运输，2008（11）：21-24.

[2] Annela Anger，Jonathan Kohler.Including aviation emissions in the EU ETS：Much ado about nothing?A review[J].Transport Policy，2010（17）：38-46.

[3]刘志斌，王 君.基于系统动力学的油价预测[J].工业技术经济，2009，28（5）：98-101.

[4] 王其藩.系统动力学[M].北京：清华大学出版社，1988：47-60.

[5] 于 剑.组织模式创新与航空公司竞争力[M].北京：中国民航出版社，2008：81-108.

[6] 许光清，邹 骥.系统动力学方法：原理、特点与最新进展[J].哈尔滨工业大学学报，2006（7）：72-77.

[7] 林 鹏.欧盟航空排放交易实行在即—航空减排路在何方[J].中国民用航空，2009，108：18-23.

[8] 于 剑.基于Malmquist指数的我国航空公司业全要素生产率分析[J].北京理工大学学报，2007，9（6）：43-46.

[9] 孙东川，李金华.系统动力学建模与回归分析在现代物流业中的组合应用[J].太原理工大学学报，2005，36（1）：16-19.

[10]WOOI LENG ONG，ANDREW K G TAN.A note on the determinants of airline choice：the case of air asia and malaysia airlines[J].Journal of Air Transport Management，2010，16：209-212.

注：

①历史排放为2004年—2006年排放额场值.

②免费配额分配比例是依据核证年（2010年）周转量确定的.

Analysis of Influence of EU ETS on Passenger Volume of Domestic Airlines in China-EU Market

YU Jian1， WANG Wen-tao2， LI Hang1
（1.Aviation Transport Economics&Management Science Research Base，CAUC，Tianjin 300300，China；2.Economics&Management college CAUC， Tianjin 300300， China）

This paper establishes a simulation model with system theory and system dynamics（SD） to research the influence of the EU ETS on airlines of China that operate in the China－EU passenger transportation market.The implementation of the EU ETS（European Emissions Trading Scheme） will impose great restrictions on the development of the airlines of China that operate in the China－EU passenger transportation market.The analysis of the model witnesses that airlines of China in the China－EU transportation market will drop by 66%in the first two years after the implementation of EU ETS and the passenger volume during 2014－2020 will maintain 30%of that in 2011.

EU ETS； system dynamics； airlines of china； passenger volume

F562

A

1674－5590（2011）01－0042－04

2010－11－18；

2010－12－10 基金项目：国家 973 计划重点项目（2010CB55401）；中国民用航空局本级专项（066006）.

于 剑（1968—），男，山东烟台人，教授，硕士，研究方向为航空运输战略管理与组织管理、航空运输发展规划与政策.

（责任编辑：李 侃）