基于DEA模型的上海交通效率分析

胡 浩 韦丽娟

城市交通是重要的城市基础设施，是关系国计民生和社会经济发展的重要工具。大力发展交通对于城市发展和人民生活具有重要的积极作用。城市交通分为城市公共交通和城际交通两种类型，前者主要包括城市轨道交通、公交车及出租车，后者包括铁路、公路、航空及水路运输等方式。随着城市交通的持续快速发展，如何提高城市交通体系的效率成为一个亟待解决的问题。城市交通效率是指城市交通的投入产出率，用经济学的说法就是交通投入与该投入产生的对人们交通需求满足程度的对应关系。[1]因此，可以选用相应的指标对城市交通体系进行效率评价。

一、上海城市交通的现状

首先，改革开放30多年来上海的公共交通系统有了飞跃发展，从1980年代的慢性交通为主的模式到1990年代的滞后机动化模式再到2000年后的快速机动化模式。目前上海公共交通初步形成了多种交通方式协调发展的格局。截至2010年年底，上海拥有公交线路近千条，轨道交通11条，出租车4.5万辆，公交车辆17455辆，上海市民每天平均出行距离约8.4公里。

其次，本文所指的城际交通为一般的交通运输方式，即铁路、公路、水路及航空运输。上海作为全国的经济中心，其交通运输的发展完全伴随着全国交通运输发展的脚步前进。截至2010年年底，上海市铁路运输长度为414公里，正线延展里程为697公里，公路通车里程11974公里，其中高速公路775公里，内河航道2110公里。

二、上海城市交通的效率评价

数据包络分析（Data Envelopment Analysis，简称DEA）模型是在“相对效率评价”概念基础上发展起来的一种新的系统分析方法。DEA以相对效率概念为基础，根据多指标输入和多指标输出对同类型的部门或单位进行相对有效性或效益评价。[2]DEA方法具有以下优点：第一，无需知道生产函数的具体形式；第二，可自如处理多投入和多产出情况；第三，可直接指明与最佳机构相比，被评价机构在哪些投入产出项目上有差距，从而找出改进效率的最佳途径。基于以上原因，本文运用数据包络分析C2R模型来对上海现有的城市交通体系进行效率评价。[3]

（一）对上海市公共交通体系的效率评价

1.变量选取

DEA输入指标：城市公共交通系统包括人、车、路等要素的共同投入，而年末公共交通营运车辆（辆）和运营线路网长度（公里）作为劳动力、资金投入的表征指标，其数量多少直接反映了公共交通系统的资源投入情况，因此可以作为资源投入表征指标。故选取年末公共交通营运车辆（辆）、运营线路网长度（km）作为DEA模型的输入指标。

DEA输出指标：每万人拥有公共交通车辆是反映城市居民出行方便程度、公共交通发展水平和交通结构状况的指标，是判断交通发展战略是否明确、公共交通优先政策和措施是否落实的参考指标；人均道路面积是衡量道路建设总体水平的指标，反映道路交通管理的基础条件和交通网络发达程度。因此根据上文计算，依次选取每万人拥有公共交通车辆（辆）、人均拥有道路面积（m2）作为DEA模型的输出指标。具体的投入产出数据见表1，根据DEA模型则DMU=8。

2.模型结果分析

利用DEAP2.1软件计算，进行有效性分析，可得表2的结果。

2002、2008、2009、2010年的效率指数均为 1，其输入输出松弛变量均为0，因此其系统表现为DEA有效，表明这四年上海市公共交通系统的建设状况较好，投入要素达到了最佳的组合并得出了最大的产出；其余年份DMU的相对效率指标均小于1，表现为DEA无效，在不同程度上存在着资源冗余问题。2002～2010的9年间，DEA有效年份占44.4%，无效年份占55.6%，且效率指数均在90%以上。总体而言，上海市公共交通系统各要素的投入对整个系统发挥了作用。

表1 上海市主要年份城市公共交通投入产出情况

表2 上海市2002～2009年公共交通系统DEA模型计算结果（C2R）

（二）对上海市城际交通的效率评价

1.变量选取

为了能够说明上海市的交通运输业在国内的地位，本文将上海市的交通运输业与国内其他30个省、自治区、直辖市的交通运输业为评价对象，以货物周转量（亿吨公里）、货运量（万吨）、客运周转量（亿人公里）、客运量（万人）、交通运输业固定资产投资（亿元）、运输线路长度（公里）、从事交通运输业的职工人数（人）为评价指标，分别编号为X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7。数据来自于国家统计局2011年的统计年鉴，其中运输线路长度以铁路营业里程、内河航道里程和公路里程三者之和表示；职工人数以从事铁路运输业、道路运输业、城市交通业、水上运输业、航空运输业、管道运输业、装卸搬运和其它运输服务业的职工人数总和表示。以X1、X2、X3、X4为DEA输出指标，以X5、X6、X7为DEA输入指标。

2.模型结果分析

利用DEAP2.1对表3的数据进行计算，结果见表4。

表3 2010年度我国各个地区交通运输业指标

由表4可以看出，上海的相对效率指数为1，说明上海的交通运输业发展是相对有效率的。除上海以外，北京、天津、浙江、安徽、广东、海南、西藏几个地区的相对效率指数也为1，其他地区的相对效率指数均小于1。这说明，北京、上海、天津、浙江、安徽、广东、海南、西藏几个地区的交通运输业发展相对其他地区来说是有效率的，交通建设状况良好，投入要素达到了最佳的产出组合。这些效率指数为1的地区中，上海、北京、天津、浙江、广东等省市处于我国的东部沿海地区，是我国经济最发达和最有活力的地区。从很大程度上可以说，地区经济发达的程度与该地区的交通运输效率成正相关的关系，经济越发达交通运输的效率就越高。这可以从两个方面进行理解，一方面，地区经济发达程度高，对交通运输的投资就高，进而交通运输的线路的长度将增长、质量将提高，从事交通运输业的人员的数量和质量也较高，交通运输的效率就高；另一方面，交通运输的效率高，客运量、货运量、客运周转量和货运周转量等指标也将随之增高，地区间的联系将加强，进一步促进地区的经济发展。

在欠发达省区中，安徽、海南和西藏的效率指数也较高。西藏虽然经济欠发达，但是该地区的交通运输效率仍然为1。这与西藏所处的特殊地理环境和具体的发展情况有极大关系。西藏处于青藏高原地区，海拔高、人口少、人口密度低，但是它有着极强的战略意义，为了更进一步地实施西部大开发战略，国家每年对西藏地区的投入尤其是交通投入数额巨大（特别是从2001年开始建设青藏铁路），也获得了较好的效果。从交通运输业的投入与产出来说，西藏的交通运输业不存在资源冗余问题，效率自然就高。另外，安徽和海南的效率指数也为1，但是经济比它们更发达的江苏却为0.869，这可以从数据的对比中得到解释：江苏交通运输业的投资及从业人员均远远高于安徽和海南，但是其客货运量及客货运周转量并没有相应的远高于安徽和海南，这就说明江苏的交通运输业的高投入并没有达到相应的高回报，而安徽和海南虽然经济没有江苏发达，但是其交通运输业的投入却达到了最佳的产出组合。

表4 各地区DMU相对效率值

三、结论及建议

本文利用数据包络分析方法对上海城市交通的有效性进行评价，得出在城市公共交通与城际交通两方面均有效的结论。但是，上海城市交通体系仍然存在着有待改进的地方，如公共交通线路布局不尽合理、公交基础设施不能满足城市发展的需要、公共交通收费过高等。对此，笔者建议从两个方面改善和利用交通体系，促进上海经济的持续发展。

（一）城市快速扩展和郊区化背景下市内交通发展：多种交通方式协调

伴随着上海人口的增多、城市化进程的加快和郊区化以及社会、经济的飞速发展，城市交通面临着巨大的压力。除管理欠缺外，多种交通出行方式之间的不协调也是一个主要因素。从公共交通来看，上海缺少大运量快速轨道交通系统，公交路线的规划、设计也不尽合理。另外，私人小汽车数量激增，挤占了道路资源，增加了道路承受负荷等。由此可见，如何能使多种交通方式之间协调发展已成为摆在上海面前的一个刻不容缓的问题。上海应建立以公共道路交通为主，轨道交通为辅，私人机动交通为补充，合理发展自行车和电动车交通的城市交通模式。

（二）大都市圈和区域城市化背景下城际交通：高铁时代同城效应

交通技术革新始终是推动城市区域经济发展的核心因素之一，更是影响不同区域政府间关系的助推力，高速铁路是在城市化发展的高级阶段出现的一种快速便捷的大区域交通方式，为城市区域的空间形态、产业结构、社会流动区域管理等方面带来巨大的变革。随着高速铁路网的建设，高铁化的跨界大都市圈将纷纷崛起，同城化将成为某些城市经济和社会发展的新现象，高铁时代将加速长三角“同城效应”。高速铁路必将产生直接或间接的综合效应，引发中国区域经济或大都市圈经济社会的诸多革新。上海应利用高铁带来的新机遇加快经济转型的步伐以获得持续性的发展。

[1]郑方辉，王霞霞.京沪穗城市公共交通效率的调查与计较[J].行业研究，2006，（8）.

[2]吴文江.数据包络分析及其应用[M].北京：中国统计出版社，2002：1-2.

[3]吴金卓，王立海.D E A模型评价物流企业综合效率的应用分析[J].森林工程，2005，（2）.