我国不同运输方式运营相对有效性评价分析

任民 赵娟 任俊桦

摘 要：从投入产出角度，以各种运输方式为决策单元，以各种运输方式的劳动力、固定资产净现值为投入，各种运输方式完成的客运量、货运量、客运周转量、货运周转量为产出，利用数据包络分析（DEA）方法对各种运输方式运营的相对有效性予以评价，分析不同运输方式存在的差距，为运营不相对有效的决策单元提供改进運营的管理信息。通过对2012年我国不同运输方式运营相对有效性进行评价表明，水运、民航和管道运输方式的运营是（DEA）相对有效的，公路运输方式运营是弱（DEA）有效的，铁路运输方式是非（DEA）有效的。铁路运营非有效的原因是人员结构庞杂，近年来大规模投资效益还未充分发挥，以及铁路缺乏内部竞争机制和对外经营的灵活性。

关键词：运输方式 相对有效性 数据包络分析

中图分类号：F5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0234-02

我国交通运输系统由铁路、公路、水运、航空和管道五种运输方式组成。经过几十年的建设和发展，从投入产出的角度，各种运输方式的运营效率如何？是人们所关心的问题。

比较同一类别经济对象的运营效率，仅仅借助统计数据和采用统计平均值相比是不够科学的，也有片面性。经济学家曾经提出用生产前沿函数、利润函数、成本函数等作为效益的绝对标准，但对于多输入、多输出的情况，确定具体的函数形式十分困难。因此，通常都采用相对比较的方法。其中较常用的方法是在建立评价指标体系的基础上，构造价值（效用）函数再加以比较评价。但是这类方法在建立效用函数时，不可避免地引入了较大的主观性，使得研究方法的客观性受到影响。有鉴于此，本文以各种运输方式为决策单元，以各种运输方式的劳动力、固定资产折算现值等为投入，各种运输方式完成的客运量、货运量、客运周转量、货运周转量为产出，利用数据包络分析（DEA）方法对各种运输方式运营的相对有效性予以评价。

数据包络分析方法（Data Envelopment Analysis 简称DEA法）是运用数学工具评价经济系统生产前沿面有效性的非参数方法[1]。1978年由著名运筹学家查恩斯（Charnes）、库伯（Cooper）及罗兹（Rhodes）提出，被称为C2R模型[2～4]。从生产函数角度看，这一模型是用来研究具有多项投入，特别是具有多项产出时衡量规模有效和技术有效较为方便的方法和手段。这种方法以经验数据为基础，采用数学规划模型，根据一组与研究系统相关的输入-输出观察值来估计生产前沿面的有效性，对所有的输出都一视同仁，衡量各经济对象在一定量输入情况下可产生预期输出的能力，并计算在非有效的对象中，输入没有发挥效益的程度，而且还可进一步估计当经济对象达到相对有效时，它们的输出应增加多少，输入可减少多少，不仅可判断各样本点是否在有效面上，而且可以找出效益偏低的原因，提供很多管理信息。DEA方法是统计分析领域的一种新方法，与通常使用的统计回归方法相比，它从实际的生产前沿面角度弥补了回归分析的不足。

1 数学模型

假设有N个决策单元（相同类型的部门或单位），每个决策单元DMUj都有M种类型的投入（或M种资源的消耗）以及S种类型的产出（即S种产品），分别用向量Xj=（x1j，x2j，…，xmj）T、Yj=（y1j，y2j，…，ysj）T表示，其中xij表示第j个决策单元对第i种资源的消耗量（投入量），yrj表示第j个决策单元对第r种类型输出的产出总量。则评价被比较决策单元相对有效性（规模有效与技术有效）由数学规划模型式（1）给出：

min[-（Ts-+eTs+）]

（1）

式中，T，eT；为非阿基米德无穷小量（实数范围内大于零小于任何正数的量），在具体解模型式（1）时，一般取；为大于零小于或等于1的变量；，分别为模型式（1）的松弛变量和剩余变量；、分别为被比较决策单元的投入产出指标；为模型中的变量。模型式（1）的意义在于，在被评价的决策单元产出保持不变的情况下，尽量将投入量按同一比例减少。如果投入量不能按同一比例减少，说明决策单元有效的利用了资源，因而决策单元的运营是有效的；否则，如果投入量能按同一比例减少，说明投入更少的资源也可生产同样多的产出，因而决策单元的运营是非有效的。解模型式（1）的最优解，如果：

（1）=1，则决策单元为弱DEA有效。

（2）=1，并且=0，=0，则决策单元为DEA有效。

（3）<1，则决策单元为非DEA有效。

一个理想的决策单元应该是以较少的投入达到较大的产出。从经济增长角度看，当决策单元非DEA有效时，可将投入调整到：

（2）

水平上，产出相应地提高到：

（3）

水平上，则生产运营就会步入增长阶段。

如果决策单元的投入产出按照上面两式（2）、式（3）加以调整，得到和，这个决策单元就会变成相对有效的决策单元，即对某些决策单元既要减少某些种类的投入，也要增加某些种类的产出，才能成为相对有效的运营单位。

2 指标的选取

各种运输方式都是一个庞大、复杂的系统。不同运输方式的运输生产都是以一定的运营线路、站场、通讯设备为基础，投入一定的人力、运营工具和运营费用，完成一定的客运量、货运量、客运周转量和货运周转量，产生一定的运输收入。但在选取指标对不同运输方式运营相对有效性进行评价时，不仅应考虑指标选取的科学性，而且要考虑指标选取的综合性、可比性和可得性。设计评价指标是为了实际使用，每项指标的设置都必须有足够的基础数据支持，易于采集，便于量化和计算。例如，从投入的角度来看，每种运输方式都有营业里程，但铁路一营业里程与公路一营业里程其内延和外涵是不同的，在投入指标中以每种运输方式运营里程进行横向比较具有不可比性，车、船、飞机之间数量比较也具有不可比性。而取而代之以包括运营线路及运输工具在内的不同运输方式固定资产价值指标不仅具有综合性，而且具有可比性。从投入产出角度来看，每种运输方式进行运输生产都要投入资金和人员，产生运输收入和客货运量，因此，按理投入指标中应包括各种运输方式运输成本，产出指标中应包括运输收入，但这些指标无论现有各种统计年鉴和统计资料难以获得，而且通过实际调研获得的难度也很大，所以，加入这样的指标具有不可获得性。

对各种运输方式运营相对有效性进行横向比较评价，是指以不同运输方式为决策单元，比较不同运输方式运营的相对有效性。由于本文是在宏观层面的评价，投入指标仅选取2个变量，它们是：反映不同运输方式人力资源投入的从业人数（万人）；反映包括运营线路在内的不同运输方式固定资产价值（亿元）；产出指标选取4个变量，它们是：反映不同运输方式实物运营业绩的客运量（万人）、货运量（万吨）、客运周转量（亿人公里）和货运周转量（亿吨公里）。其中固定资产价值可以使用不同运输方式固定资产原值，也可使用固定资产折旧后的净现值，但无论《中国统计年鉴》还是《中国交通年鉴》都没有这两个指标，这为本文研究应用这一投入指标产生了困难。为解决这一问题，本文只能根据各种运输方式历年固定资产投资额计算不同运输方式折算净现值。根据税法，固定资产折旧年限：房屋、建筑物为20年，火車、轮船、机器、机械和其他生产设备为10年的规定，由于交通基础设施的投资大多用于线路等基本建设投资，本文以近20年各种运输方式投资为依据，以平均年折旧率百分之五进行折旧，不留残值，然后累加，作为不同运输方式固定资产的净现值，以该净现值作为该运输方式固定资产价值。

3 不同运输方式运营相对有效性比较评价

将表1所列投入产出指标代入线性规划模型式（1），可得对2012年不同运输方式运营有效性评价指标及参数、值。从投入产出的有效性来看，2012年我国不同运输方式相比较，水运、民航、管道的运营是（DEA）相对有效的，公路运营是弱（DEA）相对有效的，铁路运营是非（DEA）相对有效的。这是因为，从从业人员人均产出来看，铁路是公路客运量产出的8.25%，是管道货运量产出的14.15%，是民航客运周转量产出的40.95%，是水运货运周转量产出的8.91%；从单位固定资产净现值产出来看，铁路是公路客运量产出的12.06%，是管道货运量产出的18.14%，是民航客运周转量产出的31.28%，是水运货运周转量产出的11.25%。

利用式（2）和式（3）可计算铁路、公路运营若成为相对有效的决策单元的投入产出分别为：

从上述计算结果可看出，铁路若成为相对有效的决策单元，必须相对压缩人员和置换资产，使人员达到97.6万人，资产压缩至19393.1亿元，同时提高产出使客运量达到343631万人，其它产出可以保持不变。而公路只要产出增加2100万吨公里货运周转量，就可成为相对有效的决策单元。也就是说，与其他运输方式相比，铁路存在未充分利用的人力资源81.73万人，未充分利用的固定资产现值14767亿元；有154294万人客运量产出不足量。而公路有2100万吨公里货运周转量产出不足。

铁路运输非EDA有效的主要原因在于：一是铁路运输业结构庞大，人员臃肿。根据《中国统计年鉴》，2000年铁路从业人员187.1万人，到2006年减少到165.3万人，但之后到2012年又增长到179.3万人；二是相对于其他运输方式，铁路建设投资见效慢，而其他运输方式在1998年亚洲金融危机时就加大投资力度，而铁路主要是在2008年之后加大投资，有些投资效益才初现而未充分发挥。三是与其他运输方式相比，铁路多年的政企不分，内部缺乏竞争机制，对外缺乏经营的灵活性。

4 结语

本文基于数据包络（DEA）分析方法，选取2012年不同运输方式从业人员和固定资产净现值为投入，不同运输方式客运量、货运量、客运周转量和货运周转量为产出，进行横向比较评价，不仅明确了不同运输方式运营的相对有效性情况，而且指出了非（DEA）相对有效的决策单元非有效的原因，提供了提高运营相对有效性的管理信息。

参考文献

[1] 魏权龄.评价相对有效性的DEA方法[M].北京：中国人民大学出版社，1988.

[2] 中华人民共和国国家统计局编.中国统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，1993.