基于DEA方法的国内旅游城市机场运营效率研究

于海静，夏 鹤，沈 滨

(三亚学院 财经学院，海南 三亚 572022)



【经管探新】

基于DEA方法的国内旅游城市机场运营效率研究

于海静，夏 鹤，沈 滨

(三亚学院 财经学院，海南 三亚 572022)

摘要：机场是旅游城市依托临空经济发展旅游及相关产业的核心载体。通过数据包络分析(DEA)方法对“2014年中国旅游城市总收入排行榜”前100名城市中66个样本城市机场运营综合效率、纯技术效率和规模效率三个指标的实证分析结果表明：87.88%的机场处于非DEA有效状态，但整体规模效率达到81.4%，说明纯技术效率不高是导致大部分机场运营效率偏低的主要因素。

关键词：旅游城市；机场效率；DEA

一、前言

目前，以机场为依托的临空经济已成为推动我国多个地区经济发展的新引擎，其中包含了很多旅游城市。而这些城市临空经济的发展状况和水平则很大程度上取决于临空经济的核心载体——机场的运营效率，故研究旅游城市的机场运营效率对于促进临空经济产业、旅游产业，乃至整个地区国民经济发展都有着重要意义。

对机场效率的研究，国内学者起步相对较晚，理论研究较少，多为实证研究，且得出的结论也仁者见仁、智者见智。张越、胡华清认为，目前我国民用机场业务量增长主要依赖设施规模的扩大，机场规模效率在业务量增长过程中并未发生明显变化，且随着规模的迅速扩大而出现了下降趋势，我国机场运营效率和运营规模之间并不存在正相关性[1]。韦薇、夏洪山对机场运营效率的研究成果证实了这一结论[2]。在机场运营效率方面，李兰冰、刘秉镰认为我国对外开放机场总体上生产效率较低，纯技术无效率是其主要成因，且枢纽机场生产效率明显高于非枢纽机场[3]。与其结论相似的还有很多学者，如刘晏涛认为，省会机场的技术效率和纯技术效率均明显高于非省会机场，而两者的规模效率差别虽然存在，但是差异不大[4]。与刘晏涛研究结论不同的是，杨秀云、张文珺、艾煜坤的研究表明，虽然大中型机场的纯技术效率变化改善程度明显高于中小型机场，但其规模效率变化指标比例分布最差，中小型机场比大型机场更依赖于规模效率的改进来促进其生产效率的提高[5]。对于机场运营效率的影响因素，韦薇、夏洪山证实了非期望产出要素对机场效率产生的非常显著的影响[2]。虽然上述研究有一定的参考价值，但这种非参数研究方法存在识别有效企业的能力较弱以及较大的松驰性问题。而国内多数学者的研究结果认为管理和服务水平是影响机场运营效率的重要因素。如张蕾、陈雯、薛俊菲的研究表明，机场的行业特征显著影响其效率变化，而优质管理会有效提升机场效率[6]。与之相同的是学者杨秀云、朱贻宁运用SFA方法对1999—2010年间55个样本机场的运营效率研究结果同样表明：机场效率的改进，关键不在于机场规模的不断扩大，而在于机场管理和服务水平的提升[7]。

总之，目前国内学者对机场效率的研究日益增多，且方法多样。达成的共识如下：我国机场运营效率整体不高，但大型枢纽机场的运营效率相对较高；机场运营效率和运营规模之间并不存在正相关性；管理水平的提高有利于机场运营效率的提高。鉴于旅游在人们生活中的地位日益提高，而目前国内对于旅游城市的机场运营效率研究较少，故本文以此为切入点，运用当前国内学者使用最多的数据包络分析(DEA)方法，对旅游城市机场运营效率进行研究，以期为这些机场的运营发展提供些许参考。

二、模型构建与指标选取

(一)模型的选取

目前，学术界常用的效率测量方法主要分为参数法和非参数法两大类。其中，参数法中最常用的是随机前沿方法(SFA)，其优点在于能够利用所估计的生产函数实现对生产过程的精确描述，但却需要事先估计出生产函数的具体形式，受到主观等因素的影响而出现评价的非公正性；效率测度的非参数方法中应用广泛也最经典的是数据包络分析(DEA)方法。本文使用的正是这种分析方法，因为它不仅适用于多投入多产出系统效率评价，而且不必确定决策单元(DMU)投入产出指标间的函数关系，也无须人为确定这些指标的权重，而是由机场的相关投入产出数据决定，进而避免了主观因素的影响，具有很强的客观性和实用性。

(二)机场运营效率评价模型的构建

设每个机场的投入要素集是X=(x1j,x2j,…,xmj)T，产出集为Y=(Y1j,Y2j,…,Ymj)T，j=1,2,…,n。若样本机场数量为n，则每个样本机场对应的生产活动可表示为：(Xj，Yj)j=1,2,…,n。设投入要素权重集合为：v=(v1,v2,…,vm)T，产出要素权重集合为：u=(u1,u2,…,us)T，则第j个机场效率评价指数:

1.机场运营效率的CCR评价模型。当机场(Xj，Yj)形成生产可能集为：

得到机场运营效率的CCR评价模型：

其中，s+，s-为松弛变量，θ0，λ0,s0+，s0-为最优解，若θ0=1，s0+=0，s0-=0，则称第j0个决策单元为DEA有效(CCR)。若θ0<1，s0+≠0，s0-≠0则称第j0个决策单元为非DEA有效(CCR)。

2.机场运营效率的评价BCC模型。当机场(Xj，Yj)形成生产可能集为:

可得到机场运营效率BCC评价模型：

C2R模型的经济意义在于当规模报酬不变时，可以得到机场生产运营的综合技术效率值，而BC2模型的经济意义在于可以计算出机场运营的纯技术效率，两者之比即为机场的规模效率。也即：综合(技术)效率=纯技术效率×规模效率。通过两种模型的结合使用，可以相互印证研究结论，挖掘更多的数据信息，更好地研究机场运营效率。

(三)投入、产出指标的选取

在投入产出指标的选取上，本文参考有关学者对机场运营效率投入产出指标的选择，并考虑数据的可得性，最终选定了体现机场旅客处理能力的航站楼面积、体现机场飞机处理能力的停机坪面积及机场航空网络连接能力的通航城市数量为投入指标。以现有文献中国内学者使用最多的旅客吞吐量、货邮吞吐量、起降架次等机场主要产出为产出指标(表1)。

三、样本选择及数据处理

本文的样本来自于“2014年中国旅游城市总收入排行榜”前100名城市，删除没有机场的绍兴、金华、上饶、嘉兴、镇江(建设中)、湖州、泰安、东莞、保定、抚顺、淄博、乐山、丽水、南平、宝鸡、本溪、江门、惠州、承德、焦作、渭南、岳阳、十堰、郴州、日照、苏州、吉林等27个城市和机场刚开通不到1年或停航调整等特殊情况的衡阳、咸阳、安庆、九江、威海、台州、佛山等7个城市，最终确定了剩下的66个样本城市的机场为研究对象。这些机场生产运营过程中的投入产出指标的数据，主要通过各机场官方网站、《2014年全国机场生产统计公报》、百科网站等多种渠道获取。对于数据的处理，本文运用Deap2.1软件的多阶段(MULTI-STAGE)模型，从产出角度对66个样本旅游城市机场2014年度的截面数据进行处理，结果见表1。

表1　我国旅游城市机场运营效率模型处理结果

续表1

注：Crste是由C2R模型计算的综合技术效率，vrste和Scale是由BC2模型分别计算的纯技术效率和规模效率。综合效率=纯技术效率×规模效率。“irs”表示规模效率递增，“drs”表示规模效率递减，“-”表示规模效率不变。

四、实证分析

(一)各机场运营效率分析和比较

1.各机场运营效率的综合评估。对比分析各个机场运营的综合效率、纯技术效率，规模效率等(表1)可知，只有8个样本机场的三方面运营效率指标均为1，即DEA有效，仅占样本总量的12.12%。另外58家样本机场的运营效率均为相对无效，占总体的87.88%之多。此外，从表1还可以看出，66家机场的综合运营效率平均值只有0.509。故总体来看，我国大多数旅游城市机场的运营投入并没有获得最大产出，在现有运营条件下，效益并未达到最大化。

为了方便对比分析，我们将DEA效率值(以θ表示)分为四个区间，θ=1表示最佳运营效率，0.8≦θ<1为高运营效率区间，0.5≦θ<0.8为较高运营效率区间，0≦θ<0.5为低运营效率区间(表2)。

表2　样本机场运营效率分析

注：DEA(CCR)有效即为综合效率有效；DEA(BCC)有效为纯技术效率有效。

从表2可以看出，在CCR和BCC两个模型测度下，大部分样本旅游城市机场的运营效率都是显性非DEA有效的。

虽然在BCC模型下的显示结果相对好一些，但总体上绝大多数样本机场仍为非DEA有效。其中低运营效率(0<0.5)的机场数量占到了一半以上，而高运营效率以上的机场占比不足20%，说明多数样本机场运营过程中存在着严重的相对投入的产出不足或相对产出的投入不足问题。

从平均值和表2中的非DEA有效的机场效率实际值来看，我国旅游城市机场运营过程中出现的整体性问题为规模效益大于纯技术效率，表明多数机场在航站楼、停机坪及通航城市等方面投入相对过多，而客货吞吐量和起降架次数等产出相对不足。此外，在当前技术水平下，机场投入规模与管理水平和模式的不匹配也是大部分机场纯技术效率低进而导致非DEA有效的重要原因[8]。

2.DEA有效的机场运营效率分析。由表1可知，66个样本机场中DEA有效的机场有8个，分别为上海浦东机场、广州白云机场、沈阳仙桃机场、西安咸阳机场、昆明长水机场、南通兴东机场、丽江三义机场、三亚凤凰机场等。这些机场在运营过程中既是纯技术效率有效也是规模效率有效，且规模报酬不变，说明这些机场处于CCR和BCC模型的有效生产边沿上，在运营过程中不仅投入无冗余，产出也已达到最大，达到了帕累托最优状态。

从地理位置角度分析，前5个机场均处于我国华东、华南、东北、西北、西南等地区的战略枢纽位置上，均位于区域性的政治、经济、文化交流中心，优越的区位为机场发展带来了无可比拟的人流、物流、信息流等资源，加上四通八达的交通和高机动中转能力，使得这些机场在客、货运吞吐量及起降架次等方面有着巨大的产出能力。这些无疑是这5个机场的生产运营处于DEA有效的重要原因。相比之下，同样整体运营效率为1的南通兴东机场、丽江三义机场、三亚凤凰机场等3个机场的区位优势并不明显，规模也相对较小，但是这3个机场在现有较小的航站楼面积、停机坪面积及较少的通航城市等资源投入运营过程中，与决策主体的管理能力和水平耦合恰当，达到最优规模生产结构，保障了高效的规模产出，最终实现生产运营效率的最大化，即DEA有效。

除此之外，笔者认为丽江和三亚两个机场之所以能够实现DEA有效，还存在着陆地交通受限方面的原因。丽江位于云贵高原，且处于横断山脉地区，公路、铁路等陆上交通极为不便，每年前往丽江古城旅游的大多数游客会选择航空出行。三亚也是如此，一方面它是中国最南端的旅游城市，距离内陆较远；另一方面因琼州海峡的阻隔，三亚与内陆城市之间的水、陆交通不甚方便，飞机便成为游客们往返三亚的首选工具。

3.纯技术有效而规模无效的机场分析。由表3同样可以看出，纯技术有效而规模无效的机场有8个，分别为北京首都机场、潍坊机场、池州九华山机场、秦皇岛山海关机场、衢州机场、大同倍加皂机场、张家口宁远机场、吉安井冈山机场等。这些机场的纯技术效率均为1，但没有实现DEA有效，主要是由规模无效率拉低了机场的综合效率导致的[9]。

表3　纯技术有效的样本机场

数据来源：由表2实证分析结果摘录所得。

从表3可以看出，这8个机场的规模效率普遍较低，平均值只有0.391，但绝大多数均处于规模报酬递增阶段，发展潜力很大，只要适当地扩大航站楼面积、停机坪面积和通航城市数量等投入规模，协调推进规模与管理水平的适应度，就可以最终实现高效产出。相反，旅客吞吐量和起降架次排名全国第一，货邮吞吐量排名全国第二，且作为全国大型枢纽性机场的北京首都国际机场却处于规模无效率状态和规模报酬递减阶段。这说明在现有的技术水平和管理模式约束下，首都国际机场投入规模超过了最优规模结构，故应在优化资源配置的前提下，努力提高现有资源的利用效率，继续扩大客、货吞吐量及起降架次等产出规模。

4.纯技术和规模均无效的机场分析。目前，我国大部分机场不仅纯技术效率低，而且规模效率也总体偏低，这与国内学者何艳、李九兰等对我国机场效率的研究结论相同。非DEA有效的58家机场可分为均衡增长和非均衡增长两大类。均衡增长的机场又可以分为高均衡增长和低均衡增长两小类。高均衡增长机场表现为纯技术效率和规模效率均大于0.8，接近于1，如乌鲁木齐地窝堡机场、郑州新郑机场、宜昌三峡机场等。此外，这3家机场均处于规模报酬递增阶段，表明其现有投入规模与最优规模的差距并不太大，只需在提高管理水平的同时努力扩大产出即可达到最佳效益。相反，低均衡增长的机场表现为纯技术和规模效率均低于0.8，如桂林两江机场(0.569，0.591)、呼和浩特白塔机场(0.575，0.618)、重庆江北机场(0.799，0.773)、成都双流机场(0.751，0.759)等，且均表现为规模效率递减。这表明此类机场虽然在运营上较为协调，但是其投入规模超出了现有技术约束下的最优规模，拉低规模效率的同时，还会造成航站楼、停机坪等资源浪费现象。这类机场应该积极推进生产改革，引进现代化企业制度，寻求适合自己的管理模式，不断提高机场运营效率[10]。

非DEA有效的机场更多的表现为技术和规模非均衡增长，如南京禄口机场、无锡硕放机场、厦门高崎机场、济南遥墙机场、天津滨海机场、扬州泰州机场、泉州晋江机场、唐山三女河机场等。这些机场的规模效率均高于0.9，但纯技术效率很低，严重拉低了机场的综合效率值。其中，前三个机场目前处于规模报酬递减阶段，说明这类机场在现有投入水平下，运营规模效率较高，但如果继续扩大规模将会出现基础设施等资源投入冗余。后三个处于规模报酬递增阶段的机场，一方面需要加强技术和管理水平与规模的协调力度，另一方面也可在此基础上，适度增加投入至最优规模，以达到客货邮吞吐量、起降架次等的最大产出。

(二)各机场运营效率的优化与调整

对于已经处于DEA有效的机场而言，它们的投入产出松弛变量均为0，说明其机场生产运营已经达到最优状态，已无需增加投入或扩大产出。但对于非DEA有效的机场，则可以对比发现改进空间，有目标地改进和提高相应的投入、产出指标，进而提升运营效率。如综合运营效率接近1的四个机场中，杭州萧山机场、宜昌三峡机场需要增加航站楼面积，提高客、货邮吞吐量以实现机场运营综合有效。而郑州新郑机场和乌鲁木齐地窝堡机场则只需要在保持现有投入规模的基础上，适度扩大旅客吞吐量便能达到效率最优。

从总体来看，投入指标的松弛变量为0的数量最多的是X1，最少的指标是X2；产出指标松弛变量为0的数量最多的是Y3，最少的是Y1。这说明目前国内旅游城市机场在航站楼面积的投入和起降架次的产出上相对充足，而在停机坪面积的投入和客运吞吐量的产出上相对不足。因为停机坪短期内无法扩大，故短期内改进国内旅游城市机场整体运营状况的可行措施为努力提高航班乘坐率，加大旅客吞吐量。

五、结论

本文通过DEA方法对我国66个旅游城市机场的运营效率进行研究，结果表明：目前我国大部分旅游城市的机场运营处于非DEA有效状态，占比87.88%。且整体综合效率较低，平均值只有0.509，但多数处于规模报酬递增阶段，表明我国大部分旅游城市的机场发展存在规模不经济现象，发展潜力较大。另一方面，我国旅游城市机场生产运营过程中的规模效率整体较高，达到了0.814，但仍普遍存在着资源利用率不足的情况。根据上述研究可知，导致我国旅游城市机场运营效率低下的主要原因在于纯技术效率偏低，这拉低了综合运营效率。这和我国学者李兰冰、刘秉镰、李九兰、李文翎等人的研究结论相一致。

鉴于此，本文对处于非DEA有效的机场运营提出以下改进措施：首先，对于那些纯技术效率较高、规模效率较低的机场，在重视管理能力和经营决策水平提高的同时，更加偏重于现有投入资源的有效利用，优化生产要素投入结构，反之亦然。其次，我国多数旅游城市机场处于规模效率偏低，但又规模报酬递增的阶段。对于这种情况，应增加相对不足的要素投入，适度扩张运营规模；同时，尽可能地减少生产要素的冗余，使等额要素投入带来更大比例的增长，进而有效遏制资源利用率不足的现象，实现规模经济，提升机场运营效率。

参考文献：

[1]张越,胡华清. 基于Malmquist生产力指数的我国民用机场运营效率分析[J]. 系统工程,2006(12):40-45.

[2]韦薇,夏洪山. 基于非期望产出的机场运营效率评价[J]. 系统工程理论与实践,2014(1):138-146.

[3]李兰冰,刘秉镰. 我国对外开放机场的动态生产效率研究[J]. 中国工业经济,2007(10):29-36.

[4]刘晏滔. 基于DEA方法的长三角地区机场效率分析[D]. 天津：中国民航大学,2008.

[5]杨秀云,张文珺,艾煜坤. 中国机场业的动态效率:1998-2008——基于Malmquist指数的分析[J]. 当代经济科学,2011(6):90-95，125.

[6]张蕾,陈雯,薛俊菲.基于参数法的国内上市机场规模效率评估[J]. 地理研究,2012(4):701-710.

[7]杨秀云,朱贻宁. 中国机场业的技术效率及其影响因素[J]. 产业经济评论,2013(1):104-121.

[8]张文华. 我国上市机场运营效率的评价与提升研究[D]. 天津：中国民航大学,2014.

[9]李九兰,李文翎. 基于DEA评价模型的我国国际机场效率分析[J]. 物流科技,2014(9):137-141.

[10]王战斌. 基于DEA方法的中国机场运营效率实证研究[J]. 交通运输系统工程与信息,2012(6):186-191.

Airport Operation Efficiency of Domestic Tourism Cities Based on the DEA Method

YU Hai-jing, XIA He, SHEN Bin

(CollegeofFinanceandEconomics,SanyaUniversity,Sanya572022,China)

Abstract:Airports are the core carriers of tourist cities to develop tourism and relevant industries through airport economy. This paper selects 66 samples of the first 100 cities on the “Revenue Ranking List of China Tourism Cities in 2014” and analyzes their three indicators empirically: the comprehensive, purely technical and scale efficiencies of their airports operation in DEA method. The result indicates 87.88% of the airports are out of the DEA effective state, but the overall scale efficiency reaches 81.4%, which shows the lower pure technical efficiency is the main factor to result in the low operation efficiency of most airports. Finally, this paper puts forward the corresponding improvement measures for different types of airports.

Key words：tourist city; operation efficiency of the airport; DEA

DOI:10.15926/j.cnki.hkdsk.2016.03.013

收稿日期：2016-02-20

基金项目：三亚市哲学社会科学规划重点项目(SYKE2015-05)；三亚学院校级项目

作者简介：于海静(1990— )，男，河南南阳人，助教，硕士，主要从事区域经济、农业经济研究；夏鹤(1986— )，女，河南驻马店人，助教，硕士，主要从事区域经济研究；沈滨(1957— )，女，上海人，教授，主要从事区域经济、政治经济研究。

中图分类号：F562.6

文献标志码：A

文章编号：1672-3910(2016)03-0068-07