基于DEA公路网体系的经济发展适应性研究
韩炳辉
【摘? 要】公路网络体系的组成结构及适应性直接影响地区经济发展的整体速度和质量。论文针对这一角度，重点关注多输入多输出的指标体系并综合运用DEA法构建出一套适合公路网体系评价的综合模型。用于对公路運输中常见的综合效率、技术效率和规模效率等指标进行客观评定。在对全国范围内的31省、自治区逐个开展包络分析的基础上，从综合效率、技术效率、规模效率以及对应的收益角度对全国范围内的公路网投资建设实施方案及重点要点进行探讨。
【Abstract】The structure and adaptability of highway network system will directly affect the overall speed and quality of regional economic development. In view of this， this paper focuses on the multi input and multi output index system and constructs a comprehensive model suitable for the evaluation of highway network system by using DEA method. It is used to objectively evaluate the common comprehensive efficiency， technical efficiency and scale efficiency in highway transportation. Based on the envelope analysis of 31 provinces and autonomous regions in China， this paper discusses the implementation plan and key points of highway network investment and construction in China from the perspective of comprehensive efficiency， technical efficiency， scale efficiency and corresponding income.
【关键词】DEA法;公路网;经济发展;适应性
【Keywords】DEA method; highway network; economic development; adaptability
【中图分类号】F542;U412.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）05-0122-02
1 引言
改革开放以来，伴随着城市规模的逐渐扩大和人口数量的激增，公路交通网络体系面临着更大的压力。为了避免交通公路运输对国家经济发展造成限制，需要在现有公路网的基础上进一步提升其规模、运营效率和先进性，并使其从整体上带动区域经济发展。因此，研究和探讨公路网与经济发展之间的关联性对于国家经济体系完善和交通网功能的健全都有着重要的现实意义。
2 DEA法功能介绍
关于应用DEA法对公路网与经济影响之间的关联性进行评价的方式是一种大胆的尝试。伴随着近年来我国对于公路网建设关注度的不断增加，与交通经济方面研究投入增加和功能布局优化同步展开的还包括公路网经济特性的客观评价工作。DEA法即数据包络法，其能够客观地得出公路网与经济发展状况之间的适应性关联程度，并通过相应的指标和参数予以充分证明。与DEA法类似的还包括层次分析法、熵值法、系统动力学模型等。这些模型和工具的使用方式需要根据具体的评估需要及涉及行业的基本特征而进行选择。
DEA法常见的应用方式是作为计算多输入多输出案例的中间过程模型。它能够根据不同的数据类型而自动选择相应的计算权重，从而实现规避主观因素的完全客观评价。作为近年来较为热门的研究内容之一，DEA法曾被用于对区域交通网络进行评价。不同的评估系统构成和指标设定下，公路经济与公路网络的客观性表达和特异性评估方式也会以多种形态展现出公路网与经济发展适应性之间的内在关联。同时，DEA法还能够灵活地和综合效率、纯技术效率、规模效率等不同维度的评价标准进行融合应用。特别是对于公路经济的适应性方面具有绝对的应用优势。常规的公路投资性评估必然会涉及区域经济状态的整体考察，而不同区域所呈现出的特点在DEA评估法下则能够得到充分体现。例如，利用DEA法能够实现从公路网的旅客承载力、货物承载力、需求潜力和经济支撑能力等维度对城市发展的客观环境作出适应性评价。不同的PDEA模型所匹配的决策单元DMU可以对上述效率之间的差距作出更加充分和直观的展示。
3 公路经济的社会效益指标体系
3.1 成本类指标
成本类指标能够对公路行业的投入量，从社会和公众的角度进行评估和分析。这种指标能够反映出公路网对建设投入资源的应用合理程度及资源的整体利用率。具体来说，成本的指标包括公路网密度、固定资产投资和公路运营载货载客汽车数量。它们分别对应的是公路投资存量，固定资产投资与基础设施建设总量以及公路所能带动的经济总量的新增量。
3.2 效益类指标
效益类指标一般采用社会经济指标，用于对公路建设所产生的社会效益进行评价。这种评价指标既能体现国民生产总值的变化情况，又能反映出城市化进程加快的整体态势。选取的经济类指标常见的有国民生产总值、城镇人口数量、公路的货运量和客运量等。
4 DEA法及其模型的构建
4.1 DEA法的核心理论
DEA所关注的经济效益问题也可以由产出与投入的比值表示。这就是DEA法的核心理论。依据这一模型对于输入输出指标数据的评价和计算方式能够对现有公路网体系的经济发展适应性按照投入型成本指标和产出型效率指标的角度展开分析，并结合近、远期交通基础设施发展规划从经济效益等角度对各投资方案进行有效性和合理性的评估与筛选。
4.2 DEA法在公路网综合评价体系中的应用方式
公路网于城市发展和社会经济水平的提升都具有积极的促进作用。对于公路建设的投入同样能够促进经济发展，然而衡量公路建设所获得的实际效益与投入之间的关系时，就需要展开系统性的论证。不同的公路网建设方案会对应有多种成本投入指标和效益产出指标。而这些指标之间所构成的效益关联性可由数学规划最优值给出表示。
如果公路网方案个数为n，每种方案的成本类指标和效益类指标分别为m、s，则可用Xij代表编号为j的公路网方案的第i个成本类指标，同理Yrj表示的是第j号方案的第r个效益指标。按照这一逻辑，编号为j的方案评价指数可通过下式中的最优解获得。
式中，hj是第j个公路网方案的效率评价标准，ur是第r个效益类指标的权重系数。在此二者基础上再引入其他变量还可进一步扩大公路网的效益评价范围。
另外，根据上述线性规划探讨不同决策单元的最优值时，可对比各生产要素的组合形式，并结合技术有效性及规模对各方案的最优值进行全面的对比和评价。这种方式既涵盖了技术指标，也让效益和规模在方案整体评价中占据了更大的权重。
5 公路网经济适应性的评价过程
5.1 相对评价决策单元的选择与确定
对某个具体的区域或城市进行公路网经济适应性的客观评价时应综合选取上文提到的成本类或效益类指标进行分析。常规的效益类指标包括国民生产总值、城镇人口基数、公路客运量和货运量。成本类指标包含公路路网的密度、固定资产投入量、公路营运的载客载货汽车量。综合上述指标对公路网经济适应性评估能够有效平衡成本类和效益类的评价指标，保证公路网经济适应性评价结果的客观性与准确性。
5.2 DEA法的统计结果分析
对于纳入对比范围的地区和城市，应该采用上式的对偶规划式统计不同城市样本中公路网方案的成本类和效益类指标。之后再使用MATLAB绘制目标项目的变化趋势曲线，或者用DEAP模拟辅助计算得出公路网投入运营效率。一般用于横向对比的项目包括DEA法评价体系中的综合效率、技术效率、规模效率以及与它们对应的无效比例。
首先，综合效率分析能够给出一个可以量化产出固定时最大程度节约投入资源能力水平的数值。排除无关环境因素的影响时，某个决策单元同时处于技术有效和规模有效状态时才能被视为属于综合有效的范围内，也就是本文研究的DEA有效状态。根据各地区的DEA无效比例分布即可得出相应地区的整体公路交通发展水平，将其与全国其他城市比较还能进一步得出区域经济与交通路网发达程度在全国范围内的大致排名。其次，技术效率分析针对投入导向的DEA模型能够用数值反映给定产出下的最大程度节约投入能力。如果某地区的技术效率越接近1则代表其已实现了投入产出的最优化，如果这一指标数值较小则表现相应地区存在一定程度的资源浪费现象，需要根据投入产出的不平衡点及时进行优化调整。例如，合理化资产投入结构，增加货运量等方式均可有效提升公路网的技术效率。最后，规模效率能够反映出相应的公路网方案是否在最优规模下运营。参照构建的DEA模型分析可以发现，当DMU整体规模收益趋于稳定时可视为其规模有效。不同规模的城市和地区在用规模效率衡量其公路网利用率时所得到的数值往往与其规模、经济水平和人口呈正相关。此外，规模有效和规模无效的城市需要采取不同的公路网发展方向和侧重点逐步完善其体系結构。
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