李紅昌，張敏子,楊明鈺

(北京交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100044)

近年來，中國鐵路運(yùn)輸效率在世界處于領(lǐng)先水平，以6%的營業(yè)里程完成世界鐵路1/4的運(yùn)輸量，實(shí)現(xiàn)了旅客周轉(zhuǎn)量、貨物發(fā)送量、換算周轉(zhuǎn)量、鐵路運(yùn)輸密度4個(gè)“世界第一”，成為世界上鐵路運(yùn)輸效率最高的國家。中國鐵路營業(yè)里程的不斷提升和運(yùn)輸規(guī)模的不斷提高，給客、貨運(yùn)量(和周轉(zhuǎn)量)帶來的增幅卻有限。在此背景下，合理地評估鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率具有重要意義，不僅有助于從宏觀角度全面了解中國鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率狀況，也有助于深入剖析鐵路生產(chǎn)效率增長受限的成因，為相關(guān)部門和鐵路內(nèi)部進(jìn)行有針對性的鐵路管理與投資決策提供重要論據(jù)。

一、相關(guān)文獻(xiàn)回顧

隨著鐵路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外發(fā)展了多種研究鐵路運(yùn)輸效率的評價(jià)方法。使用最廣泛的是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，屬于非參數(shù)分析方法[1-7]。國內(nèi)學(xué)者大多采用有偏估計(jì)的BCC-DEA模型[8-12]，但是此類模型的缺點(diǎn)是投入產(chǎn)出變量的松弛性問題，使得測算的鐵路效率誤差大，無法達(dá)到準(zhǔn)確性要求。1999年Chapin等應(yīng)用DEA方法評價(jià)了1980～1993年間美國一級鐵路公司的生產(chǎn)效率，研究了美國放松管制后鐵路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而檢驗(yàn)了企業(yè)的兼并行為是否可以提升企業(yè)的產(chǎn)出效率[13]。2006年孫保全對11家鋼鐵企業(yè)各類運(yùn)輸生產(chǎn)指標(biāo)基于DEA模型的比較，研究了各鋼鐵企業(yè)鐵路運(yùn)輸?shù)男?指出不足及提出發(fā)展的思路[14]。2014年李振應(yīng)用Super-SBM-DEA模型，測算了1995～2008年中國鐵路運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)效率，進(jìn)而通過投入產(chǎn)出指標(biāo)的松弛變量分析，揭示中國鐵路運(yùn)輸業(yè)營運(yùn)效率不高的原因，并提出相應(yīng)政策建議[15]。

然而，現(xiàn)有對鐵路運(yùn)輸效率的評價(jià)文獻(xiàn)大多只是關(guān)注多個(gè)鐵路局某一時(shí)間段的靜態(tài)效率或者某一個(gè)鐵路局連續(xù)的某幾個(gè)時(shí)間段的動態(tài)效率[16-30]。對多個(gè)鐵路局的時(shí)間序列分析得出效率，進(jìn)而得出指導(dǎo)性建議的研究少之甚少。另外，中國鐵路運(yùn)輸效率在地區(qū)分布上有明顯的區(qū)別，目前國內(nèi)沒有學(xué)者分地區(qū)(中國(東)北部鐵路局、中國西部鐵路局、中國中部和東部鐵路局)討論鐵路運(yùn)輸效率，分地區(qū)分析可以更好地應(yīng)用和指導(dǎo)地域發(fā)展，從而推動全國鐵路運(yùn)輸業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

鑒于此，本文選取了代表性強(qiáng)的投入和產(chǎn)出指標(biāo)，基于CCR-DEA模型，將綜合效率分解技術(shù)效率和規(guī)模效率單獨(dú)討論，為對中國18家鐵路局2005～2014年的鐵路運(yùn)輸效率進(jìn)行時(shí)間序列分析，并且根據(jù)結(jié)果進(jìn)一步分地區(qū)討論分析得出結(jié)論。

二、理論模型及變量說明

(一)投入產(chǎn)出指標(biāo)的選擇及數(shù)據(jù)來源

第一，投入指標(biāo)的選擇。鐵路運(yùn)輸業(yè)投入的類型比較多，大體可以分為能源消耗投入、人力資本投入和其他技術(shù)設(shè)備消耗等。考慮所有因素的影響并不現(xiàn)實(shí)，且無法在模型中消除各個(gè)指標(biāo)間的關(guān)系，基于數(shù)據(jù)指標(biāo)的可得性并通過主成分分析加以處理，得到本文選擇代表性較強(qiáng)的折標(biāo)煤、在職職工人數(shù)、營業(yè)里程作為投入指標(biāo)。

第二，產(chǎn)出指標(biāo)的選擇。鐵路運(yùn)輸作為服務(wù)業(yè)，無法用直接實(shí)物產(chǎn)品的產(chǎn)出量來衡量，但能通過計(jì)算運(yùn)輸?shù)目汀⒇浿苻D(zhuǎn)量表示運(yùn)輸業(yè)所創(chuàng)造的價(jià)值，同時(shí)運(yùn)輸業(yè)適合運(yùn)用能夠反映運(yùn)輸量的指標(biāo)，因此選擇客運(yùn)周轉(zhuǎn)量和貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量作為產(chǎn)出指標(biāo)。

第三，數(shù)據(jù)來源。本文采用中國各個(gè)鐵路局2005～2014年的面板數(shù)據(jù)，有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均來自于歷年《中國鐵路資料匯編》和《中國交通年鑒》。

(二)DEA評價(jià)方法

DEA方法的原理主要是通過保持決策單元的輸入或者輸出不變，借助數(shù)學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定相對有效的生產(chǎn)前沿面，將各個(gè)決策單元投影到DEA的生產(chǎn)前沿面上，通過比較決策單元偏離DEA前沿面的程度來評價(jià)它們的相對有效性。本文采用改進(jìn)后的CCR-DEA方法。

1.規(guī)模和技術(shù)有效評價(jià)——C2R模型

設(shè)有n個(gè)決策單元Dmun,每個(gè)Dmun都有m種輸入和s種輸出，aij表示第i個(gè)評價(jià)單元對第j個(gè)投入量的消耗，bij表示第i個(gè)評價(jià)單元對第J個(gè)產(chǎn)出量的貢獻(xiàn)；Aj表示對第j個(gè)投入量的權(quán)值；BJ表示對第J個(gè)產(chǎn)出量的權(quán)值，λ表示決策單元比例系數(shù)，則每個(gè)評價(jià)單元都有相應(yīng)的效率評價(jià)指數(shù)。評價(jià)規(guī)模和技術(shù)有效性的C2R模型：

(1)

s.t.λAj-aiojθ+sj=0j=1,2,…,m

λBJ-bioJθ+tJ=0J=1,2,…,s

λ=(λ1,λ2,…,λn)≥0

sj,tJ≥0

式中，Eio為目標(biāo)函數(shù)，sj為松弛變量，tJ為剩余變量，aioj和bioJ為要求解的系數(shù)，s.t.為滿足相關(guān)條件，其他變量均為系數(shù)。

2.DEA有效性

若模型的最優(yōu)解為θ*，λ1,λ2,…,λn，則θ*表示在生產(chǎn)可能集內(nèi)，當(dāng)產(chǎn)出Bio保持不變的情況下，將第i個(gè)單元的目標(biāo)投入量Aio按照同一比例θ減少的相對最大可能。

評價(jià)單元DMUio為DEA弱有效(針對C2R模型)：投入量Aio不能減少，即θ*=1。

同時(shí)為“規(guī)模有效”和“技術(shù)有效”：如果評價(jià)單元弱有效且剩余變量和松弛變量的取值都是為0。

評價(jià)單元DMUn為DEA無效(C2R)：投入量Aio能同一比例減少，即θ*<1。

θ*的經(jīng)濟(jì)含義是相對于最優(yōu)效率的評價(jià)單元，得到本單元既定產(chǎn)出的最少投入比率。

3.純技術(shù)評價(jià)

改進(jìn)后的C2R模型為:

(2)

s.t.λAj-aiojθ+sj=0j=1,2,…,m

λBJ-bioJθ-tJ=0J=1,2,…,s

λe=1

λ=(λ1,λ2,…,λn)≥0

sj,tJ≥0

式中，λe表示決策單元比例系數(shù)，設(shè)定為1。

C2R網(wǎng)絡(luò)模型能夠分析DMU所包含的相關(guān)子系統(tǒng)的情況。通過將分為不同的作業(yè)節(jié)點(diǎn)(Node)，建立各節(jié)點(diǎn)間的投入產(chǎn)出網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，包括投入要素(Input)、產(chǎn)出要素(Output)和中間變量(Intermediate)。

四、計(jì)量結(jié)果分析

從原始數(shù)據(jù)可以初步看出，各地鐵路在投入和產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)上存在明顯差異，因此需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

通過對哈爾濱局、沈陽局、北京局等18個(gè)鐵路局的2005～2014年時(shí)間序列數(shù)據(jù)的處理，根據(jù)上述模型，運(yùn)用LINGO DEAP 2.1等軟件編程測算，求得以年份為決策單元(VDMU)的中國鐵路運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)效率的CCR-DEA評價(jià)結(jié)果，并選擇以下幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行衡量。

第一，綜合效率是(ICRSTE, 即上述模型的檢驗(yàn)結(jié)果)對決策單元的資源配置能力、資源使用效率等多方面能力的綜合衡量與評價(jià)，考慮決策單元規(guī)模時(shí)的技術(shù)效率。純技術(shù)效率和規(guī)模效率是對綜合效率的細(xì)分。

第二，純技術(shù)效率(IVRETE)是企業(yè)由于管理和技術(shù)等因素影響的生產(chǎn)效率，不考慮決策單元規(guī)模時(shí)的技術(shù)效率。

第三，規(guī)模效率(ISCALE)是由于企業(yè)規(guī)模因素影響的生產(chǎn)效率(生產(chǎn)效率是指固定投入量下，制程的實(shí)際產(chǎn)出與最大產(chǎn)出兩者間的比率，可反映出達(dá)成最大產(chǎn)出、預(yù)定目標(biāo)或者最佳營運(yùn)服務(wù)的程度)，考慮決策單元規(guī)模時(shí)的規(guī)模收益效率 。

第四，綜合效率(ICRSTE)=純技術(shù)效率(IVRETE)×規(guī)模效率(ISCALE)。計(jì)算得結(jié)果為無量綱數(shù)據(jù)，如表1～表3所示。

總體分析可以看出：第一，2005～2014年中國鐵路運(yùn)輸企業(yè)的整體綜合效率先波動上升，后緩慢下降。同時(shí)，各鐵路局生產(chǎn)效率水平參差不齊，差距較大，效率均值在0.86～0.92之間不等。第二，2005～2014年中國鐵路運(yùn)輸企業(yè)的平均技術(shù)效率一直在增長，主要是由于科技的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步推動。但是各鐵路局之間技術(shù)效率還有一定的差距。第三，中國鐵路總公司18個(gè)鐵路局鐵路運(yùn)輸業(yè)在2005～2014年間的規(guī)模效率值在大部分年份中都小于1 ,說明其在絕大部分年份中是規(guī)模無效的。

表12005～2014年中國鐵路總公司18個(gè)鐵路局綜合生產(chǎn)效率

規(guī)模收益狀況顯示,除2005～2006，2007～2008年度以外,中國鐵路運(yùn)輸業(yè)均處于規(guī)模收益遞減狀態(tài),說明與市場均衡狀態(tài)的最優(yōu)市場規(guī)模相比，這些鐵路運(yùn)輸企業(yè)的市場規(guī)模過大，需要壓縮至最優(yōu)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益最優(yōu)。受規(guī)模效率低下的影響，中國18個(gè)鐵路局運(yùn)輸綜合效率值在絕大部分年份都小于1 ,說明其在絕大部分年份中是綜合無效的，主要是規(guī)模效益低導(dǎo)致的。綜合來看，中國鐵路運(yùn)輸企業(yè)的技術(shù)效率值緩慢上升，2014年有下降的走勢，原因可能是鐵路行業(yè)前期資本投入太大，客貨運(yùn)輸量大幅下降，而政府對鐵路運(yùn)輸定價(jià)管制過多，使鐵路局難以達(dá)到市場均衡，難以獲得競爭有效性，也表明鐵路壟斷的效率低下，以及鼓勵(lì)民營資本入駐鐵路市場的可能性和必要性。

2005～2014年間,中國鐵路運(yùn)輸業(yè)的純技術(shù)效率年均處于穩(wěn)定波動的有效狀態(tài), 而規(guī)模效率和綜合效率出現(xiàn)了較大幅度的波動。且只在極少數(shù)年份中實(shí)現(xiàn)了DEA 有效。

整體來說，除了 2005～2006，2007～2008年出現(xiàn)漲幅之外，樣本期間內(nèi)其他年份中國鐵路運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)效率呈現(xiàn)下降的態(tài)勢。由此可見，2005年鐵路局分拆重組的管理體制改革，對鐵路技術(shù)及綜合效率產(chǎn)生了顯著正向影響，從而促進(jìn)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率的提升。2008年國際金融危機(jī)的不斷蔓延，對鐵路運(yùn)輸業(yè)綜合效率產(chǎn)生顯著負(fù)向影響，從而導(dǎo)致鐵路運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)效率的下降。

下面，將分地區(qū)(中國(東)北部鐵路局、中國西部鐵路局、中國中部和東部鐵路局)對綜合效率進(jìn)行分解。

在整個(gè)樣本期間范圍來看，如圖1所示，2005～2014年全國鐵路運(yùn)輸業(yè)純技術(shù)效率的增長均主要源自該期間內(nèi)明顯的技術(shù)進(jìn)步，規(guī)模效率下降均是其綜合效率下降的主要原因。東北部地區(qū)鐵路運(yùn)輸業(yè)(以沈陽局為代表)綜合效率在逐漸增長，純技術(shù)效率整體較高。但其綜合效率低于全國平均值，主要是由于其技術(shù)效率可近似看作達(dá)到理想效率值時(shí)，其綜合效率和規(guī)模效率密切相關(guān)，當(dāng)規(guī)模達(dá)到一定程度時(shí)，其規(guī)模擴(kuò)增會引起規(guī)模效率降低，從而使綜合效率降低。因此，此時(shí)鐵路運(yùn)輸效率提升的焦點(diǎn)在于如何更好地提升其規(guī)模效益，避免再擴(kuò)張，在當(dāng)前規(guī)模下提升資源配置能力、資源使用效率等多方面能力，或調(diào)整其規(guī)模與實(shí)際能力相符。從分地區(qū)數(shù)據(jù)來看，如圖2所示，西部地區(qū)鐵路運(yùn)輸業(yè)(以青藏鐵路為代表)綜合效率在2005～2010年整體增長保持在較高水平，但從2011年起，除烏魯木齊局外，其他鐵路局均有較明顯的效率下降，主要原因是成本增加、高鐵開始陸續(xù)投入運(yùn)營等。如圖3所示，中部和東(南)部地區(qū)鐵路運(yùn)輸業(yè)(以鄭州鐵路局為代表)綜合效率一直保持在較高水平，除2005～2010年西安鐵路局效率波動，其他鐵路局均高于全國平均水平，且在地區(qū)效率比較中最高。

綜合上述分析，有效的技術(shù)進(jìn)步是樣本期間內(nèi)各地區(qū)鐵路運(yùn)輸效率平穩(wěn)的保證。在進(jìn)一步推動鐵路運(yùn)輸業(yè)技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，積極提高鐵路運(yùn)輸業(yè)的綜合效率就成為當(dāng)前中國鐵路運(yùn)輸業(yè)所面臨的重要任務(wù)之一。

五、結(jié)語

總體而言，有效的技術(shù)進(jìn)步是樣本期間內(nèi)中國各地區(qū)鐵路運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)效率平穩(wěn)的主要原因，而規(guī)模效率的明顯下降則是導(dǎo)致綜合效率下降的重要原因。

圖1 2005～2014年中國(東)北部鐵路綜合生產(chǎn)效率

圖2 2005～2014年中國西部鐵路綜合生產(chǎn)效率

圖3 2005～2014年中國中部和東部鐵路綜合生產(chǎn)效率*中國(東)北部鐵路局，包括沈陽鐵路局、哈爾濱鐵路局；中國西部鐵路局，包括成都局、昆明局、烏魯木齊、青藏鐵路和南寧局；中國中部和東部鐵路局包括北京局、呼和浩特局、鄭州局、濟(jì)南局、上海局、南昌局、廣鐵公司、太原局、武漢局、西安局。

促進(jìn)中國鐵路運(yùn)輸業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主要原因有：一是技術(shù)水平的內(nèi)在提升，近年來的政策支持促進(jìn)了自主研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新和外來技術(shù)的引進(jìn)；二是增加外部資產(chǎn)投資的推動作用；三是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷與鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，即鐵路運(yùn)輸業(yè)與中國工業(yè)化進(jìn)程之間存在密切關(guān)系，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變遷可以對鐵路運(yùn)輸業(yè)技術(shù)進(jìn)步和綜合效率產(chǎn)生正向影響，從而促進(jìn)鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)效率的提升。

基于研究結(jié)果，本文提出了相關(guān)的政策建議：第一，依據(jù)科學(xué)的鐵路運(yùn)輸效率分析結(jié)果，及時(shí)調(diào)整鐵路運(yùn)輸發(fā)展政策。考慮到DEA方法進(jìn)行評價(jià)的只是相對效率，效率測算結(jié)果表明，中國鐵路運(yùn)輸企業(yè)在樣本期間的大部分年份存在著不同程度的效率下降，規(guī)模效率的下跌是抑制整體效率上升的主要原因。第二，適當(dāng)控制中國鐵路路網(wǎng)發(fā)展規(guī)模和投資力度。隨著中國鐵路路網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)張和運(yùn)輸裝備水平的不斷提高，鐵路基本能夠適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展需要，雖然需要完善路網(wǎng)空間布局以提高規(guī)模效率，但更重要的是需要進(jìn)一步改善技術(shù)和管理水平，不能過度擴(kuò)張而忽略效率。第三，落實(shí)鐵路運(yùn)輸業(yè)管理體制改革方案，重視技術(shù)和管理效率的提高。由分析結(jié)果可得，近10年來鐵路運(yùn)輸業(yè)的管理體制與技術(shù)進(jìn)步難以長時(shí)間穩(wěn)定在較高水平，需要引進(jìn)市場化的競爭體制來推動改革，提高管理和技術(shù)水平，從而提高純技術(shù)效率和綜合效率。第四，在鐵路產(chǎn)業(yè)引入民間資本，發(fā)揮市場機(jī)制的調(diào)節(jié)作用。逐步融入民間資本，利用其市場化運(yùn)作填補(bǔ)運(yùn)力的短缺，進(jìn)而促進(jìn)效率提升，使鐵路運(yùn)輸業(yè)國有資本與民間資本能夠在市場中有序競爭。評價(jià)結(jié)果表明，2005～2014年鐵路運(yùn)輸效率整體較高，表明近十年來鐵路發(fā)展的投入產(chǎn)出效果較為理想，鐵路運(yùn)輸業(yè)具有較高的投資價(jià)值。

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