仲維慶

(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，哈爾濱 150028)

管理天地

基于DEA-C2R模型的區(qū)域交通運(yùn)輸協(xié)調(diào)效率分析

仲維慶

(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，哈爾濱 150028)

交通運(yùn)輸是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。通過提高不同交通運(yùn)輸方式之間的協(xié)調(diào)效率可以實(shí)現(xiàn)同等交通規(guī)模下交通綜合運(yùn)輸能力的提高。選取不同交通方式的合理指標(biāo)和數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的方法對不同交通運(yùn)輸方式之間的運(yùn)行效率進(jìn)行分析，通過效率變化情況說明區(qū)域交通運(yùn)輸主要構(gòu)成方式之間的協(xié)調(diào)配合水平。實(shí)證研究結(jié)果表明，通過不同交通方式之間的協(xié)調(diào)效率提高，可以減少交通對土地、能源和環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)區(qū)域交通運(yùn)輸能力的提高。

交通運(yùn)輸；協(xié)調(diào)效率；DEA方法

交通運(yùn)輸是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，要建立與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行相適應(yīng)、滿足經(jīng)濟(jì)需求的交通運(yùn)輸系統(tǒng)，一方面可以通過加大交通運(yùn)輸投資，通過交通運(yùn)輸規(guī)模擴(kuò)張?zhí)岣呓煌ㄟ\(yùn)輸能力；另一方面，可以通過加強(qiáng)不同交通方式的相互配合運(yùn)行效率，減少不同交通方式之間的沖突、損耗，提高不同交通構(gòu)成方式之間的協(xié)調(diào)程度，實(shí)現(xiàn)同等交通運(yùn)輸規(guī)模下的更大運(yùn)輸產(chǎn)出?？紤]到交通運(yùn)輸規(guī)模擴(kuò)張對土地、能源和環(huán)境的影響，通過提高交通運(yùn)輸相互協(xié)調(diào)效率成為實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸可持續(xù)發(fā)展的更好選擇。

一、研究綜述及方法選擇

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA，Data Envelopment Analysis)是著名運(yùn)籌學(xué)家A.Charnes[1]在1978年提出的，以相對效率為基礎(chǔ)，用于評價(jià)具有相同類型的多投入、多產(chǎn)出的決策單元是否有效的一種非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法。 DEA方法廣泛應(yīng)用于社會經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的效率評價(jià)，南昌大學(xué)管理科學(xué)與工程系喻登科、鄧群釗[2]對DEA應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，提出了DEA的十個應(yīng)用方向，DEA應(yīng)用于交通運(yùn)輸效率評價(jià)是其中一個方向。熊崇俊[3]等運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，以1995-2004年我國交通數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建交通運(yùn)輸子系統(tǒng)間相互協(xié)調(diào)模型并求解，分析了不同交通運(yùn)輸方式之間的協(xié)調(diào)效率情況。中國鐵道運(yùn)輸研究院的徐利民[4]等采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的方法研究了綜合交通運(yùn)輸方式及其特征，提出了公路、水運(yùn)、鐵路、民航和管道運(yùn)輸協(xié)調(diào)可以提高綜合交通能力的觀點(diǎn)。西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院高永鑫[5]利用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)評價(jià)了鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行效率。

DEA模型和算法軟件很多，如B.Golany，L.Seiford和J.Stutz提出了B2C模型，A.Charnes，W.W.Cooper和我國的魏權(quán)齡[6]教授提出了C2R模型，形成了DEAP、EMS等計(jì)算軟件。本文選擇C2R模型及deap2.1軟件對交通運(yùn)輸效率進(jìn)行分析。

二、不同交通方式間相對效率計(jì)算方法

若有交通方式a和b，則交通方式a對交通方式b的分式規(guī)劃為：

(1)

其引入的線性規(guī)劃模型為：

(2)

其中 ，λa/bj為未知變量，ε為阿基米德無窮小(一般取10-7)；松弛變量S-=(s1-，s2-，……sm-)T，S+=(s1+，s2+，……sm+)； m，n代表輸入指標(biāo)和輸出指標(biāo)數(shù)目，ρ=0時，C2R模型；ρ=1時，C2GS2模型。

采用相關(guān)軟件計(jì)算C2R模型，可以比較判斷決策單元的技術(shù)效率和規(guī)模效率,以Ch(a/b)表示交通方式a的投入對交通方式b的產(chǎn)出的運(yùn)行效率貢獻(xiàn),則Ch(a/b)[0，1]。若Ch(a/b)=0，表明交通方式a與交通方式b之間是完全無效率的，交通方式a的投入對交通方式b的產(chǎn)出是無關(guān)的；Ch(a/b)越接近于1，說明交通方式a的投入對交通方式b的產(chǎn)出相對效率越高；若Ch(a/b)=1，表明交通方式a的投入對交通方式b產(chǎn)出的效率相對最好，進(jìn)而說明交通方式a對交通方式b的投入產(chǎn)出關(guān)系是最適合的。同理，建立Ch(a/b)為交通方式b的投入對交通方式a的產(chǎn)出相對效率。

最后應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中隸屬度思想，建立兩種交通方式之間的協(xié)調(diào)效率模型，以表示兩種交通方式的綜合運(yùn)行效率，計(jì)算方法為：

(3)

三、區(qū)域交通運(yùn)輸協(xié)調(diào)效率實(shí)證分析

本文以黑龍江區(qū)域交通為例，采用DEA-C2R模型及求解軟件DEAP2.1，計(jì)算黑龍江鐵路、公路、水運(yùn)和民航等主要交通運(yùn)輸方式之間的相互協(xié)調(diào)效率，用綜合效率(crste)、純技術(shù)效率(vrste)和規(guī)模效率(scale)反映各種運(yùn)輸方式之間的協(xié)調(diào)配合情況。

考慮到數(shù)據(jù)指標(biāo)的可得性，選取每種運(yùn)輸方式線路長度和從業(yè)人員數(shù)為輸入指標(biāo)，以每種交通運(yùn)輸方式客貨運(yùn)量和客貨周轉(zhuǎn)量為產(chǎn)出指標(biāo)，采用黑龍江區(qū)域交通運(yùn)輸1996—2010年共15年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。

本文使用下述符號表示黑龍江區(qū)域交通不同運(yùn)輸方式之間的相互協(xié)調(diào)效率。

C(r，h)表示黑龍江鐵路與公路的相互協(xié)調(diào)效率；

C(r，w)表示黑龍江鐵路與水運(yùn)的相互協(xié)調(diào)效率；

C(r，a)表示黑龍江鐵路與民航的相互協(xié)調(diào)效率；

C(h，w)表示黑龍江公路與水運(yùn)的相互協(xié)調(diào)效率；

C(h，a)表示黑龍江公路與民航的相互協(xié)調(diào)效率；

C(w，a)表示黑龍江水運(yùn)與民航的相互協(xié)調(diào)效率。

依據(jù)公式(1)、(2)采用DEAP2.1軟件計(jì)算交通方式a的投入對交通方式b的產(chǎn)出效率C(a/b)。見表1所示。

表1 兩種交通方式間相互投入產(chǎn)出效率

然后根據(jù)公式(3)求解出不同交通方式之間的協(xié)調(diào)效率。見表2所示。

表2 黑龍江不同交通方式間協(xié)調(diào)效率

根據(jù)上述數(shù)據(jù)整理黑龍江不同交通方式間協(xié)調(diào)效率的變動趨勢，如圖1所示。

圖1 黑龍江不同交通方式間協(xié)調(diào)效率變動趨勢

從表2可見，黑龍江主要交通運(yùn)輸方式之間的相互協(xié)調(diào)效率總體上呈穩(wěn)定上升趨勢，其平均水平從1996年的0.523達(dá)到2010年的0.706。這說明，隨著管理水平的提高和社會經(jīng)濟(jì)對交通需求的增加，不同交通方式之間在競爭中不斷開展合作，不同交通方式之間的合作效率在逐步提高，交通運(yùn)輸一體化水平有所增強(qiáng)，綜合交通運(yùn)輸能力穩(wěn)步提高。

從表2還可以看出，鐵路與水路、鐵路與公路的平均協(xié)調(diào)效率水平較高，分別為0.888、0.997。說明作為新中國成立初期全國鐵路最為發(fā)達(dá)、網(wǎng)絡(luò)最為完備的黑龍江鐵路現(xiàn)在依然是區(qū)域交通的主要方式，通過場站樞紐和碼頭專線等接入點(diǎn)有效連接公路、水運(yùn)運(yùn)輸，是黑龍江商品糧、木材、煤炭等大宗貨物的主要運(yùn)輸方式。

由圖1可見，2002—2006年間的不同交通方式之間的相互運(yùn)行效率都處在較高水平，說明此時間段的不同交通方式之間協(xié)調(diào)程度更高。

[1]A.Charnes.,W.W.Cooper．Programming with Linear Fractional Functional[J]．Naval Research Logistics Quarterly,1962,(9)．

[2]喻登科,鄧群釗．DEA方法應(yīng)用的若干思考[J]．現(xiàn)代管理科學(xué)，2012，(10)．

[3]熊崇俊,寧宣熙,潘穎莉.中國綜合交通各運(yùn)輸方式協(xié)調(diào)發(fā)展評價(jià)研究[J].系統(tǒng)工程,2006，24(6):1-7.

[4]徐利民,胡思繼.論綜合運(yùn)輸體系的協(xié)調(diào)發(fā)展[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2003,21(5):67-68.

[5]高永鑫.基于DEA的中國鐵路運(yùn)營效率分析及評價(jià)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，(25)：87-91.

[6]魏權(quán)齡.評價(jià)相對有效性的DEA方法[M]．北京：中國人民大學(xué)出版社，1988．

[責(zé)任編輯：趙春江]

AnalysisofRegionalTransportCoordinationEfficiencyBasedonDEA-C2RModel

ZHONG Wei-qing

(School of Administration ,Harbin University of Commerce,Harbin 150028,China)

Transport is the development foundation of social and economic.By improving the coordination efficiency between different transport modes,can realize the ability increase of comprehensive traffic under the same traffic-scale .Select reasonable indicators and datas on different transport modes,explain coordination levels between the main components way of regional transport by the efficiency changes.The empirical results show that,to improve coordination efficiency between the different transport modes ,can reduce the impact of traffic on land,energy and the environment,to improve the regional transportation capacity.

Transport; Coordination efficiency;DEA

2014-01-07

黑龍江省哲學(xué)社會科學(xué)基金資助研究項(xiàng)目(11B058)

仲維慶(1967-)，男，黑龍江哈爾濱人，博士，副教授，主要從事交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理研究。

F512

：A

：1671-7112(2014)04-0060-05