詹嘉俊，郭經(jīng)緯，諸葛恒英

(1. 河南理工大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，河南 焦作 454150 ；2. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京 100081)

0 引言

為了提高鐵路貨運(yùn)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)揮其巨大的增長(zhǎng)潛力，諸多學(xué)者立足于鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析，對(duì)其存在的關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)應(yīng)用性研究。王宇[1]研究鐵路貨運(yùn)發(fā)展的演化特征規(guī)律，得到鐵路貨運(yùn)發(fā)展演化的生命周期特征和區(qū)域空間特征，建立鐵路貨運(yùn)演化影響機(jī)制運(yùn)作體系。桂文林等[2]通過(guò)對(duì)我國(guó)鐵路客貨運(yùn)量月度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出我國(guó)鐵路客貨運(yùn)量具有明顯的線性趨勢(shì)和季節(jié)特征。樊樺[3]結(jié)合我國(guó)國(guó)情從短期和長(zhǎng)期分析鐵路貨運(yùn)需求量，認(rèn)為鐵路將長(zhǎng)期在貨運(yùn)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。顏保凡等[4]采用定量計(jì)算的方法，計(jì)算出各項(xiàng)因素對(duì)鐵路貨運(yùn)量的影響程度。這些學(xué)者著重研究鐵路貨運(yùn)量的現(xiàn)狀，分析影響鐵路貨運(yùn)的因素，剖析各種制約鐵路貨運(yùn)發(fā)展的緣由，我國(guó)鐵路貨運(yùn)面臨不容樂(lè)觀的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。

為提升鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還有學(xué)者對(duì)我國(guó)鐵路貨運(yùn)發(fā)展問(wèn)題提出了各種針對(duì)性的意見(jiàn)與對(duì)策。其中，李櫻燦等[5]剖析國(guó)外鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)改革經(jīng)營(yíng)歷程，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)鐵路貨運(yùn)發(fā)展提供思路。谷志剛[6]研究我國(guó)鐵路大宗貨物在時(shí)效性、經(jīng)濟(jì)性、服務(wù)內(nèi)容等方面的需求特征，提出加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化貨運(yùn)產(chǎn)品、創(chuàng)新運(yùn)輸組織、完善配套設(shè)施、強(qiáng)化信息服務(wù)等提高鐵路大宗貨物運(yùn)輸市場(chǎng)份額對(duì)策。王太[7]從煤運(yùn)通道運(yùn)輸能力優(yōu)化、港口集疏運(yùn)能力優(yōu)化2 個(gè)方面，提出鐵路運(yùn)輸通道能力優(yōu)化對(duì)策，有效擴(kuò)大鐵路運(yùn)輸供給，不斷滿足日益增長(zhǎng)的運(yùn)輸需求。

雖然這些研究對(duì)鐵路貨運(yùn)發(fā)展具有一定的參考價(jià)值，但沒(méi)有對(duì)鐵路貨運(yùn)量的增長(zhǎng)進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)性分析。目前對(duì)于不對(duì)稱(chēng)性的研究大都集中在其他行業(yè)，鐵路領(lǐng)域涉及較少。因此，將不對(duì)稱(chēng)性概念引入鐵路貨運(yùn)領(lǐng)域，定量研究鐵路貨運(yùn)的增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)系數(shù)的計(jì)算方法，更好地判定鐵路在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中的地位，為鐵路貨運(yùn)發(fā)展提供研究支撐。

1 鐵路貨運(yùn)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1 鐵路貨運(yùn)量

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷的發(fā)展，我國(guó)全社會(huì)貨運(yùn)量處于不斷增長(zhǎng)的狀態(tài)，鐵路貨運(yùn)量占比一直卻呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)。2003 — 2018 年全社會(huì)貨運(yùn)量和鐵路貨運(yùn)量比率如圖1 所示。

圖1 2003 — 2018 年全社會(huì)貨運(yùn)量和鐵路貨運(yùn)量比率Fig.1 Total freight volume and rail freight volume (2003—2018)

1.2 運(yùn)輸方式比較分析

根據(jù)各運(yùn)輸方式貨運(yùn)量數(shù)據(jù)，鐵路貨運(yùn)量占比呈現(xiàn)下降的狀態(tài)，公路、水運(yùn)都市場(chǎng)份額占比穩(wěn)定，甚至在一定程度有一定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2003 — 2018 年各運(yùn)輸方式貨運(yùn)量占比如圖2 所示。2004 — 2018 年各運(yùn)輸方式貨運(yùn)量增長(zhǎng)率如圖3 所示。

2 鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性模型構(gòu)建

2.1 不對(duì)稱(chēng)性分析

鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性可以定義為：在相同的經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，剔除一些突發(fā)事件的影響，在其他交通方式貨運(yùn)量增長(zhǎng)率基本能和全社會(huì)貨運(yùn)量增長(zhǎng)率總體匹配的情況下，鐵路貨運(yùn)量占比卻逐年降低，增長(zhǎng)速率出現(xiàn)滯后的現(xiàn)象。由圖1 至圖3 可知，在全社會(huì)貨運(yùn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)的背景下，公路等運(yùn)輸方式在不斷提高其占比的同時(shí)，鐵路貨運(yùn)量在市場(chǎng)的占比卻越來(lái)越小。2013 年，我國(guó)鐵路實(shí)行 “政企分開(kāi)”，鐵路貨運(yùn)向現(xiàn)代化物流轉(zhuǎn)型發(fā)展；2018 年，“公轉(zhuǎn)鐵” 政策明確調(diào)整貨物運(yùn)輸結(jié)構(gòu)，制訂貨運(yùn)增量行動(dòng)方案，鐵路貨運(yùn)量呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì)。盡管如此，鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)仍然存在不對(duì)稱(chēng)性。在研究鐵路貨運(yùn)的不對(duì)稱(chēng)性時(shí)，應(yīng)與其他交通方式作比較分析，繪制不對(duì)稱(chēng)性曲線描述鐵路的不對(duì)稱(chēng)增長(zhǎng)狀況，定量計(jì)算鐵路貨運(yùn)量的增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)，通過(guò)構(gòu)建模型分析鐵路的不對(duì)稱(chēng)性增長(zhǎng)程度，為促進(jìn)鐵路貨運(yùn)量發(fā)展提供理論依據(jù)。

2.2 增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)的確定

在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家在20 世紀(jì)初提出了一種反映一個(gè)國(guó)家或者地區(qū)收入分配非均衡性的曲線—— 洛倫茲曲線。在洛倫茲曲線中橫軸表示人口數(shù)量累計(jì)百分比，縱軸表示人口收入累計(jì)百分比，坐標(biāo)軸內(nèi)的45°直線為絕對(duì)均衡線，表示人口比例的累計(jì)百分比與收入累計(jì)百分比相同，從而達(dá)到完全平等的收入分配。在衡量收入分配的均衡性上，洛倫茲曲線的彎曲程度具有重要的意義，曲線彎曲程度越大，表示收入分配的不平等越嚴(yán)重，反之彎曲程度不明顯，則表明收入分配越平等。絕對(duì)平等線與洛倫茲線圍成的面積稱(chēng)為不平等面積，如果收入分配越不均衡，則不平等面積越大。不平等面積與不平等面積和洛倫茲曲線右下方面積之和的比值為基尼系數(shù)，比例數(shù)值在0 到1 之間，基尼系數(shù)是國(guó)際上用來(lái)綜合考察居民內(nèi)部收入分配差異狀況的一個(gè)重要分析指標(biāo)，數(shù)值越低表示財(cái)富在總體社會(huì)成員中分配越均勻。

借鑒洛倫茲曲線，受收入分配非均衡性的絕對(duì)均衡線的啟發(fā)，理論上鐵路貨運(yùn)量的增長(zhǎng)應(yīng)該與全社會(huì)貨運(yùn)量的增長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，這種增長(zhǎng)形式才是鐵路貨運(yùn)的正常發(fā)展，即鐵路貨運(yùn)量的增長(zhǎng)比率應(yīng)該等于或者略高于全社會(huì)貨運(yùn)量的增長(zhǎng)比率，形成理想

條件下，鐵路貨運(yùn)量累計(jì)百分比與全社會(huì)貨運(yùn)量累計(jì)百分比在坐標(biāo)軸上的絕對(duì)對(duì)稱(chēng)線。由鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性分析可知，在實(shí)際情況中鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)呈現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)性發(fā)展，鐵路貨運(yùn)量的增長(zhǎng)總是滯后于全社會(huì)貨運(yùn)量的增長(zhǎng)，將每年的鐵路貨運(yùn)量累計(jì)百分比為橫軸，對(duì)應(yīng)的全社會(huì)貨運(yùn)量累計(jì)百分比為縱軸，構(gòu)建反映我國(guó)鐵路貨運(yùn)量與全社會(huì)貨運(yùn)量對(duì)應(yīng)關(guān)系的鐵路貨運(yùn)量不對(duì)稱(chēng)性曲線，其與理想條件下的絕對(duì)對(duì)稱(chēng)線存在一定的面積差，將此面積差定義為不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)，反映出實(shí)際情況與理想狀況的差距，衡量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性的程度。不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)在0 ～1 之間，數(shù)值越大表示不對(duì)稱(chēng)性的程度越大；若系數(shù)為負(fù)值，即不對(duì)稱(chēng)性曲線總體位于絕對(duì)對(duì)稱(chēng)線上方，則表示不存在不對(duì)稱(chēng)性，不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)沒(méi)有意義。

圖2 2003 — 2018 年各運(yùn)輸方式貨運(yùn)量占比Fig.2 Proportion of freight volume of rail, road and water transportation (2003—2018)

圖3 2004 — 2018 年各運(yùn)輸方式貨運(yùn)量增長(zhǎng)率Fig.3 Total growth rate of rail, road, water transportation and freight volume (2004—2018)

2.3 不對(duì)稱(chēng)性曲線模型構(gòu)建

根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)中的理論，如果能知道有關(guān)收入的函數(shù)或者收入分布的密度，就能得到描述收入分配均衡性的曲線，但是由于函數(shù)計(jì)算的復(fù)雜性，很難直接得到吻合的函數(shù)，因而很多的研究者從模型的擬合程度分析入手，利用均方誤差、絕對(duì)誤差等對(duì)構(gòu)建函數(shù)的擬合精度進(jìn)行比較，直接選取適宜的模型。實(shí)踐證明，這種方法能很好地比擬出誤差更小的不對(duì)稱(chēng)性曲線，從而構(gòu)建恰當(dāng)?shù)拿枥L不對(duì)稱(chēng)性曲線的模型。隨著人們探究的不斷深入，以簡(jiǎn)單函數(shù)為基數(shù)，發(fā)展到構(gòu)建冪指數(shù)模型、exp 指數(shù)模型及更復(fù)雜的多元函數(shù)模型，不對(duì)稱(chēng)性曲線模型越來(lái)越多樣化。記Ln為第n年全社會(huì)貨運(yùn)量累計(jì)百分比，Pn為某種貨運(yùn)方式第n年貨運(yùn)量的累計(jì)百分比，計(jì)算公式為

式中：ak為第k年的當(dāng)年全社會(huì)貨運(yùn)量；aik為第k年第i種貨運(yùn)方式的當(dāng)年貨運(yùn)量，i= 1 表示鐵路貨運(yùn)方式，i= 2 表示公路貨運(yùn)方式。

則目前研究領(lǐng)域主要的不對(duì)稱(chēng)性曲線的4 種模 型[8-10]可以表示為

式中：α，β，γ為模型的擬合系數(shù)。

將公式 ⑴、公式 ⑵ 中求得的具體數(shù)值帶入公式⑶ 至公式 ⑹ 中。運(yùn)用STATA 軟件分別求出系數(shù)和常數(shù)項(xiàng)，求出和方差(SSE)、殘差標(biāo)準(zhǔn)差(Root MSE)、確定系數(shù)(R-squared)、校正后的確定系數(shù)(Adj R-squared) 4 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行擬合精度比較，選擇出精度最高的模型作為衡量鐵路貨運(yùn)量不對(duì)稱(chēng)性曲線的模型。

3 實(shí)證分析

3.1 鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)系數(shù)的計(jì)算

結(jié)合2003 — 2018 年貨運(yùn)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)公式 ⑴、公式 ⑵ 計(jì)算得到2003 — 2018 年貨運(yùn)量累計(jì)百分比如表1 所示。

表1 2003 — 2018 年貨運(yùn)量累計(jì)百分比 %Tab.1 Cumulative percentage of freight volume (2003—2018)

將表1 中鐵路貨運(yùn)量累計(jì)百分比和全社會(huì)貨運(yùn)量累計(jì)百分比數(shù)據(jù)分別代入公式 ⑶ 至公式 ⑹ 中，運(yùn)用STATA 軟件對(duì)和方差(SSE)、殘差標(biāo)準(zhǔn)差(Root MSE)、確定系數(shù)(R-squared)、校正后的確定系數(shù)(Adj R-squared) 4 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擬合精度比較。模型精度對(duì)比如表2 所示。

表2 模型精度對(duì)比Tab.2 Model accuracy comparison

由表2 可知，模型 ⑶ 的擬合度和其他組有明顯的差別，應(yīng)當(dāng)排除；模型 ⑷、模型 ⑸ 和模型 ⑹ 的擬合度相同，但模型 ⑹Root MSE 顯著偏低，說(shuō)明其擬合程度更好。因此，應(yīng)選取模型 ⑹ 計(jì)算不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)。

選取表1 中的數(shù)據(jù)，將鐵路貨運(yùn)量累計(jì)百分比為橫軸，全社會(huì)貨運(yùn)量累計(jì)百分比為縱軸，繪制的鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性曲線如圖4 所示。

圖4 鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性曲線Fig.4 Asymmetric growth curve of rail freight volume

運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件回歸分析，得到結(jié)果，系數(shù)α= -30.271 950，β= 0.995 922，γ= 31.441 330，擬合的函數(shù)可以表示為

假設(shè)絕對(duì)對(duì)稱(chēng)與不對(duì)稱(chēng)性曲線之間的面積為A1，不對(duì)稱(chēng)性曲線與橫軸及直線Pn= 1 的所圍成的面積B1可以表示為

由此計(jì)算鐵路貨運(yùn)增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)G1為

3.2 競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比較分析

選取鐵路的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手— 公路的貨運(yùn)量作為研究對(duì)象，假設(shè)其貨運(yùn)增長(zhǎng)存在不對(duì)稱(chēng)性。以公路貨運(yùn)累計(jì)百分比為橫軸，全社會(huì)貨運(yùn)量累計(jì)百分比為縱軸，公路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性曲線如圖5 所示。

圖5 公路貨運(yùn)量增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性曲線Fig.5 Asymmetric growth curve of road freight volume

由圖5 可知，不對(duì)稱(chēng)性曲線與絕對(duì)對(duì)稱(chēng)線在坐標(biāo)軸所處的位置差別不是很明顯，經(jīng)過(guò)局部放大后可以觀察到公路貨運(yùn)的不對(duì)稱(chēng)性曲線略微位于絕對(duì)對(duì)稱(chēng)線上方，初步判斷公路貨運(yùn)增長(zhǎng)可能不存在增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性。為了使判斷更加準(zhǔn)確，繼續(xù)采用模型 ⑹計(jì)算不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)，得到擬合的函數(shù)為

假設(shè)絕對(duì)對(duì)稱(chēng)線與不對(duì)稱(chēng)性曲線之間的面積為A2，不對(duì)稱(chēng)性曲線與橫軸及直線Pn= 1 的所圍成的面積為B2。

公路貨運(yùn)增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)G2為

計(jì)算得到公路貨運(yùn)的增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)為負(fù)值，與上圖不對(duì)稱(chēng)性曲線位于絕對(duì)對(duì)稱(chēng)線上方相符，則假設(shè)不成立，說(shuō)明公路貨運(yùn)確實(shí)不存在增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性的情況。

3.3 結(jié)果分析

在以全社會(huì)貨運(yùn)量為基數(shù)的不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)計(jì)算中，用定量分析的方式確定鐵路貨運(yùn)增長(zhǎng)存在不對(duì)稱(chēng)性，從結(jié)果中可以初步得到以下結(jié)論。

（1）鐵路貨運(yùn)的發(fā)展確實(shí)存在增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性的情況，在定性的基礎(chǔ)上擬定不對(duì)稱(chēng)性曲線模型，可以定量計(jì)算出不對(duì)稱(chēng)性增長(zhǎng)的系數(shù)為0.134，對(duì)比正常發(fā)展的公路貨運(yùn)量，其不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)為-0.008。鐵路貨運(yùn)數(shù)值越大說(shuō)明其不對(duì)稱(chēng)性越嚴(yán)重。對(duì)鐵路貨運(yùn)量發(fā)展的不對(duì)稱(chēng)性作出定量分析，可以有針對(duì)性地對(duì)鐵路改革提供理論依據(jù)。鐵路改革應(yīng)將貨運(yùn)量放在第一位，以降低其不對(duì)稱(chēng)性為目標(biāo)，并與相應(yīng)政策相結(jié)合，使其朝著對(duì)稱(chēng)性發(fā)展。

（2）在假設(shè)公路貨運(yùn)也存在不對(duì)稱(chēng)性的基礎(chǔ)上，計(jì)算不對(duì)稱(chēng)性系數(shù)之后發(fā)現(xiàn)是小于0 的，說(shuō)明公路貨運(yùn)量的發(fā)展不存在不對(duì)稱(chēng)性，其發(fā)展能和全社會(huì)貨運(yùn)量的發(fā)展相符合。證明了選取的不對(duì)稱(chēng)性曲線模型是適宜的，其準(zhǔn)確性和擬合程度都比較高。與鐵路貨運(yùn)的對(duì)比，也映射了鐵路貨運(yùn)增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性發(fā)展的實(shí)況。因此，在鐵路改革的進(jìn)程中，應(yīng)與公路進(jìn)行比較，縮小差距，發(fā)揮自己固有的特點(diǎn)，以進(jìn)一步擴(kuò)大鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)占有率。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前貨運(yùn)行業(yè)處于競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的階段，鐵路貨運(yùn)作為促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力量，研究其發(fā)展的不對(duì)稱(chēng)性及其重要，不僅可以為貨運(yùn)改革提供理論支撐，還可以進(jìn)一步指導(dǎo)制定切實(shí)可行的改革方案。衡量貨運(yùn)改革的直觀指標(biāo)之一就是未來(lái)鐵路貨運(yùn)量的比重，以增長(zhǎng)不對(duì)稱(chēng)性明確鐵路自身貨運(yùn)量增長(zhǎng)情況，客觀分析當(dāng)前市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，準(zhǔn)確制定相應(yīng)的改革政策，不斷提高鐵路的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步落實(shí)我國(guó)交通強(qiáng)國(guó)的政策，更好地調(diào)整運(yùn)輸體系的結(jié)構(gòu)，使鐵路貨運(yùn)在未來(lái)的貨運(yùn)市場(chǎng)更具有優(yōu)勢(shì)。