第31卷第2期河南科學(xué)VoL31 No.22013年2月HENAN SCIENCEFeb. 2013文章編號: 1004- -3918(2013)02- -0201-04基于DEA的河南省交通運(yùn)輸效率評價崔巖，吳麗美，曲建華(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，鄭州450002)摘要: 基于DEA方法構(gòu)建了評價河南省交通運(yùn)輸營運(yùn)效率的CCR模型,選取各類運(yùn)輸方式的營運(yùn)里程作為輸入型指標(biāo)，客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量作為輸出型指標(biāo),以河南省2000--2011年統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)為依據(jù),對其營運(yùn)的相對有效性進(jìn)行了評價.評價結(jié)果表明:加速發(fā)展航空和鐵路運(yùn)輸，穩(wěn)定發(fā)展公路運(yùn)輸,適當(dāng)發(fā)展內(nèi)河運(yùn)輸是提高河南省交通運(yùn)輸?shù)臓I運(yùn)效率的合適舉措.關(guān)鍵詞: DEA; 交通; 運(yùn)輸效率中圖分類號: U 412文獻(xiàn)標(biāo)識碼: AAssessment on Henan Transportation Efficiency Based on DEACui Yan，Wu Limei, Qu Jianhua .(Mechanical and Elctrical Engineering College of Henan Agriculture University, Zhengzhou 450002，China)Abstract: The authors build the CCR model to assess Henan transportation efficiency based on DEA, choosing linemileage as input index and turnover volume as output index, according to the data of Henan statistic annual. Fromthe appraising result, it is suggested to expand the railway and aviation rapidly, to develop highway smoothly , andto increase waterage properly , which is the right way to improve the Henan transportation operation efficiency.Key words: DEA; traffie; transportation eficiency近年來，河南省交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn),以高速公路為代表的道路交通更是走在全國前列，鐵路、航空、水路、管道等多種運(yùn)輸方式也取得了長足進(jìn)步,為河南經(jīng)濟(jì)發(fā)展、對外交流以及人民生活便利提供了重要的支撐。而隨著建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)國家戰(zhàn)略的提出，在國家總體交通戰(zhàn)略發(fā)展框架下科學(xué)謀劃，構(gòu)筑布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、相互銜接、便捷暢通、安全可靠的現(xiàn)代化綜合交通運(yùn)輸體系對于完善全國交通路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保障全國交通運(yùn)輸安全暢通,提升中原經(jīng)濟(jì)區(qū)綜合競爭力,促進(jìn)中部地區(qū)發(fā)展乃至全國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展都具有重要意義2.本文運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DataEnvelopmentAnalysis,DEA)對河南省歷年交通運(yùn)輸?shù)臓I運(yùn)效率進(jìn)行定量評價,分析其發(fā)展變化特點(diǎn)和趨勢,對于提高交通運(yùn)輸營運(yùn)效率,協(xié)調(diào)不同運(yùn)輸方式發(fā)展,優(yōu)化綜合運(yùn)輸結(jié)構(gòu)具有現(xiàn)實(shí)意義.1交通運(yùn)輸效率相對有效性評價DEA由A.Charnes和W.w.Cooper等在1978年創(chuàng)建,使用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型進(jìn)行評價具有多個輸入、特別是多個輸出的“部門”或“單位”稱為決策單元(Decisionmakingunit,簡記DMU)間的相對有效性,本質(zhì)上是判斷DMU是否位于生產(chǎn)可能集的“生產(chǎn)前沿面”上8。依據(jù)DEA方法、模型和理論,可以直接利用輸入輸出數(shù)據(jù)建立非參數(shù)的DEA模型,對DMU進(jìn)行效率評價與經(jīng)濟(jì)分析,得到多種管理信息.該領(lǐng)域的研究應(yīng)用吸引了眾多的學(xué)者圖。1.1具有 非阿基米德無窮小的CCR模型DEA原始的CCR模型由于存在計算上的不便，Charnes中國煤化工問題時通過引入非阿YHCNMHG收稿日期: 2012-11-28基金項(xiàng)目:河南省交通運(yùn)輸廳科技攻關(guān)項(xiàng)目(201 1P59)作者簡介:崔巖(1965-),女,河南南陽人,副教授,碩士,研究方向?yàn)樗Y源信息技術(shù)與應(yīng)用,水資源環(huán)境評價.- 202-河南科學(xué)第31卷第2期基米德無窮小5的概念使得該問題得以解決.令ε>0非阿基米德無窮小量X,Y;為決策單元DMU;的輸入和輸出向量,S*,S為投入與產(chǎn)出的松弛向量,e=(1,.,1)"∈E",e=(,1,..,1)T∈E,則有式(1):min 0- E(eTS-+eTSt)，E X,入,+S=0X,ZY,),-S'=Y。，(1)入;≥0,j=1,",n，[S-≥0,S+≥0.對于(1),設(shè)其最優(yōu)解為A",S-0,S0, θ0則有如下判別法則:1)若0°<1, 則DMU,不為弱DEA有效;2)若0°=1,eTS-+e"S+>0,則DMU;僅為弱DEA有效:3)若0°=1,eTS +e'S*=0,則DMU;,為DEA有效.對模型(1)的求解可以采取兩種解法:一種是取e>0為足夠小的正數(shù),直接用其最優(yōu)解根據(jù)判別法則判斷決策單元的有效性.另-一種是應(yīng)用兩階段法，將ε看做--個無窮小的符號參與迭代運(yùn)算,首先求解式(2)min 0,ExA,+s=ox。,2y,A,-S'=Y。，(2)入;≥0,j=),.,n,[s- ≥0,S+≥0,獲得其最優(yōu)解A\",S~9,S+0,0".若θ°<1,則DMU,不為弱DEA有效;若0"=1,則求解式(3),獲得最優(yōu)解i,-,St,若eTS- +eTS*≠0,則DMU,僅為弱DEA有效;若eTS +e'S+=0,則DMU,為DEA有效,本文采取兩階段法求解。max ε(eTS-+e'S+)，2x,A,+S=Xo,Zr,A,-S*=Yo，(3)λ;≥0,j=l,.",n,[s- ≥0,S+≥0.1.2 輸入輸出評價指標(biāo)DEA中輸入型指標(biāo)一般是成本性指標(biāo)，輸出型--般為效益型指標(biāo)，即要求輸入指標(biāo)越小越好,輸出指標(biāo)越大越好6.對于交通運(yùn)輸而言,輸入型指標(biāo)可以包括投資、從業(yè)人員數(shù)量、線路長度、場站樞紐數(shù)量、交通工具保有數(shù)量;輸出型指標(biāo)可以包括客貨運(yùn)量、周轉(zhuǎn)量等,考虎到當(dāng)明組制同十交通運(yùn)輸效率而言.本文主要從現(xiàn)有交通設(shè)施的利用效率著手,分析其運(yùn)營狀態(tài)中國煤化工各類運(yùn)輸方式的營運(yùn)里程為輸入型指標(biāo)，以客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量為輸出型指標(biāo).TYHCNMH G1)營運(yùn)里程:為了能夠得到不同運(yùn)輸方式的運(yùn)營效率,把鐵路、公路、高速公路、水路、航空的線路里程作為輸入型指標(biāo)，反映目前河南省不同交通運(yùn)輸方式的整體狀態(tài),其中由于高速公路在河南省交通運(yùn)輸中具有突出示范作用，故而將其分別出來進(jìn)行分析.2013年2月崔巖,等:基于DEA的河南省交通運(yùn)輸效率評價-203-2)各類運(yùn)輸方式的總體客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量:該類指標(biāo)反映了不同交通運(yùn)輸方式提供的服務(wù)功能，體現(xiàn)了其效益型功用.2河南省交通運(yùn)輸效率的DEA評價2.1原始數(shù)據(jù)獲取與處理通過查閱2001--2012年《河南省統(tǒng)計年鑒》,獲得原始數(shù)據(jù)見表1,其中民航航線2003年,2004年沒有統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為便于比較采用線性插值法確定.表1河南省2000- 2011 年交通運(yùn)輸投入產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)Tab.1 From 2000 to 2011 transportation input- -output index data of Henan province線路里程年份客運(yùn)周轉(zhuǎn)量貨運(yùn) 周轉(zhuǎn)量鐵路公路高速公路內(nèi)河航道民航航線2000335464 45350511043276740.98.1 476.51200131969 0411077158745 008 .1 573.282002334771 741123145 912820.831 649.222003341073 8311418120853 834822.921 891.732004375275 7181759138159 278963.092 107.262005400079 5062678143964 3301 000.72 282.6020063988236 351343970 9731 113.772 415.892007989238 6764556143 899 .1 264.12 729.302008240 6454841164 7631 517.335 215.8420093898242 3144861188 404.1 645.186146.0820104224245 0895016241 151.1840.647 141.8220114203247 5875196188 2582 033.688 471.07注:線路里程單位為km,客運(yùn)周轉(zhuǎn)量單位為億人●km,貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量單位為億t.km.下同.針對表1中的12個決策單元,使用LINGO10.0帶入式(2)依次計算得到各個決策單元的相對有效性，然后利用式(3)計算松弛變量得到投入與產(chǎn)出數(shù)據(jù)的余缺,計算結(jié)果見表2.由于公路里程中包含了高速公路，為了比較整體運(yùn)營效率，剔除高速公路作為輸入指標(biāo)后采用相同方法計算得到表3.表2河南省交通運(yùn)輸運(yùn)營有效性計算結(jié)果Tab.2 The caleulation results of transportation operational effectiveness of Henan Province投入冗余產(chǎn)出不足規(guī)模效益公路高速公路 內(nèi)河航道民航航線客運(yùn)周轉(zhuǎn)量 貨 運(yùn)周轉(zhuǎn)量.960.9318.32351.590.950.8832.76 133.591.0794 458.71 227.93798.920.860.9130 024.461.386.611 652.52).971.0220 878.2 572.79228.31中國煤化工YHCNMHG2.2 評價與分析1)從表2和表3對比看出，剔除高速公路后對各年份的相對有效性沒有影響，變化的只是部分投入或產(chǎn)-204-河南科學(xué)第31卷第2期表3河南省交通運(yùn)輸運(yùn)營 有效性計算結(jié)果(剔除高速公路影響)Tab.3 The calculation results of transportation operational effectiveness of Henan Province (excluding highway)投入冗余產(chǎn)出不足年份θ規(guī)模效益鐵路公路內(nèi)河航道民航航線客運(yùn)周轉(zhuǎn)量貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量2000200120020.960.93265.18351.6820030.940.8564.9216.4120041200520060.951.0894 458.7366.53798.9220070.860.9130 024.36 .6.611 652.5220080.971.0220 878.21228.31200920102011出的數(shù)值.總體來看,河南省近年來各種運(yùn)輸方式的里程有了巨大的增長，客貨運(yùn)里程得到了顯著地提高，線路利用率整體處于較高水平上,各種運(yùn)輸方式處于動態(tài)協(xié)調(diào)中.2)具體運(yùn)輸方式來看,鐵路、民航--直位于相對有效性的臨界點(diǎn),即其利用處于相對飽和狀態(tài),對其線路(航線)的增加可以較大幅度的增加客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量;公路(特別是高速公路)多次處于投入冗余狀態(tài),即該線路的增長并不能帶來客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量的相應(yīng)增加,反映到河南省公路建設(shè)的突飛猛進(jìn),短途、短距離交通與運(yùn)輸已經(jīng)得到滿足,大運(yùn)距、大宗貨物的長途運(yùn)輸和交通處于相對緊缺狀態(tài).3)從周轉(zhuǎn)量來看,客運(yùn)周轉(zhuǎn)一直處于相對有效狀態(tài),而貨物周轉(zhuǎn)則經(jīng)常處于有效需求不足狀態(tài)，反映了河南省作為全國煤炭、糧食等大宗商品主產(chǎn)區(qū),同時又處于沿海與內(nèi)地產(chǎn)業(yè)承接帶,貨物中轉(zhuǎn)與進(jìn)出量極大,而作為大宗貨物與商品的最主要運(yùn)輸工具的鐵路近年來--直處于發(fā)展停滯狀態(tài),而公路運(yùn)輸對于長運(yùn)距又相對不經(jīng)濟(jì)水路運(yùn)輸主要為內(nèi)河,航空運(yùn)輸成本過高,這些事實(shí)導(dǎo)致了河南省貨運(yùn)周轉(zhuǎn)的長期短缺.3結(jié)論本文基于DEA方法構(gòu)建了評價河南省交通運(yùn)輸營運(yùn)效率的CCR模型，選取各類運(yùn)輸方式的營運(yùn)里程作為輸入型指標(biāo)，客貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量作為輸出型指標(biāo)，以河南省2000-2011年統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù),對其營運(yùn)的相對有效性進(jìn)行了評價。從評價結(jié)果來看,為了提高河南省交通運(yùn)輸?shù)臓I運(yùn)效率應(yīng)該采取的措施有:加速發(fā)展航空和鐵路運(yùn)輸,穩(wěn)定發(fā)展公路運(yùn)輸,適當(dāng)發(fā)展內(nèi)河運(yùn)輸.需要指出的是，由于本文是對河南省歷年數(shù)據(jù)進(jìn)行的縱向分析,效率的相對有效僅僅是和自身相比,并不表示投入與產(chǎn)出的絕對匹配;另外由于各種運(yùn)輸方式的有效銜接與運(yùn)輸方式本身管理等也是影響客貨運(yùn):周轉(zhuǎn)量的重要因素,但卻由于很難量化而沒有納入輸入型指標(biāo),因此本文的分析結(jié)果需要結(jié)合其他相關(guān)指標(biāo)的分析才能得出實(shí)用性更高的結(jié)論。參考文獻(xiàn):[1]蔡世忠. 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