高鐵盈虧平衡分析法的探究與思考

張驥翼，吳立宏，萬超

（中國鐵路呼和浩特局集團(tuán)有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010057）

1 概述

自“十一五”以來，我國高鐵經(jīng)歷十多年的快速發(fā)展，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)。這期間，高鐵建設(shè)的重心已經(jīng)由滿足需求、拉動需求向補(bǔ)齊局部地區(qū)短板轉(zhuǎn)變。而隨著鐵路投融資體制改革深入推進(jìn)，高鐵建設(shè)的投資關(guān)系也由鐵路主導(dǎo)向地方政府主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。在此大環(huán)境下，一條高鐵的建設(shè)運(yùn)營，勢必要關(guān)注3個方面因素：一是研究高鐵線路的客觀投資效益，二是項(xiàng)目建成運(yùn)營后的經(jīng)營策略優(yōu)化，三是路地共同發(fā)展高鐵項(xiàng)目合作共識的達(dá)成。

目前，對于高鐵經(jīng)濟(jì)效益的研究，不同研究主體所研究的對象、側(cè)重點(diǎn)以及采用的理論、方法不盡相同。以設(shè)計(jì)院為代表的研究主體，主要以新建高鐵項(xiàng)目為研究對象，通過計(jì)算投資期內(nèi)的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率，來判斷高鐵項(xiàng)目在整個投資期內(nèi)是否可行[1]。由于計(jì)算財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率屬于時間跨度較大的宏觀預(yù)測，在外部投資環(huán)境和政策的影響下，相關(guān)表征指標(biāo)變數(shù)大、計(jì)算結(jié)果誤差偏高、與運(yùn)營方案直接關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，因此該方法對項(xiàng)目建成后的運(yùn)營，缺乏具體、有效的指導(dǎo)。以高校、研究所等為代表的研究主體，主要以高鐵運(yùn)營企業(yè)為研究對象，一般圍繞企業(yè)運(yùn)營成本核定、列車開行方案、開行效益評價進(jìn)行研究[2-6]。由于相關(guān)研究多集中于優(yōu)化理論方法的探討，是基于已知結(jié)果的再研究，關(guān)注細(xì)節(jié)問題多、系統(tǒng)分析少，且研究數(shù)據(jù)不完整、時效性不強(qiáng)，因此對高鐵運(yùn)營企業(yè)經(jīng)營策略優(yōu)化缺乏切實(shí)、可操作的指導(dǎo)。以鐵路運(yùn)營企業(yè)為代表的研究主體，主要以運(yùn)營高鐵線路為研究對象，傳統(tǒng)上一般按照運(yùn)營收支兩條線分別統(tǒng)計(jì)，雖然掌握了實(shí)際收入和成本，但由于財(cái)務(wù)盈虧分析與列車開行方案的關(guān)聯(lián)度不夠密切，導(dǎo)致客運(yùn)產(chǎn)品的精細(xì)化管理程度不夠高，因此難以從效率效益最大化的角度對列車開行方案進(jìn)行指導(dǎo)，與當(dāng)前市場主體地位的身份不符[7-8]。

因此，需要尋找一種綜合解決上述3個方面研究角度問題的方法，以適應(yīng)鐵路運(yùn)營單位作為市場主體后實(shí)現(xiàn)以效益為核心的目標(biāo)所需。為此提出：在高鐵項(xiàng)目的研究論證階段，就相對準(zhǔn)確地測算出盈虧平衡點(diǎn)，讓項(xiàng)目建設(shè)單位、運(yùn)營單位和地方政府心中有數(shù)，有利于對運(yùn)營初期難以盈利的高鐵項(xiàng)目爭取運(yùn)營補(bǔ)貼；同時，通過測算出的盈虧平衡點(diǎn)，建立高鐵運(yùn)營盈虧和列車開行方案之間的關(guān)系，指導(dǎo)高鐵運(yùn)營企業(yè)科學(xué)優(yōu)化列車開行方案，以達(dá)到效益的最大化。

對于一條各方面情況確定的高鐵線路而言，高鐵盈虧平衡點(diǎn)是高鐵線路內(nèi)在的客觀屬性，可以作為高鐵線路運(yùn)營效益的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。以上提出的高鐵盈虧平衡分析法，就是通過盈虧平衡點(diǎn)分析項(xiàng)目成本與收益的平衡關(guān)系的一種方法，從理論支撐上與設(shè)計(jì)院基本一致，理論依據(jù)充分；從實(shí)際操作和指導(dǎo)上，緊緊扣住了全面預(yù)算管理的核心要義，收入、支出都通過數(shù)學(xué)建模的辦法進(jìn)行了綜合考慮，解決了以往收支兩條線、業(yè)務(wù)與財(cái)務(wù)融合性差的問題，所以具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和可操作性。

2 高鐵盈虧平衡分析法的主要內(nèi)容

高鐵實(shí)現(xiàn)盈虧平衡，從理論上講，就是一定時期內(nèi)高鐵的運(yùn)營收入等于運(yùn)營成本支出。一條高鐵建成運(yùn)營后，運(yùn)營收入主要為客票收入（可以折算為高鐵列車的開行列數(shù)），運(yùn)營成本支出主要包括固定成本和變動成本（固定成本在運(yùn)營后就不再變化）。高鐵盈虧平衡分析法，是一種綜合歸集高鐵運(yùn)營成本各項(xiàng)因素后作為定量，以理論上的盈虧平衡“零”點(diǎn)為目標(biāo)值，建立起以列車開行列數(shù)為變量的盈虧估算一次函數(shù)模型，在日常實(shí)務(wù)中既可以快速估算高鐵的運(yùn)營盈虧額，也可以指導(dǎo)建立盈虧平衡下的列車開行方案。下面將通過綜合歸集影響運(yùn)營成本和收入的主要因素，以盈虧平衡為目標(biāo)值建立數(shù)學(xué)模型。

2.1 高鐵運(yùn)營成本分析

根據(jù)《鐵路運(yùn)輸企業(yè)成本費(fèi)用管理核算規(guī)程》的規(guī)定，鐵路運(yùn)營成本主要包括：線路及建筑物類支出、設(shè)備類支出、運(yùn)輸類支出、其他類支出、資本成本支出等內(nèi)容。與既有普速鐵路相比，高鐵運(yùn)營成本具有以下特點(diǎn)：一是固定資產(chǎn)折舊所占比重較大，二是電力消耗在運(yùn)營成本中所占比重較大，三是維修費(fèi)用占比重較大，四是資金成本占用較多。

在實(shí)際財(cái)務(wù)核算過程中，從成本屬性的角度分析，運(yùn)營成本可分為固定成本和變動成本2部分。其中，固定成本是與線路基礎(chǔ)條件和投資情況相關(guān)的成本，不隨運(yùn)營量的變化而變化，每年自然發(fā)生、固定支出，一般包括財(cái)務(wù)成本和線路維管成本。而財(cái)務(wù)成本主要包括折舊成本和利息費(fèi)用2項(xiàng)，占據(jù)了財(cái)務(wù)成本的絕大部分（約90%）。線路維管成本在線路穩(wěn)定運(yùn)營后、線路里程不變的情況下，年發(fā)生額基本保持不變，因此可以認(rèn)為維管成本是固定成本的一部分。變動成本是與線路使用方式相關(guān)的成本，受運(yùn)營量影響，與列車開行對數(shù)、旅客流量等變量相關(guān)，主要包括人工成本、電力成本。由于高鐵列車隨著運(yùn)行速度提高、風(fēng)阻增大，能耗將以指數(shù)級增大。因此，電力成本是變動成本的主要構(gòu)成部分[9-11]。

在此，有必要對車輛運(yùn)用成本進(jìn)行單獨(dú)討論。在正常財(cái)務(wù)核算中，由于車底配備相對固定，車輛運(yùn)用成本可作為固定成本。而在新線開通方案制定的估算中，由于車底配備隨方案變動，車輛運(yùn)用成本應(yīng)作為變動成本。因此，車輛運(yùn)用成本歸屬需根據(jù)具體情況進(jìn)行合理確定。

綜上所述，在估算高鐵運(yùn)營成本時，主要?dú)w集固定成本（折舊成本、利息費(fèi)用、維管成本）和變動成本（人工成本、電力成本、車輛運(yùn)用成本）2類6個科目（見圖1）。

圖1 高鐵運(yùn)營成本計(jì)算科目

2.1.1 折舊成本

由于高鐵線路設(shè)備龐雜，不同設(shè)備折舊率不同，因此可選用綜合折舊率以方便計(jì)算。假定高鐵線路投資總額為I，綜合折舊率為r折，則折舊成本C折為：

根據(jù)高鐵項(xiàng)目在可研設(shè)計(jì)過程中所確定的回收期推算，高鐵線路綜合折舊率為3%。但財(cái)務(wù)實(shí)際計(jì)算折舊時，是以具體設(shè)備的折舊率分項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算，以此推算出的綜合折舊率為1.5%～1.8%。其中，普通客運(yùn)專線為1.5%，高鐵線為1.8%，這就意味著普通客運(yùn)專線使用年限約為60年，高鐵線路使用年限約為50年，這個結(jié)果更貼合鐵路運(yùn)用實(shí)際和工作經(jīng)驗(yàn)[12]。

2.1.2 利息費(fèi)用

該項(xiàng)成本支出主要考慮鐵路建設(shè)投資產(chǎn)生的付息，與高鐵線路建設(shè)投資及貸款額有關(guān)。鐵路企業(yè)在這部分投資中主要支付利息。由于貸款利率圍繞基準(zhǔn)利率變化，為方便計(jì)算，主要采用基準(zhǔn)利率作為平均利率，這也符合現(xiàn)場實(shí)際情況。假定高鐵線路投資資本金比例為α，基準(zhǔn)利率為r基，目前，我國基準(zhǔn)利率為4.9%。則利息費(fèi)用C息為：

2.1.3 維管成本

高鐵線路維管成本主要包括固定設(shè)備設(shè)施日常維護(hù)成本和委托管理成本，涉及車務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、供電等部門分項(xiàng)。由于同一地區(qū)線路技術(shù)條件相同或相近，在具體計(jì)算時，主要以線路每公里平均維管成本為基本單位。假定線路長度為L，每公里平均維管成本為c維（c維隨地區(qū)、鐵路局集團(tuán)公司的變化而變化，但在同一區(qū)域、公司，以及一定年限內(nèi)，c維值基本固定），則總維管成本C維為：

2.1.4 人工成本

主要指隨車用工的人工成本，由于在不同運(yùn)營量下，需開行的列車對數(shù)不同，所以需要的隨車人員也不同。目前，高鐵列車運(yùn)行方式一般是12 h內(nèi)循環(huán)運(yùn)輸，與隨車用工方式基本一致。因此，可將隨車用工與車底相關(guān)聯(lián)，即：1組動車組車底配備1組用工人員，由此可以利用近1年總隨車用工成本與車底數(shù)的比值，作為人工成本的基準(zhǔn)。假定單組車底用工成本為c人（c人與c維類似，隨地區(qū)、鐵路局集團(tuán)公司的變化而變化，但在同一區(qū)域和公司，以及一定年限內(nèi)，c人值基本固定），上線動車組車底數(shù)為N底，則總?cè)斯こ杀綜人為：

2.1.5 電力成本

根據(jù)高鐵用電情況，電力成本可劃分為基本用電成本和動力電成本2部分，而基本用電與運(yùn)營量無關(guān)，屬固定用電支出，動力電則隨運(yùn)營量變化而變化。當(dāng)前電力計(jì)價方法為“容量法+需量法”，即：基本用電成本以線路裝機(jī)容量計(jì)算，動力電成本以單趟列車用電成本和總運(yùn)營量計(jì)算。假定線路上單個變電所的年用電成本為c變電所，線路上變電所個數(shù)為d個，單趟列車每公里耗電量為h，電價為p，動車組日開行列數(shù)為N列，則電力成本C電為：

設(shè)l為變電所的設(shè)置間隔（與線路長度、坡度、牽引定數(shù)等因素相關(guān)，一般視高鐵線路實(shí)際情況在30～50 km間取值），因此變電所數(shù)d可轉(zhuǎn)換為：

2.1.6 車輛運(yùn)用成本

車輛運(yùn)用成本主要包括折舊和維修成本。其中，單組車底的折舊成本視選用的動車組車型而定，一般以20～25年使用壽命計(jì)算；單組車底的維修成本與動車組修程工藝和日常運(yùn)用強(qiáng)度有關(guān)，一般相對固定，以年實(shí)際發(fā)生數(shù)為準(zhǔn)。假定單組動車組車底的折舊成本為c車折，單組車底的維修成本為c車維，則車輛運(yùn)用成本C車為：

綜上，聯(lián)合式（1）—式（7）可得高鐵運(yùn)營成本：

其中，與運(yùn)營情況相關(guān)的變量為動車組車底數(shù)N底和動車組日開行列數(shù)N列，其余參數(shù)均與線路基礎(chǔ)情況相關(guān)。由于高鐵列車運(yùn)行方式是12 h內(nèi)循環(huán)運(yùn)輸，若高鐵列車以旅行速度按照立折方式運(yùn)行，折返站停時間為20 min，則N底、N列存在下述關(guān)系：

因此，高鐵運(yùn)營成本C可以轉(zhuǎn)換為動車組日開行列數(shù)N列的一次函數(shù)。

2.2 高鐵運(yùn)營收入分析

高鐵運(yùn)營收入主要源于客票收入，與列車運(yùn)行交路、上座率和票價率有一定的關(guān)聯(lián)。

2.2.1 列車運(yùn)行交路

一般以線路各區(qū)段斷面客流量為依據(jù)進(jìn)行設(shè)置，主要有4種形式（見圖2）。對于高鐵干線，鋪畫時優(yōu)先設(shè)置端到端的長交路（類型1），部分?jǐn)嗝婵土髁孔兓^大的區(qū)段會單獨(dú)設(shè)置短交路（類型2、類型3）。對于高鐵連接線，鋪畫時一般優(yōu)先設(shè)置跨線長交路，連通至高鐵干線兩端（類型4）。從實(shí)際運(yùn)營情況看，高鐵的運(yùn)行交路與地區(qū)間旅客主要出行方向基本一致，交路內(nèi)各區(qū)段客流量基本恒定。

圖2 高鐵列車運(yùn)行交路形式

2.2.2 上座率

列車上座率一般與地區(qū)出行人數(shù)和列車開行對數(shù)有關(guān)。根據(jù)常用的客流預(yù)測四階段法和地區(qū)歷史客流數(shù)據(jù)，在地區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)總量自然增長，且沒有劇烈波動的情況下，地區(qū)出行人數(shù)基本確定，此時列車上座率主要與列車開行對數(shù)有關(guān)。當(dāng)日?？土髁看笥诹熊囂峁┑哪芰r，則上座率趨高，此時服務(wù)效率提升、服務(wù)質(zhì)量下降；當(dāng)日?？土髁康陀诹熊囂峁┑哪芰r，則上座率趨低，此時服務(wù)效率下降、服務(wù)質(zhì)量提升[13]。

在高鐵實(shí)際運(yùn)營過程中，特別是高鐵線路開通初期，一般會選取列車能力高于日?？土髁康姆桨福M管存在能力虛糜，但可以保持高鐵公交化開行，有利于增強(qiáng)服務(wù)質(zhì)量和旅客出行便利度，培育客流。在高鐵線路穩(wěn)定運(yùn)營階段，列車能力也會適度高于日常客流量，列車開行的經(jīng)濟(jì)效益將得到明顯增強(qiáng)。

從目前已盈利的京滬高鐵、京津城際來看，在保證服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量的前提下，列車平均上座率基本保持在70%以上，部分區(qū)段甚至達(dá)到80%。假定高鐵上座率為β，高鐵列車定員為D，則高鐵線路年客運(yùn)量Q為：

2.2.3 票價率

高鐵票價率主要與地方經(jīng)濟(jì)和客運(yùn)市場發(fā)展水平有關(guān)，根據(jù)《國家發(fā)展改革委關(guān)于改革完善高鐵動車組旅客票價政策的通知》要求，中國鐵路總公司對高鐵票價享有制定權(quán)。雖然根據(jù)市場有浮動，但浮動變化期較長，因此票價率基本固定。假定高鐵人公里票價率為γ，則高鐵列車每公里收入e為：

綜合考慮上述各影響因素，高鐵以不同類型交路運(yùn)行時，其客票收入不同，假定高鐵的運(yùn)行交路有i個，每個交路長為Li，開行列車數(shù)為N列i，則高鐵總運(yùn)營收入E為：

但從現(xiàn)實(shí)運(yùn)營情況看，高鐵線兩端一般都是較大城市，實(shí)際采用的運(yùn)行交路多數(shù)為2個端點(diǎn)城市間的循環(huán)運(yùn)輸，即類型1的交路形式。因此，可將上述公式轉(zhuǎn)換，即高鐵為只有1條交路，且交路長即為線路長L，則得高鐵運(yùn)營總收入E的常用式：

2.3 高鐵運(yùn)營盈虧估算

根據(jù)高鐵運(yùn)營總成本C和運(yùn)營總收入E可以估算高鐵盈虧。由于線路給定時，C和E均為列車開行列數(shù)N列的函數(shù)，假定盈虧總額為G，則有：

當(dāng)一條高鐵列車開行列數(shù)未定時，令G為0，則可估算該線路盈虧平衡時日均需開行的列車對數(shù)，以指導(dǎo)列車開行方案制定。當(dāng)高鐵日均開行列車列數(shù)一定時，則可估算該線路當(dāng)前的盈利或虧損情況，以指導(dǎo)列車開行方案調(diào)整。

3 盈虧平衡分析法在實(shí)際中的應(yīng)用

3.1 高鐵基本數(shù)據(jù)測算

以我國北方高速鐵路為例，高速鐵路設(shè)計(jì)速度主要為350 km/h，每公里平均造價約1.4億元（設(shè)計(jì)速度250 km/h，每公里平均造價約1.1億元），普遍采用CRH2、CRH380B、CRH5型動車組。根據(jù)我國北方各高速鐵路運(yùn)營實(shí)際情況，統(tǒng)計(jì)測算得出各項(xiàng)單位成本如下：每公里平均維管成本約為120萬元，單組車底用工成本約130萬元，單個變電所的年用電成本約670萬元，線路上變電所約1個/50 km。350 km/h動車組8輛編組列車定員610人左右，每公里耗電量28 kW·h（250 km/h動車組8輛編組列車定員630人左右，每公里耗電量22 kW·h），電價為0.454 8 元/度，單組車底年維修成本約40萬元，年折舊成本約770萬元。按照當(dāng)前票價計(jì)算，人公里票價約0.3元。

3.2 高鐵盈虧平衡估算

根據(jù)上述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在基準(zhǔn)利率為4.9%時，建立基于我國北方高速鐵路的具體盈虧估算公式。以時速350 km為例，不同線路長度、資本金比例和上座率下，盈虧平衡時測得的列車開行對數(shù)見表1，盈虧平衡時測得的成本構(gòu)成見表2。

3.3 高鐵列車開行方案設(shè)計(jì)建議

從表1和表2可以看出，在實(shí)際運(yùn)營中，對于客流相對充沛的高鐵線路，提高列車平均上座率可有效節(jié)約變動成本，提升單位成本效益。而提高列車平均上座率，既可以通過壓縮列車開行列數(shù)適應(yīng)既有客流實(shí)現(xiàn)，也可通過公交化開行列車，以更便捷的出行條件刺激誘發(fā)客流實(shí)現(xiàn)。但從實(shí)際估算結(jié)果分析，單純壓縮列車開行列數(shù)提升上座率所帶來的成本效益提升并不顯著，甚至可能會抑制客流增長，造成潛在的收益損失；以公交化開行列車刺激誘發(fā)客流的方法更有利于提升高鐵線路的綜合效益，但必須確保平均上座率達(dá)到一定水平后才能形成盈利。那么，在客流培育期內(nèi)出現(xiàn)的虧損，就需要地方政府讓渡部分高鐵貢獻(xiàn)的經(jīng)濟(jì)收益，對鐵路運(yùn)營企業(yè)予以一定程度的補(bǔ)貼[14-15]。

表1 時速350 km高速鐵路盈虧平衡時列車開行對數(shù) 對

表2 時速350 km高速鐵路盈虧平衡時成本構(gòu)成 萬元

對于客流相對匱乏的高鐵線路，盡可能地提高建設(shè)期資本金比例可以有效壓減運(yùn)營期的固定成本，降低運(yùn)營期經(jīng)營壓力，進(jìn)而提升成本效益。

4 結(jié)束語

上述高鐵盈虧平衡分析方法是基于當(dāng)前高鐵建設(shè)及運(yùn)營管理實(shí)際，歸集了高鐵運(yùn)營成本的估算科目，并建立起以列車開行列數(shù)為變量的盈虧估算一次函數(shù)，在日常實(shí)務(wù)中可以快速估算高鐵的運(yùn)營盈虧額或建立盈虧平衡下的列車開行方案。在項(xiàng)目研究論證期，此方法可相對準(zhǔn)確地測算出項(xiàng)目建成后實(shí)現(xiàn)盈虧平衡的數(shù)據(jù)支撐，以方便地方政府和鐵路部門科學(xué)決策；在項(xiàng)目運(yùn)營后，此方法可實(shí)時測算影響項(xiàng)目盈虧平衡的主要因素，以效率效益最大化為目標(biāo)，對相關(guān)因素進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。