考慮碳排放的長江經(jīng)濟帶交通資源配置效率研究

張佳楠，陳沿伊，曹 瑩，熊 煜

（武漢理工大學(xué) 交通學(xué)院，湖北 武漢 430063）

1 引言

交通運輸業(yè)是支撐國民經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，其健康發(fā)展對國民經(jīng)濟的穩(wěn)健運行有不可忽視的影響。“十九大”報告提出了“推動交通運輸高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)交通強國”的目標，并對加快推進綠色交通發(fā)展提出了新的要求。因此，考慮碳排放的交通資源配置具有十分重要的現(xiàn)實意義。長江經(jīng)濟帶作為國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一，在長江黃金水道發(fā)展戰(zhàn)略的要求下，其交通建設(shè)要統(tǒng)籌發(fā)展公路、鐵路、水路、民航、管道等各種運輸方式，基本建成高效、安全便捷的交通網(wǎng)絡(luò)[1]。雖然從整體來看長江經(jīng)濟帶運輸服務(wù)水平日益改善，技術(shù)裝備水平不斷提高，但運輸需求不斷增加，各省市運輸能力差距較大，都對其發(fā)展均衡性、協(xié)調(diào)性提出了要求。另外，作為生態(tài)文明建設(shè)的先行示范帶，長江經(jīng)濟帶的可持續(xù)發(fā)展對交通運輸系統(tǒng)提出了更高的要求。

交通資源配置所研究的問題是人、財和物這三種資源及其總和在公路、鐵路、水路、民航和管道五種運輸方式之間的配置與傾斜配置，以及交通運輸資源在不同地區(qū)運輸系統(tǒng)間的配置情況與傾斜配置[2]。交通資源合理配置的出發(fā)點是為了謀求最佳經(jīng)濟效益和社會各部分間的協(xié)調(diào)均衡發(fā)展。若交通資源配置情況高于社會經(jīng)濟發(fā)展會造成資源浪費，若低于社會經(jīng)濟增長，社會生產(chǎn)又將受到制約。在這種大環(huán)境下，交通系統(tǒng)資源配置效率越高，其正外部性越強，進而對其配置效率進行測度分析就顯得十分重要。

近年來學(xué)者對長江經(jīng)濟帶交通領(lǐng)域的研究，大多為單一運輸或者是局部運輸。例如：劉鑫使用DEA模型從有效性和規(guī)模收益兩個方面對長江航運與長江經(jīng)濟帶的適應(yīng)性進行了評價[3]；汪德根對長江經(jīng)濟帶陸路交通可達性與城鎮(zhèn)化的耦合協(xié)調(diào)度空間格局進行了分析，得到各類陸路交通可達性存在“東中部高，西部低”的分布特征[4]；匡銀銀運用標準顯示性比較優(yōu)勢（NRCA）計算長江經(jīng)濟帶主要運輸方式的線路長度、客運量和貨運量的比較優(yōu)勢，分析長江經(jīng)濟帶上游、中游和下游地區(qū)未來主要運輸方式的發(fā)展方向[5]。但是長江經(jīng)濟帶交通資源配置效率的問題實際上是在人、財、物三方的線性規(guī)劃約束下求解效率，要將環(huán)境的負產(chǎn)出納入到效率的分析框架中，同時要考慮期望產(chǎn)出的提高和非期望產(chǎn)出的減少情況。目前其他學(xué)者類似研究有楊翔將制造業(yè)的CO2排放量作為環(huán)境的負產(chǎn)出考慮到方向函數(shù)中，應(yīng)用SBM模型分析了各制造業(yè)間碳生產(chǎn)率的差異[6]；李忠民應(yīng)用M指數(shù)法對歷年的交通基礎(chǔ)設(shè)施效率進行了分析[7]；楊愷鈞基于SBM 和GML 指數(shù)模型考察了物流業(yè)能源效率問題[8]。王白雪等通過超效率SBM和ML 指數(shù)法對北京市公共交通的碳排放效率進行了研究[9]。

對相關(guān)論文梳理發(fā)現(xiàn)，針對長江經(jīng)濟帶交通，很少有學(xué)者將碳排放對效率的影響考慮在內(nèi)。在建立相關(guān)指標體系時，也很少會涉及交通可持續(xù)發(fā)展的指標。因此，本文建立了考慮碳排放的交通資源配置效率投入產(chǎn)出指標體系，采用ML指數(shù)模型測度分析長江經(jīng)濟帶2007-2016年交通資源配置效率的時空演變規(guī)律，以期對提高長江經(jīng)濟帶交通資源配置效率提出相關(guān)政策建議。

2 長江經(jīng)濟帶交通資源配置效率評價指標體系構(gòu)建

采用DEA 模型對系統(tǒng)進行相對效率綜合評價時，指標體系的科學(xué)建立是評價工作成果的基礎(chǔ)，首先指標的選擇必須反映評價目的和評價內(nèi)容；其次要避免輸入與輸出指標的完全相關(guān)或內(nèi)部高度相關(guān)；最后根據(jù)指標的可獲得性建立最終的指標體系。本文借鑒柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)的思想，在對長江經(jīng)濟帶各省市的交通資源配置效率進行測度時，選擇人、財、物三種投入要素，包括交通運輸行業(yè)的從業(yè)人員、線路長度、能源消耗、固定資產(chǎn)投資共4個。產(chǎn)出指標包括期望產(chǎn)出（換算周轉(zhuǎn)量）和非期望產(chǎn)出（碳排放）共2 個。在統(tǒng)計9 省2 市數(shù)據(jù)時，管道相關(guān)數(shù)據(jù)量較少，殘缺數(shù)據(jù)較多，因此其數(shù)據(jù)信息未涵括在內(nèi)。具體指標體系見表1。

表1 長江經(jīng)濟帶交通資源配置效率評價指標體系

當前的統(tǒng)計年鑒中尚未有單獨的交通運輸業(yè)固定資產(chǎn)投資，而是將交通運輸、倉儲和郵政業(yè)并在一起做統(tǒng)計，因此本文中的交通運輸業(yè)固定資產(chǎn)投資實際上用交通運輸、倉儲和郵政業(yè)固定資產(chǎn)投資代替；線路長度、從業(yè)人員數(shù)均來自《中國統(tǒng)計年鑒》及各省市統(tǒng)計年鑒；能源消耗量以化石能源消耗為基礎(chǔ)，并按照化石能源標準煤折算系數(shù)將其折算為標準煤，各種化石能源折算系數(shù)見表2；換算周轉(zhuǎn)量，是先將各種運輸方式的旅客周轉(zhuǎn)量按一定比例換算為貨物周轉(zhuǎn)量，再與對應(yīng)運輸方式的貨物周轉(zhuǎn)量相加，最后將客貨運輸量統(tǒng)一成一個數(shù)值。客運周轉(zhuǎn)量的換算因數(shù)見表3；碳排放量是將標準煤噸數(shù)折算成消耗量，即將標準煤數(shù)量乘以碳排放因子；參照國家公布的《省級溫室氣體清單編制指南》規(guī)定，本文中CO2排放量的計算方法如下：

CO2排放量={燃料消費量（熱量單位）*單位熱值燃料含碳量-固碳量}*燃料燃燒過程中的碳氧化率。經(jīng)過計算1t標準煤的CO2排放因子為2.772 5tCO2。

表2 化石能源標準煤折算系數(shù)

表3 各運輸方式客、貨周轉(zhuǎn)量換算因數(shù)

3 模型構(gòu)建

考慮到不同的時間維度上決策單元的技術(shù)水平也會發(fā)生變動[10]，因此采用了Malnmquist-Luenberger指數(shù)模型（以下簡稱ML 指數(shù)）對效率進行動態(tài)分析。1997年Chuang[11]提出ML指數(shù)，可進行非徑向效率問題的評價。在該模型中，全要素生產(chǎn)率可分解為技術(shù)效率變化指數(shù)和技術(shù)進步指數(shù)其中技術(shù)效率變化指數(shù)又分解為純技術(shù)效率變化指數(shù)與規(guī)模效率變化指數(shù)。指數(shù)大于1表示效率提高，小于1表示效率下降，定義方向向量為gt=(yt-bt)，則t期到t+1期的ML生產(chǎn)率指數(shù)為：

4 評價結(jié)果分析

基于本文選取的模型，將長江經(jīng)濟帶九省二市處理后的投入指標和產(chǎn)出指標輸入MAXDEA7.0 軟件，可計算得出2007-2016年歷年長江經(jīng)濟帶及各省市的交通資源配置效率值。

4.1 總體變化趨勢分析

為更直觀地了解長江經(jīng)濟帶各省市交通運輸系統(tǒng)資源配置效率的變化情況，利用ML指數(shù)對交通運輸資源配置效率進行分解測度，其結(jié)果見表4。

表4 2007-2016年長江經(jīng)濟帶交通資源配置效率ML指數(shù)測度結(jié)果

對表4的數(shù)據(jù)進行處理后可得到更直觀的變動態(tài)勢，如圖1所示。

圖1 2007-2016年長江經(jīng)濟帶交通全要素生產(chǎn)效率變動情況

由圖1可知，2007-2016年長江經(jīng)濟帶的交通資源配置全要素生產(chǎn)率變動態(tài)勢與技術(shù)進步指數(shù)的變動態(tài)勢基本一致，技術(shù)效率變化指數(shù)、純技術(shù)效率變化指數(shù)、規(guī)模效率變化指數(shù)浮動范圍較小，因此技術(shù)進步效率的變動是全要素生產(chǎn)率變動的主要原因。各分解后的效率大致趨勢是先增后降，這與Malmquist 指數(shù)的評價原理有直接的關(guān)系，比較相對效率時，上年的效率增幅較大，下年效率小幅度增加時，相對效率也是較低的。由時間序列分析可知，近三年技術(shù)進步率出現(xiàn)了效率下行的現(xiàn)象，主要是由于技術(shù)進步指數(shù)倒退造成的。自2010年起，我國大力推行節(jié)能環(huán)保綠色的交通觀念，開始對原有的設(shè)備進行更換或升級以符合我國可持續(xù)發(fā)展的理念，各種設(shè)備安裝繁瑣，耗時較長，導(dǎo)致2010年技術(shù)進步率下降，但隨后設(shè)備改造完成后，資源配置效率開始穩(wěn)步上升。

4.2 各省市空間差異分析

長江經(jīng)濟帶各省市的交通運輸發(fā)展情況不同，因此需要分析探尋其空間差異性如何。各省市交通資源配置效率ML指數(shù)測度結(jié)果見表5。

表5 各省市交通資源配置效率ML指數(shù)測度結(jié)果

對表5的數(shù)據(jù)進行處理后可得到更直觀的變動態(tài)勢，如圖2所示。

圖2 各省市交通全要素生產(chǎn)效率變動情況

技術(shù)效率變化指數(shù)反映了決策單元在資源配置、資源利用等方面的綜合能力。技術(shù)效率變化指數(shù)均為1的有上海、浙江、湖南、重慶、云南，且維持在穩(wěn)定的水平；技術(shù)效率變化指數(shù)大于1 的有四川、貴州，這兩個省的綜合效率在進步，對它們的全要素生產(chǎn)率做出了貢獻；技術(shù)效率變化指數(shù)略低于1的有江蘇、安徽、江西、湖北，分別下降了0.1%、0.2%、0.5%、0.3%，可能因為個別省市間交通線路并未充分利用、交通從業(yè)人員經(jīng)調(diào)整后減少等原因，造成了交通資源利用上有所下降。

技術(shù)進步指數(shù)反映了決策單元的技術(shù)進步程度。上海市的技術(shù)進步指數(shù)最高，其次是重慶和四川，云南省最低，但是各省市的技術(shù)進步指數(shù)都小于1，都是DEA 無效狀態(tài)。因此促進科研成果轉(zhuǎn)化、加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平進步成為當前長江經(jīng)濟帶交通運輸業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。

純技術(shù)效率變化指數(shù)體現(xiàn)了交通運輸管理的水平，在默認生產(chǎn)已經(jīng)達到最優(yōu)水平的情況下，反映交通運輸系統(tǒng)的管理能力。長江經(jīng)濟帶大部分省市的純技術(shù)效率變化指數(shù)未發(fā)生明顯變化，但其中四川省的純技術(shù)效率進步了1%，說明四川省對交通運輸系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)優(yōu)化已取得了成效，管理水平已明顯進步。

規(guī)模效率變化指數(shù)反映了最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模與實際生產(chǎn)規(guī)模的差距。長江經(jīng)濟帶大部分省市規(guī)模效率變化指數(shù)為1，說明，當前交通運輸規(guī)模效率已是最佳規(guī)模效率，要提高交通資源配置效率無需擴大交通運輸規(guī)模效率。但貴州省的規(guī)模效率變化指數(shù)大于1，說明貴州省實際生產(chǎn)規(guī)模大于最佳生產(chǎn)規(guī)模，交通資源配置的規(guī)模過大存在一定程度的資源浪費現(xiàn)象。

5 結(jié)論與建議

通過以上對各省市的效率分解可以看出，技術(shù)進步指數(shù)是影響全要素生產(chǎn)率最重要的因素，因此各省市仍要秉承生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展的理念，扎實推進交通運輸技術(shù)的革新。其次，全要素生產(chǎn)率的高低與地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展水平并沒有直接的聯(lián)系，社會經(jīng)濟水平發(fā)展較低，也可以實現(xiàn)交通資源配置與利用的均衡與協(xié)調(diào)。

根據(jù)ML指數(shù)模型的測算結(jié)果分析，為推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展，促使交通資源配置更協(xié)調(diào)均衡，運輸節(jié)能環(huán)保，提出了以下建議：

（1）推動交通運輸業(yè)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，減少碳排放。其一，運輸結(jié)構(gòu)的調(diào)整成為減少直接碳排放的重要突破點。優(yōu)先發(fā)展低能耗的交通運輸方式，尤其是堅定不移地加快鐵路、水運的發(fā)展，同時適當放緩公路的發(fā)展速度，稀釋交通運輸中原有存量結(jié)構(gòu)的不合理性。其二，推動新能源運輸工具的發(fā)展。公路運輸中要鼓勵新能源汽車的發(fā)展，推進公共交通運輸工具的動力轉(zhuǎn)換；航運中要推廣LNG 動力船的普及，加快岸電設(shè)施的建設(shè)，加速淘汰老舊、落后船型；鐵路中要重點發(fā)展電氣化鐵路，在動力牽引上突出電力機車的主導(dǎo)作用等。

（2）加強對生態(tài)環(huán)境的保護和對污染的防治，加大污染懲治力度。“共抓大保護，不搞大開發(fā)”必須要落到實際行動中。各省市聯(lián)合推動構(gòu)建長江經(jīng)濟帶污染治理聯(lián)防聯(lián)控機制，從污染的源頭抓起。對于高耗能和高排碳的交通工具，可利用財政手段，提高其建設(shè)貸款的利率，收取運行中的污染費。

（3）優(yōu)化運輸組織，將資源集約化，促進交通系統(tǒng)向精細化方向發(fā)展。加速建設(shè)綜合交通樞紐，促進水、鐵、公、空、管等運輸方式合理有效地銜接。推進多式聯(lián)運的不斷發(fā)展，首先要加快解決長江港口鐵路進港“最后一公里”，其次推進長江經(jīng)濟帶的一體化運營，研究制定適合鐵水聯(lián)運換裝設(shè)施設(shè)備、運載工具等領(lǐng)域的標準規(guī)范，實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動和運輸單證整合統(tǒng)一。