基于網(wǎng)絡(luò)SBM的中國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)效率演化研究*

□ 趙碧玲，劉 丹，陳麗葉

(福州大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，福建 福州 350108)

民航運(yùn)輸業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。改革開放以來，我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)快速發(fā)展，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的作用越來越重要，在經(jīng)濟(jì)全球化和國(guó)際交流中具有不可替代的地位。但是，伴隨我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)生產(chǎn)要素投入增加，行業(yè)整體利潤(rùn)增加不明顯，這反映行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率存在一定問題。因此，研究此問題，把握行業(yè)效率演化規(guī)律，可為我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)效率提升和可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。

目前，學(xué)界主要從機(jī)場(chǎng)和航空公司視角研究民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)效率。Fung[1]等、Chang[2]等應(yīng)用DEA、Malmquist指數(shù)研究中國(guó)機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率及其變化；Liu[3]采用網(wǎng)絡(luò)DEA和回歸方法分析中國(guó)及亞洲主要機(jī)場(chǎng)公司航空服務(wù)和商業(yè)服務(wù)效率及影響因素。而Wu等[4]應(yīng)用DEA及回歸方法比較中國(guó)與非中國(guó)航空公司效率及影響因素；Li等[5]構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)SBM模型研究中國(guó)四大航空公司與其他國(guó)際航空公司運(yùn)營(yíng)效率，提出歐盟碳交易機(jī)制影響航空效率；Cao等[6]利用DEA和Malmquist指數(shù)分析中國(guó)航空公司在政府解除管制后運(yùn)營(yíng)效率變化。此外，以民航運(yùn)輸業(yè)為研究對(duì)象，陳惠[7]運(yùn)用DEA分析2000-2008年行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率；而吳汶昱[8]應(yīng)用DEA研究1985-2010年市場(chǎng)績(jī)效。但他們都把整個(gè)行業(yè)看成一個(gè)“黑箱”，忽略其內(nèi)部運(yùn)營(yíng)子過程對(duì)系統(tǒng)效率的影響，且未考慮碳排放產(chǎn)生的負(fù)面影響。因此，本文以1987-2013年中國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)為研究對(duì)象，以碳排放量作為生產(chǎn)子過程非期望產(chǎn)出，構(gòu)建改進(jìn)的三階段網(wǎng)絡(luò)SBM模型，探討行業(yè)運(yùn)營(yíng)總效率演化特征，揭示內(nèi)部運(yùn)營(yíng)子過程對(duì)總效率變化的影響，分析外部因素的影響，提出效率改善路徑。

1 研究方法

傳統(tǒng)DEA模型將一個(gè)決策單元(DMU)視同一個(gè)黑箱，使用初始投入和最終產(chǎn)出評(píng)價(jià)DMU的相對(duì)效率，而徑向網(wǎng)絡(luò)DEA[3]打開黑箱分析DMU內(nèi)部子過程對(duì)總效率的影響，但是未考慮非期望產(chǎn)出變量以及投入產(chǎn)出的松弛問題，因此，無法探究多階段結(jié)構(gòu)DMU的內(nèi)部影響因素。Li等[5]提出三階段網(wǎng)絡(luò)SBM模型考慮到非期望產(chǎn)出，但目標(biāo)函數(shù)僅考慮系統(tǒng)初始投入和最終產(chǎn)出的松弛變量，未考慮中間產(chǎn)品的松弛變量，評(píng)價(jià)不夠全面，且難以測(cè)量每個(gè)子過程的效率。基于此，本文依據(jù)Li等[5]網(wǎng)絡(luò)SBM模型將民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)分解為生產(chǎn)、服務(wù)和銷售三個(gè)子過程，構(gòu)建改進(jìn)的三階段網(wǎng)絡(luò)SBM模型，第一生產(chǎn)子過程除期望產(chǎn)出外，還包含非期望產(chǎn)出，并在目標(biāo)函數(shù)中增加中間產(chǎn)品的松弛變量。測(cè)量系統(tǒng)總效率的同時(shí)，可獲得每個(gè)子過程效率，更全面衡量民航運(yùn)輸業(yè)效率及內(nèi)部子過程的影響。具體構(gòu)建過程如下：

(1)

假設(shè)λ*、μ*、η*、s*、f*為式(1)的最優(yōu)解，則計(jì)算DMUk的效率：

(2)

分別計(jì)算DMUk在第一、第二、第三子過程的效率：

(3)

(4)

(5)

2 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

民航運(yùn)輸業(yè)屬于服務(wù)業(yè)，其服務(wù)產(chǎn)品與制造業(yè)的實(shí)體產(chǎn)品不同，具有不可儲(chǔ)存性。航空生產(chǎn)子過程投入人力和飛機(jī)等，產(chǎn)出飛行里程，但飛行里程不一定完全轉(zhuǎn)化為運(yùn)營(yíng)成果[11]，例如，一架飛機(jī)單程客載率50%，而另外50%座位是無法儲(chǔ)存的。飛行里程必須通過相關(guān)的航空服務(wù)，才能實(shí)現(xiàn)人和物的位移，形成運(yùn)輸量。此外，運(yùn)輸量需要與價(jià)格、商業(yè)服務(wù)結(jié)合，才能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。因此，本文將民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)分解為生產(chǎn)、服務(wù)和銷售三個(gè)子過程，如圖1所示。參照Wu等[4]、Li等[5]和Yu[11]，投入產(chǎn)出指標(biāo)選擇如下：

空勤人數(shù)(百人，NE)、飛機(jī)數(shù)量(架，F(xiàn)S)為系統(tǒng)初始投入，也是第一子過程投入；

飛行里程(千萬(wàn)公里，F(xiàn)WK)為第一子過程期望產(chǎn)出，也是第二子過程投入；碳排放量(萬(wàn)噸，GHG)為第一子過程非期望產(chǎn)出，不作為第二子過程投入*；

旅客周轉(zhuǎn)量(億人公里，RPK)、貨郵周轉(zhuǎn)量(千萬(wàn)噸公里，RTK)為第二子過程產(chǎn)出，也是第三子過程投入；

主營(yíng)業(yè)務(wù)成本(億元，SC)為第三子過程的第三個(gè)投入，第三子過程產(chǎn)出為主營(yíng)業(yè)務(wù)收入(億元，TBI)。

指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于《從統(tǒng)計(jì)看民航》和《中國(guó)民航統(tǒng)計(jì)年鑒》。其中，主營(yíng)業(yè)務(wù)成本、主營(yíng)業(yè)務(wù)收入均按1987年不變價(jià)進(jìn)行平減。投入與產(chǎn)出之間的相關(guān)系數(shù)均超過0.95(見表1)，說明適合應(yīng)用SBM模型。

圖1 民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

表1 投入與產(chǎn)出的相關(guān)系數(shù)

為了研究外部環(huán)境對(duì)民航運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的影響，本文選取四個(gè)變量從三個(gè)方面入手探討影響程度：①經(jīng)濟(jì)發(fā)展：使用人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDPP)為代表；②對(duì)外開放：以進(jìn)出口總額(JCKZ)和入境過夜旅客數(shù)(GYWR)為代表；③競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境：以公路里程(GLWK)為代表，數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(1988-2014)。其中，人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和進(jìn)出口總額，以1987年不變價(jià)進(jìn)行平減。

3 實(shí)證分析

3.1 民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)效率演化特征

為考察我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)效率變化，應(yīng)用改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)SBM模型，測(cè)量1987-2013年的系統(tǒng)總效率及三個(gè)子過程的效率(見圖2)，計(jì)算投入和非期望產(chǎn)出的冗余率以及期望產(chǎn)出的不足率(見圖3和表2)。

3.1.1 總效率呈上升趨勢(shì)

圖2看到1987-2013年我國(guó)的民航運(yùn)輸業(yè)系統(tǒng)總效率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且明顯分成兩個(gè)階段，2002-2013年期間的總效率(均值0.922)高于1987-2001年(均值0.764)。通過雙樣本t檢驗(yàn)，其統(tǒng)計(jì)量為6.88，P值為0.000，說明這兩個(gè)階段的總效率存在明顯差異。究其因，應(yīng)與民航業(yè)政府規(guī)制改革密切相關(guān)。建國(guó)以后，民航業(yè)長(zhǎng)期屬于政企合一的行業(yè)。1987年開始，以政府為主導(dǎo)開展兩次改革，一是1987-2001年以政企分開為主的體制改革，組建自主經(jīng)營(yíng)國(guó)有航空公司，實(shí)行市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)機(jī)制；二是2002-2013年，開展政資分離和行業(yè)重組的改革，完善現(xiàn)代企業(yè)制度，原有國(guó)有獨(dú)資航空公司逐步走向產(chǎn)權(quán)多元化；機(jī)場(chǎng)實(shí)行政企分開、屬地管理。顯然，市場(chǎng)化改革、政府管制完善給民航運(yùn)輸業(yè)帶來活力，促使行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率穩(wěn)步提升。

3.1.2 效率波動(dòng)受到政府規(guī)制和重大事件影響

從圖2看，民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)總效率是震蕩上升的。其中，1987-2001年，生產(chǎn)、服務(wù)子過程效率都穩(wěn)步提升，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)總效率也同步提升。這期間民航業(yè)實(shí)施政企分開，進(jìn)行專業(yè)化分工整合，組建國(guó)有骨干航空公司和一些地方航空公司，機(jī)場(chǎng)、空管、運(yùn)輸服務(wù)保障系統(tǒng)等民航運(yùn)輸業(yè)上下游系統(tǒng)也同時(shí)獨(dú)立，企業(yè)自主經(jīng)營(yíng)，促進(jìn)運(yùn)營(yíng)效率提高。但是，1996-1998年行業(yè)總效率出現(xiàn)下降，明顯與這期間銷售效率急劇下降有關(guān)。進(jìn)一步深究，一是1997年放松價(jià)格管制，實(shí)施“一種票價(jià)、多種折扣”政策，同時(shí)逐步放松市場(chǎng)準(zhǔn)入管制，航空公司數(shù)量不斷增加，而監(jiān)督、規(guī)范機(jī)制未能跟上，導(dǎo)致激烈的價(jià)格戰(zhàn)，形成惡性競(jìng)爭(zhēng)，全行業(yè)出現(xiàn)虧損，影響銷售子過程效率，該影響一直延伸至2001年；二是亞洲金融危機(jī)沖擊與干擾，也使民航運(yùn)輸量減少，造成服務(wù)和銷售子過程效率下降，最終導(dǎo)致行業(yè)總效率下降。

2002-2013年，運(yùn)營(yíng)總效率處于平穩(wěn)高效階段，除2003和2009年外，均大等于0.9，這主要得益于生產(chǎn)子過程的高效率，即2002、2004、2006、2007和2009-2013年生產(chǎn)效率均為1。但2003、2005和2007-2009年出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)總效率下降。進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)：一是2003年我國(guó)爆發(fā)非典疫情，致使人員流動(dòng)減少，給民航業(yè)帶來負(fù)面影響；二是民航總局2004年頒布《民航票價(jià)改革方案》限制壟斷定價(jià)行為；2005年頒布《公共航空運(yùn)輸企業(yè)經(jīng)營(yíng)許可規(guī)定》、《國(guó)內(nèi)投資民用航空業(yè)規(guī)定》，再次放松市場(chǎng)準(zhǔn)入和資本準(zhǔn)入。這期間新成立航空公司達(dá)16家，運(yùn)力的突然增加，致使2005年生產(chǎn)、服務(wù)、銷售效率均有所下降。進(jìn)而，由于機(jī)票價(jià)格不斷下降，使得銷售效率下降，加上2008年全球金融危機(jī)沖擊，導(dǎo)致2007-2009年總效率一路下滑。

綜上，我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)效率受到政府規(guī)制改革以及重大事件的影響，呈現(xiàn)波動(dòng)上升的趨勢(shì)。

圖2 運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)及子過程效率

圖3 投入與產(chǎn)出的調(diào)整率

表2 投入與產(chǎn)出調(diào)整率(%)描述統(tǒng)計(jì)

3.2 民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)效率影響因素

本部分利用多元回歸模型分析影響效率變化的內(nèi)外因素，以提出改善路徑。因此，將網(wǎng)絡(luò)SBM模型獲得的系統(tǒng)總效率作為因變量，以三個(gè)子過程效率作為自變量，及以行業(yè)外部經(jīng)濟(jì)發(fā)展、對(duì)外開放和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境作為自變量，構(gòu)建回歸模型，如等式(6)和(7)，探究?jī)?nèi)外部因素對(duì)民航運(yùn)輸系統(tǒng)總效率的影響。

(6)

(7)

因上述等式中變量均為時(shí)間序列數(shù)據(jù)，可能存在非平穩(wěn)性，易出現(xiàn)“偽回歸”現(xiàn)象，因此，在回歸前，利用ADF法對(duì)變量進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果表明這些變量均存在單位根，除GDPP為二階單整外，其余均為一階單整。因此，利用Johansen方法對(duì)它們進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，如表3所示，結(jié)果表明系統(tǒng)總效率與各子過程效率及外部影響因素都存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。基于此，利用Eviews7.2軟件對(duì)式(6)和(7)進(jìn)行估計(jì)，回歸結(jié)果如表4所示。

表3 協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

表4 回歸結(jié)果

3.2.1 內(nèi)部影響因素

據(jù)表4的系數(shù)，三個(gè)子過程效率對(duì)系統(tǒng)總效率都有正向顯著影響。其中，服務(wù)效率對(duì)總效率影響最大，生產(chǎn)和銷售效率影響差不多。由圖3，首先從服務(wù)子過程入手，除少數(shù)年份外，服務(wù)過程均存在旅客周轉(zhuǎn)量和貨郵周轉(zhuǎn)量產(chǎn)出不足，且貨郵周轉(zhuǎn)量不足率普遍大于旅客周轉(zhuǎn)量，說明載運(yùn)率偏低，尤其貨郵載運(yùn)率更低；其次，生產(chǎn)子過程在1987-2001期間，飛機(jī)及人員投入和非期望產(chǎn)出——碳排放量都存在冗余，圖2也表明該期間生產(chǎn)效率偏低，說明資源投入過多，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。比較投入產(chǎn)出冗余率和不足率的均值(見表2)，影響程度從大到小排序：貨郵周轉(zhuǎn)量、飛機(jī)數(shù)量、空勤人數(shù)、旅客周轉(zhuǎn)量、碳排放量、主營(yíng)業(yè)務(wù)成本。

3.2.2 外部影響因素

依據(jù)表4，外部因素中經(jīng)濟(jì)發(fā)展(GDPP)、對(duì)外開放(JCKZ、GYWR)對(duì)民航運(yùn)輸業(yè)系統(tǒng)總效率的影響是正向的，而競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境(GLWK)的影響則是反向的。一是經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)民航運(yùn)輸需求快速增長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，工業(yè)化和城市化水平提升，人民生活水平快速提高，都對(duì)民航運(yùn)輸產(chǎn)生巨大需求；二是對(duì)外開放推進(jìn)國(guó)際航班航線發(fā)展。外貿(mào)進(jìn)出口以及旅游業(yè)，均為民航運(yùn)輸業(yè)開辟國(guó)際航線、增加國(guó)際航班提供大量的需求；三是競(jìng)爭(zhēng)推動(dòng)民航業(yè)創(chuàng)新。公路作為一種替代品，其發(fā)展對(duì)民航業(yè)有一定影響，但競(jìng)爭(zhēng)可以激勵(lì)民航業(yè)創(chuàng)新。

4 效率改善路徑

基于上述分析，建議：政府應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，強(qiáng)化市場(chǎng)監(jiān)管和規(guī)范職能，創(chuàng)造一個(gè)公平、公正的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，提高行業(yè)運(yùn)營(yíng)效率。同時(shí)，民航運(yùn)輸業(yè)改善效率重點(diǎn)：一是適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變化，通過市場(chǎng)準(zhǔn)入控制和運(yùn)力引進(jìn)許可，使行業(yè)發(fā)展速度跟上經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足日益增長(zhǎng)的客貨運(yùn)需求；二是改變?cè)爸貒?guó)內(nèi)運(yùn)輸、輕國(guó)際拓展”的發(fā)展戰(zhàn)略，抓住“一帶一路”建設(shè)機(jī)遇，科學(xué)構(gòu)建國(guó)內(nèi)外航線網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化配置航班資源，增加國(guó)際運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量，開拓貨運(yùn)市場(chǎng)，提高載運(yùn)率；三是利用速度快和運(yùn)距長(zhǎng)特點(diǎn)，開辟遠(yuǎn)距離航線，創(chuàng)新服務(wù)，吸引客戶，增加產(chǎn)出；四是加強(qiáng)航空生產(chǎn)管理，優(yōu)化機(jī)隊(duì)結(jié)構(gòu)，節(jié)省燃油，提高資源與能源利用率。

5 結(jié)論

針對(duì)傳統(tǒng)DEA忽略內(nèi)部運(yùn)營(yíng)子過程對(duì)系統(tǒng)效率影響等問題，構(gòu)建改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)SBM模型，研究中國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)效率演化特征及其影響因素，得出結(jié)論：①?gòu)男恃莼卣骺矗窈竭\(yùn)輸業(yè)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)總效率呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，受政府規(guī)制改革和重大事件影響，2002-2013年期間總效率高于1987-2001年。②從內(nèi)部看，服務(wù)效率對(duì)系統(tǒng)總效率影響最大，產(chǎn)出不足有待改善；生產(chǎn)、銷售效率影響接近，資源投入和碳排放冗余需加控制。③從外部看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)外開放對(duì)民航運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)總效率影響是正向的，公路發(fā)展具有一定替代作用。④從效率改善路徑看，政府應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)宏觀調(diào)控，有效規(guī)范和監(jiān)管市場(chǎng)，保證公平有序的競(jìng)爭(zhēng)；民航運(yùn)輸業(yè)應(yīng)優(yōu)化資源配置，提高能源利用率，提升載運(yùn)率，滿足國(guó)內(nèi)外日益增長(zhǎng)的航空運(yùn)輸需求，發(fā)展遠(yuǎn)距離航線，創(chuàng)新服務(wù)，增加運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量，提升運(yùn)營(yíng)效率。

[注釋]

*碳排放量：根據(jù)《2006IPCC國(guó)家溫室氣體清單指南》和民航運(yùn)輸企業(yè)航空煤油消耗量計(jì)算得到的