于 劍 ，王文濤 ，李 航

（1.中國(guó)民航大學(xué)航空運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)與管理科研基地，天津 300300；2.中國(guó)民航大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300300）

EU ETS對(duì)中國(guó)航空公司中歐市場(chǎng)運(yùn)量的影響分析

于 劍1，王文濤2，李 航1

（1.中國(guó)民航大學(xué)航空運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)與管理科研基地，天津 300300；2.中國(guó)民航大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300300）

為了研究EU ETS對(duì)中國(guó)航空公司在中歐航空旅客市場(chǎng)上的影響，運(yùn)用系統(tǒng)理論和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法建立了仿真模型。歐盟EU ETS（溫室氣體排放交易體系）的頒布實(shí)施，將嚴(yán)重制約中國(guó)航空公司在中歐航空旅客運(yùn)輸市場(chǎng)上的發(fā)展。通過(guò)模型分析，發(fā)現(xiàn)EU ETS實(shí)施的前2年內(nèi)，中國(guó)航空公司在中歐市場(chǎng)上的旅客運(yùn)輸量累計(jì)下降66%，并且2014年—2020年的年旅客運(yùn)輸量基本將保持在2011年旅客運(yùn)輸量的30%左右。

EU ETS；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；中國(guó)航空公司；旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量

EU ETS（European Emissions Trading Scheme，歐盟溫室氣體排放交易體系），是當(dāng)今世界上最大的跨國(guó)界碳排放收費(fèi)交易系統(tǒng)。其規(guī)定了歐盟范圍內(nèi)的碳排放上限，從而使碳排放權(quán)變成一種稀缺資源。2008年7月8日，歐洲議會(huì)通過(guò)立法程序核準(zhǔn)了經(jīng)過(guò)修改的公議，歐委會(huì)將強(qiáng)行把所有出入歐洲的飛機(jī)納入EU ETS體系內(nèi)，即所有在歐盟機(jī)場(chǎng)起降的航空公司（包括歐盟國(guó)家和非歐盟國(guó)家的航空公司）都包括在EU ETS中[1]。2009年8月5日，歐委會(huì)條例748/2009列出了由歐洲航行管制中心提供的自2006—2008年在歐洲出現(xiàn)航空器活動(dòng)的所有承運(yùn)人（組織）名單，其中包括18家中國(guó)大陸航空公司和中國(guó)民用航空局飛行校驗(yàn)中心[2]。

EU ETS具體采用基于基準(zhǔn)年等比例消減的辦法。對(duì)于民航業(yè)，各國(guó)航空公司2012年分配的排放配額為歷史排放①的97%，其中85%為免費(fèi)配額②；2013—2020年，年分配排放配額為歷史排放的95%，其中82%為免費(fèi)配額。按每噸二氧化碳20歐元標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)航空公司采用典型機(jī)型執(zhí)飛歐洲航線(xiàn)的航班，每班邊際成本將增加7～13萬(wàn)元人民幣。成本的增加會(huì)極大影響中國(guó)航空公司在中歐航線(xiàn)的旅客運(yùn)輸量，本文將利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法對(duì)這一影響進(jìn)行深入研究。

1 研究方法

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（System Dynamics）屬于20世紀(jì)經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，在20世紀(jì)50年代中期由美國(guó)麻省理工學(xué)院福雷斯特教授（Forrester，J.W.）首創(chuàng)。系統(tǒng)形成與發(fā)展在20世紀(jì)70年代推動(dòng)了可持續(xù)發(fā)展理論在世界范圍內(nèi)的興起，其從系統(tǒng)內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)入手，在分析系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、參數(shù)及總體功能的前提下，研究系統(tǒng)的特性與行為[3]。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型本質(zhì)上是帶時(shí)滯的一階微分方程組，但是這種方法在利用計(jì)算機(jī)建模時(shí)借助于系統(tǒng)流圖（stock and flow diagram），其中水準(zhǔn)變量（level/stock）、速率變量（rate/flow）、輔助變量（auxiliary）等都具有明確的物理（或經(jīng)濟(jì)）意義，可以說(shuō)是一種面向?qū)嶋H的結(jié)構(gòu)型建模方法，能方便地處理非線(xiàn)性和時(shí)變現(xiàn)象，進(jìn)行長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)和戰(zhàn)略性的仿真分析與研究[4]。

本文所涉及的研究?jī)?nèi)容是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型特點(diǎn)能夠很好地滿(mǎn)足本文的研究需求。

首先，EU ETS通過(guò)直接影響航空公司運(yùn)營(yíng)成本，進(jìn)而影響航空公司的決策，最終使航空公司對(duì)其提供的運(yùn)量進(jìn)行調(diào)整。整個(gè)過(guò)程涉及諸多因素，并且是動(dòng)態(tài)和非線(xiàn)性的，這是一般計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型不能解決的。

其次，由于EU ETS在2012年才正式開(kāi)始實(shí)施，所以研究這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有歷史數(shù)據(jù)的支撐，而一般計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型大部分基于歷史數(shù)據(jù)分析。但是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)由于是基于系統(tǒng)內(nèi)部因果關(guān)系的仿真模型，只要給系統(tǒng)賦上準(zhǔn)確的初值即可，因此能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及指標(biāo)說(shuō)明

初值賦值工作對(duì)于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，為此本文對(duì)初值中涉及的數(shù)據(jù)來(lái)源和指標(biāo)加以說(shuō)明。本文中的模型仿真是從2012年開(kāi)始到2020年結(jié)束，2011年的數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)仿真模型的初值。其中2011年的數(shù)據(jù)指標(biāo)主要有通貨膨脹率、ETS免費(fèi)碳排放配額、單位噸公里排放、單位噸公里ETS收費(fèi)、無(wú)ETS收費(fèi)影響的單位可變成本初值、運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量初始值、單位噸公里票價(jià)初值、航空需求增加量。

通貨膨脹率。本文選取2000—2009年世界銀行統(tǒng)計(jì)的全球通貨膨脹水平作為歷史數(shù)據(jù)，用趨勢(shì)外推法預(yù)測(cè)2011年的世界通貨膨脹率是3%。

單位噸公里票價(jià)初值和無(wú)ETS收費(fèi)影響的單位可變成本初值。本文選取《中國(guó)民航統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的1999—2008年中國(guó)航空公司在中歐市場(chǎng)上的單位噸公里票價(jià)水平和單位噸公里可變成本作為歷史數(shù)據(jù)，綜合考慮通貨膨脹的影響，利用計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)得到單位噸公里票價(jià)初值和無(wú)ETS收費(fèi)影響的單位可變成本初值。

運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量初始值（2011年中國(guó)航空公司在中歐市場(chǎng)上的運(yùn)量）和航空需求增加量。本文選取ICAO（國(guó)際民航組織）和《中國(guó)民航統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的2000—2009年的中歐市場(chǎng)上的歷史數(shù)據(jù)，利用灰度預(yù)測(cè)模型和計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)了2011年中國(guó)航空公司在中歐市場(chǎng)上的運(yùn)量。

ETS免費(fèi)碳排放配額。本文根據(jù)歐盟規(guī)定的免費(fèi)碳排放權(quán)分配方案和中國(guó)航空公司在中歐市場(chǎng)的運(yùn)量計(jì)算ETS免費(fèi)碳排放配額。

單位噸公里排放。本文采用航油排放因子和單位噸公里油耗相乘計(jì)算航空公司單位噸公里排放。

單位噸公里ETS收費(fèi)。本文采用歐盟初步規(guī)定的每噸二氧化碳收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和單位噸公里排放相乘計(jì)算航空公司單位噸公里ETS收費(fèi)。

3 模型構(gòu)建

本文結(jié)合上述初值，運(yùn)用系統(tǒng)理論和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的方法建立了EU ETS的排放配額對(duì)中國(guó)航空公司中歐航線(xiàn)旅客運(yùn)輸量影響的仿真模型。模型的建立基于2個(gè)重要的假設(shè)前提。

1）航空公司完全市場(chǎng)化運(yùn)作的假設(shè)。本文假定航空公司是一個(gè)完全市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)、自負(fù)盈虧的企業(yè)，沒(méi)有來(lái)自政府或組織的政策和資金等方面支持。

2）航空公司理性決策的假設(shè)。航空公司業(yè)屬于資金密集型產(chǎn)業(yè)，固定成本費(fèi)用高昂，每年計(jì)提巨額的飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)折舊費(fèi)。所以只要營(yíng)業(yè)收入能夠彌補(bǔ)其航油、人力成本等變動(dòng)成本，航空公司就可以正常運(yùn)營(yíng)，否則航空公司將減少運(yùn)力投放[5]。中國(guó)航空公司當(dāng)前的主要任務(wù)是發(fā)展，因此只要其營(yíng)業(yè)收入大于航空公司的變動(dòng)成本，中國(guó)航空公司就會(huì)增加運(yùn)力投放擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。因此，本文定義中國(guó)航空公司生產(chǎn)規(guī)模是否擴(kuò)大的臨界條件如下：

R（Q）>VC（Q）時(shí)，中國(guó)航空公司增加運(yùn)力投放；

R（Q）=VC（Q）時(shí)，中國(guó)航空公司運(yùn)力投放不變；

R（Q）

3.1 系統(tǒng)邊界的設(shè)定

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)采用的是內(nèi)生觀點(diǎn)，即某一特定的動(dòng)態(tài)行為主要由系統(tǒng)內(nèi)部所決定。因此系統(tǒng)邊界包括所研究問(wèn)題的原因與結(jié)果的反饋，以及解決問(wèn)題的方案或政策所處的系統(tǒng)范圍。本文所擬定的系統(tǒng)空間范圍為中歐航空客運(yùn)市場(chǎng)上的中國(guó)航空公司，在此系統(tǒng)內(nèi)考察EU ETS對(duì)中國(guó)航空公司運(yùn)量的影響。本文在建立模型時(shí)，以EU ETS對(duì)中國(guó)航空公司運(yùn)營(yíng)成本產(chǎn)生的影響作為建立模型的基礎(chǔ)，利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)善于處理非線(xiàn)性、高階次、多變量、多重反饋、復(fù)雜時(shí)變大系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立系統(tǒng)模型[6]。

3.2 因果關(guān)系圖

本文應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理及Vensim PLE軟件繪制了中歐旅客運(yùn)輸市場(chǎng)中國(guó)航空公司旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量的因果關(guān)系圖，展示了EU ETS對(duì)中國(guó)航空公司旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量的影響原理（如圖1所示）。中國(guó)航空公司為了滿(mǎn)足中歐航空市場(chǎng)需求的快速增加，需要擴(kuò)大運(yùn)力投放，從而帶來(lái)碳排放量的增加，造成EU ETS的收費(fèi)增加，造成航空公司平均可變成本的增加。當(dāng)運(yùn)輸量超過(guò)停止?fàn)I業(yè)點(diǎn)（平均可變成本和營(yíng)業(yè)收入相等時(shí)的公司產(chǎn)出規(guī)模）時(shí)，中國(guó)航空公司為了生存就只能減少運(yùn)力投放，這一方面造成社會(huì)福利的損失，另一方面也限制了中國(guó)航空公司的發(fā)展[7]。

3.3 系統(tǒng)流圖

為了便于計(jì)算機(jī)模擬，需要將仿真模型的因果圖進(jìn)一步描述成系統(tǒng)流圖，如圖2所示。圖2是根據(jù)因果關(guān)系圖，運(yùn)用軟件Vensim PLE繪制的系統(tǒng)流圖。在利用Vensim PLE仿真過(guò)程中，使用Equation Editor功能構(gòu)造方程式的過(guò)程即是圍繞變量之間的因果關(guān)系對(duì)整個(gè)系統(tǒng)分析、程序化的過(guò)程[8]。方程式質(zhì)量的好壞決定了運(yùn)行結(jié)果所表現(xiàn)出的系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的正確與否。本系統(tǒng)主要的變量方程式如表1所示。

3.4 仿真模型結(jié)果分析

結(jié)合上述公式，運(yùn)用Vensim PLE軟件對(duì)模型進(jìn)行分析，運(yùn)行結(jié)果及分析如圖3、圖4所示。

表1 系統(tǒng)變量方程表Tab.1 Equation of variable in system

由圖3可知，EU ETS對(duì)中國(guó)航空公司的影響十分巨大，2012—2014年中國(guó)航空公司的旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量迅速下降，并且從2015—2020年的旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量沒(méi)有增長(zhǎng)的趨勢(shì)。由圖4進(jìn)一步分析可知，相比于2011年，中國(guó)航空公司的客運(yùn)周轉(zhuǎn)量自2012年起迅速下降了47.51%，到2014年僅為2011年客運(yùn)周轉(zhuǎn)量的31%，并且從2015年到2020年也基本維持在這個(gè)水平。與此相對(duì)比，按照目前中國(guó)航空公司在中歐客運(yùn)市場(chǎng)的份額（41%）以及2020年前中歐客運(yùn)市場(chǎng)需求8%的年均增長(zhǎng)率計(jì)算，2020年中國(guó)航空公司中歐航線(xiàn)旅客運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量將是2011年周轉(zhuǎn)量的2倍。由此可見(jiàn)，EU ETS的碳排放配額限制將會(huì)嚴(yán)重制約中國(guó)航空公司在中歐旅客運(yùn)輸市場(chǎng)上的發(fā)展。

然而，EU ETS的碳排放配額限制對(duì)歐洲航空公司的成本增加壓力相對(duì)要小得多。首先，歐洲航空公司由于歷史排放量較大，將會(huì)獲得更多的免費(fèi)碳排配額。其次，歐洲航空運(yùn)輸業(yè)都已進(jìn)入穩(wěn)定成熟期，擴(kuò)大規(guī)模的能力有限，隨著中歐航空公司之間競(jìng)爭(zhēng)力差距的縮小，中國(guó)航空公司運(yùn)輸量的增長(zhǎng)率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)歐洲航空公司，碳排放的壓力將大大增加。

4 結(jié)語(yǔ)

由以上分析可以看出，EU ETS是歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家提出的新形勢(shì)下的貿(mào)易保護(hù)政策，是對(duì)中國(guó)航空公司在中歐市場(chǎng)上發(fā)展的制約和貿(mào)易壁壘。

在這種嚴(yán)峻形勢(shì)下，中國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)不能被動(dòng)接受，必須集國(guó)家和行業(yè)的力量，采取措施積極應(yīng)對(duì)，以支持航空公司國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)。在國(guó)家層面，可以考慮建立一個(gè)碳排放交易系統(tǒng)（ETS），通過(guò)外交途徑與歐盟談判，爭(zhēng)取達(dá)成豁免協(xié)議，徹底擺脫EU ETS的束縛；同時(shí)，深入研究EU ETS，尋找EU ETS法律漏洞，通過(guò)國(guó)際法解決這個(gè)問(wèn)題。在航空公司層面，首先要深入開(kāi)展節(jié)能減排工作，提高航空公司運(yùn)行效率，加強(qiáng)成本控制，提高航空公司國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力；鑒于免費(fèi)配額分配比例是以航空公司2010年的排放為依據(jù)，中國(guó)航空公司要在2010年積極擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，爭(zhēng)取獲得更多的免費(fèi)排放配額。

[1]于 劍.提升我國(guó)民航運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的政策建議[J].綜合運(yùn)輸，2008（11）：21-24.

[2] Annela Anger，Jonathan Kohler.Including aviation emissions in the EU ETS：Much ado about nothing?A review[J].Transport Policy，2010（17）：38-46.

[3]劉志斌，王 君.基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的油價(jià)預(yù)測(cè)[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2009，28（5）：98-101.

[4] 王其藩.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1988：47-60.

[5] 于 劍.組織模式創(chuàng)新與航空公司競(jìng)爭(zhēng)力[M].北京：中國(guó)民航出版社，2008：81-108.

[6] 許光清，鄒 驥.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法：原理、特點(diǎn)與最新進(jìn)展[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（7）：72-77.

[7] 林 鵬.歐盟航空排放交易實(shí)行在即—航空減排路在何方[J].中國(guó)民用航空，2009，108：18-23.

[8] 于 劍.基于Malmquist指數(shù)的我國(guó)航空公司業(yè)全要素生產(chǎn)率分析[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，9（6）：43-46.

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[10]WOOI LENG ONG，ANDREW K G TAN.A note on the determinants of airline choice：the case of air asia and malaysia airlines[J].Journal of Air Transport Management，2010，16：209-212.

注：

①歷史排放為2004年—2006年排放額場(chǎng)值.

②免費(fèi)配額分配比例是依據(jù)核證年（2010年）周轉(zhuǎn)量確定的.

Analysis of Influence of EU ETS on Passenger Volume of Domestic Airlines in China-EU Market

YU Jian1， WANG Wen-tao2， LI Hang1
（1.Aviation Transport Economics&Management Science Research Base，CAUC，Tianjin 300300，China；2.Economics&Management college CAUC， Tianjin 300300， China）

This paper establishes a simulation model with system theory and system dynamics（SD） to research the influence of the EU ETS on airlines of China that operate in the China－EU passenger transportation market.The implementation of the EU ETS（European Emissions Trading Scheme） will impose great restrictions on the development of the airlines of China that operate in the China－EU passenger transportation market.The analysis of the model witnesses that airlines of China in the China－EU transportation market will drop by 66%in the first two years after the implementation of EU ETS and the passenger volume during 2014－2020 will maintain 30%of that in 2011.

EU ETS； system dynamics； airlines of china； passenger volume

F562

A

1674－5590（2011）01－0042－04

2010－11－18；

2010－12－10 基金項(xiàng)目：國(guó)家 973 計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（2010CB55401）；中國(guó)民用航空局本級(jí)專(zhuān)項(xiàng)（066006）.

于 劍（1968—），男，山東煙臺(tái)人，教授，碩士，研究方向?yàn)楹娇者\(yùn)輸戰(zhàn)略管理與組織管理、航空運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃與政策.

（責(zé)任編輯：李 侃）