曾竹喧,楊文東
(南京航空航天大學(xué) 民航學(xué)院,江蘇 南京 211106)
機(jī)場(chǎng)作為航空運(yùn)輸系統(tǒng)的三大子系統(tǒng)之一,在我國(guó)民航業(yè)的發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用。《中國(guó)民用航空發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》提出要建設(shè)京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角三大世界級(jí)機(jī)場(chǎng)群,推動(dòng)機(jī)場(chǎng)群協(xié)同發(fā)展[1]。關(guān)于機(jī)場(chǎng)效率的研究不能局限于單個(gè)機(jī)場(chǎng),而是應(yīng)該關(guān)注機(jī)場(chǎng)群效率,只有系統(tǒng)中各個(gè)機(jī)場(chǎng)合理分配區(qū)域資源、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),才能以較低的投入獲得較高的收益,機(jī)場(chǎng)群才可稱為是有效率的。
自從GILLEN等[2]首次將數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(data envelopment analysis, DEA)方法運(yùn)用到機(jī)場(chǎng)效率評(píng)價(jià)中并在機(jī)場(chǎng)效率研究中逐漸得到推廣。在單一機(jī)場(chǎng)效率評(píng)價(jià)方面,王俊丹等[3]分析了2015年我國(guó)旅客吞吐量在1 000萬人次以上的機(jī)場(chǎng)的效率,發(fā)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)存在基礎(chǔ)設(shè)施資源投入不合理的問題,指明了機(jī)場(chǎng)的改進(jìn)方向。郭娟等[4]運(yùn)用傳統(tǒng)DEA方法和廣義DEA方法對(duì)我國(guó)22個(gè)大型機(jī)場(chǎng)2011—2014年的效率進(jìn)行研究,提出臨近機(jī)場(chǎng)錯(cuò)位經(jīng)營(yíng)的建議。ENNEN等[5]在運(yùn)用DEA方法時(shí)預(yù)先定義權(quán)重限制,研究巴基斯坦12個(gè)機(jī)場(chǎng)的成本效率。CORRADO[6]采用基于松弛的網(wǎng)絡(luò)DEA模型測(cè)算意大利機(jī)場(chǎng)的效率,為決策者和機(jī)場(chǎng)特許經(jīng)營(yíng)者提供建議。
在機(jī)場(chǎng)群效率評(píng)價(jià)方面,國(guó)外學(xué)者NEUFVILLE[7]認(rèn)為多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)或機(jī)場(chǎng)群是提供大都會(huì)地區(qū)商業(yè)運(yùn)輸服務(wù)的重要機(jī)場(chǎng)集合,不考慮各機(jī)場(chǎng)的所有權(quán)和行政隸屬關(guān)系。ZIETSMAN等[8]運(yùn)用層次分析法評(píng)估開普敦市另建一個(gè)機(jī)場(chǎng)形成多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)的可能性,結(jié)果表明開普敦市年旅客吞吐量達(dá)到2 700萬人次后可建立多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)。SIDIROPOULOS等[9]設(shè)計(jì)了機(jī)場(chǎng)群航空器到達(dá)和離開的動(dòng)態(tài)航線框架,提高了機(jī)場(chǎng)群空域運(yùn)行效率。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)機(jī)場(chǎng)群也進(jìn)行了相關(guān)研究,如田延[10]構(gòu)建了DEA多機(jī)場(chǎng)協(xié)同評(píng)價(jià)模型,發(fā)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展政策實(shí)施后多機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)協(xié)同性逐年變好。王茜等[11]以機(jī)場(chǎng)群中各個(gè)機(jī)場(chǎng)投入產(chǎn)出指標(biāo)的均值作為機(jī)場(chǎng)群的投入產(chǎn)出值,運(yùn)用超效率DEA方法測(cè)算三大機(jī)場(chǎng)群效率,發(fā)現(xiàn)京津冀機(jī)場(chǎng)群的整體效率較高。張莉等[12]認(rèn)為多核機(jī)場(chǎng)群是機(jī)場(chǎng)群未來發(fā)展的一種模式,會(huì)給機(jī)場(chǎng)群發(fā)展帶去一定的挑戰(zhàn)。
綜合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀來看,DEA方法在機(jī)場(chǎng)效率評(píng)價(jià)中得到了廣泛運(yùn)用,但國(guó)外文獻(xiàn)大多選取某個(gè)國(guó)家的部分機(jī)場(chǎng)進(jìn)行效率研究,對(duì)機(jī)場(chǎng)群的效率評(píng)價(jià)甚少;國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)群效率評(píng)價(jià)中運(yùn)用的DEA經(jīng)典模型,將決策單元視為一個(gè)“黑箱”,忽視了機(jī)場(chǎng)群系統(tǒng)內(nèi)各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)。YANG等[13]對(duì)DEA模型做了改進(jìn),提出了測(cè)量具有若干子系統(tǒng)的并行系統(tǒng)效率的YMK模型,打開了傳統(tǒng)DEA模型的“黑箱”。段永瑞等[14]對(duì)YMK模型中規(guī)模報(bào)酬不變的假設(shè)進(jìn)行了改進(jìn),提出了規(guī)模報(bào)酬可變的C2GS2-ISS模型。KAO[15]對(duì)YMK模型中子系統(tǒng)間相互獨(dú)立的假設(shè)進(jìn)行了改進(jìn),構(gòu)建了適用于并行系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)DEA模型。在建設(shè)世界級(jí)機(jī)場(chǎng)群的背景下,運(yùn)用并行DEA模型對(duì)長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群2014—2018年的效率進(jìn)行測(cè)算和分析具有重要意義。
DEA方法是一種非參數(shù)的效率評(píng)價(jià)方法,評(píng)價(jià)具有多投入和多產(chǎn)出的決策單元(decision making units, DMU)間的相對(duì)有效性[16];根據(jù)最優(yōu)性原則自行計(jì)算投入和產(chǎn)出的權(quán)重,避免評(píng)價(jià)的主觀性[17];評(píng)價(jià)過程不受計(jì)量單位的影響,評(píng)價(jià)結(jié)果更客觀。傳統(tǒng)DEA-CCR模型是由CHARNES等在1978年創(chuàng)建的第一個(gè)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型[18]。假設(shè)有n個(gè)決策單元,m種投入,s種產(chǎn)出,那么第k個(gè)決策單元的效率值Ek可由以下模型算出。
(1)
vi,ur≥ε,i=1,2,…,m,r=1,2,…,s
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)CCR模型忽視系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷,根據(jù)KAO提出的并行DEA模型,假定有n個(gè)決策單元,每個(gè)決策單元有q個(gè)子系統(tǒng),且每個(gè)子系統(tǒng)具有相同類型的投入和產(chǎn)出,即有m種投入,s種產(chǎn)出。第k個(gè)決策單元的并行結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 第k個(gè)決策單元的并行結(jié)構(gòu)圖
第k個(gè)決策單元對(duì)應(yīng)的無效率值可以通過以下模型進(jìn)行測(cè)算:
(2)
vi,ur≥ε,r=1,2,…,s,i=1,2,…,m
DEA方法的評(píng)估對(duì)象稱為決策單元,要求具有同質(zhì)性,即在相同的市場(chǎng)環(huán)境下,具有相同的投入產(chǎn)出要素[19]。根據(jù)《長(zhǎng)江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》[20],選定的長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群包含上海浦東、上海虹橋、南京祿口、蘇南碩放、常州奔牛、南通興東、揚(yáng)州泰州、鹽城南洋、杭州蕭山、寧波櫟社、義烏、舟山普陀山、臺(tái)州路橋、合肥新橋、安慶天柱山和池州九華山共16個(gè)機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng),研究時(shí)間段為2014—2018年。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以及指標(biāo)選取的完整性、重點(diǎn)突出性、可操作性、客觀性和簡(jiǎn)潔性等原則[21],選取航站樓面積、停機(jī)位個(gè)數(shù)和通航點(diǎn)作為投入指標(biāo),旅客吞吐量、貨郵吞吐量和飛機(jī)起降架次作為產(chǎn)出指標(biāo)。數(shù)據(jù)來源于2014—2018年民航機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)公報(bào)、各省市統(tǒng)計(jì)年鑒、各機(jī)場(chǎng)網(wǎng)站和OAG數(shù)據(jù)庫等。2014—2018年投入、產(chǎn)出指標(biāo)的描述性統(tǒng)計(jì)如表1所示。2014—2018年投入、產(chǎn)出指標(biāo)的Pearson相關(guān)性分析如表2所示,結(jié)果顯示投入產(chǎn)出指標(biāo)之間具有較高的相關(guān)性,符合DEA模型的指標(biāo)選取要求。
表1 2014—2018年投入、產(chǎn)出指標(biāo)描述性統(tǒng)計(jì)
表2 2014—2018年投入、產(chǎn)出指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析
注:**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)
圖2 并行DEA與CCR模型機(jī)場(chǎng)群效率趨勢(shì)圖
用MaxDEA 8.0軟件計(jì)算得到2014—2018年長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群的技術(shù)效率值,如圖2所示。CCR模型中機(jī)場(chǎng)群的投入、產(chǎn)出是各機(jī)場(chǎng)投入、產(chǎn)出的加和,除2015年的效率值為0.999外,其他年份的效率值均為1.000。而并行DEA模型得出的效率值比CCR模型的效率值低,表明忽視系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的CCR模型會(huì)高估機(jī)場(chǎng)群系統(tǒng)的效率。這是因?yàn)镃CR模型在計(jì)算中只考慮到機(jī)場(chǎng)群的產(chǎn)出總和小于投入總和的限制,忽視了各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)也需要滿足產(chǎn)出小于投入的約束條件,因此CCR模型計(jì)算得到的機(jī)場(chǎng)群整體效率比并行DEA模型高,將各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的投入產(chǎn)出加和測(cè)算出的機(jī)場(chǎng)群效率是存在偏差的。CCR模型測(cè)算的效率值無明顯變化趨勢(shì),并行DEA模型測(cè)算的效率值逐年上升。雖然5年間有部分機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了改擴(kuò)建,但是長(zhǎng)三角地區(qū)機(jī)場(chǎng)產(chǎn)出增長(zhǎng)明顯,因此機(jī)場(chǎng)群整體效率值升高。
圖3 并行DEA模型分地區(qū)效率變化圖
圖4 CCR模型分地區(qū)效率變化圖
并行DEA模型和CCR模型分地區(qū)效率變化圖分別如圖3所示和如圖4所示,可發(fā)現(xiàn)分地區(qū)來看,兩種模型下上海市2個(gè)機(jī)場(chǎng)的平均效率最高,安徽省屬于長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群的3個(gè)機(jī)場(chǎng)的平均效率值最低,浙江省和江蘇省的機(jī)場(chǎng)效率均值低于上海市高于安徽省。并行DEA模型測(cè)算上海市的機(jī)場(chǎng)效率均值逐年升高;江蘇省的機(jī)場(chǎng)效率均值從0.555逐年升高至0.732;浙江省機(jī)場(chǎng)效率在5年間雖有所波動(dòng),但效率值總體呈上升態(tài)勢(shì);安徽省的效率值逐年提升。CCR模型測(cè)算的各省市的機(jī)場(chǎng)效率均值變化趨勢(shì)和并行DEA模型的趨勢(shì)保持一致。CCR模型測(cè)算的效率均值高于并行DEA模型測(cè)算的效率值,說明CCR模型會(huì)高估子系統(tǒng)的效率值。長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群內(nèi)上海一市兩場(chǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的較好,總體效率高;江蘇省和浙江省的機(jī)場(chǎng)效率有待提高;安徽省3個(gè)機(jī)場(chǎng)所在城市在2016年被納入長(zhǎng)三角城市群后,機(jī)場(chǎng)效率大幅提升,說明機(jī)場(chǎng)群的建設(shè)與發(fā)展有利于機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)效率的提高。
忽視機(jī)場(chǎng)群系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的CCR模型會(huì)高估機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的效率。除上海浦東、上海虹橋、常州奔牛、揚(yáng)州泰州、寧波櫟社、舟山普陀山在個(gè)別年份兩個(gè)模型測(cè)算出的效率值相等以外,其他所有機(jī)場(chǎng)由并行DEA模型測(cè)算的效率值都小于CCR模型測(cè)算的效率值,如表3所示。這是因?yàn)镃CR模型測(cè)算機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的效率時(shí),將機(jī)場(chǎng)群中各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)看作獨(dú)立的決策單元,只考慮被評(píng)價(jià)的機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的松弛,而并行DEA模型測(cè)算效率時(shí)將機(jī)場(chǎng)群看作決策單元,機(jī)場(chǎng)群中的機(jī)場(chǎng)作為決策單元的子系統(tǒng),在計(jì)算某個(gè)機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的松弛時(shí)同時(shí)考慮機(jī)場(chǎng)群中其他機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的松弛,約束條件更多,減少了前沿面上有效決策單元的個(gè)數(shù)。并行DEA與CCR模型效率值相差最大的是南通興東機(jī)場(chǎng)2014年的效率值,并行DEA測(cè)算的效率值為0.760,CCR模型測(cè)算的效率值為0.998,兩者相差0.238。
表3 并行DEA和CCR模型機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)效率值
并行DEA模型對(duì)機(jī)場(chǎng)效率的區(qū)分度比CCR模型高,可以更好地辨別機(jī)場(chǎng)群系統(tǒng)內(nèi)部各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的效率差異,為機(jī)場(chǎng)群的建設(shè)與發(fā)展提供理論支撐。例如CCR模型下上海浦東機(jī)場(chǎng)2017年和2018年的效率值都為1.000,但并行DEA模型下只有2018年為1.000,表明上海浦東機(jī)場(chǎng)并不都是技術(shù)有效的,但其效率值在2018年機(jī)場(chǎng)群整體效率達(dá)到最高時(shí)等于1.000,體現(xiàn)了上海浦東機(jī)場(chǎng)在機(jī)場(chǎng)群中起到的關(guān)鍵作用。CCR模型下上海虹橋在2015年、2016年和2018年的效率值都為1.000,而在并行DEA模型下效率先從0.942升高至1.000然后在2017年下降為0.926,這是因?yàn)楹鐦驒C(jī)場(chǎng)在2017年啟用了改造后的航站樓,航站樓和停機(jī)位個(gè)數(shù)都有所增加,而當(dāng)年產(chǎn)出相對(duì)不足效率下降。上海虹橋、杭州蕭山、寧波櫟社和舟山普陀山機(jī)場(chǎng)在5年間效率值雖有波動(dòng),但幾乎都高于0.800,在長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群中起到了帶動(dòng)作用。合肥新橋機(jī)場(chǎng)2013年正式通航,雖然效率值不如上海、杭州機(jī)場(chǎng)高,但呈穩(wěn)定的上升趨勢(shì),在長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群中發(fā)揮著越來越重要的作用。南京祿口機(jī)場(chǎng)在2014年啟用新航站樓后產(chǎn)出與投入規(guī)模不匹配,效率不高但逐年上升;蘇南碩放機(jī)場(chǎng)2015年完成二期擴(kuò)建,當(dāng)年效率比2014年低;南通興東機(jī)場(chǎng)2015年底投入新建的停機(jī)坪,導(dǎo)致2016年效率值下降;鹽城南洋機(jī)場(chǎng)2018年投入新航站樓,導(dǎo)致2018年效率下降;義烏機(jī)場(chǎng)2014年底投入國(guó)際航站樓,2015年效率下降。這說明機(jī)場(chǎng)超前建設(shè)會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)效率值降低,各機(jī)場(chǎng)應(yīng)該合理規(guī)劃?rùn)C(jī)場(chǎng)規(guī)模、適度超前建設(shè)。
此外,并行DEA模型機(jī)場(chǎng)群整體效率和機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)效率均值趨勢(shì)圖如圖5所示,可知并行DEA模型下機(jī)場(chǎng)群整體效率值在0.700以上,高于各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的平均效率,二者保持一致的變化趨勢(shì)。表明機(jī)場(chǎng)群與機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的發(fā)展相輔相成,機(jī)場(chǎng)群內(nèi)各機(jī)場(chǎng)需要協(xié)調(diào)發(fā)展、合理布局航線網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)籌分配區(qū)域資源、良性競(jìng)爭(zhēng)客源、提高自身效率,從而促進(jìn)機(jī)場(chǎng)群整體效率的提高。
圖5 并行DEA模型機(jī)場(chǎng)群整體效率和機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)效率均值趨勢(shì)圖
圖6 并行DEA和CCR模型各機(jī)場(chǎng)效率均值對(duì)比圖
并行DEA和CCR模型各機(jī)場(chǎng)效率均值對(duì)比如圖6所示,由圖6可知并行DEA模型和CCR模型測(cè)算的機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)效率高低情況具有一致性,除南通興東和寧波櫟社外,其他各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)的效率大小對(duì)比一致。上海浦東、上海虹橋、杭州蕭山、寧波櫟社和舟山普陀山機(jī)場(chǎng)的效率都高于0.800,在機(jī)場(chǎng)群內(nèi)起到了積極的帶動(dòng)與引領(lǐng)作用,可以為其他機(jī)場(chǎng)提高效率提供參考。鹽城南洋、義烏、安慶天柱山和池州九華山機(jī)場(chǎng)的效率值都低于0.400,影響著機(jī)場(chǎng)群整體效率,這些機(jī)場(chǎng)需要合理配置資源、增加產(chǎn)出,與其他機(jī)場(chǎng)相互協(xié)作,充分利用機(jī)場(chǎng)群的優(yōu)勢(shì)資源以提高效率。
選用航站樓面積、停機(jī)位個(gè)數(shù)和通航點(diǎn)作為投入指標(biāo),旅客吞吐量、貨郵吞吐量和飛機(jī)起降架次作為產(chǎn)出指標(biāo),運(yùn)用并行DEA模型測(cè)算2014—2018年長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)群的技術(shù)效率。通過和CCR模型的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出以下結(jié)論:①傳統(tǒng)CCR模型忽視了機(jī)場(chǎng)群系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu),會(huì)高估系統(tǒng)和子系統(tǒng)的效率值,對(duì)效率值的區(qū)分度低,并行DEA模型可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)CCR模型的不足。②從機(jī)場(chǎng)群整體來看,CCR模型測(cè)算的效率值無明顯變化趨勢(shì),并行DEA模型測(cè)算的機(jī)場(chǎng)群整體效率在2014—2018年間逐年上升。③分地區(qū)來看,上海2個(gè)機(jī)場(chǎng)的平均效率最高,安徽省機(jī)場(chǎng)效率的平均值最低,浙江和江蘇省機(jī)場(chǎng)效率高于安徽省機(jī)場(chǎng)效率低于上海市機(jī)場(chǎng)效率。④從機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)來看,并行DEA模型得出的機(jī)場(chǎng)效率值低于傳統(tǒng)CCR模型的機(jī)場(chǎng)效率值,上海浦東、上海虹橋、杭州蕭山、寧波櫟社和舟山普陀山機(jī)場(chǎng)在機(jī)場(chǎng)群內(nèi)起到了積極的帶動(dòng)作用,而鹽城南洋、義烏、安慶天柱山和池州九華山機(jī)場(chǎng)的效率值較低,影響了機(jī)場(chǎng)群整體效率提高。
筆者基于上述研究結(jié)果針對(duì)如何提高機(jī)場(chǎng)群效率提出以下建議:
(1)明確機(jī)場(chǎng)群的發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展目標(biāo)、統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展;合理分配區(qū)域資源,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)各機(jī)場(chǎng)運(yùn)量分配,最大程度地利用各機(jī)場(chǎng)資源;整合長(zhǎng)三角其他交通運(yùn)輸方式,積極建設(shè)綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng),擴(kuò)大各機(jī)場(chǎng)的服務(wù)范圍,為旅客提供更多的選擇機(jī)會(huì)。
(2)同處一個(gè)機(jī)場(chǎng)群的各省份或直轄市需要給予一定的政策支持,促進(jìn)本省或市各機(jī)場(chǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,提高本省或市的機(jī)場(chǎng)效率;通力合作,聯(lián)合成立服務(wù)于機(jī)場(chǎng)群發(fā)展的組織或機(jī)構(gòu),統(tǒng)籌機(jī)場(chǎng)群建設(shè),從而促進(jìn)機(jī)場(chǎng)群整體效率的提高。
(3)只有各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展提高效率,機(jī)場(chǎng)群的效率才能提高,各機(jī)場(chǎng)子系統(tǒng)需要協(xié)同合作,合理布局航線網(wǎng)絡(luò),特色定位錯(cuò)位發(fā)展,避免盲目競(jìng)爭(zhēng);適度超前建設(shè)、充分利用基礎(chǔ)設(shè)施資源、改善旅客和行李檢查程序、優(yōu)化中轉(zhuǎn)銜接流程、加快技術(shù)引進(jìn)、提高人才利用效率等,實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)效率的提高;以上海機(jī)場(chǎng)為國(guó)際樞紐,南京、杭州、合肥機(jī)場(chǎng)為區(qū)域樞紐,其他機(jī)場(chǎng)為區(qū)域重要機(jī)場(chǎng),形成分工明確、功能齊全、合作緊密、聯(lián)通順暢、運(yùn)行高效的機(jī)場(chǎng)群體系,實(shí)現(xiàn)世界級(jí)城市群和機(jī)場(chǎng)群建設(shè)的目標(biāo)。