中国民航业规模经济效益评估分析

1基于DEA模型的中国民航业规模经济效益评估分析田琳1,翁亮2,黄耿3（2007年民航年会录用）（中国民航大学民航运输经济与管理科学研究基地，天津300300）摘要：文章在数据包络分析的CRS、VRS、NIRS模型基础上,建立了一个评价中国民航规模经济的数学模型,对1995－2005年中国民航规模经济效益进行了实证分析,发现这一阶段取得了非常明显的规模经济效益。并根据实际情况对计算结果进行分析，提出相应建议。关键词：DEA；民航；规模经济；实证分析EvaluationoftheScaleEconomyBenefitsofChineseCivilAviationBasedonDEAModelWengliang1,Tianlin2（civilaviationtransportationbusinessandmanagementdepartment，CAUC，Tianjin300300,China）Abstract：BasedontheCRS,VRS,andNIRSdataanalyzingmodels,thepaperestablishesamathematicmodeltoevaluatethescaleeconomyofChineseCivilAviation.MakinganempiricalanalysisofthescaleeconomyofChineseCivilAviationfrom1995to2005,itfindsthatintwoyearsthescaleeconomyisincreasing,whileintherestnineyearsthescalebenefitsremainthesame.Thenthepaperanalyzethecalculativeresultsbasedonpractice,andatlastproposesseveralsuggestions.Keywords：DEA；CivilAviation；scaleeconomy；empiricalanalysis伴随着中国民航的机场体制改革以及六大航空集团的重组，中国民航运输业正在实现集团的规模经济性。目前国内对民航业规模经济效益主要是从定性角度或是单从航空公司规模经济性进行研究,却很少有利用数学模型从实证的角度对民航行业进行定量定性结合分析。本文将采用数据包络分析,通过建立中国民航规模经济效益的数学模型,对1995－2005年中国民航行业规模经济性进行实证分析。一、中国民航规模经济效益评估的DEA模型数据包络分析(DataEnvelopmentAnalysis,简称DEA)是由美国运筹学家Charnes和Cooper等学者于1978年发展起来的。它以相对效率概念为基础,用于评价具有相同类型的多投入、多产出的决策单元是否技术有效和规模有效的一种非参数统计方法。基于DEA的基作者简介：翁亮（1983－），男，湖北黄冈人，硕士研究生在读，研究方向为企业管理,联系电话：[phone]基金项目：国家软科学基金项目（2004DGQ3B064）2本原理,我们先建立不变报酬模型,依据中国民航行业特点选出合适的决策单元，而后采集相应的数据并依据CRS模型测量民航业综合效率c─技术效率和规模效应的共同影响,然后建立可变报酬条件下测量该民航业纯技术效率v的模型,最后再从中分离出该行业规模效率s,并与不变报酬模型下的效率指数n相比较,然后从而得出决策单元的规模报酬类型。最后根据得到的评价数据结合民航发展的具体情况分析民航业发展过程中影响规模经济的因素。(一)综合效率测量的不变报酬模型(CRS)假设有n个决策单元(DecisionMakingUnits,简称DMU),每个决策单元都有m种类型的输入指标和g种类型的输出指标设。Xij是第j个决策单元对第i种输入的投入量,Yrj是第j个决策单元对第r种输入的产出量,其输入、输出向量分别为:1212(,,.....),(,,.....),TTjjjmjjjjgjXXXXYYYYi=1,2……m；r=1,2……g；,jmXR,jgYR则由输入输出指标jX，jY组成的生产可能集为：1(,),0,1,2,,ncjjjiTxyxyjn建立在cT上，从投入角度测算一决策单元000(,)DMUXY综合效率c的线型规划模型为：0011min..,,()0,1,,0,0,cnnjjxjjjjCjstxsxysyCRSDjnsss为松弛变量。其中，其中0X，0Y表示被评价决策单元0DMU的投入和产出向量。12(,,,),Tmssss12(,,,)Tgssss分别表示对0DEMU进行结构调整的松弛变量。对于CRS模型,设D的最优解为有****,,,,css则有：(1)若*c=1,则0DMU为弱DEA有效，此时对应的(00,XY)为最大产出规模点;(2)若*c=1,并且s*-=0,s*+=0,则0DMU为DEA有效。可以看出,这一规划问题是在生产可能集cT中,既保持生产可行和产出不小于0Y的条件3下,尽量让投入按统一比例缩小。当规划CD的最优解表明0DMU为DEA有效时,说明在不减少产出的情况下,既无法等比例减少各种投入,也不能个别地减少某种投入或产出。当0DMU弱DEA有效时,说明某些投入量已处在最小状态,所有投入不能按统一比例减少,但仍有可能对投入或产出进行结构性调整。这时生产规模是适当的,但存在结构问题。当c1时,表明决策单元处于技术无效状态,在产出不小于0Y的条件下,可使得各种投入同时缩小c倍。若是0,0,ss还存在结构问题。此时我们可令***00**00,cCXXsDYYs则称(*0X,*0Y)为0DMU对应的(00,XY)在DEA相对有效面上的“投影”,以此我们可以找到改善0DMU投入产出效率的途径。(二)测量纯技术效率v可变报酬模型(VRS)00111min0,1,2,,..,,1,,()0,0vnnnjjjvjjjjjjjnstxsxysyVRSss对于VRS模型,设其最优解为有****,,,,Vss我们可以可以得出与CRS模型同样的结论。(三)非增规模报酬DEA模型(NIRS)00111min0,1,2,,..,,1,,()0,0nnnnjjjnjjjjjjjnstxsxysyNIRSss根据以上三个DEA模型,我们定义:该中国民航业规模效率指数csV,有以下的结论:(1)当s=1时,当且仅当该中国民航业为规模收益不变;(2)当决策单元处于规模无效s1时,若cn,当且仅当中国民航业为规模收益递增;(3)当决策单元处于规模无效s1时,若Vn,当且仅当中国民航业为规模收益递减。二、中国民航规模经济效益评估的实证分析1选择合适的决策单元DMU在众多指标的选取中，考虑到指标的相关性特征，对相关性强的指标进行了筛选。年数4据期为1995－2004年。用DEA进行评价时，对投入产出指标的选取，依据我国民航业的特点和实际情况，结合越大越好的作为产出指标，越小越好的作为投入指标的一般的规则。同时在指标的选取中要遵循以下几条原则：1）以整个行业的经营结果指标为主。2）精炼简明，评价指标之间的相关性要小。3）指标体系应包括行业经营过程指标和经营结果指标，并在两者之间形成一种平衡。4）评价指标数目应当适中。5）指标必须与行业发展目标一致或正相关，即所说的目标一致。6）在财务目标和非财务目标之间达成平衡。7）在评价方法分析时要遵循定量和定性相结合进行分析的原则。2评价指标体系的选取把每一年的民航业作为一个决策单元。主要投入指标有：主营业务成本（亿元），固定资产投资（亿元），年末职工人数（人），航空煤油消耗量（吨），民用飞机数（架），民用运营机场数（个）。主要产出指标有：总收入（万元），旅客周转量（万吨公里），总周转量（万吨公里）。表一：中国民航投入指标数据表（1995－2005）年份主营业务成本(亿元)固定资产投资(亿元)职工人数(人)航空煤油消耗量（吨）民用飞机数(架)民用运营机场数(个)19952834614013227143487221391996316601492493013533745142199735064155981327519377014119983601021529243775825778144199947857152440387370979514220005605715029049413388281452001885671502375355681862138200211009274364600074693714620031040801537816048778101012620041311701580377887726111913720051717212183047878075413861425表二：中国民航产出数据表（1995－2005）年份主营业务收入合计(亿元)旅客周转量(万吨公里)总周转量(万吨公里)19954356813036714385199650574784198060781997553773516886671119985088002444929736199963185728181061127200071197054371225007200187810913539141191820021149126870111649266200312681263185217079462004169017822791230998520052084204492882612724资料来源：《中国民航统计年鉴》1995-2005年3数据输入及计算结果分析根据前面建立的中国民航业的DEA模型，将表一表二的数据利用LINGO软件进行计算，结果见表三及表四。3.1规模收益不变决策单元分析从表三可知，在1995－2005年的十一年中1995－2000年、2002、2004、2005年这九年的生产样本点落在了CRS模型的相对有效面上，它们不仅在投入产出的规模上达到了最优的水平，而且整个民航业的内部管理机制潜力都得到了很好的发挥和挖掘。同时由VRS模型计算的结果也验证了以上结论，这九年中国民航业的技术效率也达到了最优。表三：1995－2005年中国民航相对规模的效率指数年份效率指数1995年1996年1997年1998年1999年2000年2001年2002年2003年2004年2005年c1.001.001.001.001.001.000.901.000.961.001.00v1.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.00n1.001.001.001.001.001.000.901.000.961.001.00规模收益不变不变不变不变不变不变递增不变递增不变不变6同时由表二中1995－2000年、2002、2004、2005年的总周转量可知我国民航业在这些年间总体而言取得了很好的规模经济效益，呈现规模经济不变态势发展。而这些与行业的整体规模经济发展与体制的创新和政策的支持是分不开的。我们回顾中国民航发展历史就可以发现定量分析下民航取得规模经济的影响因素：（1）首先是体制的转变使产业结构趋于合理化1994－2000年，民航业进一步落实企业经营自主权，改革机场建设和管理体制，初步形成民航、地方以及民航与地方联合建设和管理的模式。空管体制改革开始进行，1994年，中国民航总局空中交通管理局成立。1996年2月，全国民航六大地区空管局相继成立。1996年6月，由军队管制的京沪航路交由民航管制。2003年机场实行属地管理按照政企分开、属地管理的原则，对90个机场进行了属地化管理改革，这些改革措施有效的整合了民航的资源，使得产业结构和布局更趋于合理