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      基于DEA評價模型的我國國際機(jī)場效率分析

      2014-11-16 03:06:02李九蘭李文翎廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院廣東廣州510006
      物流科技 2014年9期
      關(guān)鍵詞:吞吐量機(jī)場規(guī)模

      李九蘭,李文翎(廣州大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510006)

      對于效率研究而言,Coelli(1996)指出兩種方法最具代表性,一種是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA),另外一種就是隨機(jī)邊界法(Stochastic Frontier Analysis;SFA)。與SFA相比,DEA方法無需指定生產(chǎn)函數(shù)形態(tài),更加適用于評價具有多投入、多產(chǎn)出的決策單位的生產(chǎn)效率[1]。國內(nèi)很多學(xué)者用此來評價企業(yè)的績效評價。由于機(jī)場運(yùn)營并不受其生產(chǎn)函數(shù)的影響,數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法能很好地適應(yīng)這些特點(diǎn),并評估出機(jī)場效率[2]。

      1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

      1.1 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)及其模型

      數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis,DEA)由美國著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes、Cooper和Rhodes于1978年首先提出,是一種衡量效率相對有效性的重要的非參數(shù)方法。通過固定投入,將產(chǎn)出擴(kuò)大和固定產(chǎn)出,將投入最小化,分為產(chǎn)出導(dǎo)向和投入導(dǎo)向。

      數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型是以相對有效性概念為基礎(chǔ)發(fā)展而來的一種非參數(shù)效率評價方法,它適用于評價決策主體(Decision-Making Unit;DMU)之間的相對效率。近年來,DEA理論主要在三大應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著極大的優(yōu)勢,主要包括生產(chǎn)函數(shù)與技術(shù)進(jìn)步研究、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)績效評價和系統(tǒng)的預(yù)測與預(yù)警研究。其中,DEA對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理效益進(jìn)行績效評價有著非常廣泛的應(yīng)用價值[3]。

      對于機(jī)場效率評價,國外有學(xué)者在1997年首次使用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法對機(jī)場的運(yùn)營效率進(jìn)行評價,運(yùn)用DEA模型評價美國1989~1993年21家機(jī)場的運(yùn)營效率,并利用Tobit回歸對機(jī)場生產(chǎn)效率的影響因素進(jìn)行了識別。我國也有學(xué)者對機(jī)場的效率進(jìn)行了全面分析,如以2005年我國旅客吞吐量排名前30位機(jī)場為樣本,選取停機(jī)坪面積、航站樓面積和貨運(yùn)庫面積作為投入指標(biāo),選取飛機(jī)起降架次、國內(nèi)旅客吞吐量、國際旅客吞吐量、國內(nèi)貨郵吞吐量和國際貨郵吞吐量作為產(chǎn)出指標(biāo)對航空業(yè)務(wù)運(yùn)行效率進(jìn)行評價[4]。我國學(xué)者都業(yè)富等根據(jù)2000~2004年中國機(jī)場旅客吞吐量多少,分析指出旅客吞吐量較大時,機(jī)場的運(yùn)行效率也會提高;李蘭冰等對2001~2005年對外開放的國際機(jī)場進(jìn)行了總體評價,發(fā)現(xiàn)機(jī)場總體上的生產(chǎn)效率低且地區(qū)差異明顯[5];李蘭冰對2006年我國的國際機(jī)場分成大型機(jī)場和小型機(jī)場,上市機(jī)場和非上市機(jī)場,結(jié)果發(fā)現(xiàn)區(qū)域不平衡,多數(shù)存在投入擁擠和產(chǎn)出不足現(xiàn)象依然明顯存在;何艷對2008年我國國際機(jī)場進(jìn)行采樣分析和對效率進(jìn)行相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)我國國際機(jī)場的運(yùn)營較穩(wěn)定,但在總體上的運(yùn)營效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率均是無效的,樣本中只有8個機(jī)場達(dá)到了產(chǎn)出最大和效益最佳的狀態(tài)。在之前學(xué)者研究方法和理論的基礎(chǔ)上,對我國2011年的國際機(jī)場進(jìn)行效率評價和優(yōu)化分析,并給出建議。

      1.2 指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)來源

      旅客吞吐量、貨郵吞吐量以及飛機(jī)起降架次是機(jī)場的主要產(chǎn)出,國內(nèi)外大多數(shù)文獻(xiàn)均將它們列入產(chǎn)出指標(biāo),航站樓面積體現(xiàn)機(jī)場旅客處理能力,停機(jī)坪面積和貨運(yùn)庫面積是反映機(jī)場飛機(jī)處理和貨運(yùn)處理能力的指標(biāo)[6],由于航站樓面積數(shù)據(jù)和貨運(yùn)庫面積獲取較為困難,所以本文選取停機(jī)坪面積、跑道長度和停機(jī)位數(shù)取代以作為本文3個投入指標(biāo),這也是文獻(xiàn)使用較多的指標(biāo),旅客吞吐量、貨郵吞吐量以及飛機(jī)起降架次作為產(chǎn)出指標(biāo)。本文使用的數(shù)據(jù)主要來源于2011年《民航機(jī)場生產(chǎn)統(tǒng)計公報》、《從統(tǒng)計看民航》和各大機(jī)場網(wǎng)站及百科相關(guān)介紹。

      2 基于DEA模型的數(shù)據(jù)分析

      2.1 2011年我國機(jī)場3個產(chǎn)出指標(biāo)值變化趨勢

      圖1為2011年30個樣本機(jī)場內(nèi)的3個產(chǎn)出變量較上一年的同期增減百分比,可以看到旅客吞吐量比上年同期增長較大的機(jī)場有:重慶江北機(jī)場、廈門高崎機(jī)場、沈陽桃仙機(jī)場、烏魯木齊地窩堡機(jī)場等;其他機(jī)場的旅客吞吐量較上年都有不同程度的增長。貨郵吞吐量比上年同期減少的機(jī)場有:上海浦東機(jī)場和虹橋機(jī)場、天津濱海機(jī)場,太原武宿機(jī)場等;而重慶江北機(jī)場、鄭州新鄭機(jī)場、南寧吳圩機(jī)場有較大的增長幅度;起降架次比上年同期減少的機(jī)場有:天津濱海機(jī)場和桂林兩江機(jī)場,其它機(jī)場都有增長,幅度較大的有重慶江北機(jī)場、廈門高崎機(jī)場、烏魯木齊地窩堡機(jī)場等。

      圖1 我國機(jī)場產(chǎn)出變量較上一年的同期增減百分比圖

      2.2 我國機(jī)場的綜合效率評估

      以我國2011年30個樣本機(jī)場為研究對象,通過利用DEA-CCR模型,借助DEAP 2.1計量軟件,最終得出決策單元綜合效率、純技術(shù)效率、規(guī)模效率和投入、產(chǎn)出松弛變量取值。對其純技術(shù)效率、規(guī)模效率和綜合效率進(jìn)行測算,結(jié)果顯示其中有6個為DEA有效單元,24個為非DEA有效單元,并對非DEA有效單元進(jìn)行投影求出有效目標(biāo)值。

      先用DEA包絡(luò)分析對各大機(jī)場進(jìn)行效率評估。2011年我國機(jī)場綜合效率、技術(shù)效率、規(guī)模效率均值分別為:0.766 0.836 0.921。我國機(jī)場效率總體水平不高,表明我國國際機(jī)場運(yùn)營中同時存在著一定程度的純技術(shù)無效率和規(guī)模無效率。表1中有6個機(jī)場綜合效率為1,CCR模型的有效決策單位位于CCR模型的有效生產(chǎn)邊界上,這表明對于這些機(jī)場而言既不存在純技術(shù)無效率,也不存在規(guī)模無效率。說明這些地區(qū)的技術(shù)和規(guī)模實(shí)現(xiàn)了有效性,綜合效率為1展示了區(qū)域規(guī)模報酬不變,機(jī)場運(yùn)營發(fā)展過程中投入得當(dāng),能夠產(chǎn)出高效穩(wěn)固的規(guī)模收益,兩者耦合實(shí)現(xiàn)最佳力度,區(qū)域發(fā)展達(dá)到DEA有效。

      除上述6個機(jī)場之外的其他機(jī)場均不同程度地存在綜合技術(shù)無效率,尤其有兩個機(jī)場:烏魯木齊地窩堡機(jī)場和太原武宿機(jī)場,綜合效率小于0.5,綜合效率值明顯偏低。

      試驗結(jié)果(表1)顯示我國有6個綜合運(yùn)營有效的機(jī)場,分別為北京/首都機(jī)場、廣州/白云機(jī)場、上海/浦東機(jī)場、上海/虹橋機(jī)場、長沙/黃花機(jī)場、???美蘭機(jī)場。

      表1中顯示有18個機(jī)場同時存在綜合技術(shù)無效率、純技術(shù)無效率和規(guī)模無效率。這些機(jī)場無效率主要源于純技術(shù)無效率和規(guī)模無效率的雙重作用,其效率的提高應(yīng)該要兼顧純技術(shù)效率和規(guī)模效率兩個方面。

      純技術(shù)效率用于衡量決策主體以既定投入資源提供相應(yīng)產(chǎn)出的能力,與決策主體的管理水平直接相關(guān);規(guī)模效率用于衡量決策主體現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模結(jié)構(gòu)與最優(yōu)生產(chǎn)規(guī)模結(jié)構(gòu)之間的差距[7]。除綜合有效的6個機(jī)場外,非DEA有效的單元中,南京祿口機(jī)場、西安咸陽機(jī)場、南寧吳圩機(jī)場、溫州永強(qiáng)機(jī)場、桂林兩江機(jī)場存在技術(shù)效率值為1,說明這5個機(jī)場,綜合技術(shù)無效率的根源主要在于規(guī)模無效率,也就是這幾個機(jī)場投入規(guī)模不當(dāng)所引起的,機(jī)場效率的提高改善主要依賴于規(guī)模效率的提升。從表1中可以看到,除了DEA有效的6個機(jī)場,還有濟(jì)南遙墻機(jī)場的規(guī)模效率也為1,這說明濟(jì)南遙墻機(jī)場并不存在規(guī)模無效率,其綜合效率低的主要根源在于純技術(shù)無效率,其效率的改進(jìn)主要依賴于純技術(shù)效率的提高,即管理水平的提高。另外綜合技術(shù)效率,技術(shù)效率和規(guī)模效率均超過0.9的機(jī)場如深圳寶安機(jī)場,廈門高崎機(jī)場,表明該機(jī)場現(xiàn)有投入與最優(yōu)規(guī)模的差距并不大,報酬特征均屬于遞增階段,前景較好。

      表1 我國國際機(jī)場的總體效率

      而對于綜合效、技術(shù)效率和規(guī)模效率,非平衡增長的機(jī)場表現(xiàn)差異較大的是太原武宿機(jī)場(0.402,0.411,0.978)和烏魯木齊地窩堡機(jī)場(0.414,0.415,0.999),綜合效率和技術(shù)效率都非常的低,甚至低于0.5,但規(guī)模效率卻接近1,這表明,這兩個機(jī)場在運(yùn)營上極其不協(xié)調(diào),存在非常大的問題。對于技術(shù)效率較低的機(jī)場,現(xiàn)有規(guī)模超出了技術(shù)水平約束下的最優(yōu)規(guī)模,在長期會造成基礎(chǔ)設(shè)施資源嚴(yán)重浪費(fèi),最終拉低規(guī)模效率。因此,此類機(jī)場應(yīng)當(dāng)抓住屬地化改革的機(jī)遇,積極推行現(xiàn)代企業(yè)制度改革,引進(jìn)先進(jìn)的與機(jī)場相適應(yīng)的管理模式,才是提高機(jī)場運(yùn)營的關(guān)鍵途徑。對于規(guī)模效率相對較低的機(jī)場來說,如桂林兩江機(jī)場和溫州永強(qiáng)機(jī)場,則應(yīng)注重技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模擴(kuò)大的協(xié)調(diào),在現(xiàn)有規(guī)模下努力提高資源利用效率和管理水平。

      2.3 我國機(jī)場報酬特征分析和效率優(yōu)化

      各機(jī)場的報酬特征表中,8個非DEA有效且呈現(xiàn)報酬特征遞減,包括烏魯木齊地窩堡機(jī)場、成都雙流機(jī)場、昆明長水機(jī)場、西安咸陽機(jī)場、重慶江北機(jī)場、杭州蕭山機(jī)場、廈門高崎機(jī)場、武漢天河機(jī)場。14個呈現(xiàn)報酬特征遞增包括青島流亭機(jī)場、三亞鳳凰機(jī)場、沈陽桃仙機(jī)場、深圳寶安機(jī)場、鄭州新鄭機(jī)場、哈爾濱太平機(jī)場、天津濱海機(jī)場、貴陽龍洞堡機(jī)場、福州長樂機(jī)場、南寧吳圩機(jī)場、南京祿口機(jī)場、溫州永強(qiáng)機(jī)場、大連周水子機(jī)場、桂林兩江機(jī)場。其它為報酬特征不變。對于遞增的14家機(jī)場而言,隨著機(jī)場投入規(guī)模的擴(kuò)大,單位投入的平均產(chǎn)出將有所提高,規(guī)模效率將有所改善,因此適當(dāng)擴(kuò)大機(jī)場投入規(guī)??梢杂行У馗纳七@類機(jī)場的規(guī)模效率狀況。而8個處于規(guī)模報酬遞減階段,這說明在現(xiàn)有技術(shù)水平下機(jī)場規(guī)模已經(jīng)超過了最優(yōu)規(guī)模,機(jī)場應(yīng)該謹(jǐn)慎投入,防止機(jī)場規(guī)模擴(kuò)大引致規(guī)模效率的進(jìn)一步惡化。

      利用這些變量表2的投入和產(chǎn)出松弛變量可以實(shí)現(xiàn)無效機(jī)場的優(yōu)化。相對于起降架次來說,旅客吐量和貨郵吞吐量是調(diào)整幅度較大的產(chǎn)出變量。這說明,各機(jī)場在現(xiàn)有投入下這兩方面的產(chǎn)出遠(yuǎn)沒有達(dá)到最優(yōu)規(guī)模。因此,機(jī)場應(yīng)提高對貨郵吞吐量和旅客吞吐量的認(rèn)識,并以它們?yōu)橹匾笜?biāo)來考察機(jī)場的效率和競爭力。

      表2中產(chǎn)出松弛變量值為零則表示總量產(chǎn)出達(dá)到最佳點(diǎn),在所有決策單元中有11個決策單元的值為零,且均為DEA有效單元。投入要素不存在冗余或繁贅的形勢下實(shí)現(xiàn)利用效率的最大化。19個決策單元投入指標(biāo)松弛變量值不為零,則說明投入要素存在剩余,沒有充分發(fā)揮,投入具有待開發(fā)的潛力,此時就需要作進(jìn)一步的未利用要素開發(fā),針對不同決策單元實(shí)行重點(diǎn)引導(dǎo)。

      雖然機(jī)場的相關(guān)投入(停機(jī)坪面積、停機(jī)位個數(shù)、跑道長度)在短期內(nèi)無法改變,但是根據(jù)BCC模型設(shè)置的效率邊界標(biāo)準(zhǔn),計算各國際機(jī)場所存在的投入松弛量,可以反映機(jī)場投資的擁擠程度,對于機(jī)場投入規(guī)模的調(diào)整乃至效率優(yōu)化都具有重要的參考價值,數(shù)據(jù)如表2所示。有17個機(jī)場均存在投入松弛量,即存在一定程度的投資擁擠與資源浪費(fèi),因此這類機(jī)場的效率優(yōu)化,應(yīng)該在努力提高產(chǎn)出的同時,注重資源的集約化有效利用;除了6個DEA有效機(jī)場,還有西安咸陽機(jī)場、南京祿口機(jī)場、大連周水子機(jī)場、鄭州新鄭機(jī)場、南寧吳圩機(jī)場、溫州永強(qiáng)機(jī)場和桂林兩江機(jī)場投入松弛變量值為0,即并不存在過度投資和資源浪費(fèi)的問題,因此其在效率改進(jìn)過程中,只能依賴于擴(kuò)大產(chǎn)出,無法通過削減投入松弛量來獲取效率的改善。而產(chǎn)出松弛變量值為零的機(jī)場有深圳寶安機(jī)場、西安咸陽機(jī)場、南京祿口機(jī)場、南寧吳圩機(jī)場、溫州永強(qiáng)機(jī)場和桂林兩江機(jī)場6家機(jī)場。產(chǎn)出指標(biāo)的松弛變量為零則隱含著總量產(chǎn)出達(dá)到最佳點(diǎn),這些單元在基于投入指標(biāo)定值下產(chǎn)出要素達(dá)到最大化。這6個機(jī)場是由于純技術(shù)有效,而規(guī)模無效所導(dǎo)致的,因此,只有提高規(guī)模效率,才能改善它們的綜合運(yùn)營效率。

      表2 我國國際機(jī)場的效率優(yōu)化

      2.4 我國機(jī)場運(yùn)營的目標(biāo)值

      根據(jù)模型得出的我國國際機(jī)場效率產(chǎn)出目標(biāo)值可以看出我國國際機(jī)場的發(fā)展?jié)摿?,通過投入目標(biāo)值,可以以此作為投入限制目標(biāo),在變量投入最低的前提下,獲得最大的機(jī)場效率。諸多機(jī)場均存在產(chǎn)出不足的現(xiàn)象,因此機(jī)場應(yīng)該要以集約化的方式進(jìn)行資源利用和配置,積極提高投入資源的利用效率,擴(kuò)大潛在產(chǎn)出能力,進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃、避免資源浪費(fèi),將機(jī)場運(yùn)營控制在最有效的發(fā)展規(guī)模和發(fā)展態(tài)勢。我國國際機(jī)場效率目標(biāo)值如表3所示。

      3 研究結(jié)論

      研究顯示,我國的國際機(jī)場總體運(yùn)營效率不高,研究數(shù)據(jù)顯示2001~2005年綜合技術(shù)效率值一直徘徊在0.5~0.6之間,2008年綜合效率在0.761左右,兩年之后的2011年的效率值為0.766,但綜合效率依然多數(shù)機(jī)場無效,還有待提升。純技術(shù)效率2001~2005表現(xiàn)為僅僅略高于0.6,2008年為0.836與2011年分析得出的技術(shù)效率值0.836相同,而規(guī)模效率一直以來都高于0.9,2011年的0.921較之2008年的0.905有所提升。與學(xué)者李蘭冰的得出的數(shù)據(jù)比較后發(fā)現(xiàn),我國國際機(jī)場一直以來的無效運(yùn)營主要原因都是基于技術(shù)無效,應(yīng)該積極推行現(xiàn)代企業(yè)制度改革,引進(jìn)先進(jìn)的與機(jī)場相適應(yīng)的管理模式,才是提高機(jī)場運(yùn)營的關(guān)鍵途徑。

      表3 我國國際機(jī)場效率目標(biāo)值

      我國機(jī)場的運(yùn)營效率不平衡,幾個主要的樞紐機(jī)場綜合運(yùn)營、純技術(shù)效率、規(guī)模效率都較高,中、西部機(jī)場如太原武宿機(jī)場和烏魯木齊地窩堡機(jī)場的效率卻非常的低,主要問題是規(guī)模效率過高,而技術(shù)效率跟不上,內(nèi)部各效率的發(fā)展不平衡。東部地區(qū)的機(jī)場主要問題也是技術(shù)無效,但相對要平衡一些,技術(shù)效率多在0.6、0.7、0.8以上。在綜合效率無效的基礎(chǔ)上,各機(jī)場可以根據(jù)目標(biāo)值和松弛度做出調(diào)整。

      [1] Gillen D.,Lall A..Developing Measures of Airport Productivity and Performance:An Application of Data Envelopment Analysis[J].Journal of Transportation Research Part E,1997(4):121-125.

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      [7] 袁群.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法應(yīng)用研究綜述[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊,2009(19):201.

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