運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)型對社會經(jīng)濟(jì)的影響分析—以廣西貴港為例

張冠湘，盧 敏，羅天龍，鐘慧玲

（華南理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，廣東 廣州 510006）

運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)型對社會經(jīng)濟(jì)的影響分析—以廣西貴港為例

張冠湘，盧 敏，羅天龍，鐘慧玲

（華南理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，廣東 廣州 510006）

綜合考慮環(huán)境影響因素、運(yùn)輸費(fèi)率因素和服務(wù)時(shí)間因素，對比分析內(nèi)河水路運(yùn)輸與公路運(yùn)輸?shù)纳鐣?jīng)濟(jì)效益，建立了貨幣形式的量化模型，服務(wù)時(shí)間因素采用服務(wù)時(shí)間價(jià)值的概念衡量貨物運(yùn)輸時(shí)間的貨幣價(jià)值。以廣西貴港到廣州南沙的貨運(yùn)為例，量化分析運(yùn)用不同運(yùn)輸方式所產(chǎn)生的年社會效益，得出內(nèi)河航運(yùn)比公路運(yùn)輸每年節(jié)省的社會效益約為1.55×108RMB，對運(yùn)輸方式的調(diào)整和交通政策的制定具有重要的指導(dǎo)意義。

內(nèi)河航道運(yùn)輸；運(yùn)輸方式；社會經(jīng)濟(jì)；社會效益；環(huán)境影響因素；時(shí)間價(jià)值

1 引言

廢氣排放是環(huán)境惡化的主要因素之一，其中機(jī)動車尾氣排放占廢氣排放的比例高達(dá)28%[1]，排放的廢氣主要包括CO（一氧化碳）、HC和NOx（碳?xì)浠衔锖偷趸铮?、PM（微粒、碳煙）等有害氣體，給環(huán)境帶來了極大的破壞和污染。相對于公路運(yùn)輸，水路船舶運(yùn)輸具有載重量大、成本低、污染少等優(yōu)點(diǎn)，船舶運(yùn)輸每噸千米的CO2排放量比汽車運(yùn)輸排放量少3倍[2]。水路運(yùn)輸成為減少廢氣排放、增加社會效益的一個(gè)重要途徑，是目前最環(huán)保的一種運(yùn)輸方式。公路和水路兩種運(yùn)輸方式對社會效益的定量研究，現(xiàn)已成為國內(nèi)外學(xué)者日益關(guān)注的課題。效益往往與成本相關(guān)，要分析不同運(yùn)輸方式的社會效益，就要對其成本進(jìn)行深入分析，一般成本包括直接成本和間接成本，本文選取必要貨運(yùn)費(fèi)率為直接成本，環(huán)境影響因素和運(yùn)輸服務(wù)時(shí)間因素為間接成本。

必要貨運(yùn)費(fèi)率[3]（Required Freight Rate，RFR）是指收益與成本相平衡時(shí)的費(fèi)率，是評價(jià)貨運(yùn)公司年運(yùn)營狀況的一個(gè)常用指標(biāo)。Saran Somanathana等學(xué)者[4]認(rèn)為，必要貨運(yùn)費(fèi)率的計(jì)算與運(yùn)輸?shù)某杀竞湍曦涍\(yùn)能力相關(guān)。其中，成本包括運(yùn)載工具的運(yùn)營成本、維護(hù)成本和租賃成本。年貨運(yùn)能力與運(yùn)載工具每年往返的數(shù)量和運(yùn)輸噸位相關(guān)。往返數(shù)量取決于運(yùn)載工具的運(yùn)輸速度、運(yùn)輸距離和裝卸時(shí)間、年停運(yùn)維護(hù)時(shí)間等因素。本文假設(shè)因?yàn)槿狈π枨蠡驑O端天氣的停運(yùn)時(shí)間為零。

環(huán)境影響因素作為交通運(yùn)輸?shù)碾[性成本之一，往往是政府部門制定交通政策時(shí)所要考慮的一個(gè)重要因素。目前對運(yùn)輸方式污染物排放的貨幣量主要通過支付意愿（Willingness To Pay）、特征價(jià)格、污染物排放對人類傷害的醫(yī)療費(fèi)用衡量。部分學(xué)者對機(jī)動車、船舶運(yùn)行過程中所排放的廢氣測量和影響進(jìn)行了研究。Liesbeth Schrooten[5]考慮了船型、運(yùn)輸活動、廢氣排放三個(gè)部分，綜合分析了船舶能源消耗與廢氣排放量之間的關(guān)系。Hans Michiels和Inge Mayeres[6]采用考慮邊際外部醫(yī)療費(fèi)用的方法，分析了比利時(shí)和周邊地區(qū)PM2.5和NOx排放的影響，用貨幣量化每單位排放的外部性成本。Stef Proost[7]采用支付意愿的方法，考慮燃油稅收與排放量之間的關(guān)系，得出了柴油每公里的貨幣成本比汽油少，而排放的污染物卻比汽油多。

運(yùn)輸服務(wù)時(shí)間因素主要體現(xiàn)在時(shí)間的長短上，貨物的送達(dá)時(shí)間越短，體現(xiàn)的貨物價(jià)值越高。時(shí)間價(jià)值（Value Of Time，VOT）是以貨幣量的形式來衡量時(shí)間差異的價(jià)值。最早在1990年，Hague Consulting Group[8]采用支付意愿（Willing To Pay）的方法對大量的實(shí)證數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，估計(jì)出貨物和旅客時(shí)間價(jià)值的貨幣量。在往后的研究中，Mark Wardman[9]研究了公共交通時(shí)間價(jià)值的估計(jì)，綜合考慮汽車旅行時(shí)間價(jià)值和在公共交通使用過程中的步行時(shí)間、等待時(shí)間和服務(wù)間隔時(shí)間，分析了英國的一個(gè)非常龐大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集，為英國交通政策的制定提供了依據(jù)。J.D.Shires和G.C.de Jong[10]考慮面板估計(jì)隨機(jī)效應(yīng)模型，通過調(diào)查方法分析了在儲蓄收入、國家、旅行目的、模式、距離等不同因素下的旅行時(shí)間價(jià)值的變化。Kinishi Yoko[11]基于運(yùn)費(fèi)估計(jì)函數(shù)，通過獲得托運(yùn)人運(yùn)輸時(shí)間在享樂價(jià)格理論的隱式值，得到的托運(yùn)人運(yùn)輸時(shí)間的估計(jì)價(jià)值比用基于離散選擇模型的方法得到的估計(jì)值更大。

本文將基于運(yùn)輸費(fèi)率因素、環(huán)境影響因素、服務(wù)時(shí)間因素三個(gè)因素，以貴港到南沙港為例，對公路和水路兩種運(yùn)輸方式的總社會效益及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行量化分析和對比研究。

2 模型假設(shè)與變量說明

貨物運(yùn)輸是指貨物從當(dāng)前的庫存點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)庫存點(diǎn)。公路運(yùn)輸方式和內(nèi)河水路運(yùn)輸方式的服務(wù)系統(tǒng)如圖1、圖2所示。本文假設(shè)不論采取哪種運(yùn)輸方式，貨物在收集到初始庫存點(diǎn)之前的運(yùn)輸活動以及在到達(dá)另一個(gè)庫存點(diǎn)之后的運(yùn)輸活動都是一樣的，因此只考慮貨物在兩個(gè)庫存點(diǎn)之間的運(yùn)輸活動。

圖1 公路運(yùn)輸方式服務(wù)系統(tǒng)

圖2 內(nèi)河水路運(yùn)輸方式服務(wù)系統(tǒng)

本文對公路和內(nèi)河水路兩種貨物運(yùn)輸方式的社會效益進(jìn)行量化研究，每種運(yùn)輸方式的社會效益由三個(gè)部分的計(jì)算組成。第一部分是計(jì)算交通工具在生命周期內(nèi)，平均每年的尾氣排放量的貨幣價(jià)值。生命周期包括制造階段和運(yùn)營階段。第二部分是計(jì)算最低運(yùn)輸費(fèi)率，以5%的投資回報(bào)率計(jì)算。第三部分是時(shí)間價(jià)值估計(jì)，通常，在內(nèi)河港口腹地的貨物運(yùn)輸中，公路運(yùn)輸具有時(shí)間優(yōu)勢，相同條件下的內(nèi)河水路運(yùn)輸時(shí)間較長，時(shí)間價(jià)值估計(jì)是對這兩種運(yùn)輸方式的時(shí)間差進(jìn)行貨幣量化。

在該運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)中，本文選取9.6m前四后四廂式貨車和2 000噸級的干散貨船舶作對比分析，以廣西貴港到廣州南沙運(yùn)輸服務(wù)線路為例，并已知該線路公路運(yùn)輸?shù)膬蓭齑纥c(diǎn)間距離為520km，水路運(yùn)輸?shù)膬蓛?nèi)河碼頭間的距離為630km。具體的參數(shù)說明見表1。

表1 交通工具的參數(shù)說明

3 模型量化與分析

通過分析運(yùn)輸方式服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)一步可以得到以下函數(shù)關(guān)系。

單程的運(yùn)輸時(shí)間ttrip的計(jì)算公式：ttrip其中R=線路距離（公路按兩庫存點(diǎn)之間的距離計(jì)算，航道運(yùn)輸按兩港口之間的距離計(jì)算）；

每年總的運(yùn)輸任務(wù)量L的計(jì)算公式：L=365×2W，其中W=每天單向運(yùn)載的貨物量；

每年總的貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量 At（t·km）的計(jì)算公式：At=L×R；

每年必須往返運(yùn)輸次數(shù)（RTRA），是指完成每年運(yùn)輸任務(wù)量的最少往返次數(shù)。其計(jì)算公式為

每年單向運(yùn)輸量的計(jì)算公式：I=Cap×δ×RTPA；

每 年 總 的 燃 油 消 耗 數(shù) Fc(kg)的 計(jì) 算 公 式 ：

完成運(yùn)輸任務(wù)所必須的運(yùn)輸工具數(shù)量T的計(jì)算公式：

根據(jù)以上的計(jì)算函數(shù)和運(yùn)輸工具的參數(shù)說明，假設(shè)從廣西貴港到廣州南沙的日均單向運(yùn)輸任務(wù)量為1 500t，則汽車單程行駛時(shí)間為8h，單程運(yùn)輸時(shí)間11.25h。若每年的停運(yùn)時(shí)間為30d，那么汽車最大的往返次數(shù)次，若汽車的平均裝載率為90%，一輛16t（13.5t貨運(yùn)容量）的汽車每年的單向運(yùn)輸貨物量I=13.5×0.9×358=4 349.7t，每年最少往返次數(shù) RTRA=次。因此，要完成每年單向547 500t的貨物運(yùn)輸任務(wù)量，需要的汽車數(shù)量1=126。

同理，在假定從廣西貴港到廣州南沙的日均單向運(yùn)輸任務(wù)量為1 500t的情況下，根據(jù)以上公式及上表船舶具體參數(shù)，可計(jì)算出使用船舶完成每年運(yùn)輸任務(wù)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，具體計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 貴港到南沙的運(yùn)輸時(shí)間、次數(shù)、車輛數(shù)數(shù)據(jù)

3.1 環(huán)境影響因素的貨幣量化分析

環(huán)境影響因素考慮汽車與船舶在生命周期的5個(gè)環(huán)境排放指標(biāo)。根據(jù)生命周期影響分析（LCIA）理論，每種運(yùn)輸工具所產(chǎn)生的廢氣主要來源于制造過程和運(yùn)營過程兩個(gè)階段。由于制造過程的廢氣排放量遠(yuǎn)比在運(yùn)營過程中的廢氣排放量少，運(yùn)輸工具在制造過程的排放量數(shù)據(jù)比較難收集到。因此，本文只考慮車輛在運(yùn)營過程中的廢氣排放。汽車和船舶兩種運(yùn)輸工具的廢氣的單位排放量見表3，該表的數(shù)據(jù)來源于相關(guān)環(huán)境保護(hù)網(wǎng)站[5，12-13]。為了衡量排放污染物的貨幣價(jià)值，大量的學(xué)者采用了支付意愿方法對排放污染物的單位價(jià)格進(jìn)行測量，綜合現(xiàn)有文獻(xiàn)[6-7]分析得到CO2、HC、NO2、PM顆粒、CO的單位排放量價(jià)格，見表3。

由此，汽車和船舶排放各類污染物的單位貨幣價(jià)值總和分別為1.408、0.247。下面以水路運(yùn)輸為例，船舶在運(yùn)營過程中產(chǎn)生的污染物排放對環(huán)境影響的貨幣量化計(jì)算過程為：

船舶往返雙程的做功＝發(fā)動機(jī)功率×行駛時(shí)間＝1 500×0.735×22.68×2=50 009.4kW·h；

汽車在庫存點(diǎn)到港口之間的做功＝210×0.735×0.154×2= 47.540kW·h；

貴港到南沙的船舶每年產(chǎn)生的環(huán)境費(fèi)用＝單輛車每年環(huán)境費(fèi)×車輛數(shù)＝50 009.4×0.247×115×7=9 943 619.049RMB；

汽車在庫存點(diǎn)到港口之間產(chǎn)生的環(huán)境費(fèi)用= 186 483.803×17×2=6 340 449.301RMB；

通過水路從貴港運(yùn)輸貨物到南沙，每年產(chǎn)生的環(huán)境污染用貨幣衡量的總價(jià)值為：9 943 619.049+6 340 449.301= 16 284 068.35(1.628×107)RMB。

同理，可以得出公路運(yùn)輸每年產(chǎn)生的環(huán)境污染的貨幣總價(jià)值為156 955 624(1.570×108)RMB。因此，從環(huán)境因素的角度考慮，相對于公路運(yùn)輸，水路運(yùn)輸產(chǎn)生的社會效益價(jià)值估計(jì)為1 406 071 555.7(1.406×108)RMB。

表3 汽車、船舶運(yùn)營過程中的污染物排放的相關(guān)數(shù)據(jù)

3.2 運(yùn)輸費(fèi)率因素的貨幣量化分析

運(yùn)輸費(fèi)率因素采用必要貨運(yùn)費(fèi)率（RFR）計(jì)算。必要貨運(yùn)費(fèi)率即每種交通工具運(yùn)輸每噸貨物的最低運(yùn)輸價(jià)格（元/t）。其計(jì)算公式為其中，P=初始成本或交通工具價(jià)格（元）；C=每年的費(fèi)用（元），包括燃油費(fèi)、港口費(fèi)、折舊與維護(hù)費(fèi)、車輛每年需繳費(fèi)用、司機(jī)工資等；L=每年總的運(yùn)輸任務(wù)量（t/年）。 spw=復(fù)利貼現(xiàn)因子，其計(jì)算公式為：投資回報(bào)率（復(fù)利），本文取5%，N=運(yùn)營年數(shù)。

根據(jù)實(shí)地調(diào)研情況，從廣西貴港到廣州南沙的汽車年總運(yùn)營成本C為99 131 400(9.913×107)RMB，船舶的年總運(yùn)營成本C為77 231 120(7.723×107)RMB。根據(jù)必要貨運(yùn)費(fèi)率的計(jì)算公式，可以得到通過公路運(yùn)輸?shù)钠嚨谋匾涍\(yùn)費(fèi)率為96.406RMB，通過水路運(yùn)輸?shù)拇暗谋匾涍\(yùn)費(fèi)率為77.260RMB。通過公路運(yùn)輸?shù)钠囁枰哪昕傔\(yùn)營成本（P/spw+C）為105 564 936.1(1.056×108)RMB，通過水路運(yùn)輸?shù)?船 舶 所 需 要 的 年 總 運(yùn) 營 成 本 為84 599 265.9(8.460×107)RMB。因此，從必要貨運(yùn)費(fèi)率的角度考慮，水路運(yùn)輸較公路運(yùn)輸產(chǎn)生的社會效益價(jià)值估計(jì)為20 965 670.24(2.097×107)RMB。

3.3 服務(wù)時(shí)間因素的貨幣量化分析

一般而言，運(yùn)輸車輛和船舶需要一段時(shí)間在庫存點(diǎn)積累到一定的貨物需求量才開始進(jìn)行該批貨物的運(yùn)輸。因此，各種運(yùn)輸方式的服務(wù)時(shí)間不但要考慮車輛往返的運(yùn)輸時(shí)間，還要考慮貨物在庫存點(diǎn)積累的時(shí)間。然而，現(xiàn)實(shí)中貨物在白天到達(dá)庫存點(diǎn)的流量往往會比晚上大，但為了方便研究，本文假定貨物積累的流量速度為恒定值，設(shè)定為62.5t/h（1 500t的貨運(yùn)需求/24h）。

單艘船舶裝載貨物積累時(shí)間為12.48(1 300×0.6/62.5)h，即為兩艘船成功裝載運(yùn)輸?shù)淖钚r(shí)間間隔。在考慮該時(shí)間間隔的情況下，從貴港到南沙的船舶的最大服務(wù)時(shí)間為45.828(33.348+12.48)h，即為車輛往返運(yùn)輸時(shí)間與裝載貨物積累時(shí)間之和，最小服務(wù)時(shí)間則為33.348h。本文選取兩者的均值作為該航線的船舶運(yùn)輸?shù)姆?wù)時(shí)間，即為39.588h。同時(shí)，船舶運(yùn)輸?shù)姆?wù)時(shí)間尚未考慮庫存點(diǎn)到內(nèi)河碼頭10km的運(yùn)輸時(shí)間。因?yàn)閱嗡掖暗呢浳锓e累時(shí)間為12.48h，而17輛汽車運(yùn)輸1 300×0.6=780t貨物的服務(wù)時(shí)間為4趟×1.54h/趟= 6.2小時(shí)＜12.48h。即船舶積累足夠的貨物時(shí)，汽車已完成從庫存點(diǎn)到內(nèi)河碼頭的運(yùn)輸。同理，汽車的服務(wù)時(shí)間為11.347h。

在每一次航次中，船舶的平均等待時(shí)間為6.24（12.48/2）h，而汽車的等待時(shí)間忽略不計(jì)。對于每一批780t的貨物運(yùn)輸，水路運(yùn)輸較公路運(yùn)輸而言，額外增加的時(shí)間為28.241（39.588-11.347）h。Konishi Yoko[11]估算出2014年日本貨物運(yùn)輸?shù)钠骄鶗r(shí)間價(jià)值為3 133日元/h，本文沿用其結(jié)果，按現(xiàn)行匯率1人民幣=19.22日元計(jì)算，貨物運(yùn)輸?shù)钠骄鶗r(shí)間價(jià)值為162.94人民幣/h。由此，得出水路運(yùn)輸一年節(jié)省的全部貨物服務(wù)時(shí)間價(jià)值（VOT）估計(jì)為-6 459 815.363(-6.460×106)RMB。

3.4 總社會效益的貨幣量化衡量

本文以廣西貴港到廣州南沙的貨物運(yùn)輸為例，分別從環(huán)境影響因素、必要貨運(yùn)費(fèi)率和服務(wù)時(shí)間價(jià)值三個(gè)角度，量化公路運(yùn)輸和水路運(yùn)輸產(chǎn)生的社會效益，經(jīng)過計(jì)算得出，相對于公路運(yùn)輸，水路運(yùn)輸每年所產(chǎn)生的社會效益分別為1 406 071 555.7RMB、20 965 670.24RMB、-6 459 815.363RMB。因此，水路運(yùn)輸較公路運(yùn)輸每年所產(chǎn)生的總社會效益為155 177 410.6(1.55×108)RMB。

4 結(jié)語和展望

中國環(huán)境保護(hù)部數(shù)據(jù)顯示，2012年，全國機(jī)動車排放一氧化碳3 471.7萬t，碳?xì)浠衔?38.2萬t，氮氧化物640.0萬t，顆粒物62.1萬t。其中，汽車成為機(jī)動車污染物排放量的主要源頭，其一氧化碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化物和顆粒物排放量分別占機(jī)動車排放量的82.5%、78.7%、91.1%和95.3%。通過本文的案例分析，水路運(yùn)輸方式較公路運(yùn)輸方式，將減少13 319.443t二氧化碳、419.938t氮氧化合物、3.008tPM顆粒物、394.395t一氧化碳的污染物排放。

同時(shí)，本文從廣西貴港到廣州南沙的水路運(yùn)輸將產(chǎn)生155 087 298.947RMB的社會效益。因此，水路貨物運(yùn)輸方式不但有利于保護(hù)環(huán)境，而且可以帶來極大的社會效益。通過本文的量化分析，旨在為政府及相關(guān)部門制定正確的交通運(yùn)輸政策提供一定的參考價(jià)值，其研究結(jié)果可廣泛應(yīng)用于港航腹地交通運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。

本文的研究只選取了運(yùn)輸方式的三個(gè)主要方面，以后的研究還可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入：（1）結(jié)合其他運(yùn)輸方式及其多式聯(lián)運(yùn)做比較，如鐵路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸?shù)?。?）環(huán)境的影響因素方面，還可考慮噪聲因素及運(yùn)輸方式占地因素。（3）考慮社會外部性因素，比如車輛擁堵因素、車輛運(yùn)輸事故因素等。

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Influence of Transportation Mode Transformation on Social Economy:In the Case of Guangxi Guigang

Zhang Guanxiang,Lu Min,Luo Tianlong,Zhong Huiling
(School of Economics&Trade,South China University of Technology,Guangzhou 510006,China)

In this paper,through considering comprehensively the environmental factors,cost factors and service time factors,we analyzed comparatively the social and economic benefits of the inland waterway transportation and the roadway transportation,built the currency-based quantified model,then in the case of the transportation route between Guangxi Guigang and Guangdong Nansha,studied quantitatively the annual social benefits generated from the adoption of different transportation means.

inland waterway transportation;transportation means;social economy;social benefit;environmental influence factor;time value

F127；F512.7

A

1005-152X(2015)10-0048-04

2015-07-15

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（2015ZDXM06）；教育部人文社會科學(xué)研究規(guī)劃基金項(xiàng)目（12YJAZH209，x2jmB7130430）

張冠湘（1975-），男，湖南人，副教授，研究方向：港航物流、危險(xiǎn)品物流；盧敏（1990-），女，重慶人，碩士研究生，研究方向：危險(xiǎn)品物流、港航物流；羅天龍（1988-），男，廣東人，華南理工大學(xué)碩士研究生，研究方向：港航物流；鐘慧玲（1971-），女，廣東人，華南理工大學(xué)教授，研究方向：危險(xiǎn)品物流。

10.3969/j.issn.1005-152X.2015.10.015