運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策理論模型與行為分析

彭志敏，吳群琪，孫瑞芬

（長安大學(xué)a.經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院；b.綜合運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)管理研究中心，西安 710064）

0 引言

交通運(yùn)輸作為連接社會生產(chǎn)和消費的橋梁，其供給側(cè)的優(yōu)劣性直接關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量和效益。但目前我國交通運(yùn)輸業(yè)存在著運(yùn)輸供給結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象，一方面無效運(yùn)輸供給過剩，造成運(yùn)輸資源配置效率低下；另一方面受限于供給側(cè)制約，有效運(yùn)輸供給能力不足。且交通運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)性問題，其突出表現(xiàn)為有效供給不足。運(yùn)輸供給的結(jié)構(gòu)性失衡問題本質(zhì)上是運(yùn)輸供給合理配置問題，在市場經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向下，提供不同類別的運(yùn)輸服務(wù)是由運(yùn)輸供給主體決定的。因此，要實現(xiàn)我國宏觀層面的運(yùn)輸供給結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)，關(guān)鍵在于優(yōu)化運(yùn)輸市場供給主體所提供的運(yùn)輸服務(wù)結(jié)構(gòu)。

1 文獻(xiàn)綜述

現(xiàn)有關(guān)于運(yùn)輸供給配置決策的研究主要包括兩大層面：一是以供給為導(dǎo)向的運(yùn)輸供給配置決策。即按照五種運(yùn)輸方式的固有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征作為各種運(yùn)輸方式比較優(yōu)勢的依據(jù)，并在此基礎(chǔ)上探討或介紹各種運(yùn)輸方式合理分工協(xié)作的有關(guān)理論及方法[1]。此層面的運(yùn)輸供給配置分析已成為我國交通運(yùn)輸發(fā)展理論的傳統(tǒng)范式[2]；二是以需求為導(dǎo)向的運(yùn)輸供給配置決策。主要以運(yùn)輸需求主體效用最大化為著力點，分析滿足運(yùn)輸需求的供給方式未來客流量變化情況，為提供有效運(yùn)輸服務(wù)提供決策依據(jù)[3-7]，此層面的邏輯起點在于只有通過需求主體消費運(yùn)輸服務(wù)，運(yùn)輸生產(chǎn)能力才能轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的運(yùn)輸產(chǎn)品，因此滿足運(yùn)輸需求是運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)運(yùn)輸服務(wù)的根本原動力和最終目的，運(yùn)輸供給的方式、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量等方面應(yīng)與需求相適應(yīng)[8]。運(yùn)輸供給主體是運(yùn)輸服務(wù)的生產(chǎn)主體，對運(yùn)輸供給主體而言，運(yùn)輸供給配置是否有效關(guān)鍵在于在一定技術(shù)條件下，投入的生產(chǎn)要素所產(chǎn)出的結(jié)果是達(dá)到還是小于生產(chǎn)的可能性邊界[9]，即是否存在經(jīng)濟(jì)上的可行性，這是運(yùn)輸供給主體實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

在運(yùn)輸服務(wù)和生產(chǎn)運(yùn)輸服務(wù)資源的稀缺性約束下，運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策行為存在兩個最基本的問題：是否向運(yùn)輸市場提供運(yùn)輸服務(wù)；向運(yùn)輸市場提供什么運(yùn)輸服務(wù)。這也是本文試圖回答的問題。但其受到兩個方面的影響：一是市場需求方面。運(yùn)輸需求主體具有異質(zhì)的個體特征和行為偏好，對運(yùn)輸服務(wù)具有不同的要求，但運(yùn)輸供給主體的生產(chǎn)決策行為決定了需求主體能否消費運(yùn)輸服務(wù)，能夠消費什么運(yùn)輸服務(wù)，即運(yùn)輸需求主體消費的對象、方式、質(zhì)量和水平是運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)的結(jié)果。如果運(yùn)輸供給層次和需求層次發(fā)生錯位，供給路徑發(fā)生偏差，產(chǎn)出小于生產(chǎn)的可能性邊界，將形成無效供給；二是運(yùn)輸供給方式自身技術(shù)經(jīng)濟(jì)層面。在市場機(jī)制引導(dǎo)下，運(yùn)輸供給主體的生產(chǎn)經(jīng)營活動必須考慮到供給方式的成本與效率、效益的關(guān)系。不同固定結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸供給方式，在既定的價格水平下，其運(yùn)營效率與效益對運(yùn)輸需求特性反應(yīng)的敏感性不同，其核心在于實現(xiàn)均衡報酬運(yùn)營對承擔(dān)的運(yùn)輸量提出了不同要求[10]。因此，如何統(tǒng)一市場需求主體與供給主體的利益要求，明確運(yùn)輸供給方式服務(wù)對象和市場發(fā)展空間，是運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策行為的關(guān)鍵。

基于以上分析，本文以運(yùn)輸供給方式的內(nèi)在經(jīng)濟(jì)性要求為基本前提，構(gòu)建了運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策理論模型。基于多元Logit離散選擇模型構(gòu)建某一運(yùn)輸供給方式的市場需求函數(shù)，以此反映異質(zhì)性需求主體對不同運(yùn)輸服務(wù)的偏好。在考慮資金的時間成本和運(yùn)輸供給方式運(yùn)營周期內(nèi)投入產(chǎn)出關(guān)系下，以不同固定結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸供給方式實現(xiàn)均衡報酬時，所需承擔(dān)的盈虧平衡運(yùn)輸量作為產(chǎn)出的最小可能性邊界。在以上基礎(chǔ)上通過數(shù)值仿真對不同情景下的運(yùn)輸供給主體的生產(chǎn)決策行為進(jìn)行分析。

2 模型構(gòu)建

2.1 不同供給方式的市場需求函數(shù)

運(yùn)輸需求分析是運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策行為分析的前提。設(shè)可供需求主體選擇的運(yùn)輸供給方式的集合為An，各運(yùn)輸供給方式的運(yùn)營周期為Ni，根據(jù)隨機(jī)效用理論，第n類需求主體在第t年選擇運(yùn)輸供給方式i的總效用函數(shù)為：

式中：Vin(t)表示第n類需求主體第t年選擇供給方式i的確定效用值；εin(t)表示隨機(jī)誤差項。本文選取可觀測的運(yùn)輸價格和速度作為運(yùn)輸供給方式確定效用項的影響因素，以此反映運(yùn)輸需求主體的異質(zhì)性。運(yùn)輸供給方式確定項的效用函數(shù)為：

式（2）中：Pi(t)、Ti(t)分別表示運(yùn)輸供給方式i在第t年的運(yùn)輸價格和運(yùn)輸時間；λkn(k=1，2)表示各自的權(quán)重；β表示時間價值系數(shù)。若εin服從具有相同參數(shù)且相互獨立的二重指數(shù)分布，則根據(jù)多元Logit離散選擇模型，需求主體n在第t年選擇運(yùn)輸供給方式i的概率Pin(t)為：

式（3）中：θ為描述隨機(jī)程度的正參數(shù)，其與εin的標(biāo)準(zhǔn)差相關(guān)，概率Pin(t)滿足0≤Pin≤1。則當(dāng)?shù)趖年某起訖點內(nèi)運(yùn)輸市場對某一運(yùn)輸服務(wù)的總需求為Q(t)，第n類運(yùn)輸需求主體在第t年的構(gòu)成比例為δn(t)時，則運(yùn)輸供給方式i在第t年的需求量Qi(t)為：

若某一運(yùn)輸供給方式投入運(yùn)輸市場的前期，即當(dāng)t=0時市場總需求量為Q(0)，根據(jù)運(yùn)輸需求生成機(jī)理理論[11]，構(gòu)建總運(yùn)輸需求隨時間增長且存在一定波動性的運(yùn)輸需求函數(shù)：

式（5）中：a表示增長率；α為角頻率；d1、d2表示波動幅度的大??；d3表示修正因子。則運(yùn)輸供給方式i在其運(yùn)營周期Ni的總需求量為。需要說明的是，本文的運(yùn)輸需求函數(shù)是在考慮了需求主體的異質(zhì)偏好性和運(yùn)輸需求存在一定波動性的基礎(chǔ)上所構(gòu)建的，是一個假定的函數(shù)，真實的運(yùn)輸需求函數(shù)可通過實際調(diào)查得知,但本文所假定的運(yùn)輸需求函數(shù)并不影響下文的分析。

2.2 不同供給方式的動態(tài)盈虧平衡運(yùn)輸量

運(yùn)輸供給方式的成本與效率、效益分析是運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策行為分析的關(guān)鍵。由于不同運(yùn)輸方式的價值結(jié)構(gòu)差異較大，對于不同的運(yùn)輸方式，或同一運(yùn)輸方式中不同檔次的運(yùn)輸服務(wù)，固定結(jié)構(gòu)往往是不同的。對客運(yùn)而言，普通公路客運(yùn)、高速公路客運(yùn)、普通鐵路客運(yùn)和高速鐵路客運(yùn)的固定結(jié)構(gòu)逐級提高。且正是由于不同的供給方式固定結(jié)構(gòu)不同，其運(yùn)營效率與效益對運(yùn)輸需求特性反應(yīng)的敏感性不同，且高固定結(jié)構(gòu)運(yùn)輸方式的運(yùn)輸效益對完成運(yùn)輸量的反應(yīng)比低固定結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸方式更加敏感[10]。同時，運(yùn)輸量是運(yùn)輸供給能力和運(yùn)輸效益的連接點，是運(yùn)輸供給主體創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值的虛擬載體，對于不同固定結(jié)構(gòu)的供給方式，實現(xiàn)均衡報酬運(yùn)營時對可能承擔(dān)的運(yùn)輸量要求不同。因此，本文以當(dāng)凈現(xiàn)值為零時的動態(tài)盈虧平衡運(yùn)輸量作為運(yùn)輸供給方式的生產(chǎn)的最小可能性邊界。則運(yùn)輸供給方式i在其運(yùn)營周期內(nèi)的凈現(xiàn)值NPVi為：

式（6）計算凈現(xiàn)值時僅考慮了息稅前利潤，但沒有考慮固定資產(chǎn)的殘值。其中，r為行業(yè)基準(zhǔn)收益率；Fi表示某一運(yùn)輸供給方式的初期折余價值；(t)表示第t年所承擔(dān)的運(yùn)輸量；Di(t)表示第t年的折舊額；CFi(t)表示第t年的運(yùn)營固定成本；CVi(t)表示第t年的運(yùn)營的單位變動成本。則當(dāng)NPVi=0時，運(yùn)輸供給方式i在第t年的動態(tài)盈虧平衡運(yùn)輸量為：

本文假設(shè)各運(yùn)輸供給方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)在運(yùn)營周期內(nèi)保持不變，則運(yùn)輸供給方式實現(xiàn)保本經(jīng)營每年所需承擔(dān)的盈虧平衡運(yùn)輸量計算公式為：

則運(yùn)輸供給方式i在其運(yùn)營周期Ni內(nèi)的總動態(tài)盈虧平衡運(yùn)輸量的經(jīng)濟(jì)意義在于第i種運(yùn)輸供給方式在相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的約束下，其在整個運(yùn)營周期內(nèi)實現(xiàn)均衡報酬運(yùn)營時可能完成的總運(yùn)輸量不應(yīng)小于。即是運(yùn)輸供給方式i的經(jīng)濟(jì)下限運(yùn)輸量或經(jīng)濟(jì)邊界運(yùn)輸量，是運(yùn)輸供給方式i的成本與效率、效用關(guān)系的綜合反映。

2.3 運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策理論模型

在市場經(jīng)濟(jì)下，運(yùn)輸供給主體以運(yùn)輸供給方式在其整個運(yùn)營周期內(nèi)所能實現(xiàn)的凈現(xiàn)值最大化為目標(biāo)，但運(yùn)輸供給主體是否提供運(yùn)輸服務(wù)、提供什么運(yùn)輸服務(wù)的關(guān)鍵在于不同類別運(yùn)輸需求主體對于供給方式i的需求量能否滿足該運(yùn)輸供給方式在其自身技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件約束下所能實現(xiàn)的動態(tài)盈虧平衡運(yùn)輸量。當(dāng)時，運(yùn)輸供給主體有經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力投入該類別的運(yùn)輸服務(wù)；而當(dāng)時，由于市場需求不能滿足運(yùn)輸供給方式內(nèi)在的經(jīng)濟(jì)性要求，則該運(yùn)輸服務(wù)不應(yīng)投入市場，否則將形成無效供給。因此，本文將運(yùn)輸量對比結(jié)果作為運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)的決策依據(jù)。則運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策理論模型可表示為：

3 基本假設(shè)及相關(guān)參數(shù)標(biāo)定

假設(shè)在某一起訖點內(nèi)，運(yùn)輸供給主體需在同一運(yùn)輸方式中但不同固定結(jié)構(gòu)的高、中、低三種固定結(jié)構(gòu)客運(yùn)方式作出決策，并將市場中的運(yùn)輸需求主體分為高收入、中收入和低收入三個類別。由于本文為理論研究，假設(shè)受限于市場需求，運(yùn)輸供給主體決定所投入的運(yùn)力為單位運(yùn)力，且各供給方式具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)如表1所示。運(yùn)輸需求主體異質(zhì)的個體特征和行為偏好可通過其收入水平體現(xiàn)。同時借鑒孫啟鵬等[12]研究成果，不同收入水平下運(yùn)輸需求主體的各因素權(quán)重參數(shù)、時間價值系數(shù)及初始時期各類別需求主體比例如表2所示。同時假設(shè)隨著區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在隨后的運(yùn)輸供給方式運(yùn)營周期內(nèi)，高收入、中收入需求主體的比例在初始時期的基礎(chǔ)上每年分別增加0.5%、1%，低收入運(yùn)輸需求主體每年減少1.5%；同時給定隨機(jī)系數(shù)θ=0.01，行業(yè)基準(zhǔn)收益率r=6%，角頻率，增長率a=0.01，且以弧度π 2表示一年，同時折舊方法采用平均年限折舊法。

表1 不同供給方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)

表2 各因素權(quán)重參數(shù)、時間價值系數(shù)及初始時期需求主體構(gòu)成比例

4 情景設(shè)置與數(shù)值仿真分析

基于上述基本假設(shè)和參數(shù)標(biāo)定，將表1、表2中的數(shù)據(jù)代入式（1）至式（3）可得不同收入水平下的運(yùn)輸需求主體對不同固定結(jié)構(gòu)運(yùn)輸供給方式的選擇概率，結(jié)果如表3所示，其選擇概率與實際經(jīng)驗相符。同時將表1的數(shù)據(jù)代入式（9），則高、中、低三種固定結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸供給方式每年盈虧平衡運(yùn)輸量分別為3627人次、2754人次、2176人次。

表3 不同收入水平下各供給方式的選擇概率

由于市場需求并不是由運(yùn)輸供給系統(tǒng)決定的，而是與運(yùn)輸需求生成規(guī)律緊密相連。因此本文將在不同運(yùn)輸需求生成規(guī)律下設(shè)置兩種情景分析運(yùn)輸供給主體的生產(chǎn)決策行為。

情景1：當(dāng)在起訖點內(nèi)運(yùn)輸市場對該運(yùn)輸方式需求量的足夠大或足夠小時，根據(jù)運(yùn)輸需求生成規(guī)律，此時給定市場對該運(yùn)輸方式的市場需求函數(shù)為式（10）。則各運(yùn)輸供給方式的盈虧平衡運(yùn)輸量與市場需求量的關(guān)系分別如圖1(a)、圖1(b)所示。

圖1 情景1下盈虧平衡運(yùn)輸量與市場需求量的關(guān)系圖

情景2：當(dāng)在起訖點內(nèi)運(yùn)輸市場對該運(yùn)輸方式的需求量即不是足夠大也非足夠小時，給定兩種情形下的運(yùn)輸需求函數(shù)為式（11），以分析在不同運(yùn)輸需求函數(shù)條件下運(yùn)輸供給主體的生產(chǎn)決策行為。則各運(yùn)輸供給方式的盈虧平衡運(yùn)輸量與市場需求量的關(guān)系如下頁圖2（a）、圖2（b）所示。

由于不同運(yùn)輸供給方式固定結(jié)構(gòu)的差異，在特定的價格水平下，其對可能完成的運(yùn)輸量擁有不同的要求。從圖1(a)可以看出，當(dāng)運(yùn)輸需求函數(shù)為Q1(t)時，即市場需求足夠大時，不同固定結(jié)構(gòu)的供給方式所承擔(dān)的運(yùn)輸量都足以滿足供給方式內(nèi)在的最低經(jīng)濟(jì)性要求，即無論哪一種運(yùn)輸供給方式，相應(yīng)的服務(wù)對象，運(yùn)輸供給主體選擇哪一固定結(jié)構(gòu)的供給方式，都會存在一定的盈利空間和市場發(fā)展空間。同時從圖1(b)可以看出，當(dāng)運(yùn)輸需求函數(shù)為Q2(t)時，即當(dāng)市場需求足夠小時，不同固定結(jié)構(gòu)的供給方式所承擔(dān)的運(yùn)輸量都不足以滿足供給方式內(nèi)在的經(jīng)濟(jì)性要求，運(yùn)輸供給主體沒有內(nèi)在經(jīng)濟(jì)動力去提供運(yùn)輸服務(wù)，如果要提供，則需通過其他方式補(bǔ)償收益損失。但無論采用何種方式補(bǔ)償，在市場機(jī)制條件下，都會一定程度上扭曲合理的運(yùn)輸供給結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)不出需求主導(dǎo)、公平競爭、利益與風(fēng)險均衡、經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)輸供給合理分工機(jī)制。

圖2 情景2下盈虧平衡運(yùn)輸量與市場需求量的關(guān)系圖

從圖2(a)可以看出，在運(yùn)輸需求生成規(guī)律影響下所產(chǎn)生的運(yùn)輸需求函數(shù)為Q3(t)時，此時由于高固定結(jié)構(gòu)供給方式的市場需求量小于供給方式內(nèi)在的最低經(jīng)濟(jì)性要求所需承擔(dān)的盈虧平衡運(yùn)輸量，高固定結(jié)構(gòu)供給方式不具有投入運(yùn)輸市場經(jīng)濟(jì)條件，此時運(yùn)輸供給主體可選擇中、低固定結(jié)構(gòu)的供給方式投入市場。從圖2(b)可以看出，當(dāng)運(yùn)輸需求函數(shù)為Q4(t)時，此時高、中固定結(jié)構(gòu)供給方式均小于其盈虧平衡運(yùn)輸量，此時運(yùn)輸供給主體只能選擇投入低固定結(jié)構(gòu)的供給方式才能實現(xiàn)盈利。如果運(yùn)輸市場對該運(yùn)輸服務(wù)的需求繼續(xù)下降，當(dāng)下降到高、中、低固定結(jié)構(gòu)供給方式的市場需求量均小于其盈虧平衡運(yùn)輸量時，此時將和情景1中的圖1(b)相似，運(yùn)輸供給主體不會投入任何檔次的運(yùn)輸服務(wù)。

從以上分析可以看出，由于不同運(yùn)輸供給方式在實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)發(fā)展下對保本運(yùn)輸量的要求不同，也就是對供給方式的運(yùn)輸服務(wù)能力要求不同，運(yùn)輸供給主體的生產(chǎn)決策行為對運(yùn)輸需求的滿足程度有決定性的影響。但運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策行為同時也受到異質(zhì)性運(yùn)輸需求主體的個體特征和行為偏好、運(yùn)輸需求生成規(guī)律和運(yùn)輸供給方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征等方面共同作用。運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策行為應(yīng)在保證其最低經(jīng)濟(jì)性要求前提下，以有利于發(fā)揮運(yùn)輸供給技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢為原則實現(xiàn)運(yùn)輸需求技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征和運(yùn)輸供給方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征的最佳匹配。即運(yùn)輸供給主體的生產(chǎn)決策行為恰當(dāng)與否，是基于運(yùn)輸需求的數(shù)量和質(zhì)量特性，同時通過不同運(yùn)輸供給方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征所決定的內(nèi)在經(jīng)濟(jì)要求和相應(yīng)的比較優(yōu)勢來判別的，而這正是運(yùn)輸供給合理配置的微觀經(jīng)濟(jì)機(jī)理，也是構(gòu)建綜合運(yùn)輸體系的關(guān)鍵。

5 結(jié)束語

本文從微觀經(jīng)濟(jì)層面出發(fā)，以運(yùn)輸需求特性和供給方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性所決定的實現(xiàn)保本經(jīng)營所需承擔(dān)的盈虧平衡運(yùn)輸量之間的內(nèi)在關(guān)系為基礎(chǔ)，構(gòu)建了運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策的理論模型。運(yùn)輸供給主體是運(yùn)輸服務(wù)的直接生產(chǎn)主體，其生產(chǎn)決策的優(yōu)劣性將直接影響到運(yùn)輸市場供給結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣性。優(yōu)化運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策是運(yùn)輸供給結(jié)構(gòu)優(yōu)化的微觀基礎(chǔ)。同時，本文通過數(shù)值仿真對在不同情景下運(yùn)輸供給的生產(chǎn)決策行為進(jìn)行了分析，回答了在不同運(yùn)輸需求生產(chǎn)規(guī)律下運(yùn)輸供給主體是否應(yīng)提供運(yùn)輸服務(wù)、提供什么運(yùn)輸服務(wù)這兩個基本問題。運(yùn)輸供給主體生產(chǎn)決策行為應(yīng)在實現(xiàn)所承擔(dān)的運(yùn)輸量達(dá)到盈虧平衡運(yùn)輸量的前提下，根據(jù)運(yùn)輸需求主體的異質(zhì)個體特征和行為偏好、不同的運(yùn)輸需求生產(chǎn)規(guī)律下決策其生產(chǎn)行為，實現(xiàn)運(yùn)輸需求和運(yùn)輸供給方式在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的統(tǒng)一。