基于曲线比较的交通运输与经济社会 相互适应性

　　一、引言

　　交通运输业是国民经济的基础性产业,是国民经济生产、分配、交换、消费活动必不可少的联系纽带。正是由于交通运输业的基础产业作用和对国民经济关联产业的正外部性,使得交通运输的适度超前发展成为社会公众的共识。特别是在消费内需不足的情况下,投资交通运输基础设施建设往往会成为政府拉动经济发展的重要举措。但需要注意的是,交通运输发展同样还产生对土地、能源等资源环境的占用和消耗,形成交通发展的负外部性。盲目无序的交通运输建设也会对国民经济社会的发展造成明显的资源和环境压力。

　　交通运输与经济系统之间存在相互作用，可以描述为—个双回路,交通运输一方面由于其自身的生产活动(基础设施建设、运输装备制造、运输服务提供）直接创造GDP,另一方面,也是交通运输业作为基础性产业的重要体现,通过提供满足国民经济其他行业需求的运输服务,降低原材料、中间产品以及产成品的生产流通成本,提高整个社会的生产效率,从而间接创造GDP。交通运输在促进经济增长的同时,也会通过直接和间接形式创造就业岗位,拉动就业。与此同时,交通运输的发展也会占用相应的社会环境资源,包括交通基础设施建设的土地占用和交通运输发展的能源消耗、环境污染等。反之，国民经济社会的发展也会对交通运输产生反馈,一方面，国民经济的发展需要交通运输业提供更多的更优质的服务,提升了国民经济各行业扩大再生产过程中以及人们生活消费中对交通运输的需求。另一方面,国民经济增长增加了投资积累,为交通系统扩大再生产提供了投资来源,从生产消费需求和投资源头两方面促进了交通运输业发展。

　　在双回路的互动机制下,交通运输应适度超前发展,同时又能与整个国民经济社会宏观系统的发展相互适应,相互协调，因此,开展交通运输与经济社会发展的适应性综合评价研究是十分必要而且具有现实意义的。通过研究建立交通运输与经济社会相互适应性综合评价模型,发现交通运输发展中存在的短板和问题,引导交通运输不断调整完善,更好地为国民经济发展提供服务。

　　二、基于曲线比较的交通运输与经济社会相互适应性

　　(一）交通运输与经济社会相互适应性的内涵

　　适应性是涉及主体与外部环境相互关系的一个基本概念。适应性的概念最早出现于达尔文提出的生态学适应性。生态学、进化论、系统论等不同学科对适应性的内涵界定不尽相同，但综合来看,比较一致的观点都认为适应性多指事物或者系统的环境适应性,即事物或者系统适应外界环境因素,并与之保持一致、协调发展的能力。

　　交通运输的发展状态与经济社会发展密切相关,其“适应性”也是一个非常复杂的问题。但综合来看,可以将交通运输与经济社会发展的适应性理解为是指交通运输系统协调、均衡发展,并且在不同的经济社会发展水平与阶段下,适应经济、社会、环境等外界因素的变化,并与其协调一致、持续发展的能力和状态。

　　针对交通运输与经济社会发展的适应性内涵的理解需要把握以下几个要点：

　　1. 交通运输与经济社会发展的“适应性”是一个复杂概念,既包含交通与经济社会发展在时间、空间上的相互协调,同时也包括交通系统自身的协调。交通与经济社会发展的适应性是在交通系统内部相互协调一致发展基础上的内、外协同的过程和状态；

　　2. 交通运输与经济社会发展的“适应性”不仅包括理论意义上的交通潜在供需关系均衡状态,同时也包括实际经济活动中交通与经济社会发展协调一致的相互作用过程；

　　3. 交通运输的发展水平与经济社会的发展阶段和发展水平相互适应是一个动态的系统性调整优化过程。不同阶段下,交通与经济社会发展的适应性的判断标准不同;

　　4. 可持续发展是交通运输与经济社会发展适应性内涵的基本特性,交通与社会、经济、生态环境之间保持可持续发展是交通与经济社会发展适应性的重要表征。

　　(二）交通运输与经济社会相互适应性评价内容及评价指标

　　交通运输子系统是经济社会系统的重要组成部分,交通运输子系统与经济社会系统之间是双向相互作用的，因此要考量和评价交通运输与经济社会之间的相互适应性需要从经济社会发展对交通运输发展的影响、交通运输对经济社会发展的贡献、交通运输对经济社会发展的负面影响。根据这三个方面,充分考虑到数据的科学性和可得性以及量化测算分析要求,选择合适的指标,构建交通发展适应性综合评价指标体系。

　　1. 指标集设计的基本原则

　　科学性,指标体系的设计应科学严谨,遵循一定的逻辑关系,搭建指标体系框架,从不同侧面反映客观实际情况。选取的指标能够反映交通与经济社会发展适应情况的某一方面,指标概念明确,范围口径与计算方法明晰,各个指标间相互关联。

　　简明性,所选取的指标能够简明扼要地反映评价内容的某个侧面,尽量选取综合性指标,可减少指标数量,简化指标体系,这样才不至于给评价、分析比较造成困难和混乱。

　　稳定性,在指标选取的过程中，如果某一指标对其相关的变量呈现出高敏感性,即当相关的变量有微小扰动时,指标值将会有较大波动,则该指标目标值稳定性较差,不宜作为评价指标。

　　动态性,交通与经济社会发展的适应性是不断发展变化的,这就决定了构建出来的评价指标体系应具有动态性,能够动态地反映交通与经济社会发展协调一致的趋势和特点。

　　系统全面性,为了全面反映交通与经济社会发展的适应性,所构建的评价指标体系需要能够系统全面地反映交通与经济社会发展适应程度的多个方面。

　　可操作性,评价指标的选取是为总目标分析评价服务,因此所选的指标不仅应有明确的概念,而且要有一定的外在表达形式,能够通过计算得到或有统计资料可查,具有可操作性。

　　需要注意的是,在实际设计评价指标集的时候,考虑到部分指标缺乏相应的评价标准,因此在实际评价工作中专门在基础指标之上,选择部分具有投入产出性质的综合指标,利用数据包络分析方法（DEA)4计算出综合效率指标。

　　2. 评价指标集

　　根据以上原则,本项研究中研究确定交通运输与经济社会相互适应性综合评价的指标主要包括：

　　(1)经济社会发展对交通运输发展的影响

　　交通的发展离不开经济的支撑,经济增长加大了国民经济各行业扩大再生产过程中对交通的需求、人们生活水平的提高也增加了对交通的需求、经济的发展为交通系统的扩大提供了相应的投资来源。在衡量经济社会发展对交通的影响这个属性层面,主要选择以下指标：

　　（1）万人公交车拥有量、城市交通基础设施投资占GDP比重、公共交通分担率、主干道密度、百辆汽车经营性停车位数、交通供需平衡效率。其中交通供需平衡效率是指以某一年评价对象的交通与经济社会发展情况为决策单元,交通供给量为投入指标,发生的交通运输量（实际运输）为输出指标,分析评价对象交通供需的平衡状态。在计算供需平衡效率时,本项研究中采用的表征交通运输投入的指标主要包括:交通投资、运输里程、运营里程、道路面积等指标,交通运输的产出指标主要包括运输量、居民出行量等指标。将一个年份作为一个决策单元,投入变量X=交通投资,运输里程,运营车辆,线路条数,道路面积],输出变量Y=公路客运量,公路货运量,公路旅客周转量,居民出行总量,出行距离],运用DEA模型来计算,最终输出的效率值作为交通供需平衡效率的测度值。

　　(2) 交通运输对经济社会发展的贡献

　　交通运输对经济社会发展的贡献从交通运输业发展对经济增长和社会就业的贡献两个方面,分交通运输和交通投资两个角度来进行衡量和测度,评价指标主要包括了:交通运输经济贡献率、交通运输就业贡献率、交通投资经济贡献率、交通投资就业贡献率。这里面所指的经济贡献率和投资贡献率,分别是以运输周转量、交通运输建设投资作为投入指标,以交通运输业增加值占GDP的比重等为产出指标,利用DEA计算出来的效率指标。

　　(3) 交通运输对经济社会发展的负面影响

　　从评价的角度看,交通对经济社会发展的负面影响是负向指标,包括带来的能耗、噪声、事故等,这些指标应该是越小越好,与前两个评价方面的正向指标的评价要求不同。因此,在综合评价中,需要将负向指标进行处理,转换为正向指标,以和前两个属性保持一致性。从投入产出的角度看,交通所产生的占地、能耗、噪声、事故等,是交通发展对社会资源、自然资源的占用，因此,可以将占地、能耗、噪声、事故等作为发展交通运输的投入（资源投入),运输量等指标作为产出,通过DEA模型,计算得到负面影响评价效率值,以反映交通对经济社会发展的负面影响。计算得出的评价指标主要包括了：交通运输能源消耗指标、交通运输事故效率指标、交通运输噪声效率指标、交通拥堵效率指标。

　　综合以上,确定交通运输与经济社会相互适应性综合评价的指标集构成见下表。

　　表1交通运输与经济社会发展相互适应性综合评价指标集

　　3. 评价标准

　　在上表1中万人公交车拥有量、城市交通基础设施投资占GDP的比重、公共交通分担率、城市主干道密度、百辆汽车经营性停车位数五个指标可以依托现有的统计资料来获取。在评价标准方面可以参考权威部门颁发的相关规划、相关评价等资料确定,给定评判区间；其余指标在DEA模型下计算,得到的效率值在0-1之间。效率越高表示越有效,根据规模效益递减的原理,效率值越高达到的难度也越大，本项研究中将效率的适应性值划分为0-60%,60%-70%,70%-80%,80%-90%,90%-100%五个区间与适应性状态—对应。相应的可以对应着基础指标和效率指标在内的五个标准状态。本项研究中根据评价指标的不同，参考相应的研究,将交通运输与经济社会相互适应性状态划分为A、B、C、D、E五个不同的状态区间,可以近似对应于完全不适应、不适应、基本适应、适应和完全适应五个状态。

　　三、基于曲线比较的交通运输与经济社会相互适应性综合评价模型的构建

　　从评价的角度看,对一个被评价单元进行评价是多方面的,即评价指标是多项的5。以每一项评价指标作为一个轴,构建评价空间,则每个被评价单元就是评价空间的取值点的组合。从物理含义看,被评价单元与评判标准存在绝对取值上的差距,不同指标的取值存在均衡的问题。基于这一认识,本项研究中提出基于曲线比较的适应性综合评价模型。

　　基于曲线比较的适应性综合评价分别从距离和形态两个角度来衡量某一阶段由多个指标构成的交通运输发展状态与经济社会发展状态之间的适应程度。模型的基本原理是?

　　针对每个参与评价的评价指标考虑其与标准值之间的绝对差距,在此基础上考虑不同指标距离影响赋权,综合计算出一个评价单元（多个评价指标）与不同标准状态曲线之间的综合距离。

　　针对每个评价单元的曲线形状,计算评价单元的曲线形式与不同标准状态曲线的相似程度。

　　模型原理可以通过如下一组界定来描述:

　　定义1对于第1项指标取值x;,其与第i个指标第j个标准参考区间（％-,+]的距离如下：

　　其中,^-表示第1项指标可能取得的最大值和最小值。

　　显然,dj的取值区间为E),1],并且^越小,表示与标准区间的距离越小。

　　定义2被评价单元Y与标准状态单元Sk的距离为：

　　以万人公交车拥有量11.877(辆丨万人）为例,状态A、状态B、状态C、状态D、状态E的标准值区间分别为0),6],(6,9],(9,12],(12,15],(15,30],由于9<11.877<12,指标取值落在状态C相应指标区间内，因此与状态C区间的距离定义为0,同理与状态A的距离为:

　　定义3n维时间序列匕,“,…,的结构矩阵TT是n阶矩阵：

　　设两个n维时序亿}和{

　　定义4被评价单元Y,与标准单元Sk的形态相似度为：

　　其中,p*1表示被评价单元S‘与标准单元Sk的形态相似度。

　　定义5设被评判单元Si,对应的评价标准构成标准单元S。,则适应性指数定义如下：

　　其中,G(.,.)为综合指数,f；(.,.)为距离函数,f2(.,.)为形态相似函数。

　　事实上,距离函数表示被评判单元与参考单元之间的绝对差距,采用欧式距离,该值越大,则表示被评判单元与参考值之间的差异越大。形态相似函数【6】则表示被评判单元与参考单元在形态上的差异,表示被评判单元在不同指标取值上的均衡程度。适应性指数综合考虑了距离和形态两个方面，基本上可以体现出被评判单元与参考单元之间的相似程度。

　　定义6设有一评价问题，由N项评价指标构成。根据N项评价指标的不同取值,构成K个参考单元Sk(k=1,2,…,K),对应K个状态恤1,zt2,…,ztK}。则若

　　则被评判单元&处于状态ztJ,也就是说,在K个状态通常在综合评价中，分析评价的因素是多方面的,即评价是由一系列指标构成的。因此,在实际的适应性分析过程中,往往需要了解每一项指标在总体评价中所起的作用。因此,引入如下定义：

　　定义7被评判单元Si第j项指标Sij的影响度Rd(Sj)为：

　　特别地,对于一项指标,还需要了解其在总体影响中，指标的绝对值和形态影响的大小。因此,引入如下定义：

　　定义8被评判单元Si第j项指标的距离影响度Rd1(Sj)为：

　　类似地,引入如下定义：

　　定义9被评判单元Si第j项指标的形态影响度Rd:(Sj)为：

　　四、基于曲线比较的交通运输与经济社会相互适应性综合评价

   模型应用为了进一步验证基于曲线比较的交通运输与经济社会发展相互适应性综合评价模型的,研究组采集了案例分析城市（以下简称样本城市）的历史数据,并进行相应的评价测算。评价测算结果如下表所示。

　　表2样本城市交通运输与经济社会发展适应性综合指数计算结果(2005-2007年）

　　依据上述计算结果,可以判定样本城市不同年份交通运输与经济社会发展适应性所处状态：进一步,为了考评交通运输和经济社会发展不同评价侧面对评价状态的影响,发掘交通运输与经济社会发展相互适应的短板,可进一步测算不同指标对评价状态的影响。具体见下表3。

　　从模型综合评价测算结果来看：

　　1. 总体来看,样本城市交通运输与经济社会之间的适应性程度在不断改善。2005-2006年适应性状态基本上处于适应性相对较差的状态D上,而且2006年相对状态D的综合适应性指数也相对更高,说明2006年比2005年更加从状态D上向更高状态E上进行转移。到了2007年,交通运输与经济社会的适应性更是发展到新的更好的状态E上。

　　2. 从距离影响度来看,2005 -2006年经济社会发展对交通和交通对经济社会发展贡献的影响在逐渐增大,交通的负面影响在逐渐减小,2007年经济社会发展对交通的距离影响度接近90%,而交通贡献的则为0。也就是说,适应性的变化从距离上来讲越来越依赖于前两个属性,2007年的数据则说明适应性与状态E在距离上的差距主要来源与经济社会发展对交通运输发展的影响。

　　从形态影响度来看,形态上的差异主要来源于交通对经济社会发展的贡献和交通的负面影响这两个属性层面,经济社会发展对交通的影响在形态上的影响基本上可以忽略不计。由于这两个层面的指标都是采用数据包络分析方法计算得到的,标准区间的划分带有很强的主观性,所以同直接获得的统计数据相比在形态上具有差异是正常的。

　　3. 由于距离的定义采取绝对值的形式,距离影响度存在正向和负向两类,正向说明该项指标值优于总体,负向说明该项指标和总体仍有差距,因此重点需要关注负向影响的指标。存在负向影响的指标主要包括万人公交车拥有量、主干道密度、公共交通分担率、交通能耗效率和交通事故效率,其中主干道密度的影响度最大,需要重点发展提高。

　　从形态影响度来看,直接利用统计数据获得的指标基本都为0,交通对经济社会发展的贡献和交通的负面影响两个层次中各指标的值比较接近,2007年的交通运输经济贡献效率和交通能耗效率的形态影响度较大,为23.5%。根据以上测算分析的结果,可以为交通运输发展重点、扶持政策等的制定和调整提供决策参考。