刘 香 袁汝华

(河海大学商学院 南京 211100)

基于DEA模型的城市公共自行车运行效率评价

刘 香 袁汝华

(河海大学商学院 南京 211100)

基于数据包络分析法(DEA)，对我国11个典型城市的公共自行车项目进行相对运行效率分析.研究发现，公共自行车总体运行效率较低，纯技术效率过低是主要原因.从投入、产出松弛变量的角度分析效率低下的原因并提出改进建议，致力于提高公共自行车的投入产出效率，最大化地发挥其对公共交通的推动作用.

公共自行车；效率；DEA；评价；对策

0 引 言

作为公共交通的辅助工具，公共自行车不仅可以与公共交通无缝衔接以解决“最后一公里”的难题，而且具有零污染、零能耗、低碳环保、方便快捷的优势.当前，公共自行车越来越受到政府的重视，更多的城市将其纳入城市公共交通范围来提高公交出行率.

近年来，国外对于公共自行车的研究大多围绕其服务质量、系统设计、安全性、对城市交通的总体贡献以及影响实证分析等.Maria等[1]提出将公共自行车用户感知的服务质量标准化，并使用Ordered Probit方法来量化服务质量感知以使公共自行车得到有效管理和可持续发展.Elliot等[2]通过对澳大利亚墨尔本、美国华盛顿和英国伦敦的交通数据的实证分析来研究公共自行车替代机动车的程度.目前，国内对于公共自行车的研究还处在比较浅的层次，2009年才开始有相关的论文研究[3].现有的文献中，大多关注以下几个方面：(1)介绍国外和国内的公共自行车系统的情况，说明我国公共自行车系统的发展现状；(2)从理论上针对国内的公共自行车系统存在的问题提出解决对策；(3)重点介绍我国城市公共自行车经营模式，通过对比提出建议.因此，通过建立相应的投入和产出评价指标体系，运用数据包络分析法(data envelopment analysis，DEA)对我国11个典型城市公共自行车项目的运行效率进行定量评价与分析，提高公共自行车的投入产出比，最终促进公共交通发展.

1 公共自行车概述

目前，我国约有60个城市建立了城市公共自行车租赁系统，其中浙江、江苏、安徽、湖南等省份的发展较为迅速[4].公共自行车属公益性项目，旨在与公共交通方式连接以缓解我国巨大的交通压力，因而其最重要的目标是提高使用效率[5].2006年，我国最早的公共自行车租赁系统在北京诞生，由不同企业在不同的区域各自经营.2008年3月，杭州市向法国巴黎学习，采取政府引导、企业运作的模式，在国内率先构建免费公共自行车交通系统.2009年，武汉开始试点，由民营企业投资建设，政府给予财政及资源补贴.

如今，公共自行车运行模式按投资主体大致可以分为政府投资、企业经营和企业投资、企业经营2种[6-7].第1种模式下按经营企业的性质又可以分为政府设立直属机构(国企)经营和公开招标邀请民营企业来运营.为更清晰直观地了解我国城市公共自行车的建立情况，选取部分城市进行整理分析，见表1.

由表1可知，我国大部分城市采取了“政府投资、企业运行”的运行模式，即坚持“政府主导、市场运作、企业管理”的原则开展该项目.对比杭州和武汉公共自行车项目的发展历程，可以发现“政府投资、企业运行”要优于“企业投资、企业运行”的模式，原因在于该项目是公益性质的，是以社会利益为主的民生工程，基础设施、资金、土地等都需要政府的大力支持，当然这也给政府带来了不小的财政压力，因此一些城市政府在考虑创新经营模式，例如PPP等模式.另外，只有少数城市实现了市内各个自行车的通借通还.

表1 我国部分城市公共自行车经营方式及发展进程

2 城市公共自行车运行效率实证研究

2.1 DEA模型

DEA为非参数分析法，不需预估参数，可以避免主观因素带来的误差，用于对一组具有相同类型投入和产出的决策单元进行相对有效性的计算、排序以及非DEA有效的原因分析.由于公共自行车项目投入产出因素类型一致，且影响因素较多，为客观评价各城市公共自行车相对运行效率，即投入产出比，故选用DEA作为评价方法.

DEA 模型分为固定规模报酬模型(constant returns to scale，CRS)和可变规模报酬模型(variable returns to scale，VRS).VRS模型后来由Banker演变为BCC(banker charnes cooper)模型，弥补了CCR(charne cooper rhodes)模型假设规模报酬不变的不足，将CCR模型下测算出的技术效率进一步分为纯技术效率和规模效率，以便区分决策单元的低效是源于规模无效还是技术配置上的无效.因此，BCC模型使得计算结果更为准确[8-10].

假设n个决策单元DMU，每一个决策单元都有相同类型的m个输入和n个输出，则输入向量为

xj=(x1j,x2j,…,xmj)T>0,

j=1,2,…,n

输出向量为

yj=(y1j,y2j,…,ysj)T>0,

j=1,2,…,n

BCC模型的表达式为

min θ

(1)

式中：xij为第j个决策单元的第i个投入指标的投入量；yij为第j个决策单元的第i个输出指标的产出量；s+、s-分别为投入、产出变量的松弛变量；θ为纯技术效率值(pure technical efficiency，PTE)，0≤θ≤1，越靠近1，决策单元的纯技术效率越高，否则越低.由于CCR模型计算得到的效率值为综合效率，因此BCC模型下的规模效率值(scale efficiency，SE)由CCR模型的综合效率(technologyefficiency，TE)值除以BCC模型计算得到的PTE得到.

2.2 数据收集及评价指标体系建立

选取11个典型城市2014年末的公共自行车数量、公共自行车租赁点作为评价公共自行车运行效率的投入指标；公共自行车日均租用量、公共自行车日均周转率作为产出指标.数据来自11个城市的《城市政府工作报告》及相关调研数据，结果见表2.由于我国关于公共自行车的定量研究较少，因而选取的评价指标在一定程度上存在不足，有待改进.

表2 我国11个城市的公共自行车投入产出数据

2.3 实证结果及分析

公共自行车的考核重点在于使用和运转情况，故采取投入导向的BCC-DEA模型.以下是运用DEAP2.1软件运行，结果见表3和图1.

由表3可知，我国11个城市公共自行车项目的平均TE为0.614，PHE为0.683，SE为0.895.整体来说，TE偏低(TE=PHE×SE)，PHE偏低，SE为0.895，即PHE较低是TE偏低的主要原因.由图1可知，公共自行车TE主要取决于PHE.

DEA模型测算的是各决策单元之间相对运行效率值，即投入相对于产出的有效利用程度.为更有效地分析11个城市公共自行车系统运行效率之间的差异，在参考相关文献的基础上，按照TE高低将其分为3类.

表3 各城市公共自行车项目运行效率值

注：“-”-规模报酬不变；“drs”-规模报酬递减；“irs”-规模报酬递增.

图1 我国11个城市公共自行车3类效率折线图

1) 相对有效(TE=1) 镇江和太原在这11个城市中处于相对有效的状态，表明其公共自行车项目投入产出率高.由表1可知，镇江和太原分别在2012和2013年建立了公共自行车项目，都采取政府投资、企业经营的经营模式，且都已实现市内通借通还.

2) 弱有效(0.5

3) 相对低效(TE<0.5) 北京、潍坊、温州、杭州、苏州相对效率分别为0.413，0.413，0.366，0.348和0.341.这5个城市中，只有潍坊市已经实现了市内通借通还，而且都是政府投资、企业经营的经营模式(北京2012年由私企主导重整为政府主导).

3 对策及建议

从投入产出剩余变量角度分析各城市公共自行车运行效率不足之处，表4为公共自行车运行效率的投入产出剩余变量.

表4 公共自行车运行效率的投入产出剩余变量

由表3～4可知，将镇江和太原除外的9个公共自行车运转效率较低的城市分为3类进行分析并给出改进建议.

1) 徐州、株洲 徐州和株洲的SE是制约其公共自行车项目TE提高的主要原因，二者的PHE都为1，因而不存在投入及产出变量的冗余和不足.对于SR低以及规模效益下降的问题，徐州和株洲应尽量缩减不必要的人员和资金投入，在设置公共自行车站点之前实地考察其合理性、确定与该站点需求量匹配的自行车数量，以实现最优的运行规模.

2) 杭州、北京、西安、南京、潍坊PHE是制约以上5个城市公共自行车运行效率上升的主要原因，其中杭州、北京和西安规模报酬递增.从表3得知，该3个城市公共自行车存在投入冗余和产出不足的问题.因此，杭州、北京和西安公共自行车经营企业应加强管理服务统一化、制度化、规范化，提高管理水平和技术水平，引进先进的技术设备设施，切实加强资源配置能力，逐步扩大规模以实现最佳运行.

南京和潍坊公共自行车项目呈规模报酬递减趋势，两项投入都存在冗余，可以借鉴镇江、太原等先进的管理经验，逐步缩减人员、设备等不必要的投入，并做到统一管理、规范管理，提高资源配置能力.

3) 苏州、温州 苏州和温州公共自行车的PHE以及SE相对都过低，SE呈现递减趋势，且都存在投入冗余、产出不足的问题.为此，苏州和温州公共自行车运行企业应“两手抓”，“一手”抓PHE，即大力推动企业内部的经营管理和技术升级，提高资源配置能力，将投入之间的比例配置到最佳水平；“一手”抓规模效率，即应尽快实现苏州和温州市内公共自行车的通借通还，扩大规模效益，使得投入的产出最大化.

4 结 论

总体上，我国11个城市的公共自行车运转效率较低，主要是由较低的PHE造成的，即公共自行车经营企业对于投入之间的比例配置水平、自行车经营系统的管理水平以及企业的经营模式、制度等方面有所欠缺.另外，SE普遍偏低，以投入为导向得到的投入冗余实质上是“产出不足”，是由于由各城市的跨区域借还车实现情况、公共站点在城市中的布局等没有达到最优而导致的，因而规模效益难以上升，甚至出现递减的情形[11].提出以下建议.

1) 公共自行车经营企业应针对PHE低的情况，结合自身实际情况，分析导致纯技术效率过低的原因，若是企业管理水平较低，则应借鉴其他城市成功模式，引进先进管理技术手段，自上而下提升管理水平；若是资源配置能力不足，则应加强设备、信息系统等技术升级，增强公共自行车站点、投放数量规划和决策能力.

2) 提高规模效率，尽快实现各城市内部以及城市间的通借通还，严格考察站点布局合理性，确保公共自行车项目在最优的规模上运行[12].

3) 我国政府应尽快出台公共自行车相关国家标准，促进国内城市公共自行车运行制度化和规范化.

4) 各地政府给予当地公共自行车运行企业财政和政策支持，实现可持续发展.

[1]MARIA B, ANGEL I, LUIGI D O. Modeling user perception of public bicycle services[J]. Procedia-social and Behavioral Sciences,2012，54:1308-1316.

[2]ELLIOT F, SIMON W, NARELLE H. Bike share’s impact on car use: evidence from the United States, Great Britain, and Australia[J].Transportation Research Part D,2014(1):13-20.

[3]杭东.城市公共自行车服务系统发展现状与对策[J].交通与运输,2015(1):30-31.

[4]杨杰.城市公共自行车租赁系统在中国的发展[J].山西财经大学学报,2015,37(1):63-64.

[5]周杨,张冰琦,李强.公共自行车系统的研究进展与展望[J].城市发展研究,2014,21(9):118-123.

[6]王炜,魏薇.中外公共自行车系统经营模式比较研究-基于新制度经济学视角[J].国际城市规划,2013,28(3):64-69.

[7]李康.杭州市公共自行车系统运行情况研究及对策分析[D].湘潭:湘潭大学,2011.

[8]中国质量新闻网.城市公共自行车交通系统有望制定国家标准[EB/OL]．[2015-08-31].http://www.cqn.com.cn/news/zgzlb/dier/1073525.html.

[9]曾振.城市公共自行车系统运行绩效评价-以湖南省株洲市为例[J].城市交通,2014,12(6):70-76.

[10]魏权龄.数据包络分析[M].北京:科学出版社,2004.

[11]钟文选.现代交通管理对公共自行车的应用需求及对策研究[D].济南:山东大学,2011.

[12]姜文华,宜毛毛,徐彦.城市公共自行车发展建设浅析[J].道路交通与安全,2015,15(2):61-64.

Operation Efficiency Evaluation of Urban Public Bicycles Based on DEA Model

LIU Xiang YUAN Ruhua

(BusinessSchool,HohaiUniversity,Nanjing211100,China)

Based on data envelopment analysis (DEA), relative operational efficiency of 11 typical cities’ public bicycle projects are calculated and analyzed. Conclusion reveals that the overall operational efficiency of public bicycle projects of 11 cities is low, and the low pure technical efficiency is the main cause. Besides, the reasons for low efficiency are explored and recommendations for improvement are proposed in terms of inputs and outputs slack variables. In addition, measures are proposed to improve the operational efficiency of public bicycles and to maximize its role in promoting public transport.

public bicycle; efficiency; DEA; evaluation; measures

2016-09-16

U484

10.3963/j.issn.2095-3844.2016.06.022

刘香(1991—):女，硕士生，主要研究领域为工程及技术经济管理