（企业管理专业论文）基于灰色理论的我国客运产业发展及其内部结构演变趋势的研究.pdf

武汉科技大学硕士学位论文第1 页 摘要 客运产业是国民经济体系中的重要的基础性产业之一。我国的客运产业正处于迅速上 升的发展阶段，但同时也存在供给能力不足、结构性矛盾等突出问题而制约产业效率的提 高。本文采用灰色理论研究方法，试图对我国客运产业与国民经济的关系、客运产业结构 及其演变趋势、客运运量预测等方面进行分析。本文相关的研究工作及研究结果可以依次 归纳为以下五个方面： 第一，指出全文研究背景及意义，对国内外相关研究成果进行了归纳与评述，概述了 我国客运产业的发展，并介绍了灰色系统理论。 第二，研究客运产业与国民经济的关系，论述了两者之间的双向作用机制，定性分析 了影响客运产业发展的经济类及非经济类因素。从整体和分阶段两个角度，对铁路及公路 客运的发展及其相关经济因素进行了灰色关联分析，得出人口、g d p 、居民消费水平等七 项经济因素对客运发展的影响排序及其变动趋势。 第三，对客运产业内部结构的进行了分析。本文在介绍了客运结构演变现状的基础上， 分别采用灰色关联方法和s p s s 回归分析方法，分析了客运产业结构的演变过程及趋势，主 要结论为：在客运市场上，公路会进一步替代铁路客运份额，且公路客运对客运产业发展 的推动作用是递增的。 第四，对客运产业的发展进行预测，引入了g m ( 1 ，1 ) 灰色预测模型，分别建立了铁路、 公路和民航的客运运量的预测模型，计算得出各客运子产业2 0 0 6 一2 0 1 0 年的客运量与客运 周转量，并且经过验证，预测结果精确度较高。 第五，总结全文研究工作与相关研究成果，提出了规划客运产业发展及调整客运产业 结构的政策建议。 关键词：客运产业结构演变预测灰色理论 第1 i 页武汉科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t p a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r yi so n e o f t h ei m p o r t a n tb a s i ci n d u s t r i e si nt h en a t i o n a le c o n o m y i nc h i n a ，a n dh a sb e e nd e v e l o p i n gq u i c k l yi nt h ep a s td e c a d e s b u tt h e r ea r es t i l ls o m ep r o b l e m s ， s u c h 勰d e f i c i e n ts u p p l y , c o n t r a d i c t i o no ft h ei n n e rs t r u c t u r e t h a tr e s t r i c tt h ee f f i c i e n c yo f i n d u s t r y i nt h i sp a p e r , t h ea u t h o rt r i e st oa n a l y s e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e np a s s e n g e rt r a n s p o r t i n d u s t r ya n dt h en a t i o n a le c o n o m y , t h ee v o l v e m e n tt r e n do ft h ei n n e rs t r u c t u r eo ft h ei n d u s t r y a n dt h ef o r e c a s to fp a s s e n g e rt r a f f i c a l s o g r e ys y s t e mt h e o r yi sc h o s e n 勰t h em a i nm e t h o do f t h er e s e a r c hi nt h i sp a p e r , t h ec o n t e n ta n dt h er e s u l t so f t h i sp a p e rc a l lb ec o n c l u d e d 嬲f i v ep a r t s a sf o i l o w s ： f i r s t ，t h eb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo ft h i si s s u ei sp o i n t e do u t ，a l s o , t h er e s e a r c h p r o g r e s sa th o m ea n da b r o a di sa n a l y z e d , a n dt h e n , t h eg r o w t ho fp a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r y a n dt h eg r e yt h e o r yi si n t r o d u c e d s e c o n d ，t h eb i d i r e c t i o n a lr e l a t i o n s h i pb e t w e e np a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r ya n dt h en a t i o n a l e c o n o m yi sa n a l y z e dd e t a i l e d l y f i r s t l y , t h ei n f l u e n c i n gf a c t o r so ft h ep a s s e n g e rt r a n s p o r t i n d u s t r ya r ec l a s s i f i e da n da n a l y z e dq u a l i t a t i v e l y a n dt h e n ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h er a i l w a y , h i g h w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r ya n ds e v e ne c o n o m i ci n f l u e n c i n gf a c t o r ss u c h 嚣p o p u l a t i o n g d pa n dh o u s e h o l dc o n s u m p t i o na r ea n a l y z e da n dc o m p a r e dr e s p e c t i v e l yb a s e do nt h eg r e y r e l a t i o nt h e o r y t h i r d ，t h i sc h a p t e rf o c u s e so nt h ei n n e rs t r u c t u r eo fp a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r y o nt h e b a s i so fi n t r o d u c i n gt h es t a t u sq u o ，t h ee v o l v e m e n tt r e n d so ft h ei n n e rs t r u c t u r eo fp a s s e n g e r t r a n s p o r ti n d u s t r ya r ea n a l y z e dq u a n t i t a t i v e l ya c c o r d i n gt ot h eg r e yr e l a t i o nt h e o r ya n ds p s s r e g r e s s i o na n a l y s i sr e s p e c t i v e l y t h em a i nc o n c l u s i o ns h o w st h a th i g h w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r ti s r e p l a c i n gr a i l w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r t ，a n da l s o ，t h ed r i v i n gf o r c eo f h i g h w a yp a s s e n g e rt r a n s p o r t t op a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r yi si n c r e a s i n gb yd e g r e e s f o u r t h ，t h ef o r e c a s tm o d e l so f p a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r yi nc h i n aa r ed e v e l o p e db a s e do n g r e ym o d e l t h eg m ( 1 ，1 ) m o d e l so f t h ep a s s e n g e rq u a n t i t ya n dp a s s e n g e rt u r n o v e rq u a n t i t ya r c e s t a b l i s h e da n dv e r i f i e dr e s p e c t i v e l y , a n dt h e n , p a s s e n g e rq u a n t i t ya n dp a s s e n g e rt u r n o v e r q u a n t i t yo f h i g h w a ya n dr a i l w a yi n2 0 0 6 2 0 1 0a r ec a l c u l a t e dr e s p e c t i v e l y f i f t h ，t h i sp a p e rf o c u s e so nt h er e s e a r c hs u m m a r y a n dt h e n ，t h ep o l i c yp r o p o s a l sf o rt h e d e v e l o p m e n to f p a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r ya r ep o i n t e do u tf i n a l l y k e yw o r d s ：p a s s e n g e rt r a n s p o r ti n d u s t r y s t r u c t u r e e v o l v e m e n t f o r e c a s t g r e yt h e o r y 武汉科技大学硕士学位论文第1 页 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 改革开放以来，中国国民经济一直处于高速增长的发展状态，在此期间，中国运输产 业实现的运量有很大的增长，从总量来看，中国运输产业实现的国内生产总值在全部国民 生产总值中的比重一直保持在5 左右。中国运输产业在一直保持着与国民经济同步发展的 态势的同时，其内部各种运输方式所形成的子产业之间出现了明显的发展差异性，铁路运 输在客运和货运两个方面所在的份额呈现逐年递减的态势，并且年递减额超过1 。 中国运输产业在迅速发展的同时，也面临着一系列重要问题。首先，运输产业与国民 经济结构和发展进程之间的不协调的问题日益明显；其次，在运输产盐发展过程中，其内 部子产业之间的矛盾与冲突不断加尉，已经表现出与发达国家( 特别是大国) 运输产业在 相同成长阶段上所表现出的内部结构问题；其三是随着市场经济的发展，运输产业同时具 有的“公共性”和。商品性”之间的冲突经常发生：其四，中国运输产业宏观管理体制方 面存在的缺陷对交通运输产业发展的制约作用也日益显现。所以，运输产业发展中面临的 矛盾与问题已经成为我国经济发展中迫切需要解决的重大难题。 本文研究的主要目的是：第一，通过研究我国客运产业发展过程与国民经济发展水平、 国民经济结构之间的关系，探讨我国运输产业随国民经济发展而发展的特点与变动趋势。 第二，通过对我国客运产业内部各子产业之间结构关系特征与演进趋势的研究，探索中国 运输产业内部各子产业之间的相互替代机理，为中国运输产业内部结构优化提供的理论与 实证依据。第三，在以上研究的基础上，尝试建立较高精度的运量预测模型，对客运产业 内部各子产业的发展进行合理的预测，为我国制定客运产业的发展政策提供参考依据。 1 2 国内外研究现状分析 作为本论文研究基础的相关理论与方法大体可以归纳为以下几个方面，第一，运输产 业发展与国民经济的关系；第二，运输产业内部结构演变趋势；第三，运输产业发展预测 的实证研究。现将国内外在这些方面的相关研究状况及主要成果归纳综述如下。 1 2 1 运输产业发展与国民经济的关系 1 2 1 1 国外相关研究 国外对运输发展理论比较早期进行系统研究并且对后来影响很大主要代表是美国的 罗波特w 福格尔( r o b c n w i l f i 锄f 0 9 e 1 ) ，他于1 9 6 4 年出版了专著铁路与美国的经济增 长，从实证的角度研究了铁路发展与美国经济增长之间的关系。通过对当时铁路与水路 运费的比较、通过考察由于修筑铁路而引起的对钢铁需求之变化，进而对“铁路的作用” 问题做出了如下结论：从历史的角度来看，铁路的作用实在是微不足道的。同时，在铁路 的发展过程中，无论是在投资力度，还是铁路网的布局上，美国政府采取大力度、长时间 的干预，由此产生的负面影响，进一步抵消了铁路的作用】。 第2 页武汉科技大学硕士学位论文 在福格尔之后，对“铁路的作用”争论颇多。例如，约翰h 考茨沃斯( j o h nh c o a t s w o r t h ，1 9 7 9 ) 在考察了墨西哥铁路与经济增长的关系之后得出了与福格尔相类似的结 论【1 9 】：铁路的作用最终是既推进了增长，又加剧了不发达 6 - - q 。而瑞奈尔福瑞姆德玲( 则n e r f r e m d l i n g , 1 9 7 7 ) 对德国、英国铁路的考察结论与福格尔等截然相反。他认为：德国现代钢 铁工业的产生和发展主要是因为铁路发展产生的巨大需求，这种作用可以与美国铁路发展 对美国国内钢铁工业的促进作用相提并论。英国钢铁工业不仅从其本国铁路建设中大量获 利，而且还从国外铁路发展中大为受益，而这一点往往被忽略睁“。 1 2 1 2 国内相关研究 ( 1 ) 运输产业发展与国民经济关系的规范研究 北京交通大学的荣朝和教授，是中国运输经济学的主要奠基人和开拓者之一，他在引 进、吸收国外运输经济学成果的基础上，结合中国国情，建立和发展了中国的运输经济学。 他在1 9 9 0 年提出了运输化理论，指出运输化是工业化的重要特征之一，也是伴随工业化而 发生的一种经济过程。在运输化过程中，人与货物空间位移的规模由于近代和现代运输工 具的使用而急剧扩大，交通运输成为经济进入现代增长所依赖的最主要的基础产业、基础 结构和环境条件。运输化理论，成为中国运输经济学的重要基础之一。在2 0 0 1 年前后，荣 朝和教授等又提出了“可持续运输”和“综合运输体系建设”的理论观点和政策建议o l 。 南开大学的刘秉镰教授，在1 9 9 8 年分析了现代经济增长与交通运输产业的理论关系， 论述了如何通过提高结构关系水平、产业关联聚合质量来促进交通运输产业发展等问题。 对中国我国交通运输需求发展在数量、结构和空间布局等方面的问题进行了比较深入的研 究，并且运用新制度经济学的分析方法探索了我国交通运输产业发展的动力机制问题。其 成果对中国运输经济理论的发展也起到了重要作用1 2 1 】。 ( 2 ) 运输产业发展与国民经济关系的实证研究 王殿海( 2 0 0 3 ) 构造出类似于索洛增长速度方程的数学模型，测算公路运输对经济增 长的贡献率。穆献中( 2 0 0 3 ) 建立了国内生产总值与相关指标的线性计量经济模型，对 交通运输建设与国民经济发展的供需关系进行定量预测和分析1 2 3 】。汪传旭( 2 0 0 4 ) 运用投 入产出方法和产业关联理论定量分析运输事业单位产值的增加对国民经济增长的影响口”。 王岳平( 2 0 0 4 ) 分析了我国经济结构变化对交通运输业的影响，指出交通运输业与经济发 展的阶段有着较强的相关性嘲。武旭( 2 0 0 5 ) 建立了交通运输与经济协调发展评价数据包 络分析方法模型，得出了交通运输与经济协调发展评价的有效性指数和状态协调度的计算 公式聊1 。刘秉镰( 2 0 0 5 ) 利用g r a n g e r 墨果检验方法，检验了我国东中西部地区和3 0 个省份 交通运输发展与区域经济发展变量之间的g m g e r 因果关系鲫。赵大伟( 2 0 0 5 ) 分析了我国 的交通运输和邮电通信业与国民经济发展的因果关系 2 8 1 。 1 2 2 运输产业内部结构演变趋势的研究 1 2 2 1 国外相关研究 奥地利学者格鲁贝勒，1 9 9 0 年在其著作基础设施的涨落运输的进化动力学与技 武汉科技大学硕士学位论文第3 页 术变迁中提出运输业的发展是由运河、铁路、公路以及航空等几种主要运输方式分别通 过畜力、煤炭、石油等主要能源基础相结合，依次经过产生、发展、饱和、衰落阶段的生 命周期，相继占据然后又失去运输体系主导地位的历史。他认为，任何一种新运输技术的 成功都要求与一种新的运输基础结构相伴而生，而在初始阶段，新的基础结构与已存在的 基础结构既存在互补性，又相互独立，然后逐渐地成长壮大，直至最后取代过去的旧基础 设施，这一过程表现为不同的运输基础设施在长期的技术演变过程中相继涨落更替。他对 1 8 0 0 年以来美国各类运输基础设施进行研究，对美国运输发展中“先是铁路取代了运河， 后是公路取代铁路，再就是航空业的崛起”这样一个历史进程进行了系统的论述 2 9 “。 1 2 2 2 国内相关研究 ( 1 ) 运输产业内部结构演变趋势的规范研究 韩彪教授( 1 9 9 3 ) 提出了“运输脉冲式发展”理论，认为新的代表性运输方式出现会 导致运输的一个“剧变发展”期，新运输方式的能量释放结束后，运输进入一个“渐变发 展”期，在“剧变发展”期内，运输产业结构会发生明显改变。张矢字( 1 9 9 9 ) 比较各 种运输方式的能耗、占地、安全可靠性及对环境的污染，提出了我国交通运输体系结构原 则p 9 1 。李伟达( 2 0 0 0 ) 分析了经济发展、生产布局变化、自然经济地理分布、经济发展战 略模式、资源结构和运输技术进步等因素对我国交通运输结构演交的影响鲫。魏际刚( 2 3 ) 指出各种运输市场在市场化方面的差异造成了他们各自发展激励的差异，从而造成了铁路 在1 9 8 0 9 0 年代运输市场份额的下降【4 l 】。姚新胜( 2 0 0 5 ) 从宏观、中观、微观兰个层次分 析交通产业的合理结构和变化趋势，并建立了交通产业结构的动态优化模型【4 2 j 。 ( 2 ) 运输产业内部结构演变趋势的实证研究 刘卫果( 1 9 9 8 ) 引入旅客选择交通方式的量化模型，分析旅客选择交通方式对宏观交 通方式确定的影响。周溪召( 2 0 0 0 ) 利用投入产出分析方法，研究交通运输系统的产业 结构特征，从而求得交通运输系统各部门的投资比例。杨华龙( 2 0 0 2 ) 选择运输产出量 的增量和投入的节约量指标，分析了我国近年来运输结构效益变化情况1 4 5 】。李友好( 2 0 0 5 ) 构建了运输通道的时空运营网络来表示各运输方式的竞争性，并提出基于网络的区域运输 通道多交通模式客流分配模型。吴峰( 2 0 0 6 ) 通过对产业结构与交通运输结构熵值的因 果关系检验，分析了我国的产业结构与交通运输结构的关系m 。 1 2 3 运输产业的发展预测的实证研究 国内关于交通运输业发展与预测的实证研究的代表性成果有：陈力华( 2 0 0 3 ) 运用s p s s 软件对我国民航客运市场的经济指标进行了预测。王斌( 2 0 0 0 ) 通过建立l 0 9 i s t i c 曲线模 型推算出我国交通运输的发展趋势 4 9 1 。侯福均( 2 0 0 3 ) 建立了基于三层b p 神经网络的铁路 客运市场时间序列预测方法酬。匡敏( 2 0 0 3 ) 运用b p 神经网络模型建立包括国内生产总值 指数等8 个指标与货运量之问的联系，并依此对铁路的货运量进行了预测 ”l 。左相国( 2 0 0 4 ) 将逻辑函数引入交通运输产业研究中，建立了我国铁路客运产业成长过程逻辑函数模型， 分析了我国铁路客运产业成长过程，并对其发展趋势进行了预测旧。 第4 页武汉科技大学硕士学位论文 1 2 4 本文的研究内容与结构安排 客运是运输产业的重要组成部分，在客运产业发展与演变研究方面，上述的国内外研 究成果已经为我们的研究积累了较好的基础。中国客运产业的发展现状，向我们提出了更 加深入地开展研究的客观要求。我们认为，比较迫切的四个问题是：第一，我国客运产业 发展与国民经济发展水平、国民经济结构之间的关系研究；第二，我国客运产业内部各子 产业之间结构关系特征、演进趋势与相互替代机理研究；第三，我国客运产业运量的精确 预测问题；第四，我国客运产业发展与内部结构调整优化的政策建议研究。本文的论文结 构也是依此进行分析研究的，具体地讲：第一章绪论部分，对相关理论研究及知识进行归 纳，在此基础上，第二、三、四、五等四章分别解决上述提出的四个方面的问题。 1 3 我国客运产业概述 改革开放以来。中国国民经济一直处于高速增长的发展状态，从1 9 7 8 年到2 0 0 5 年，中 国国内生产总值从3 ，6 4 5 亿元上升到1 8 3 ，0 8 4 亿元，增长了5 0 倍。同期，运输业的产值也增 长了6 1 倍【“。 在此期间，中国客运产业实现的运量也有很大的增长，1 9 7 8 2 0 0 5 年间，客运量从 2 5 3 ，9 9 3 万人上升到1 ，8 4 7 ，0 1 8 万人，增长了7 2 7 倍，客运周转量从1 7 4 3 1 亿人公里，上升到 1 7 4 6 6 7 亿人公里，增长了1 0 倍多。旅客平均运距从6 9 公里- i - 升到9 5 公路，增长了1 3 8 倍。 收集1 9 7 8 2 0 0 5 年我国客运彦业及铁路、公路：水运、民航等四个客运子产业的数据嘲， 如表1 1 、1 2 和1 3 所示，可得出进一步的结论： 表1 1 客运运量数据表 单位：客运量( 万人) 客运周转量( 亿人公里) 1 3 1 从运量增长考察客运产业的发展 1 9 7 8 2 0 0 5 年间，铁路客运量从8 1 ，4 9 1 万人上升至l j l l 5 ，5 8 3 万人，增长了1 4 2 倍，公路 从1 4 9 ，2 2 9 万人上升到1 ，6 9 7 ，3 8 1 万人，增长了1 1 3 7 倍，民航的增长速度更快，从2 3 1 万人激 增至1 3 8 2 7 ，增长了近6 0 倍。而水运客运量却出现了负增长；铁路客运周转量从1 0 9 3 2 2 亿 武汉科技大学硕士学位论文第5 页 人公里上升到6 0 6 1 9 6 亿人公里，增长了5 5 5 倍，公路从5 2 1 3 亿人公里上升到9 2 9 2 0 8 亿人 公里，民航从2 7 9 l 亿人公里上升到2 0 4 4 9 3 亿人公里，增速达到7 3 倍多，而水运客运周转 量同样出现了负增长。具体情况见表1 1 和1 3 。简而言之，在客运量和客运周转量方面， 民航的增长速度最快，公路次之，铁路的增速小于总增长速度，而水运则出现了负增长。 1 3 2 从客运内部结构变化考察客运产业的发展 表1 2 客运发展速度比较表 不同的发展速度导致了我国客运市场结构的变化。1 9 7 8 2 0 0 5 年问，铁路客运量所占 份额急剧下降，水运也下降到仅l ，与之相对应的是，民航份额有小幅上升，而公路则 跃升为客运市场的主体地位；客运周转量方面也有相似的变动趋势，不同的是公路、铁路 和民航之间的份额差别没有以客运量考察时明显，详见表1 2 。这种情况应该与平均运距有 关，下文将会做出进一步的分析。 1 3 b 从客运平均运距变化考察客运产业的发展 表1 3 客运平均运距数据表单位：公里 1 9 7 8 2 0 0 5 年间，客运平均运距方面，除水运平均运距减小之外，铁路、公路和民航 的旅客平均运距都有不同程度的增加，其中，公路和民航的平均运距增速与总增长速度相 差不大，而铁路的平均运距增长倍数( 3 9 1 倍) 却明显大于总增速( 1 3 8 倍) ，这也反映出 铁路在长途客运市场方面依然占据着较大的市场份额。具体情况见表1 2 和表1 3 。 1 4 灰色系统理论简介 1 4 1 灰色系统理论的基本概念 灰色系统理论是中国学者邓聚龙教授在1 9 8 2 年创立的。它用“黑”表示信息未知，用 “白”表示信息完全明确，用“灰”表示部分信息明确、部分信息不明确。相应地，信息 完全明确的系统称为白色系统，信息未知的系统称为黑色系统，部分信息明确、部分信息 第6 页武汉科技大学硕士学位论文 不明确的系统称为灰色系统。它从系统的角度来研究信息间的关系，研究如何利用已知信 息的生成，揭示未知信息的演化发展规律。灰色系统理论运用控制论与运筹学相结合的数 学方法，以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研 究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运 行行为、演化规律的正确描述和有效监控。灰色系统理论对试验观测数据没有什么特殊的 要求和限制，因此在社会经济等领域已经得到日益广泛的应用，取得了一系列研究成果。 灰色系统理论经过2 0 多年的发展，现已基本建立起一门新兴学科的结构体系。它的主 要内容包括以灰色代数系统、灰色方程、灰色矩阵等为基础的理论体系，以灰色序列生成 为基础的方法体系，以灰色关联空间为依托的分析体系，以灰色模型( g m ) 为核心的模 型体系，以系统分析、评估、建模、预测、决策、控制、优化为主体的技术体系i s 4 。灰色 系统理论在运输产业研究方面的应用，主要集中在灰色关联分析和灰色系统预测两方面。 1 4 2 灰色关联分析 关联度表示的是两个事物的关联程度，一个系统中，出于各种因素之间的相互作用、 抑制或依赖，从丽使它成为一定的有序结构，产生一定的特征。要弄清楚系统的结构和特 征，首先要进行因素分析，找出主要矛盾和关系。回归分析，方差分析和主成分分析等数 理统计方法使常用的分析方法，尽管它们可以解决许多实际问题，但也存在着某些局限性。 灰色系统理论中的关联分析作为一种系统分析方法，对样本量的大小要求不高，也不需要 典型的分布规律，弥补了上述方法的不足，在社会和经济生活中得到广泛应用。 灰关联分析是灰色理论系统中最成熟、应用最广泛的部分，它的基本思想是根据序列 曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密，即几何形状越相似，关联程度越大，反 之越小。灰关联分析利用灰关联生成降低数据的随机性，发现不规则数据中隐藏的规律性， 然后分析离散序列闯的关联程度。它是按发展趋势做分析，体现的是关联序在求解过程中 体现的是定性与定量相结合，因此应用十分广泛。 近年来，利用灰色关联理论分析运输产业的研究成果越来越多，如刘敬青( 1 9 9 8 ) 引 用灰色关联理论量化分析了影响铁路客运量的内部和外部因素【5 5 l 。夏伟怀( 2 0 0 2 ) 应用系 统工程理论和灰色关联分析法，找出了影响铁路运输企业竞争力的关键因素及其关系【5 q 。 苏帆( 2 0 0 5 ) 对我国铁路货运的发展及其影响因素进行了灰色关联分析口1 。 1 4 3 灰色系统预测 灰色预测模型也是灰色系统理论在实际应用中的重要组成部分。灰色系统的预测，不 仅是指系统含“灰色”因素时如何预测的问题，而且是从灰色系统的建模、关联度的思想 出发，所得到的关于预测的概念、观点和算法。灰色预测算法就是通过原始数据的处理和 灰色模型的建立，发现、掌握系统发展规律，对系统的未来状态做出科学的定量预测。灰 色系统理论着眼于系统本身的灰色信息，认为任何随机过程都可看作是在一定时空区域变 化的灰色过程，随机量可看作是灰色量；无规律的离散时空序列是潜在的有规律序列的一 种表现，通过生成变换可将无规律序列变成有规律序列。灰色预测模型是通过寻找系统的 武汉科技大学硕士学位论文第7 页 内在规律，对动态信息的开发、利用和加工，对离散数据建立基于微分方程的动态模型。 而模型所需数据量较少，通常只要有4 个以上数据即可建模，并且不必知道原始数据分布 的先验特征，对无规则序列或服从任何分布的光滑离散数据序列，通过有限次数的生成即 可满足建模条件。而已有的研究成果也表明，灰色模型在运输系统运量预测方面，预测精 度较高，又可保持原系统的特征，能较好地反映系统的实际状况。 灰色预测模型在交通运量预测方面也得到了广泛的应用，并得出许多令人满意的研究 成果：江志华( 2 0 0 4 ) 建立了我国货物周转量、旅客周转量的g m ( 1 ，1 ) 预测模型”。刘长 虹( 2 0 0 4 ) 根据灰色预测模型对以往年份公路、铁路客运量情况进行研究，讨论了数据在 多次累加情况下发展趋势的稳定性嗍。冯宏琳( 2 0 0 6 ) 建立了基于g m ( 1 ，1 ) 的船闸货运量 预测模型【砷】。鲍枫( 2 0 0 5 ) 建立了城市公共交通客运量的修正灰色模型【6 l 】 第8 页武汉科技大学硕士学位论文 第二章客运产业与国民经济的灰色关联分析 2 1 灰色关联分析 2 1 1 灰色关联方法介绍 如前文所述，灰色关联性实质上就是曲线间几何程度的差别，因此可以将曲线间差值 的大小作为关联程度的衡量尺寸。灰色关联分析的主要内容如下【5 2 l ： 令z 为灰关联因素空间，而x 为标准序列，而x 为可比较序列，x o ( k ) 和t ( 七) 分 别表示矗和x i 在第k 个时刻的值，设x 内有一序列： 蜀( ( 1 ) ，x o ( 2 ) , - - x o ( n ) ) 五( 而( 1 ) ，而( 2 ) ，( 厅) ) - 墨( 鼍( 1 ) ，鼍( 2 ) ，而( 胛) ) 一对乎分辨系数占( o ，1 ) 。定义灰关联系数，0 。( 七) ，t ( 七) ) 为： 舢( x o h = 絮拦嚣舞筹龇z 。， ) 枞砌2 荔万两焉面赢蔫群 从式 d 式中，r ( x o ( k ) ，鼍 ) ) 表示的是第k 个时刻可比较序列m 与标准序列的相对差值， 这种形式的相对差值称为筒对五在k 时刻的关联系数。分辨系数的实际意义是用来削弱 两级最大差过大而使得关联系数的影响，提高关联系数之间的差异显著性。 m i n 酬( t ) 一一( m 称为两级最小差 第一级最小差a ，( m i n ) = m i n l x o ( k ) 一 ( _ j ) i 为跑遍七选取最小者1 , 2 力 第二级最小差m i n ( a ，( r a i n ) ) = m i n ( i 啦k ( 七) 一t ( j j ) 1 ) 为跑遍i 选最小者，其中 ( f 1 , 2 m ) m 邳m 邸k ( j 】 ) 一耳( _ i ) i 称为两级最大差 第一级最大差j ( m a x ) = m a x l x o ( k ) - x f ( 硎为跑遍| j 选取最大者伍= 1 ，2 露) 第二级最大差m a x ( a 。( m a ) 【) ) = m 为跑遍选最大者，其中,ax(maxfxo(k)-x,(k)d i o = 1 , 2 聊) 由于每个可比较数列与标准数列的关联程度是通过1 1 个关联系数来反映的，关联信息 分散，不便于从整体上进行比较。因此，有必要对关联信息作集中处理，这里用可比较数 列与标准数列各个时间的关联系数的平均值来定量反映关联程度，即为关联度。系统标准 序列以与可比较序列m 之间的关联度为： ，( 蜀，置! = 去喜，( x 。( 七) ，再( 纠 公式( 2 2 ) 一般在实际计算中选取占= o 5 ，而且当关联度，0 6 时，即认为x o 和x , 有关联，且y 越 大，关联性越强。 武汉科技大学硕士学位论文第9 页 2 1 2 本文采用灰色关联分析方法的原因 运输产业系统中包含着许多种影响因素，运输产业的发展态势是多种因素共同作用的 结果。目前的研究多集中于，分析在众多的影响因素中，哪些是主要因素，那些因素对运 输业的影响大，这些因素的影响程度是如何变化的等等。常用的方法是回归分析、方差分 析、主成分分析等数理统计方法。但上述方法都有一些不足之处：要求有大量数据，数 据量少就难以找出统计规律；要求样本服从某个典型的概率分布，要求各因素数据于系 统特征数据之间呈线性关系且各因素间彼此独立。这种要求往往难以满足；计算量大， 步骤复杂；可能出现量化结果与定性分析结果不符的现象，导致系统的关系和规律遭到 歪曲和颠倒。特别是我国统计数据十分有限，再加上人为原因，许多数据都出现大起大落， 没有典型的分布规律。因此采用数理统计方法往往难以得到满意的结果。 相对其它分析方法而言，灰关联分析对样本量的大小要求不高，也不需要典型的分布 规律，计算简单，且能“量化”地对各影响因素展开分析，因此，灰色关联分析方法作为 一种系统分析方法，弥补了回归分析、方差分析、主成分分析等数理统计方法的不足，在 社会和经济研究中得到广泛应用。本文的实证结果也印证了，灰色关联分析是研究运输产 业这样的“灰色”系统的一种合理、有效的方法。 2 2 客运产业与国民经济的关系概述 “要想富，先修路”，朴实的宣传口号反映出运输产业所扮演的国民经济发展“先行 宫”的角色。交通运输，是国家经济发展和人民生活水平提高的前提条件，它在国民经济 中占有重要地位。荣朝和教授的运输化理论也指出：运输化是工业化的重要特征之一，也 是伴随工业化而发生的一种经济过程。交通运输是经济增长所依赖的最主要的基础产业、 基础结构和环境条件。对于工业化而言，运输化至少应该与专业化，规模化、机械化、电 气化和城市化等几个特征同样重要，没有运输化就没有工业化叫】。 从根本上讲，交通运输系统存在的原因在于外部经济环境提出的运输要求。同时，运 输业的发展与社会经济发展过程是有机结合在一起的，两者之间存在着一种复杂的双向作 用机制：一方面，运输业推动、促进社会经济发展；另一方面，社会经济的发展又影响着 运输业的发展。对客运产业而言，这种双向作用机制表现为：对客运产业的投资、人们经 济和出行活动的增多，必然产生对客运服务的更大需求，推动客运产业的发展；同时，客 运产业的不断发展，会提供更舒适、快捷的高质量运输服务，满足社会的需求，也会进一 步刺激社会经济的增长。 进一步分析，运输产业与国民经济发展两者之间的双向作用、共同成长的逻辑关系可 以划分为三个阶段：第一，在经济发展的初期阶段，运输产业应超前于国民经济的发展： 第二，到前中期阶段，运输产业与国民经济保持基本同步发展的态势；第三，到了发展中 后期阶段，受到经济结构优化的制约，单位国民生产总值所需要的运输总量出现递减，运 输产业总量达到或接近于最大需求，运输产业与国民经济保持协调发展的态势。具体到客 运产业而言，其阶段性具体表现为：在经济发展初期，旅客出行多以“走得了”为主要需 第1 0 页武汉科技大学硕士学位论文 求，随着社会经济的发展，人民的生活水平和消费水平得到不断提高，出行需求由“经济 型”逐步向“舒适快捷型”转变，即由“走得了”转变为“走得好”，对运输的需求实现 了由量到质的转化。 2 3 影响客运产业发展因素的定性分析 2 3 1 客运产业影响因素的分类 众所周知，影响客运产业发展的因素是十分广泛和复杂的。例如宏观经济发展、入均 收入水平、客运交通政策、对外开放、技术进步、旅游业发展、基础建设投资、运输结构 状况、社会状况、政治状况、经济政策状况等等吲。 本文的研究目的是要分析客运产业的发展及其预测，因此，就需要对影响客运产业发 展的各种因素进行分类，以便能全方位了解客运产业的发展过程。根据研究分析，本文将 影响客运产业发展的因素分成两大类：一类是国民经济体系内部的因素，我们称为经济性 因素：另一类是国民经济体系外部的因素，我们称为非经济性因素。举例来说，在上面提 到的诸多影响因素中，宏观经济发展、人均收入水平、基础建设投资等属于经济性因素； 而客运交通政策、对外开放、政治状况、经济政策等就属于非经济性因素。 将影响客运产业发展的因素分为经济因素和非经济因素两大类，并不是将这两大类因 素对客运产业的影响割裂，因为从历史资料和已知的研究成果来看，这两大类因素均不是 “独立”的影响因素，即经济类因素和非经济类因素是经过共同作用才对客运产业产生影 响，而且各类因素在对客运产业产生影响时也没有明确的界限。也就是说，客运产业的发 展是受一个“灰色”的社会大系统( 包括经济因素和非经济因素) 的综合影响的。这也是 本文采用灰色系统理论的理论依据。尽管各类影响因素之间的界限比较模糊，但通过定性 的细化分析讨论，不但有助于我们提高对客运产业发展影响因素的认识，同时也能更好地 把握对定量模型选择的理解。 2 3 2 经济类因素对客运产业发展的影响 经济的增长可以推动客运产业的发展，国民经济体系内部存在着许多影响客运产业发 展的因素，例如反映经济总量的g d p 、反映个体经济情况的职工平均工资和人均g d p 以及 反映个人消费能力的人均可支配收入和居民消费水平等，同时，这些因素对客运产业发展 的影响也都不是“独立”的，因此，讨论这些因素与客运产业发展之间的关系问题也就变 得十分复杂。也正是因为如此，在已知的研究运输产业的有关文献中，一般都是先确定几 个主要影响因素，根据其相关关系，建立相关模型，再进行深入分析。本章仅选取经济增 长、经济发展阶段及旅游业的发展等方面定性分析经济类因素对客运产业发展的影响。 ( 1 ) 经济增长 在改革开放初期，由于长期计划经济体制下对运输产业设施投资不足，我国客运等运 输产业在一个较长的时期内成为制约国民经济发展的瓶颈。改革开放以来，特别是9 0 年代， 我国对基础设施的投资不断增加，运输产业已不再是国民经济增长的瓶颈。 同时，客运产业的发展与经济增长也有密切的关系，一方面，人们经济活动的增多必 武汉科技大学硕士学位论文第1 1 页 然产生对客运服务的更大需求，另一方面，对客运的投资也会进一步刺激经济的增长。因 此，经济增长与客运产业的发展是同步的。在过去的2 0 多年里，中国经济实现了持续的高 速增长，而客运产业也快速发展，在未来的一段时期里，中国经济仍将保持相对较高的增 长势头。由此可以预见中国的客运产业也必然会迎来又一个快速发展时期。 ( 2 ) 经济发展阶段 经济发展阶段对客运产业的发展有显著的影响。例如，入均收入水平可以反映一个国 家的经济发展水平和居民消费水平。人均收入水平较高的国家，人均经济规模和消费水平 较高，因而对客运产业的需求也较大。另一方面，经济发展水平高的国家，其建设基础设 施的能力也较强，反过来又能推动客运产业的发展而满足社会不断增长的客运需求。 ( 3 ) 旅游业的发展 旅游业的蓬勃发展是推动我国客运产业发展的重要因素之一。对外开放的不断深入为 我国吸引了大批的外国游客，2 0 0 5 年的入境旅游人数达到1 2 1 亿人次，国际旅游外汇收入 中交通费用为8 2 9 4 亿美元，比重达到2 8 3 ，为第一大收入来源。与此同时，经济的发展、 个人收入水平及消费能力的大幅度提高，也刺激着国内旅游业的飞速发展，2 0 0 5 年，国内 旅游人数达到1 2 1 2 亿人次，较1 9 9 4 年增长了2 3 l 倍。国内旅游收入达到5 2 8 5 9 亿元，较1 9 9 4 年增长了5 1 7 倍。国内旅游的快速发展也同样强力推动着客运产业的发展。 2 3 3 非经济类因素对客运产业发展的影响 和经济类因素一样，非经济类因素也对客运产业的发展起着重要的推动作用+ ，本文仅 从对外开放、技术进步、客运交通政策等方面分析对非经济类因素客运产业发展的影响。 ( 1 ) 对外开放 对外开放政策促进了我国对外贸易的增长，同时也增加了对客运产业的需求。，另外， 对外开放政策还吸引了大量外资投资于我国的基础设施建设，外资对公路、铁路、港口等 基础设施的投资大大促进了我国交通运输的发展。 ( 2 ) 技术进步 技术进步对客运产业的影响是广泛的和多方面的。一方面，技术进步会提高旅客运输 的质量，减少运输的成本，使客运更加方便、快捷，进而刺激社会对客运需求的增长。另 一方面，通讯技术等高新技术的发展可能会减少部分客流。但总体而言，技术进步对客运 产业发展的作用以该是正向的。 ( 3 ) 客运交通政策 从长远看，国家在制定客运交通发展战略时，是通过宏观与微观两种方式调控客运产 业的发展。宏观方面，基于国情以及旅客对交通方式的总体偏好，国家通过对不同的客运 交通方式的不同投资，再辅以政策、法规等命令手段，从而实现客运交通方式的引导；微 观方面，主要是通过价格杠杆来实现的，即通过运输价格的调整影响客运产业内部的结构 调整，促进运输工具使用效率和运输企业经济效益的提高。 第1 2 页武汉科技大学硕士学位论文 2 4 我国客运发展及其相关因素的灰色关联分析 2 4 1 铁路客运及其相关因素的灰色关联分析 2 4 1 1 指标的选取 根据客运产业系统特性及已有相关研究，总结出可能影响铁路客运产业发展的七个因 素：人口( x 1 ) ，g d p ( x 2 ) ，人均g d p ( x 3 ) ，铁路里程( x 4 ) ，居民消费水平( x 5 ) ，职 工平均工资( x 6 ) 和人均可支配收入( x 7 ) 。用铁路客运量( x o i ) 和客运周转量( x 0 2