（产业经济学专业论文）基于土地产出的公路网最优密度研究.pdf

摘要 公路网建设是一项涉及面广、投资量大、周期长的系统工程。公路网规划是公路建 设的前期工作，制定科学的公路网规划及其实施方案，可以达到提高公路网运输能力、 促进公路建设协调、有序、迅速地发展，同时可以有效防止公路网布局和建设中的盲目 性、重复性和随意性，为公路建设宏观管理和领导决策提供科学的依据。然而，作为公 路网规划的工作之一，如何确定公路网发展规模的问题，目前在国内及国际上尚无完整 的模式与定论，也较缺乏对公路网密度的研究。公路网密度是公路网规划、评价等的重 要指标之一，由于研究探讨不够深入，往往会忽略公路网建设的一些负面影响，比如公 路网建设占用大量土地资源、占用大量资金等问题，从而导致公路网密度合理性标准的 判定存在一定困难。因此，如何确定公路网密度指标、其与经济发展之间的内在联系、 是否存在公路网最优密度、如何确定公路网最优密度等问题，都需要深入的研究。 在此背景下，本文在回顾国内外关于公路网密度研究成果的基础上，指出了目前关 于公路网密度研究所存在的一些问题，并提出从土地产出角度研究公路网最优密度的思 路。之后关于公路网密度和土地产出各自概念和特点的分析，以及二者相互关系的研究， 奠定了本文的理论基础。紧接着本文从资源配置和边际效益两个角度讨论了公路网密度 的最优状态，在此基础上提出动态与静态公路网最优密度，并在文章的最后重点讨论了 相对静态公路网最优密度的研究方法。本文所建立的公路网最优密度研究模型，对基于 土地产出的公路网密度研究方法做出了初步的探索。本文从定性和定量两个方面对公路 网最优密度的讨论，希望能对公路网密度的相关研究有所参考。 关键词：公路网密度、土地产出 a b s t r a c t b u i l d i n gar o a dn e t w o r kc o v e r saw i d er a n g eo fi n v e s t m e n tc a p a c i t y , l o n gc y c l ea n d s y s t e m se n g i n e e r i n g r o a dn e t w o r kp l a n n i n gi st h ee a r l ys t a g eo fr o a dc o n s t r u c t i o nw o r ko n t h es c i e n c eo fr o a dn e t w o r kp l a n n i n ga n di t si m p l e m e n t a t i o nc a l lb ea c h i e v e dt oi m p r o v et h e r o a dn e t w o r kc a p a c i t y , a n dp r o m o t et h ec o o r d i n a t i o no f r o a dc o n s t r u c t i o n ，o r d e r l y , a n dr a p i d d e v e l o p m e n t ，a tt h es a m et i m ec a ne f f e c t i v e l yp r e v e n tt h ec o n s t r u c t i o no fr o a dn e t w o r k l a y o u ta n do fb l i n d n e s s ，r e p e a t a b i l i t ya n da r b i t r a r y , f o r r o a dc o n s t r u c t i o no fm a c r o m a n a g e m e n ta n dl e a d e r s h i pt op r o v i d eas c i e n t i f i cb a s i sf o rd e c i s i o n m a k i n g h o w e v e r , t h e r o a dn e t w o r ka so n eo fp l a n n i n g ，h o wt od e t e r m i n et h es c a l eo fd e v e l o p m e n to fr o a dn e t w o r k ， t h ec u r r e n td o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a lm o d e l sa n dt h e r ei sn oc o m p l e t et h e o r yt h a nt h el a c ko f r o a dn e t w o r kd e n s i t yo fr e s e a r c h r o a dn e t w o r kd e n s i t yo fr o a dn e t w o r kp l a n n i n g ，e v a l u a t i o n o fo n eo ft h ei m p o r t a n ti n d i c a t o r s ，a st h es t u d yi sn o td e e pe n o u g h ，t h er o a dn e t w o r kt e n d st o i g n o r es o m eo ft h en e g a t i v ei m p a c to ft h eb u i l d i n g ，s u c ha st h ec o n s t m c t i o no fr o a dn e t w o r k u s eu pal o to fl a n dr e s o u r c e s ，t a k i n gu pal o to fm o n e ya n do t h e ri s s u e s ，r e s u l t i n gi nr o a d n e t w o r kd e n s i t yo ft h er a t i o n a l i t yo ft h ee x i s t e n c eo fs t a n d a r d sw i l lb ed i f f i c u l tt od e t e r m i n e t h e r e f o r e ，h o w t od e t e r m i n et h e d e n s i t yo f r o a d n e t w o r ki n d i c a t o r s ，t h ee c o n o m i c d e v e l o p m e n to fi t sr e l a t i o n s h i pw i t ht h ei n t r i n s i cl i n kb e t w e e nt h ee x i s t e n c eo ft h eo p t i m a l d e n s i t yo f r o a dn e t w o r k ，h o wt od e t e r m i n et h eo p t i m a ld e n s i t yo fr o a dn e t w o r ka n ds oo n ，a l l r e q u i r ei n - d e p t hr e s e a r c h i nt h i sc o n t e x t ，t h ep a p e rr e c a l l e dt h a tt h ed e n s i t yo fr o a dn e t w o r ka th o m ea n da b r o a d o nt h eb a s i so fr e s e a r c hr e s u l t s ，p o i n t i n go u tt h a tt h ec u r r e n tr o a dn e t w o r kd e n s i t yo ft h e i n s t i t u t eo nan u m b e ro fp r o b l e m s ，a n do u t p u t sf r o mt h el a n dp o i n to fv i e wt h eo p t i m a l d e n s i t yo fr o a dn e t w o r kt h i n k i n g f o l l o w i n go nt h er o a dn e t w o r kd e n s i t ya n dl a n d p r o d u c t i v i t y , t h ec o n c e p ta n dc h a r a c t e r i s t i c so ft h e i ra n a l y s i s ，a sw e l la st h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h et w os t u d i e s ，h a sl a i dat h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nf o rt h i sa r t i c l e i nt h i sp a p e r , f o l l o w e db yt h em a r g i n a le f f i c i e n c yo fr e s o u r c ea l l o c a t i o na n dt h et w od i s c u s s e di nt e r m so f r o a dn e t w o r kd e n s i t yo ft h eo p t i m a ls t a t e ，i nt h i sb a s e do nd y n a m i ca n ds t a t i co p t i m a ld e n s i t y o fr o a dn e t w o r k ，a n dt h el a s ta r t i c l ef o c u s e do nt h eb e s tr o a dn e t w o r ki sr e l a t i v e l ys t a t i c d e n s i t yo fr e s e a r c hm e t h o d s t h i sp a p e re s t a b l i s h e dt h eo p t i m a ld e n s i t yo ft h er o a dn e t w o r k i i i m o d e l ，t h el a n do fo u t p u t b a s e dr o a dn e t w o r kd e n s i t yo fr e s e a r c hm e t h o d st o m a k ea p r e l i m i n a r ye x p l o r a t i o n i nt h i sp a p e r , t w oa s p e c t so fq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v eo p t i m a l d e n s i t yo fr o a dn e t w o r ko nt h ed i s c u s s i o n ，h o p i n gt o r o a dn e t w o r kd e n s i t yo fr e s e a r c h r e f e r e n c e k e y w o r d s ：r o a dn e t w o r kd e n s i t y , l a n do u t p u t i v 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： d 穹年妇g 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：无为 导师签名： d 7 年妨g e t 年月日 长安大学硕士学位论文 第一章绪论 公路网密度是公路网规划、评价等的重要指标之一，尤其在我国目前公路行业发展 越来越成熟的时期，已经渐渐开始引起人们的注意。本章从阐述公路网密度研究的背景 入手，指出本文的研究目的及研究意义，并通过对现有公路密度研究的进行阐述和分析， 指出其中所存在的问题，进一步提出全文的研究内容和思路。 1 1 研究背景、目的及意义 1 1 1 研究背景 公路网建设是一项涉及面广、投资量大、周期长、影响深远的系统工程，它在国民 经济建设和现代国防建设中占有着举足轻重的地位。并且，公路网规划作为公路建设的 一项前期工作，对确保未来公路网系统功能的实现具有十分重要的意义【1 】。目前公路网 规划方法有很多，根据所采用模型的不同，可以将公路网规划的方法分为定性规划法、 集计模型、非集计模型等几种【2 】。我国公路网规划中常用的理论方法主要是集计模型中 的“四阶段法”和“总量控制法”。从方法论上讲，前者实现的是一种从微观到宏观的 过程，而后者实现的是一种从宏观到微观再到宏观的过程【3 j 。四阶段法和总量控制法各 有优缺点。总量控制法较侧重于宏观上的关联分析，简便易懂，经济节约，可操作性强， 比较适合我国国情，因而在国内有着更为广泛的实践基础，在实际项目的推广应用中取 得了较为满意的成果，但由于宏观经验方面的揉合，对交通需求缺乏深入的调查分析， 在理论上还有待于进一步完善和检验【l 】。 总量控制法主要由长安大学提出并完善，其基本思路是：首先，利用现有的交通调 查资料，从宏观整体出发，以现状公路网的道路交通特征参数来揭示现有公路网的主要 问题；其次，以区域内公路交通总需求、路网建设资金等多个总量指标的预测来控制公 路网建设的总规模；最后，根据规划区域内社会经济发展、产业布局特性，结合区域的 社会经济发展规划、综合交通规划，确定公路网的总格局。总量控制法以交通特征参数 为理论基础，关键是对公路网交通需求做出科学、准确的预测，在确定公路网合理规模 的前提下，以综合评价为手段，利用“最优树原理，重点研究公路网的布局优化【2 1 。 公路网规模的研究是总量控制法中重要的组成部分之一。公路网规模研究是从量上 合理确定公路网发展建设总规模以及路网中各等级公路所占的比重，这一直是公路网规 划过程中的重要研究课题。公路网规模量值的合理程度直接关系到区域性公路网的布 1 第一章绪论 局、规划，同时与区域的经济发展密切相关。一个合理的公路网规模不仅对公路网规划 提供了宏观控制量，也为决策者提供了重要的投资决策依据【4 】。公路网规模主要包括公 路网总里程和公路网结构两个方面，所涉及的内容较多且较复杂。但由于研究的深度不 够，缺乏深入的机理分析，导致公路网合理规模的研究方法虽然种类繁多，但目前尚未 形成学术界比较认可的计量方法。公路网密度是反映区域公路网规模的重要指标之一， 是对公路网规模进行深入研究的一个很好的切入点。一般意义上的公路网密度指的是公 路网里程与面积的比值，它可以从一定程度上反映一个区域的公路网发展情况，但不能 全面反映公路空间分布、通行能力和技术水平。当量公路网密度的引入，很好的解决了 这个问题。由于考虑了不同等级公路的因素，因此当量公路网密度这一指标不仅可以反 映出一个区域公路网的情况，而且使得不同地区公路之间具有更好的可比性。本文正是 在这样的背景下提出的。 1 1 2 研究目的 公路网密度是一定区域内公路建设数量的一个反映，在研究公路网发展的问题时， 无论是现状评析，还是发展战略、规划目标的确定，大多会引用这一指标。长期以来， 我国在这方面研究探讨不够深入，因此公路网密度合理标准判定存在一定困难。导致对 这一现象的很多研究都走入了一个误区，即认为公路建设与发展应使其在覆盖面上越大 越好，甚至简单地得出提高公路网密度是公路发展规划的主要目标。在具体问题分析中 一般是多种方法的堆叠，以至于对所用方法的原因、评价等都很少涉及。 因此，如何确定公路网密度指标、把这个指标定位在一个什么样的水平、它与经济 发展之间有什么内在联系、什么时候达到最优路网密度、其过程是否具有可操作性，这 都是需要深入研究的问题，也是本文研究的目的。同时也要充分认识公路网密度的发展 规律，使公路网密度能够比较客观的反映实际，为实践科学做好理论铺垫作用。 本文的研究重点在于探讨公路网的最优密度问题。修建公路是一个国家或地区交通 发展历史演变的必然趋势和要求，公路带动和促进经济的发展，也使综合运输方式的有 效衔接有了历史性的突破。只有当公路发展落后于经济发展的速度，对经济发展起阻碍 作用时，公路建设才能慢慢引起人们的关注。很长一段时间以来，我国公路事业的发展 严重滞后于社会经济的发展，所以探讨公路对经济发展的促进作用的研究很多，倡导大 力发展公路建设的呼声也很高。但是公路建设也是一把双刃剑，人们往往只注意到了它 对经济发展的促进作用，而忽视了其负面影响。公路修建会占用大量的土地，尤其是农 2 长安大学硕士学位论文 耕地，在建设过程中也会造成一定的环境污染。因此，公路网密度不是简单的越大越好， 而是存在一个与经济发展、土地产出相适应的最优密度。目前已经有一些学者对公路占 地有了系统的研究，但是在做公路网规划时很少作为一个因素考虑。本文所做的就是要 找出公路最优密度与土地产出之间的关系，使之能对公路规划有所指导。 1 1 3 研究意义 公路网规划是公路建设的前期工作，制定科学的公路网规划及其实施方案，可以达 到提高公路网运输能力、促进公路建设协调、有序、迅速地发展、满足公路交通需求和 充分发挥投资效益的目的，同时可以有效防止公路网布局和建设中的盲目性、重复性和 随意性，最终为公路建设宏观管理和领导决策提供科学的依据。本文旨在讨论公路网最 优密度的理论与方法，这将对我国的公路建设，特别是对当前的公路网规划理论的完善， 具有重要的理论意义。 公路是社会经济发展的重要基础设施之一。基础设施是一国为发展生产和保证生活 供应创造共同条件而提供公共服务的部门、设施和机构的总称，是维系国家社会生产和 生活正常进行、促进国民经济发展的必备条件和基础保证。以公路、铁路、航道和各种 客货运枢纽为基础设施，再加上汽车、火车、轮船和飞机等运载工具所构成的运输业， 是支撑一国经济的基础，是决定一国经济活动水平的核心行业，也是国家最主要的基础 产业之一。公路建设必须符合或适度超前国民经济发展及社会发展的需要，不同的社会 发展阶段，应有相应的发展规模，因此分析和研究区域公路网最优密度对于把握公路交 通与经济发展的适应程度，找出公路建设与发展过程中存在的问题与不足，明确今后公 路交通的发展思路、发展目标和建设重点，促进公路交通与经济的协调发展，实现公路 交通的现代化和可持续发展等具有十分重要的意义。 公路网的形成和发展取决于区域经济的发展和社会发展对公路交通的需求，但是公 路建设同样会带来负面的影响，这就决定了在进行公路网建设时必须要考虑公路网的最 优密度问题。公路网密度在什么情况下才能在最大限度地满足交通需求的前提下使经济 取得最佳的效益。如果公路网密度超过最优密度，不但导致大量建设资金的过度占用， 并造成土地等资源浪费和大量拆迁损失，还会造成公路修建不经济的严重后果。因此， 根据经济的发展情况，从宏观上把握公路网的最优密度，为国民经济发展的提供有效支 持，从而保证公路交通的可持续发展，具有非常重要的现实意义。 第一章绪论 1 2 研究综述 1 2 1 国内研究现状 公路网密度作为公路网规划、公路网评价的一个重要指标，尤其在我国目前公路行 业发展越来越成熟的时期，已经开始引起人们的注意。一些学者对公路网合理密度做出 了很多研究，虽然目前理论研究不够深入，但研究方法上还是有一些成果的。 杨云峰、黄陵等认为用当量公路网密度指标比按面积平均、按人口平均、按经济规 模平均的密度或是将以上三种几何平均后得出的综合密度更有科学性，与社会经济发展 水平基本吻合，可以体现出不同区域公路交通发达的程度【5 儿引。 这其中，杨云峰认为公路建设和使用过程中存在规模效率或规模经济性，即在公路 成网初期，路网的规模经济行非常明显，而当区域公路网达到一定规模时，新修公路最 佳的投资与起所带来的费用节约相比，其收益与投资之差逐步减少，甚至变为负数。他 在文章中还提出公路网密度随时间推移单调递增，但是受区域地理条件的自然限制，公 路网密度的发展是有上限的，不能盲目追求公路网密度的提高。他的关于从路网规模经 济和公路网密度上限两个角度对公路网密度的见解都十分独到，可惜的是在定量分析时 只是用公路网密度、人口密度和人均国民生产总值进行简单的回归，没有体现出公路网 密度的特性，而且对所选用回归的指标与公路网密度之间的关系也没有做理论说明【5 j 。 彭美华等也认为公路网密度发展随时间是单调递增的，同时也是有界的。并且由于 技术因素主要通过经济因素发挥作用，因此公路网密度水平可简化为地理和经济两大因 素【7 1 。文章通过一系列数学推导，最终将公路网密度与区域内人口密度联系起来，但对 经济的因素考虑不够全面，且在数据的计算过程中没有考虑公路技术等级结构对公路网 密度发展的影响。 王选仓等认为在经济发展缓慢时期对公路的运输需求相对较小，随着经济的快速发 展面对公路的运输需求越来越大，当公路建设超过一定规模时，人口增长和经济发展对 公路运输的需求降低，公路建设速度开始减缓 8 1 。 于江霞等认为，从经济学的投入产出角度分析，公路网存在最佳经济规模，并定义 了公路最佳规模为公路建设在满足经济发展的前提下，等级结构适当、效益成本比最大 的规模【9 1 。在区域公路建设中，如有充足的资金来源，增加公路网总体规模，提高技术 等级，带来的社会经济效益必然大于投入。当规模达到一定限量后，由于占地面积过大、 建设、养护成本增加以及公路利用率不足都会使增加的投入效果下降。因此，她认为在 4 长安大学硕上学位论文 公路总体建设规模一定的条件下，应修建那些经济效益高的等级公路，当某等级公路的 投入大于产出时，应停止建设该等级公路。这个理论对公路网的最佳经济规模的描述虽 然不多，但从中已经可以隐约看出公路网规模、公路网密度都是存在最佳状态的。在模 型构建时用的是投入产出理论，其中公路建设投入的是入地、资金、产出的是运输周转 量，目标函数目的是使周转量最大，再附上资金、耕地、只修高等级路等约束条件。但 是这个模型存在两个主要问题，一是体现不出来经济最佳规模，二是只修高等级路的说 法有些极端。 早期的公路网合理密度求解方法有从费用角度考虑的，第一种就是杨云峰在公路 密度若干问题初探和黄凌在公路网合理密度的探讨中提到的可以用公路建设费用 和公路运输费用最小来确定公路网的合理密度。但是由于模型中的系数无法确定而难以 更好的应用于实践1 5 儿6 。赵连玉、刘正德在林区公路路网合理密度公式探讨中也用 总费用最小原理确定对于林区公路路网的合理密度，即道路修建、养护等费用之和最小， 将费用之和求一阶导数，以此来得到合理的公路网密度1 0 】。另外一种就是从公铅广义费 用角度去考虑，裴玉龙、陈洪仁在区域公路网合理密度确定方法的讨论中不仅考虑 公路建设费用s l 和公路运输费用s 2 ，还包括公路网的直接经济效益s 3 和社会经济效益 s 4 i l l 】。公路网广义费用s 为：s = s 1 + s 2 s 3 s 4 。然后对这个公式求一阶导数，得出公路 网的合理密度值。但由于所得结果中公路运输量q n 与平均运距和密度有关的参数q 及 参数b 有待于进一步分析和确定，因此在实际中很难应用。这两种方法都是以修建公路 所产生的费用最小化为基点做出的分析，模型简单明了，但也存在致命的缺陷，就是模 型当中的系数很难确定，目前基本没有项目在用这种方法确定公路网的合理密度。 目前实践中比较常用的方法是用合理公路网总里程反推法确定合理密度，即按照公 路网密度的定义，把合理的公路网总里程算出来，然后进行倒推。在总里程预测时有直 接预测，采用时间序列法、灰色预测模型和回归分析法，根据总里程随时间的变化规律 或与其它因素诸如工农业产值、人口、汽车保有量、消费支出等的统计关系进行建模、 标定模型参数、进而做出预测；或是用公路网客、货周转量的间接预测法。具体如下： ( 1 ) 国土系数法 国土系数法是从区域面积、人口、经济水平等社会经济指标来计算区域内理论上的 道路网长度，根据“道路长度与人口和面积的积的平方根以及经济指标成正比”的国土 系数理论。公式：三= k 尸彳，式中：i _ 一道路长度，k m ；a 面积，1 0 0 0 k m 2 ；p 第一章绪论 人口，1 0 0 0 人。参数k 为区域国土系数，用类比法或同级预测法确定。改方法直 接考虑面积与人口对公路发展规模的影响，其他影响因素通过国土系数k 来间接反映， 所以经济发展水平等因素的影响难以体现。 ( 2 ) 连通度法 连通度法也称节点模型法，它反映的是公路网各个节点间的连接程度。根据连通度 计算公路网合理规模的模型如下：l = c 考n a ，式中：l 一路网规模( 公里) ，c 一路 网连通度，n 一区域内节点数，a 一区域面积( 平方公里) ，卜路网变形系数。参数c 的 确定一般用类比方法确定，芒为非直线系数，与区域地形、地貌有关。该方法考虑了面 积、城镇及人口分布对公路网规模的影响，经济与运输对公路网规模的影响通过不同的 连通度值c 来体现，其不足点是没有考虑节点的动态性，c 值很难确定。 ( 3 ) 统计预测模型 n l = a 。+ a i x i i = l x i 为自变量，一般为与公路运输密切相关的经济、人口或交通运输指标。参数a o ， a i ，a 2 ，a f i 为相关系数，一般用最小二乘法确定。这种方法思路清晰、简单，能同 时考虑多种因素的影响，缺点是模型本身的可靠度难以评价。 ( 4 ) 生长曲线模型 l 2 i 芝套( 1 0 为极限模型) 参数a 、p 可用最小二乘法标定，l o 可用类比法结合专家经验确定。这种方法考虑 了在一定国土面积下，公路发展里程不可能无限增长，符合事物的发展规律，其缺点是 对经济发展水平、人口等因素考虑不足，数据要求高等。 ( 5 ) 其他 除以上述常用的方法外，实践中还有运输强度需求预测法、时间序列公路网系数法 以及经济指标线性回归法等，这些方法都相对简单，具体过程在此不再复述。其思路基 本上都是以自身的演变历程为依据，通过对公路网与g d p 、人口或者客、货周转量进 行相关分析，找到他们之间的相关关系，然后对公路网未来的演变进程进行趋势外推， 从而得到某特征年的合理规模【1 2 1 。 以上这些方法都是从合理公路网里程反推公路网密度的，也是目前在实际运用过程 中比较流行的方法。在实际课题研究过程中，有的是选一种公路网里程的预测方法得出 6 长安大学硕士学位论文 合理密度，作为规划或评价的参数，有的是同时选多种方法对结果进行平均从而得出公 路网的合理密度。 1 2 2 国外研究现状 国外学者的研究同样集中在公路网合理发展规模，单独对公路网密度的研究较少， 前苏联学者研究简述了地区发展水平、运输量和公路网合理长度之间的相关关系，提出 了公路网合理长度的计算模式，另外还采用多元回归和相关分析法，建立了地方道路网 密度的线性函数关系式；东欧学者根据国土和经济发展状况提出了l = a ( m n ) 6 公式，式 中l 为公路网的合理里程( k i n ) ，m 为人均可利用的土地面积，n 为人均国民生产总值( 美 元人) ，a 、b 为待定系数；日本学者提出了国土系数理论，干线公路网长度l = k ( p a ) ， 其中k 为经济规模系数，p 为区域人口数，a 为区域面积，并认为道路密度与人口的平 方跟成正比，与建设及养护费用成反比，并提出了各种模型的地区参数，为干线网规划 提供了理论基础和计算方法【1 】o 1 2 3 国内外研究综述简评 综上所述，目前关于公路网密度的研究虽然不多，但还是取得了一些成果，为公路 网密度的继续研究提供了理论和方法参考。然而，就公路网密度研究的理论和方法而言， 以上研究成果还是存在一定的局限性。 关于合理公路网密度的计算方法很多，但是很少有对合理公路网密度的内涵进行研 究。正是因为没有这方面的深入探讨，很多人认为只要公路网密度与经济发展协调或者 超前于经济发展就算合理，于是简单的得出结论，即经济越发达，公路网密度应该越大。 甚至于在一些文章或报告里可以见到，用规划区域的g d p 和发达国家或区域的以往的 g d p 作对比，将数据相似的国家或地区的公路网密度作为该规划区域的公路网的合理 密度，这显然欠合理，原因就是对公路网密度的认识不足。以此而延伸出来的许多计算 方法很难进行适度性评价，虽然有一些文献、报告中采用了折衷的方法同时采用多个模 型测算，最后由取平均值或是由决策者综合参考决定的方式，但依然回避了模型是否适 度这一关键性的问题。 从以上的论述可以看出来，有一些学者的研究比较新颖，提出了公路网密度的上限 性或者规模经济性，但遗憾的是没有展开研究，且在之后所设计的模型中也没有体现出 来。 第一章绪论 目前关于公路网密度研究最大的一个缺陷就是只强调公路网密度对经济发展的影 响，忽略了它们之间的互相作用，互相反馈的特性。同样也忽略了公路的修建带来的负 面影响，并且这些负面影响对于规划公路网的密度是有影响的。比如公路占地的问题， 目前已经成为公路规划研究的一个大命题，在研究公路网密度时就不能不去考虑。 1 3 研究思路及研究内容 1 3 1 研究思路 从公路网密度的研究现状看来，影响公路网密度的因素比较复杂，比如地区自然地 理状况、经济发展水平、人口密度、资源产业结构、交通需求、公路网建设历史以及国 家政策导向等。这些影响因素项目繁多，并且本身之间也有关联性，如果把所有的因素 都作为公路网合理密度研究的自变量，那么研究起来困难度较大，并且容易丧失准确性。 这些因素中最重要的就是经济发展水平因素，经济发展的程度不同对公路网的需求不 同，所要求的公路网密度自然也不同。现在许多业内人士倡导公路发展应该超前于经济 发展，但是超前多少、公路网是否覆盖面越密越好、公路网密度是否越大越好这些问题 都是需要研究解决的。 公路网不但是一个区域内部之间互相联系的主要桥梁，而且是区域与外界联系、沟 通的主要途径。不论多大多小的一块土地，如果没有任何交通方式，它的上面都不会有 任何有经济价值的产出。人不可及之处，自然资源无法被利用，更无法转化成有经济价 值的资源；自然生长的任何作物只是在自生自灭，无法为人类社会带来任何经济上的满 足。任何一种交通方式都可能使土地转化为经济资源，公路、铁路、水路、航空、管道 都是可以运用的运输方式。相比较之下，公路机动、灵活运送速度快以及门到门的技术 经济特点已经使其成为一种重要的运输方式。可以说，公路网是土地产出实现的主要保 证。本文定义土地产出为一个区域土地上所有经济总量，将从土地产出角度去研究公路 网密度。 土地产出的内容既反映了社会经济的发展过程，又从公路建设所依附的土地的角度 出发，使研究更具有合理性。公路建设与土地产出有着密切的联系：一方面公路网的建 设对土地产出创造价值的实现具有现实意义；另一方面公路建设占用土地，会对土地的 产出带来负面影响。同时，土地产出决定着公路网的发展状况，也与公路网密度有密切 的联系。从土地产出的角度去研究，对研究公路网密度有很大的参考价值。 综上所述，本文总的研究思路如下：首先，从研究路网密度入手，结合国内外对公 长安大学硕士学位论文 路网密度的研究成果，分析公路网密度的内容、衡量标准；其次，对土地产出进行分析， 找出土地产出与路网密度的内在联系；接下来，用经济学原理及规律对公路网最优密度 进行深入分析，构建基于土地产出的公路网密度模型，使土地产出和公路网密度联系起 来，从而得出公路网的最优密度。 1 3 2 研究内容 基于以上思路，本文将从以下几个方面去研究这一问题： 第一部分“绪论”。从对我国现阶段公路网规划所面临的问题入手，指出公路网密 度研究的重要性，这构成了本文的研究目的及意义。并通过对国内外目前的研究进展进 行阐述和分析，指出其中所存在的问题，进一步提出本文的研究思路和研究内容。 第二部分“相关经济学最优理论”。该部分主要阐述公路网最优密度相关研究的基 础理论资源配置理论、帕累托最优理论、边际收益递减规律和土地报酬递减规律， 为后续章节的研究奠定理论基础和推导依据。 第三部分“公路网密度概述”。这一部分从公路网的界定入手，探讨了公路网密度 的定义、当量公路网密度折算系数，阐述了公路网密度相关内容，重点阐述了公路网密 度的特点。 第四部分“土地产出以及与公路网密度的关系研究”。本部分首先在土地产出综述 的基础上提出土地产出的概念、内涵、要素构成及度量标准。然后对土地产出与公路网 密度的关系做了深入的研究，这一部分是本文研究的基础。 第五部分“基于土地产出的公路网最优密度研究方法初探。该部分是对本文的研究 思路深化的章节。本章首先从资源配置角度和边际效益角度分析了公路网最优密度的状 态，在此基础上提出了动态与静态公路网最优密度。之后给出了研究的方法，建立了基 于土地产出的公路网最优密度的研究模型。 本文的重点是从理论上分析土地产出与公路网密度的关系，以及如何基于这种关系 研究公路网的最优密度。 1 4 创新点 本文的创新点主要有以下几个方面： l 、提出了土地产出的概念及内涵； 2 、重点分析了公路网密度和土地产出的关系； 9 第一章绪论 3 、论述了公路网最优密度的状态，并提出了动态与静态公路网最优密度； 4 、理论上提出了基于土地产出的公路网最优密度研究方法，并构建了基于土地产 出研究公路网最优密度的简单模型。 1 0 长安大学硕士学位论文 第二章相关经济学最优理论 公路网晟优密度研究，离不开经济学中有关最优状态的几大理论资源配置理 论、帕累托最优理论、边际收益递减规律及土地报酬递减规律。本章将对这四个原理做 以简单的概括与总结，为后续章节研究公路网的最优密度奠定理论基础和推导依据。 2 1 资源配置理论 资源配置是指经济中的各种资源在各种不同的使用方式之间的分配。在资源供给有 限的条件下，资源配置问题的核心是如何有效地把经济中的各种资源分配于各种不同的 用途，以使这些资源产生出尽可能多的为社会所需要的产品和劳务【1 3 】。资源优化配置的 目标可在一般意义上归结为提高资源优化配置的效率。 最早的资源配置理论是亚当斯密在1 7 7 6 年出版的国富论中创立的“无形之手” 理论。该理论认为市场像一只看不见的手，发挥着自动调节的功能，把各种生产要素安 排到最需要的用途上，社会资源的配置和财富的生产是经济人在逐利过程中不断变动最 终趋于稳定的自发过程。马歇尔在斯密理论的基础上，提出了供求均衡价格就是引导资 源配置的无形之手。而法国经济学家瓦尔拉斯的一般均衡理论极大地扩展了对市场机制 完成有效配置资源作用的认识：仅凭市场自发作用，可以使资源配置达到所有产品的生 产量与需求量相等，消费者的需求可以得到满足。意大利经济学家v 帕累托提出了资 源配置的最优状态问题，他指出当“不减少其他人的效用，一个人或更多个人的效用便 不可能再通过生产和分配的调整而增加 的时候，此时的资源配置即是最优的。 当2 0 世纪二、三十年底的“大衰退”发生时，现实证明了市场理论的失灵，凯恩 斯的政府干预学说应运而生。在凯恩斯的理论中，政府可以通过控制货币供应量、政府 支付、赋税等办法调节市场的供需，这样一来，资源配置就不仅是市场自发调节的对象， 而且成为了政府自觉行动的目标。然而凯恩斯的国家干预政策并不是市场资源配置的万 灵药，也存在一定局限性。在7 0 年代中后期尤其是8 0 年代以来，西方经济学界出现了 一种复兴自由主义的经济学潮流，提倡亚当斯密的市场理论，但也没有完全放弃政府的 作用。 以上都是市场经济体制下的资源配置模式，相对应的还有计划经济体制的资源配置 模式。计划经济体制的资源配置和市场体制的基础完全不同，比如财产公有制度、通过 计划实现资源配置和生产组织、经济关系是自由人的联合体等。计划型的资源配置的一 第二章相关经济学最优理论 般理论模式是从2 0 世纪2 0 年代开始，在苏联逐渐形成的通过集中计划配置资源的理论 模式，即实物平衡模式。这种理论认为当某种产品的供需出现不平衡时，中央计划机构 即可通过对供求的调整而使经济恢复平衡。但这种理论有非常严格的假设条件，如中央 计划机构的充分理性、有效，信息收集传递渠道的完全畅通等。然而完全集中的计划型 资源配置模式如同完全竞争模式一样，都未能在实际中保证资源的最优配置。之后波兰 经济学家兰格提出的“兰格模式”“市场社会主义模式”和美国经济学家本沃德、 亚瓦尼克和南斯拉夫经济学家勃霍尔瓦特提出的“人工自治经济模式”都在一定程 度上改进了计划经济体制下的资源配置模式。 综上所述，无论是市场导向型资源配置，还是政府干预学说，或者计划经济体制的 资源配置理论，都是以一系列假设为前提的，这些理论的适用性都是有条件的。从历史 的回顾中可以看出，市场调节和计划调节两种资源配置方式在不同的历史条件下，都有 成功和失败的经验和教训。资源配置方式的选择要看社会经济发展目标和价值取向。在 发展目标单一，经济发展水平较低，建设规模不大，经济结构和产业、产品结构简单， 较为封闭的条件下，计划调节可起一定作用，但是经济发展水平提高、建设规模扩大、 经济结构和产业、产品结构复杂化等情况下，就需要市场调节为主的资源配置方式了。 关于资源配置理论主要调节机制的计划和市场，从经济体制和实例来看，未来经济体制 中发挥作用的不可能是单一的计划机制或市场机制，而将是一种计划成分同市场因素共 存的混合型的经济体制。 在长期发展过程中资源配置的格局是不断变化的，其变化可以直接引起产业结构的 变化。不论是自发性配置变动，还是自觉地实行变动，只要经济实现转变或跃进，都不 可忽略资源配置变动带来的影响。无论是从农业国转变为工业国，还是从工业化转变为 自动化，其实质都不外乎是产业结构向高级化转变。显然，如果没有足够的资源向这些 行业投入，就不可能出现产业结构的变化。因此在解决经济问题的过程中不能忽视对资 源配置理论的研究。 2 2 帕累托最优理论 从经济的角度研究问题，其出发点和落脚点都是使有限的资源达到最优配置。福利 经济学是最早、最系统地对资源最优配置进行研究的经济学，其研究的核心问题是如何 最适度地配置资源，使代表全社会经济福利的国民收入达到最大值。该理论提出了以帕 累托最优状态作为一个社会资源的最优配置状态，即资源的任何一次再重新配置，都己 1 2 长安大学硕士学位论文 经不可能使任何一个人的处境变好，除非至少使另一个人的处境变坏的状态。如果资源 分配不处于帕累托最优状态，就可以通过资源的重新配置，使一些人的境况好一些，而 不降低另一些人的境况，从而使整个社会的境况好起来。帕累托最优状态成为了资源配 置的经济有效性的标准。 帕累托最优是现代西方福利经济学关于实现生产资源的最适度配置或国民收入极 大化所需条件的理论。假定整个社会只有两种可能的资源配置状态a 和b ，如果至少 有一个人认为a 优于b ，而没有人认为a 劣于b ，则认为从社会的观点看亦有a 优于 b ，这就是帕累托最优状态标准。利用帕累托最优状态标准，可以对资源配置状态的任 意变化做出“好与“坏 的判断：如果既定的资源配置状态的改变使得至少有一个人 的状况变好，而没有使任何人的状况变坏，则认为这种资源配置状态的变化是“好”的； 否则认为是“坏”的。这种以帕累托标准来衡量为“好的状态改变称为帕累托改进。 更进一步，利用帕累托标准和帕累托改进，可以来定义所谓“最优”资源配置，即：如 果对于某种既定的资源配置状态，若所有的帕累托改进均不存在，即在该状态上，任意 改变都不可能使至少有一个人的状况变好而又不使任何人的状况变坏，则称这种资源配 置状态为帕累托最优状态。换言之，如果对某种既定的资源配置状态，还存在某种( 或 某些) 改变可以使至少一个人的状况变好而不使任何人的状况变坏，则这种状态就不是 帕累托最优状态。 帕累托最优状态又称作经济效率。满足帕累托最优状态就是具有经济效率的；反之， 不满足帕累托最优状态就是缺乏经济效率的。例如，如果产品在消费者之间的分配已经 达到这样一种状态，即任何重新分配都会至少降低一个消费者的满足水平，那么，这种 状态就是最优的或最有效率的状态。同样的，力n 娶尊素存厂商之间的配置已经达到这样 一种状态，即任何重新配置都会至少减低一个厂商的产量，那么，这种状态就是最优的 或最有效率的状态。 针对帕累托最优状态的保守性，卡尔多等人又提出了补偿原理，该原理认为在某种 变革中，部分人受益同时难免使另外的人受损，政府可以运用适当的政策使受损者得到 补偿，比如政府对受益者征收特别税，对受害者支付补偿金，使受害者保持原来的福利 地位。如果特别税和补偿金的代数和是正数，社会福利就会增长。公路项目建设也属于 一种社会福利，它的建成对那些严重依赖公路运输而生存的农产品经营者及其它经营者 是一种极大的福利，全社会各阶层也都会从公路运输改善中获得不同程度的收益，这种 福利将延续子孙后代。而且由于公路建设必须投入大量的人力、物力、财力，其根本目 1 3 第二章相关经济学最优理论 的也是为项目所在区域的经济繁荣起到一定时期的“推拉”作用。 本文“基于土地产出的公路网最优密度研究”实际上就是在寻找公路资源对于土地 产出这一结果的最优配置，因而可以从资源优化理论与帕累托理论入手对这一问题做深 入的分析。 2 3 边际收益递减规律 边际收益递减规律又称收益递减规律，它是从科学实验和生产实践中得出来的。 1 7 7 1 年英国农学家a 杨格就用在若干相同的地块上施以不同量肥料的试验，证明了 肥料施用量与产量增加之间存着这种边际收益递减的关系。之后，国内外学者又以大量 事实证明了这一规律。这一规律同样存在于其它部f - j ，比如工业部门中劳动力增加过多， 会使生产效率下降，行政部门中机构过