（系统工程专业论文）区域高速公路网社会经济影响系统分析与评价.pdf

b 斑銮道厶堂亟堂位i 幺室 生塞摘翌 中文摘要 摘要：伴随着国家高速公路网规划的通过与实施，我国高速公路建设进入了 新一阶段的跨越式发展，各地高速公路建设逐渐成网。在高速公路网络化、规模 化程度不断加强的过程中，其修建所带来社会经济影响同益显著，科学评价此系 统有助于进一步指导区域高速公路网的完善，具有十分重要的现实意义。 迄今为止，我国高速公路建设社会经济影响评价大多为针对具体高速公路项 目的评价，从区域整体高速公路网建设角度出发的影响评价方法尚处于探索之中。 不仅如此，目前广泛采用的针对具体项目的后评价方法或为以系统动力学为代表 的定量化评价方法，或为以模糊综合评价评价法等方法为代表的综合评价方法， 前者在分析含多重反馈环，元素关系非线性的复杂系统中具有其他计量经济学无 法比拟的优势，后者则具备评价角度更为全面的特点，因此，建立一套既具备定 量化评价方法精准特性，又具备综合评价方法全面特性的评价方法与体系十分必 要。 本文主要针对高速公路建设项目社会经济影响评价问题，在分析高速公路建 设发展现状及其社会经济影响特点的基础上，对这一复杂大系统及子系统之间的 相互关系进行分析，同时比较几种现行的社会经济评价方法，结合该系统特点， 选用系统动力学模型对经济效益影响子系统进行定量测算评价；继而选用物元可 拓综合评价法结合定量测算对该系统进行综合评价，最后本文结合湖北省高速公 路网案例进行该模型的案例分析，运用s a s 软件，进行模型参数设计，使用 v e n s l m 进行系统动力学模型仿真并对模型输出进行分析，在此基础上检验模型 的有效性，进而根据可拓学优度评价法( 物元可拓评价法) 的应用原理及特点，通过 确定物元经典域、节域，建立关联函数进行综合评价，运行结果表明模型具有良 好的实际应用价值和发展前景。 关键词：区域高速公路网，社会经济影响，系统动力学，物元可拓评价法 分类号：u 4 1 2 韭塞窑通厶堂亟堂焦诠塞 旦s ! 基! a b s t r a c t a b s t r a c t ：i nc h i n a , t h ee x p r e s s w a yc o n s t r u c t i o ni sb e c o m i n gm o r el a r g e - s c a l e , s y s t e m a t i ca n dn e t w o r k h i t h e r t o ，t h ee v a l u a t i o nt h e o r ya n dm e t h o do ns o c i o e c o n o m i c b e n e f i tw h o s em a i nr e s e a r c ho b j e c ti sr e g i o n a le x p r e s s w a yn e t w o r ki ss t i l li nd e b a t e p r e s e n t l y , w ea r es t i l ls h o r to fs y s t e m a t i ca n ds c i e n t i f i ce v a l u a t i o nm e c h a n i s ma n d m e t h o d , m o s to ft h ee v a l u a t i o nm e t h o d sc o n c e n t r a t eo nq u a l i t a t i v ea n a l y s i so r q u a n t i t a t i v ea n a l y s i sb u tn o tt h ec o m b i n a t i o no ft h e m i t sn e c e s s a r yt o e s t a b l i s ha q u a n t i t a t i v e a n dq u a l i t a t i v em o d e lf o rm o r er a t i o n a la n ds c i e n t i f i cm e t h o d so f s o c i o e c o n o m i cb e n e f i te v a l u a t i o n ，a n do f f e rr a t i o n a l d e c i s i o n - m a k i n gb a s i sa n d e v a l u a t i o nm e t h o d sf o rp r o g r a m m i n ga n dd e c i s i o n - m a k i n go f e x p r e s s w a yc o n s t r u c t i o n t l l i sp a p e rm a i n l ya i m e da tt h ep r o b l e mo fe v a l u a t i o no i ls o c i o e c o n o m i cb e n e f i to f e x p r e s s w a y , o nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h ed e v e l o p m e n to fe x p r e s s w a yc o n s t r u c t i o na n d t h ec h a r a c t e r i s t i co fi t sb e n e f i t s ，t h et h e s i sa n a l y s e st h i sc o m p l e xb i gs y s t e ma n dt h e c o r r e l a t i o n sb e t w e e ni t ss u b s y s t e m s , a n dc o m p a r e sd i f f e r e n te x i s t i n gm e t h o d so f s o c i o e c o n o m i cb e n e f i tq u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t a t i v ea n a l y s i s ,c o m b i n i n gw i t ht h e c h a r a c t e r i s t i co ft h i s s y s t e m , c h o o s e ss y s t e md y n a m i c sm o d d ( s d ) a n dt h e m a t t e r - e l e m e n te x t e n s i o na st h em e t h o dt oe v a l u a t et h eb e n e f i t s a tl a s t , t h e t h e s i sa n a l y s e st h es o c i o e c o n o m i cb e n e f i to f t h ee x p r e s s w a yn e t w o r ki n h u b e ip m v i n c e ，l 1 5 e 8s a sf o rp a r a m e t e rd e s i g n i n ga n dv e n s i mf o rs i m u l a t i o n , t h e n a n a l y s e st h em o d e lo u t p u t f o rp r o v i n gt h ev a l i d i t yo ft h em o d e l ，a n dl l s c st h e m a t t e r - e l e m e n te x t e n s i o nt om a k eac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n , t h er e s u l ts h o w st h a tt h e m o d e li sr a t i o n a la n de f f e c t i v e k e y w o r d s ：r e g i o n a le x p r e s s w a yn e t w o r k ； d y n a m i c sm o d e l ，m a t t e r - e l e m e n te x t e n s i o n c l a s s n o ：u 4 1 2 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：精衲曾 签字日期：o 叼年j 1 月、7 日 导师虢铉珥导师签名：巧疑竹 签字吼刀年，2 ，月夕。日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果， 除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名；惫m 常签字日期a 岬年，上月7 日 7 6 致谢 本文是在导师贾元华教授的严格要求和悉心指导下完成的，从论文的选题、 构思，到论文的写作、修改和最终定稿，整个过程都渗透着导师的智慧和心血， 凝聚着导师对我的关怀和启迪。在论文完成之际，我衷心地感谢我的导师贾元华 教授。两年多来，一直得到贾老师的悉心指导和无微不至的关怀，无论从学业上 还是做人方面，我从贾老师身上学到了很多有用的知识，他的治学严谨、勤勉求 实的优良作风使我受益终生。 此外，在项目进行过程中，得到了湖北省交通厅各部门的大力帮助，为论文 的完成提供了宝贵的调研数据及资料，在此表示衷心的感谢。 本论文涉及范围广泛，数据量大，也得到了李健、刘奕、敖谷昌、税常峰、 冯璐等师兄师姐以及张仕俊、谢晓华等同门兄弟姐妹们的帮助，大家互相交流、 互相合作，形成了一个积极向上的科研团队，正是身处在这样一个团队之中，我 的论文才能得以顺利完成，在这里我也祝他们学业有成，今后事业顺利! 感谢评审本论文以及参加论文答辩的专家们在百忙之中抽出时间审阅和指正 我的论文。由于作者学术水平有限，因此论文中对一些问题的讨论可能存在不当 或不够严谨之处，还请各位专家给予指正，以利于作者继续在该领域进行深入研 究。 一 北京交通大学硕士学位论文 1 概述 i 概述 i i 研究背景与意义 本文是在湖北省交通厅科研项目高速公路建设运营与社会经济发展的相互 关系研究基础上进行的选题。 高速公路作为区域公路运输网络的主动脉，是现代化公路基础设施的重要标 志。近年来，随着我国国民经济的持续快速发展，高速公路的规划和建设也步入 新的发展阶段。2 0 0 5 年1 月国务院审议通过国家高速公路网规划，与此同时， 我国各省市地区亦纷纷展开了省域、市域高速公路网的规划与建设工作，规模化、 系统化和网络化已成为我国高速公路发展的趋势。 在此种发展趋势的带动下，高速公路网络所覆盖的区域内亦呈现一定的城市 关联网络，中心城市通达性得到改善，各类要素在城市间的流通更为快速，高速 公路的网络化发展所带来的社会经济效益也随着网络建设的不断完善而更加显 著。从经济学意义上讲，高速公路建设所产生的此种社会经济效益是高速公路作 为社会公共交通基础设施所具有的外部性特征的一种体现，对其展开评价是高速 公路网规划及建设项目决策的重要前提和依据，也是项目工程可行性研究的重要 内容，同时也是项目后评价的重点内容之一 目前，我国高速公路建设社会经济效益评价大多针对具体高速公路项目，对 区域高速公路网建设的社会经济效益评价尚处于探索阶段就项目后评价而言， 目前所采用的方法大多为以系统动力学为代表的定量化评价方法以及以模糊综合 评价等方法为代表的综合评价方法。区域高速公路网社会经济效益评价系统内含 有多重反馈环、行为具有反直观性，且系统内部元素之间的关系非线性，因此在 定量化评价方面，系统动力学较其它综合评价法更为适合，但是由于区域高速公 路网社会经济效益评价系统较为复杂，其评价指标除定量化指标外，还包括社会 影响、环境影响等难以定量化评价的定性指标，若单纯采用系统动力学进行系统 评价亦不够全面。因此本文认为有必要从区域高速公路网建设的角度出发，将定 量化模型与综合评价方法有机结合，以求从更全面更科学的角度实施评价，从而 为我国区域高速公路网建设的社会经济效益评价向科学化、规范化方向完善和发 展提供理论和方法指导。 本文旨在深入研究国际社会经济效益理论及方法的基础上，结合我国高速公 北京交通大学硕士学位论文1 概述 路建设及经济社会发展现状，对区域高速公路网的社会经济效益进行系统分析， 并结合系统理论及工具系统动力学模型进行定量化测算，继而运用物元可拓 综合评价法进行综合评价，为区域高速公路网的建设规划与项目决策提供合理科 学的决策依据和评价方法 1 2 国内外相关研究状况 后评价作为一种科学的管理制度，起始于本世纪三十年代的美国，最早应用 于政府的政策性公共投资项目管理，并且在世界银行、亚洲开发银行等金融机构 得到了广泛的推广应用，目前已经形成了较为完善的评价体系和运行机制。 我国公路项目社会影响评价是改革开放以来，在高速公路建设的发展过程中， 随着人们对高速公路认识程度的不断提高，以及高速公路建设对国家、地区社会 经济发展所产生的巨大的推动作用和深远的历史影响，并且在学习和借鉴国外理 论方法、经验的基础上发展起来的。 以往，由于项目评估的理论方法研究和国际交流的欠缺，我国的公路项目不 进行专门的社会评价，只在项目经济评价中涉及一些有关社会效益的内容。在公 路项目国民经济评价中，计算以下社会效益：新建公路全社会货物运输成本降低 额，新建公路旅客运输成本降低额，新建公路影响相关公路减少拥挤的效益，货 物和旅客节约在途时间的价值，公路减少交通事故而节约的费用等。 2 0 世纪8 0 年代以来，随着高速公路在我国逐渐发展起来后，在引进国外工程 技术和管理经验的同时，我国在项目决策及评价方面也进行了很好的国际交流， 学习和借鉴了一些国外的做法，比如世界银行在公共设施建设项目或公共投资项 目评价方面的方法和经验，其中社会影响评价作为投资项目评价体系中的重要组 成部分，也逐渐得到了我国政府和研究机构等各方面的重视。陬”l 高速公路社会经济影响评价作为公路基础设施投资项目评估与后评价的主要 内容之一，是从宏观经济的角度，在调查研究的基础上，运用经济学及其他有关 理论方法，对高速公路建设项目所要实现的促进社会经济发展的一种预期目标的 研究或者是验证欧美等西方国家自2 0 世纪初便重视并开展了公共设施投资项目 的社会经济影响评价的研究与实践，并且得到迅速的发展。与国外相比，我国包 括高速公路在内的投资项目社会经济影响评价理论方法的研究与实践比国际上晚 了将近3 0 年。目前，在我国公路等交通基础设施投资项目社会经济影响评价得到 了各方面越来越多的重视和关注，发展迅速。刚 2 北京交通大学硕士学位论文 1 概述 迄今为止，针对公路项目的社会经济影响综合评价已在一些高速公路项目后 评价研究工作中进行了有益的尝试，积累了一定的经验，具有代表性的研究工作 成果有：“西三一级公路”项目社会经济效益后评价、“京津塘高速公路”项目社 会经济效益后评价、“宜黄高速公路”项目社会经济效益后评价、“京沈高速公路” 项目社会经济效益后评价、“渝长高速公路”项目社会经济效益后评价等，分别 尝试运用了“模糊综合评价法”、“灰色模型”等综合评价方法进行评价。 公路项目定量化评价开展较晚，起始于2 0 世纪年代，一些学者和研究机 构已经开始在高速公路社会经济定量化评价及公路网规划的评价等方面展开研 究，这些研究包括基于高速公路具体项目而采用有无规划方案对社会经济影响进 行经济评价。就高速公路社会经济效益定量化评价来说，北京交通大学贾元华教 授课题组将高速公路的社会经济效益分为直接投入效益、产出效益、开发效益、 传递效益、潜在效益等五种，建立了区域经济交通发展机理示意图( 见图1 - 1 ) ， 并建立了相应的系统动力学模型，最后使用有无对比法对高速公路社会经济效益 进行评价；梅鸣，胡天军建立了高速公路社会经济效益后评估的系统动力学模型， 并实现了动态仿真，同时围绕客观评价高速公路社会经济效益的总体目标，通过 改变控制变量和调整控制参数的方法，对系统未来的发展趋势进行了宏观预测。 而在路网综合评价方面，蒲芳提出了长江三角洲经济区域公路网规划方案综 合评价的层次分析模型网，给出了长江三角洲经济区域公路网规划方案基于层次 一关联分析法的综合评价，以及基于梯形模糊层次分析法优化的综合评价，从区 域经济发展辐射理论的角度探讨了长江三角洲的公路网模式与经济区域发展的关 系；金俊武在现有公路网综合评价方法的基础上，把d e a ( 数据包络分析) 方法、 协调分析方法应用在公路网规划方案综合评价中网，建立了相应模型，并详细讨 论了这两种方法较以有方法的先进性；董兴武根据经济层次适应性研究需要，使 用了新的评价方法经济适应度评价法 3 0 1 ，并结合黑龙江省公路网发展情况， 使用适应性评价理论体系、方法对其现状进行了详细分析评价。但这些研究大多 停留在定性分析阶段，且研究重点并未落在对区域高速公路网的社会经济影响评 价。 3 北京交通大学硕士学位论文 图1 - 1 区域经济交通发展机理示意图 f i g a 1r e l a t i o n s h i po f p e g i o n a le c o n o m ya n dt r a f f i c 由此可以看出，经过近十年的实践与探索，我国在公路建设后评价上取得了 重大成就，但目前尚缺乏将定量化模型与综合评价方法结合运用的区域高速公路 网社会经济影响评价实例，评价角度有待迸一步完善，以适应我国高速公路系统 化、规模化、网络化的发展。 1 3 本文的总体技术路线 区域高速公路网建设的社会经济效益这一系统是一个复杂系统，本文运用系 统工程考虑问题的方法和思路，针对问题进行系统的分析与评价。论文拟从区域 高速公路网现状及其社会经济效益、社会经济效益定量化系统动力学模型及物元 可拓综合评价模型等几个方面展开讨论论文报告的主要内容拟分为六个部分： 第一部分概述，概述我国区域高速公路网建设的现状，并对高速公路社会经 济效益影响评价的发展概况及现状进行分析； 第二部分主要从系统分析理论、福利经济学、交通运输系统经济特征、高速 公路社会经济特性、高速公路网络化进程研究方法、项目后评价理论与研究结果 等几个方面阐述区域高速公路网社会经济评价相关理论。 第三部分从回归分析、系统动力学、主观赋权法、模糊综合评价法以及物元 可拓法展开进行区域高速公路网社会经济效益评价方法介绍，并依据分析原则， 选择系统动力学和物元可拓综合评价法进行综合评价； 4 北京交通大学硕士学位论文 l 概述 第四部分对区域高速公路网社会经济影响展开分析，同时建立区域高速公路 网社会经济影响评价指标体系，运用层次分析法法确定指标权重，建立系统动力 学及物元可拓综合评价模型。 第五部分为案例分析，将第四部分模型应用于湖北省高速公路网社会经济影 响评价，选取湖北省相关数据进行分析评价，评价结果较为客观、合理。 第六部分对全文的研究成果进行了总结，提出了还需进一步深入研究的问题。 研究技术路线如图1 - 2 所示： 1 4 文章创新点 图1 - 2 研究技术路线 f i g 1 - 2s t r u c t u r eo ft h er e s e a r c h 一、从区域高速公路建设日益网络化、规模化的现实出发，结合我国区域高 速公路发展的具体特点，系统分析其建设对社会经济系统的各方面影响。 二、借鉴国内外交通建设项目社会经济效益定量化方法和综合评价方法，建 立区域高速公路网建设社会经济效益评价模型，尝试建立综合评价系统，创新性 5 北京交通大学硕士学位论文 地将定量化评价方法应用于综合评价模型的子系统评价中，采用系统动力学定量 评价区域高速公路网宏观经济影响子系统，继而选用较传统的模糊综合评价法应 用范围更为广泛的物元可拓综合评价方法进行综合评价，以期对区域高速公路网 建设所带来的经济效益和社会效益进行更为全面的评价。 三，选择湖北省高速公路网的建设作为案例，针对该地区高速公路建设逐渐 成网的特性，运用高速公路网络化进程研究方法对其高速公路建设进行阶段分析， 并采用所建立的系统动力学模型及物元可拓模型对该区域现阶段的高速公路网进 行社会经济效益测算评价。 6 北京交通大学硕士学位论文2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 2 1 系统分析理论应用范围 。系统分析( s y s t e m sa m l y s i s ) ”一词最早是在本世纪3 0 年代提出的。当时 以管理为主要应用对象。到了4 0 年代，由于它的应用获得成功，得到了进一步的 发展。以后的几十年，无论是研究大系统的问题，还是建立复杂的新系统，都广 泛应用了系统分析的方法。 客观事物，特别是复杂的事物，在发展过程中的因果关系往往难于用直觉或 一般数理方法做出本质的描述。在事务管理中，由于事物本身具有的模糊性或不 稳定性，以及外界不确定性因素对它的影响等，故而在大多数情况下往往不可能 仅利用某一个专业领域内原有的专业知识就可直接预示出未来事物演变的结果。 为了适应事物发展的需要，产生了一种采用系统思想和技巧的分析方法一 系统分析，其应用范围主要是： 一、宏观的国家整体系统分析。分析一个国家的经济结构和它的总生产、总 消费、总投资、总进口、总劳动力、总人口等等之间的关系；了解国家发展过程 中在社会、经济、环境等方面可能会出现的问题，为政府制定有关发展战略和政 策提供科学的信息。 二、部门系统分析以各主要生产部门的经济活动为主，分析它们之间的种 种关系。 三、地区系统分析在全国宏观经济分析和部门系统分析的基础上，进行地 区经济系统分析。 四、企业的系统分析。使企业活动适应其战略目标和环境变化的要求。 五、一项工程的系统分析。通过论证和规划，筛选出各种可行的工程方案并 加以排序。 系统分析是一种决策辅助技术。它采用系统方法对所研究的问题提出各种可 行方案和替代方案，并进行比较、评价和协调。区域高速公路网社会经济影响系 统分析的目的正是在于总结评价己建高速公路的社会经济效益，从而辅助高层决 策人员更有效地控制和利用资源，完善我国的区域高速公路网建设。【1 】 7 北京交通大学硕士学位论文 2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 2 2 福利经济学 福利经济学研究的核心问题是在资源稀缺的情况下，如何最适度的配置资源， 使产出的国民收入( 全社会经济福利) 达到最大值。 福利经济学中能作为高速公路建设社会经济效益评价理论基础的内容，主要 是支付意愿( 惭l l i n gt op a y ) 和消费者剩余( c o n s u m e rs u r p l u s ) 理论、资源最优配置理 论( 帕累托最优及补偿原则) 、外部效果和无形效果等。 是否将消费者剩余、外部效果和无形效果纳入费用效益的计算是经济评价与 财务评价的一个区别，而利用支付意愿代替市场价格衡量项目效益是经济评价与 财务评价的另一个区别。 帕累托最优状态是指资源的重新配置已经不可能在使其他人的处境不变的条 件下使任何一个人的处境变好。潜在帕累托准则构成了项目经济评价费用一效益 分析方法的理论基础：如果某项目的实施使社会所得( 受益) 能补偿社会所失( 费 用) ，那么该项目的实施是对社会的一种改进，则项目是可取的。这种费用一效益 分析方法隐含下述假设：政府有能力借助于财政和货币政策实现公平分配，项目 评价只以增长为目标，即以项目对国民收入增长所作贡献的大小作为项目取舍的 标准。然而，多年的实践证明，项目产生的效益不公平地分配于不同地区与阶层 之间；各种社会、行政、制度方面的约束条件也限制了政府通过财政和货币政策 实现公平分配的能力。特别是在发展中国家，这种限制作用尤为明显。同 2 3 交通运输系统的经济特征分析 交通运输产业是国民经济大系统中的一个重要组成部分，同时也有其自身的 内部结构。其按产业要素的经济性质划分，包括交通运输基础设施和运输服务两 大部分。从国外交通运输发展历程和我国的经济实践来看，交通运输基础设施的 建设和运营以及运输服务不同于一般商品，并不完全依靠市场调节，而常由政府 在其中发挥主导作用。因而，作为社会经济系统的子系统，交通运输系统经济特 征不仅表现在交通运输基础设施的建设运营、产业组织和制度安排具有经济特征， 而且还表现在交通运输系统具有显著的外部性本节将其概括为外部性、公共物 品特征、自然垄断等三点。 一、外部性 外部性( e x t e r n a l s ) ，也称外部效应、溢出效应。按照经济学定义，“当生产 8 北京交通大学硕士学位论文2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 或消费对其他人产生附带的成本或效益时，外部性或外部效应就发生了，即成本 或效益被施加于他人身上，然而施加这种影响的人却没有为此付出代价或获得报 酬。确切地说，外部效应是一个经济主体的行为对另一个经济主体的福利所产生 的效果，而这种效果并没有货币或市场交易中反映出来”。交通运输的外部性问题 比较复杂，受到多方关注。简单的讲，就是交通运输对运输基础设旋供给者或运 输主体获得的社会效益不能货币化我国交通运输具有较显著的外部性特征。其 一般现象包括正外部性和负外部性两个方面。 正外部性又称为外部收益或外部经济，是指一个经济主体的活动，使得与该 活动无直接关系的他人或社会不需付出代价而获得经济利益的现象。企业在生产 活动中所得收益为私人收益，但其活动还可能对社会产生额外的利益，此时社会 收益就会大于私人收益。如某林业企业从其林业活动中得到私人收益，但该企业 的植树造林，优化了环境、保护了生态体系的平衡，为居民提供了良好的生活条 件，社会从该企业的活动中得到了额外的收益。此时，社会的收益就大于私人收 益。这样，该企业产生了正外部性。 外部负效应，又称为外部不经济或外部成本，是指一个经济主体的活动，使 得与该活动无直接关系的他人或社会蒙受经济损失而未给与补偿的现象。企业为 进行生产，就必须支付一定的成本，或付出一定的代价，这就是私人成本。但企 业在生产过程中还可能对社会造成一定的有害影响，如环境污染，社会就必须要 拿出一定的资金对污染进行治理。所以，对社会来说，其支付的成本就不仅包括 企业的私人成本，而且还包括社会治理环境污染的费用显然，此时的私人成本 是小于社会成本的。这时，该企业的活动就产生了负外部性 二、公共物品特性 公共产品主要由政府提供，供整个社会共同享用或受益的物品，但不需要或 不能够让这些居民( 受益者) 按市场方式分担其费用或成本的产品。竞争的市场不可 能自发地提供公共产品，而公共产品往往是增进社会福利所不可或缺的，需要政 府供给，如城市基础设施、国防、教育等。 一般而言，公共物品有两个基本特征，即非竞争性和非排他性。非排他性是 指公共物品一旦被生产出来，生产者就无法排斥那些不为此物品付费的人，或者 排他的成本太高以致排他成为不可能的事情。非竞争性是指每个人对公共物品的 消费不会造成其他人消费的减少。兼具竞争性和排他性的物品是私人物品，介于 公共物品和私人物品之间的被称为准公共物品，具有局部非竞争性和局部非排他 性。准公共物品有两个消费特征：一是具有拥挤性。在一定的容量范围内，使用 者之间无竞争性，但达到某一临界点后，容纳或供应一个追加的消费者的成本将 大于零，此时，表现为竞争性和非排他性。二是具有局部的排他性，此时通常存 9 北京交通大学硕士学位论文2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 在某种技术可以排除某人的使用。 从我国的经济实践来看，大部分交通运输基础设施和运输服务属于准公共物 品。根据世界银行的研究，干线公路的商品性指数为2 4 ，具有较强的商品性；乡 村公路的商品性指数为l ，商品性最低，基本上是纯公共物品。 三、自然垄断特性 提到自然垄断总是让人很自然地联系到规模经济。在自然垄断理论发展的历 史中，许多传统的经济学家如克拉克、沃尔森等也都是从规模经济的角度来定义 自然垄断的，即在平均成本随产出量下降的情况下，产生自然垄断的原因是规模 经济。然而许多在现实中处于自然垄断地位的厂商，其成本却随着产量的增加不 断提高，即已经处于规模不经济阶段。这就意味着，自然垄断并不一定必然存在 规模经济。 从我国交通运输产业发展过程私作用分析，可总结出其一般具备以下技术经 济特征：( 1 ) 规模经济和范围经济效应非常显著；如运输线路利用能力越大；c 2 ) 网 络经济性。交通运输产业属网络型产业，在提供服务时形成网络系统，其自身形 成功能性整体；( 3 ) 关联经济( e c o n o m i e so fs e q u e n c e ) 效应显著。交通运输产业要 求形成完整统一的网络和网络间互联互通，并且系列工序之间在技术上是联接的； ( 4 ) 固定成本比重大且沉没性高。交通运输基础设施如轨道、桥梁、公路、站场等 一方面耗资巨大，使用寿命较长，折旧需要很长时间，固定成本所占比重很大； 另一方面，其专用性极强，一旦弃用，残值很低，也很难再用作其他用途，所以 沉淀性很高。( 5 ) 普遍服务性交通运输产业的“产品”是公众所需要的基本服 务，需要保证所提供服务的稳定性、质量的可靠性和可信赖性等。【1 1 1 2 1 2 4 高速公路的经济特征分析 高速公路的社会性、公益性和特殊的商品性，是我国高速公路的本质和在社 会经济活动中所起作用的高度概括，也是决定我国高速公路经济特征的根本原因。 从经济意义角度来看，高速公路具有以下主要经济特征： 一、可经营性 由于政府财政资金的不足，我国的高速公路大都是通过政府贷款或通过发行 债券、私人集资、合资等方式筹措资金而修建的，其建成投入运营后，按照相关 法规，就要求收取车辆运营费以收回投资( 或偿还银行贷款) 及维持公司养护费 用，并积累资金滚动发展。所以各种经济实体的介入，形成了多元化投资主体， l o 北京交通大学硕士学位论文2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 因此高速公路又具有一定的可经营性，但必须是一种受政府管制的特许经营。随 着人们对高速公路准公用物品属性的进一步认识，可以对高速公路营运管理相关 业务进行开拓。 二、技术经济寿命的长期性 高速公路技术标准高、配套设施全、建设规模大，需要投入巨额资金，属于 资本密集型产业。与同类地区普通公路相比，我国每公里高速公路的造价约为一、 二级公路的3 倍到5 倍，甚至更多，单位距离凝聚的建设资金远远高于普通公路。 目前上海公司公路建设投资每公里8 0 0 0 万元左右。高速公路建设是一个复杂的系 统工程，涉及面广，一个项目从立项、评估、勘察设计到开工建设、竣工验收、 投入运营的周期一般需要4 - - 5 年，甚至更长，使高速公路的投资回收期比较长， 导致高速公路项目的投资风险增大。 三、带状影响与效益显著 高速公路呈现为长距离的带状形态，它对区域经济发展的带动或影响也表现 为促进沿线两侧一定范围内的产业兴起、经济增长和社会进步。也就是说，高速 公路对区域经济的影响是以高速公路为轴线，以结点城市为辐射源，按点铀扩散 方式完成的。我国高速公路的经济效益除了表现为投资者直接的经济收益外，还 表现为对社会提供的社会效益，即间接的经济效益，其具体主要有：运输成本的 节约、运输时间的缩短、交通事故的降低、拥挤堵车现象的减少等，另外还表现 在对区域经济的推动作用，如投资环境的改善、沿线土地的开发和升值、市场流 通环境的改善等等。根据我国规划，在大城市间、省际间、经济区域间，将逐步 形成4 0 0 - - - 5 0 0 公里当日往返、8 0 0 - - 1 0 0 0 公里当日到达的现代高等级公路网。初 步测算，这个规划目标实现后，每年可节约燃油十分之一，直接经济效益4 0 0 - - - 5 0 0 亿元，间接经济效益2 0 0 0 亿元左右。 四、价值一体与资产凝固性 高速公路的使用价值具有不可分割性，即高速公路建设一般应达到最低规模， 连接区域间的交通节点；运营期间，道路使用者车辆行驶必须在固定出入口间的 区段上完成，高速公路具有价值一体的经济特征。高速公路与所占土地具有不可 分割性( 价值依赖性) ，一旦建成，就不能移动。因此从存量资本的流动性来看， 高速公路并不能像有些机械设备那样可以转移，以实现物质资本的流动，因而， 高速公路资产具有很强的凝固性。【4 j 北京交通大学硕士学位论文 2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 2 5 高速公路网络化进程研究方法 在研究交通网络时，一般用运网密度衡量地区交通运输发达状况，运网密度 是地区各类交通线路的总长度与地区总面积之比值，因此运网密度愈大，地区交 通运输通达性愈强；反之，地区交通运输通达性愈差。但运网密度只能用来概略 比较地域间运输水平的差异，不能回答运网中点的连接状况和它们的通达性。 美国经济学家伦斯基( r j r a n s b ) 用交通图中点与点之间连接的数目( e ) 与点( v ) 的数目之比值来衡量运网连接程度，这个简单的指数叫b 指数( 即连接 率) ，其公式为：b = e 。 在交通网络中，p 指数愈大，连接情况愈好，交通运输越发达。当1 3 在1 之间时，线路数目小于点的数目；为l 时代表一个以单一回路连接的网络；当 网络包含几个回路时，它的b 指数必然大于1 ，表示高度通达性。 f l 指数用来衡量网络的伸展程度，它是网络总里程( 1 【) 与网络中线路数( e ) 的比值，当一个网络发展时，随着节点间的平均距离的减少，该指数会相应变小， l l = k e 衡量网络连接水平的指标还可以用环路指数l l ，它反映了网络中环路数，其 值越大，网络中回路越多，网络越完善。其公式如下：l i 牛唧式中p 表示网络 个数。 式中成环率a 实际结合度y 分别反映了网络的实际成环水平和线路的实际结 合水平，a 越大，说明现阶段网络回路越多，网络越发达，y 相反，其值越小， 说明网络结合潜力越大，实际成环率d = | i ，( 2 v - s p ) ，实际结合度y - - e 3 ( v - 2 ) 。 运网中某一点的通达性是指网络中该点到其它各点最短径道所经过的线路长 度的总和( 时间) ，其表达式为：4 = y 口；圈 篇 2 6 项目后评价理论与研究成果 项目后评价是指对已经完成的项目或规划的目的、执行过程、效益、作用和 影响所进行的系统地、客观地分析。通过对投资活动实践的检查总结，确定投资 预期的目标是否达到，项目或规划是否合理有效，项目的主要效益指标是否实现， 通过分析评价找出成败的原因，总结经验教训，并通过及时有效的信息反馈，为 未来项目的决策和提高完善投资决策管理水平提出建议，同时也为被评项目实施 运营中出现的问题提出改进建议，从而达到提高投资效益的目的。虽然后评价对 1 2 北京交通大学硕士学位论文 2 区域高速公路网社会经济效益相关理论综述 完善已建项目、改进在建项目和指导待建项目有重要的意义，但更重要的是为提 高投资决策服务，即通过评价建议的反馈，完善和调整相关政策方针和管理程序， 提高决策者的能力和水平，进而达到提高和改善投资效益的目的。目前，我国的 后评价事业有了长足的发展和提高，初步形成了后评价体系。1 3 j p l 高速公路建设项目后评价，是指新建或改建后通车运营2 3 年，运用对比分 析的方法，对建设项目的立项决策、设计施工和运营管理全过程工作及技术经济 指标和社会经济、环境的影响变化的成因，进行全面、系统的跟踪、调查、分析 和评价，总结出项目成败的经验和教训，并提出相应的完善和改进措施。高速公 路建设项目后评价是交通部根据国家计委有关文件精神提出的，并确定沪嘉、广 佛、西三，沈大四条高速公路为国内首批高速公路建设后评价项目。在取得成果 的基础上，交通部于1 9 9 6 年正式印发了公路建设项目后评价工作管理办法和 公路建设项目后评价报告编制办法 ，这标志着我国高速公路建设项目的后评 价工作已经迈入程序化、规范化的轨道根据公路建设项目后评价报告编制办 法，4 0 公里以上的国道主干线项目或1 0 0 公里以上的国道及省道高等级公路项 目、利用外资的公路项目、特大型独立公路桥隧项目、以及上级主管部门指定的 项目都要进行项目后评价工作。公路建设项目后评价报告的主要内容包括建设项 目的过程评价、效益评价、影响评价和项目目标持续性评价，其中建设项目的影 响评价主要分析、评价对影响区域的经济、社会、文化以及自然环境等方面所产 生的影晌。 2 6 1 1 3 3 】 目前，我国已经有京津塘、济青、成渝、沪宁等多个高速公路项目进行了后 评价工作，总里程达到三千多公里，其中部管项目2 2 个，积累了大量基础资料与 数据，深入总结了高速公路在规划、建设和运营中存在的经验与教训，研究了高 速公路在国家及区域社会经济发展的地位和作用，为指导今后公路项目的规划、 设计、建设、管理等工作发挥了巨大作用 1 3 北京交通大学硕士学位论文3 区域高速公路网社会经济效益评价方法 3 区域高速公路网社会经济效益评价方法 3 1 回归分析 回归分析就是通过对一组经济数据分析，建立相应回归模型、进行参数设计， 利用模型对所研究的经济对象进行预测和分析，进而为经济决策提供依据。回归 分析的整个过程充分利用了统计理论的方法和概念，成熟的统计理论是回归预测 分析的根本保证。 通常，回归分析主要用于解决经济预测中的以下内容： 一、分析一组经济数据，根据分析确定变量之间的数学关系形式； 二、对变量关系式中的参数进行估计和检验，分析各影响因素与预测对象之 间的关系强弱程度，并给予说明； 三、根据求得的回归模型数学式和自变量的值，预测研究经济对象未来的值， 并且分析和研究预测结果的误差范围及其精确度； 四、对预测结果作经济方面的分析和解 释。 其一般步骤见图3 1 ： 回归预测具有三个主要优点：一是能研究 预测对象与相关因素的相互关系，抓住预测对 象变化的实质原因，因而预测结果比较可信； 二是能给出预测结果的置信区间和置信度，从 而使预测更加完整和客观；三是考虑了相关 性，能运用有关的数理统计方法对回归方程进 行统计检验，因而对预测对象变化的转折点具 有一定的辨别能力。回归预测是一种黑箱法， 其主要缺点是对实际数据一视同仁，即不论数 据是什么时候发生的，都认为各数据对预测 对象的影响程度相等，这往往不符合实际情况。 豆着 图3 1 回归预测基本步骤 由于社会经济系统中相当多的指标难以f i g 3 - 1b a s i o l i n e o f t h e r e g r e s s i o n f o r e c a s t 量化，因此在其后介绍的高速公路社会经济效益系统动力学模型中，使用回归分 析来确定模型中各变量之间的数学关系，对各参数进行估计和检验。 1 4 蜜 北京交通大学硕士学位论文3 区域高速公路网社会经济效益评价方法 3 2 系统动力学 系统动力学( s y s t e md y 曲m i 馏，系统动力学) 是以系统论、控制论、信息论 等学科为基础，运用计算机模拟技术研究复杂社会系统的一种方法。它认为任何 现象之间普遍存在因果关系，任何系统都具有一定的结构，并由此结构表现出一 定的系统功能和系统行为。通过对系统中各种流的处理来描述复杂系统的运行机 制，建立表述系统内各种因素及其环境因素之间相互作用的多重非线性反馈模型， 并用计算机仿真运行及策略实验，得到模型用户所关心的达到系统未来状态发展 策略的序列。 建立系统动力学模型一般通过以下几个步骤： 一、明确研究对象。明确为什么要建立模型或要解决什么问题，有什么要求； 确定研究对象，即所要研究的系统，包括其划分标准和包含范围。 二、确定主要交量，开始收集资料。用因素分析方法确定主要变量，并据此 开始收集关于主要变量以及研究系统的资料。 三、画出因果反馈图，建立模型框架。确定模型的基本轮廓，一般要做好两 项工作：一是确定模型的基本结构，即构成模型的模块。较大的模型要先确定子 模型，在子模型下面再分模块。二是画出各个变量之间的因果反馈回路图。 四、画出模型的系统动力学流程图。 五、用系统动力学软件实现。 系统动力学模型强调系统结构与系统行为动态特性的关系。与其他研究方法 相比的优点在于： 一、擅长处理周期性问题以及长周期性问题。系统动力学模型是一种因果机 理性模型，它强调系统行为主要是由系统内部机制决定的，因此它的仿真时间可 以比较长。 二、在数据缺少的条件下仍可进行研究。在数据不足及某些参数或关系难以 量化情况下，由于其模型结构是以反馈为基础的，系统动力学模型仍可进行一些 研究工作。 三、擅长处理高阶次、非线性、时变的复杂问题。区域经济系统是复杂的， 因而描述它的方程往往是高阶次、非线性、时变的，利用常规的数学手段很难求 解，而使用仿真技术方法却较有效。 系统动力学综合运用了控制论、信息论和决策论等有关的理论和方法，建立 系统动力学模型，并以计算机为工具，进行仿真实验，用所获得的信息来分析和 研究系统的结构和行为，以便为正确决策提供科学依据。在沪宁、沈阳绕城、渝 1 5 北京交通大学硕士学位论文 3 区域高速公路网社会经济效益评价方法 长等高速公路后评价报告中，都采用了系统动力学对沿线各县市的社会经济效益 进行了估算 3 3 层次分析法 层次分析法简称a h p ，它是由美国著名运筹学家，匹兹堡大学教授s a a t y 于 2 0 世纪7 0 年代中期提出的，其实质是一种决策思维方法。它把复杂的问题分解为 各个组成因素，按支配关系分组，形成有序的递阶层次结构，通过两两比较的方 式，确定层次中诸因素的相对重要性然后综合人的判断，以决定决策诸因素相 对重要性的顺序。它的特点在于首先将整个系统划分为目标、准则和方案等三个 层次，然后对方案运用矩阵形式判断评价，最后进行综合评价。具体做法可分为 五个步骤： 一、明确目标 对