（交通运输规划与管理专业论文）机场运营效率评价方法研究.pdf

南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘摘 要要 改革开放以来，我国民航业发展迅速，民用机场业务量大幅上升，但是机场经 营状况两级分化比较严重，业务运量和机场规模不匹配的矛盾逐渐突出，严重影响 了机场的发展。 本文在此背景下，以 2005 年我国旅客吞吐量排名前 30 位机场为样本，采用数 据包络分析、财务分析和聚类分析相结合的方法，构建了机场运营效率评价体系。 文章从航站楼、客货运吞吐量等指标对航空业务运行效率进行评价，同时对财务效 益、资产运营、偿债能力等方面进行分析。在此基础上运用聚类分析法对样本机场 以上两方面的评价结果进行综合分类，并分析各类机场的共同特征，特别针对性地 对个案进行了分析。分析结果表明，我国机场设施投入方面存在一定的不合理性， 建设规模不足和盲目超前的情况普遍存在，致使机场运行效率受到很大影响，效率 总体呈现客运优于货运，国内优于国际的特点。基于以上分析结论，文章最后给出 了提高机场运行效率的建议。 关键词：数据包络分析、财务分析、聚类分析、机场效率 机场运营效率评价评价指标体系研究 ii abstract recently, civil aviation has developed at very fast speed in china, thus, throughput has rapid raise in most airports. conflict between operation quantity and airports capacity becomes more and more stand out with high rising of throughput. this conflict has affected our airport efficiency and development. based on this background, we use the combination of data envelopment analysis, finance analysis and clustering analysis making airports operation efficience estimation by choosing front thirty chinese airports in 2005. the paper not only chooses area of airport terminal and throughput as input and output indices and estimate airports operation efficiency, but also analyses management with financial benefits, assets operation and debt-paying ability of enterprises based on financial statements. finally sample airports are divided in several clusters by using clustering analysis .we find each clusters commonness and do some representative cases .futher more we can get the conclusion that there is a correlation between operation efficiency and throughput. passenger transportations is better than cargo transportation.demestic transportation is better than international transportation. mean while airports infrastructure investment has some problems.both over and short construction are commonly exist. finally, basing on this conclusion this pape gives suggestion for improving airport efficiency. keywords: dea, financial analysis, clustering analysis, civil airports, efficiency, 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学 位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的 研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论 文被查阅和借阅,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，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 (保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 1 第一章第一章 绪论绪论 1.1 研究背景及问题的提出 1.1 研究背景及问题的提出 1.1.1 世界机场业的发展世界机场业的发展 1903 年 12 月 17 日，伴随着莱特兄弟试飞“飞行者”号的成功，美国北卡罗莱 纳州基蒂霍克附近的海滩便成为了世界上的第一个“机场” 。从此，机场作为飞机 起降的栖息地开始了其从小到大、从简单到复杂、从单一功能到多种功能的发展历 程。 机场发展的第一阶段， 可以称之为 “飞行人员的机场” ： 在飞机诞生后的前几年， 航空业的焦点是致力于飞机的发展和研究。当时只要找到一块平坦的地面，经过整 平、压实、或者再种上一些草皮；能承受不大的飞机重量，飞机就可以在上面起降 了。 到了 1910 年前后， 此时的飞机只是用于航空爱好者的试验飞行或军事目的飞行， 机场只为飞机和飞行人员服务，基本上不为当地社会服务。此时的机场十分简陋， 有限的几个人管理飞机的起降，并设有简单的设施存放飞机。 机场发展的第二阶段，可以称之为“飞机的机场”或“航空公司的机场” ：第一 次世界大战以后，欧洲开始建立起最初的民用航线。1919 年 8 月 25 日世界上第一 条由英国伦敦到法国巴黎的民用航线通航，由此揭开了航空运输的序幕。世界范围 的机场建设也随之逐步发展起来，机场大量出现于世界各地。随着航空技术的不断 进步，飞机质量和轮胎压力不断增大，原来的机场已不能满足飞机使用要求，特别 是在雨雪等不良天气条件下，通常不能使用。为了满足航管、通信、跑道强度和一 定数量旅客进出机场的要求，塔台、混凝土跑道和候机楼应运而生，现代机场的雏 形已经开始崭露头角。 机场发展的第三阶段，可称为“社会的机场” ：第二次世界大战后，国际上的交 往开始增加，飞机的航程、载量和速度都在大幅增长，客货运输量也不断增长，客 观上对机场有了更高的要求。到了 20 世纪 50 年代末，随着喷气式民航客机的问世 和投入使用，飞机开始真正成为大众的交通运输工具，这也标志着航空运输进入了 一个崭新的历史阶段，同时也使得机场发生了质的变化空中交通管制开始出现 在机场里，机场的跑道、滑行道和停机坪也开始进行加固或延长，原有的候机楼、 停机坪、进出机场的道路进行改建和扩建，噪声对居民区的干扰成了突出问题。为 了机场的可持续发展，机场的规划建设需要和城市的规划建设与发展有协调的、统 一的、长期的考虑。航空运输也开始成为地方经济的一个重要的不可缺少的组成部 分，此时机场已成为整个城市社会的一部分。 机场发展的第四阶段，可称之为“满足各方面需求的现代化机场” ：从 20 世纪 机场运营效率评价评价指标体系研究 2 70 年代开始至今，随着大型宽体喷气式运输机和航空运输量的迅速增加，机场开始 向大型化和现代化的方向发展，一批配有先进的计算机自动控制的机场相继建成。 此时的机场飞行区更加完善，在助航灯光和无线电导航设施的辅助作用下，可以保 证飞机在夜间和各种气象条件下安全起降；航站楼日益增大和现代化，值机、安检、 航班动态显示、时钟、监控、广播、计算机信息管理、旅客离港、系统集成、楼宇 自控、行李自动传输与分检、自动步道、自动扶梯、旅客登机桥等设施一应俱全； 航站楼在保证大量旅客的方便出入的基础上，旅客可以便捷地在航站楼内完成办理 机票行李手续、安检、海关、检疫和登机一系列过程；机场对周边区域的辐射作用 明显，如宾馆、餐厅、邮局、银行和各种商店的出现，旅客在机场里可以像在城市 里一样方便；机场的安全运行条件不断改善，从而保证了机场的日常正常运行；机 场与城市之间的距离由于噪声的缘故开始加大，两者之间可以选择先进的客运手段 联接1。 1.1.2 我国机场业的发展我国机场业的发展 我国民用机场的发展起步较早。1910 年 8 月，清政府拨款委任留日归来的刘佐 成、李宝竣在北京南苑修建厂棚，制造飞机，同时利用南苑驻军操场修建了中国第 一个机场。十年后的 1920 年 4 月 24 日，中国第一条民用航线京沪航线京津段 试飞成功，并于当年的 5 月 8 日投入运营。到了 1936 年 7 月 10 日，中国的第一条 国际航线广州至河内开始通航。 抗战初期的 1937 年 7 月 7 日中航在京沪线增开夜航， 以配合抗战运输。这也是国内民航机场夜航之始。到 1949 年以前,我国大陆用于航 空运输的主要航线机场仅有 36 个，包括上海龙华、南京大校场、重庆珊瑚坝、重庆 九龙坡等机场，大都设备简陋。 建国后的 1949 年 11 月 9 日，中国、中央两家航空公司的部分员工和 12 架飞机 从香港飞回大陆，这就是著名的“两航”起义。从此，新中国民航事业逐渐走向正 轨，进入了欣欣向荣的局面，机场的发展也开始谱写新的篇章。建国初期，天津张 贵庄机场是我国第一个较大规模的机场建设项目。1958 年首都机场建成，新中国民 航从此有了一个较为完备的基地。从 50 年代到 1978 年，由于受客观条件的影响， 我国民航的发展比较缓慢，基本建设投资仅 24 亿元左右（年平均投资不足 1 亿元） ， 先后新建、扩建了北京、上海、广州、天津、西安、太原、哈尔滨、乌鲁木齐、兰 州、成都、南宁、武汉等 20 多个机场，使航班运行机场达到了 70 多个（其中军民 合用机场 36 个） 。在这一时期，由于使用飞机机型小，因此所建设的机场规模也比 较小，大多数是中小型机场。 改革开放以后，中国民航事业加快了前进步伐。从 1979 年到 1985 年，新建了 厦门高崎、大连周水子、敦煌等机场，并对成都双流、海口大英山、桂林奇峰岭等 机场进行了改造和扩建。1984 年,历时十年的首都机场第二次扩建工程结束，成为我 南京航空航天大学硕士学位论文 3 国第一个拥有两条跑道的民用机场，并建有一座拥有两个卫星厅的航站楼。 “七五” （1986-1990）期间，我国陆续引进了大型中、远程宽体式喷气式飞机，从而促进了 机场在标准、规模、安全保障等方面建设水平的提高。截至到 1990 年底，有民航航 班运营的机场总数达到 110 个，其中可起降波音 747 型飞机的机场有 7 个。 “八五” （1991-1995） 期间是我国民用机场建设的高峰时期， 民航基本建设投资 122.07 亿元， 技术改造投资 60.87 亿元，新建了西安咸阳、西宁曹家堡、济南遥墙、武汉天河、 石家庄正定等 16 个机场，对昆明巫家坝、拉萨贡嘎、昌都邦达、太原武宿等 27 个 机场进行了改造或扩建。 “九五” （1996-2000）期间是我国民用机场发展实现突飞猛 进的时期，民航基本建设投资 680 亿元，技术改造投资 126 亿元，分别是“八五” 时期的 5.6 倍和 2.1 倍。新建了桂林两江、郑州新郑、银川河东、上海浦东等 17 个 机场，改造或扩建了北京首都、呼和浩特白塔等 35 个机场。其中上海浦东机场的建 成，使我国第一次出现了“一市两场”的格局。 “十五” （2001-2005）期间，实现了机场管理体制的重大突破，实行了机场属 地化改革，通过这场改革，机场自身开始规划未来的发展，逐步转化自身管理机制， 努力提高自身效益；地方政府主动地把机场发展纳入当地的经济发展规划中，从多 方面努力为机场创造良好的发展条件。 “十五”期间全行业共实施 73 个机场建设项 目，其中新建 21 个，迁建 9 个，改造复航 4 个，改扩建 39 个。2005 年末运输机场 达到 142 个。目前基本形成了 3 个大型机场，首都、浦东、新白云机场；6 个中型 机场，武汉、成都、沈阳、西安、乌鲁木齐和昆明；41 个干线机场；84 个直线机场 1。 1.1.3 机场业发展与机场运营效率的关系机场业发展与机场运营效率的关系 随着航空业的快速发展客货吞吐量屡创新高，新建、改扩建机场工程越来越多， 然而一味的扩大机场规模只能缓解目前的需求，机场建设容量和社会资源、环境的 矛盾已经显现的尤为突出。为实现更长远的发展，在扩大机场规模的同时，我们也 应该意识到引进先进的现代管理理念和技术，走集约式的发展道路，才是实现机场 业乃至航空业的腾飞之路。 香港国际机场是世界最繁忙的机场之一，连续数年获得了世界上最繁忙的机场 和经营最佳机场的称号。 二零零六年机场客运吞吐量及货运吞吐量分别达 4440 万人 次及 360 万公吨， 比二零零五年增加 9.1%及 5.2%。 飞机起降量增加 6.4%， 达 280000 架次。香港国际机场的国际客运量位列全球第五，国际货运量更高踞首位，每天约 有 800 班航机在机场升降。在香港国际机场营运的航空公司超过 85 家。航线目的地 遍布全球逾 150 个航点，其中约 40 个是内地城市。2006 年香港国际机场连续四届 获得 ttg 最佳机场奖项。旅客投票选举香港国际机场为最佳机场，赞赏机场设施优 良，出入境检查及行李认领程序便捷，客运大楼设计周详，而且交通方便。香港机 机场运营效率评价评价指标体系研究 4 场如此高效的运营和获得令人满意的殊荣， 是离不开其先进的经营理念和技术手段， 和对旅客、货主的人文关怀。正是凭借着这些优良的品质，香港国际机场形成周而 复始的良性循环。 1.1.4 机场运营效率研究意义机场运营效率研究意义 航空运输业与工业企业不同，航空运输业是国民经济的支柱产业，是国家的基 础工程，是许多行业的连系纽带，具有辐射性、公益性、经济性等多重特征。机场 安全运营肩负了重要使命，不仅保障了航班正常起降，而且也是中国对外宣传的主 要窗口。目前，航空客运和货邮运双重兴盛，提高机场运营效率可以引导我国航空 运输业快速健康地发展，并且最大限度的带动地方经济、旅游和就业。 同时，机场的改扩建工程需要大量的资金，在机场属地化改革后，机场的资金 来源由多方面组成，机场作为市场经济中的一分子，也须承担经营过程中的一系列 问题。因此，目前情况下增加机场容量需从内部提高运营效率和改扩建综合考虑。 1.2 机场运营效率评价的研究现状 1.2 机场运营效率评价的研究现状 1.2.1 国外机场运营评价研究国外机场运营评价研究 在国外的文献里，有关机场效率及生产力的研究可分为两类：第一类为参数方 法，第二类则为非参数方法 (如表 1.1) 。 表1.1 参数方法与非参数方法优劣势比较 项目项目 参数方法参数方法 非参数方法非参数方法 是否需要确定的 函数形式 需要函数形式对要素替代率和 技术进步的限制较严 否，在研究中可以受到较少的约束 投入、产出约束 可以很好的处理单投入单产出、 多投入单产出的情况，对多投入 多产出情况处理较难 可以较好的处理多投入多产出的情况 对样本的要求 对样本数量要求比较严格，需要 较大数量的观测值 对样本数量的要求较低 结果显著性检验 可以方便地检验结果的显著性 不能检验结果的显著性： 不考虑运气成分， 数据问题或者其他计量问题引起的随机误 差，对效率值的估计偏低，离散程度较大 参数分析方法中以计量经济研究为主要方法，利用回归分析估计生产函数或成 南京航空航天大学硕士学位论文 5 本函数。在特定的投入水平下，我们于回归分析中把观察出来的实际产出除以预计 产出来作为效率的估计，并可于回归分析模型里直接加入解释变量来解释效率变化 的来源。使用参数方法的研究包括 chow and fung(2005)2，pels .e3，nijkamp and rietveld4(2001)，oum and yu5，yoshida and fujimoto (2004)6及 fung et al(2007b)。 非参数方法中以数据包络分析法(dea)为代表， 数据包络分析方法用来评估一个 拥有多项投入产出的决策单位(dmu)；例如，一个机场的相对效率。主要文献包括 gillen and lall(1997)；parker(1999)；fernandes and pacheco(2002)；pels，nijkamp， and rietveld(2001，2003)，及 barros and sampaio(2004)。 前面提及的研究都在静态设定下进行效率分析，但探究机场于特定时期里的效 率及生产变化的全面状况，便需使用互动设定。malmquist 生产力变化指数是一种常 被用于互动架构的方法，生产指数变化可分为效率变化及技术变化两部分，同时可 考虑每个机场的规模收益7。主要文献包括： murillo-melchor(1999)利用 dea 及 malmquist 指数分析 33 个西班牙民用机场于 1992-1994 年间的生产变化。gillen and lall(2001)运用 dea 方法计算及分析了 22 个美国机场于 1989-1993 年建的生产变化 情况8。 abbott and wu (2002)利用 dea 计算出的 malmquist 指数来验证 12 个主要澳 洲机场于 1989-2000 年间的生产变化。其后利用回归分析说明机场特征及财政变量 对效率变化、技术变化及总要素生产力增长的影响9。fung et al(2007a)也利用 malmquist 指数方法研究中国机场的生产力变化。他们的研究结果指出，技术改进对 中国机场的生产力增长的影响多于效率改善的影响10。 对于机场运营效率的研究影响比较大的是 atrs(air transport research society) 的研究。从 2002 年开始，atrs 每年都发布全球机场标杆研究报告。2003 年 atrs 全球机场标杆研究报告采用的指标如图所示。 表1.2 2003年atrs机场运营效率的投入产出指标 投入投入 产出产出 运营成本（百万美元） 运营收益（百万美元） 员工人数 飞机起降架次 登机门数 通用航空情况 跑道数 旅客吞吐量 指标指标 货邮吞吐量 机场运营效率评价评价指标体系研究 6 表1.3 2003年atrs机场运营效率评价指标 一级指标一级指标 二级指标二级指标 指标含义指标含义 1.1 空中容量 1.2 候机楼容量 1.3 雇员数量 1.4 交通容量 1.机场容量及 交通容量 1.5 机场连接性 评价机场设施及周边 交通情况 2.1 产出及投入 2.2 部分生产率测评 2.3 变动因素及全要素生产率 2.4 影响生产力的各因素 2.机场生产率及 效率绩效 2.5 变动因素和全要素生产率分解及生产效率 反映机场各项资源生 产率 3.1 机场成本结构 3.2 单位成本 3.3 影响单位成本的因素 3.机场成本绩效 3.4 成本竞争力 评价机场的成本水平 4.1 收益份额 4.2 收益产出 4.机场财务绩效 4.3 财务利润指标 反映机场的财务状况 和水平 1.2.2 国内机场运营评价研究国内机场运营评价研究 国内对机场效率的研究起步较晚，1999 年沈兰成在机场企业首次提出“业绩控 制及评价指标”方面的概念，他把首都机场的评价指标分为效益评价指标、安全服 务评价指标，前者一般运用财务数据，是机场的内部业绩指标；后者则选择非财务 数据，大多属于公共业绩指标。2005 年北京航空航天大学赵红丽，张宁12等人采用 dea 方法评价机场与区域经济的相对适应性，避开输入输出指标的复杂性以及社会 经济效益难以衡量的困难，通过改变输入输出指标体系，得到机场与区域经济互为 输入输出的生产过程的有效性指数，既研究了区域经济发展是否有效地带动和利用 南京航空航天大学硕士学位论文 7 了机场，即区域经济对机场发展状态的适应程度，也探讨机场产生的客货邮吞吐量 是否有利拉动了经济的发展，即机场建设对经济发展状态的适应程度。 2006 年中国民航大学都业富13教授等人于采用 dea 对中国民用机场运行的相 对有效性进行了评价。该研究中采用的机场投入与产出指标，特别是使用财务指标 作为输入。其评价结果对改善机场的运行业绩具有参考价值。 2006 年，张越14等人采用 malmquist 生产力指数分析方法对我国民用机场 19952005 十年间的运营效率进行了分析，发现目前我国民用机场业务量增长主要 依赖设施规模的扩大，机场规模效率和技术因素在业务量增长过程中所发挥作用并 未发生明显变化， 另外还发现我国机场运营效率和运营规模之间并不存在正相关性。 2007 年，香港中文大学航空政策及研究中心15也对我国机场效率进行研究，研 究中采用了多种参数方法和非参数方法，如 dea、malmquist 生产力指数、随机生 产前沿、投入距离函数等方法进行综合研究。 1.3 研究思路与研究方法 1.3 研究思路与研究方法 1.3.1 本文的研究思路本文的研究思路 本论文的研究遵循了一般到个别，再从个别上升到一般的科学研究逻辑思路。 首先对现有效率评价方法梳理，结合机场的运营特征，由此确立了本文的评价方法。 其次根据指标选取的一般原则，通过专家咨询、相关性分析，确定了机场运行评价 指标体系。最后选用机场运营实际数据，对我国主要民用机场的运营效率进行评价， 分析评价结果，提升机场运营效率的对策和建议。以上研究思路如图 1.1 所示： 机场运营效率评价评价指标体系研究 8 机场运营效率评价体系研究机场运营效率评价体系研究 机场运营效率评价方法研究机场运营效率评价方法研究 提升我国机场运行效率的对策建议提升我国机场运行效率的对策建议 实证分析：我国主要机场运营效率评价实证分析：我国主要机场运营效率评价 聚类分析聚类分析财务评价体系研究财务评价体系研究dea运行效率研究运行效率研究 评价指标确定评价指标确定相关性分析相关性分析专家意见专家意见指标设置原则指标设置原则 机场运营效率评价指标研究机场运营效率评价指标研究 评价方法分析评价方法分析机场运营评价方法梳理机场运营评价方法梳理 图 1.1 论文研究思路框图 1.3.2 研究采用的方法研究采用的方法 采用统计分析、财务分析、聚类分析和数据包络分析(dea)作为分析工具，结合 民航机场规划投资建设运营等实际情况，对我国民用机场运营效率展开研究，通过 量化机场各类运营指标并建立起机场运营效率评价指标体系。 在收集 2005 年中国客 运业务量排名前 30 家大中型机场的数据、资料情况下展开实证研究，并提出我国机 场运行效率的对策及建议。 南京航空航天大学硕士学位论文 9 第二章第二章 机场运营效率评价方法研究机场运营效率评价方法研究 2.1 多指标综合评价方法 2.1 多指标综合评价方法 在多指标评价的研究中，目前使用的评价方法主要有专家评价方法、经济分析 方法、运筹学和其他数学方法16。专家评价方法随主观判断而定，从而可能有自身 对某些评价对象持有特殊的偏爱；经济分析方法是以实现拟定好的某个综合经济指 标来评价不同对象，常用的有两大类：一类是使用一些特定情况下有特定形式的综 合指标，但这不具有普适性；另一类是费用效益分析，虽然此法常用，但费用和效 益可能有多种不同的计算方法17； 在运筹学和其他数学方法中，主要有主成分分析方法、聚类分析方法、层次分 析方法、模糊评价方法及数据包络分析方法等(如图 2.1 所示)，各种方法都有相应的 适用范围。主成分分析方法的评价指标要求是效益性指标，评价过程中对彼此相关 的指标进行线形合成，再用因子分析法对综合指标进行解释，存在一定量的信息丢 失，不适合精确的定量化评价。聚类分析方法也是应用比较多的评价方法，主要是 按照评价目的的不同，将评价对象进行分类，评价结果具有不确定性。模糊综合评 价方法特别适合于对主观或定性指标进行评价。层次分析方法需要建立判断矩阵， 而客观得建立判断矩阵比较困难、复杂，且工作量大，如果被评价对象数量比较大， 工作量将难以承受，并且建立判断受主观影响较大，得出的结论具有一定不确定性。 数据包络分析评价方法对指标的选择没有要求，对数据没有量纲的选择要求，评价 过程不需要人为干预，通过对输入、输出指标比率的综合分析，得出被评价对象运 行效率的定量结果，评价结果客观、科学18。 综合评价方法综合评价方法 聚类分析聚类分析 差别分析差别分析 因子分析因子分析 主成分分析法主成分分析法 层次分析法层次分析法 灰色分析法灰色分析法 数理统计法数理统计法 数据包络分析法数据包络分析法 多目标决策法多目标决策法 专家评价法专家评价法 运筹学及 其他数学方法 运筹学及 其他数学方法 经济分析法经济分析法 图 2.1 综合评价方法 机场运营效率评价评价指标体系研究 10 2.2 运营效率研究方法 2.2 运营效率研究方法 2.2.1 数据包络分析法（数据包络分析法（dea） dea 评价模型的发展 1957 年 farrell 发表了“the measurement of productive efficiency” 19以非预设生 产函数代替与预设的生产函数来评估效率，其方法有三个基本假设： 1) 生产前沿是由最有效的单元构成的，较无效的单元都在此前沿之下 2) 固定规模报酬。增加一单位的投入，可以得到一等比例的产出 3) 生产前沿是向原点突出的，没一点的斜率都是负的。 farrell 首次提出了以生产前沿衡量效率， 并利用线性规划求出生产前沿。 farrell 的研究建立了 dea 雏形，然而他仅仅解决了单一产出的情形。 1978 年，由著名的运筹学家 a.charnes,w.w.cooper 和 e.rhodes 在 farrell 的理 论基础上，将多投入多产出的效率衡量转换为数学比例，以线形规划求解有效前沿， 计算决策单元在固定规模下的相对效率，该模型被称为 ccr 模型20。ccr 模型是 数据包络方法（data envelopment analysis，简称 dea）的第一个模型。 ccr 模型可以延伸出四个形式，投入型和产出型以及他们的对偶形式。对偶形 式比原模型能进一步提供非有效单元的改善值，即要成为有效单元需增加的产出值 或减少的投入值。实际应用投入型和产出型的 ccr 模型时，在计算效率值是没有区 别的， 但因为 ccr 模型假设固定规模报酬， 故计算非有效单元的改善值会有所不同。 1984 年 banker、charnes 和 cooper 提出了 bcc 模型21，允许变动规模报酬， 并引入了 shephard 的距离函数，得出衡量技术效率、规模效率为递增、递减或不变 的情况。 此外， 其他学者纷纷从不同角度对 dea 原始模型进行了改良， 如 log 型的 dea 模型、 加法型 c2gs2模型、 具有无穷多个决策单元的半无限规划的 c2w 模型和 c2wy 模型等，使得 dea 模型日益完善。近来国内的学者也将 dea 方法引入到项目的决 策中，并且在应用中不断加以完善，先后提出了基于只有输出(入)的 dea 模型22、 确定动态前沿生产函数的 dea 模型23、基于多目标规划的 dea 模型24、仅有产出 的多目标 dea 模型25、评价相对效率的投入产出型 dea 等26。 dea 模型 1规模效率不变 dea 模型crs 模型27 crs 的提出是为了评价多投入多产出决策单元(decision making units,简称 dmus)的投入产出效率，利用产出/投入的比例方式来评估效率，借用“包络”的概 念将所有的决策单元的投入和产出投射到超平面中，寻找产出最高或者投入最少的 “有效前沿面” 。凡是落在有效前沿面的 dmu 成为 dea 有效，落在有效前沿面以 南京航空航天大学硕士学位论文 11 内的 dmu 成为非 dea 有效。 crs 模型假设有 n 个 dmu，每个 dmu 有 m 种投入和 p 种产出。其中 dmuj 的投入记为 12 (,.,.,)t jjjijmj xxxxx= ，产出记为 12 (,.,.,)t jjjijpj yyyyy=。 则 dmu0的最大相对效率值为： maxmize 0 0 0 t t u y h v x = (1) subject to 1 t j t j u y v x ，(1jn) 12 ( ,.,)t m vv vv= ，为投入指标的权系数向量 12 ( ,.,)t p uu uu=，为产出指标的权系数向量 从式(1)可以看出，crs 模型实际上是在效率值不大于 1 的情况下，求能使 dmu0的投 入产出率 h0最大的权值 t u、 t v。由于每个决策单元的有效性都是相对于其他单元而 言，故其效率值为相对效率值，而且可以相互比较。(1)式是一个分式规划，令： 0 1( ) t t v x = ，tv=，utu=， 利用charnes-cooper变换，可转换为 maximize 0 t p vu y= （2） subject to 0 tt jj xu y ,(1jn) 0 1 t x= 其对偶形式为： minimize d v= （3） subject to 0 1 n ijji j xsx = += i=1.m 0 1 n rjjir j ysy + = = r=1p 为决策单元dmu0的相对效率值(01),即投入相对于产出的有效利用的 程度。反映了dmu0资源配置的合理程度，越大，资源配置越合理。 上述模型得出的是技术效率值，该模型隐含了一种假设即决策单元可以通过增 加投入等比例地扩大产出规模，即决策单元规模的大小是不影响其效率的。其结果 的经济含义是当第i家dmu的产出水平保持不变(投入导向)时， 如以样本中最佳表 现(出于效率前言面上)的决策单元为标准，实际所需要的投入比例，1-就是第i 家dmu的多投入比例，也就是可以减少(或称浪费)投入的最大比例 28。 2规模效率可变dea模型vrs模型 vrs模型考虑到规模报酬可变的情况.将技术效率和规模效率分别计算，(亦称 bcc模型或c2gs2模型)。规模报酬可变的假设使得计算技术效率时可以去除规模 效率的影响，由此得到的效率就是纯技术效率pte。 技术效率 = 纯技术效率 * 规模效率，即tecrs=tevrs*se。 机场运营效率评价评价指标体系研究 12 纯技术有效：指“生产”处于最理想的状态，相对于现有的输入量可以获得最 大的输出量。规模有效：指“生产”处于规模效益不变的阶段，即如果输入量扩大 k倍，相应得输出量也扩大k倍。 利用crs和vrs模型可以分别计算一家dmu的技术效率和纯技术效率，由此 得出该dmu的规模效率。并可了解机场的技术无效率有多少是来自纯技术无效率 及有多少是来自规模无效率。 3生产力指数模型malmquist指数模型 生产力指数模型是对决策单元(dmu)在一段时期内运营效率变化情况进行分析 评估的模型，它通过对同一dmu在不同时期输入、输出结果集进行分析，从而得 出dmu运营效率的变化情况，并可以从生产和管理技术进步、单元生产规模效率、 技术效率变化等方面对这种变化发生的原因做出分析。 dea模型的特点分析 1可同时对决策单元的多项投入和多项产出计算相对效率 dea模型通过调整各投入、产出的指标，对各决策单元进行效率分析，事先无 须知道各投入和各产出之间的函数形式，实际计算时也不需要估计各参数。 2模型自行计算权重，避免主观确定权重 dea模型中每一个决策单元的各项投入和产出权重都是由模型根据最优性原则 计算出来的，而不是由决策者预先给定的，可避免主观的判断，符合公平客观原则。 3不受计量单位的影响 大部分的多准则决策方法都受到计量单位的影响，故使用前必须进行数据的无 量纲化。但是使用不同的转化方法，其评价结果可能会不同。而dea方法不受计量 单位的影响，因而更客观更精确。 4提供给决策者如何改善决策单元的信息 dea模型不仅仅指出哪些决策单元有效，哪些非有效，而且还可以对决策单元 进一步分析。包括非有效决策单元在原产出不变的情况下，某项投入该减少多少， 或者在原投入不变的情况下，某项产出该增加多少。 5可以处理不同类别的数据 dea模型既可以处理比例尺度数据，也可以处理顺序尺度数据。 dea模型的限制 1dea模型的假设前提是投入越少、产出越大就越好。但在实际上有些产出 是“不好“的产出，如会造成环境污染的气体排出，这些产出是越少越好；有些投 入是越大越有利。如果简单地把希望减少的因素作为投入，把希望增加的因素作为 产出，这样就会违背了整个生产过程的经济含义。 南京航空航天大学硕士学位论文 13 2当对比投入和产出指标的数量，dmu的数量不是足够大时，dea模型辨析 能力会有所下降，即会出现大量的dmu是有效的。因此为提高dea模型的评价功 能，有学者提出投入和产出指标的总数不宜超过dmu数量的1/329。 3dea模型只能粗略的把dmu的效率分成3个等级，对于同为dea有效的 dmu，模型的结果认为是一样的好。 确定评价目的确定评价目的 调整输入输出指标体系调整输入输出指标体系进行进行dea评价分析评价分析 选择选择dea模型模型 建立输入输出指标体系建立输入输出指标体系 选择决策单元选择决策单元 满意满意 y n 给出综合评价 分析结论 给出综合评价 分析结论 图2.2 dea方法的应用步骤 2.2.2 综合财务指标评级方法综合财务指标评级方法 财务分析是现在财务管理理论的一个重要组成部分，其目的是通过一系列的指 标及分析方法对企业的财务状况进行研究。常见的财务分析方法有：趋势分析法、 比率分析法、因素分析法。其中趋势分析法又称水平分析法，是通过对比两期或连 续数期财务报告中的相同指标，确定其增减变动的方向、数额和幅度，以说明企业 财务状况或经营成果的变动趋势的一种方法；比率分析法是通过计算各种比率指标 来确定财务活动变动程度的方法。比率指标的类型主要有以下三种：构成比率、效 率比率、相关比率；因素分析法是依据分析指标与其影响因素的关系，从数量上确 定各因素对分析指标影响方向和影响程度的一种方法。因素分析法具体包括以下两 种：连环替代法、差额分析法。用于以上分析的财务比率有：流动比率、速动比率、 资产负债率、应收帐款周转率、存货周转率、流动资产周转率、固定资产周转率、 销售净利率、资产净利率、主营业务利润率、成本费用利润率、盈余现金保障倍数、 净资产收益率、资本保值增值率等。 机场运营效率评价评价指标体系研究 14 比率方法评价从比率的概念出发，利用财务报表提供的数据信息，作简单的计算， 然后基于某种比较参照标准，如行业同类指标、企业历史指标数据等作出分析评价。 这样的作法比较简单，通过分析，可以了解企业某一方面的财务情况。由于受到多 种因素的影响，该方法对财务状况所作的分析评价有某些局限性或其真实有效性受 到一定的限制30。实际上，企业的财务状况是一个完整的系统。内部的各种因素都 不是孤立存在的，任何一个因素的变动都会引起企业整体财务状况的改变。要真实 有效地分析企业的财务状况，必须把握系统内部各种因素的组成和各种因素之间的 内在联系。既要把握财务指标在数量方面的关系，又要把握它们在质的方面的规定 性，这样才能了解企业财务状况的全貌31。财务综合分析，就是将营运能力、偿债 能力、盈利能力和发展能力分析等诸方面纳入一个有机的整体之中，全面地对企业 经营状况、财务状况进行解剖与分析。财务综合分析的特点体现在其财务指标体系 的要求上。首先指标要素齐全适当；其次主辅指标功能匹配；最后满足多方信息需 要。下图为工商类竞争性企业绩效评价体系中涉及到的综合财务分析。 表2.2工商类竞争性企业绩效评价体系 项目 评价内容 基本指标 修正指标 1 财务效益状况 净资产收益率 总资产报酬率 资本保值增值率 销售利润率 成本费用利润率 2 资产营运状况 总资产周转率 流动资产周转率 存货周转率 应收帐款周转率 不良资产比率 资产损失比率 3 偿债能力状况 资产负债率 已获利息倍数 流动比率 速动比率 现金流动负债比率 长期资产适合率 经营亏损挂账比率 4 发展能力状况 销售（营业）增长率 资本累计率 总资产增长率 福鼎资产成新率 三年利润平均增长率 三年资本平均增长率 2.2.3 聚类分析方法聚类分析方法 过去人们主要靠经验和专业知识对事物做定性的分类处理， 很少利用数学方法， 许多分类往往带有主观性和任意性，不能揭示客观事物的内在本质差别和联系。因 南京航空航天大学硕士学位论文 15 此，多元统计分析逐渐地被引进分类学中，形成了数值分类学，并且从数值分类中 逐渐地分离出聚类分析这个分支。 聚类分析主要用于辨认具有相似性的事物，它通过建立一种分类标准并根据彼 此不同的特性加以“聚类” ，使同一类的事物具有高度的相似性。简而言之，就是把 事物按其相似程度进行分类，并寻找不同类别事物的特征。聚类分析主要解决的问 题就是如何在没有先验知识的前提下，实现满足这种要求的聚簇的聚合32。聚类分 析成为无监督学习，主要体现在聚类学习的数据对象没有类别标记，需要由聚类学 习算法自动计算。 一般聚类分析分三步，数据变换为一步，聚类分析过程中需要对各个原始数据 进行一些相互比较运算，而各个原始数据由于计量单位不同，或虽有相同计量单位， 但变量间数据的数量级差异较大，这会影响聚类分析中的比较运算，因此需对原始 数据进行变换处理；第二步是计算聚类统计量。聚类统计量是根据变换以后的数据 衍生得到的一个新数据，它用于表明各单位之间的密切程度。因聚类分析既可对样 本进行分类，也可对指标进行分类，这样，衡量样本间亲疏程度的指标，常用距离 来表示，衡量指标间的亲疏程度常用相似系数来反映；第三步选择聚类方法。根据 聚类统计量将关系密切的单位聚为一类，将关系不密切的单位加以区分。这是聚类 分析中最终的，也是最重要的一步。在实际问题的研究中，需视情况而定聚类划分 方法。 聚类算法有很多种，需要根据应用所涉及的数据类型、聚类的目的以及具体应 用要求来选择合适的聚类算法。如果利用聚类分析作为描述性或探索性的工具，那 么就可以使用若干聚类算法对同一个数据集进行处理，以发现数据集可能揭示的结 果33。通常聚类分析算法可以划分为以下几类： (l)快速聚类方法 给定一个n个对象或数组的数据库，一个划分方法构建数据的k个划分每个划 分表示一个聚类，并且k0； ij y表示第j个dmu对第r种输出的 产出量， rj y 0，s 、 s + 分别为输入、输出的松弛变量向量。 技术效率=纯技术效率*规模效率，即tecrs=tevrs*se。利用crs和vrs模型 可以分别计算一家dmu的技术效率和纯技术效率，由此得出该dmu的规模效率。 并可了解机场的技术无效有多少是来自纯技术无效及有多少是来自规模无效。 3.1.2 指标选择指标选择 选择原则 在选取机场运行效率评价系统的投入和产出指标时应当遵循以下原则： (1)目的性，选取评价指标要考虑到评价目的的实现，也就是说指标的选择要服 从系统评价目的。本文是从机场资源有效利用的角度来评价其运行效率，因此要从 机场资源的投入和投入后给整个机场带来的业务量作为产出来确定指标体系。 (2)全面性，指标体系的多层次和多因素互补。机场运行效率指标体系由三个层 次组成，分别为一级评价指标、二级概要指标和三级计算指标。指标的选取兼顾机 场陆侧和空侧，客运与货运的原则，同时将国际国内客货份额进行细分。 机场运营效率评价评价指标体系研究 18 (3)独立性，选取的评价指标尽可能相互独立。指标之间的相关性越强，说明指 标包含的信息冗余度越大。事实上反映机场运行效率的关键指标并不算很多，大部 分指标只是反映了少数几个方面的信息，指标之间容易产生相关性。 (4)可操作性，指标的选取必须保证数据能够准确地收集，减少主观臆断;对同一 指标必须保证数据来源相同，确保可比性。 (5)精简性，大量的输入/输出指标将导致有效决策单元(dmu)数目的增加，从而 降低dea方法的评价功能。因此评价指标应尽量精简，输入/输出指标总数不宜过 多36。 指标的确定方法 (1)确定概要评价指标集 按照上面介绍的评价指标选择应遵循的基本原则，结合机场运行的实际情况和 评价目的，即根据系统目标和系统组成部分，找出能够全面而客观地反映运行的宏 观指标。 (2)对概要评价指标进行分解 经过上一个步骤确定的各概要指标为一级评价指标。通过分解，将其分解为二 级概要指标和三级计算指标。最后，由三级计算指标组成基本的评价体系。 (3)指标筛选和整合处理 对二级概要指标下的计算指标分别进行相关性分析， 筛选出独立性较强的指标， 并通过专家法提取有代表二级概要指标的评价指标。 (4)评价指标的确定 经过前4个