美国磁浮系统的经济分析及启示

1、美国磁浮系统的经济分析及启示朱忠隆1)许巨川1)应晓云2) 雷海斌2) 邹峻2)( 1) 上海磁悬浮交通发展有限公司 ,201204 ,上海 ; 2) 上海大吕亿特企业管理咨询有限公司 ,201204 ,上海 第一作者 ,工程师 ,同济大学经济与管理学院博士后)摘 要 通过介绍美国磁浮系统研究的有关基础数据和方法 ,包括研究背景 、收入与成本的估算方法以及磁浮系统在 单线和网络情况下的财务评价结论 ,对美国磁悬浮系统经济 可行性研究进行了详细介绍 。结合中国经济和交通运输业 背景 ,认为磁浮建设应分阶段 、分地域逐步进行 ,并应从提高 设备国产化程度 、提供高质量服务加强项目整体规划和商业 运

2、营等方面提高磁浮系统收益 ,降低成本 。关键词 磁浮铁路 , 经济分析 , 财务评价中图分类号 u 237 ; f 505财务状况以及预期的外部收益 (包括污染的减少 ,交通状况的改善以及其它国民经济收益) 。这些报告不 仅为美国磁浮系统的设计与发展提供了许多具有建设性的结论 ,而且也对世界其它国家进行磁浮项目建 设提供了宝贵的借鉴 。当前中国正在发展磁浮交通系统 ,这些研究结论对我国磁浮交通建设项目评价具 有很重要的参考价值 。本文对美国磁浮系统经济可 行性研究进行了介绍和总结 ,并提出了一些建议 。研究线路选取和经济背景假设n m i 选取了 16 条最适宜发展高速地面运输的 线路作为分析

3、对象 。鉴于磁浮的竞争对象主要是航 空业 ,从航空业转移的客流收入是磁浮收入的最主 要来源 ,因此调查组将中短途 ( 低于 1 000 km) 航空 客流量作为线路选取依据 。如此选线的主要原因 是 ,在 1 000 km 以上时磁浮在节约时间方面的优势 不明显 。调查组根据磁浮系统及其竞争交通方式的运行 环境来估计各自的旅行时间 。旅行时间被用来分析可从其它竞争性的交通方式转移到磁浮运输中的客流数量 。磁浮旅行时间通过模拟磁浮系统的运行过 程来确定 :包括中间站的设立情况 、城区速度限制以及其它技术特性 (最高时速 、加速度和路基倾角等) 。调查结果表明 ,磁浮交通运输在 320 km 以下

4、时 ,其 旅行时间的节省具有优势 ; 而在 480 km 以下时 ,具 有明显的优势 ; 即使上升到 1 000 km 的运输距离 , 磁浮交通的总旅行时间与航空比较起来 ,也没有明 显的劣势 。这项研究表明 ,在 1 000 km 的中长距离 航空市场 ,也将有一些旅客选择磁浮交通方式作为 航空运输替代品 。为了突出研究结果的实用性 ,调 查小组分别考虑了两种线路安排和经济状况背景 。 两种类型的线路安排是 :充分共享型 ,即分享现 有高速公路和铁路路权的 80 % ( es) ; 有限共享型 ,即分享现有高速公路和铁路路权的 35 % (l s) 。1economic analysis o

5、f maglev system in usazhu zho nglo ng , xu j uchuan , ying xiaoyun , l ei haibin , zou j unabstract by analyzing t he basic data and met hods of t he ma2glev system in u sa , including t he eco no mic research and t he background ,t he estimate met hod of inco me and cost ,t he finan2 cial evaluatio

6、 n of t he maglev system in different co nditio ns ,t his paper int roduces t he eco no mic feasibility of maglev system in u sa ,and holds t hat maglev shall be developed step by step in different regio ns , by taking t he eco no mic backgrounds andt ransportio n of china into co nsideratio n. this

7、 paper also discuss2es t he way of cut ting down cost by imp roving service and in2creasing ho me2manufact uring rate ,ect .key words magnetic suspensio n railways , eco no mic analysis , finacial evaluatefirst2authors a ddress shanghai maglev transportatio n de2velop ment co . ,l t d. ,201204 ,shan

8、ghai ,china1990 年 7 月 ,美国运输部 (do t) 在国会的要求下 ,提交了一份关于在美国建造高速城际磁浮运输系 统 ( u sml) 的可行性报告 。美国军用工程公司 ( u s2ace) 也提交了一份在美国发展磁浮系统的补充计 划 。同时 ,美国运输部 、能源部 (do e) 和军用工程公司以及其它相关机构联合组建了国家磁浮交通发展 机构 (nm i) ,对美国磁浮可行性进行深入的研究和评 价 。其报告通过对美国 16 条磁浮线路的比较研究 ,况 ,另一种是乐观经济情况 。它相当于 10 . 5 %或者 11 %的包含通货膨胀的折现率 。美国 国 家 管 理 预 算 办

9、 公 室 ( office of manage2 ment and budget ) 一般都使用该折现率作为联邦政 府投资项目决策基础 。它可以反映各个经济部门的平均投资回报率 ,是磁浮财务评价的基础折现率 。基础数据的研究方法22 . 1 收入估算磁浮交通主要是与航空业竞争 ,因此磁浮交通 票价是以相同市场航空票价的一定百分比来表示 。磁浮票价根据收益最大化的原则来确定 。一般情况下 ,磁浮票价为同一市场航空票价的 90 % , 具体可 根据市场情况进行一些调整 。在客流的预测中 ,各竞争市场磁浮转移客流量的估算十分重要 。磁浮运输系统对航空运输和铁路 运输的分流作用最为显著 ,磁浮系统的收

10、入主要来 源于从航空中分流的客运和货运 。由于公路运输巨 大的市场 ,因此尽管磁浮系统对公路运输的分流只 占公路总运输量的 2 . 1 % ,但这部分分流占到磁浮运营收入的 7 % 。2 . 2 造价与成本估算造价估算不仅包括各种技术部分造价 ,而且还 包括各种非技术部分造价 ,即包括道路准备 、施工准 备 、调查 、土地获取 、交通控制以及现存建筑物 、道路和设施的摧毁和重建等 。造价估算需要综合考虑地 形 、城市化程度 、现存的道路状况和地区建设成本差 异等因素 。对运营成本的估计根据提供全套运营系统来进 行 。人员按照线路长度和服务情况估算 ,并假定平均负载率为 65 % 。能源成本和材

11、料成本也被考虑 在内 。16 条研究线路的建设成本分析如表 1 所 示 。 如果采用 7 %的折现率 , 投 资 成 本 从 57 亿 美 元 到214 亿美元不等 ; 若采用 4 %的折现率 ,投资成本从55 亿美元到 205 亿美元不等 。尽管车辆投资的的 绝对 数 额 较 大 , 但 只 占 磁 浮 系 统 总 投 资 的 5 % 10 % 。运营和维护成本约占生命周期 ( 按 40 年计 算) 总成本的 10 %20 % (采用 7 %的折现率) 或 2025 % (采用 4 %的折现率) 。表 1美国 16 条磁浮线路建设成本轨道技术成本/亿美元其他成本/ 亿美元线路长度/ km总成

12、本/亿美元序号线路名称123456789101112131415波士顿 - 华盛顿线加利福尼亚线洛杉矶 - 菲尼克斯线 达拉斯 - 修斯敦线洛杉矶 - 维加斯线德克萨斯线华盛顿 - 亚特兰大线 芝加哥 - 匹兹堡线芝加哥 - 明尼苏达线芝加哥 - 底特律线 芝加哥 - 堪萨斯线 纽约市线 佛罗里达线修斯敦 - 新奥尔良线宾夕法尼亚线7478646374464561 1261 05892069050486271547554649885 . 7102 . 970 . 041 . 753 . 1104 . 193 . 197 . 570 . 652 . 790 . 277 . 443 . 251 .

13、 453 . 0127 . 0111 . 056 . 034 . 047 . 084 . 083 . 088 . 062 . 044 . 077 . 067 . 037 . 043 . 043 . 0212 . 7213 . 9126 . 075 . 7100 . 1188 . 1176 . 1185 . 5132 . 696 . 7167 . 2144 . 480 . 294 . 496 . 0 16 西雅图 - 波特兰线270 28 . 8 28 . 0 56 . 8 注 :1) 成本估算采用基本经济情况方案和 l s 线路安排 。2) 轨道技术成本指轨道基础设施 、牵引供电系统 、运行控

14、制 系统成本 。3) 其他成本指车辆 、车站 、其他辅助设施 、土建工程 、土地费 用 、预备费 、管理费等 。4) 使用 7 %的实际利息率估算磁浮建设融资成本 ; 如果使用4 %的实际利息率 ,成本将下降 4 . 2 % 。其次 ,使用剔除通货膨胀因素的 4 %的折现率作为敏感性分析的基础 。它相当于 7 . 5 %或者 8 % 的包含通货膨胀的折现率 。该折现率反映了高速地 面运输交通 ( hs gt) 债券融资的利率水平 。报告尽可能量化了外部经济效益 ,主要包括缓解交通堵塞 、减少石油使用和污染气体的排放以及 提高交通安全保障 。磁浮交通方式的出现对交通堵塞的缓解表现在两个方面 :

15、首先是空港客流增长率 的下降 ,其次是客流在主要空港滞留时间的下降 。 图 1 ,2 描述了 16 条美国磁浮研究线路不同折现率和不同经济背景下的成本收益 。计算条件为以2000 年作为计算期基年 ;计算期为 40 年 ; 成本包括 基本建设成本 、车辆购置成本和未来新增车辆购置 成本 ;线路安排采用 l s 安排 。从图 1 和图 2 可以看出 :( 1) 如果使用 7 %的折现率 ,波士顿 华盛顿 线 ( n ec) 的收益能够覆盖全部成本 ; 如果使用 4 % 的折现率 ,其收益将显著的超过成本 。(2) 对于除 n ec 以外的其它 15 条研究线路 ,财务分析方法与结论3报告使用收益

16、成本比率或净利润作为财务评价分析工具 。以 2000 年度作为假想磁浮运营年度 ,将 各年收益或成本以一定的折现率折算成 2000 年的 现值 。净现值法反映了各个经济部门的平均投资回报率 ,即社会进行磁浮投资的机会成本 。3 . 1 单线财务评价首先 ,考虑剔除通货膨胀因素的 7 %的折现率 。不管采用 7 %还是 4 %的折现率 ,其收益仅能覆盖运营成本和一部分建设成本 。(3) 乐观的经济形势下 , 如果采用 7 %的折现 率 ,16 条研究线路中有 2 条收益能够覆盖全 部 成本 ;而如果采用 4 %的折现率 ,有 6 条线路收益能够覆盖全部成本 。(4) 折现率的变化和项目建设时期的

17、变化能够 显著影响财务评价结果 。图 1折现率为 7 %下磁浮线成本收益比图 2折现率为 4 %下磁浮线成本收益比显好于任一单个系统的财务状况 。3 . 2网络效益以上分析考虑的均是单线 。磁浮运输系统形成网络以后将显著也增加客流量和运营收入 。在给定 条件下 ,形成网络以后磁浮系统的整体财务状况明3 . 3外部经济效益磁浮系统的经济评价不仅应该包括它的财务评价 ,还应该包括其外部经济效益和国民经济效益 。外部经济效益和国民经济效益应该量化进入磁浮系 统的社会效益中 ,并据此计算各种财务指标 。外部经济效益主要表现在 :(1) 磁浮系统不消耗石油 ,其动力主要来源于 非石油制品 ,磁浮系统每年

18、将节省大量的石油 ;(2) 磁浮运输将减少其它交通工具由于使用石 油而排放的大量二氧化碳和其它有毒气体 ;(3) 磁浮对公路运输的分流作用 ,将减少大量 发生的公路交通事故 。表 2 磁浮交通连网对财务状况的影响( 折现率为 7 % )浮建设应该分阶段 、分地域逐步进行 。(2) 从美国磁浮系统建设成本构成来看 ,提高 设备国产化程度对降低磁浮建设成本具有重大的意 义 。(3) 磁浮运输的主要分流对象是航空和铁路运 输 。一方面 ,即使磁浮交通提供巨大的时间优势 ,习 惯于公路交通的乘客不太可能转移到一种类似于航 空运输的新型交通方式 。另一方面 ,考虑到磁浮与 航空类似的票价 、旅行时间 、

19、舒适以及安全程度 ,如 果磁浮交通能够提供高质量的服务 ,它能够从航空和铁路转移相当比例的客流 。(4) 尽管磁浮运输的主要分流对象是航空和铁 路运输 ,但其收入呈现多元化的态势 。对磁浮系统 经济可行性的分析应该考虑其所有的收入来源 ,局 限于任何单一市场的分析都会低估其收入 。应该加强磁浮项目的整体规划和商业运营 ,充分利用磁浮 交通这一高新技术产业的联动效应 ,为磁浮项目寻 求新的利润增长点 。(5) 磁浮交通运输形成网络以后 ,将明显的改 善其财务状况 。说明进行磁浮项目建设不应该仅仅着眼于单一磁浮线路的经济可行性 ,而应尽可能在 统一的磁浮交通规划的基础上 ,考虑磁浮项目的经 济可行

20、性 。无网络时效益/ 成本比形成网络时效益/成本比磁浮交通网络线效益/ 成本比范围平均效益/成本比东海岸网络系统北中心网络系统 芝加哥枢纽网络系统洛杉矶枢纽网络系统 奥兰多枢纽网络系统 德克萨斯枢纽网络系统0 . 41 . 030 . 141 . 030 . 330 . 360 . 390 . 550 . 310 . 350 . 220 . 480 . 760 . 630 . 350 . 470 . 330 . 370 . 830 . 710 . 390 . 510 . 420 . 404总结及建议应该看到 ,美国磁浮可行性研究的经济背景与我国经济发展的现实环境有一定差异 。比如 : 美国的交通运输网络非常发达 ,航空运输已经成为一种 大众化的交通方式 ; 然而我国国内航空市场目前仍 然处于起步阶段 ,国内大量客流集中于公路运输和 铁路运输两种交通方式 。但是考虑到中国经济和交 通运输业发展的趋势 ,中国磁浮发展可以从美国磁浮经济可行性研究中得到较多借鉴 。(1) 磁浮项目的经济可行性受到许多因素的影 响 。折现率的不同 ,建设时期的不同 ,经济环境的不 同都会显著的影响磁浮项目的经济可行性 。因此磁参考文献u