航空公司绿色全要素生产率的演化轨迹与动力
发布时间：2021-08-02
摘 要：本文探讨了我国航空公司2001~2016年TFP的演进及其动力，同时考虑环境约束与产权异质对我国航空公司TFP的影响。研究发现：传统测算方法会造成我国航空公司TFP的高估。考虑碳排放约束的G-TFP演进轨迹印证环境约束能够倒逼我国航空公司提高绿色运营效率，“波特假说”在我国航空公司中初步显现。按产权属性看，相对于国有地方类航空公司与民营合资类航空公司，国有直属类航空公司的非期望产出过高是拉低民航业TFP的关键。国有地方类航空公司的技术进步显著，反映该类航空公司逐步重视研发与新技术应用，技术进步成为替代规模效率，提高航空公司G-TFP的新动力。
关键词：航空运输;绿色发展;全要素生产率;航空公司;碳排放约束;产权异质性
0引言
近年来，我国民航业基于要素投入和规模扩张发展及其带来的环境问题成为社会焦点。2016年10月国际民航组织第39届大会决议，实施国际航空碳抵消和减排计划(CORSIA)。2017年12月我国启动碳市场，航空业将逐步纳入其中。探讨航空运输的生产与能源效率对实现民航绿色发展具有重要价值。
我国航空公司能耗约占航空运输能耗的98.5%，航空公司能耗99%为航油消耗。因此，本文以我国航空公司为研究对象。
1研究综述
自20世纪末，对于如何基于效率提升实现增长的问题引起学术界对全要素生产率(TFP)的关注。Coli等(2011)使用DEA模型计算了航空公司的运输效率[1]。于剑等(2007)使用DEA-Malmquist方法对我国航空公司TFP进行分析[2]。上述研究仅关注了期望产出，而对伴生的非期望产出未予以考察。然而，非期望产出是客观评价航空公司运行与管理水平的关键要素，近几年学者逐渐关注该问题。Arjomandi等(2016)将CO2排放作为负产出，探讨航空公司的技术效率和环境绩效[3]。黄赶祥等(2018)以我国航空公司2009~2013的运营数据为样本，分析了我国航空公司业TFP的变动[4]。
但既有研究存在不足：第一，航空公司作为高排放的行业，现有研究未深刻剖析环境约束对航空公司TFP的影响;第二，现有研究对航空公司TFP提升动力研究不足;第三，现有研究以骨干航空公司的短周期数据为主，而我国航空公司在企业规模、产权属性等方面存在差异，现有研究不足以揭示异质航空公司TFP变化规律与独特性。
2方法模型与数据说明
2.1 模型构建
2.1.1规模报酬可变的BCC模型
数据包络分析(DataEnvelopmentAnalysis，简称DEA)，是以多个输入变量与输出变量进行效率评价的方法。BCC模型可解决规模报酬可变的效率测算问题。该方法能将技术效率分解为纯技术效率与规模技术效率，揭示效率变动原因。BCC模型如公式(1)所示。
2.2 数据来源及说明
本文以2001~2016年我国航空公司为样本，投入、产出指标及指标说明如表1所示。
CO2排放计算方法参照联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2006年的指导方法，如公式(4)和公式(5)所示。Emission(CO2)=AD*EF(4)
EF=CCF*HE*COF*(44/12)(5)
AD代表某排放源与碳排放相关的使用量;EF为排放因子，代表单位排放源释放的温室气体。公式(5)表示EF的计算方法，CCF、HE、COF、(44/12)分别代表碳含量因素、比热值、燃料的碳氧化因子、二氧化碳分子量与碳分子量比值。航空煤油排放因子为3.15。
本文使用转换向量将非期望产出转化为期望产出，借鉴Lawrence等(2002)的研究[5]将非期望产出值取负数后，再加转换变量。
3结果分析
3.1 碳排放约束下的航空公司TFP动态分析
本文测算了我国航空公司传统TFP与考虑碳排放约束的绿色全要素生产率(G-TFP)。2001~2016年TFP与G-TFP对比如图1所示。图1阴影区域以上表示该年度TFP、G-TFP较上一年度提高的程度。
3.1.1航空公司TFP动态分析
如图1，自2001年以来我国航空公司TFP出现几个波动。第一，中国民航2002~2003年体制改革，多家公司兼并重组，同时“非典”发生，该阶段生产效率明显下降，通过重组整合与危机后，2004年TFP大幅反弹。第二，“十一五”初期国家经济社会发展形势较好，航空公司生产效率提升。第三，受2008年世界金融危机影响，我国航空公司效率下跌，2009~2010年逐步恢复。第四，进入“十三五”TFP呈稳定提升，2014年后TFP持续大于1，反映我国航空公司生产效率逐步提升，发展转型升级初现。
3.1.2航空公司G-TFP动态分析
如图1所示，2001~2016年我国航空公司传统TFP与G-TFP的变动趋势基本一致。但传统TFP在前期明显高于G-TFP，说明不考虑非期望产出时TFP被高估。过去，民航业较多关注行业安全和盈利，仅在燃油价格高涨、油源紧缺时期关注节能降耗，导致行业节能减排工作的阶段性与局部性。2011年之前G-TFP多数年份低于传统TFP，说明民航的增长以依赖大规模要素投入为主，能源消耗和污染排放降低了行业增长效率。
2008年后，金融危机爆发，油价高涨，欧盟排放交易体系(EUETS)将国际航空业务纳入。民航“十一五”规划指出“由主要依靠航空资源投入扩大规模，转变为更加注重提高航空资源利用效率增加航空运输供给”。同期，《民航行业节能减排规划》明确民航绿色发展路径。2008~2011年航空公司通过使用飞行计划系统、加强飞机配载平衡控制、引进新型节能机型、加装翼梢小翼等方式;机场通过桥载设备替代APU使用等方式;空管通过优化空域环境、设立临时航线等方式降低飞机燃油消耗和CO2排放。结果显示，2011年后TFP与G-TFP曲线基本重合，反映行业采取的措施有效，航空公司G-TFP较2011年之前有显著改善。
环境约束促进企业技术创新并提高生产效率，倒逼TFP提升，该观点也被称为“波特假说”。我国航空公司G-TFP的演进轨迹反映“波特假说”在行业内初步显现，行业主管部门的相关政策与制度倒逼航空公司及相关保障单位改进减排技术，实现G-TFP提升。
3.2 TFP与G-TFP分解分析
本文将航空公司传统TFP与G-TFP进行分解，如图2和图3所示。图中effch、techch、pech、sech、tfpch分别代表传统TFP的技术效率、技术进步、纯技术效率、规模效率和全要素生产率，G代表G-TFP的分解情况。
TFP可分解为技术效率与技术进步两个指标。技术效率衡量了两个时期航空公司组织管理水平的变化，也称“追赶效应”，effch大于1代表航空公司比上期更接近生产前沿面。技术进步变化衡量航空公司生产前沿面的移动情况，也称“增长效应”，techch大于1代表航空公司生产前沿面“向上”移动。由图2、图3可知，无论是否考虑非期望产出，航空公司TFP的轨迹基本与分解后的技术效率重合，而技术进步基本维持在1。这说明我国航空公司TFP的变化主要由技术效率变化贡献，技术进步在过去15年未显著改变，仅在2016年呈小幅提高。由此可知，我国航空公司主要发展动力来自于对已有技术的应用、组织管理水平的提高，而在关键技术改进和创新方面没有显著变化。
为进一步剖析效率变化成因，本文将技术效率再分解为纯技术效率与规模效率。由图2、图3可知，不考虑碳排放约束(如图2)，我国航空公司的规模效率在多数年份高于纯技术效率;2007年、2010年纯技术效率明显提升，该时期航空公司制度和管理水平提升促进了TFP提升。由此可知，航空公司技术效率提升动力主要来自生产规模扩张，制度和管理水平在航空公司技术效率提升中影响较小。与传统TFP比较，考虑碳排放约束(如图3)的航空公司纯技术效率与规模效率差距不大。从规模效率看，考虑碳排放约束的航空公司规模效率没有比不考虑碳排放约束时提升，说明航空公司绿色发展并不依赖规模扩张。从纯技术效率看，航空公司在大多年度中制度和管理仍缺乏效率，但相对于传统TFP，制度和管理没有拖后航空公司技术效率和G-TFP的整体水平。特别是2009~2010年之后，纯技术效率在G-TFP的提升中发挥积极作用，反映航空公司在绿色发展中展开了制度和管理创新。
3.3 产权异质性下航空公司G-TFP分析
3.3.1产权异质的航空公司静态效率分析
考虑中国民航2003年基本完成管理体制改革、2005~2006年民营合资类航空公司密集成立，本文按产权属性差异将航空公司分为国有直属、国有地方、民营合资三类，并依次选择2003~2016年、2003~2016年、2006~2016年数据为样本，通过DEA静态效率分析，结果如表2所示。
三类航空公司在技术效率上均有提升。其中，民营合资航空公司技术效率提升程度最大，这表明，民营合资航空公司生产要素的资源配置改进最突出。
进一步，将技术效率分解为纯技术效率和规模效率，国有直属航空公司的效率提升来自纯技术效率与规模效率的提升;国有地方航空公司的效率在纯技术效率有效前提下，其增长受规模效率提升影响;民营合资类航空公司的效率提升同时来自纯技术效率与规模效率提升，但主要来自后者。虽然三类公司的效率提升主要来自规模效率且在2016年三类公司的规模报酬值均为1.000，但样本起始年与2016年规模报酬为“drs”和“-”表明规模报酬不增加。未来效率的提升将不再单纯依靠扩大生产规模、增加要素投入，而需从管理和制度创新等方面改善资源配置，改进技术效率。
3.3.2产权异质的航空公司G-TFP动态分析
本文对三类航空公司的TFP与G-TFP进行比较，如图4。国有直属航空公司2010年之前G-TFP低于TFP，表明该类公司非期望产出较高，拉低G-TFP。而由于国有直属航空公司即三大航空集团占据绝对市场份额，因此该类公司是拉低行业整体G-TFP的关键。2010年后，国有直属航空公司G-TFP逐步逼近TFP印证该类公司在绿色发展中的实践直接关系行业整体效率。国有地方航空公司TFP与G-TFP较为一致，反映该类公司相比国有直属公司更重视燃油效率和CO2排放。民营合资类航空公司的TFP与G-TFP也较为一致，但该类公司TFP具有更强的波动性，以2008~2009年金融危机、燃油成本高涨为例，该类公司通过灵活的制度与管理大幅提高生产效率。
在前述研究基础上，本文将产权异质的三类航空公司G-TFP分解，结果如表3所示。对于国有直属航空公司，由表3看出G-TFP的变动原因在2009~2010年前后出现变化。2009~2010之前，G-TFP的变动主要来自规模效率变化造成的技术效率变动;之后，变动主因是G-techch突破1并逐年提升。这说明该类公司在2010年之前的发展主要以扩大生产规模、改进管理和制度为主要动力，发展方式仍是大规模投入的野蛮增长。“十三五”以来，国有直属航空公司在技术革新和新技术应用方面进步，成为提高G-TFP的新动力。对于国有地方航空公司，其技术进步指标始终保持在1以上，特别是自2009~2010年以来该指标提升明显，反映该类公司更加关注技术革新与新技术应用。对于民营合资类航空公司，在2006~2009年该类航空公司成立初期G-TFP提升主要来自航空公司快速成长带来的规模效益。但依靠大规模扩张带来的效率提升不可持续，至2014~2016年该类航空公司通过技术革新、优化管理、提高资源配置水平等方式实现G-TFP新一轮增长。
4建议
为实现中国民航绿色发展，本文提出如下建议[6]。第一，持续关注航空公司技术进步，加大技术创新投入力度。航空公司应当增强创新意识，加大技术研发与创新工作，提高公司在绿色发展方面的技术研究与应用能力。国有航空公司应发挥资本优势，民营合资航空公司应进一步吸引资本介入，不断加大创新投入与新技术应用。同时，各航空公司还应积极探索与高校、科研院所的产学研合作，促进行业内相关科技成果的转化应用[7]。第二，优化生产要素投入，提高资源配置效率。航空公司应根据要素特点，优化资本、劳动力、技术与能源的投入比例，通过改进资源配置效率促进航空公司接近生产前沿面[8]。特别是国有企业，需积极使用市场机制对资源进行配置，避免劳动力冗余、资产闲置等导致的效率低下。第三，多部门协同合作，共同助力绿色发展。对于航空公司，应通过优化航线、选择节能机型、更新换代老旧机型等提高飞机能源燃耗效率。对于空管，以优化航路为主要手段，减少航空公司因盘旋、等待造成的消耗。对于机场，在桥载设备替代APU取得显著成效的基础上，积极推广普及该技术并探索新的技术领域。——论文作者：张 燕*，于 剑
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