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     作者：柳筃     

    廢氣排放成為了環(huán)境惡化的主要因素之一，其中機(jī)動(dòng)車尾氣排放占廢氣排放的比例高達(dá)28%，排放的廢氣主要包括CO、HC、NOx. PM等有害物質(zhì)。相對(duì)于公路運(yùn)輸，水路船舶運(yùn)輸具有載重量大、成本低、污染少等優(yōu)點(diǎn)，船舶運(yùn)輸每噸千米的二氧化碳排放量比汽車運(yùn)輸排放量少3倍。水路運(yùn)輸成為減少?gòu)U氣排放、增加社會(huì)效益的一個(gè)重要途徑，是目前最環(huán)保的一種運(yùn)輸方式。公路和水路兩種運(yùn)輸方式對(duì)社會(huì)效益的定量研究，現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者日益關(guān)注的課題。效益往往與成本相關(guān)，要分析不同運(yùn)輸方式的社會(huì)效益，就要對(duì)其成本進(jìn)行深入分析，一般成本包括直接成本和間接成本，本文選取必要貨運(yùn)費(fèi)率為直接成本，環(huán)境影響因素和運(yùn)輸服務(wù)時(shí)間因素為間接成本。

    必要貨運(yùn)費(fèi)率 (required freight rate，RFR)是指收益與成本相平衡時(shí)的費(fèi)率，是評(píng)價(jià)貨運(yùn)公司年運(yùn)營(yíng)狀況的一個(gè)常用指標(biāo)。Saran Somanathana等學(xué)者認(rèn)為，必要貨運(yùn)費(fèi)率的計(jì)算與運(yùn)輸?shù)某杀竞湍曦涍\(yùn)能力相關(guān)。其中，成本包括運(yùn)載工具的運(yùn)營(yíng)成本、維護(hù)成本和租賃成本。年貨運(yùn)能力與運(yùn)載工具每年往返的數(shù)量和運(yùn)輸噸位相關(guān)。往返數(shù)量取決于運(yùn)載工具的運(yùn)輸速度，運(yùn)輸距離和裝卸時(shí)間，年停運(yùn)維護(hù)時(shí)間等因素。本文假設(shè)因?yàn)槿狈π枨蠡驑O端天氣的停運(yùn)時(shí)間為零。

    環(huán)境影響因素作為交通運(yùn)輸?shù)碾[性成本之一，往往是政府部門(mén)制定交通政策時(shí)所要考慮的一個(gè)重要因素。目前對(duì)運(yùn)輸方式污染物排放的貨幣量衡量方法主要通過(guò)支付意愿(willingness to pay).特征價(jià)格、污染物排放對(duì)人類傷害的醫(yī)療費(fèi)用衡量。部分學(xué)者對(duì)機(jī)動(dòng)車、船舶運(yùn)行過(guò)程中所排放的廢氣測(cè)量和影響進(jìn)行了研究。Liesbeth Schrooten考慮了船型、運(yùn)輸活動(dòng)、廢氣排放三個(gè)部分，綜合分析了船舶能源消耗與廢氣排放量之間的關(guān)系。Hans Michiels和Inge Mayeres采用了考慮邊際外部醫(yī)療費(fèi)用的方法，分析了比利時(shí)和周邊地區(qū)PM2.5和NOx排放的影響，貨幣量化每單位排放的外部性成本。Stef Proost采用支付意愿的方法，考慮了燃油稅收與排放量之間的關(guān)系，得出了柴油每公里的貨幣成本汽油少，而排放的污染物卻比汽油多。

    運(yùn)輸?shù)姆��?wù)時(shí)間因素主要體現(xiàn)在時(shí)間的長(zhǎng)短上，貨物的送達(dá)時(shí)間越短，體現(xiàn)的貨物價(jià)值越高。時(shí)間價(jià)值(value of time，VOT)是以貨幣量的形式來(lái)衡量時(shí)間差異的價(jià)值。最早在1990年，Hague Consulting Group采用支付意愿(willing to pay)的方法，對(duì)大量的實(shí)證數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，估計(jì)出貨物和旅客時(shí)間價(jià)值的貨幣量。在往后的研究中，MarkWardman研究了公共交通時(shí)間價(jià)值的估計(jì)，綜合考慮汽車旅行時(shí)間價(jià)值和在公共交通使用過(guò)程中的步行時(shí)間，等待時(shí)間和服務(wù)間隔時(shí)間，通過(guò)元分析了英國(guó)的一個(gè)非常龐大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集，為英國(guó)交通政策的制定提供了依據(jù)。J．D.Shires和G．C．de Jong考慮面板估計(jì)隨機(jī)效應(yīng)模型，通過(guò)

調(diào)查方法元分析了在儲(chǔ)蓄收入、國(guó)家、旅行目的、模式、距離等不同因素下的旅行時(shí)間價(jià)值的變化。KONISHI Yoko基于運(yùn)費(fèi)估計(jì)函數(shù)，通過(guò)獲得托運(yùn)人運(yùn)輸時(shí)間在享樂(lè)價(jià)格理論的隱式值，得到的托運(yùn)人運(yùn)輸時(shí)間的估計(jì)價(jià)值比用基于離散選擇模型的方法的估計(jì)值更大。

    本文將基于運(yùn)輸費(fèi)率因素、環(huán)境影響因素、服務(wù)時(shí)間因素，以貴港到南沙港為例，對(duì)公路和水路兩種運(yùn)輸方式的總社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行量化分析和對(duì)比研究。

    2模型假設(shè)與變量說(shuō)明

    貨物運(yùn)輸是指貨物從當(dāng)前的庫(kù)存點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另

外一個(gè)庫(kù)存點(diǎn)。公路運(yùn)輸方式和內(nèi)河水路運(yùn)輸方式的服務(wù)系統(tǒng)如下圖1、圖2所示。本文假設(shè)不論采取哪種運(yùn)輸方式，貨物在收集到初始庫(kù)存點(diǎn)之前的運(yùn)輸活動(dòng)以及在到達(dá)另一個(gè)庫(kù)存點(diǎn)之后的運(yùn)輸活動(dòng)都是一樣的，因此只考慮貨物在兩個(gè)庫(kù)存點(diǎn)之間的運(yùn)輸活動(dòng)。

    本文對(duì)公路和內(nèi)河水路兩種貨物運(yùn)輸方式的社會(huì)效益進(jìn)行量化研究，每種運(yùn)輸方式的社會(huì)效益由三個(gè)部分的計(jì)算組成。第一部分是計(jì)算交通工具在生命周期內(nèi)，平均每年的尾氣排放量的貨幣價(jià)值。

生命周期包括制造階段和運(yùn)營(yíng)階段。第二部分是計(jì)算最低運(yùn)輸費(fèi)率，以5%的投資回報(bào)率計(jì)算。第三部分是時(shí)間價(jià)值估計(jì)，通常，在內(nèi)河港口腹地的貨物運(yùn)輸中，公路運(yùn)輸具有時(shí)間優(yōu)勢(shì)，相同條件下的內(nèi)河水路運(yùn)輸時(shí)間較長(zhǎng)，時(shí)間價(jià)值估計(jì)是對(duì)這兩種運(yùn)輸方式的時(shí)間差進(jìn)行貨幣量化。

    在該運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)中，本文選取9.6米前四后四廂式貨車和2000噸級(jí)的干散貨船舶作對(duì)比分析，以廣西貴港到廣州南沙運(yùn)輸服務(wù)線路為例，并已知該線路公路運(yùn)輸?shù)膬蓭?kù)存點(diǎn)間距離為520km，水路運(yùn)輸?shù)膬蓛?nèi)河碼頭間的距離為630km。具體的參數(shù)說(shuō)明如表1所示。

    3模型量化與分析

    通過(guò)分析運(yùn)輸方式服務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)一步可以得到以下函數(shù)關(guān)系。

    單程的運(yùn)輸時(shí)間ttnp的計(jì)算公式：ttrip=(R/v+tload)(l+tdelay)，其中R-線路距離（公路按兩庫(kù)存點(diǎn)之間的距離計(jì)算，航道運(yùn)輸按兩港口之間的距離計(jì)算）；

    每年總的運(yùn)輸任務(wù)量的計(jì)算公式：L=365×2W，其中W=每天單向運(yùn)載的貨物量；

    每年總的貨物運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量A，（噸千米）的計(jì)算公式：A，=(L）(R）；

    每年必須往返運(yùn)輸次數(shù)(RTRA)．是指完成每年運(yùn)輸任務(wù)量的最少往返次數(shù)。其計(jì)算公式為

    每年最大的往返運(yùn)輸次數(shù)RTPA的計(jì)算公式：RTPA=24D/2ttrip，其中D=車輛或船舶每年運(yùn)行的天數(shù)=(365  每年停運(yùn)天數(shù))；

    每年單向運(yùn)輸量的計(jì)算公式：I=Cap×6×RTPA；

    每年總的燃油消耗數(shù)Fc(kg)的計(jì)算公式：

    完成運(yùn)輸任務(wù)所必須的運(yùn)輸工具數(shù)量T的計(jì)算

    根據(jù)以上的計(jì)算函數(shù)和運(yùn)輸交通工具的參數(shù)說(shuō)明，假設(shè)從廣西貴港到廣州南沙的日均單向運(yùn)輸任務(wù)量為1500噸，則汽車單程行駛時(shí)間為8小時(shí)，單程運(yùn)輸時(shí)間tirp，=(520/65+1)(1+0.25)=11.25h。若每年的停運(yùn)時(shí)間30天，那么汽車最大的往返次數(shù)次RTPA=358次，若汽車的平均裝載率為90%，一輛16噸（13.5噸貨運(yùn)容量）的汽車每年的單向運(yùn)輸貨物量I=13.5×0.9×358= 4349.7噸，每年最大往返次數(shù)RTPA== 45062次。因此，要完成每年單向547500噸的貨物運(yùn)輸任

務(wù)量，需要的汽車數(shù)量T=/NT(45062/358)+1=126。

    同理，在假定從廣西貴港到廣州南沙的日均單向運(yùn)輸任務(wù)量為1500噸的情況下，根據(jù)以上公式及上表船舶具體參數(shù)，可計(jì)算出使用船舶完成每年運(yùn)輸任務(wù)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，具體計(jì)算結(jié)果如表2所示。

    3.1  環(huán)境影響因素的貨幣量化分析

    環(huán)境影響因素考慮汽車與船舶在生命周期的5個(gè)環(huán)境排放指標(biāo)。根據(jù)生命周期影響分析(LCIA)理論，每種運(yùn)輸工具所產(chǎn)生的廢氣主要來(lái)源于制造過(guò)程和運(yùn)營(yíng)過(guò)程兩個(gè)階段。由于制造過(guò)程的廢氣排放量遠(yuǎn)比在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的廢氣排放量少，運(yùn)輸工具在制造過(guò)程的排放量數(shù)據(jù)比較難收集到。因此，本文只考慮車輛在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的廢氣排放。汽車和船舶兩種運(yùn)輸工具的廢氣的單位排放量如表3所示，該表的數(shù)據(jù)來(lái)源于相關(guān)環(huán)境保護(hù)網(wǎng)站。為了衡量排放污染物的貨幣價(jià)值，大量的學(xué)者采用了支付意愿方法對(duì)排放污染物的單位價(jià)格進(jìn)行測(cè)量，綜合現(xiàn)有文獻(xiàn)分析得到CO2、HC、N02、PM顆粒、CO的單位排放量?jī)r(jià)格，如表3所示。

    由此，汽車和船舶排放各類污染物的貨幣價(jià)值總和分別為1.407、0.246。下面以水路運(yùn)輸為例，船舶在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物排放對(duì)環(huán)境影響的貨幣量化計(jì)算過(guò)程為：

    船舶往返雙程的做功一發(fā)動(dòng)機(jī)功率×行駛時(shí)間一1500×0.735×22.68×2=50009.4kW'h;

    汽車在庫(kù)存點(diǎn)到港口之間的做功- 210×0.735×0.154×2=47.540kW．h：

    貴港到南沙的船舶每年產(chǎn)生的環(huán)境費(fèi)用=單輛車每年環(huán)境費(fèi)×車輛數(shù)= 50043.270×0.246×115×7=9910068.758RMB;

    汽車在庫(kù)存點(diǎn)到港口之間產(chǎn)生的環(huán)境費(fèi)用=186462.205×17×2=6339714.97RMB.

    通過(guò)水路從貴港運(yùn)輸貨物到南沙，每年產(chǎn)生的環(huán)境污染用貨幣衡量的總價(jià)值為：9910068.758+6339714.97=16249783.728≈1.625×l07RMB。同理，可以得出公路運(yùn)輸每年產(chǎn)生的環(huán)境污染的貨幣總價(jià)值為156831227.8≈1.568×108 RMB。因此，從環(huán)境因素的角度考慮，相對(duì)于公路運(yùn)輸，水路運(yùn)輸產(chǎn)生的社會(huì)效益價(jià)值估計(jì)為1.406×108 RMB。

3.2運(yùn)輸費(fèi)率因素的貨幣量化分析

    運(yùn)輸費(fèi)率因素采用必要貨運(yùn)費(fèi)率(RFR)計(jì)算。必要貨運(yùn)費(fèi)率，即每種交通工具運(yùn)輸每噸貨物的最低運(yùn)輸價(jià)格（元／噸）。其計(jì)算公式為：RFR=。其中，P=初始成本或交通工具價(jià)格（元）；C=每年的費(fèi)用（元），包括燃油費(fèi)、港口費(fèi)、折舊與維護(hù)費(fèi)、車輛每年需繳費(fèi)用、司機(jī)工資等；L=每年總的運(yùn)輸任務(wù)量（噸／年）。SPW=復(fù)利貼現(xiàn)因子，其計(jì)算公式為：SPW=，i=投資回報(bào)率（復(fù)利），本文取5%，N=運(yùn)營(yíng)年數(shù)。

    根據(jù)實(shí)地調(diào)研情況，從廣西貴港到廣州南沙的汽車年總運(yùn)營(yíng)成本C為99131400(9.913xl07)RMB，船舶的年總運(yùn)營(yíng)成本C為77231120(7.723×l07)RMB。根據(jù)必要貨運(yùn)費(fèi)率的計(jì)算公式，可以得到通過(guò)公路運(yùn)輸?shù)钠�車的必要貨運(yùn)費(fèi)率為96.406RMB，通過(guò)水路運(yùn)輸?shù)拇�舶的必要貨運(yùn)費(fèi)率為77.260RMB。通過(guò)公路運(yùn)輸?shù)钠�車所需要的年總運(yùn)營(yíng)成本(P/spw+C)為105564936.1(1.056×108)RMB，通過(guò)水路運(yùn)輸?shù)拇�舶所需要的年總運(yùn)營(yíng)成本為84599265.9(8.460×l07)RMB。因此，從必要貨運(yùn)費(fèi)率的角度考慮，水路運(yùn)輸較公路運(yùn)輸產(chǎn)生的社會(huì)效益價(jià)值估計(jì)為2.097×l07 RMB。

    3.3服務(wù)時(shí)間因素的貨幣量化分析

    一般而言，運(yùn)輸車輛和船舶需要一段時(shí)間在庫(kù)存點(diǎn)積累到一定的貨物需求量才開(kāi)始進(jìn)行該批貨物的運(yùn)輸。因此，各種運(yùn)輸方式的服務(wù)時(shí)間不但要考慮車輛往返的運(yùn)輸時(shí)間，還要考慮貨物在庫(kù)存點(diǎn)積累的時(shí)間。然而，現(xiàn)實(shí)中貨物在白天到達(dá)庫(kù)存點(diǎn)的流量往往會(huì)比晚上大，但為了方便研究，本文假定貨物積累的流量速度為恒定值，設(shè)定為62.5噸／小時(shí)（1500噸/24小時(shí)的貨運(yùn)需求）。

    單艘船舶裝載貨物積累時(shí)間為12.48(1300×0.6/62.5)小時(shí)，即為兩艘船成功裝載運(yùn)輸?shù)淖钚�時(shí)間間隔。在考慮該時(shí)間間隔的情況下，從貴港到南沙的船舶的最大服務(wù)時(shí)間為45.828(33.348+12.48)小時(shí)，即為車輛往返運(yùn)輸時(shí)間與裝載貨物積累時(shí)間之和，最小服務(wù)時(shí)間則為33.348小時(shí)。本文選取兩者的均值作為該航線的船舶運(yùn)輸?shù)姆��?wù)時(shí)間，即為39.588小時(shí)。同時(shí)，船舶運(yùn)輸?shù)姆��?wù)時(shí)間尚未考慮庫(kù)存點(diǎn)到內(nèi)河碼頭lOkm的運(yùn)輸時(shí)間。因?yàn)閱嗡掖�舶的貨物積累時(shí)間為12.48小時(shí)，而17輛汽車運(yùn)輸1300×0.6=780噸貨物的服務(wù)時(shí)間為4趟×1.54小時(shí)／趟=6.2小時(shí)<12.48小時(shí)。即船舶積累足夠的貨物時(shí)，汽車已完成從庫(kù)存點(diǎn)到內(nèi)河碼頭的運(yùn)輸。同理，汽車的服務(wù)時(shí)間為11.347小時(shí)。

    在每一次航次中，船舶的平均等待時(shí)間為6.24( 12.48/2)小時(shí)，而汽車的等待時(shí)間忽略不計(jì)。對(duì)于每一批780噸的貨物運(yùn)輸，水路運(yùn)輸較公路運(yùn)輸而言，額外增加的時(shí)間為28.241（39.588-11.347）小時(shí)。KONISHI Yoko估算出2014年日本貨物運(yùn)輸?shù)钠骄鶗r(shí)間價(jià)值為3133日元／小時(shí)，本文沿用其結(jié)果，按現(xiàn)行匯率1人民幣=19.22日元計(jì)算，貨物運(yùn)輸?shù)钠骄鶗r(shí)間價(jià)值為162.94人民幣／小時(shí)。由此，得出水路運(yùn)輸一年節(jié)省的全部貨物服務(wù)時(shí)間價(jià)值(VOT)估計(jì)為-6459815.363(-6.460×l06)RMB。

    3.4總社會(huì)效益的貨幣量化衡量

    本文以廣西貴港到廣州南沙的貨物運(yùn)輸為例，分別從環(huán)境影響因素、必要貨運(yùn)費(fèi)率和服務(wù)時(shí)間價(jià)值三個(gè)角度，量化公路運(yùn)輸和水路運(yùn)輸產(chǎn)生的社會(huì)效益，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，相對(duì)于公路運(yùn)輸，水路運(yùn)輸每年所產(chǎn)生的社會(huì)效益分別為140581444.07RMB、20965670.24RMB、  6459815.363RMB。因此，水路運(yùn)輸較公路運(yùn)輸每年所產(chǎn)生的總社會(huì)效益為155087298.947(1.55×l08)RMB。

    4結(jié)語(yǔ)和展望

    中國(guó)環(huán)境保護(hù)部數(shù)據(jù)顯示，2012年，全國(guó)機(jī)動(dòng)車排放C0 3471.7萬(wàn)噸，HC 438.2萬(wàn)噸，NOx640.0萬(wàn)噸，PM顆粒物62.1萬(wàn)噸。其中，汽車成為機(jī)動(dòng)車污染物排放量的主要源頭，其CO、HC、NOx和PM排放量分別占機(jī)動(dòng)車排放量的82.5%、78.7%. 91.1%和95.3%。通過(guò)本文的案例分析，水路運(yùn)輸方式較公路運(yùn)輸方式，將減少13319.443噸C02. 419.938噸NOx. 3.008噸PM顆粒物、394.395噸CO的污染物排放。同時(shí)，本文從廣西貴港到廣州南沙的水路運(yùn)輸將產(chǎn)生1.55億元的社會(huì)效益。因此，水路的貨物運(yùn)輸方式不但有利于保護(hù)環(huán)境，而且可以帶來(lái)極大的社會(huì)效益。本文通過(guò)量化分析，旨在能為政府及相關(guān)部門(mén)制定正確的交通運(yùn)輸政策提供一定的參考價(jià)值，其研究結(jié)果可廣泛應(yīng)用于港航腹地交通運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。

    5  摘要：

    本文綜合考慮環(huán)境影響因素、運(yùn)輸費(fèi)率因素和服務(wù)時(shí)間因素，對(duì)比分析內(nèi)河水路運(yùn)輸與公路運(yùn)輸?shù)纳鐣?huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益，建立了貨幣形式的量化模型，其中，服務(wù)時(shí)間因素采用服務(wù)時(shí)間價(jià)值的概念衡量貨物運(yùn)輸時(shí)間的貨幣價(jià)值。以廣西貴港到廣州南沙的貨運(yùn)為例，量化分析運(yùn)用不同運(yùn)輸方式所產(chǎn)生的年社會(huì)效益，得出內(nèi)河航運(yùn)比公路運(yùn)輸每年節(jié)省的社會(huì)效益約為1.55億元，對(duì)運(yùn)輸方式的調(diào)整和交通政策的制定具有重要的指導(dǎo)意義。