基于外部效应的北京城市轨道交通补贴额度研究，本文主要内容关键词为：额度论文,北京论文,效应论文,交通论文,城市轨道论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1672-8106(2011)O2-0040-07
一、问题的提出
城市轨道交通具有速度快、运能大、用地省、节能环保等诸多特点。截止到2009年9月28日(4号线开通)，北京城市轨道交通运营总里程达到230公里。到2015年北京将开通19条地铁，总里程达到561公里，实现“三环、四横、五纵、七放射”的轨道交通网络。轨道交通的规模建设与运营，不仅可以缓解地面交通压力、节约居民出行时间、减少污染，而且能改善整个城市投资环境、带动相关产业、促进城市发展[1]。由于轨道交通建设投资及运营成本巨大，而且具有极大的正外部效应，单纯依靠运营收入弥补建设及运营成本几乎不可能，因此，与世界各地类似，北京城市轨道交通建设采用了以政府投资为主，运营“低票价+财政补贴”的模式。
目前，北京城市轨道交通由北京市基础设施投资有限公司负责投融资和资本运营，北京市轨道交通建设管理有限公司负责地铁建设，北京市地铁运营有限公司负责绝大部分线路的运营(地铁4号线由北京京港地铁有限公司负责运营)。除4号线采用PPP模式获得50亿元香港地铁公司投资外，其他城市轨道交通线路基本上是政府全额财政投资和债务融资，亏损由政府财政补贴。
北京城轨的运营补贴采用了类似“总额控制、分项考核、超亏不补、减亏分成”的补贴方式。这种对运营企业实际亏损发生额进行资金补助的直接补贴方式的优点在于操作简单，根据企业经营成本状况动态补贴，不仅满足企业维持经营的盈亏需要，更重要的是符合价格等于边际成本水平的效率标准、公共服务得到了完全实现。但缺陷也十分明显。首先，削弱了企业降低经营成本的动力。尽管目前的补贴政策也采取了分成的做法，但仍难以根本解决企业激励问题。其次，信息不对称容易造成补贴扭曲。政府很难从外部人层面对企业内部人的成本信息进行充分的了解和把握，由此可能导致补贴失灵。再次，政府承担了企业的全部经营成本风险，负担沉重。最后，补贴多少实际上由政府与企业之间的讨价还价来决定，资源配置效率得不到保证。
由此可见，北京城市轨道交通的投资和运营补贴总额完全取决于轨道交通建设规模及运营亏损情况，而且随着北京轨道交通建设规模的不断扩大，运营亏损会日渐增大，政府建设投资和运营补贴资金压力将与日俱增。目前建设以政府投资为主，运营“低票价+财政补贴”大包大揽式的补贴方式一方面使政府背负了沉重的投资和运营补贴负担，另一方面它将成为轨道交通建设和运营资金的瓶颈。而且，这种补贴模式还降低了轨道交通运营企业的经营积极性，不利于提高城市轨道交通经营效率以及可持续发展。如何确定最优的投资和运营补贴额度以及与其相适应的补贴模式，是轨道交通发展面临的迫切问题。本文从城市轨道交通外部效应的角度，探讨了城市轨道交通最优的补贴额度，希望能对城市轨道交通的发展有所裨益。
二、基于外部效应的轨道交通补贴分析
外部效应又称外部性，是指一种物品或活动施加给社会的某些成本或收益，这些成本或收益不能在该物品或活动的市场价值中得到反映。按外部性所产生的经济后果，可以将其分为正外部性和负外部性。正外部性是指某个经济行为个体的活动使他人或社会受益，而受益者无须花费代价；负外部性是指某个经济行为个体的活动使他人或社会受损，而造成外部不经济的人却没有为此承担成本。
图1 轨道交通正外部效应导致的无效率
城市轨道交通的建设和运营具有巨大的正外部效应，体现在减轻地面交通压力、缓解交通拥堵；节约能源、降低污染；优化城市布局、促进沿线土地升值等方面。正外部效应的存在使得私人利益小于社会利益，从而导致资源配置缺乏效率。如图1所示，MPC代表提供轨道交通运输服务的边际私人成本，由于轨道交通的负外部性(比如污染等)不显著，所以该成本也就是提供轨道交通服务的边际社会成本MSC。MPB代表边际私人利益，是轨道交通服务提供者(即运营公司)获得的利益，主要是乘客票款收入。MSB表示边际社会利益，它是整个社会从轨道交通服务中获得的全部利益，除了运营票款收入，还包括因轨道交通开行而节约地面交通的出行时间、沿线房地产增值、减少污染物排放等给社会相关主体带来的利益，这一利益称为边际外部利益MEB，因此，边际社会利益等于边际私人利益与边际外部利益之和，即MSB=MPB+MEB。对于轨道交通运营部门来说，其利润最大化的轨道交通服务供给量为Q[，1]，而从整个社会的角度看，最优的轨道交通供给量是Q[，2]，由此可见，正外部性导致轨道交通运输服务生产太少，从而产生了无效率。
轨道交通外部效应导致的无效率可以通过政府补贴得到纠正。政府补贴可分为直接补贴和间接补贴。直接补贴是指政府直接对轨道交通运营企业提供资金支持。间接补贴是指政府通过一些政策性手段来增加企业收入。例如，香港地铁采用的“地铁+物业”补贴模式[2]，就是让地铁企业以没有地铁建设和开通预期下的地价获得地铁沿线土地开发权，从而使地铁企业获取轨道交通投资所产出的沿线土地增值收益，实现外部利益内部化；又比如，政府采取限制进入的方式，允许一家企业独占经营权，用热线补贴冷线；还有一种交叉补贴方式，即允许轨道交通企业开展包括车体广告、站内商业以及其他投资项目等在内的非主营业务，适当在非主营业务下给予一定的优惠政策。间接补贴可以减轻政府的财政压力、调动地铁企业降低成本、提高效率的积极性。
无论采取何种补贴方式，政府补贴都能增加轨道交通企业的私人利益，使MPB曲线向右移动，促进轨道交通服务的增加。当补贴正好等于MEB时，轨道交通企业得到的私人利益正好与社会利益相等，其产量就能从Q[，1]增加到Q[，2]，实现资源的有效配置。而政府补贴小于或大于MEB，则出现补贴不足或补贴过度，从而使轨道交通服务生产太少或太多，导致资源配置失当。
由此可见，政府对轨道交通企业的补贴，应该与其产生的外部效应大小相当。为了确定政府的最优补贴额度，有必要对轨道交通外部效应进行量化研究。
三、北京城市轨道交通补贴额度的计算
本文以北京市2008年公共交通状况为例，通过建立相应的指标体系和计量模型，来衡量北京城市轨道交通外部效应的大小，从而估算出北京市政府给予城市轨道交通的最优补贴额度。由于经济效益一般用Benefit来表示，因此这里用B1，B2，…来依次代表城市轨道交通正外部性所带来的各项经济社会效益。
(一)减轻地面交通系统压力，节约居民出行时间
由于轨道交通的开行，大大缓解了地面交通的压力，节省了地面车辆购置费用、节约了地面交通基础设施投资、减少了居民出行时间。下面分别计算这几项效益。
节省车辆购置费的经济效益——B1。
如表1所示，2008年末公交运营车辆为21507辆，出租车辆为66 646辆，轨道交通车辆达1714辆①，若将2008年北京市轨道交通日均客运量按现有的客运结构分配至地面，完全由地面公交和出租车来承运(无轨道交通项目时，公交车与出租车的客流配比为6.82∶1)，则客流分配结果为：常规公交及专线客运量增幅为每年10.6111亿人次，出租车增幅为每年1.5549亿人次，根据表1中相应车辆完成的客运量推算，需要增加4847辆常规公交车，14951辆出租车。
若空调公交车辆按中档市价80万元、出租车采用捷达轿车市价8万元统计，共需增加常规公交车辆的初始投资为387 760万元，出租小轿车的初始投资为119 608万元，共计507 368万元。根据国家民用汽车报废标准，客车使用年限为10年，出租车使用年限8年，采用直线折旧法，则2008年若没有城市轨道交通，至少需花费5.37亿元购置其他公交车辆。截至2008年末，城市轨道交通车辆为1 714辆，按每辆600万元计算，折旧期为20年，相当于2008年城市轨道交通车辆购置花费5.14亿元。可见2008年由于城市轨道交通开通节约的车辆购置费为0.23亿元。
节约交通基础设施投资的经济效益——B2。
2008年北京市道路长度为26 921公里，道路面积8 941万平方米，年末机动车保有量为350.4万辆，车均道路长度为7.68米/辆。假设要增加4847辆常规公交车和14 951辆出租车，要维持当前的道路交通状况，则需增加城市道路长度152.05公里。北京城市道路修建成本粗略估计1公里需要2 000万，共需投资30.41亿元。若使用年限按标准15年计，并采取直线折旧法，则2008年北京市需增加道路折旧费用约为2.03亿元。
需增加的城市停车泊位数：2008年北京市总计停车泊位1 111 840个，车均泊位供给数为0.32个/辆。以现有停车泊位使用密度为标准，新增加19 798辆车后共需增加停车泊位6 335个，按普通停车泊位规格(5m×2.5m)，每个车位建设成本2 000元来看，至少需投资1 267万元。同样采用使用年限10年及直线折旧法，则2008年需增加停车泊位折旧费用约为126.7万元。
综上可知，2008年北京市已建成城市轨道交通体系减轻地面公交系统投资压力所节约的社会资源约为2.04亿元。
减少居民出行时间所产生经济效益——B3。
由于轨道交通的开行，减轻了地面交通的拥堵情况，节约了选择地面交通出行居民的出行时间。由于直接估算地面交通缩短的出行时间比较困难，在此采用轨道交通乘客节约的时间价值作为其估算值。
轨道交通乘客节省的乘车时间效益可以由工作出行时间价值和休闲出行时间价值两部分构成。对于工作出行的客流来说，在路途中节省的时间是可以创造价值的。非工作出行目的的乘客，其节省的时间也是具有闲暇价值的。这里将闲暇价值粗略地计算为工作价值的50％，轨道交通节约居民出行时间对应的外部效应可量化为：
B3=Q×T×G
式中：B3为节约乘客出行时间所产生的经济效益；Q为轨道交通年客运量(单位：亿人次)；T为单位乘客平均节约时间；G为人均小时市民收入(单位：元/小、时)。
Q——根据北京市2008年客运量资料，城市轨道交通年客运量达到12.17亿人次。据2005年调查，在全部出行人员中，通勤上下班的比例为47.5％[3]。因此按2005年的统计量计算，出于上班目的乘坐城市轨道交通的客运量达到12.17×47.5％=5.78亿人次，在闲暇时间乘坐城市轨道交通的客运量为6.39亿人次。
T——目前北京城区公交车辆的平均速度为17km/h，而轨道交通的平均速度为35km/h。每位乘客每次乘坐轨道交通运行的平均距离是8.4公里。若乘客某次出行乘坐城市轨道交通，平均花费的时间为0.24小时(8.4/35)；若乘坐公共汽车，平均花费时间为0.49小时(8.4/17)，乘坐轨道交通能为每位乘客平均节约0.25小时(约15分钟)。
G——2008年北京市职工平均年工资为44715元，年工作日为250天，平均每个工作日的收入达到178.86元，按每天八小时工作计算，人均小时市民工作收入为22.36元。本文将闲暇价值粗略地计算为工作价值的50％，即每小时收入为11.18元。
节约居民出行时间产生的外部效应B3为50.17亿元(B3=5.78×0.25×22.36+6.39×0.25×11.18)。
(二)降低能源消耗，减轻城市污染
根据表2的数据可以计算出，铁路运输单位能耗量相当于公共汽车单位能耗的56.8％，节约能源43.2％。而轨道交通由于车体轻、路况好，单位能耗低于一般铁路。即使按一般铁路能耗计，轨道交通单位能耗比公交车节约能耗330KJ，比私用汽车节约2131KJ。
节约能源产生的外部效益——B4。
根据2008年客运资料，北京城市轨道交通年客运量为12.17亿人次，每人平均乘距为8.4公里，得出年客运公里数为102.228亿人公里。按上文计算出公交车与出租车的客流配比6.82:1将轨道交通客流分配至公交车和出租车，得出同等公交车客运公里数为89.16亿人公里，同等出租车客运公里数为13.07亿人公里。由此可得节省公交车能耗数量为2.94×
KJ，节省出租车能耗数量为2.79×KJ，合计为5.73×KJ。
由于1吨汽油所产生的能量约为4.6×
KJ，则节省的这些能量相当于节约汽油约12.5万吨，2008年北京汽油价格约为每吨6000元，则节省能源消耗所产生的社会经济效益折合人民币约为7.5亿元。
降低污染产生的外部效应——B5。
每年节约12.5万吨汽油能减少多少尾气，从而可降低多少污染损害？有研究表明，年行使3万公里的汽车每年排放汽车尾气0.820吨[5]，而按每百公里10升的油耗计算，1吨汽油等于1378.36升，因此燃烧12.5万吨汽油将产生47094吨汽车尾气。众所周知，在大中城市，汽车尾气已成为空气污染的最重要来源。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多于10倍②。由于没有检索到汽车尾气造成的疾病等直接经济损失的权威数据，在此采用转向计算要消除这些尾气的成本。根据研究，每亩人工林可吸收1.83吨汽车尾气③，而每亩人工林的成本约为800元，所以要将47094万吨尾气吸收，需要植树25734亩，花费0.21亿，这仅仅是植树成本。由于尾气集中于市中心，如果按最保守的每亩土地100万元、使用期40年计算，每亩土地每年的占有费达2.5万元，则植树的土地占用费为6.4亿，因此降低污染的收益保守估计为6.21亿元。
(三)优化城市布局，促进沿线土地升值
由于城市轨道交通对沿线房地产价格的影响主要集中在开通的当年，因此笔者选取2009年9月28日开通的地铁4号线为例进行测算。由于开通地铁4号线对南城的影响远远大于北城，因此为了得到平均数据，笔者在北段和南段各选择三个站点，北段选取中关村站、海淀黄庄站和魏公村站，南段选取的三个站点为陶然亭站、角门西站和公益西桥站，在每个站点半径150米范围内选取小区(表3)，用二手房1年以来的均价作比较。
促进沿线房产市场所产生的外部效应——B6。
在此建立模型的目的是体现城市轨道交通对沿线房价的影响，考察城市轨道交通的开通对于沿线房价增值的贡献率。现引入计量经济学模型进行建模和分析，采用样本容量为12的时间序列模型，运用2009年4月到2010年3月的数据，其中的解释变量为4号线沿线房价的均价与北京市二手房均价的差价(这里设作X，X=P-AP)，被解释变量为4号线沿线房价的均价(用P来表示)。因为贡献率是一种边际的概念，因此分别对解释变量以及被解释变量取对数来进行拟合，其前面估计出来的参数就是城市轨道交通开通对于沿线房价增长的贡献率。采用Eviews软件，进行线性最小平方估计，回归结果如图2。
基于以上假设及相关数据，用最小二乘法估计模型如下：
X=-2887.78+0.3223 P
(13.02)
=0.9443 F=169.60
上述模型中，4号线沿线均价P前的估计参数通过了t值检验，其t值为13.02，大大高于其2.18的临界值，同时F值较大，表明回归效果显著；拟合优度达到0.9443，接近1，表明模型回归拟合程度比较高，证明模型有效。模型显示，在剔除房价平均上涨的幅度以后，城市轨道交通开通对于沿线房价的贡献率大约为0.32。
以4号线为例，2009年4月份4号线沿线均价为14291元，2010年同样样本的均价为24506元，恰好是地铁开通前半年与后半年的均价对照，上涨了10215元。根据模型计算出北京市城市轨道交通开通对于沿线房价的贡献率大约为0.32，贡献价值约为3268.80元。由于2009年我国全年的通货膨胀率为-0.7％，2010年1季度为2.2％，因此按2008年货币计算，轨道交通使每平米房地产价值上涨约3200元。
2008年北京市已开通8条地铁，共有地铁站123个(见表5)。以每站半径150米的范围为补贴范围④，每站补贴范围为70650平方米，一共123站，每平米补贴3200元，得出对于轨道交通开通带动周围房价的外部效应为278.08亿元。但是，与前五项外部效应不同，促进土地增值的效益不是每年都发生的，而只发生在轨道交通建设期与开通运营初期。当轨道交通带来的便利在沿线房地产价格与同地区非沿线房地产的差价上得到充分体现后，促进土地增值的外部效应就消失了，也就是说，只有新线的建设与开通运营才具有促进土地增值的外部效应。因此，需要将土地增值效益分摊到轨道交通的存续期内。如果按25年⑤进行分摊，则2008年，轨道交通促进土地增值的效益为11.12亿元。
(四)外部效应与补贴的对应额度
根据上文的分析计算，可得出2008年各项外部效应及其对应的补贴额度(见表4)。
四、北京城市轨道交通实际补贴额度分析及建议
2008年，已建成的北京城市轨道交通总投资为516.2亿元(见表5)，一般说来，城市轨道交通投资中40％为政府的自有资金，60％来自银行贷款。但考虑到机会成本，这里统一用贷款利率作为资金使用成本。
贷款利率以2007年3月18以后的利率下限5.74％来计算，期限25年，采用等额本息还款法，每年还款39.39亿元。也就是说，平均每年的基础设施投资达到39.39亿元。
2008年基础建设补贴为39.39亿元，运营补贴为15.2亿元，即政府给予北京城市轨道交通的补贴总共为54.59亿元，而第三部分计算的最优补贴额为77.27亿元，这说明北京市政府对轨道交通的补贴总额没有超过临界点，甚至补贴不足。由此可见，北京城市轨道交通的资源配置还是太少，需要进一步大力发展，这必然对轨道交通建设资金提出了更高的要求。
但是，总补贴额度不足，并不意味着投资和运营补贴均不足。例如，在同为2元票价的情况下，2009年开通的地铁4号线，在30％的投资由港方承担的情况下，其运营补贴额为每名乘客0.4元，而投资完全由政府负担的北京地铁运营公司，2008年全年客运量为121 660万人次，却拿到了15.2亿元的补贴，人均1.25元，是京港公司的3倍！可见，由于直接运营补贴模式的内在制度缺陷，北京目前的运营补贴可能过度。
北京城市轨道交通投资不足和运营补贴过度的矛盾，正是由其建设以政府投资为主、运营“低票价+财政补贴”的投资和补贴模式导致的。为了适应未来轨道交通大发展的需要，缓解政府财政资金所承担的重压，本文从投资补贴和运营补贴两方面提出相应的建议。
在投资补贴方面，一方面鼓励投资主体利用沿线土地开发、资本运作等多种方式积极筹措轨道交通建设资金；另一方面，加快塑造真正市场化的轨道交通投融资主体，力争PPP模式的进一步扩展，引入社会资金。这样双管齐下，减轻政府在投资补贴阶段的财政压力，可扩大轨道交通的建设规模。
在运营补贴方面，一方面，应减少直接补贴，促使地铁运营公司进行科学管理；增加政府给予地铁运营企业的商贸、广告等特许经营权，以商业性收入弥补运营业务的亏损；另一方面，研究轨道交通票价与需求量的关系，根据轨道交通的运输能力、市民收入水平的增长状况、物价上涨的态势，适时提高轨道交通票价，改变目前的单一票制，实行交通运输常用的“递远递减”定价原则，以提高票款收入，降低运营补贴。
只有结合轨道交通外部效应的定量分析，在投资与补贴机制上不断创新，才能使城市轨道交通的补贴额度趋于最优，使轨道交通的社会经济效益得到充分发挥，促进北京的发展和进步。
注释：
①相关数据来源于北京交通发展研究中心发布的《北京市交通发展年度报告2008》。
②见新华网2002年12月5日文章：《英国每年死于空气污染的人比交通事故死难者多10倍》。
③见华商网2010年4月19日文章：《西安每年花8.8亿元植树，碳排放才能被吸完》，http://auto.hsw.cn。
④这里采用150米的原因在于样本数据选取时，选择的沿线小区都在地铁站半径150米范围内。
⑤这25年的依据是2号线的通车运营时间为1984年，北京市于2005年到2009年投入85亿对地铁1号线和2号线进行轨道和车辆的翻修，考虑到2号线的修建时间，所以分摊年限设定为25年。
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