基于系统动力学的陆岛水路客运需求预测

　　【摘 要】 为更好地预测陆岛水路客运量，采用系统动力学方法，建立因果关系图和流程图，运用格兰杰因果关系检验找出陆岛水路客运系统主要影响因素，并应用葫芦岛市陆岛水路客运相关统计数据对模型进行仿真和验证，结果证明该模型有效可行。应用该模型对葫芦岛市的陆岛水路客运量进行预测，并在此基础上提出陆岛水路客运发展建议：加大水运投资力度;做好旅游高峰期陆岛运输保障预案;提高陆岛水路客运企业集约化水平。

　　【关键词】 陆岛运输;水路客运;系统动力学;预测

　　水路运输是陆岛间重要的运输方式，也是社会经济系统的重要组成部分，其与居民生活及岛屿旅游业发展密切相关。经济发展和人口增长给陆岛水路客运系统带来了巨大的压力，客运量的大幅增加和安全运输的严格要求，对陆岛水路客运能力提出了更高的要求。

　　目前学者的研究大多集中于水路货物运输方面，如：殷慧等[1]利用系统动力学方法对我国水路货物运输系统进行研究，通过模型建立和模拟检验，提出我国水路货物运输发展若干建议;赵振鹏等[2]通过对国际干散货运输市场供需以及价格进行仿真模拟，并对未来干散货航运市场状况进行展望;李倩雯等[3]从系统动力学角度分析集装箱航线运输系统，并预测未来全球集装箱海运网络的发展趋势。在其他交通运输系统研究方面有：唐丽敏等[4]参照社会经济发展及道路运输相关规划目标，构建辽宁省道路运输能源需求系统动力学模型;齐杉等[5]基于系统动力学建立铁路客运量中长期预测模型;任新惠等[6]引入计量经济学来建立模型的数学方程，通过系统动力学模型可以较好地反映民航客运的实际需求。

　　为了更好地预测陆岛水路客运量，本文构建系统动力学模型来反映陆岛水路客运系统内部各因素之间、系统与外部因素之间的相互作用关系，利用葫芦岛市的历史数据对模型的有效性进行验证，并对陆岛水路客运量进行建模分析和预测。

　　1 陆岛水路客运系统分析

　　1.1 水路客运系统特点

　　陆岛水路客运是辽宁省水路客运的重要组成部分，是岛上优势资源开发和旅游经济发展的重要支撑，同时也影响着人们的日常生活。辽宁省农村水路客运系统具有以下特点：

　　(1)公益性为主，兼具商业性。农村水路客运主要用于满足岛上居民的日常出行需求和外来旅客的交通需求。水路客运具有公共交通的属性，是重要的政府民生工程和岛屿经济发展的基础，随着岛屿经济开发建设和岛屿旅游业的蓬勃发展，水路客运逐渐显现出商业性的特点。随着旅游业的不断发展，旅客运输量大幅增长，陆岛水路客运经营性旅游的特点也日益凸显。

　　(2)陆岛水路客运具有一定的周期性。水路客运的不平衡主要是由供需波动及经济发展不平衡导致的，其中包括时间的不平衡性和空间的不平衡性，主要表现在：①时间的不平衡性。由于岛上旅游业受季节影响较大，运输需求随时间产生波动，“淡季无客，旺季无船”的现象时有发生。②空间的不平衡性。因为岛屿的地理位置、人口分布、地区经济发展水平及运输条件的差异，各地陆岛水路客运基础建设发展水平参差不齐。此外，旅游旺季从陆地向岛屿方向的客运需求旺盛，此时游客成为主要客运对象;旅游淡季从陆地向岛屿方向的运输需求冷淡，此时岛上居民成为主要客运对象。

　　(3)服务对象的需求差异性。作为陆岛水路客运的主要服务对象，岛上居民和游客在对陆岛水路客运的时间、速度、运价及相关服务的要求上存在很大差异。对于岛上居民来说，陆岛水路客运首先要满足的是他们的日常出行需求，因此他们有陆岛水路客运基本的安全保障、更高的航班密度和速度，以及更低的票价等要求。游客更多关注的是陆岛水路客运的安全性和舒适性。

　　1.2 需求分析

　　本文选取客运需求量(P)与区域生产总值(L)以及客运量(P)与区域人口数(R)进行格兰杰因果关系检验。在实际应用格兰杰因果关系检验之前，首先要证明随机变量是平稳序列。两两变量滞后1期的VAR模型见图1(单位圆中的点表示AR特征根的倒数的模，若这些点都落在单位圆内，则VAR模型是平稳的，否则VAR模型是不平稳的)。

　　图1中的每个模型共有2个特征根，建立的VAR模型通过稳定性检验，因此认为模型是稳定的。

　　由P与L、P与R的格兰杰因果关系检验结果(表1)可见，在10%置信水平条件下， L和R为P的格兰杰原因，且L对P的影响大于R对P的影响。

　　2 水路客运系统因果关系

　　2.1 基本因果关系

　　由陆岛水路客运系统基本因果关系(图2)可见，以客运船舶运力子系统和客运需求子系统为核心，陆岛水路客运政策、人口数量均为陆岛水路客运系统发展的外部影响因素，其中，箭头指示各变量之间的因果链，正负号分別指示因果链的极性，重要回路由正负反馈回路的标识符标注。

　　2.2 系统中的因果反馈环

　　依图2梳理出4个主要因果反馈环，由此分析陆岛水路客运系统内部各要素间的相互作用方式。

　　(1)反馈环1：区域总体经济水平(GDP)↑→旅游业发展、人民收入和消费水平↑→乘客运输需求↑→运力供给短缺↑→区域总体经济水平(GDP)↓。

　　该反馈环为负反馈环，反映了水路客运需求与区域总体经济水平间的因果反馈机制。

　　(2)反馈环2：区域总体经济水平(GDP)↑→水路客运投资↑→航线船舶运力供给↑→运力供给短缺↑→区域总体经济水平(GDP)↑。

　　该反馈环为负反馈环，反映了船舶运力供给与区域总体经济水平间的因果反馈机制。

　　(3)反馈环3：航线船舶运力供给↑→客运量 ↑→班轮公司收益↑→航线船舶运力↑。

　　该反馈环为正馈环，反映了海上客货运输系统的自我发展机制。

　　(4)反馈环4：客运需求↑→客运量↑→班轮公司收益↑→航线船舶运力供给↑→客运需求↑。

　　该反馈环为正反馈环，反映了船舶运力供给与客运需求间的因果反馈机制。

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文章名称： 基于系统动力学的陆岛水路客运需求预测

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