美國磁浮系統(tǒng)的經濟分析及啟示

1、美國磁浮系統(tǒng)的經濟分析及啟示朱忠隆1)許巨川1)應曉云2) 雷海斌2) 鄒峻2)( 1) 上海磁懸浮交通發(fā)展有限公司 ,201204 ,上海 ; 2) 上海大呂億特企業(yè)管理咨詢有限公司 ,201204 ,上海 第一作者 ,工程師 ,同濟大學經濟與管理學院博士后)摘 要 通過介紹美國磁浮系統(tǒng)研究的有關基礎數(shù)據和方法 ,包括研究背景 、收入與成本的估算方法以及磁浮系統(tǒng)在 單線和網絡情況下的財務評價結論 ,對美國磁懸浮系統(tǒng)經濟 可行性研究進行了詳細介紹 。結合中國經濟和交通運輸業(yè) 背景 ,認為磁浮建設應分階段 、分地域逐步進行 ,并應從提高 設備國產化程度 、提供高質量服務加強項目整體規(guī)劃和商業(yè) 運

2、營等方面提高磁浮系統(tǒng)收益 ,降低成本 。關鍵詞 磁浮鐵路 , 經濟分析 , 財務評價中圖分類號 u 237 ; f 505財務狀況以及預期的外部收益 (包括污染的減少 ,交通狀況的改善以及其它國民經濟收益) 。這些報告不 僅為美國磁浮系統(tǒng)的設計與發(fā)展提供了許多具有建設性的結論 ,而且也對世界其它國家進行磁浮項目建 設提供了寶貴的借鑒 。當前中國正在發(fā)展磁浮交通系統(tǒng) ,這些研究結論對我國磁浮交通建設項目評價具 有很重要的參考價值 。本文對美國磁浮系統(tǒng)經濟可 行性研究進行了介紹和總結 ,并提出了一些建議 。研究線路選取和經濟背景假設n m i 選取了 16 條最適宜發(fā)展高速地面運輸?shù)?線路作為分析

3、對象 。鑒于磁浮的競爭對象主要是航 空業(yè) ,從航空業(yè)轉移的客流收入是磁浮收入的最主 要來源 ,因此調查組將中短途 ( 低于 1 000 km) 航空 客流量作為線路選取依據 。如此選線的主要原因 是 ,在 1 000 km 以上時磁浮在節(jié)約時間方面的優(yōu)勢 不明顯 。調查組根據磁浮系統(tǒng)及其競爭交通方式的運行 環(huán)境來估計各自的旅行時間 。旅行時間被用來分析可從其它競爭性的交通方式轉移到磁浮運輸中的客流數(shù)量 。磁浮旅行時間通過模擬磁浮系統(tǒng)的運行過 程來確定 :包括中間站的設立情況 、城區(qū)速度限制以及其它技術特性 (最高時速 、加速度和路基傾角等) 。調查結果表明 ,磁浮交通運輸在 320 km 以下

4、時 ,其 旅行時間的節(jié)省具有優(yōu)勢 ; 而在 480 km 以下時 ,具 有明顯的優(yōu)勢 ; 即使上升到 1 000 km 的運輸距離 , 磁浮交通的總旅行時間與航空比較起來 ,也沒有明 顯的劣勢 。這項研究表明 ,在 1 000 km 的中長距離 航空市場 ,也將有一些旅客選擇磁浮交通方式作為 航空運輸替代品 。為了突出研究結果的實用性 ,調 查小組分別考慮了兩種線路安排和經濟狀況背景 。 兩種類型的線路安排是 :充分共享型 ,即分享現(xiàn) 有高速公路和鐵路路權的 80 % ( es) ; 有限共享型 ,即分享現(xiàn)有高速公路和鐵路路權的 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 ,美國運輸部 (do t) 在國會的要求下 ,提交了一份關于在美國建造高速城際磁浮運輸系 統(tǒng) ( u sml) 的可行性報告 。美國軍用工程公司 ( u s2ace) 也提交了一份在美國發(fā)展磁浮系統(tǒng)的補充計 劃 。同時 ,美國運輸部 、能源部 (do e) 和軍用工程公司以及其它相關機構聯(lián)合組建了國家磁浮交通發(fā)展 機構 (nm i) ,對美國磁浮可行性進行深入的研究和評 價 。其報告通過對美國 16 條磁浮線路的比較研究 ,況 ,另一種是樂觀經濟情況 。它相當于 10 . 5 %或者 11 %的包含通貨膨脹的折現(xiàn)率 。美國 國 家 管 理 預 算 辦

9、 公 室 ( office of manage2 ment and budget ) 一般都使用該折現(xiàn)率作為聯(lián)邦政 府投資項目決策基礎 。它可以反映各個經濟部門的平均投資回報率 ,是磁浮財務評價的基礎折現(xiàn)率 ?；A數(shù)據的研究方法22 . 1 收入估算磁浮交通主要是與航空業(yè)競爭 ,因此磁浮交通 票價是以相同市場航空票價的一定百分比來表示 。磁浮票價根據收益最大化的原則來確定 。一般情況下 ,磁浮票價為同一市場航空票價的 90 % , 具體可 根據市場情況進行一些調整 。在客流的預測中 ,各競爭市場磁浮轉移客流量的估算十分重要 。磁浮運輸系統(tǒng)對航空運輸和鐵路 運輸?shù)姆至髯饔米顬轱@著 ,磁浮系統(tǒng)的收

10、入主要來 源于從航空中分流的客運和貨運 。由于公路運輸巨 大的市場 ,因此盡管磁浮系統(tǒng)對公路運輸?shù)姆至髦?占公路總運輸量的 2 . 1 % ,但這部分分流占到磁浮運營收入的 7 % 。2 . 2 造價與成本估算造價估算不僅包括各種技術部分造價 ,而且還 包括各種非技術部分造價 ,即包括道路準備 、施工準 備 、調查 、土地獲取 、交通控制以及現(xiàn)存建筑物 、道路和設施的摧毀和重建等 。造價估算需要綜合考慮地 形 、城市化程度 、現(xiàn)存的道路狀況和地區(qū)建設成本差 異等因素 。對運營成本的估計根據提供全套運營系統(tǒng)來進 行 。人員按照線路長度和服務情況估算 ,并假定平均負載率為 65 % 。能源成本和材

11、料成本也被考慮 在內 。16 條研究線路的建設成本分析如表 1 所 示 。 如果采用 7 %的折現(xiàn)率 , 投 資 成 本 從 57 億 美 元 到214 億美元不等 ; 若采用 4 %的折現(xiàn)率 ,投資成本從55 億美元到 205 億美元不等 。盡管車輛投資的的 絕對 數(shù) 額 較 大 , 但 只 占 磁 浮 系 統(tǒng) 總 投 資 的 5 % 10 % 。運營和維護成本約占生命周期 ( 按 40 年計 算) 總成本的 10 %20 % (采用 7 %的折現(xiàn)率) 或 2025 % (采用 4 %的折現(xiàn)率) 。表 1美國 16 條磁浮線路建設成本軌道技術成本/億美元其他成本/ 億美元線路長度/ km總成

12、本/億美元序號線路名稱123456789101112131415波士頓 - 華盛頓線加利福尼亞線洛杉磯 - 菲尼克斯線 達拉斯 - 修斯敦線洛杉磯 - 維加斯線德克薩斯線華盛頓 - 亞特蘭大線 芝加哥 - 匹茲堡線芝加哥 - 明尼蘇達線芝加哥 - 底特律線 芝加哥 - 堪薩斯線 紐約市線 佛羅里達線修斯敦 - 新奧爾良線賓夕法尼亞線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 西雅圖 - 波特蘭線270 28 . 8 28 . 0 56 . 8 注 :1) 成本估算采用基本經濟情況方案和 l s 線路安排 。2) 軌道技術成本指軌道基礎設施 、牽引供電系統(tǒng) 、運行控

14、制 系統(tǒng)成本 。3) 其他成本指車輛 、車站 、其他輔助設施 、土建工程 、土地費 用 、預備費 、管理費等 。4) 使用 7 %的實際利息率估算磁浮建設融資成本 ; 如果使用4 %的實際利息率 ,成本將下降 4 . 2 % 。其次 ,使用剔除通貨膨脹因素的 4 %的折現(xiàn)率作為敏感性分析的基礎 。它相當于 7 . 5 %或者 8 % 的包含通貨膨脹的折現(xiàn)率 。該折現(xiàn)率反映了高速地 面運輸交通 ( hs gt) 債券融資的利率水平 。報告盡可能量化了外部經濟效益 ,主要包括緩解交通堵塞 、減少石油使用和污染氣體的排放以及 提高交通安全保障 。磁浮交通方式的出現(xiàn)對交通堵塞的緩解表現(xiàn)在兩個方面 :

15、首先是空港客流增長率 的下降 ,其次是客流在主要空港滯留時間的下降 。 圖 1 ,2 描述了 16 條美國磁浮研究線路不同折現(xiàn)率和不同經濟背景下的成本收益 。計算條件為以2000 年作為計算期基年 ;計算期為 40 年 ; 成本包括 基本建設成本 、車輛購置成本和未來新增車輛購置 成本 ;線路安排采用 l s 安排 。從圖 1 和圖 2 可以看出 :( 1) 如果使用 7 %的折現(xiàn)率 ,波士頓 華盛頓 線 ( n ec) 的收益能夠覆蓋全部成本 ; 如果使用 4 % 的折現(xiàn)率 ,其收益將顯著的超過成本 。(2) 對于除 n ec 以外的其它 15 條研究線路 ,財務分析方法與結論3報告使用收益

16、成本比率或凈利潤作為財務評價分析工具 。以 2000 年度作為假想磁浮運營年度 ,將 各年收益或成本以一定的折現(xiàn)率折算成 2000 年的 現(xiàn)值 。凈現(xiàn)值法反映了各個經濟部門的平均投資回報率 ,即社會進行磁浮投資的機會成本 。3 . 1 單線財務評價首先 ,考慮剔除通貨膨脹因素的 7 %的折現(xiàn)率 。不管采用 7 %還是 4 %的折現(xiàn)率 ,其收益僅能覆蓋運營成本和一部分建設成本 。(3) 樂觀的經濟形勢下 , 如果采用 7 %的折現(xiàn) 率 ,16 條研究線路中有 2 條收益能夠覆蓋全 部 成本 ;而如果采用 4 %的折現(xiàn)率 ,有 6 條線路收益能夠覆蓋全部成本 。(4) 折現(xiàn)率的變化和項目建設時期的

17、變化能夠 顯著影響財務評價結果 。圖 1折現(xiàn)率為 7 %下磁浮線成本收益比圖 2折現(xiàn)率為 4 %下磁浮線成本收益比顯好于任一單個系統(tǒng)的財務狀況 。3 . 2網絡效益以上分析考慮的均是單線 。磁浮運輸系統(tǒng)形成網絡以后將顯著也增加客流量和運營收入 。在給定 條件下 ,形成網絡以后磁浮系統(tǒng)的整體財務狀況明3 . 3外部經濟效益磁浮系統(tǒng)的經濟評價不僅應該包括它的財務評價 ,還應該包括其外部經濟效益和國民經濟效益 。外部經濟效益和國民經濟效益應該量化進入磁浮系 統(tǒng)的社會效益中 ,并據此計算各種財務指標 。外部經濟效益主要表現(xiàn)在 :(1) 磁浮系統(tǒng)不消耗石油 ,其動力主要來源于 非石油制品 ,磁浮系統(tǒng)每年

18、將節(jié)省大量的石油 ;(2) 磁浮運輸將減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氣體 ;(3) 磁浮對公路運輸?shù)姆至髯饔?,將減少大量 發(fā)生的公路交通事故 。表 2 磁浮交通連網對財務狀況的影響( 折現(xiàn)率為 7 % )浮建設應該分階段 、分地域逐步進行 。(2) 從美國磁浮系統(tǒng)建設成本構成來看 ,提高 設備國產化程度對降低磁浮建設成本具有重大的意 義 。(3) 磁浮運輸?shù)闹饕至鲗ο笫呛娇蘸丸F路運 輸 。一方面 ,即使磁浮交通提供巨大的時間優(yōu)勢 ,習 慣于公路交通的乘客不太可能轉移到一種類似于航 空運輸?shù)男滦徒煌ǚ绞?。另一方面 ,考慮到磁浮與 航空類似的票價 、旅行時間 、

19、舒適以及安全程度 ,如 果磁浮交通能夠提供高質量的服務 ,它能夠從航空和鐵路轉移相當比例的客流 。(4) 盡管磁浮運輸?shù)闹饕至鲗ο笫呛娇蘸丸F 路運輸 ,但其收入呈現(xiàn)多元化的態(tài)勢 。對磁浮系統(tǒng) 經濟可行性的分析應該考慮其所有的收入來源 ,局 限于任何單一市場的分析都會低估其收入 。應該加強磁浮項目的整體規(guī)劃和商業(yè)運營 ,充分利用磁浮 交通這一高新技術產業(yè)的聯(lián)動效應 ,為磁浮項目尋 求新的利潤增長點 。(5) 磁浮交通運輸形成網絡以后 ,將明顯的改 善其財務狀況 。說明進行磁浮項目建設不應該僅僅著眼于單一磁浮線路的經濟可行性 ,而應盡可能在 統(tǒng)一的磁浮交通規(guī)劃的基礎上 ,考慮磁浮項目的經 濟可行

20、性 。無網絡時效益/ 成本比形成網絡時效益/成本比磁浮交通網絡線效益/ 成本比范圍平均效益/成本比東海岸網絡系統(tǒng)北中心網絡系統(tǒng) 芝加哥樞紐網絡系統(tǒng)洛杉磯樞紐網絡系統(tǒng) 奧蘭多樞紐網絡系統(tǒng) 德克薩斯樞紐網絡系統(tǒng)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總結及建議應該看到 ,美國磁浮可行性研究的經濟背景與我國經濟發(fā)展的現(xiàn)實環(huán)境有一定差異 。比如 : 美國的交通運輸網絡非常發(fā)達 ,航空運輸已經成為一種 大眾化的交通方式 ; 然而我國國內航空市場目前仍 然處于起步階段 ,國內大量客流集中于公路運輸和 鐵路運輸兩種交通方式 。但是考慮到中國經濟和交 通運輸業(yè)發(fā)展的趨勢 ,中國磁浮發(fā)展可以從美國磁浮經濟可行性研究中得到較多借鑒 。(1) 磁浮項目的經濟可行性受到許多因素的影 響 。折現(xiàn)率的不同 ,建設時期的不同 ,經濟環(huán)境的不 同都會顯著的影響磁浮項目的經濟可行性 。因此磁參考文獻u