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运输系统单位周转量成本模型
孙启鹏，吴群琪
长安大学经济与管理学院，西安（710064）
摘 要：为了给各种运输方式的比较优势和组合优势提供统一的分析方法和手段，以路段通
过能力为基点，以经济成本为基础，分析了基础设施子系统和运输子系统的成本构成，并建
立了对应的计量模型。研究结果表明：可以通过路段通过能力将基础设施子系统成本和运输
子系统成本统一起来构建运输系统成本模型；该模型能反映交通运输系统价值流转的要求，
可以为投资能力约束条件下寻求最佳的投资取向提供依据；当通过能力使用具有同等价值贡
献时，该模型可以比较各种运输方式的基础设施成本，寻求低成本的运输通过能力；当通过
能力使用具有不同等价值贡献时，该模型可以比较不同运输方式运输能力的效益。
关键词：综合运输；运输经济；运输系统；运输成本；模型构建
中图分类号：U1；F50 文献标识码：A
0 引言
运输成本既是微观上运输企业经营决策的参考，也是宏观上综合运输布局规划的依据。
而且后者的意义更为重大。无论在理论上，还是实践中一直都是交通运输发展中各界十分关
注的问题。徐刚等（2001）[1]、李岱安等（2001）[2]、孙朝苑（2002）[3]等都从不同的角度对
铁路运输成本的构成和计量做出了研究。另外，其他一些专家学者也从不同的角度对公路、
航空、水路、管道几种运输方式的成本进行了大量的研究，取得了很大的贡献。但从综合运
输布局规划的角度来看，这些研究成果存在着以下几个方面的不足：第一，在单一运输方式
的基础上建立运输成本模型，很难为各种运输方式成本的比较提供统一的平台；第二，没有
同时包含基础设施建设成本和运输子系统运营成本，无法全面反映运输系统成本；第三，按
照实际发生的成本进行核算，没有从经济成本的角度分析，而综合运输布局规划的决策更关
注的是经济成本。[4-6]为此，本文将对基于路段通过能力的运输系统单位周转量成本的构成及
其计量展开研究。
1 运输系统成本的构成
每一种运输方式的运输供给系统一般都由基础设施子系统和运输子系统两个部分组成。
基础设施子系统是指为运输工具使用和发挥正常功能提供保障条件而建设的各种设施；运输
子系统是指以运输工具为核心，为保证货物或旅客位移顺利实现而形成的一系列要素的集合。
[7-8]因此，运输供给系统成本应该包括基础设施子系统成本和运输子系统成本两个部分。从这
两个子系统分析运输供给成本主要是基于以下几点考虑：①从各种运输方式的运行实际来看，
大多数运输方式基础设施和运营系统是分开的。②在我国基础设施的投资往往是国家政策性
投资，具有很强的公益性，属于准公共产品，而运输子系统的投资主体是多样化的，虽然同
样具有一定的公益性，但其营利性更强；③基础设施子系统输出的直接产品是通过能力，服
务的直接对象是运输工具，而运营系统输出的直接产品是旅客或货物的位移，服务的直接对
象是旅客或货主。
本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金项目（20040710007）的资助。
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2 基础设施子系统成本
根据基础设施项目的寿命周期，基础设施系统成本包括前期准备费用、施工建设费用和
运营维护费用三个部分。通常其前期准备费用在整个基础设施系统成本所占的比重很少，而
施工建设费用和运营维护费用所占的比重较大。因此，后两者是基础设施系统成本考察的重
点。
基础设施提供的服务是“通过能力”，基础设施的建设规模、维护能力等往往都是依据通过
能力加以确定的。因此，基础设施子系统成本的计量应该以此为基本参数。
不同运输方式对其通过能力的表述是不同的，给出它们统一的表述十分困难，本文的目
的是建立各种运输方式通过能力的建设与使用成本分析模型。为此，本文仅对公路和铁路的
通过能力进行模式化的量化分析。即公路和铁路通过能力的定义为“一定路段上一昼夜内可通
过的最大换算标准车辆数”。 [9]（这里的车辆是指一个运行单元，对于公路运输是一辆车，对
于铁路运输是一列车。而换算标准车是指大小车的换算、客货车的换算。无论是公路运输还
是铁路运输总是能进行这样的换算）。
则某一路段上的通过能力（每昼夜）的计量如下：
该路段公里数通过能力）＝该路段上断面最大路段理论通过能力（ ×0G ，其计
量单位为“车公里”。
而某一路段的实际使用通过能力（每昼夜）的计量如下：
该路段公里数通过能力）＝该路段上断面实际（路段实际使用通过能力 ×G ，
其计量单位为“车公里”。
前期准备费用
前期准备费用是指从项目开始规划一直到项目动工建设之间所发生的费用。通常前期费
用时间较短、费用额较小、支付时间很分散。因此为了简化计算，可以认为前期费用是在准
备期结束与开工建设的交替点发生的，设为 0x 。同时设施工建设期为 1N ，项目投产运营期为
2N ，折现率为 I 。由于交通基础设施一经建成很难挪作它用，因此可以假设投产运营期结束
后，交通基础设施无残值。则投产运营第m年分摊的前期准备费用 x为
））（（ INPAINPFxx ,,,, 210= （1）
式中： ）（ INPF ,, 1 为一次支付复利因数； ）（ INPA ,, 2 为资金还原因数。
施工建设费用
施工建设费用是指从施工开始一直到交工验收为止所发生的费用。一般情况下，施工建
设费用与该路段的通过能力密切相关。因此，假设施工建设期内，单位通过能力各年的费用
为 iy ，且费用的结算都在每年年末，则投产运营第m年分摊的施工建设费用 y为
））（（ INPAIiNPFyGy
N
i
i ,,,, 21
1
0
1 −= ∑
=
（2）
式中： i为施工建设期内的各年份。
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运营维护费用
运营维护费是指基础设施项目建设完成后投入正式运营所发生的费用。一般包括三部分
不同的费用。第一部分是管理费用，即为维持通过能力发挥正常功能设置各种管理机构、管
理设施而必须支付的各项费用。这部分费用一般与该路段通过能力有关，通过能力越大，费
用越高；第二部分是基本维持费用，即由于自然力的作用，即使通过能力未被任何用户使用
也必须支付的维护费用等。这部分费用一般也与该路段通过能力有关，通过能力越大，费用
越高；第三部分是实际使用通过能力产生的费用，即通过能力使用强度提高而带来损耗增加
所需支付的维护费用。这部分费用往往与该路段通过能力无关，而与实际使用通过能力有关，
实际使用通过能力越大，费用越高。则运营期第m年的运营维护费 z为
32010 VCVCVC GAAGAGz ++= （3）
式中： 1VCA 为运营期每年单位通过能力管理费用； 2VCA 为运营期每年单位通过能力基本
维护费用； 3VCA 为运营期单位实际使用通过能力的维护费用。
由式（1）、（2）、（3）可得，运营期第m年基础设施子系统系统的通过能力总成本 1CT 为
zyxTC ++＝1 ））（（））（（＝ INPAIiNPFyGINPAINPFx
N
i
i ,,,,,,,, 21
1
0210
1 −+ ∑
=
)( 32010 VCVCVC GAAGAG +++
（4）
基础设施子系统通过能力成本是车公里成本，也就是单纯空车行驶产生的成本。但计量
基础设施子系统成本时不仅要考虑单纯空车行驶成本，还应该考虑因重载而增加的成本。根
据有关资料测算，单纯空车行驶产生的成本与因重载而增加的成本存在着一定的数量关系，
而且单纯空车行驶成本远远大于因重载而增加的成本。在基础设施子系统中，因重载而增加
的成本是由于载重引起基础设施损耗而增加的费用，它与实际使用通过能力的大小有关，与
路段理论通过能力无关。因此，基础设施子系统成本中前期准备费用和施工建设费用与此无
关，而运营维护费用需要增加单纯载重量成本。故单位周转量基础设施子系统成本 1CA 为
Q
SqAzyx
A qCVC
)(
1
′+++= ′
[ ））（（））（（ INPAIiNPFyGINPAINPFxQ
N
i
i ,,,,,,,,
1
21
1
0210
1 −+= ∑
=
)( 32010 SqAGAAGAG qCVVCVCVC ′++++ ′
（5）
式中： qCVA ′ 为因重载增加的基础设施损耗单位变动成本；q为载重量， S ′为重载行驶距
离。
式（5）中， 3VCGA 实际上就是单纯空车行驶成本，而 SqA qCV ′′ 表示因重载而增加的基础
设施损耗成本。假定 313 VCqCVVC GASqAGA µ=′+ ′ （其中 1µ 是一个常数），则单位周转量基础
设施子系统成本 1CA 为
[ ））（（））（（ INPAIiNPFyGINPAINPFxQA
N
i
iC ,,,,,,,,
1
21
1
02101
1 −+= ∑
=
- 4 -
]312010 VCVCVC GAAGAG µ+++
（6）
同时，第m年的实际通过能力G与第m年该路段的实际运输量Q的关系为
λθGQ = ，即 λθ
QG = （7）
式中：λ为平均实载率；θ 为标准换算车的额定吨位。
将式（7）带入式（6），得到单位周转量基础设施子系统成本公式为
[ ））（（））（（ INPAIiNPFyGINPAINPFxQA
N
i
iTC ,,,,,,,,
1
21
1
02101
1 −+= ∑
=
] λθ
µ 31
2010
VC
VCVC
AAGAG +++
（8）
3 运输子系统成本
运输子系统是运输供给系统的最终产品生产系统，一般包括运输工具和运输工具正常运
行的保障体系。其中保障体系主要是以运输工具为核心而配置的相应设施、设备、管理机构
和管理人员等。因此，运输子系统成本由运输工具占用资源成本、运输工具的运行成本、运
输保障体系成本三部分构成。
运输工具占用资源成本
运输工具占用资源成本是指购买运输工具占用资源的机会成本。运输工具的购置一般是
一次性投入，然后逐年折旧。为了简化研究，假定运输工具按照直线折旧的方式进行，且无
残值。如果按照路段最大通过能力配置运输工具，则第m年运输工具占用资源的机会成本 e为 ( )300 ,, NIPAGee = （9）
式中：e为第m年运输工具占用资源的机会成本； 0e 为单位运输工具的购置费用； 3N
为运输工具的使用年限。
运输工具运行成本
运输工具运行成本是指运输工具为完成运输对象位移而消耗的各种资源所产生的费用。
通常包括单纯空车行驶成本和因重载而增加的成本。如果按照路段的最大通过能力配置运输
工具，则单纯空车行驶成本与路段的最大通过能力有关，而因重载增加的成本与实际通过能
力有关，且它与单纯空车行驶成本存在着一定的数量关系。则运输工具运行成本 f 为
sCVsCV GAAGf ′′ += 20 µ
（10）
式中： 2µ 为运输子系统单纯空车行驶成本与单纯载重量成本的换算系数； sCVA ′ 为
运输子系统单位单纯空车行驶成本。
保障体系成本
保障体系成本是指为保障运输工具正常运行设置的相应设施、设备、管理机构、管理人
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员等所发生的成本，一般主要包括建设成本和维护成本两部分。在运输保障系统服务能力范
围内，这两部分是相对固定的。（这里所说的“固定”是指与运输量和运行距离没有关系的成本）。
故设该成本为 g。
由式（9）、（10）可得，运输子系统总成本 2CT 为 ( ) gGAAGNIPAGegfeT sCVsCVC +++=++= ′′ 203002 ,, µ
（11）
结合式（7），单位周转量运输子系统成本 2CA 为 ( )
λθ
µ sCVsCV
C
A
Q
gAGNIP
AGe
A ′
′ +++= 203002
,,
（12）
4 单位周转量运输系统成本模型
根据以上计算分析，由式（8）、（12）可得单位周转量运输系统成本 CA ′为：
21 CCC AAA +=
[ ））（（））（（ INPAIiNPFyGINPAINPFxQ
N
i
i ,,,,,,,,
1
21
1
0210
1 −+= ∑
=
( ) ] λθµλθµ sCVVCsCVVCVC AAgAGNIPAGeAGAG ′′ +++++++ 23103002010 ,,
（13）
5 结语
①通过路段通过能力将基础设施子系统成本与运输子系统成本联系起来构建运输系统成
本，可以为各种运输方式的成本比较提供统一得方法和手段；
②各种运输方式进行成本核算过程中，要充分考虑对基础设施成本的补偿，从而为投资
能力约束条件下寻求最佳的投资取向提供依据；
③如果通过能力使用具有同等价值贡献时，该模型可以比较各种运输方式的基础设施成
本，寻求低成本的运输通过能力；而通过能力使用存在不同等价值贡献时，通过该模型可以
比较不同运输方式运输能力的效益；
④当通过能力利用率越大时，单位实际通过能力的基础设施成本越低。这说明要降低单
位成本，必须增加实际通过能力，提高通过能力利用率。不同运输方式低单位成本运行的前
提是高实际通过能力；
⑤当实载率越高时，单位实际通过能力的基础设施成本越低，这说明各种运输方式要降
低单位运输成本就必须增加实际运输量；
⑥当标准换算车的额定吨位越大时，单位实际通过能力的基础设施成本就越高。即单位
换算车额定吨位较大的运输方式，如火车等，必须要有较大的运输量和较高的运输效率作为
保证，才能实现低单位成本运行。
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参考文献
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[2] 李岱安，范秀君. 中国铁路成本计算系统[J]. 中国铁路. 2001,10：7-11.
[3] 孙朝苑. “网运分离”条件下铁路运输成本的测算研究[D].成都：西南交通大学. 2002.
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[5] 李忠奎,荣朝和. 治理公路超载超限运输的长效机制和对策研究[J]. 中国公路学报.2005，18(4)：96-99.
[6] Edwards, S. L. and Bayliss, B. T. Operating Cost in Road Freight Transport. London:
[7] David etc.(Eds.) The Full Cost of Transportation:Contributions to Theory,
[8] 吴群琪. 运输需求经济分析[J]. 交通运输工程学报. 2001,1(2): 114-119.
[9] 吴群琪. 交通运输系统价值分析理论研究[D]. 西安：长安大学. 2000.
The Unit-turnover Quantity Cost Model of Transportation
System
Sun Qipeng，Wu Qunqi
School of Economics and Management，Chang’an University，Xi’an （710064）
Abstract
In order to analyze the comparison and combination superiority about each kind of transport mode, the
paper discussed the cost compose of the infrastructure and the transportation system and established the
corresponding measurement model based on the traffic capacity in the corridor and the economic cost.
The results showed that the infrastructure system cost and the transportation system cost can unify
through the traffic capacity of the corridor; the model can fully manifest the request of the transportation
system value past and take supports for seeking the best investment under the investment capacity
restraint; and find the suitable traffic capacity with lower cost by comparing the infrastructure cost of
each transport mode when value contribution of the traffic capacities are the same; and compare the
benefit about the transport capacity of the different transport mode when the value contribution is not the
equal.
Keywords：Comprehensive transport；Transportation economic；Transportation system；Transportation
cost；The model constructs
作者简介：孙启鹏（1976-），男，陕西安康人，博士，讲师。
