汽车保有量影响因素的车辆类型差异研究

郁烨 汤三红

近年来，我国汽车保有量保持高速增长态势。汽车保有量的迅速增长给道路交通网络带来了巨大压力，并加剧了交通拥堵、交通噪声、尾气污染等诸多问题。研究汽车保有量的影响因素，有助于理解汽车保有量的变化规律，进而为科学合理地制定相关对策提供支撑。需要特别指出的是，不同类型的汽车在道路时空资源占用、道路结构寿命损耗、交通噪声和尾气排放等方面存在很大差异。例如，在道路时空资源占用方面，一辆大型汽车的车辆换算系数通常取值为2.0—3.0，即一辆大型汽车所占用的道路时空资源大约相当于当量小客车的2 至3 倍；①北京市市政工程设计研究总院：《城市道路工程设计规范：CJJ37-2012》，中国建筑工业出版社2016 年版，第9 页。对于路面结构而言，汽车轴重与道路路面破坏作用之间存在着“四次方法则”②倪富健、邓学钧：《汽车轴重与路面破坏的关系》，《重庆交通学院学报》1997 年第4 期。，即2 倍轴重的轴载对于道路路面破坏作用大约相当于1 倍轴重轴载的16 倍，而大型汽车的轴重通常远超小型汽车；在交通排放方面，不同类型汽车的排放特性存在较大差异，需要根据车辆类型采用相应的排放因子开展排放评估；③程颖、陈艳艳、刘莹、吴克寒、何巍楠、赵晋：《城市交通排放高分辨率分析方法研究——北京实证》，《交通运输系统工程与信息》2018 年第2 期。在交通噪声方面，不同类型汽车的辐射噪声特性存在显著差异，必须采用不同的声学当量折算系数加以换算。④王晓宁、张宏智、吴志涛：《车辆声学当量折算系数研究》，《安全与环境学报》2016 年第1 期。鉴于此，在研究汽车保有量影响因素时，应当对不同类型的汽车加以区分。综合考虑研究价值和数据的可得性，本文针对汽车保有量影响因素在载客汽车和载货汽车两种车辆类型之间的差异进行定性分析和实证研究。

一、汽车保有量影响因素的车辆类型差异分析

根据国家标准《机动车运行安全技术条件》（GB7258-2017），汽车分为载客汽车、载货汽车以及专项作业车。据公安部发布数据，截至2021 年9 月，全国载客汽车保有量为2.56 亿辆，占汽车保有量的86.20%；载货汽车保有量达3242 万辆，占汽车保有量的10.91%。在载客汽车保有量中，以个人名义登记的小微型载客汽车（私家车）达2.37 亿辆，占载客汽车保有量的92.58%。①《3.90 亿辆、4.76 亿人！公安部发布最新全国机动车和驾驶人数据》，http://www.gov.cn/shuju/2021-10/12/content_5642074.htm，访问日期：2021 年10 月20 日。从绝对数来看，载客汽车保有量约为载货汽车保有量的8 倍。既有研究在分析汽车保有量影响因素时，大多将汽车保有量作为一个整体进行统计分析，没有对不同的车辆类型加以区分。②吴文青、夏杰：《Simpson 改进的灰色神经网络在汽车保有量中的预测》，《重庆交通大学学报（自然科学版）》2019年第9 期。③刘斌、赵天舒、张冉霞：《基于改进PCA-Logistic 模型对个人汽车保有量预测》，《公路交通科技》2020 年第8 期。④张国方、陈行、李顺喜：《基于Bass 模型和Lotka-Volterra 模型预测电动汽车保有量》，《武汉理工大学学报》2017年第8 期。⑤戴学臻、王妍、彭志鹏、成洪博：《基于双重Logistic 曲线模型汽车保有量预测方法》，《重庆交通大学学报（自然科学版）》2019 年第11 期。由于载客汽车保有量在汽车保有总量中占据了主导地位，基于总量的影响因素分析实际上主要反映了载客汽车保有量的影响因素，且忽略了汽车保有量影响因素在不同车辆类型之间的差异。

由于载客汽车与载货汽车的功能用途存在明显差异，两类汽车保有量的影响因素很可能存在较大差别。载客汽车主要用于载运人员，且其中超过九成是供家庭或个人使用的私家车。私家车本质上是一种消费品，经济发展水平是影响私家车保有量的关键因素。经济越发达，居民可支配收入越高，其购买和拥有汽车的意愿通常也就越强。同时，鉴于相当比例的私家车往往用于日常通勤出行，城市道路设施的便利程度和城市公共交通服务的吸引力很可能会影响到私家车的购买和使用。载货汽车主要用于载运货物或牵引挂车，通常作为一种生产工具从事商用运输任务。因此，载货汽车拥有量与货运交通需求强度存在较为直接的关联，而货运交通需求往往又与相关产业存在较强的联系。同时，由于大部分货运需求均为远距离运输，因此载货汽车拥有量必然会与公路设施以及城市道路设施的发展水平存在潜在关联。

总体而言，载客汽车的主体——私家车是一种消费品，其影响因素主要有经济发展水平及人口规模、城市道路设施、城市公共交通服务等方面，而载货汽车则是一种生产工具，其影响因素来自于经济发展水平及人口规模、公路设施、城市道路设施等方面。

二、汽车保有量影响因素的车辆类型差异实证研究

（一）数据

在上述定性分析的基础上，基于中国统计年鉴提取2005 年至2020 年长三角地区三省一市载客汽车保有量、载货汽车保有量及其影响因素的时间序列数据，对两类汽车保有量的影响因素开展实证研究。所选取的影响因素指标共有19 项。其中，经济发展水平指标包括地区生产总值及分产业增加值（即第一产业增加值、第二产业增加值和第三产业增加值）、社会消费品零售总额；人口规模指标包括常住人口数量和城市化率（即城镇人口占常住人口的比例）；公路设施指标包括公路里程、等级公路里程、高速公路里程、一级公路里程和二级公路里程；城市道路设施指标包括城市道路长度、城市道路面积、城市桥梁数和城市路灯数；城市公共交通服务指标包括公共汽电车运营数、公共汽电车客运量和城市出租汽车数。

（二）相关分析

对于任意两个连续型变量，可以通过计算两者之间的相关系数来衡量其相关程度。相关系数的取值范围为[-1,1]。该值越接近于1，表明两个变量之间的正相关程度越强；越接近于-1，表明两个变量之间的负相关程度越强；越接近于0，则表明两个变量之间的相关程度越弱。以下基于相关系数探讨上述19 项指标与载客汽车保有量、载货汽车保有量的相关性。

在经济发展水平指标中，载客汽车保有量与地区生产总值、社会消费品零售总额、第二产业增加值、第三产业增加值等4 项指标的相关系数超过了0.9。其中，载客汽车保有量与社会消费品零售总额的相关系数最高，为0.968。而载货汽车保有量与5 项经济指标的相关系数均介于0.5 至0.8 之间。其中，载货汽车保有量与第一产业增加值的相关系数最高，为0.783；与第三产业增加值的相关系数最低，仅为0.587。总体而言，载客汽车保有量与经济发展水平指标的相关性更强。

在人口规模指标中，常住人口与载客汽车保有量、载货汽车保有量的相关系数分别为0.550、0.671，城市化率与载客汽车保有量、载货汽车保有量的相关系数分别为0.015、-0.365。从相关系数来看，城市化率与载客汽车保有量之间的相关程度微弱，但是城市化率与载货汽车保有量之间存在一定的负相关关系。

在公路设施指标中，载货汽车保有量与公路里程、等级公路里程、高速公路里程的相关系数均明显高于载客汽车保有量与上述3 项指标的相关系数。可见，相较于载客汽车保有量，载货汽车保有量与高等级公路里程的相关性更强。此外，载货汽车保有量与高速公路里程、一级公路里程、二级公路里程的相关系数呈现出依次递减的趋势（分别为0.907、0.701、0.554），表明载货汽车保有量与等级公路里程的相关程度随着公路技术等级的下降而降低的趋势。我国公路按照技术等级可以分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路及四级公路等5 类。①交通运输部公路局、中交第一公路勘查设计研究院有限公司：《公路工程技术标准：JTG B01-2014》，人民交通出版社2014 年版，第5 页。由于大部分载货汽车主要用于远距离运输，因而对高等级公路（尤其是高速公路）较为依赖。

在城市道路设施指标中，载客汽车保有量与城市道路长度、城市道路面积、城市桥梁数和城市路灯数4 项指标之间的相关系数均高于载货汽车保有量与这4 项指标的相关系数。其中，载客汽车保有量与城市道路面积的相关系数最高（0.821）。可见，在两类汽车保有量中，载客汽车保有量与城市道路设施的关联性更强。

在城市公共交通服务指标中，载客汽车保有量、载货汽车保有量仅与公共汽电车运营数之间的相关系数超过了0.5，分别为0.899、0.651。这可能是由于公共汽电车运营数在一定程度上反映了城市交通出行需求的强度。城市交通出行需求强度越高，居民期望拥有汽车的意愿通常也就越强。此外，载货汽车保有量与城市出租汽车数存在微弱的负相关关系（相关系数为-0.165）。这可能是由于载货汽车和出租汽车的司机均为从事运输行业的职业驾驶员，因而载货汽车和出租汽车的数量之间存在一定程度的“此消彼长”的关系。

（三）基于随机森林的重要性排序

随机森林属于机器学习领域的一种集成学习方法，它利用随机重采样技术和节点随机分裂技术构建多棵决策树，通过投票得到最终结果，并能够输出各个变量的重要性度量。②Leo Breiman,“Random Forests”,Machine Learning,2001,Vol.45,pp.5-32.基于19 项影响因素指标分别建立载客汽车保有量、载货汽车保有量的随机森林模型，获取其重要性排序，可得出以下结论。

1.对于载客汽车保有量而言，重要性排序前5 的指标依次为社会消费品零售总额、公共汽电车运营数、第二产业增加值、地区生产总值、第三产业增加值。其中，公共汽电车运营数为城市公共交通服务指标，其余4 项指标均为经济发展水平指标，且最重要的指标（社会消费品零售总额）也属于经济发展水平指标。

2.对于载货汽车保有量来说，重要性排序前5 的指标依次为高速公路里程、社会消费品零售总额、第一产业增加值、城市道路面积、第二产业增加值。其中，高速公路里程属于公路设施指标，城市道路面积属于城市道路设施指标，其余3 项指标均属于经济发展水平指标。高速公路里程实际上反映了相应区域内高速公路的总体规模，城市道路面积则反映了相应区域内城市道路的总体规模。值得注意的是，高速公路里程的重要性超过了所有的经济发展水平指标。

此外，通过对比两类汽车保有量影响因素的重要性排序还发现：社会消费品零售总额在测算两类汽车保有量时的重要性排序均处于前列（排名分别为第1、第2）；第一产业增加值在测算载客汽车保有量时重要程度较低（排名第11），但在测算载货汽车保有量时重要性排序较为靠前（排名第3）。

三、结论

本文从定性分析和实证研究两个方面探讨了汽车保有量影响因素在载客汽车和载货汽车两种车辆类型之间的差异。研究结果表明，在两类汽车保有量中，载客汽车保有量与经济发展水平之间的相关性更强；载客汽车保有量与城市道路设施的相关性更强，但是载货汽车保有量与公路设施（特别是高等级公路设施）的相关程度更高。此外，载客汽车保有量还与城市公共交通服务之间存在着较强的相关性。对于载客汽车保有量而言，重要性排序前5 的指标依次为社会消费品零售总额、公共汽电车运营数、第二产业增加值、地区生产总值、第三产业增加值；对于载货汽车保有量而言，重要性排序前5 的指标依次为高速公路里程、社会消费品零售总额、第一产业增加值、城市道路面积、第二产业增加值。总体而言，载客汽车保有量的主要影响因素来自经济发展水平和城市公共交通服务两个方面，载货汽车保有量的主要影响因素则来自于经济发展水平、公路设施（特别是高等级公路设施）、城市道路设施等方面。本文主要基于长三角地区三省一市的省级数据进行了研究。后续研究可以运用其他区域数据或采用更细空间粒度的数据（如市县级数据）作进一步探究。