不同市场结构下民航和高铁的竞争与合作：基于成本收益模型理论和实证研究

China has become the second largest airline market in the world, there are a variety of market structure on the route. The opening of high-speed rail changed the operational environment of civil aviation, and generated a problem which is in urgent need to solve, that is, whether civil aviation and high-speed rail should adopt the way of competition or cooperation to operate?. In view of the above-mentioned facts, the project based on the route level to collect panel data and select the sample to calculate the measure value of the market structure in each route, so as to define and divide the market structure of Chinese civil aviation. we empirical study the influence factors of high speed railway on civil aviation by according to different market structures respectively, and construct the competitive and cooperative cost-benefit model under different market structures between high-speed rail and civil aviation with the help of game theory and optimization theory , we use Lagrange multiplier and the partial differential to solve each model and calibrate the model parameters by the real data from Chinese transportation market. Then analyzing the results of the model and setting up econometric model to do empirical verification. Finally, based on multi-objective decision model, we synthesize the performance and social welfare of civil aviation and high-speed rail respectively, and determine whether air-rail transportation should operate under different market structure. According to this we provide reliable theoretical and empirical basis for the development strategy of civil aviation and high-speed rail. Besides, we analyze the theoretical and empirical results of this program with profundity and make policy recommendations for air-rail development in the future.

中国民航市场是全球第二大市场，这使得不同的航线有不同的市场结构。另外，高铁的快速发展改变了民航的运营环境，并产生了一个亟需解决的问题：民航和高铁该采用竞争还是合作的方式进行运营？.鉴于此，本项目拟收集面板数据，选取样本，计算出各条航线市场结构的测度值，以此对中国民航的市场结构进行界定和划分。针对不同结构的市场，分别实证分析高铁对民航的影响，并借助博弈和最优化理论，构建出不同市场结构下民航和高铁竞争与合作的成本收益模型，应用拉格朗日乘子和偏微分对每个模型求解，采用中国运输市场的真实数据对模型的参数进行标定，然后分析模型的结果，同时建立计量模型对模型结果进行实证验证。最后基于多目标决策模型，综合考虑民航、高铁各自的绩效与社会福利，判定出在不同的市场结构下，空铁该不该合作联运，为民航和高铁发展策略的制定提供可靠的理论和实证依据，并深度分析本项目理论和实证研究的结果，对空铁未来的发展提出政策建议。

中国民航市场是全球第二大市场，这使得不同的航线有不同的市场结构。随着近几年高铁的快速发展，中国已成为世界上高铁线路最长的国家，民航和高铁是当今中国最重要的两种运输方式。同时，高铁的开通改变了民航的运营环境，对民航的客运、票价等产生影响。明晰民航市场结构，清楚高铁对不同民航市场的影响程度，并且据此论证、提出有利于民航和高铁运营的政策措施（如“空铁联运”等），从而使得两者在健康发展的道路上双赢。. 本项目采用理论分析和实证研究相结合的方法，完成了以下几个方面的内容：1）收集不同航线每趟航班的面板数据，基于HHI、Lerner指数和推测变分等对民航的市场结构进行了界定和划分，发现中国民航市场以古诺竞争为主，但不同的航线有不同的市场结构，盈利能力差别很大。2）运用博弈论思想和利润最大化理论，构建出空铁竞争的成本收益模型，推导出一般均衡解，由均衡解可以从理论上分析高铁与民航的竞争效应。结果表明高铁的进入对民航的发展有影响，且高铁速度越快影响越大。3）通过收集高铁和民航的相关数据，验证了成本收益模型结论，并通过实证研究发现高铁的进入以及高铁的运营特征对民航需求、价格、需求价格弹性、垄断程度等有影响，高铁运营的速度、频率对民航有显著的负向影响、运营时长有显著的正向影响。4）对“空铁联运”的效用进行了建模和实证分析，依据构建的机场辐射效应模型，实证分析表明开展旅客空铁联运，大型机场对周边机场的辐射效应增强，能缓解大型机场客流压力，同时促使周边机场客流提升，有利于改善交通运输网络与服务质量，刺激区域经济增长。5）在理论和实证研究的基础上为民航和高铁的发展提出了决策建议，如基于博弈论模型和数据模拟发现，传统的航空公司成立低成本航空有利于提高航空公司收益，航空公司之间采取合谋策略优于竞争策略。且为了提升分析水平，还研究了相关的模型和方法，并采用这些方法对一些实际问题进行了分析和应用。