航空气象服务的公共产品经济学分析.pdf
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1、航空气象服务的公共产品经济学分析张强1,2 于洁1(1 中国民用航空华北地区空中交通管理局气象中心,北京 100621;2 中国气象局交通气象重点实验室,南京 210008)摘要:天气因素对航空运行高度敏感。世界上多个国家和地区的航空气象服务是一种典型的由政府无偿提供的社会公益性公共产品,随着社会的不断发展,许多市场经济发达国家和地区已经尝试推广气象服务商业化并取得了显著的效果。本文对航空气象服务的经济学特征进行分析,表明航空气象基础产品和服务具有公共物品的非竞争性和非排他性经济属性,并从经济学公共产品供需理论出发分析了航空气象服务具有公共产品及俱乐部产品特征以及商业市场运行机制,提出了航空气
2、象服务发展商业化的可能性及一些建议。关键词:航空气象服务,气象服务经济,公共产品,私人产品,俱乐部产品DOI:10.3969/j.issn.2095-1973.2023.04.021An Economic Analysis of the Public Provision of Goods and Services on Aviation Weather ServicesZhang Qiang1,2,Yu Jie1(1 Meteorological Centre of North China Air Traffic Management Bureau of CAAC,Beijing 100621
3、;2 Key Laboratory of Transportation Meteorology,CMA,Nanjing 210008)Abstract:Aviation operations are highly sensitive to weather conditions.Aviation weather services in many countries and regions around the world are a typical public goods provided by governments free of charge.With the development o
4、f society,many developed market countries and regions have had good results by practicing commercialization of aviation weather services.This article analyzes the economic characteristics of aviation weather services to show that aviation weather products have the non-rival and non-exclusive attribu
5、tes of public provision of goods and services.Based on the supply and demand theory of public goods in economics,this paper also analyzes the characteristics of a club goods provision on aviation weather services,as well as the operational mechanism of commercial markets.Moreover,the possibility and
6、 some suggestions for the commercialization of aviation weather services are proposed.Keywords:aviation weather services,economics of meteorological services,public goods,private goods,club goods 0引言0引言航空运输业是工业化国家经济的重要组成部分,是推动经济增长和可持续发展不可或缺的工具。航空运输业也是贸易物流、科学文化和旅游观光等经济文化活动增长的重要驱动力。商业飞行发展至今产生了显著的经济和社会
7、效益。我国幅员辽阔、人口众多,地形地貌复杂多样,公路、铁路等地面交通网基础设施依然有限,尤其是在云贵高原、青藏高原和新疆、内蒙古等地区,航空运输在经济发展中发挥了尤为重要的作用。据国际航空运输行动组织测算,2014年航空运输业的直接经济收益为6644亿美元,间接衍生的商业收益约为2.7万亿美元,约占全球国内生产总值(GDP)的3.5%1。针对航空运行提供全球合作框架的国际民航组织(ICAO)和世界气象组织(WMO)通过一系列计划的实施收集和汇总全球的天气和气候数据信息在其成员之间交换共享,包括为全球空中导航提供安全可靠的数据信息和制度安排。目前的航空气象服务在不同的国家和地区具有不同的组织形式
8、。我国航空气象服务主要由民用航空部门负责,航空运行所需要的机场、空域、航路的天气预报和飞行气象情报服务由民航气象部门承担,其主体由中国民航局的各级气象部门或隶属各机场航务部门的气象台、站提供服务,此外还有一部分社会组织和实体公司经营的商业气象服务。1航空气象服务及产品的市场应用概述1航空气象服务及产品的市场应用概述据WMO评估,交通运输部门的民航和海运尤其依赖准确的气象信息,而航空运输对天气最为敏感,同时天气信息的使用对航空运输业的经济效益提升也126Advances in Meteorological Science and Technology 气象科技进展 13(4)-2023收稿日期:
9、2022年10月12日;修回日期:2023年1月6日第一作者:张强(1979),Email:资助信息:南京气象科技创新研究院北极阁开放研究基金(BJG202102)非常可观2。据统计,在空中交通流量大的枢纽区域近3/4的重大航空交通延误和天气有关,近一半的飞行事故发生在恶劣的天气状况下。除了常规的天气信息之外,还有其他一些与气象条件间接相关的特殊事件,如火山爆发时火山灰云的扩散对航空飞行有非常严重的危害;空间天气、地磁暴和气候变化可能会导致极端天气事件,也会影响航空的安全飞行。同时从环境角度也需要关注航空造成的噪声、空气污染以及产生巨大的碳排放对人类社会的影响。天气信息在飞机跨越不同地理位置间
10、安全飞行中发挥着重要作用。使用天气信息的首要目的就是趋利避害,一些灾害性天气对航空飞行活动影响较大,如何合理使用天气信息把天气对飞行的负面影响降至最低是业务管理的一项重要工作,比如航空公司通过使用高空风要素预报产品制作飞行计划,优选航路等。航空气象信息包括天气观测、天气分析、天气预报、天气警报和短时临近天气预报和警报,此外还有中长期天气、气候数据及分析等;服务包括气象报告服务、气象观测服务和信息通信服务等多项内容。这些服务整体打包或用户选用其中一部分,主要取决于气象因素对信息需求方业务运行的重要性和紧迫性。目前为航空运输提供的气象服务主要包括常规服务和定制服务两种形式,定制服务可以根据航空公司
11、运营人的规章和需求以商定的成本和形式提供。航空气象部门提供的航空气象信息按照使用情况也可分为两类,包括飞行计划服务和飞行中的信息及咨询服务。用于飞行计划的航空气象信息一般包括机场天气报告(SA)、机场天气预报(TAF)、重要气象情报(SIGMET)和高空风和温度预告图等气象产品,另外一类就是为终端区、航路航线和飞行情报区的天气预报、天气警报,以及向空中交通管制部门、航空公司和机场运行等提供的气象咨询建议等3。随着地空数据链、卫星通信技术的发展,近几年来飞行中的信息及咨询服务在商业公司和航空气象部门的推动下向驾驶舱实时传送天气信息也逐步开展了起来。航空气象部门用于气象服务的通信是指向最终用户,为
12、航空公司运营人和飞行员发送完整的天气信息。由于天气的瞬息万变,任何气象要素都在不断的发生变化,某些天气事件的强度也难以精确测量,如大气湍流(颠簸)、火山灰和机场风切变等。因此航空气象业务的发展需要社会多个组织实体密切联合起来共同提供及时、准确的信息,尤其是涉及到国际跨区域飞行活动的数据信息。这些信息通过使用多种形式发布,目前基于自动化系统、地空数据链、互联网、卫星通信、电子邮件和飞机通信寻址与报告系统(ACARS)电报等向飞行员提供。传统的通过人工分发纸质的气象信息和“面对面”人工服务讲解方式也正在被新的技术手段逐步替代,比如驾驶舱内 iPad 电子飞行包的推进使用。尽管这些年来我国民航系统各
13、级气象部门在航空气象服务、专业服务和定制气象服务的供给等方面做了积极的尝试探索,但由于航空气象服务运行机制本身存在的问题致使航空气象服务供应与用户需求的差距日益扩大,航空气象服务产品加工制作结构单一、缺乏特色、成本较高、效率低下,许多本应由市场提供的服务项目没有完全走向市场,商业化航空气象服务体系未建立起来,航空气象服务市场目前尚未形成基本规模。2航空气象服务的供给与需求分析2航空气象服务的供给与需求分析与我们熟知的日常气象业务相比较,航空气象服务并非严格意义上纯的公共产品,或者可以说是一种准公共产品,更接近俱乐部产品,其具有俱乐部会员私人产品的基本特征,所提供的产品及服务在一定范围之内又具有
14、非排他性和非竞争性,在一定程度上也具有准公共产品的特征,其受益范围相对较小又具有特定的行业规定。在国际民航运输体系中航空气象服务在很大程度上更接近一种排他性的“竞争性消费”,航空运输使用者需为此项服务付费。航空气象服务的效用取决于消费者使用的数量和质量,在航空气象业务开始创建产品及服务初期的成本较高,而后期的参与者所支付成本要低廉得多。市场上一般判断此类产品或服务的生产是否达到有效率的水平需要比较产品的边际成本和边际收益,如果边际成本等于边际收益,产品的生产就是有效的,否则就是无效率的4。但在实际中由于存在“搭便车”行为,充分竞争的市场往往不能够解决公共产品的供给不足问题,一些使用者不愿负担生
15、产的成本,而更愿意依赖他人生产以便自己不花任何代价消费使用。“搭便车问题”往往会导致市场机制失灵,使市场无法达到效率,最终会导致航空气象服务和产品的供给不足从而损害社会整体效益,而竞争性消费是完全竞争市场经济能够实现帕累托效率的一个充分条件。因此诸如航空气象信息及服务此类商品具有的公共产品特征,市场机制会造成信息商品的生产及供给不足,即私人市场提供的信息商品数量将小于最优值。鉴于资源配置的帕累托效率的公共产品理论,为了使信息及服务商品的公共产权安排更有效就需要政府进行干预,干预的形式一般有两种:1)政府自己充当信息及服务127Advances in Meteorological Science
16、 and Technology 气象科技进展 13(4)-2023Progress 研究进展生产者;2)对私人信息生产者给予适当的补贴和资助。在这种产权安排下,信息商品一般采取统一定价,或在统一定价的基础上适当调整。在全球范围而言也是类似,在地域上受到限制的各国气象部门提供的基本气象信息可以看作是“国家公共产品”,从区域和国家及地区之间相互交换的飞行气象情报其“知识和信息”具有很强的“全球公共产品”的特征。这种航空气象服务被任何一个用户使用而不会降低对其他用户的可利用性。由于公共产品的消费中存在私人产品消费中所不存在的“搭便车问题”,即个人或单个公司不愿出资负担公共产品生产的成本,依靠市场机制
17、提供公共产品往往会导致公共产品的数量远远低于社会需要的数量5-6。目前存在的问题就是促进航空气象服务的基础设施和业务运行的费用在很大程度上会很容易被忽视。2.1 航空气象服务和产品的最优供给分析2.1 航空气象服务和产品的最优供给分析以航班运行为例对航空气象产品的使用进行分析。对于非纯公共物品,俱乐部成员的效用受到三个因素影响:私人产品消费量,俱乐部产品消费量,俱乐部的拥挤程度6。任何一个社会成员都力求个人效用最大,为此他首先得决定是否加入俱乐部。而一旦加入俱乐部后,他还得决定对俱乐部有合适的利用率。如何利用俱乐部又取决于俱乐部产品种类、产品数量、成员人数和所缴纳的会费。当每个社会成员实现最大
18、个人效用时,就实现了俱乐部内外同时达到均衡,属于有效率的运营。以下分两种情况进行比较。1)航空气象服务和产品的边际生产成本和边际使用成本均为0(图1a)。即每增加一个航班的使用不影响其他消费者使用,此时边际成本曲线和横轴重叠。(a)(b)yyxxP0P0P1Q0Q0Q1Q*数量成本成本数量Q*D1D0E1E2DDDD00MRMRSSMCMC图1 航空气象服务的供需关系(a)边际生产成本和边际使用成本均为0;(b)边际生产成本为0,边际使用成本不为0 Fig.1 Supply and demand shifts for aviation weather services(a)The margin
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