基于出行剩余理论的旅游出行方式选择研究

Tourism Travel Mode Selection Based on Travel Surplus Theory

摘要

为揭示旅游出行需求主体选择出行服务方式的规律，研究旅游出行特性，提升研判运输通道上旅游客流选择出行服务方式的准确性，构建基于出行剩余理论的休闲旅游出行方式选择模型。从需求独立价值角度刻画旅游出行人群的出行行为，在旅游出行价值特征方面强调出行服务方式的情感价值和游客空间行为价值，在出行剩余理论基础上对旅游出行方式选择进行细化分析。以西安和成都为旅游出行的OD点进行情境模拟算例研究，根据游客对沿途旅游资源的偏好差异将出行需求主体分为3类，分别计算其出行剩余，根据出行剩余最大化原则讨论其最佳出行服务方式。研究结果表明，由于3类游客对特定旅游资源数量、品质情感响应、偏好等存在差异，所对应的最佳出行服务方式有所不同。

Abstract

To reveal the law of travel service mode selection of tourism travel demand subject, study the characteristics of tourism travel, and improve the accuracy of predicting travel service mode selection of tourism passenger flow on transportation channels, this paper constructed a leisure tourism travel mode selection model by using the travel surplus theory. The travel behavior of tourists was carved from the perspective of demand-independent value. The emotional value of travel service modes and the tourists' spatial behavior value were emphasized in terms of tourism travel value characteristics. The selection of tourism travel mode was finely analyzed based on travel surplus theory. Xi'an and Chengdu were used as OD points for tourism travel to conduct a study of situational simulation calculations. The travel demand subjects were divided into three categories based on tourists' preferences for along-the-way tourism resources. Their travel surplus was calculated separately, and their optimal travel service mode was discussed according to the principle of travel surplus maximization. The results of the study show that the three types of tourists differ in their emotional responses and preferences for the quantity and quality of specific tourism resources, and the best travel service mode corresponding to the three types of tourists differs.

Graphical abstract

关键词

综合运输 / 出行方式选择 / 出行剩余理论 / 旅游出行价值 / 旅游出行成本

Key words

Integrated Transportation / Travel Mode Selection / Travel Surplus Theory / Tourism Travel Value / Trip Costs

0　引言

《“十四五”旅游业发展规划》(国发〔2021〕32号)中指出旅游业的供给侧结构性改革需要注重游客的需求管理，以期在旅游业改革中更好地满足游客需求。旅游出行方式选择行为研究是供给侧结构性改革中的重要参考依据。因此，旅游出行方式选择行为分析应以需求主导为原则，注重游客旅游出行体验，最大程度地满足游客需求，以期为提升交通运输行业和旅游业的运输服务质量提供决策依据。

Vo等^[1]建立以家庭为导向的出行模型，估计多式联运网络中家庭成员的日常活动和旅游出行方式选择，建立Logit随机选择模型，预测出行方式和路径问题；谢俊斐等^[2]分析大学生旅游出行特征数据，基于多项Logit模型构建涵盖旅游动机的大学生旅游租车出行方式选择行为模型，提出旅游动机对大学生租车意愿有显著影响；伍雄斌等^[3]构建游客智能体出行仿真模型，建立旅游体验效用函数，提出游客选择景点的行为决策策略；Tang等^[4]以杭州为例，研究游客旅游目的地和出行方式选择的影响因素，建立多指标Logit模型和对数模型，分析旅游业给城市交通系统带来的压力；杨文杰^[5]通过求解结构方程模型，揭示游客选择交通方式的行为受景区公共交通可达性的影响；孟海洋等^[6]通过建立旅客时间价值边际成本模型，分析高速铁路与民航竞争的空间距离，以模拟的方式揭示不同时间价值的消费群体在不同的出行距离时选择高速铁路或民航出行的规律。

针对出行方式选择的既有研究多是基于随机效用理论，该理论将完成运输过程带来的满足感作为运输效用的内涵，即该理论是在假设运输需求得到满足后测度其效用。然而，运输需求具有第一性，即需求主体不因位移能否实现而独立存在。事实上，运输需求具有鲜明的预期性，即需求主体是基于一定的预期效用产生出行需求，且该预期效用是被需求主体所明确认知的，是先于出行过程实现而独立存在的，同时也是需求主体选择运输供给的关键依据之一^[7]。总的来说，运输需求主体本身存在独立的价值，是决定运输服务是否合适的前置因素。文献[7]提出的出行剩余理论对出行者选择运输服务方式的机理做出全新的解释，但建模设定的出行价值是需求主体基于出行过程实现(到达目的地)产生预期效用，与出行途经的空间没有必然联系，在空间概念上属于静态的描述。这与人们出行旅游观光在空间概念上具有动态性(不同的出行服务方式途经不同线路、可欣赏的景观不同)相比，内涵并不一致。

基于此，研究拟解决的核心问题是提升研判运输通道上旅游客流选择运输服务方式的准确性。为此，需要根据旅游出行特点研究出行价值的内涵，在出行剩余理论基础上细化分析旅游出行方式选择，以期精确刻画旅游出行选择运输服务方式的行为。

1　模型构建

根据吴群琪^[8]提出的出行剩余理论，认为综合运输服务方式的选择机理是需求主体在各运输方式的现有技术经济条件约束下，选择能够使自身出行剩余达到最大化(至少是可接受)的运输服务方式。出行剩余的计算公式为

P=V-C⑴

式中：P为出行剩余，元；V为出行价值，元；C为出行成本，元。

1.1　出行价值

研究以旅游出行主体讨论出行价值。要明确旅游出行价值内涵的特殊性，首先要界定“旅游”和“游客”的概念。徐菊凤^[9]提出旅游出行与其他目的出行存在差异，旅游是利用个人可支配时间在非惯常环境进行的一种以获得愉悦为目的的体验活动，而游客是指以休闲旅游为出行目的，以获得愉悦体验为旅游目的，出行到非惯常环境的人；而非惯常环境通常是指具有观赏性、体验性等6大特性的旅游资源。该概念强调旅游出行是获得“愉悦与享受”的过程，而旅游的本质在于“愉悦目的”。显然，旅游出行价值不仅与游客对特定旅游资源的“愉悦与享受”感(以下称之“情感响应”)相关，还与出行过程可能享受到的旅游资源的数量及品质相关。这是旅游出行价值的本质特征。

在现实中，有些游客的旅游时间是有严格约束的，而有些则没有；有些游客对旅行成本比较敏感，而有些则不太敏感；有些游客具备自驾游的条件，而有些则不具备等。以具备自驾游条件游客为研究对象，在此基础上将出行时间约束、对成本的敏感性作为出行选择运输服务方式的内生变量展开研究，对其他可能影响因素(如性别、年龄、职业、性格、户籍地等)暂不考虑。

1.1.1　旅游出行价值的内涵

既有出行剩余理论对出行价值内涵的界定在空间上具有静态的特征，也就是说，特定出行目的的出行价值是常数。而从旅游出行的流动性视角下关注旅游体验，以旅游过程本身作为研究的出发点，同样的起止点但选择不同运输服务方式(如飞机、高速铁路、班线客运、私家车自驾等)时可享受到的沿途旅游资源往往不一样，也就是说旅游出行体验是一个动态连续的过程。因此，参照文献[7]对出行价值内涵的定义，将旅游出行价值内涵定义为出行需求主体基于旅游资源带来的愉悦与享受感受产生的预期效用。

不同的出行服务方式往往行驶路线不同，旅游时空行为、所经过的道路景观等旅游资源各异。因此，基于同一需求主体，不同的出行服务方式存在预期效用差异，即旅游出行价值差异。特定的旅游出行选择不同的出行服务方式，其出行价值也不同，意味着起止点相同的旅游出行选择不同的出行方式所产生的出行价值存在差异。

1.1.2　旅游出行价值的体现

根据旅游的定义可知，旅游以产生积极情绪最大化为目的，尽可能多地享受到旅游资源带给游客的愉悦。这也是旅游出行价值的本质所在，其内涵包括旅游的情感价值和空间行为价值。

（1）情感价值。情感价值是指游客对特定的旅游资源产生“愉悦与享受”的感受，即对特定旅游资源的情感响应。不同的游客对特定的旅游资源的情感响应存在差异^[10]，并且游客在时空体验流中的空间移动、时间分配和停驻行为都对应着不同的旅游体验维度和强度^[11]，因而情感价值存在主体差异性。例如，有的游客对自然景观非常感兴趣，而有的则对人文景观感兴趣；有的对历史文化感兴趣，而有的则对现代技术感兴趣等。情感价值与游客选择的出行服务方式和出行路径之间相互独立。

（2）空间行为价值。广义上的游客空间行为概念侧重于游客的旅游行为全过程，狭义概念上的游客空间行为概念指游客在旅游过程中的空间游览行为^[12]。游客空间行为价值是指游客基于特定空间中存在的旅游资源数量和品质产生的情感响应。选择不同运输服务方式旅游出行，因其各自的技术经济特征各异导致游客途经不同的地域空间，而从旅游出行的角度考虑不同的地域空间往往意味着旅游资源的差异。换言之，尽管空间行为价值的本质是情感响应，但是不同的出行方式途经不同的空间，给游客提供旅游资源的数量及品质不同，由此形成的空间行为价值可能存在差异。

（3）情感价值与空间行为价值之间的内在联系。情感价值是旅游出行价值的内核，而空间行为价值是旅游出行价值的物质基础。如果特定的旅游资源为X_i，则游客基于该旅游资源产生的情感响应则为E(X_i )。旅游途经空间存在的具有特定品质的旅游资源数量为n，则旅游资源为X₁，X₂，…，X_n，综合上述2个维度的因素可得，游客出行价值V_T为

V_T=\sum E(X_i)⑵

基于旅游出行价值的特征考虑，旅游出行需求时效性如图1所示。V_T1，V_T2，V_T3，V_T4表示选择不同旅游出行服务方式的出行价值。出行价值是游客在出行前的预期价值，不随时间的变动而变化，因而是平行直线。虽然按照目前的主流理论，随着出行时间的增加出行效用将会递减，但按照本研究的理论构架，出行时间增加会导致出行剩余递减，但不会影响由情感价值、空间行为价值构成的旅游出行价值。此外，图1所示的出行价值仅是基于旅游资源价值不受出行过程占用时间长短影响的情景，如名胜古迹，但有一部分旅游资源价值具有鲜明的时效性，如季节性景观，其出行价值不是常数。考虑到本研究的重点，暂不考虑后一种情景。

1.2　出行成本

研究主要讨论休闲旅游出行产生的出行成本，且不受价格约束，侧重于通道内游客产生的出行成本。第i种运输方式的出行成本C_i函数表达式为

C_i=C_{\mathrm{1}i}+C_{\mathrm{2}i}⑶

C_{\mathrm{1}i}=P_i+{\beta }_{\mathrm{1}i}+{\beta }_{\mathrm{2}i}+{\beta }_{\mathrm{3}i}⑷

C_{\mathrm{2}i}=Y{\left(t\right)}_i+X{(t)}_i+T{(t)}_i⑸

式中：C_{\mathrm{1}i}为第i种运输方式的直接成本，元，主要包括直接票价P_i、摆渡费用{\beta }_{\mathrm{1}i}、中转费用{\beta }_{\mathrm{2}i}、小件寄存费用{\beta }_{\mathrm{3}i}，对于私家车出行来说，直接成本主要包括燃油费、路桥费、维修费、停车费等费用；C_{\mathrm{2}i}为第\mathrm{i}种运输方式的间接成本，元，主要包括生理成本Y{(t)}_i、心理成本X{(t)}_i、时间成本T{(t)}_i。

孙瑞芬等^[13]对出行成本要素进行量化，时间成本函数表达式为

T{\left(t\right)}_i=V_{TT}·\left(t_{\mathrm{1}i}+t_{\mathrm{2}i}+t_{\mathrm{3}i}\right)⑹

式中：V_{TT}为出行主体的单位时间价值，元/h，用小时工资收入计量；t_{\mathrm{1}i}，t_{\mathrm{2}i}，t_{\mathrm{3}i}分别为第i种运输方式的行程时间、车站等候时间、出行预留时间，h。

私家车出行与公共交通出行方式不同，存在较高的拥堵成本，旅游出行中交通拥堵体现在旅游时间上的长时间占据，因而私家车出行的时间成本函数表达式为

T{\left(t\right)}_i=V_{TT}·\left(t_{\mathrm{1}i}+t_{\mathrm{2}i}+t_{\mathrm{4}i}\right)⑺

式中：t_{\mathrm{4}i}为旅游出行中私家车平均拥堵时长，h。

生理成本一般用疲劳恢复时间和出行主体时间价值来量化其大小，函数表达式为

Y{\left(t\right)}_i=V_{TT}·\frac{T_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}/\left[\mathrm{1}+{\delta }_i·\mathrm{e}\mathrm{x}\mathrm{p}\left(-{\rho }_i，t_i\right)\right]}{{\overline{Y}}_i}=V_{TT}·\frac{T_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}/\left[\mathrm{1}+{\delta }_i·\mathrm{e}\mathrm{x}\mathrm{p}\left(-{\rho }_i，t_i\right)\right]}{Y_{\mathrm{H}\mathrm{S}\mathrm{R}}/Y_i}(8)

Y_i=\left(D_{si}+\mathrm{1}/D_{ai}\right)/\left[\mathrm{1}+\mathrm{0.1}\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}(\mathrm{0}，T_{\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}}-t)\right]⑼

式中：{\overline{Y}}_i为以高速铁路舒适度为基准的出行方式i疲劳恢复时间调整系数，Y_i为出行方式i舒适度系数，i=HSR，Rail，Road，Avia，分别代表高速铁路、普速铁路、道路客运、民航4种运输方式；T_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}为旅客生理水平恢复正常状态所需要的最长时间，取15 h；T_{\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}}为旅客疲劳感开始逐渐强烈的行程时间，取3 h；{\delta }_i为当出行时间t=0时，选择出行方式i的疲劳恢复时间，即出行疲劳恢复时间的最小值；{\rho }_i为单位出行时间的疲劳恢复时间强度系数；t_i\mathrm{为出}\mathrm{行方}\mathrm{式}i\mathrm{的旅}\mathrm{行时}\mathrm{间，}h；D_{si}为出行方式i的坐席平均震动加速度，m/s²；D_{ai}为出行方式i的人均占有空间，m²/人。

各种运输服务方式生理成本参数取值如表1所示^[13]。

出行心理成本X{(t)}_i的函数表达式为

X{(t)}_i=X{(t)}_{\mathrm{1}i}+X{(t)}_{\mathrm{2}i}+X{(t)}_{\mathrm{3}i}⑽

式中：X{(t)}_{\mathrm{1}i}，X{(t)}_{\mathrm{2}i}，X{(t)}_{\mathrm{3}i}分别为出行安全性、可靠性、便捷性心理成本，元，其中，可靠性心理成本和便捷性心理成本分别指出行延误和出行预留时间心理成本，分别以出行主体单位时间价值的1.77倍和1.5倍计算。

安全性心理成本X{(t)}_{\mathrm{1}i}指出行主体为保证自身出行安全所支出的费用及出行主体所承担的生命和财产安全损失成本。依照我国交通事故死亡赔偿办法量化出行主体的安全风险成本，交通事故死亡赔偿金按照受诉法院所在地上1年度城镇居民人均可支配收入或者农村居民人均纯收入标准，按20年计算(60周岁以上的，年龄每增加1岁减少1年；75周岁以上的，按5年计算)^[7]。为便于计算，以30倍的2021年全国居民人均可支配收入(35 128元)作为出行主体由于交通事故死亡的安全成本。并结合彭建华^[14]研究提出的各种运输方式的死亡率a_i，各种运输服务方式死亡率如表2所示，得到安全风险成本表达式为

X{\left(t\right)}_{\mathrm{1}i}=\left\{\begin{array}{l}\mathrm{30}\times \mathrm{35}\mathrm{128}\times \frac{a_i}{{\mathrm{10}}^{\mathrm{9}}}\times t_{\mathrm{1}i}\times v_{i}i=\mathrm{R}\mathrm{a}\mathrm{i}\mathrm{l},\mathrm{R}\mathrm{o}\mathrm{a}\mathrm{d}\\ \mathrm{30}\times \mathrm{35}\mathrm{128}\times \frac{a_i}{{\mathrm{10}}^{\mathrm{9}}}\times t_{\mathrm{1}i}i=\mathrm{A}\mathrm{v}\mathrm{i}\mathrm{a}\end{array}\right.⑾

式中：t_{\mathrm{1}i}为选择第i种运输服务方式所需的行程时间，h；v_i为第i种运输方式的运行速度，km/h。

1.3　出行剩余

综上，联立旅游出行价值和与出行成本，休闲旅游出行剩余为

P=V_T-\left[C_{\mathrm{1}i}+T{(t)}_i+Y{(t)}_i+X{(t)}_i\right]⑿

2　仿真测算分析

2.1　出行成本计算

成都和西安作为西南地区和西北地区的热门旅游景点，两地之间的旅客交换量近几年达到高峰值，且“西成通道”之间旅客可选择的运输服务方式丰富。在出行成本测算方面，假设OD点，O点为西安市，D点为成都市，全长789 km，旅客可选择的基本出行方式有：飞机、高速铁路、普速铁路、私家车(高速公路)、私家车(国道)5种方式(实际上还有旅游客运、包车客运、班线客运可供选择，由于分析理论与方法是相同的，在此没有全部枚举)，旅客在通道内采取单一的出行方式。出行时间：旅游旺季。等候预留时间：飞机2 h；高速铁路、普速铁路1 h；私家车0.5 h。出行者信息：成年男性，月收入8 000元，每小时工资45.45元(按每月22 d，每天8 h计算)。车上生理成本以坐姿计算^[15]，普速铁路的票价以硬卧下铺计算。以下方案中的参数值参考携程网和百度地图提供的相关时间和价格。

方案1(飞机：西安咸阳机场—成都双流机场)：飞行总时间100 min，平均延误时间25 min。

方案2(高速铁路：西安北站—成都东站)：全长658 km，运营速度250 km/h，运行总时长约210 min，平均延误时间6 min。

方案3(普速铁路：西安站—成都站)：全长842 km，运营速度约120~200 km/h，运行总时长约972 min，平均延误时间20 min。

方案4(私家车(高速公路)：西安市—成都市)：全长789 km，行驶速度约60~120 km/h，私家车驾驶总时长525 min，平均拥堵时长45 min。

方案5(私家车(国道)：西安市—成都市)：全长867 km，行驶速度约60 km/h，私家车驾驶总时长1 035 min，平均拥堵时长90 min。

各方案的出行成本如表3所示。

2.2　不考虑旅游出行价值特征情况下的游客出行方式选择

按照文献[7]的研究成果，出行剩余>0是出行主体选择出行的必要条件，而出行剩余最大化则是充分条件，特定出行的出行价值V是常数，在此假设V=8 000元。将出行成本代入公式⑴求得西安—成都旅游出行的剩余价值。不考虑旅游出行价值特征及没有出行时间和出行成本约束的情况下各种运输方式的出行剩余价值如表4所示。

根据表4可以看出，在不考虑旅游出行价值特征情况下，5种运输服务方式的剩余价值都远远大于0，即所有的运输方式均可以选择，但根据出行剩余价值最大化原则，需求主体将选择高速铁路出行。

2.3　考虑旅游出行价值特征情况下的游客出行方式选择

乘飞机到成都旅游，只有成都当地旅游资源的出行价值，而采用其他出行方式时还有沿途旅游资源，游客对沿途旅游资源产生的情感响应程度会因旅游资源本身的特点及游客的偏好而异。基于此，对算例中的出行主体分为以下3类进行分析。A类游客：对旅游过程存在的旅游资源都有较好的情感响应，其出行价值总体水平较高。B类游客：仅对目的地(成都)旅游资源有情感响应。C类游客：对旅游过程中存在的旅游资源有的有情感响应，有的则没有。

将上述3类游客基于不同出行方式(实质上是对经历的旅游资源)形成的出行价值进行数值模拟，考虑旅游出行价值特征情况下各种运输方式的出行价值如表5所示。

将旅游出行价值和出行成本代入公式⑿，得到考虑旅游出行价值特征情况下各种运输方式的出行剩余价值如表6所示。从表6可以看出，当出行主体不受出行成本和出行时间约束时，对于A类游客来说，5种出行方式的出行剩余均大于0，根据出行剩余最大化原则，私家车(高速公路)出行为最优选择，私家车(国道)次之，飞机的出行剩余最小；对于B类游客来说，普速铁路和私家车(国道)的出行剩余小于0，不符合其出行需求，高速铁路的出行剩余最大，飞机次之，私家车(高速公路)的出行剩余最小；对于C类游客来说，普速铁路的出行剩余小于0，其他4种均大于0，其中私家车(国道)的出行剩余最大，为最优选择，私家车(高速公路)次之，再次是高速铁路，最后是飞机。

3　结束语

文献[7]提出的出行价值是独立的因子，与出行服务方式与出行路径没有必然的联系，而本研究表明，旅游出行价值与出行偏好、出行服务方式、出行路径可享受的旅游资源直接相关；出行价值包括受出行偏好影响的情感价值和由出行过程涉及到的旅游资源决定的空间行为价值；不同的旅游群体在出行空间行为价值、情感价值、时间约束、经济约束等方面存在一定差异，由此决定了出行剩余函数相关参数的差异；出行剩余大于零是游客选择出行的必要条件，而出行剩余最大化则是充分条件。在游客自身条件约束下，最大限度满足其出行体验是旅游交通运输行业供给侧结构性改革的主导目标，为此旅游交通相关部门及经营者需要在系统研究各类游客的旅游出行剩余基础上，以出行剩余最大化原则提供旅游出行服务，针对游客多样性的出行需求，关注游客尚未被满足的出行需求，设计相应旅游产品。

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基金资助

陕西省自然科学基础研究计划一般项目(2022JM-426)

中央高校基本科研业务费专项资金(人文社科类)项目(300102230645)

中央高校基本科研业务费专项资金(人文社科类)项目(300102231627)