第21卷第1期2021年2月交通运输系统工程与信息
Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology
V ol.21No.1
February 2021文章编号：1009-6744(2021)01-0227-06中图分类号：U9
文献标志码：A
DOI:10.16097/jki.1009-6744.2021.01.035
基于面板数据的乘用车购买偏好分析
杨亚璪*，李全森
(重庆交通大学，交通运输学院，重庆400074)
摘要：基于2009-2019年中国乘用车销售面板数据，结合车辆特性构建Logit 模型，分析车辆特性衍变对消费者需求的响应，对比中国和瑞士乘用车的消费偏好。研究结果显示：发动机燃油效率更高，功率更大的乘用车市场份额占比更高；重型车比轻型车更受中国消费者青睐；燃油效率的边际值在大功率汽车细分市场中较小，即最可能产生更多污染排放的消费者对汽车燃油效率的敏感性较低；仍处于乘用车快速普及阶段的中国与处于复数保有阶段(千人保有超过250辆)的瑞士，消费者偏好有明显差异，中国消费者对省油、大功率和重型乘用车的偏好在逐渐加深，瑞士消费者对省油、大功率和轻型车用车的偏好在逐步降低。
关键词：交通运输经济；乘用车偏好；面板数据；Logit 模型；中瑞乘用车消费
Analysis of Pasnger Car Preference Bad on Panel Data
YANG Ya-zao
*,LI
Quan-n
(School of Traffic &Transportation,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China)
Abstract:Bad on the panel data of pasnger car sales in China from 2009to 2019,combined with vehicle
characteristics,the Logit model is constructed to analyze the respon of vehicle characteristics evolution to consumer demand,and to compare the consumer preferences of pasnger cars in China and Switzerland.The results show that the market share of pasnger cars with higher engine fuel efficiency and power is higher.Heavy vehicles are more favored by Chine consumers than light vehicles.The marginal value of fuel efficiency is smaller in the high-power vehicle gment,that is,consumers who are most likely to produce more pollution emissions are less nsitive to vehicle fuel efficiency.And they are still in the stage of the rapid popularization of pasnger cars.There are obvious differences in consumer preferences between China and Switzerland,which is in the stage of multiple ownership (more than 250vehicles per thousand people).Chine consumers'preference for fuel-efficient,high-power,and heavy-duty pasnger cars is gradually deepening,while Swiss consumers'preference for fuel-efficient,high-power,and light-duty vehicles is gradually decreasing.
Keywords:transportation economy;pasnger car preference;panel data;Logit model;Chine and Swiss pasnger car consumption
0引言
中国汽车工业协会发布的《汽车工业蓝皮书：
中国汽车工业发展报告(2020)》显示，2019年中国累计销售汽车2576.9万辆，其中，乘用车销量占比达83.2%，连续8年超过80%，较10年前增长了7.5%。郝瀚[1]采用Gompertz 模型和线性外推模型预测得出，2030年中国乘用车使用量将超过4.8亿
辆。另一方面，生态环境部发布的《中国机动车环境管理年报(2019)》指出，我国已连续10年成为世界机动车产销第一大国，其中，汽车是机动车大气污染排放的主要贡献者，其排放的CO 和HC 超过80%，NOx 和PM 超过90%。因此，建立具有多个层面的汽车预需求模型，既有利于汽车产销企业掌握消费者偏好，确定合适的产品规格，也有利于政府
收稿日期：2020-09-03
修回日期：2020-09-29
录用日期：2020-10-16
基金项目：教育部人文社科基金/Humanities and Social Science Fund Program in University of Ministry of Education of China (17YJCZH220,17YJA630079)；国家社科基金西部项目/National Social Science Foundation of China(17XGL009)。作者简介：杨亚璪(1981-)，男，山西人，副教授，
博士。
*通信作者：***************
交通运输系统工程与信息2021年2月
制定能源消耗、车辆排放、销售税费等方面的政策。
Lave[2]首次研究了乘用车购买偏好。随后有学
者对偏好的选择集提出不同看法：Birkel[3]认为，需
要从汽车制造商、车辆型号、发动机和年份等方面
进行分析，他们提出的模型有1000多种替代方案；
Page[4]认为可以从燃油消耗和燃油类型着手，用9
种汽油替代品和7种柴油替代品大大简化了模型；
Choo[5]用Logit模型简化选择模型的估计，但没有解
决模型IIA属性导致的伪估计问题。可以看出，已
有成果或仅关注消费者偏好的识别问题，或仅考察
企业的产品分类问题，或仅从个人和家庭原因分析
消费行为，并没有从汽车自身特性出发，建立消费
者偏好和市场消费统计数据之间的相关关系，进而
分析其内在联系和因果效应。
本文以2009-2019年中国46款乘用车的销量
和车辆特性数据为基础，采用Logit模型和面板数
据相结合的分析方法，探寻对消费者购买偏好起决
定作用的因素。对比中国和瑞士消费者偏好，分析
两国乘用车消费市场的需求衍变。
1消费者偏好分析
1.1指标选择
购买汽车是一个复杂的决定，涉及到不同车
型、不同属性之间的比较和权衡。Anderson[6]发现，
较重车辆在事故中显著降低了乘客重大伤害和死
亡的风险，汽车的整备质量一直在增加。这种演变
主要是由于引进了与安全(如ABS、安全气囊、电子
稳定控制等)和舒适(如空调、导航系统等)相关的新
设备。发动机最大功率是消费者考察汽车动力性
的重要指标，Kabaday[7]认为，燃料消耗对汽车选择
影响最大，其次是汽车销售价格。虽然汽车的外
观、内饰、设施配置、品牌声誉及维修方便性等因素
也是消费者选购时考虑的因素，但这些因素难以用
具体客观指标衡量，并且与价格有较强的潜在关
系。因此，本文选取价格、燃油效率、整备质量和功
率这4个关键指标分析乘用车的消费偏好。
1.2变量设定
相关变量定义如下：
P
it
——i车型在t年被选择的概率；
j
it
——i车型在t年的价格(万元)；
f
it
——i车型在t年的燃油效率[L·(100km)-1]；
e
it
——i车型在t年的发动机燃油效率
[L·(100km×1000kg)-1]；
w
it ——i车型在t年的整备质量(1000kg)；
入园体检h
it
——i车型在t年的功率(kW)；
τt——年固定效用；
化痰的食物
μ
t
——固定效用；
ε
it
——随机扰动项；
g m,it——i车型在t年销售的汽油手动版本；
d m,it——i车型在t年销售的柴油手动版本；
d a,it——i车型在t年销售的柴油自动版本；
W tpe——保持市场份额不变，提高1%的燃油效
率增幅的价格百分比；
W tpw——保持市场份额不变，提高1%的整备质
量增幅的价格百分比；
W tph——保持市场份额不变，提高1%的最大功
率增幅的价格百分比；
β
n
——增加或减少1%的第n个汽车属性，市
场份额就会增加或降低β
淝水之战n
%；
β
i
——i车型效用系数；
β
m
——m车型效用系数。
1.3模型构建
假设消费者在t年面对一系列离散选择的车
型m=1,2,⋯,Μ()
Μ∈ℕ，总是选择使其效用最大
化的那一款，其效用U
mt
由可观察效用V
mt
和一个随
机扰动项ε
mt
煎黄花鱼的做法组成，即
U
mt
=V
香辣豆腐mt
+ε
mt
(1)
消费者在t年选择车型i的概率，是其效用大
于其他任意可选车型的概率，即
P
it
=P{}
V
it
+ε
it
>V
mt
+ε
mt,i≠m,i∈ℕ(2)
假设ε
it
服从极值分布(Gumbel分布)，则消费
者在t年选择车型i的概率为
P
it
=
exp()βi X it
∑m=1M exp()βm X mt(3)
式中：X
it
——i车型在t年的代表性效用。
上述模型是由标准的Logit公式推导出来的，
必需关注无关替代(IIA)属性的独立性。运行具有
随机效应的模型进行鲁棒性检验，相当于不显示
IIA属性的混合Logit模型。
将式(3)两边取对数，得
ln P it=βi X it+kτt,k∈ℝ(4)
式中：kτt——不随时间变化的效用，被包含在年固
定效应内[8]。
为分析消费者偏好的异质性，将变量进行交
互。燃油消耗与重量高度相关，但燃油效率的提升
教育孩子的心得来源于发动机的改进。因此，将燃油效率分解为发
228
第21卷第1期基于面板数据的乘用车购买偏好分析动机燃油效率和汽车整备质量，以便更好地分析汽车属性与市场份额的关系。回归模型中，自变量的高度相关关系易产生多重共线性。为防止交互项带来多重共线的影响，采用相关系数检验法和方差膨胀因子法剔除多余变量。表1为燃油效率、发动机燃油效率、重量和功率之间Pearson 相关性分析结果。
表1汽车属性间皮尔逊相关性分析
Table 1Pearson correlation analysis of automobile attributes
变量燃油效率发动机燃油效率
整备质量功率
燃油效率1.0000.795***0.436**0.314**
发动机燃油效率
1.0000.064**0.261**
整备质量
1.000
0.772**功率
1.000
注：
***为p <0.01，**为p <0.05，*为p <0.1。由表1可以看出，发动机燃油效率在95%的置信水平下有燃油效率和其他变量间相同的关系，但发动机燃油效率和整备质量几乎正交，验证了将燃油效率分解为发动机燃油效率和整备质量的可行性。整备质量与功率之间较强的线性关系表明，与这两个变量相关的交互项不能同时存在于同一模型中，不然会产生严重的共线性。表2为各变量在不同模型中的VIF 值。
表2不同模型中变量VIF 值
Table 2VIF values of variables in different models
变量价格发动机燃油效率
整备质量功率
发动机燃油效率×整备质量发动机燃油效率×功率
整备质量×功率模型17.1646.46913.2469.4677.269
--模型27.3466.8918.7648.943-6.497-
模型3
8.9437.63113.534
9.861--94.637
注：-表示不添加该变量。
由表2可以看出，整备质量和功率的相互作用模型被排除在外。将模型1、模型2和没有交互项的模型进行一系列似然比检验发现，模型2的估计优于其他模型。
汽车属性变化与市场份额变化不是简单的线性关系，为探究消费者对各个属性变化的敏感性，在模型中加入汽车属性的二次项。基准版本是汽油自动版本，汽油手动、柴油手动和柴油自动版本被当作替
代子模型加入到模型中。最后，将所有变
量都取对数，此时线性项的系数就解释为关于市场份额的弹性，最终的估计模型为
ln P it =β0+β1ln ()j it +β2ln ()e it +β3ln ()w it +
β4ln ()h it +β5ln ()e it ×ln ()h it +β6ln ()e 2
it +
β7ln ()w 2
it
+β8ln ()h 2it
+β9g m ,it +β10d m ,it +β11d a ,it +τt +μt +εit
(5)
从式(5)推导出汽车属性变化的支付意愿(WTP)，其估计方程为
桂林历史W tpe =
∂ln ()j it ∂ln ()
e it (6)W tpw =
∂ln ()j it ∂ln ()
w it (7)W tph =
∂ln ()
j it ∂ln ()
h it (8)
2描述性分析及回归结果
2.1描述性分析
2009-2019年中国市场一直在售的46款热销
车型的总销量为87239783辆。大多数车型都有不同版本，计算各版本属性均值创建模型，将该车型所有版本的销量分配到模型中，表3给出进一步地描述。
表3样本描述统计
Table 3Sample description statistics
变量市场份额/%价格/万元发动机燃油效率/[L·(100km×1000kg)-1]整备质量/(1000kg)功率/(1000kW)汽油手动柴油手动柴油自动
均值0.01221.6494.9981.4560.1120.8760.3620.040
标准差0.0139.0200.7400.5550.0750.3610.2990.209
最小值0.001
3.9903.7360.9000.0470.0000.0000.000
最大值
0.116
67.9606.8812.2850.2251.0001.0001.000
2.2回归结果分析
为减小估计结果受极值影响的程度，将所有变量集中在按销售额加权的中值上进行估计，即线性项的系数解释为具有中位数特征的汽车对市场份额的弹性。表4为回归结果。
因为随机效用模型可以缓解模型面临的不相关替代的独立性的潜在问题，所以选择估计(A)的结果讨论。表4结果显示，11年间消费者愿意为价格便宜、省油、更重、功率更大的汽车买单。
229
交通运输系统工程与信息2021年2月
表4估计结果
Table 4Estimated results
变量年固定效应
ln(j it )ln(e it )ln(e it )2ln(w it )ln(w it )
二十五味珊瑚胶囊2
ln(h it )ln(h it )
2
ln(e it )×ln(h it )
g m,it d m,it d a,it C N R 2
within R 2between R 2overall
估计（A ）随机效应yes -1.237(0.121)-4.204***
(0.216)0.831***(0.467）3.128*(0.361)0.513*(0.424)3.356**(0.214)0.461*(0.349)1.427***(0.346)0.143***(0.023)0.038**(0.007)0.019(0.006)-6.366***(0.263)4680.2180.3160.216
估计（B ）固定效应yes -1.172(0.164)-4.321***(0.224)0.642**(0.475)3.839*(0.376)0.379(0.481)3.446**(0.224)0.426(0.475)1.592***(0.351)0.129***(0.037)0.029**(0.008)0.009(0.008)-6.128***(0.302)4680.3110.3050.324
估计（C ）
随机效应yes -1.56*(0.287)-4.238***(0.497)0.698*(0.572)3.256*(0.476)0.442(0.403)3.267**(0.315)0.534(0.463)1.314*(0.698)0.116*(0.086)0.067*(0.056)0.027(0.029)-6.118***(0.589)4680.3150.3190.335
注：括号内为标准误，
***为p <0.01，**为p <0.05，*为p <0.1。对于具有中位数销售额特征的乘用车，价格
系数在模型估计中不显著，因为价格每一年的变化量并不是很大；发动机燃油效率的弹性为负，约4.2，这意味着在其他条件不变的情况下，提高发动机1%的燃油效率，能增加该车型4.2%的市场份额，整备质量和功率同理；所有属性的二次项都为正且显著，表明消费者对该属性的重视程度在增加。
另外，发动机燃油效率和功率的相互作用呈正相关性，并且是强显著，揭示了消费者偏好的异质性。豪华车的消费者更加重视与功率相关的因素，而经济型车的消费者更加重视燃油消耗。其他3个替代子模型都是正的，并且显著，增加这3种版本的汽车可以增加该车型更多的市场份额。发动机燃油效率的W tpe 约为3.40，这表明消费者准备接受最多高达3.40%的价格上升，来减少1%的发动机油耗。同理，可以计算出W tpw 和W tph 分别为2.53和2.71。
将汽车属性与年份交互进行估计(C)，可以分析其在2009-2019年的变化，如图1所示。由图1可以看出，11年间发动机燃油效率和整备质量的弹性没有特别的规律，而功率的弹性在缓慢上升，表明消费者一直在追求大功率的车型。消费者对燃油效率的敏感性与油价相关[9]，图2描绘了92#汽油
的价格和发动机燃油效率的弹性变化。
图1发动机燃油效率、功率、整备质量随市场的弹性变化
Fig.1Elasticity of engine fuel efficiency,horpower and curb weight with market
230
第21卷第1期
基于面板数据的乘用车购买偏好分析图2燃油效率与燃油价格关系
Fig.2Relationship between fuel efficiency and fuel price
图2显示，2014年燃油效率的估计系数随油价降低显著减小。这是由于美国大量开采页岩油和页岩气，并对外出口石油，同时石油输出国组织不断增加供应导致油价大跌，同时期中国成品油进口下降26%。表明汽油价格的波动会潜在的影响消费者对燃油效率的重视程度，当油价上升时，消费者对燃油效率就会更加敏感，对发动机的要求就会更高，即希望通过发动机的改善来抵消油价的增量。
3中瑞乘用车消费偏好对比
瑞士地处欧洲中南部，是经济高度发达和拥有
最高生活水准的国家之一。2015年瑞士乘用车千人保有量为566辆，是复数保有阶段国家的代表，这里基于Sylvain Weber [10]
对瑞士相关问题的研究成果，将中国和瑞士乘用车消费市场进行比较，结果如表5所示。
表5中国和瑞士乘用车属性回归系数
Table 5Regression coefficient of automobile attributes in
China and Switzerland 变量ln(j it )ln(e it )ln(e it )2ln(w it )ln(w it )2ln(h it )ln(h it )2
C
中国-1.237(0.121）-4.204***(0.216)0.831***(0.467）3.128*(0.361)0.513*(0.424)3.356**(0.214)0.461*(0.349)-6.366***(0.263)
瑞士-0.202(0.162)-2.572***(0.220)-2.132***(0.433)-2.761***(0.329)-0.298(0.750)0.900***(0.195)-0.267*(0.156)-5.951***(0.095)
注：括号内为标准误差，
***为p <0.01,**为p <0.05,*为p <0.1。由表5可知，中国和瑞士的乘用车消费市场具有部分一致性。如价格系数都为负，表明降低价格
会带来更多的市场份额；燃油效率的系数也都为负，表明两国消费者都喜欢更加省油的车型；发动机功率的系数都为正，表明功率增加对消费者的购买具有正向引导。但也存在以下差异。
(1)整备质量的敏感度不同。整备质量的弹性
系数在中国为正，为U 型曲线；在瑞士为负，为倒U 型曲线。表明中国消费者喜欢更重的车型，且趋势在上升；瑞士消费者喜欢更轻的车型，但趋势在减弱。图3为乘用车价格、整备质量和销量的关系。
由图3可以看出，在10万~30万元间，随着价格上升，整备质量呈明显的上升趋势，且销量也集中在这个范围内。随着高强度钢材的出现，汽车“轻量化”成为现在汽车发展的趋势，但“轻量化”绝不能以牺牲安全为代价。因为现阶段，只有相对高昂价格(比如30万人民币以上)的汽车，才能使用保证足够强度情况下的轻型材料。美国国家公路交通安全局统计显示，如果两辆车同时充分正面撞向对方头部，且一辆车的重量是另外一辆车的2倍，那么轻车成员的死亡率是重车的8倍。近11年的中国市场中，大多数消费者的购买能力远远低于上述的高昂价格，所以汽车整备质量是中国消费者心中对安全性的衡量指标；与此相反，欧洲作为汽车的发源地，人均可支配收入远高于中国，可以轻松获得相对价格较高的汽车，瑞士消费者几乎不会关心与重量相关的安全性问题，更多考虑的是轻量化带来的燃油经济性。其次，汽车功能增强带来的舒适性也间接增加了汽车的整备质量。
(2)燃油效率的敏感度不同。燃油效率与市场份额的关系在中国为U 型，在瑞士为倒U 型。
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