鐵路貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)發(fā)展研究

王 菲，鄭平標，王 晶，陳雁冰

(1.中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經(jīng)濟研究所，北京 100081；2.中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司貨運部，新疆 烏魯木齊 830000；3.中國鐵路上海局集團有限公司 貨運部，上海 200071)

我國經(jīng)濟由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結構、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關期，貨物運輸需求總量、結構及特征都在發(fā)生快速變化，加之公路、水運、管道和航空等運輸方式能力擴張迅速，市場競爭日益激烈。鐵路貨運由生產(chǎn)主導型向市場營銷型發(fā)展方式轉(zhuǎn)變不斷深入推進。一方面，供給側(cè)結構性改革不斷深化，貨運結構與特征發(fā)生快速變化，傳統(tǒng)鐵路運輸產(chǎn)品如能源、原材料等大宗貨物需求增長放緩，電子消費品、日用消費品、快速消費品等零散高附加值貨物增長迅速；另一方面，公路治超、部分港口限制汽運等環(huán)保政策的相繼出臺，使得部分公路貨源轉(zhuǎn)移到鐵路，鐵路貨運量有所增加。因此，在國家產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化調(diào)整、大宗貨物運輸市場需求增速放緩、國家去產(chǎn)能和清潔能源、公路治超等相關政策陸續(xù)出臺的影響下，鐵路貨運市場需求呈現(xiàn)波動態(tài)勢。同時，由于地域、經(jīng)濟、政策等因素的差異，導致貨運需求、服務模式和運力資源配置子系統(tǒng)在不同區(qū)域呈非均衡分布特征。因此，以不同時空分布特征差異性與耦合協(xié)調(diào)性表示貨運系統(tǒng)所具有的貨運需求、服務模式與運力資源配置的異質(zhì)性，通過鐵路貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)，實現(xiàn)貨運系統(tǒng)優(yōu)化的整體目標。

1 鐵路貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)機理

耦合協(xié)調(diào)是指系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)在非線性相互作用的過程中協(xié)同互動、從無序走向有序的狀態(tài)。鐵路貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)機理主要揭示貨物運輸市場系統(tǒng)中貨運需求、服務模式、運力資源配置3個子系統(tǒng)的派生、協(xié)調(diào)與相互影響、作用關系，研究不同時空分布特征下各子系統(tǒng)構成要素之間的正向、反向作用關系。

貨運需求是指貨主對運輸供給者提出的實現(xiàn)貨物空間位移的要求；服務模式是鐵路提供的運輸產(chǎn)品組合，以及增值、延伸、定制化服務等；運力資源配置是合理利用有限的資源完成運輸生產(chǎn)任務的過程。貨運需求決定貨運服務模式的設計，而貨運服務模式又能夠引導客戶的選擇；貨運服務模式對運力資源提出需求，運力資源的能力又影響貨運服務模式的質(zhì)量。鐵路貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)機理示意圖如圖1所示。

圖1?鐵路貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)機理示意圖Fig.1 Coordination mechanism of railway freight market

由圖1可知，貨運需求具有時空分布的異質(zhì)性，不同時空分布特征下貨運需求對服務模式具有創(chuàng)新驅(qū)動力，促進多樣化貨運服務模式衍化；高質(zhì)量、品牌化貨運服務模式能夠吸引更多客戶，并對異質(zhì)性貨運需求形成約束力；運力資源決定了供需匹配能力，同時以滿足貨運需求為目標不斷優(yōu)化發(fā)展。為優(yōu)化三者間多元耦合協(xié)調(diào)，實現(xiàn)鐵路運輸效率、效益最大化，需要加強貨運市場目標選擇、產(chǎn)品服務設計、運力資源投入及資源高效配置。

（1）多粒度需求促進貨運服務模式持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。鐵路貨運服務是一個持續(xù)、復雜、動態(tài)的過程，存在的環(huán)節(jié)和涉及的部門很多，有一定改進和優(yōu)化的空間。在供給側(cè)結構性改革的推動下，我國經(jīng)濟結構不斷優(yōu)化，在工業(yè)“去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板”的結構調(diào)整中，高端制造業(yè)快速發(fā)展，高技術產(chǎn)業(yè)物流和高端裝備物流發(fā)展迅速；而由于居民收人水平不斷提高和消費升級的需要，生活消費物流需求越來越呈現(xiàn)出個性化、多樣化的趨勢。運輸結構調(diào)整的快速推進，以及環(huán)境保護政策、交通運輸宏觀政策陸續(xù)出臺，都對鐵路貨運服務提出了更高的要求。鐵路貨運發(fā)展需要適應市場需求和宏觀政策的變化，不斷創(chuàng)新貨運服務模式。

（2）高質(zhì)量貨運服務模式反作用于客戶選擇行為。為適應新時代運輸需求，鐵路推出一系列新產(chǎn)品、新舉措，不斷完善鐵路貨運市場化機制，結合新線開通和既有線擴能改造，擴大直達列車開行數(shù)量，提高大型生產(chǎn)企業(yè)鐵路運量比例，減少宏觀經(jīng)濟形勢及產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整帶來的不利影響，鞏固大宗貨源，為貨運經(jīng)營提供基礎保障，逐步實現(xiàn)了從“站到站”到“門到門”運輸?shù)娜谭真湕l，并且為客戶提供了更多的增值服務需求，不斷提升服務質(zhì)量。隨著鐵路貨運產(chǎn)品的優(yōu)化和完善，運輸時效性不斷提高，加之鐵路出臺運價優(yōu)惠策略，鐵路貨運服務模式的優(yōu)化對滿足客戶需求起到正向促進作用。

（3）鐵路運力資源優(yōu)化配置能夠調(diào)節(jié)市場供需匹配。不同時期、不同時空分布供需匹配特征下，運力供給對貨運服務模式的影響各不相同，需要根據(jù)不同的運輸產(chǎn)品、客戶、地區(qū)等合理分配運力資源。隨著高速鐵路的快速發(fā)展，既有線的貨運能力將進一步得到釋放，部分鐵路局集團公司逐步實現(xiàn)了高鐵線路與既有線路的客貨運輸分離，貨運能力基本能夠滿足客戶需求；而大宗貨源較為充足的鐵路局集團公司，隨著“公轉(zhuǎn)鐵”政策的實施，部分區(qū)段能力依然緊張。因此，還需要不斷推進專用線建設，重點提升“六線六區(qū)域”以及主要港口能力，協(xié)同運輸部門，深入實施重點線路提效方案。通過加強與運輸企業(yè)的對接合作，優(yōu)化重點車站的貨源組織和裝車組織，充分利用好重點線路能力。

2 鐵路貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)測度模型

貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)是貨運需求、服務模式、運力資源配置3個子系統(tǒng)相互影響、相互依賴而彼此互動聯(lián)系的現(xiàn)象，是鐵路貨運系統(tǒng)發(fā)展水平和創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。耦合協(xié)調(diào)度是對系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的相互作用關系及程度的一種度量，反映了系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的耦合良性作用大小。測算貨運需求、服務模式、運力資源配置三者的耦合協(xié)調(diào)度，首先需要分析各子系統(tǒng)關鍵構成要素。雖然貨運需求、服務模式與運力資源配置三者構成要素各異，但不同構成要素之間卻存在著緊密聯(lián)系。

2.1 耦合協(xié)調(diào)關鍵指標

隨著居民收入水平不斷提高和消費升級的需要，生活消費物流需求呈現(xiàn)出個性化、多樣化的趨勢[1]，因此，選取客戶需求量、運輸費用及時間要求作為貨運需求子系統(tǒng)的核心指標。

基于貨運需求結構變化，貨運服務的差異性逐漸體現(xiàn)[2]，為保證貨運服務與客戶需求的有效銜接，需要有針對性地建立協(xié)調(diào)指標，加速貨物送達，增加客戶滿意度，選取貨物計劃發(fā)送量、鐵路運價和運到期限作為服務模式子系統(tǒng)衡量指標。

鐵路運力資源配置是服務模式高效運行的基礎，可以針對線路、貨運站、技術站、機車、車輛配置構建評價指標，反映鐵路運輸基礎設施配置水平。結合鐵路運輸效率、效益核心指標，同時反映經(jīng)營實效，選取貨運量、機車日產(chǎn)量、平均旅速、平均周轉(zhuǎn)時間、貨運收入等關鍵指標[3]。因此，遵循評價指標選擇的代表性、易獲取性、可操作性等原則，鐵路貨物運輸市場耦合度指標體系[4]如表1所示。其中，鐵路貨運需求的期望運價和時間可以公路作為參照。

2.2 耦合協(xié)調(diào)測度模型

測算貨運需求、服務模式、運力資源配置三者耦合協(xié)調(diào)度，首先需要對關鍵指標的原始數(shù)據(jù)進行標準化處理，以消除指標度量單位和量綱不同而產(chǎn)生的影響。設變量μi(i= 1，2，…，n)為耦合系統(tǒng)的第i個子系統(tǒng)的綜合序參量，xij，μij，λij(i= 1，2，…，n；j= 1，2，…，n)分別為第i個綜合序參量的第j個指標值、功效值及其權重，αij，βij分別為第i個綜合序參量的第j個指標的上限值、下限值[5]。

表1?鐵路貨物運輸市場耦合度指標體系Tab.1 Index system of coupling degree of railway freight market

正功效指標計算公式為

負功效指標計算公式為

綜合指標功效值計算公式為

把貨運需求、服務模式與運力資源配置看作是3個相互聯(lián)系的子系統(tǒng)，將耦合協(xié)調(diào)理論運用于三者耦合協(xié)調(diào)度的測算中，耦合度公式[6]如下。

式中：C為耦合度，當C= 1時，耦合度達到最大，C= 0時，表示三者完全無關聯(lián)；K(a)，F(xiàn)(b)，Y(c)分別為貨運需求、服務模式和運力資源配置發(fā)展指數(shù)；α，β，γ為待定系數(shù)，反映三者的重要程度。

式中：T為綜合協(xié)調(diào)指數(shù)，反應三者發(fā)展整體水平。

式中：D為耦合協(xié)調(diào)指數(shù)，其值越大表明貨運系統(tǒng)中貨運需求、服務模式和運力資源配置的整體功效和協(xié)同效應越強

將耦合協(xié)調(diào)指數(shù)劃分為失調(diào)衰退、中度失調(diào)衰退、輕度失調(diào)衰退、基本協(xié)調(diào)發(fā)展、中級協(xié)調(diào)發(fā)展、良好協(xié)調(diào)發(fā)展和優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展7個等級，耦合協(xié)調(diào)指數(shù)等級劃分如表2所示[7]。

表2?耦合協(xié)調(diào)指數(shù)等級劃分Tab.2 Coupling and coordination degree classification

3 實證研究

隨著鐵路貨運組織改革的不斷深入，推進供給側(cè)結構性改革，深化與客戶互惠互利合作，有效降低社會企業(yè)物流成本，推動路企戰(zhàn)略發(fā)展已經(jīng)成為當前鐵路貨運工作的重心。鐵路對宏觀經(jīng)濟調(diào)整非常敏感，尤其在長三角地區(qū)，公路、水運體系發(fā)達，對鐵路運輸競爭沖擊力大，貨運系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)評價管理顯得尤為重要。為此，以中國鐵路上海局集團有限公司(以下簡稱“上海局集團公司”)為例，測算2014—2018年的貨運需求、服務模式、運力資源配置耦合協(xié)調(diào)發(fā)展情況。2013年開始，為適應鐵路管理體制改革需要，加快轉(zhuǎn)變鐵路貨運發(fā)展方式，推動貨運全面走向市場，上海局集團公司推出進一步推進貨運組織改革的舉措，以滿足貨運市場需求、簡化客戶業(yè)務辦理流程、提升鐵路服務水平、提高物流組織能力、擴大企業(yè)綜合效益為目標，開展網(wǎng)上業(yè)務受理，組織“實貨制”運輸，實現(xiàn)企業(yè)由生產(chǎn)型向經(jīng)營型轉(zhuǎn)變。根據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)及調(diào)研結果，分別對上海局集團公司2014—2018年各項指標數(shù)值進行標準化計算，利用模型對標準化計算結果進行測算[8]。上海局集團公司貨運需求、服務模式、運力資源配置發(fā)展指數(shù)如表3所示。

表3?上海局集團公司貨運需求、服務模式、?運力資源配置發(fā)展指數(shù)Tab.3 Freight demand, service mode, transportation capacity resource allocation development index of China Railway Shanghai Group

考慮到運力資源配置水平的提高必然能夠為貨運需求提供運力保障，采用層次分析法，取α= 0.33，β= 0.28，γ= 0.39。上海局集團公司貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)測度水平如表4所示。根據(jù)表4數(shù)據(jù)，貨物運輸市場耦合度、綜合協(xié)調(diào)指數(shù)、耦合協(xié)調(diào)指數(shù)發(fā)展狀態(tài)如圖2所示。

表4?上海局集團公司貨物運輸市場耦合協(xié)調(diào)測度水平Tab.4 Freight transportation market coupling coordination measurement level of China Railway Shanghai Group

圖2?貨物運輸市場耦合度、綜合協(xié)調(diào)指數(shù)、?耦合協(xié)調(diào)指數(shù)發(fā)展狀態(tài)Fig.2 Coupling degree, comprehensive coordination index and coupling coordination index development state of freight transport market

從圖2可以看出，上海局集團公司2014—2018年貨物運輸市場耦合度都處于基本協(xié)調(diào)以上狀態(tài)，其中2014年處于良好協(xié)調(diào)狀態(tài)。從客戶需求來看，華東地區(qū)大宗貨運需求有所放緩，各交通運輸方式發(fā)達，對鐵路依賴程度相對較低；上海局集團公司每年第4季度為貨運量發(fā)送旺季，白貨市場需求持續(xù)旺盛，全路裝車在第4季度也維持在高位，空車需求量大，對車輛周轉(zhuǎn)效率要求較高。從貨運產(chǎn)品供給來看，針對不同客戶需求，上海局集團公司開發(fā)適用不同類型客戶的運輸產(chǎn)品，如大宗直達貨物班列、特快(快速)貨物班列、特需貨物列車等，但是產(chǎn)品運輸時效性及運價市場化機制還有待進一步加強。此外，還需提供更多的定制化服務，以實現(xiàn)客戶根據(jù)自身需求選擇貨運產(chǎn)品。從運力資源保障來看，2016年運輸保障較為緊張，從2017年開始運力緊張狀況有所緩解，上海局集團公司作為排空局，每年第4季度排空壓力陡增，部分裝車去向歷年在春節(jié)前因通道能力緊張而裝車受限，在此情況下，難于滿足所有客戶的運輸需求，從而造成裝車落空。從總體協(xié)調(diào)程度來看，2014年協(xié)調(diào)度最好，2015年、2017年處于中級協(xié)調(diào)狀態(tài)，2016年、2018年處于基本協(xié)調(diào)狀態(tài)。

為進一步有效提升上海局集團公司貨運綜合協(xié)調(diào)發(fā)展指數(shù)，應進一步以客戶需求為導向，加強貨運服務及運力資源優(yōu)化配置，完善全路空車調(diào)配機制，通過對鐵路貨運車流徑路動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，智能生成綜合最優(yōu)、最滿意的徑路。在對各鐵路局集團公司貨運需求的監(jiān)測分析及預測基礎上，應結合裝卸車情況及重要裝卸作業(yè)點進行實時跟蹤分析，測算實時空車調(diào)配方案，通過人工干預和優(yōu)化配置進行動態(tài)調(diào)整，得出最優(yōu)的空車車流徑路方案，并基于不同價值的客戶需求，提供差異化貨運產(chǎn)品及服務策略，優(yōu)化路網(wǎng)及車輛資源分配，使得貨運系統(tǒng)整體效率和效益最大化。

4 結束語

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，客戶運輸需求不斷發(fā)生變化，鐵路貨運服務模式與運力資源如何滿足多維度客戶需求面臨著挑戰(zhàn)。分析貨運需求、服務模式與運力資源配置耦合協(xié)調(diào)狀況對于優(yōu)化鐵路貨運產(chǎn)品設計，將有限運力資源向優(yōu)質(zhì)客戶傾斜，提升客戶滿意度與鐵路運輸效率、效益具有重要作用，從而進一步提升鐵路在市場營銷、運輸組織與客戶需求等方面的整體耦合協(xié)調(diào)水平。