基于需求分類的“義烏—漢堡”中歐班列路徑優(yōu)化研究

王春越

摘 要：本文首先從中歐間貿(mào)易格局總體穩(wěn)定的角度說明中歐班列發(fā)展的較大前景，并簡述現(xiàn)存部分組織問題，揭示本文研究的意義。此外，本文著重考慮客戶需求對于中歐班列路徑優(yōu)化方案的影響，對貨主需求從時(shí)間與成本角度考慮，將問題簡化為最短路問題，建立0-1整數(shù)規(guī)劃模型;實(shí)例分析“義烏—漢堡”線路制定路徑優(yōu)化方案，選定哈爾濱、沈陽、成都、重慶、西安、天津等12個(gè)中轉(zhuǎn)站點(diǎn)，收集數(shù)據(jù)，使用計(jì)算工具LINGO對模型進(jìn)行求解，最后得出結(jié)果。

關(guān)鍵詞：需求分類;中歐班列;路徑優(yōu)化;0-1整數(shù)規(guī)劃;LINGO

中圖分類號(hào)：F742 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-0298（2021）05（a）--03

1 研究的背景及意義

中歐間貿(mào)易的不斷發(fā)展既滿足了“一帶一路”倡議的客觀要求，又使得歐洲的貨運(yùn)代理業(yè)務(wù)在中國許多地區(qū)得以展開。然而，地區(qū)間由于獲得經(jīng)濟(jì)發(fā)展主動(dòng)權(quán)展開了激烈的競爭，也為中歐班列的良好發(fā)展埋下了深深的隱患。因而，有必要在合理的科學(xué)規(guī)劃下整合資源，構(gòu)建高效合理的路徑優(yōu)化方案，提高中歐班列的運(yùn)輸效率及面對其他運(yùn)輸方式的整體競爭力。

然而，目前中歐貿(mào)易現(xiàn)存的組織問題導(dǎo)致部分班次不能正常運(yùn)行且多條線路的班次制度不穩(wěn)定;而且，由于中歐之間的溝通不順暢，導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)輸過程碎片化，不能實(shí)現(xiàn)良好的連續(xù)性。在干線運(yùn)輸?shù)倪^程中，由于轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)選擇的不恰當(dāng)、工藝環(huán)節(jié)銜接的不順暢、運(yùn)輸方案設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)仍颍瑢?dǎo)致運(yùn)輸過程中存在運(yùn)輸時(shí)間較長、運(yùn)輸成本較高等問題。本文實(shí)例站在多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營人角度，接受客戶委托，并按照客戶需求，結(jié)合中歐班列進(jìn)行路徑優(yōu)化，提出義烏至漢堡的較優(yōu)解決方案，對現(xiàn)實(shí)具有一定的指導(dǎo)意義。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

池永明（2016）[1]對3種運(yùn)輸方式優(yōu)劣勢的比較以及中歐班列通道運(yùn)行情況，分析了中歐班列的運(yùn)行現(xiàn)狀以及中歐班列面臨的發(fā)展困境。劉杰等（2011）[2]通過拆分中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)以處理多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)考慮到實(shí)際情況對路徑選擇的影響，細(xì)化運(yùn)輸費(fèi)用，提出備選集， 建立動(dòng)態(tài)路徑優(yōu)化模型。孫巖（2017）[3]綜合分析了多式聯(lián)運(yùn)路徑規(guī)劃問題的規(guī)劃特征，構(gòu)建了整數(shù)規(guī)劃模型，并以實(shí)例為證，驗(yàn)證了優(yōu)化模型的可行性及有效性。陳迎欣（2012）[4]分別對蟻群算法中的信息素更新策略及啟發(fā)因子進(jìn)行改進(jìn)，引入搜索熱區(qū)機(jī)制，進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性。侯玉梅等（2015）[5]以成本為目標(biāo)，構(gòu)建了帶軟時(shí)間窗約束的路徑優(yōu)化問題模型，并采用自適應(yīng)遺傳算法對模型進(jìn)行求解。

3 班列聯(lián)運(yùn)存在的問題及分析

3.1 班列運(yùn)輸接駁不暢

中歐班列聯(lián)運(yùn)過程中接駁不順暢是當(dāng)前發(fā)展過程中面臨的首要問題。一方面，歐洲各國的鐵路口岸運(yùn)營能力不足，致使班列去程貨物在沿線口岸長時(shí)間逗留的情況時(shí)有發(fā)生。另一方面，各國法律相關(guān)規(guī)定不同，致使沒有統(tǒng)一運(yùn)單;而中歐班列聯(lián)運(yùn)涉及多種運(yùn)輸方式、多種角色及多個(gè)環(huán)節(jié)，這也使得整個(gè)運(yùn)輸過程中的物流信息不能順暢流通。

3.2 班列運(yùn)輸成本偏高

隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的推進(jìn)，國際間的貨運(yùn)量越來越大，而客戶都會(huì)根據(jù)自己的偏好，選擇一種不管是運(yùn)價(jià)還是運(yùn)輸速度都相對合理的運(yùn)輸方式。對于中歐班列來說，其競爭對手主要為海運(yùn)企業(yè)。而中歐之間的海上運(yùn)輸主要是由我國沿海港口出發(fā)，通過馬六甲海峽、蘇伊士運(yùn)河（或好望角）到達(dá)地中海沿線的歐洲國家。其中，海運(yùn)運(yùn)價(jià)大致為每40ft標(biāo)箱2500美元，中歐班列3條通道各線路平均運(yùn)價(jià)大致為每40ft標(biāo)箱6000美元。在引入政府補(bǔ)貼后，其運(yùn)價(jià)減低，性價(jià)比提高，但政府補(bǔ)貼畢竟不能長時(shí)間提供。盡管中歐班列這種新興運(yùn)輸形式具備時(shí)間較短、運(yùn)距適中且安全性較高的顯著優(yōu)勢，但是其總體運(yùn)輸成本明顯高于海運(yùn)運(yùn)輸成本的實(shí)際情況，在短時(shí)間內(nèi)難以得到根本改變。另外，歐盟通行的運(yùn)價(jià)率明顯高于我國及獨(dú)聯(lián)體各國鐵路運(yùn)費(fèi)。在這種情況下，中歐班列各運(yùn)營主體之間還沒能形成統(tǒng)一的對外陣營，增加了鐵路方面統(tǒng)一開展對境外進(jìn)行價(jià)格談判的難度，無法以中歐班列品牌優(yōu)勢對歐競價(jià)，無法取得最大優(yōu)惠。另外鐵路運(yùn)輸過程中換裝耗費(fèi)的時(shí)間比較長。歐洲某些國家鐵路為寬軌，不同于我國的標(biāo)準(zhǔn)軌距，使得中歐班列途中至少需要進(jìn)行一次換軌，甚至需要換軌兩次，大大增加了整個(gè)運(yùn)輸過程的成本。

3.3 班列返程貨源不足

返程貨源匱乏一直以來都是中歐班列運(yùn)行過程中的主要問題，自然也影響著中歐班列多式聯(lián)運(yùn)的發(fā)展。目前空載率普遍來講仍然較高（部分不能常態(tài)化高頻次的中歐班列回程空載率高達(dá)60%）。從兩國經(jīng)濟(jì)的角度來看，正是兩者之間貿(mào)易結(jié)構(gòu)的差異導(dǎo)致了中歐班列返程貨源匱乏，我國對歐出口的大多是勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，而歐盟國家向我國出口的則大多是技術(shù)密集型產(chǎn)品。從市場的角度來看，中歐班列還沒有形成較大的品牌影響力，在歐洲各國的知名度還需要進(jìn)一步提升與拓展，同時(shí)市場還有待于進(jìn)一步得到扶持與開拓。從客戶的角度來看，一方面對于中歐班列這個(gè)新興運(yùn)輸形式，還需要繼續(xù)觀望;另一方面中歐班列的服務(wù)水平相比很多成熟的現(xiàn)代化物流企業(yè)還存在較大差距，需要進(jìn)一步提升。

4 基于需求分類建立路徑優(yōu)化模型

4.1 運(yùn)輸需求分析

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，鐵路基本可以修建在任何地方。鐵路相比航空、航運(yùn)等跨境運(yùn)輸方式，在運(yùn)輸成本和運(yùn)輸時(shí)間上具有較大優(yōu)勢，在成本和時(shí)效上介于兩者之間。而中歐班列與傳統(tǒng)鐵路運(yùn)輸相比，在通關(guān)過程中也有明顯的改善，具有更大優(yōu)勢。

在實(shí)際運(yùn)輸過程中，客戶對于運(yùn)輸成本和運(yùn)輸時(shí)間有不同的需求。并且隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對物流的需求更高。最佳運(yùn)輸計(jì)劃必須把客戶需要放在第一優(yōu)先級。

4.1.1 運(yùn)輸成本最低

對于運(yùn)輸價(jià)格上更敏感的貨主，在選擇了中歐班列托運(yùn)貨物的前提下，托運(yùn)的貨物通常批量較大，價(jià)值較低，貨物價(jià)值隨時(shí)間變化不大，如食品制品和一些原材料等。其中有一種相對特殊的運(yùn)輸成本需求，即一定時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸成本最低。對于想要在時(shí)間和成本之間尋找一個(gè)合適的點(diǎn)的貨主，不管是對時(shí)間還是成本都有一定的要求，對于在運(yùn)到時(shí)限上擁有比運(yùn)輸費(fèi)用更高敏感度的貨物，一般批量大、價(jià)值高、貨物的商品價(jià)值受時(shí)間的影響比較大，如應(yīng)季服裝等。一般情況下貨主在選擇運(yùn)輸方案時(shí)，會(huì)考慮在一定運(yùn)到時(shí)限內(nèi)費(fèi)用最低的。

4.1.2 運(yùn)到時(shí)限最短

對于運(yùn)到時(shí)限上更高敏感的貨主，在選擇了中歐班列托運(yùn)貨物的前提下，托運(yùn)的貨物通常附加價(jià)值較高，商品價(jià)值隨時(shí)間影響較大，如汽車、高檔食材等。其中也有一種相對特殊的運(yùn)輸時(shí)間需求，即在一定成本內(nèi)運(yùn)輸時(shí)間最短。對于想要在時(shí)間和成本之間尋找一個(gè)合適的點(diǎn)的貨主，不管是對時(shí)間還是成本都有一定的要求，對于在運(yùn)輸費(fèi)用上擁有比運(yùn)到時(shí)限更高敏感度的貨物;一般批量大、價(jià)值適中、貨物的商品價(jià)值受時(shí)間的影響一般，如日消品等，一般情況下貨主在選擇運(yùn)輸方案時(shí)，會(huì)選擇一定的成本預(yù)算范圍內(nèi)運(yùn)到時(shí)限最短的。

4.2 模型假設(shè)

（1）不考慮氣候、政治等不可抗力對運(yùn)輸成本和運(yùn)輸時(shí)間的影響。

（2）節(jié)點(diǎn)間路徑的運(yùn)輸方式只能有一種。

（3）一個(gè)中轉(zhuǎn)站點(diǎn)最多參與一次運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)換。

（4）將中轉(zhuǎn)站點(diǎn)設(shè)為虛擬路徑。

4.3 實(shí)例驗(yàn)證

習(xí)近平在十九大的報(bào)告中明確指出，加強(qiáng)“一帶一路”建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)與中歐班列沿線貿(mào)易暢通。然而，由于地區(qū)間政策的不同以及惡性競爭現(xiàn)象，導(dǎo)致部分地區(qū)呈現(xiàn)貨源不足的現(xiàn)象。

4.3.1 起訖點(diǎn)選擇

以義烏作為起始站。義烏小商品城始于1982年，匯集200萬種多樣產(chǎn)品，為215個(gè)國家及地區(qū)提供貨源平臺(tái)，被許多國際權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)定為世界第一大市場。首先，就地理位置而言，義烏作為浙中交通樞紐，交通便利。其次，義烏有大量海外客商常駐，是義烏通過“一帶一路”中歐班列進(jìn)行對外貿(mào)易的重要紐帶。最重要的一點(diǎn)是義烏本身有著便捷高效的物流園區(qū)，且通關(guān)便利，方便貨運(yùn)貿(mào)易的組織與進(jìn)行。綜上所述，將義烏作為實(shí)例來分析研究中歐班列多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方案的起始站點(diǎn)。

以漢堡作為終點(diǎn)站。首先，目前國內(nèi)有多達(dá)12個(gè)城市中歐班列通往漢堡。其次，就地理位置而言，漢堡是德國北部重要的交通樞紐，連通國內(nèi)城市及其他歐洲各國。并且就經(jīng)濟(jì)貿(mào)易方面而言，漢堡作為德國重要的工業(yè)城市，多數(shù)工業(yè)與外貿(mào)有關(guān)。綜上所述，將德國漢堡作為本文實(shí)例分析研究中歐班列多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方案的終點(diǎn)站點(diǎn)。

4.3.2 問題描述

現(xiàn)從多式聯(lián)運(yùn)經(jīng)營人角度考慮客戶對運(yùn)輸成本、運(yùn)輸時(shí)間的需求將集裝箱貨物從義烏通過中歐班列運(yùn)往德國漢堡。雖然義烏已經(jīng)擁有比較成熟的中歐班列線路，本文主要探究在將客戶需求分為限定時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸費(fèi)用最低、限定成本內(nèi)運(yùn)輸時(shí)間最短兩類情況下，以大連、沈陽、武漢、長沙、鄭州、 西安等基本常態(tài)化中歐班列線路始發(fā)站作為中轉(zhuǎn)城市探究義烏—漢堡中歐班列路徑的優(yōu)化方案。貨物運(yùn)輸費(fèi)用以40ft標(biāo)準(zhǔn)鐵路集裝箱進(jìn)行計(jì)算。并假設(shè)各站點(diǎn)正常作業(yè)無其他影響因素，不考慮中轉(zhuǎn)等因等待而產(chǎn)生的倉儲(chǔ)費(fèi)用，設(shè)定文中出現(xiàn)費(fèi)用均以人民幣作為基本貨幣單位。

4.3.3 運(yùn)輸時(shí)間及成本分析

本文將運(yùn)輸時(shí)間分為站點(diǎn)中轉(zhuǎn)時(shí)間、在途運(yùn)輸時(shí)間及其他時(shí)間;其他時(shí)間構(gòu)成為提空/返空，裝箱/拆箱以及延誤時(shí)間等。根據(jù)本文設(shè)定，其他時(shí)間不是本文研究的重點(diǎn)對象，故不加入考慮范圍。其中站點(diǎn)中轉(zhuǎn)時(shí)間主要包括集裝箱辦理站作業(yè)時(shí)間及站點(diǎn)銜接等待時(shí)間。

運(yùn)輸成本分為站點(diǎn)中轉(zhuǎn)成本、在途運(yùn)輸成本及其他成本;其他成本構(gòu)成為集裝箱使用費(fèi)、集裝箱裝箱/拆箱費(fèi)、拼箱費(fèi)、運(yùn)蹤反饋服務(wù)費(fèi)、FCR單證費(fèi)等。根據(jù)本文假設(shè)及實(shí)際情況，不列入影響因素內(nèi)。其中，各中歐班列線路分為在途運(yùn)輸費(fèi)用和途徑場站的作業(yè)費(fèi)用。

4.4 結(jié)果分析

一方面，從商品特性角度，就義烏貨源種類來講，小商品居多，明顯對運(yùn)輸成本具有更高的敏感度。在這種情況下，貨物通過鐵路運(yùn)輸從義烏運(yùn)至西安，通過西安—漢堡中歐班列線路運(yùn)往德國漢堡，運(yùn)輸最低成本為22056元，遠(yuǎn)低于中歐班列“直達(dá)”義烏—杜伊斯堡—漢堡線路運(yùn)輸成本，運(yùn)輸時(shí)間25.3天。另一方面，在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，顧客需求多樣化，喜好變化迅速，產(chǎn)品更新的速度加快，產(chǎn)品生命周期縮短，國際企業(yè)想要利用國際供應(yīng)鏈建立競爭優(yōu)勢，就要盡量滿足時(shí)間需求，在這種情況下，貨物通過公路運(yùn)輸從義烏運(yùn)至鄭州，通過“鄭新歐”線路運(yùn)往德國漢堡，運(yùn)輸時(shí)間最短為17.4天，運(yùn)輸成本42760元。

從班列開班頻次角度，義烏通過鐵路運(yùn)輸至12個(gè)中轉(zhuǎn)城市的開班頻次直接影響貨物在義烏的銜接等待時(shí)間，開班頻次越多，銜接等待時(shí)間也越短。同時(shí)，各中轉(zhuǎn)城市至德國漢堡（杜伊斯堡，紐倫堡）的開班頻次直接影響貨物在義烏的銜接等待時(shí)間。12個(gè)中轉(zhuǎn)城市中，哈爾濱、沈陽、長春、大連、天津、西安的中歐班列周頻次為2周1次，使得銜接等待時(shí)間過長;鄭州的中歐班列周頻次為1周6次，銜接等待時(shí)間最短。在此基礎(chǔ)上，也使得貨物通過公路運(yùn)輸從義烏運(yùn)至鄭州，通過“鄭新歐”線路運(yùn)往德國漢堡，運(yùn)輸時(shí)間最短，同時(shí)也方便貨物隨時(shí)流入流出;由于西安開班頻次較低，使得盡管運(yùn)輸成本最低，運(yùn)輸時(shí)間與本文其他運(yùn)輸方案相比過長。

5 結(jié)語

文中結(jié)合中歐班列對義烏—漢堡進(jìn)行了路徑優(yōu)化方案制定，探討了不同需求下的最優(yōu)方案，主要總結(jié)如下：

（1）分析了路徑優(yōu)化方案的影響因素。對客戶需求進(jìn)行了分析，將客戶需求分為時(shí)間需求及成本需求，并依據(jù)需求分類建立路徑優(yōu)化模型。

（2）以“義烏—漢堡”為實(shí)例分析中歐班列路徑優(yōu)化方案。通過計(jì)算、查詢及其他輔助手段修正，得到節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)及在途運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間、費(fèi)用。根據(jù)義烏的貨源種類，對較低運(yùn)輸成本具有更高的偏好，應(yīng)選擇運(yùn)輸成本最低方案，即貨物通過鐵路運(yùn)輸從義烏運(yùn)至西安，通過“長安號(hào)”線路運(yùn)往德國漢堡。

（3）由于作者能力有限，對于運(yùn)輸需求分析還不夠全面，聯(lián)運(yùn)方案也較為單一。本文對于貨主需求僅分析了運(yùn)輸時(shí)間需求和運(yùn)輸成本需求，針對“義烏—漢堡”多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方案僅提供了公鐵聯(lián)運(yùn)及鐵鐵聯(lián)運(yùn)兩種方式。

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