基于系统工程的多式联运绩效评价指标体系构建研究

杨 磊

（中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081)

既有的交通统计指标仅适用于单种运输方式，缺少多式联运相关的评价指标及统计数据，因而无法对多式联运发展水平进行科学评价。例如，交通运输行业统计公报每年发布铁路、公路、水路、民航、邮政等运输方式的基础设施、运输装备、运输服务、生产安全、能源消耗情况，缺乏对多式联运发展的统计分析。2016年，交通运输部等18个部门联合下发《关于进一步鼓励开展多式联运工作的通知》，首次提出建立专项统计调查制度和运行监测机制，组织开展多式联运市场调查、运行监测和绩效评估，建立多式联运动态监测评估体系。为科学评价我国多式联运发展水平，建立多式联运市场绩效评估机制，分析多式联运绩效评价指标体系应满足的主要目标，从系统工程方法的角度研究提出多式联运系统的绩效评价指标体系及计算方法。

1 多式联运评价指标体系构建

1.1 多式联运绩效评价指标体系目标

多式联运是一种现代化的运输组织方式，依托2种及以上运输方式有效衔接，为客户提供全程一体化的运输服务。一个理想的多式联运管理绩效评价体系应满足以下目标：①适用于评估所有的运输方式以及不同运输方式组合的多式联运网络；②满足不同用户的需要，用户包括运输网络中所有利益相关者，如客户、运输服务供应商、交通主管部门等；③具备可扩展性，能够比较不同大小和类型的多式联运系统；④包括有限数量的量化指标，使不同的系统设计之间能够客观地比较；⑤可以通过采集的数据进行计算。

在测算多式联运建设项目投资收益的时候，一个完善的绩效评价体系对于运输网络规划和改善具有重要作用，有助于比较不同的多式联运建设项目的技术经济性，选择效益与成本比最佳的项目。一般而言，为满足用户运输需求，多式联运系统评价指标体系的构建应考虑以下目标：①以减少运输时间、加快流动性、提高送达速度为目标；②以减小交通事故和人员伤亡、加强公共交通安全、保障运输安全为目标；③以促进交通行业节能减排、提高交通要道附近社区的宜居性、优化环境管理为目标；④以开发低成本、高效益、可持续的运输系统，促进多式联运降本增效为目标；⑤以增加就业机会、促进地方经济发展为目标。

1.2 基于系统工程方法的多式联运评价指标

系统工程方法是一种科学决策方法，不仅要把处理的问题分门别类、确定边界，还要强调把握各门类之间，以及各门类内部因素之间的内在联系和完整性，具有整体性、综合性、协调性、科学性、实践性的特点。

基于系统工程方法，任何系统的性能优劣应该由系统如何满足其利益相关者和用户的需求来衡量。用户包括有着各种目的、偏好和要求的所有机构和参与者。利益相关者和用户包括以下3类。①投资者：包括交通运输的投资者和政府机构。政府机构主要关注的问题是如何开发低成本高效益的系统，以及如何获得快速投资回报。②行业：包括托运人和承运人，主要关注点是运输的快速、安全、便宜、可靠和高效。③团体和用户：主要关注点包括运输系统对于环境、经济增长和社会发展的影响。

为满足利益相关者和用户的运输需求，构建以下评价指标：移动性和可靠性；安全性；环境管理；成本效率；经济发展。上述5个绩效指标对应着6个交通运输部目标以及用户需求。绩效指标、交通运输部目标及用户之间的关系如图1所示。

图1 绩效指标、交通运输部目标及用户之间的关系Fig1 Relationship between performance index, Ministry of Transport targets and users

2 多式联运绩效评价指标的计算方法

任何指标体系都应根据用户需求进行评估和计算，因此，需要对上述5个指标进行详细定义，并提出计算方法。

2.1 移动性和可靠性

移动性(M)被定义为移动每公里距离需要的平均行驶时间，其中距离是指地理距离，而不是实际的行驶距离。移动性是衡量运输效率的能力。对于多式联运系统，移动性M通过以下公式获得。

式中：li,j为从起点i到终点j的地理里程；pi,j,n为运输行程(i，j，n)的运送吨数；Ti,j,n为运输行程(i，j，n)的总运输时间，包括所有运输方式的运行时间、不同运输方式之间的转换时间，以及在相应交通设施的停留时间。i为某一运输行程的起点；j为该运输行程的终点，(i，j)为具有确定起点和终点的运输行程起讫点；(i，j，n)为第n个运输行程起讫点(i，j)的实际运输行程(可以是不同运输方式)；R为系统中所有运输行程(i，j，n)的集合。

例如，若运输行程(i，j，n)包括公路和铁路运输2种方式，T(i，j，n)包括卡车等待取货的时间、高速公路上的行驶时间、从公路到铁路的货物换装时间、在铁路站场上的停留时间、铁路运行时间、在铁路站场的等待取送车时间和取送车的运输时间。换言之，Ti,j,n是从装车到运送到收货人手里需要的总时间。流动性指标可以用来比较不同大小的系统。M与平均速度相关，可以用来测量公路运输流动性，但更适用于多式联运用户的需求。

可靠性(R)是用来计算运输服务的可靠水平，被定义为每公里运输时间的总变异系数，公式如下。

R值越小代表运输可靠性越高。突发事件的发生会对运输的可靠性产生较大影响。可以通过统筹安排运输计划、加强运输安全保障、提供其他替代运输方案等方式减轻突发事件对运输可靠性的影响。上述可靠性指标适用于多种不同运输方式的计算，具有可扩展性。

2.2 安全性

安全性指标主要通过3个指标进行计算：每相关吨公里的交通事故死亡人数SF；每相关吨公里的交通事故受伤人数SI；货损率D。

SF的计算公式如下。

式中：Fi,j,n为运输行程(i，j，n)发生的交通事故死亡人数为运输系统中的相关吨公里的总数。

SI的计算公式如下。

式中：Ii,j,n是运输行程(i，j，n)发生的交通事故受伤人数为运输系统中的相关吨公里的总数。

在实际计算中，根据交通运输部有交通事故伤亡的相关数据，计算给定时期内的

不同运输方式发生事故的影响程度不同，相对于公路事故，飞机坠毁造成的死亡人数远多于受伤人数。此外，交通拥堵和安全性指标有很大关联性，资料显示，60%以上的城市高速公路拥堵是交通事故造成的，由于可靠性指标已经考虑了交通拥堵的影响，因而安全性指标不再考虑交通拥堵的影响。

货损率D是指货物在运输、装卸、保管过程中发生数量上或质量上的损失件(吨)数与承运货物总件(吨)数之比。

D的计算公式如下。

2.3 环境管理

衡量环境影响的主要指标是运输相关的能源消耗和污染物的排放。

能源消耗指标(EC)是每吨公里的平均不可持续的能源消耗(消耗汽油的升数)。EC可以通过以下公式计算。式中：Ei,j,n代表在运输行程(i，j，n)中不可持续的能源消耗，不可持续的能源诸如天然气、石油和煤炭等消耗后不可再生，对环境比可再生能源(如太阳能、风能、生物燃料、氢)具有更大的负面影响；能源消耗不仅包括运输的消耗，还包括车辆生产和维护中的消耗，即所谓的“嵌入”能源，也应包括在中。

不同运输方式燃料消耗效率明显不同，一些有利于节油的运输方式，如水路和铁路运输可以改善EC的值。车辆在燃料效率方面(如电动汽车、混合动力汽车和更有效的发动机设计)的技术进步也有望降低EC的值。

除了巨大的能源消耗，交通运输也是空气中污染物的主要来源。污染物排放率(P)定义为每吨公里的排放，由下式表达。

式中：POi,j,n代表在运输行程(i，j，n)排放的污染物质量。

2.4 成本效率

成本效率指标主要考虑运输发生的直接成本，包括交通设施的建设、运行、维护、损失成本和车辆运营成本。该指标不包括外部成本。

运营成本(C)主要包括单位吨公里的人工、燃油消耗、车辆保险、车辆维修、车辆折旧费及设备成本。运营成本(C)不仅考虑了车辆操作的寿命周期成本，而且包含了多式联运中不同运输方式变化的通用成本。运营成本C计算公式如下。

式中：对于运输行程(i，j，n)，LCi,j,n为相关的劳动力成本；GCi,j,n为相关的燃料消耗成本，VIi,j,n为相关的交通工具的保险费用；VMi,j,n为相关的交通工具的维修费用；VAi,j,n为相关的交通工具的折旧成本；FC为在成本估算周期内交通设施的相关成本(如每年交通设施的运营费用)。

有关劳动力、油耗、保险、维修、折旧、设备的成本和其他成本都计入运营成本，其中有些为可变成本，如燃油、机油和轮胎磨损，而有些则为固定成本；燃油相关成本主要取决于运输方式、汽油价格、运输速度和装载量；还包括交通工具的保险费用、维修费用及其他费用，一般来说，新的或大型交通工具保险费通常更高，老旧交通工具的维护成本会较高，主要取决运输条件的优劣。

2.5 就业机会

由于交通基础设施的建设、运营和维护需要高投资，从而给当地带来大量就业机会 。就业机会主要通过区域就业改善指标来衡量。

区域就业改善指标(J)是指由百万元的交通投资创造的人工作年。交通基础设施的建设维护可以创造大量就业机会。有些由于交通投资创造的就业机会会持续很多年才能完成，有些就业机会只需要很短的时间完成。因此，就业改善指标需要同时考虑工作的数量和时间，用人工作年来表示区域就业改善指标(J)。

式中：TJ为由于运输系统投资创建的人工作年总数；TI为运输系统的总投资(以百万元计)。

区域就业改善指标是从政府机构或社会的角度，而不是从运输行业的角度制定的，因而它的定义是基于投资而非相关的吨公里数。

3 结束语

多式联运绩效评价指标体系的构建对于科学评价多式联运发展水平具有重要意义。从移动性和可靠性、安全性、环境管理、成本效率及经济增长5个方面构建多式联运评价指标体系及提出相应的计算方法，实现了这些指标的可量化、可扩展性，能够评价不同地区、不同运输方式组合的多式联运发展水平。由于相关数据来源较广，一部分来源于国家相关统计部门和运输企业，还有一些需要实地调研收集处理，因而只通过对多式联运指标体系的理论方法研究，为实证研究提供支撑，更好地推动多式联运的科学发展。