铁路货物运输市场耦合协调发展研究

王 菲，郑平标，王 晶，陈雁冰

(1.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；2.中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司货运部，新疆 乌鲁木齐 830000；3.中国铁路上海局集团有限公司 货运部，上海 200071)

我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期，货物运输需求总量、结构及特征都在发生快速变化，加之公路、水运、管道和航空等运输方式能力扩张迅速，市场竞争日益激烈。铁路货运由生产主导型向市场营销型发展方式转变不断深入推进。一方面，供给侧结构性改革不断深化，货运结构与特征发生快速变化，传统铁路运输产品如能源、原材料等大宗货物需求增长放缓，电子消费品、日用消费品、快速消费品等零散高附加值货物增长迅速；另一方面，公路治超、部分港口限制汽运等环保政策的相继出台，使得部分公路货源转移到铁路，铁路货运量有所增加。因此，在国家产业结构优化调整、大宗货物运输市场需求增速放缓、国家去产能和清洁能源、公路治超等相关政策陆续出台的影响下，铁路货运市场需求呈现波动态势。同时，由于地域、经济、政策等因素的差异，导致货运需求、服务模式和运力资源配置子系统在不同区域呈非均衡分布特征。因此，以不同时空分布特征差异性与耦合协调性表示货运系统所具有的货运需求、服务模式与运力资源配置的异质性，通过铁路货物运输市场耦合协调，实现货运系统优化的整体目标。

1 铁路货物运输市场耦合协调机理

耦合协调是指系统中各个子系统在非线性相互作用的过程中协同互动、从无序走向有序的状态。铁路货物运输市场耦合协调机理主要揭示货物运输市场系统中货运需求、服务模式、运力资源配置3个子系统的派生、协调与相互影响、作用关系，研究不同时空分布特征下各子系统构成要素之间的正向、反向作用关系。

货运需求是指货主对运输供给者提出的实现货物空间位移的要求；服务模式是铁路提供的运输产品组合，以及增值、延伸、定制化服务等；运力资源配置是合理利用有限的资源完成运输生产任务的过程。货运需求决定货运服务模式的设计，而货运服务模式又能够引导客户的选择；货运服务模式对运力资源提出需求，运力资源的能力又影响货运服务模式的质量。铁路货物运输市场耦合协调机理示意图如图1所示。

图1 铁路货物运输市场耦合协调机理示意图Fig.1 Coordination mechanism of railway freight market

由图1可知，货运需求具有时空分布的异质性，不同时空分布特征下货运需求对服务模式具有创新驱动力，促进多样化货运服务模式衍化；高质量、品牌化货运服务模式能够吸引更多客户，并对异质性货运需求形成约束力；运力资源决定了供需匹配能力，同时以满足货运需求为目标不断优化发展。为优化三者间多元耦合协调，实现铁路运输效率、效益最大化，需要加强货运市场目标选择、产品服务设计、运力资源投入及资源高效配置。

（1）多粒度需求促进货运服务模式持续创新发展。铁路货运服务是一个持续、复杂、动态的过程，存在的环节和涉及的部门很多，有一定改进和优化的空间。在供给侧结构性改革的推动下，我国经济结构不断优化，在工业“去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板”的结构调整中，高端制造业快速发展，高技术产业物流和高端装备物流发展迅速；而由于居民收人水平不断提高和消费升级的需要，生活消费物流需求越来越呈现出个性化、多样化的趋势。运输结构调整的快速推进，以及环境保护政策、交通运输宏观政策陆续出台，都对铁路货运服务提出了更高的要求。铁路货运发展需要适应市场需求和宏观政策的变化，不断创新货运服务模式。

（2）高质量货运服务模式反作用于客户选择行为。为适应新时代运输需求，铁路推出一系列新产品、新举措，不断完善铁路货运市场化机制，结合新线开通和既有线扩能改造，扩大直达列车开行数量，提高大型生产企业铁路运量比例，减少宏观经济形势及产业结构调整带来的不利影响，巩固大宗货源，为货运经营提供基础保障，逐步实现了从“站到站”到“门到门”运输的全程服务链条，并且为客户提供了更多的增值服务需求，不断提升服务质量。随着铁路货运产品的优化和完善，运输时效性不断提高，加之铁路出台运价优惠策略，铁路货运服务模式的优化对满足客户需求起到正向促进作用。

（3）铁路运力资源优化配置能够调节市场供需匹配。不同时期、不同时空分布供需匹配特征下，运力供给对货运服务模式的影响各不相同，需要根据不同的运输产品、客户、地区等合理分配运力资源。随着高速铁路的快速发展，既有线的货运能力将进一步得到释放，部分铁路局集团公司逐步实现了高铁线路与既有线路的客货运输分离，货运能力基本能够满足客户需求；而大宗货源较为充足的铁路局集团公司，随着“公转铁”政策的实施，部分区段能力依然紧张。因此，还需要不断推进专用线建设，重点提升“六线六区域”以及主要港口能力，协同运输部门，深入实施重点线路提效方案。通过加强与运输企业的对接合作，优化重点车站的货源组织和装车组织，充分利用好重点线路能力。

2 铁路货物运输市场耦合协调测度模型

货物运输市场耦合协调是货运需求、服务模式、运力资源配置3个子系统相互影响、相互依赖而彼此互动联系的现象，是铁路货运系统发展水平和创新能力的体现。耦合协调度是对系统与系统之间的相互作用关系及程度的一种度量，反映了系统与系统之间的耦合良性作用大小。测算货运需求、服务模式、运力资源配置三者的耦合协调度，首先需要分析各子系统关键构成要素。虽然货运需求、服务模式与运力资源配置三者构成要素各异，但不同构成要素之间却存在着紧密联系。

2.1 耦合协调关键指标

随着居民收入水平不断提高和消费升级的需要，生活消费物流需求呈现出个性化、多样化的趋势[1]，因此，选取客户需求量、运输费用及时间要求作为货运需求子系统的核心指标。

基于货运需求结构变化，货运服务的差异性逐渐体现[2]，为保证货运服务与客户需求的有效衔接，需要有针对性地建立协调指标，加速货物送达，增加客户满意度，选取货物计划发送量、铁路运价和运到期限作为服务模式子系统衡量指标。

铁路运力资源配置是服务模式高效运行的基础，可以针对线路、货运站、技术站、机车、车辆配置构建评价指标，反映铁路运输基础设施配置水平。结合铁路运输效率、效益核心指标，同时反映经营实效，选取货运量、机车日产量、平均旅速、平均周转时间、货运收入等关键指标[3]。因此，遵循评价指标选择的代表性、易获取性、可操作性等原则，铁路货物运输市场耦合度指标体系[4]如表1所示。其中，铁路货运需求的期望运价和时间可以公路作为参照。

2.2 耦合协调测度模型

测算货运需求、服务模式、运力资源配置三者耦合协调度，首先需要对关键指标的原始数据进行标准化处理，以消除指标度量单位和量纲不同而产生的影响。设变量μi(i= 1，2，…，n)为耦合系统的第i个子系统的综合序参量，xij，μij，λij(i= 1，2，…，n；j= 1，2，…，n)分别为第i个综合序参量的第j个指标值、功效值及其权重，αij，βij分别为第i个综合序参量的第j个指标的上限值、下限值[5]。

表1 铁路货物运输市场耦合度指标体系Tab.1 Index system of coupling degree of railway freight market

正功效指标计算公式为

负功效指标计算公式为

综合指标功效值计算公式为

把货运需求、服务模式与运力资源配置看作是3个相互联系的子系统，将耦合协调理论运用于三者耦合协调度的测算中，耦合度公式[6]如下。

式中：C为耦合度，当C= 1时，耦合度达到最大，C= 0时，表示三者完全无关联；K(a)，F(b)，Y(c)分别为货运需求、服务模式和运力资源配置发展指数；α，β，γ为待定系数，反映三者的重要程度。

式中：T为综合协调指数，反应三者发展整体水平。

式中：D为耦合协调指数，其值越大表明货运系统中货运需求、服务模式和运力资源配置的整体功效和协同效应越强

将耦合协调指数划分为失调衰退、中度失调衰退、轻度失调衰退、基本协调发展、中级协调发展、良好协调发展和优质协调发展7个等级，耦合协调指数等级划分如表2所示[7]。

表2 耦合协调指数等级划分Tab.2 Coupling and coordination degree classification

3 实证研究

随着铁路货运组织改革的不断深入，推进供给侧结构性改革，深化与客户互惠互利合作，有效降低社会企业物流成本，推动路企战略发展已经成为当前铁路货运工作的重心。铁路对宏观经济调整非常敏感，尤其在长三角地区，公路、水运体系发达，对铁路运输竞争冲击力大，货运系统耦合协调评价管理显得尤为重要。为此，以中国铁路上海局集团有限公司(以下简称“上海局集团公司”)为例，测算2014—2018年的货运需求、服务模式、运力资源配置耦合协调发展情况。2013年开始，为适应铁路管理体制改革需要，加快转变铁路货运发展方式，推动货运全面走向市场，上海局集团公司推出进一步推进货运组织改革的举措，以满足货运市场需求、简化客户业务办理流程、提升铁路服务水平、提高物流组织能力、扩大企业综合效益为目标，开展网上业务受理，组织“实货制”运输，实现企业由生产型向经营型转变。根据相关统计数据及调研结果，分别对上海局集团公司2014—2018年各项指标数值进行标准化计算，利用模型对标准化计算结果进行测算[8]。上海局集团公司货运需求、服务模式、运力资源配置发展指数如表3所示。

表3 上海局集团公司货运需求、服务模式、 运力资源配置发展指数Tab.3 Freight demand, service mode, transportation capacity resource allocation development index of China Railway Shanghai Group

考虑到运力资源配置水平的提高必然能够为货运需求提供运力保障，采用层次分析法，取α= 0.33，β= 0.28，γ= 0.39。上海局集团公司货物运输市场耦合协调测度水平如表4所示。根据表4数据，货物运输市场耦合度、综合协调指数、耦合协调指数发展状态如图2所示。

表4 上海局集团公司货物运输市场耦合协调测度水平Tab.4 Freight transportation market coupling coordination measurement level of China Railway Shanghai Group

图2 货物运输市场耦合度、综合协调指数、 耦合协调指数发展状态Fig.2 Coupling degree, comprehensive coordination index and coupling coordination index development state of freight transport market

从图2可以看出，上海局集团公司2014—2018年货物运输市场耦合度都处于基本协调以上状态，其中2014年处于良好协调状态。从客户需求来看，华东地区大宗货运需求有所放缓，各交通运输方式发达，对铁路依赖程度相对较低；上海局集团公司每年第4季度为货运量发送旺季，白货市场需求持续旺盛，全路装车在第4季度也维持在高位，空车需求量大，对车辆周转效率要求较高。从货运产品供给来看，针对不同客户需求，上海局集团公司开发适用不同类型客户的运输产品，如大宗直达货物班列、特快(快速)货物班列、特需货物列车等，但是产品运输时效性及运价市场化机制还有待进一步加强。此外，还需提供更多的定制化服务，以实现客户根据自身需求选择货运产品。从运力资源保障来看，2016年运输保障较为紧张，从2017年开始运力紧张状况有所缓解，上海局集团公司作为排空局，每年第4季度排空压力陡增，部分装车去向历年在春节前因通道能力紧张而装车受限，在此情况下，难于满足所有客户的运输需求，从而造成装车落空。从总体协调程度来看，2014年协调度最好，2015年、2017年处于中级协调状态，2016年、2018年处于基本协调状态。

为进一步有效提升上海局集团公司货运综合协调发展指数，应进一步以客户需求为导向，加强货运服务及运力资源优化配置，完善全路空车调配机制，通过对铁路货运车流径路动态优化调整，智能生成综合最优、最满意的径路。在对各铁路局集团公司货运需求的监测分析及预测基础上，应结合装卸车情况及重要装卸作业点进行实时跟踪分析，测算实时空车调配方案，通过人工干预和优化配置进行动态调整，得出最优的空车车流径路方案，并基于不同价值的客户需求，提供差异化货运产品及服务策略，优化路网及车辆资源分配，使得货运系统整体效率和效益最大化。

4 结束语

随着经济社会的不断发展，客户运输需求不断发生变化，铁路货运服务模式与运力资源如何满足多维度客户需求面临着挑战。分析货运需求、服务模式与运力资源配置耦合协调状况对于优化铁路货运产品设计，将有限运力资源向优质客户倾斜，提升客户满意度与铁路运输效率、效益具有重要作用，从而进一步提升铁路在市场营销、运输组织与客户需求等方面的整体耦合协调水平。