基于障碍度模型的S陆港中欧班列开行质量效益评价

郭跃显, 崔铭铭, 贾晓蝶

(1.石家庄铁道大学 管理学院, 石家庄 050043; 2.中国铁路北京局集团有限公司 石家庄货运中心, 北京 100860)

中欧班列作为“一带一路”倡议的示范性项目,其高质量发展建设既加深了中国对外经贸开放程度,进一步优化配置,同时整合了资本、创新等要素资源,从而为我国进一步深入对外开放和产业优化升级提供了源源不断的动力。目前,中欧班列进入高质量发展阶段,中欧国家间贸易合作还有待加强。中欧班列促进了沿线经贸往来和商品交流,让沿线各国人民足不出户即可享受到成千上万种异国商品,提升了人民的幸福感和获得感,沿线铁路、货代企业、物流企业等参与主体,获得了更多更稳定的收益,沿线地区人民获得了更多的工作岗位和更高的工资收入。2022年1月18日,国务院印发的《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》中明确提到要推动中欧班列高质量发展,健全中欧班列考核评价体系。因此,完善中欧班列开行质量效益评价体系,对促进当地地区的经济发展、推动中欧班列高质量发展来说意义重大。

1 文献综述

1.1 国外研究现状

1.1.1 国外中欧班列相关研究

国外对于中欧班列的研究主要集中在提出问题和提出建议两方面。Liu等[1]以 TCL 波兰工厂为例,分析了中欧班列对其当前生产系统的影响。Zhen[2]提到中欧班列存在恶性竞争、同质化货源、重复线路、地方政府保护主义严重等问题,这些问题反映出中欧班列还处于发展的基础阶段。Wang和De Grossouvre[3]研究指出,欧亚大陆的地缘政治连接性正在因中欧班列的多元化而增强,提出了发展中欧班列需要铁路轨距的统一标准化等建议措施。

1.1.2 国外铁路货运评价相关研究

国外对中欧班列评价方面的研究没有国内丰富,中欧班列本质上也是一种铁路货运列车,因此在本文中主要对国外在铁路货运评价方面的文献进行了梳理。Meersman等[4]研究讨论了是否应该真正把多式联运作为铁路货运发展策略的问题,并研究铁路货物运输对国民经济的直接和间接影响,揭示了其对国民经济的潜在高总效应。Shkurina和Maskaeva等[5]认为有效地组织整个运输过程、在车站和枢纽进行的业务工作是提高货物运输的机车车辆使用质量的一项重要而紧迫的任务。并提出了其工作质量不仅涉及交通服务和货运设施,还涉及机车和运输设施、轨道设施等。

1.2 国内研究现状

1.2.1 国内中欧班列相关研究

在中欧班列发展之初,国内中欧班列相关文献主要注重定性分析,主要从宏观角度分析中欧班列存在的问题,并提出相应的措施。赵娟等[6]在考虑到集结时间影响的情况下,建立中国和欧洲之间的火车直达和过境交通的优化模型,以减少整个火车行程时间,改善中国和欧洲之间的运输组织能力。 魏玉光等[7]开发了中欧班列的运输组织优化模型,全面优化运输组织的关键环节,包括线路选择、节点车站设计和列车调度等方面。田宇宁等[8]对中欧班列服务链进行了分析,进而基于服务链对中欧班列运输服务的性质进行了研究。

1.2.2 国内中欧班列评价指标相关研究

在中欧班列评价指标方面,国内学者研究较为广泛,从多角度建立了评价指标体系。叶静怡等[9]为了评价中欧班列的发展潜力,利用云物元模型,从基础运输水平、运输服务水平、向外经济水平建立了评价指标体系。杨焕霞[10]从中欧班列可持续发展水平对中欧班列进行可持续发展评价,从基础建设水平、经济效益、创新能力、经贸合作、社会发展及绿色环保方面建立了评价体系。

1.3 国内外研究现状评述

首先,国外对中欧班列的研究主要是总结中欧班列的发展现状和发展战略,结合“一带一路”的背景,分析中欧班列的影响因素。研究大部分是对现有研究的补充,发展前沿的深入研究较少,研究现状有一定的局限性。其次,国内研究从定性上分析中欧班列运输的现状和影响因素,并从国家和政府的角度提出发展建议。对中欧班列定量研究近年来有较大增长,定量研究主要重点是为中欧班列的定量分析建立适当的数学模型。主要的研究问题涉及中欧班列的运输网络方案和集结中心的位置及规划。综上所述,以陆港内开行的中欧班列为研究对象,建立开行质量评价模型,是推动中欧班列实现高质量发展的关键举措。

2 中欧班列开行质量效益指标体系构建

在指标体系的构建中,考虑到和所在陆港地区的经贸联系影响因素,将该地区经济发展相关指标列入整体质量效益发展水平指标,评价过程以时间的维度,评价结果侧重了解其质量效益发展趋势。

2.1 中欧班列开行质量

2017年年底,在中欧班列运输协调委员会第二次全体会议上正式提出了中欧班列进入高质量发展阶段[11]。目前,已开行地区中欧班列除开行数量数据外将货值、载货率等反映实际运营情况的数据也作为判断依据,这将是未来中欧班列运营情况考核和指标数据统计的重点内容[12]。

因此,从总体上看,目前国内开通中欧班列城市达到56个,以成都、重庆、西安、郑州、武汉5个城市为主导,这5个城市开行的中欧班列占全部开行列数的86%。在本文中考虑到实例研究对象开行中欧班列时间较以上城市晚,属于发展初期,在覆盖范围上发展较慢。故受发展阶段的影响,陆港地区中欧班列质量效益影响因素注重统计整个陆港地区开行中欧班列的发送箱数、发送列数、货重和货值的指标。

2.2 陆港地区经济效益质量

随着中欧班列不断发展,其贯穿东西、联通内外,促进了中欧之间的贸易往来,同时也促进了陆港地区的经济发展,陆港的战略地位迅速提升。陆港经贸水平即陆港腹地经济状况也被称为集聚范围,指陆港集货与散货的区域能力范围,陆港的形成及发展也与腹地经济水平和外贸需求的快速增长存在不可分割的联系,所以依托城市地区可以提升陆港的发展质量水平。中欧班列承载了开行地区的消费类电子产品、家电、日用小商品等多种产品,为陆港地区开辟了对外开放的新通道,推动陆港地区更好地践行“一带一路”合作倡议,更好地融入开放型世界经济。同时,也促进了陆港地区基础设施的改善,带动了产业、贸易、投资等领域的繁荣。例如,成都、重庆、西安、郑州和武汉等城市的向外型经济产值均实现显著增长。

中欧班列不仅仅是一条简单的物流通道,它对其所在地区的经济发展产生了更深层次的影响。随着中欧班列的发展,其应该向经济通道升级和转型,发展的同时要把握全局,把中欧班列的发展融入城市的产业链发展中,二者协同发展。因此,考虑开行地区发行中欧班列经济效益质量影响因素的时候,考虑到所在地区衡量经济发展水平的指标作为其质量的影响因素。其具体影响因素为外贸进出口总值和限额以上单位消费品零售额。

2.3 指标体系构建

综上所述,选取中欧班列开行质量和陆港地区经济效益质量作为一级指标。指标体系见表1。

表1 指标体系

2.3.1 发送箱数X1

中欧班列的发送量用发送箱数来计算。为了统计的标准化,发送箱数表示在当月内陆港地区中欧班列总体运输的集装箱数换算成标准箱数量(含托运的空箱),反映出中欧班列在该统计期内的工作量也是其陆港班列运输组织质量评价指标。

2.3.2 发送列数X2

发送列数也称开行列数,表示在该统计月内,在该地区为始发地总共发出的列车数量,该指标以列数作为该地区陆港班列衡量运输组织的评价指标。

2.3.3 货重X3

表示统计月内陆港地区中欧班列进出口货物的重量,在本文中定义为反映中欧班列货源组织质量水平。

2.3.4 货值X4

表示统计月内陆港地区总体上中欧班列进出口货物的价值,按同期人民币统计。该指标主要由海关统计得出,表示搭乘中欧班列进出口货物的价值,体现中欧班列在中欧经贸合作中的地位和作用。

2.3.5 外贸进出口总值X5

表示在统计月内陆港中欧班列始发地区所在地区所在省份的外贸进出口总值,反映陆港班列所在地区外贸经济发展水平。

2.3.6 限额以上单位零售品销售额X6

表示在统计月内,反映各行业通过多种商品流通渠道向居民和社会集团供应的生活消费品总量,反映陆港班列所在地区整体经济水平。

3 陆港地区中欧班列开行质量效益评价模型构建

3.1 指标权重的确定

指标权重的确定一般分为客观赋权法和主观赋权法。其中客观赋权一般采用实际的数据通过科学的数学模型分析得出权重,而主观赋权一般是依靠相关领域的专家根据工作经验来进行打分。本文中采取的是将主观赋权与客观赋权相结合的方法来确定指标权重,这样既可以吸取专家的多年研究经验同时也具有客观科学性。在本文中主观赋权采用序关系法,客观赋权采用熵权法,并采取乘法组合将两者结合,具有一定的科学性和可行性。

3.1.1 序关系法确定主观权重

该方法的计算过程是首先对各个指标按重要程度从高到低进行排序,其次,对新序列内相邻指标重要性进行比较赋值,最后通过特定的计算公式逐一计算出各指标的权重系数。序关系法的优点是:不需要进行一致性检验,因为不需要创建判断矩阵。与创建层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)评价矩阵相比,计算复杂性降低;使用序关系法时,对解决方案的数量没有限制,结果的可靠性是绝对的,因为序关系完全符合专家的意愿。序关系法相对于也是主观赋权法的层次分析法来说,其计算量较小,计算过程较为简练,适用于中欧班列质量评价指标体系指标较多的情况[13]。

2)给出xk-1与xk间的相对重要程度的比值rk判断,见表2,关系如式(1)所示,其中k=m,m-1、m-2,…,3,2。

表2 重要性比较量化表

(1)

式中:wk、wk-1为权重。

3)计算权重wk的系数。若专家给出rk的理性赋值,则wm为

(2)

wk-1=rkwk;k=m,m-1,m-2,…,3,2

(3)

3.1.2 熵权法确定客观权重

信息是系统中有序程度的一个指标,而熵是系统中无序程度的一个指标。 熵值决定了一个特定指标的离散程度,二者成反比,熵值越小表明该指标的权重越大[14]。熵值法是指一种客观的方法,其基本原理是通过具体的指标数据信息获取内部数据信息,根据指标的变异程度,利用信息熵计算出指标的熵权,然后利用熵权计算出各指标的权重系数。

1)最大最小归一化。假设有m个评价对象,n个评价指标,构成数据矩阵X=(xij)m×n。

设x′ij为正向化处理后的矩阵,如果该指标是负向型指标,计算方式为x′ij=max(xij)-xij,若该指标为正向型指标,计算方式为x′ij=xij。

2)数据标准化。设rij为标准化指标数据结果数值,其计算过程为

(4)

3)计算信息熵Ej。

(5)

Ej越小,变异程度越大,信息量也越大,综合评价起的作用越大。

4)计算权重wij。

(6)

3.1.3 乘法组合赋权法确定综合权重

综合权重的计算公式为

(7)

式中:αi为主观权重;βi为客观权重。

3.2 障碍度评价模型的建立

障碍度模型可以计算综合评价中各评价指标的障碍度,找出限制事物进一步发展的关键因素,理清对评价结果产生主要影响的因子,明晰关键制约因素的影响程度,为制定科学、合理的政策提供科学依据[15]。通常在综合评价后,如计算得到准则层和指标层的权重之后,为了找到主要障碍因子,可使用障碍度模型进一步研究,以便进行障碍度情况对比。本文中引入因子障碍度、指标偏离度和贡献度3个指标用于障碍因子诊断,具体步骤如下。

1)计算因子贡献度F。

F=WP

(8)

式中:W为准则层权重;P为指标层权重。

2)计算标准化值R′。

(9)

3)计算指标偏离度I。

I=1-R′

(10)

4)计算障碍度Oj。

(11)

式中:j为第几个指标,j=1,2,…,m。

4 案例研究

S国际陆港目前已列入国家一级铁路物流基地,具有良好的交通地理优势,其规划占地15 km2,设计年货物吞吐量1 000万t。S国际陆港是融入国家“一带一路”的重大项目,也是其所在省唯一具有海关监管作业和检验检疫场所的内陆港。S 国际陆港自 2018 年 6 月首开中欧班列以来,开行线路数量逐年增长,中欧班列发展态势稳中求进。2020年中欧班列进入常态化运行。

4.1 权重的确定

4.1.1 序关系法排序

选取10位相关领域的专家对6个质量指标进行重要程度排序,结果见表3。将各个专家对6个指标排序结果称为序关系,收集到的排序结果及给出xk-1与xk间的相对重要程度的比值判断结果见表4。

表3 10位专家指标重要程度排序

表4 10位专家相对重要程度比值

4.1.2 序关系法权重

通过MATLAB软件计算得出专家权重,在得出每位专家权重后,取各个专家对各个指标权重的平均值,从而得到主观权重结果,见表5。

表5 序关系法权重结果

4.1.3 数据归一化及标准化

根据式(4)将数据进行归一化和标准化处理,结果见表6。

表6 数据归一化及标准化结果

4.1.4 熵权法权重

根据式(5)～式(7)计算信息熵和权重,结果见表7。

表7 熵权法权重结果

4.1.5 乘法组合法确定综合权重

指标体系的建立,确定了以当月陆港总发行列数、当月陆港发送箱数、当月陆港总货重、当月陆港总货值指标反映中欧班列开行质量;当月省外贸进出口总值、省限额以上消费品零售额来反映统计期内陆港地区经济效益质量。首先确定主观权重,MATLAB软件计算结果发现,最高权重为货值权重为0.230,其次是发送箱数0.220,再次是货重0.218。客观权重MATLAB软件计算结果发现,最高权重为发送箱数0.206,其次货重0.195,再次货值0.183。最终的综合权重顺序从高到低依次为:发送箱数0.26、货重0.24、货值0.24、外贸进出口总值0.12、发行列数0.09、限额以上单位消费品零售额0.05。从结果上看,反映中欧班列的质量指标以发行箱数、货重、货值作为主要的质量指标,符合实际的中欧班列质量效益发展要求。

4.2 障碍度模型进行评价

通过计算每个决策单元的各个指标的障碍度来分析影响其开行质量效益的关键指标,从而得到改进的方向。各个月份指标的障碍度见表8。

表8 各月指标的障碍度

对各个月份的主要障碍因子进行识别后,结果见表9。首先影响各个月份的障碍因子出现次数最多的指标为发送箱数、货值、货重。出现的次数分别为4、2、1次。其次发送箱数出现的次数最多,说明应在这几个指标方向上提高综合发展质量。另外,在指标权重确定的结果中可以发现,权重较大的指标为发送箱数、货重和货值,位列权重前3位,相比综合评价及改进结果的障碍度分析结果来看,发送箱数、货值和货重位列指标前3位,这两者结果大致相似。可以得出这3项指标是影响中欧班列发展总体质量的关键影响因素,因此,经济效益质量提升该重点从这3个指标着手,二者的结果都显示发送箱数影响更大,更能体现其开行效益质量。

表9 各月指标的障碍度分析结果

5 结论与建议

根据上述分析过程得出的结果,实现中欧班列开行经济效益的发展,应重点关注发送箱数、货值和货重3个指标,同时参照《国家物流枢纽布局和建设规划》中明确了陆港型枢纽依托铁路、公路等陆路交通运输大通道和场地(物流基地)等,衔接内陆地区干支线运输,主要为保障区域生产生活、优化产业布局、提升区域经济竞争力提供畅通国内、联通国际的物流组织和区域分拨服务。为此,提出以下建议。

1)提升中欧班列运力水平,进一步开拓市场。在提升中欧班列运力水平方面,首先,可以通过采用新的运输方式,把现开行的单层集装箱列车改为双层集装箱列车,此种方式可以提高中欧班列运输能力。其次,可以通过增加运行车箱的数量,以此来提高列车的运输能力。在开拓市场方面,首先,可以与中欧班列沿线经过的国家深度合作来提高 S 国际陆港中欧班列物流服务的辐射面和中转能力;其次,S 国际陆港还要利用电子商务发展的契机,发挥跨境电子商务的作用,利用跨境电子贸易信息平台,实现铁路、海关、邮政之间的信息共享,提高中欧班列揽货水平,扩大商品的供应来源。

2)增强陆港物流运营效率及协调能力。首先,加快建设综合交通枢纽,增强交通基础设施建设,多式联运、公转铁,确保各种交通方式之间无缝对接;其次,要明确国际陆港同时汇聚商流、物流、信息流、资金流,以及人流的特点,进一步推动资源合理化分布和集聚[16];最后,要注重陆港城市的对外开放水平,健全对外开放平台,实现口岸信息共享机制,提升口岸物流服务运作效率,从而减少口岸物流通关时间,建设智慧口岸。