鐵路貨場物流化作業(yè)能力效率評(píng)價(jià)研究

張春民 ，顧 杰

（蘭州交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，甘肅 蘭州 730070 ）

鐵路貨場物流化作業(yè)能力效率評(píng)價(jià)研究

張春民 ，顧 杰

（蘭州交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，甘肅 蘭州 730070 ）

具有現(xiàn)代物流功能的鐵路貨場在布局、作業(yè)流程、物流能力和技術(shù)條件等方面比傳統(tǒng)貨場更具優(yōu)勢。在闡述物流化鐵路貨場具有傳統(tǒng)作業(yè)能力和物流作業(yè)能力的基礎(chǔ)上，采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法，建立以運(yùn)輸能力、倉儲(chǔ)能力、搬運(yùn)能力、分揀能力、流通加工能力和配送能力為產(chǎn)出，各項(xiàng)具體定量指標(biāo)為投入的評(píng)價(jià)模型，運(yùn)用LINDO軟件求解其效率值，結(jié)果表明所用評(píng)價(jià)方法可以反映物流化鐵路貨場規(guī)劃設(shè)計(jì)的適應(yīng)性。

鐵路貨場；物流化；作業(yè)能力；數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法；評(píng)價(jià)

1 概述

具有現(xiàn)代物流功能的鐵路貨場在布局、作業(yè)流程、物流能力和技術(shù)條件等方面與傳統(tǒng)的貨場相比有很大的變化，由于目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來衡量規(guī)劃設(shè)計(jì)的貨場作業(yè)能力的適應(yīng)性，因此，需要尋求一種合理的評(píng)價(jià)方法對貨場的作業(yè)能力進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。

常用的評(píng)價(jià)方法有模糊評(píng)價(jià)法、主成分分析法、聚類分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA) 等[1]。根據(jù)物流化鐵路貨運(yùn)作業(yè)的特點(diǎn)，貨場的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)滿足多種作業(yè)能力的需求，而影響其作業(yè)能力的因素也有很多。數(shù)據(jù)包絡(luò)分析常用來處理多輸入、輸出的對象，適合于鐵路貨運(yùn)作業(yè)的特點(diǎn)，因而選用 DEA 法對物流化鐵路貨場作業(yè)能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。

DEA 模型可以通過假定一個(gè)決策單元，將各個(gè)決策單元與假定決策單元進(jìn)行比較，得出效率數(shù)值。設(shè)有 x 個(gè)決策單元，每個(gè)都有相同的 y 項(xiàng)投入和 z 項(xiàng)產(chǎn)出；Xij是第 j 決策單元的第 i 項(xiàng)投入；Yrj是第 j 決策單元的第 r 項(xiàng)產(chǎn)出。衡量某一決策單元 j0的有效性，可以先構(gòu)建一個(gè)由 n 個(gè)決策單元組成的假定決策單元，建立線形規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型[2]為

式中：λj為指標(biāo)權(quán)重。

求解結(jié)果 E 即為決策單元相對于假定決策單元的效率。當(dāng) E ＜1 時(shí)，決策單元為非 DEA 有效；反之，決策單元為 DEA 有效。

2 鐵路貨場物流化作業(yè)能力研究

2.1 作業(yè)能力分析

鐵路貨場物流化在實(shí)施內(nèi)部鐵路貨場作業(yè)的同時(shí)，還需要完善外部社會(huì)所需要的物流服務(wù)[3]，即在提供運(yùn)輸、裝卸、倉儲(chǔ)等服務(wù)的同時(shí)，還提供分揀、流通加工、配送等增值服務(wù)。因此，鐵路貨場物流化的作業(yè)能力涉及 2 部分，即傳統(tǒng)貨場作業(yè)能力和物流服務(wù)作業(yè)能力。選取運(yùn)輸能力、倉儲(chǔ)能力、搬運(yùn)能力、分揀能力、流通加工能力和配送能力進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)[4-6]。

（1）運(yùn)輸能力。鐵路貨運(yùn)向物流轉(zhuǎn)變意味著鐵路運(yùn)輸向快捷、準(zhǔn)時(shí)、重載的方向發(fā)展。而貨場作為鐵路運(yùn)輸?shù)募⒌兀渥鳂I(yè)能力影響交貨周期、貨運(yùn)量，進(jìn)而影響鐵路運(yùn)輸能力。選擇代表性指標(biāo)如年貨運(yùn)量、波動(dòng)系數(shù)、平均靜載重作為運(yùn)輸能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（2）倉儲(chǔ)能力。以往鐵路在運(yùn)輸能力方面的不足及不均衡，使許多企業(yè)不得不擴(kuò)大自己的倉庫，而鐵路貨場物流化可以根據(jù)自身?xiàng)l件和企業(yè)的需求完善倉儲(chǔ)能力、設(shè)備，為企業(yè)提供一定的保管增值服務(wù)，從而為企業(yè)實(shí)現(xiàn)“零庫存”或低庫存。選擇代表性指標(biāo)如場庫面積、平均靜載重、裝卸機(jī)械數(shù)量作為倉儲(chǔ)能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（3）搬運(yùn)能力。鐵路貨場物流化可以根據(jù)客戶的需求，提升搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化，完善搬運(yùn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高搬運(yùn)能力，以適應(yīng)物流發(fā)展的需要。選擇年貨運(yùn)量、裝卸機(jī)械數(shù)量作為搬運(yùn)能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（4）分揀/理貨能力。傳統(tǒng)鐵路貨場向現(xiàn)代化貨場轉(zhuǎn)變的方法之一是新增物流功能。對于不同品類的貨物如成件包裝、集裝箱等貨物，可以增設(shè)分揀/理貨能力，以滿足貨主的需要和貨物的快捷運(yùn)送。選擇分揀面積作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（5）流通加工能力。將物流化的理念融入鐵路行業(yè)中，鐵路貨場需要將高附加值的貨物如成件包裝貨物等作為試點(diǎn)，借助現(xiàn)有設(shè)備開展包裝、組裝等流通加工物流增值服務(wù)，為客戶提供方便，增加鐵路市場競爭力。選擇流通加工面積作為流通加工能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（6）配送能力。鐵路貨場物流化應(yīng)以客戶的要求為出發(fā)點(diǎn)，及時(shí)準(zhǔn)確地送達(dá)貨物到指定地點(diǎn)。鐵路貨場在充分考慮經(jīng)濟(jì)、地理位置和市場需求的前提下，對其功能進(jìn)行相應(yīng)改變，增加其配送能力，滿足客戶配送的需求。選擇停車場面積作為配送能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2 能力評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算

為方便計(jì)算，主要選擇定量指標(biāo)作為貨場作業(yè)能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別為年貨運(yùn)量、波動(dòng)系數(shù)、平均靜載重、場庫面積、裝卸機(jī)械數(shù)量、分揀面積、流通加工面積和停車場面積。其中，前 5 個(gè)指標(biāo)代表貨場傳統(tǒng)作業(yè)能力，后 3 個(gè)指標(biāo)代表貨場物流化新增的物流作業(yè)能力。為便于分析，將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為傳統(tǒng)作業(yè)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)和物流作業(yè)能力評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3 算例分析

以某綜合貨場為例，對其傳統(tǒng)作業(yè)能力和物流作業(yè)能力進(jìn)行計(jì)算分析。

3.1 貨場傳統(tǒng)作業(yè)能力計(jì)算與分析

代表貨場傳統(tǒng)作業(yè)能力的 5 項(xiàng)指標(biāo)取值如下：波動(dòng)系數(shù)取 1.3；平均靜載重取 39 t；裝卸機(jī)械數(shù)量，其中 Q年為年裝卸量 (萬 t )，α 為貨物到發(fā)不均衡系數(shù)，T周為起重機(jī)每裝卸 1 鉤的周期，Q鉤為每鉤起重的額定載荷，T 為每晝夜工作時(shí)間、取 24 h，K1和 K2分別表示時(shí)間利用系數(shù)和額定載荷利用系數(shù)；場庫面積，其中 Q 為貨運(yùn)站年貨運(yùn)量，α 為波動(dòng)系數(shù)，t 為貨物占用貨位時(shí)間，p 為單位面積堆貨量。

預(yù)測各年度運(yùn)量如表 1 所示，根據(jù)表 1 和公式可以得到各預(yù)測年度貨場傳統(tǒng)作業(yè)能力投入指標(biāo)如表 2所示，再采用“極差化”量化方法[7-8]對表 2 數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，得到預(yù)測年度無量綱化后的各項(xiàng)投入指標(biāo)，如表 3 所示。

從表 3 可以看出，波動(dòng)系數(shù)和平均靜載重各年度的數(shù)值是相同的，對于分析貨場能力不會(huì)產(chǎn)生影響，因而在構(gòu)建線性規(guī)劃模型時(shí)，投入指標(biāo)忽略波動(dòng)系數(shù)和平均靜載重。產(chǎn)出指標(biāo)為運(yùn)輸能力、倉儲(chǔ)能力和搬運(yùn)能力，考慮每種能力的構(gòu)成及各個(gè)指標(biāo)的性質(zhì)，設(shè)定運(yùn)輸能力=年貨運(yùn)量+平均靜載重-波動(dòng)系數(shù)；倉儲(chǔ)能力 = 場庫面積 +平均靜載重 + 裝卸機(jī)械數(shù)量；搬運(yùn)能力 = 年貨運(yùn)量 +裝卸機(jī)械數(shù)量。因此，根據(jù)表 3 計(jì)算各預(yù)測年度貨場傳統(tǒng)作業(yè)能力產(chǎn)出指標(biāo)，如表 4 所示。

表 1 綜合貨場預(yù)測年運(yùn)量 萬 t

表 2 各預(yù)測年度貨場傳統(tǒng)作業(yè)能力投入指標(biāo)

表 3 各預(yù)測年度無量綱化后的投入指標(biāo)數(shù)據(jù)

表 4 各預(yù)測年度貨場傳統(tǒng)作業(yè)能力產(chǎn)出指標(biāo)

以決策單元 2 (2025 年) 數(shù)據(jù)為例，建立線性規(guī)劃模型如下。

使用 LINDO 軟件求解可以得到 E = 1，說明決策單元 2 (2025 年) 對 DEA 有效，即決策單元 2 相對于假定決策單元的效率為 100%。采用相同的方法可以得到?jīng)Q策單元 1 (2020 年) E = 1，決策單元 3 (2030 年) E = 0.926，決策單元 4 (2035 年) E = 1。

計(jì)算結(jié)果表明，從傳統(tǒng)作業(yè)能力角度分析，2020年、2025 年和 2035 年該貨場的規(guī)劃設(shè)計(jì)和設(shè)備條件等不僅滿足貨運(yùn)需求，而且在整體上的投入也獲得了足夠的產(chǎn)出，達(dá)到了 100% 的效率水平。2030 年的投入量基本上可以提供相對應(yīng)的產(chǎn)出，但也有所欠缺。隨著預(yù)測貨運(yùn)量的增加，其貨場的布局、設(shè)備、機(jī)械等方面逐漸有可能出現(xiàn)不適應(yīng)未來發(fā)展的態(tài)勢。因此，對于 2030 年，可以考慮從設(shè)備、機(jī)械等方面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和提升，提高其自動(dòng)化水平和作業(yè)效率，使其達(dá)到預(yù)期效果。

3.2 貨場物流作業(yè)能力計(jì)算與分析

該綜合貨場物流作業(yè)能力相關(guān)投入指標(biāo)如表 5所示。

表 5 各預(yù)測年度貨場物流作業(yè)能力投入指標(biāo)

表 6 各預(yù)測年度貨場物流作業(yè)能力產(chǎn)出指標(biāo)

以決策單元 2 (2025 年) 為例，建立線性規(guī)劃模型如下。

使用 LINDO 求解可以得到?jīng)Q策單元 1 至決策單元 4 的 E 為 1，說明隨著預(yù)測貨運(yùn)量的增加，該綜合貨場的各項(xiàng)物流作業(yè)能力效率始終保持在 100%，可以保證滿足需求。上述結(jié)果說明，在貨場物流能力方面，該綜合貨場的規(guī)劃設(shè)計(jì)均能夠較好地滿足未來各預(yù)測年度對物流能力的需求。

4 結(jié)束語

物流化鐵路貨運(yùn)作業(yè)能力不僅是鐵路自身設(shè)備、技術(shù)的體現(xiàn)，更是物流功能等多種指標(biāo)的綜合反映。針對物流化鐵路貨場作業(yè)能力和影響指標(biāo)多樣性的特點(diǎn)，構(gòu)建數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法的評(píng)價(jià)模型，力求尋求一個(gè)合理評(píng)價(jià)方法對貨場作業(yè)能力發(fā)展的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，為貨場作業(yè)能力的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供決策。在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)選擇了部分具有代表性的投入和產(chǎn)出指標(biāo)，為更符合實(shí)際情況，有待于構(gòu)建一個(gè)完整的評(píng)價(jià)體系，使評(píng)價(jià)結(jié)果更具有指導(dǎo)意義。

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責(zé)任編輯：何 瑩

1004-2024(2015)09-0030-05

：U294.1

：B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2015.09.08

2015-09-01

教育部人文社會(huì)科學(xué)規(guī)劃基金項(xiàng)目(15YJAZH106)