基于系統(tǒng)工程的多式聯(lián)運績效評價指標體系構建研究

楊 磊

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 運輸及經(jīng)濟研究所，北京 100081)

既有的交通統(tǒng)計指標僅適用于單種運輸方式，缺少多式聯(lián)運相關的評價指標及統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因而無法對多式聯(lián)運發(fā)展水平進行科學評價。例如，交通運輸行業(yè)統(tǒng)計公報每年發(fā)布鐵路、公路、水路、民航、郵政等運輸方式的基礎設施、運輸裝備、運輸服務、生產(chǎn)安全、能源消耗情況，缺乏對多式聯(lián)運發(fā)展的統(tǒng)計分析。2016年，交通運輸部等18個部門聯(lián)合下發(fā)《關于進一步鼓勵開展多式聯(lián)運工作的通知》，首次提出建立專項統(tǒng)計調(diào)查制度和運行監(jiān)測機制，組織開展多式聯(lián)運市場調(diào)查、運行監(jiān)測和績效評估，建立多式聯(lián)運動態(tài)監(jiān)測評估體系。為科學評價我國多式聯(lián)運發(fā)展水平，建立多式聯(lián)運市場績效評估機制，分析多式聯(lián)運績效評價指標體系應滿足的主要目標，從系統(tǒng)工程方法的角度研究提出多式聯(lián)運系統(tǒng)的績效評價指標體系及計算方法。

1 多式聯(lián)運評價指標體系構建

1.1 多式聯(lián)運績效評價指標體系目標

多式聯(lián)運是一種現(xiàn)代化的運輸組織方式，依托2種及以上運輸方式有效銜接，為客戶提供全程一體化的運輸服務。一個理想的多式聯(lián)運管理績效評價體系應滿足以下目標：①適用于評估所有的運輸方式以及不同運輸方式組合的多式聯(lián)運網(wǎng)絡；②滿足不同用戶的需要，用戶包括運輸網(wǎng)絡中所有利益相關者，如客戶、運輸服務供應商、交通主管部門等；③具備可擴展性，能夠比較不同大小和類型的多式聯(lián)運系統(tǒng)；④包括有限數(shù)量的量化指標，使不同的系統(tǒng)設計之間能夠客觀地比較；⑤可以通過采集的數(shù)據(jù)進行計算。

在測算多式聯(lián)運建設項目投資收益的時候，一個完善的績效評價體系對于運輸網(wǎng)絡規(guī)劃和改善具有重要作用，有助于比較不同的多式聯(lián)運建設項目的技術經(jīng)濟性，選擇效益與成本比最佳的項目。一般而言，為滿足用戶運輸需求，多式聯(lián)運系統(tǒng)評價指標體系的構建應考慮以下目標：①以減少運輸時間、加快流動性、提高送達速度為目標；②以減小交通事故和人員傷亡、加強公共交通安全、保障運輸安全為目標；③以促進交通行業(yè)節(jié)能減排、提高交通要道附近社區(qū)的宜居性、優(yōu)化環(huán)境管理為目標；④以開發(fā)低成本、高效益、可持續(xù)的運輸系統(tǒng)，促進多式聯(lián)運降本增效為目標；⑤以增加就業(yè)機會、促進地方經(jīng)濟發(fā)展為目標。

1.2 基于系統(tǒng)工程方法的多式聯(lián)運評價指標

系統(tǒng)工程方法是一種科學決策方法，不僅要把處理的問題分門別類、確定邊界，還要強調(diào)把握各門類之間，以及各門類內(nèi)部因素之間的內(nèi)在聯(lián)系和完整性，具有整體性、綜合性、協(xié)調(diào)性、科學性、實踐性的特點。

基于系統(tǒng)工程方法，任何系統(tǒng)的性能優(yōu)劣應該由系統(tǒng)如何滿足其利益相關者和用戶的需求來衡量。用戶包括有著各種目的、偏好和要求的所有機構和參與者。利益相關者和用戶包括以下3類。①投資者：包括交通運輸?shù)耐顿Y者和政府機構。政府機構主要關注的問題是如何開發(fā)低成本高效益的系統(tǒng)，以及如何獲得快速投資回報。②行業(yè)：包括托運人和承運人，主要關注點是運輸?shù)目焖佟踩?、便宜、可靠和高效。③團體和用戶：主要關注點包括運輸系統(tǒng)對于環(huán)境、經(jīng)濟增長和社會發(fā)展的影響。

為滿足利益相關者和用戶的運輸需求，構建以下評價指標：移動性和可靠性；安全性；環(huán)境管理；成本效率；經(jīng)濟發(fā)展。上述5個績效指標對應著6個交通運輸部目標以及用戶需求。績效指標、交通運輸部目標及用戶之間的關系如圖1所示。

圖1 績效指標、交通運輸部目標及用戶之間的關系Fig1 Relationship between performance index, Ministry of Transport targets and users

2 多式聯(lián)運績效評價指標的計算方法

任何指標體系都應根據(jù)用戶需求進行評估和計算，因此，需要對上述5個指標進行詳細定義，并提出計算方法。

2.1 移動性和可靠性

移動性(M)被定義為移動每公里距離需要的平均行駛時間，其中距離是指地理距離，而不是實際的行駛距離。移動性是衡量運輸效率的能力。對于多式聯(lián)運系統(tǒng)，移動性M通過以下公式獲得。

式中：li,j為從起點i到終點j的地理里程；pi,j,n為運輸行程(i，j，n)的運送噸數(shù)；Ti,j,n為運輸行程(i，j，n)的總運輸時間，包括所有運輸方式的運行時間、不同運輸方式之間的轉換時間，以及在相應交通設施的停留時間。i為某一運輸行程的起點；j為該運輸行程的終點，(i，j)為具有確定起點和終點的運輸行程起訖點；(i，j，n)為第n個運輸行程起訖點(i，j)的實際運輸行程(可以是不同運輸方式)；R為系統(tǒng)中所有運輸行程(i，j，n)的集合。

例如，若運輸行程(i，j，n)包括公路和鐵路運輸2種方式，T(i，j，n)包括卡車等待取貨的時間、高速公路上的行駛時間、從公路到鐵路的貨物換裝時間、在鐵路站場上的停留時間、鐵路運行時間、在鐵路站場的等待取送車時間和取送車的運輸時間。換言之，Ti,j,n是從裝車到運送到收貨人手里需要的總時間。流動性指標可以用來比較不同大小的系統(tǒng)。M與平均速度相關，可以用來測量公路運輸流動性，但更適用于多式聯(lián)運用戶的需求。

可靠性(R)是用來計算運輸服務的可靠水平，被定義為每公里運輸時間的總變異系數(shù)，公式如下。

R值越小代表運輸可靠性越高。突發(fā)事件的發(fā)生會對運輸?shù)目煽啃援a(chǎn)生較大影響?？梢酝ㄟ^統(tǒng)籌安排運輸計劃、加強運輸安全保障、提供其他替代運輸方案等方式減輕突發(fā)事件對運輸可靠性的影響。上述可靠性指標適用于多種不同運輸方式的計算，具有可擴展性。

2.2 安全性

安全性指標主要通過3個指標進行計算：每相關噸公里的交通事故死亡人數(shù)SF；每相關噸公里的交通事故受傷人數(shù)SI；貨損率D。

SF的計算公式如下。

式中：Fi,j,n為運輸行程(i，j，n)發(fā)生的交通事故死亡人數(shù)為運輸系統(tǒng)中的相關噸公里的總數(shù)。

SI的計算公式如下。

式中：Ii,j,n是運輸行程(i，j，n)發(fā)生的交通事故受傷人數(shù)為運輸系統(tǒng)中的相關噸公里的總數(shù)。

在實際計算中，根據(jù)交通運輸部有交通事故傷亡的相關數(shù)據(jù)，計算給定時期內(nèi)的

不同運輸方式發(fā)生事故的影響程度不同，相對于公路事故，飛機墜毀造成的死亡人數(shù)遠多于受傷人數(shù)。此外，交通擁堵和安全性指標有很大關聯(lián)性，資料顯示，60%以上的城市高速公路擁堵是交通事故造成的，由于可靠性指標已經(jīng)考慮了交通擁堵的影響，因而安全性指標不再考慮交通擁堵的影響。

貨損率D是指貨物在運輸、裝卸、保管過程中發(fā)生數(shù)量上或質(zhì)量上的損失件(噸)數(shù)與承運貨物總件(噸)數(shù)之比。

D的計算公式如下。

2.3 環(huán)境管理

衡量環(huán)境影響的主要指標是運輸相關的能源消耗和污染物的排放。

能源消耗指標(EC)是每噸公里的平均不可持續(xù)的能源消耗(消耗汽油的升數(shù))。EC可以通過以下公式計算。式中：Ei,j,n代表在運輸行程(i，j，n)中不可持續(xù)的能源消耗，不可持續(xù)的能源諸如天然氣、石油和煤炭等消耗后不可再生，對環(huán)境比可再生能源(如太陽能、風能、生物燃料、氫)具有更大的負面影響；能源消耗不僅包括運輸?shù)南?，還包括車輛生產(chǎn)和維護中的消耗，即所謂的“嵌入”能源，也應包括在中。

不同運輸方式燃料消耗效率明顯不同，一些有利于節(jié)油的運輸方式，如水路和鐵路運輸可以改善EC的值。車輛在燃料效率方面(如電動汽車、混合動力汽車和更有效的發(fā)動機設計)的技術進步也有望降低EC的值。

除了巨大的能源消耗，交通運輸也是空氣中污染物的主要來源。污染物排放率(P)定義為每噸公里的排放，由下式表達。

式中：POi,j,n代表在運輸行程(i，j，n)排放的污染物質(zhì)量。

2.4 成本效率

成本效率指標主要考慮運輸發(fā)生的直接成本，包括交通設施的建設、運行、維護、損失成本和車輛運營成本。該指標不包括外部成本。

運營成本(C)主要包括單位噸公里的人工、燃油消耗、車輛保險、車輛維修、車輛折舊費及設備成本。運營成本(C)不僅考慮了車輛操作的壽命周期成本，而且包含了多式聯(lián)運中不同運輸方式變化的通用成本。運營成本C計算公式如下。

式中：對于運輸行程(i，j，n)，LCi,j,n為相關的勞動力成本；GCi,j,n為相關的燃料消耗成本，VIi,j,n為相關的交通工具的保險費用；VMi,j,n為相關的交通工具的維修費用；VAi,j,n為相關的交通工具的折舊成本；FC為在成本估算周期內(nèi)交通設施的相關成本(如每年交通設施的運營費用)。

有關勞動力、油耗、保險、維修、折舊、設備的成本和其他成本都計入運營成本，其中有些為可變成本，如燃油、機油和輪胎磨損，而有些則為固定成本；燃油相關成本主要取決于運輸方式、汽油價格、運輸速度和裝載量；還包括交通工具的保險費用、維修費用及其他費用，一般來說，新的或大型交通工具保險費通常更高，老舊交通工具的維護成本會較高，主要取決運輸條件的優(yōu)劣。

2.5 就業(yè)機會

由于交通基礎設施的建設、運營和維護需要高投資，從而給當?shù)貛泶罅烤蜆I(yè)機會 。就業(yè)機會主要通過區(qū)域就業(yè)改善指標來衡量。

區(qū)域就業(yè)改善指標(J)是指由百萬元的交通投資創(chuàng)造的人工作年。交通基礎設施的建設維護可以創(chuàng)造大量就業(yè)機會。有些由于交通投資創(chuàng)造的就業(yè)機會會持續(xù)很多年才能完成，有些就業(yè)機會只需要很短的時間完成。因此，就業(yè)改善指標需要同時考慮工作的數(shù)量和時間，用人工作年來表示區(qū)域就業(yè)改善指標(J)。

式中：TJ為由于運輸系統(tǒng)投資創(chuàng)建的人工作年總數(shù)；TI為運輸系統(tǒng)的總投資(以百萬元計)。

區(qū)域就業(yè)改善指標是從政府機構或社會的角度，而不是從運輸行業(yè)的角度制定的，因而它的定義是基于投資而非相關的噸公里數(shù)。

3 結束語

多式聯(lián)運績效評價指標體系的構建對于科學評價多式聯(lián)運發(fā)展水平具有重要意義。從移動性和可靠性、安全性、環(huán)境管理、成本效率及經(jīng)濟增長5個方面構建多式聯(lián)運評價指標體系及提出相應的計算方法，實現(xiàn)了這些指標的可量化、可擴展性，能夠評價不同地區(qū)、不同運輸方式組合的多式聯(lián)運發(fā)展水平。由于相關數(shù)據(jù)來源較廣，一部分來源于國家相關統(tǒng)計部門和運輸企業(yè)，還有一些需要實地調(diào)研收集處理，因而只通過對多式聯(lián)運指標體系的理論方法研究，為實證研究提供支撐，更好地推動多式聯(lián)運的科學發(fā)展。