基于?DEA?方法的鐵路物流基地?運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)研究

丁小東，劉啟鋼，周凌云，宮薇薇，葉 飛，許植深，王 言

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司?運(yùn)輸及經(jīng)濟(jì)研究所，北京?100081)

0 引言

在國(guó)家大力推動(dòng)交通物流融合發(fā)展背景下，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“國(guó)鐵集團(tuán)公司”)大力推進(jìn)208個(gè)一級(jí)、二級(jí)鐵路物流基地建設(shè)[1]。截至2019年8月底，全路已經(jīng)建成136個(gè)物流基地，其中一級(jí)29個(gè)、二級(jí)107個(gè)。在鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)方面，仍然缺乏專業(yè)、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系，主要沿用《鐵路標(biāo)準(zhǔn)化貨場(chǎng)管理辦法》(鐵運(yùn)[2012]134號(hào))[2]，側(cè)重貨場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和安全管理，無(wú)法對(duì)物流基地投入產(chǎn)出效率效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

目前學(xué)者們對(duì)國(guó)內(nèi)物流園區(qū)和鐵路物流基地評(píng)價(jià)進(jìn)行了大量研究，王丹竹等[3]從評(píng)價(jià)目標(biāo)、評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)方法等方面研究德國(guó)物流園區(qū)評(píng)價(jià)方法，趙林等[4]從可持續(xù)發(fā)展的視角研究提出社會(huì)物流園區(qū)運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)方法，郭曉黎等[5]、宋云[6]系統(tǒng)研究提出物流基地統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)和方法。在借鑒國(guó)外和國(guó)內(nèi)物流園區(qū)運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，綜合考慮鐵路物流基地統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)，運(yùn)營(yíng)DEA模型，統(tǒng)籌考慮人員、裝備、資金等投入指標(biāo)，以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益等產(chǎn)出指標(biāo)，創(chuàng)新提出“評(píng)價(jià)目標(biāo)→評(píng)價(jià)維度→評(píng)價(jià)指標(biāo)→影響因子”評(píng)價(jià)體系；同時(shí)，引入基于影響力度[7]的指標(biāo)分析技術(shù)，研究影響因素對(duì)指標(biāo)變化的靈敏度，從而尋找出影響鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)指標(biāo)的關(guān)鍵因素。

圖1 鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)體系架構(gòu)Fig.1 Railway logistics center operation evaluation system architecture

1 鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)方法研究

1.1 鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)體系架構(gòu)

鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是對(duì)鐵路物流基地的運(yùn)作環(huán)境、運(yùn)作效率和經(jīng)營(yíng)效益通過(guò)具體的指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)化、層次化和具體化的描述。采用投入產(chǎn)出分析原理，鐵路物流基地投入要素有人員、貨物場(chǎng)站、資金、裝備和信息化建設(shè)等，產(chǎn)出要素有經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，最終的目的是滿足客戶個(gè)性化的場(chǎng)站服務(wù)需求。鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)體系架構(gòu)如圖1所示。

1.2 基于 DEA 的鐵路物流基地評(píng)價(jià)方法

1.2.1 DEA評(píng)價(jià)模型

DEA評(píng)價(jià)模型為

式中：令uk為第k個(gè)產(chǎn)出指標(biāo)的權(quán)重，ykj為第j個(gè)決策單元對(duì)應(yīng)第k個(gè)產(chǎn)出指標(biāo)的產(chǎn)出量，vi為第i個(gè)投入指標(biāo)的權(quán)重，xij為第j個(gè)決策單元對(duì)應(yīng)第i個(gè)投入指標(biāo)的投入量，Vp為目標(biāo)函數(shù)，n為決策單元數(shù)量，s為產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)量，m為投入指標(biāo)數(shù)量[8]。

DEA模型通常使用DEA軟件編程求解，使用DEA軟件編程求解經(jīng)常會(huì)面臨2個(gè)問(wèn)題。首先，DEA程序編寫起來(lái)相對(duì)復(fù)雜，其次，在DEA軟件的求解結(jié)果中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)決策單元同時(shí)有效，尤其是隨著決策單元和評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)目增多，有效DMU的數(shù)目會(huì)變得更多，無(wú)法比較有效決策單元之間的績(jī)效情況。DEA模型歸根結(jié)底是屬于線性規(guī)劃的問(wèn)題，因此可以使用優(yōu)化建模軟件(LINGO)，因此，采用LINGO進(jìn)行求解。

1.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)處理方法

為了客觀、準(zhǔn)確、全面獲取每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，同時(shí)避免由于指標(biāo)過(guò)多導(dǎo)致評(píng)價(jià)工作難以開展的問(wèn)題，引進(jìn)影響因素的概念，將每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)細(xì)分為多個(gè)影響因素，綜合影響因素給出該指標(biāo)的得分。

令有n+ 1個(gè)函數(shù)f1(x)，f2(x)，…，fi(x)，…，fn(x)和F(x)，且F(x)的變化動(dòng)態(tài)受fi(x)共同作用，fi(x)之間存在“和”或“積”的函數(shù)關(guān)系(商函數(shù)需倒數(shù)化)。F(x)為指標(biāo)函數(shù)，fi(x)為因素函數(shù)，x為因素變量(又稱因子)，si(x)為fi(x)與F(x)之間因子的豎直距離(因子距離)，Si(x)為定義域上的累積因子距離，因素的影響力度可分為連續(xù)型和離散型2種情況進(jìn)行計(jì)算。

若因素函數(shù)和指標(biāo)函數(shù)為連續(xù)型函數(shù)，則fi(x)對(duì)F(x)的累積因子距離計(jì)算公式為

若因素函數(shù)和指標(biāo)函數(shù)為離散型函數(shù)，其累計(jì)因子距離計(jì)算公式為

因素函數(shù)fi(x)對(duì)指標(biāo)函數(shù)F(x)的影響力度Wi(x)，計(jì)算公式為

1.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

基于影響力度的指標(biāo)分析技術(shù)，結(jié)合鐵路物流基地評(píng)價(jià)要求，創(chuàng)新提出了“評(píng)價(jià)目標(biāo)→評(píng)價(jià)維度→評(píng)價(jià)指標(biāo)→影響因子”指標(biāo)體系設(shè)計(jì)方法，圍繞著評(píng)估物流基地整體運(yùn)營(yíng)水平總目標(biāo)，分解為場(chǎng)站規(guī)模、資金投入、作業(yè)人員、物流裝備、物流量、綜合效率、質(zhì)量安全和可持續(xù)性9個(gè)維度，每個(gè)維度由若干個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成。鐵路物流基地評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建如圖2所示。

圖2 鐵路物流基地評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建Fig.2 Building of evaluation index structure model of railway logistics center

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

借鑒國(guó)外鐵路物流基地和社會(huì)物流園區(qū)在場(chǎng)站運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)方面的經(jīng)驗(yàn)[9]，結(jié)合“評(píng)價(jià)目標(biāo)→評(píng)價(jià)維度→評(píng)價(jià)指標(biāo)→影響因子”評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建由場(chǎng)站規(guī)模、資金投入、作業(yè)人員、物流裝備等9個(gè)評(píng)價(jià)維度，批復(fù)面積、開發(fā)面積、運(yùn)營(yíng)面積等30個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，以及若干個(gè)影響因子組成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。鐵路物流基地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建如圖3所示。

圖3 鐵路物流基地評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建Fig.3 Evaluation index system architecture of railway logistics center

2 鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)實(shí)證研究

2.1 評(píng)價(jià)對(duì)象選擇

研究選取已運(yùn)營(yíng)的127個(gè)物流基地作為評(píng)價(jià)對(duì)象，其中一級(jí)26個(gè)，二級(jí)101個(gè)，中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司16個(gè)、中國(guó)鐵路成都局集團(tuán)有限公司15個(gè)、中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司10個(gè)、中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司10個(gè)，其他鐵路局集團(tuán)公司共選取76個(gè)。基于鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況，在投入指標(biāo)中選擇場(chǎng)站規(guī)模、人員投入、資金投入和場(chǎng)站能力4類評(píng)價(jià)指標(biāo)，8個(gè)具體評(píng)價(jià)因子，在產(chǎn)出指標(biāo)中選擇業(yè)務(wù)完成量和業(yè)務(wù)收入2類指標(biāo)，9個(gè)具體評(píng)價(jià)因子。鐵路物流基地主要評(píng)價(jià)指標(biāo)如表1所示。

2.2 運(yùn)營(yíng)評(píng)價(jià)結(jié)果

（1）一級(jí)物流基地評(píng)價(jià)結(jié)果。運(yùn)用DEA評(píng)價(jià)方法，以物流基地投入產(chǎn)出效率為評(píng)價(jià)目標(biāo)，對(duì)26個(gè)一級(jí)物流基地進(jìn)行評(píng)價(jià)，一級(jí)物流基地評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4所示。一級(jí)物流基地綜合投入指標(biāo)均值為0.014 4，綜合產(chǎn)出指標(biāo)均值為0.013 4，投入產(chǎn)出率均值為1.043 6，表明一級(jí)物流基地總體投入大于產(chǎn)出。從單個(gè)基地評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4b所示，有11個(gè)一級(jí)基地評(píng)價(jià)結(jié)果大于1，表明該類基地投入大于產(chǎn)出；15個(gè)一級(jí)物流基地評(píng)價(jià)結(jié)果小于1，表明該類物流基地投入小于產(chǎn)出。從物流基地個(gè)體差異來(lái)看，26個(gè)一級(jí)物流基地波動(dòng)系數(shù)為0.91，小于1，表明一級(jí)物流基地投入產(chǎn)出率差異不顯著。

總體來(lái)看，一級(jí)物流基地產(chǎn)出效率較低，主要原因是一級(jí)物流基地占地規(guī)模、初期投資較大，但是場(chǎng)站能力、貨源等正在培育，以中國(guó)鐵路濟(jì)南局集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“濟(jì)南局集團(tuán)公司”)齊河物流基地、即墨基地為例，占地均超過(guò)了200 hm2，扣除拆遷后投資約為4億元，2018年齊河物流基地到發(fā)總量為61萬(wàn)t，即墨到發(fā)總量為3.6萬(wàn)t。因此，一級(jí)鐵路物流基地處在能力培育期，作用尚未完全發(fā)揮。

表1 鐵路物流基地主要評(píng)價(jià)指標(biāo)Tab.1 Main evaluation index of railway logistics base

（2）二級(jí)物流基地評(píng)價(jià)結(jié)果。運(yùn)用與一級(jí)物流基地評(píng)價(jià)相同的方法，對(duì)101個(gè)二級(jí)物流基地進(jìn)行評(píng)價(jià)，二級(jí)物流基地評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4所示。二級(jí)物流基地綜合投入指標(biāo)均值為0.006 2，綜合產(chǎn)出指標(biāo)均值為0.006 3，投入產(chǎn)出率均值為0.981 2，二級(jí)物流基地總體投入小于產(chǎn)出。從單個(gè)基地評(píng)價(jià)結(jié)果如圖5b所示，有41個(gè)二級(jí)基地投入產(chǎn)出率大于1，表明該類基地投入大于產(chǎn)出；60個(gè)二級(jí)物流基地投入產(chǎn)出率小于1，表明該類物流基地投入小于產(chǎn)出。從物流基地個(gè)體差異來(lái)看，101個(gè)二級(jí)物流基地波動(dòng)系數(shù)為1.30，大于1，表明二級(jí)物流基地投入產(chǎn)出率差異較為顯著。

圖4 一級(jí)物流基地評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.4 Evaluation results of level-1 logistics center

圖5 二級(jí)物流基地評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.5 Evaluation results of level-2 logistics center

總體來(lái)看，二級(jí)物流基地產(chǎn)出效率較高，基地產(chǎn)出量大于投入量的比例約為60%，主要原因是二級(jí)物流基地大多為既有貨場(chǎng)，改擴(kuò)建投入較少，同時(shí)大部分口岸型物流基地為二級(jí)物流基地，轉(zhuǎn)運(yùn)量比例較高。2018年阿拉山口、河口北、霍爾果斯、滿洲里物流基地產(chǎn)出投入比分別為8.101，6.526，5.334，2.660，在全路二級(jí)物流基地中產(chǎn)出效率排前15。

2.3 計(jì)算結(jié)果分析

（1）設(shè)計(jì)能力分析。以18個(gè)鐵路局集團(tuán)公司127個(gè)一、二級(jí)物流基地為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究物流基地集裝箱、長(zhǎng)大笨、包裝成件和商品汽車4個(gè)功能區(qū)，鐵路物流基地辦理能力評(píng)價(jià)結(jié)果如圖6所示?？傮w來(lái)看，鐵路物流基地各功能區(qū)中，集裝箱功能區(qū)辦理能力最大，其次是長(zhǎng)大笨、包裝成件、商品汽車，全路已運(yùn)營(yíng)的127個(gè)物流基地集裝箱、長(zhǎng)大笨、包裝成件、商品汽車平均辦理能力分別為1 799萬(wàn)t，606萬(wàn) t，587萬(wàn)t和 57萬(wàn)t (合計(jì)87萬(wàn)臺(tái))。

從鐵路物流基地設(shè)計(jì)能力來(lái)看，18個(gè)鐵路局集團(tuán)公司在物流基地建設(shè)時(shí)均高度重視集裝箱業(yè)務(wù)，127個(gè)物流基地集裝箱業(yè)務(wù)辦理能力占基地總設(shè)計(jì)能力的59%，以濟(jì)南局集團(tuán)公司為例，集裝箱功能區(qū)辦理能力占物流基地設(shè)計(jì)能力的72%，可見，集裝箱業(yè)務(wù)將成為物流基地主要業(yè)務(wù)，對(duì)鐵路發(fā)展多式聯(lián)運(yùn)意義重大。

圖6 鐵路物流基地辦理能力評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.6 Evaluation results of handling ability of railway logistics center

（2）物流基地業(yè)務(wù)辦理量分析。從業(yè)務(wù)辦理量來(lái)看，物流基地集裝箱、長(zhǎng)大笨、包裝成件、商品汽車平均辦理量分別為400萬(wàn)t，52萬(wàn)t，251萬(wàn)t和106萬(wàn)t (合計(jì)70萬(wàn)臺(tái))。長(zhǎng)大笨功能區(qū)辦理能力大于包裝成件功能區(qū)，但是其業(yè)務(wù)辦理量小于后者。從投入產(chǎn)出效率來(lái)看，結(jié)合表1鐵路物流基地主要評(píng)價(jià)指標(biāo)和DEA評(píng)價(jià)方法，可以計(jì)算出集裝箱、長(zhǎng)大笨、包裝成件、商品汽車4個(gè)功能區(qū)投入產(chǎn)出效率分別為1.522 3，2.860 6，1.297 1，0.927 1，結(jié)果顯示鐵路物流基地中商品汽車產(chǎn)出效率最高，其次是包裝成件、集裝箱和長(zhǎng)大笨。鐵路物流基地業(yè)務(wù)辦理量評(píng)價(jià)結(jié)果如圖7所示。

圖7 鐵路物流基地業(yè)務(wù)辦理量評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.7 Evaluation results of business handling volume of railway logistics center

從鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)效果來(lái)看，127個(gè)物流基地集裝箱業(yè)務(wù)辦理量占基地辦理總量的49%，即集裝箱功能區(qū)效果發(fā)揮有待提升。另外，包裝成件功能區(qū)當(dāng)前業(yè)務(wù)辦理量較大，但是該類業(yè)務(wù)也在逐年下滑。

3 研究結(jié)論

為推動(dòng)鐵路由運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)型向市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)效益型轉(zhuǎn)型發(fā)展，以鐵路場(chǎng)站運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和投入產(chǎn)出效率為評(píng)價(jià)目標(biāo)，創(chuàng)新提出了“評(píng)價(jià)目標(biāo)→評(píng)價(jià)維度→評(píng)價(jià)指標(biāo)→影響因子”指標(biāo)體系設(shè)計(jì)方法，以全路已運(yùn)行的127個(gè)物流基地為研究對(duì)象，形成以下主要結(jié)論：①我國(guó)鐵路物流基地正處于運(yùn)能釋放階段，與傳統(tǒng)貨場(chǎng)相比，鐵路物流基地產(chǎn)出規(guī)模較大，但投入產(chǎn)出效率較低；②二級(jí)物流基地產(chǎn)出效率高于一級(jí)物流基地；③鐵路物流基地中商品汽車產(chǎn)出效率最高，其次是包裝成件、集裝箱和長(zhǎng)大笨；④結(jié)合鐵路物流基地運(yùn)營(yíng)需求及評(píng)價(jià)指標(biāo)，還應(yīng)進(jìn)一步解決物流基地部分核心功能區(qū)關(guān)鍵指標(biāo)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)問(wèn)題，采用仿真評(píng)價(jià)技術(shù)，加強(qiáng)鐵路物流基地動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)研究。