鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能改造措施綜合評價(jià) 指標(biāo)體系構(gòu)建研究

雷 蕾，李猛杰

(1. 中國鐵道科學(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；2. 北京交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京100044；3. 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，河北 滄州 061199)

0 引言

隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和運(yùn)輸市場功能調(diào)整，大宗貨物產(chǎn)銷地愈加集約化、規(guī)模化，鐵路承擔(dān)的公路轉(zhuǎn)移運(yùn)量和水鐵聯(lián)運(yùn)運(yùn)量逐步增加。貨運(yùn)需求迅猛增長，即使在客貨逐步分流趨勢下，鐵路既有線部分區(qū)段和結(jié)點(diǎn)貨運(yùn)能力的瓶頸問題依舊突出，制約著鐵路發(fā)揮綠色骨干運(yùn)輸作用，以及全社會綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)效率效益的提升?，F(xiàn)階段，解決既有線貨運(yùn)能力瓶頸問題的主要方式是增加行車密度或提高列車重量以及兩者的綜合[1]，涉及的擴(kuò)能改造措施較多，常用措施有動力更新、設(shè)備改造和工程改造等。

鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能改造措施屬于鐵路投資項(xiàng)目之一，在日常管理中又稱“鐵路運(yùn)輸設(shè)施設(shè)備更新改造”，實(shí)際決策中通常依據(jù)國家關(guān)于建設(shè)項(xiàng)目投資管理規(guī)范及企業(yè)相關(guān)管理辦法，開展項(xiàng)目的(預(yù))可行性研究。學(xué)者大多從某類指標(biāo)開展擴(kuò)能改造措施的評價(jià)，張翔[2]按照先比選確定技術(shù)方案再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價(jià)的步驟進(jìn)行；董玉瑩等[3]側(cè)重經(jīng)濟(jì)評價(jià)，選取財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率等指標(biāo)對鐵路快運(yùn)項(xiàng)目的評價(jià)方法和主要評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行論述；何宇強(qiáng)[4]側(cè)重運(yùn)輸能力評價(jià)，以咽喉通過能力和到發(fā)線通過能力評價(jià)擴(kuò)能改造項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況；莊河[5]以開車能力和出發(fā)列數(shù)運(yùn)輸能力指標(biāo)評價(jià)改造方案。另一方面，少數(shù)學(xué)者考慮單類指標(biāo)評價(jià)的不足，嘗試開展綜合評價(jià)。羅園等[6]考慮經(jīng)濟(jì)條件、社會條件和環(huán)境條件，構(gòu)建鐵路選線方案的綜合評價(jià)指標(biāo)體系；王濤峰等[7]綜合國民經(jīng)濟(jì)效益、社會經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)輸綜合效益，構(gòu)建層次分析模型對新建鐵路項(xiàng)目進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)評價(jià)。

鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能改造不同于新建項(xiàng)目投資，擴(kuò)能改造項(xiàng)目主要是在適量投資且對原有線路運(yùn)行影響不大的前提下，擴(kuò)大既有線能力，盤活既有線資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)以增量調(diào)動存量的目標(biāo)。因此，既有鐵路的擴(kuò)能改造，不僅要考慮客貨運(yùn)輸需求、環(huán)境影響等外部市場因素，還要統(tǒng)籌考慮工程條件、投資規(guī)模、后期運(yùn)維、投資效益，以及對既有運(yùn)輸組織的影響等內(nèi)部影響因素。因此，需要從更廣闊的范圍內(nèi)選取合適的鐵路擴(kuò)能改造措施評價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建鐵路擴(kuò)能改造措施綜合評價(jià)指標(biāo)體系。

1 鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能措施綜合評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 評價(jià)指標(biāo)選取原則

（1）全面性原則。鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能改造是項(xiàng)系統(tǒng)工程，包含較多關(guān)鍵業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)，且影響范圍深遠(yuǎn)。因此，不僅要考慮到施工中的工程經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，還要考慮項(xiàng)目完成后對當(dāng)?shù)匾约爸苓叺倪\(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)的影響。

（2）獨(dú)立性原則。綜合評價(jià)方法是將各指標(biāo)得分進(jìn)行加權(quán)求和，因而指標(biāo)的獨(dú)立性顯得非常重要。研究從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、工程、運(yùn)輸和環(huán)境等方面建立指標(biāo)，其中技術(shù)包括工程技術(shù)條件，經(jīng)濟(jì)包括財(cái)務(wù)評價(jià)和國民經(jīng)濟(jì)評價(jià)，工程包括施工期間的營業(yè)線安全和風(fēng)險(xiǎn)因素(如近遠(yuǎn)期建設(shè)工程匹配度)，運(yùn)輸包括運(yùn)輸能力與需求不匹配程度、本線鐵路運(yùn)營效率、其他(如交通方式網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)影響)，環(huán)境包括生態(tài)環(huán)境影響、沿線經(jīng)濟(jì)影響。

（3）分布合理化原則。定量指標(biāo)有利于進(jìn)行準(zhǔn)確、科學(xué)、合理的評價(jià)，如經(jīng)濟(jì)效益類指標(biāo)，但對于一些難以量化的內(nèi)容，如生態(tài)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)影響，宜采用定性指標(biāo)。2類指標(biāo)地選取比例和分布應(yīng)相對合理，否則將影響評價(jià)的精確度。

（4）可比性原則。指標(biāo)的選取必須顧及指標(biāo)的可比性，不具有可比性的指標(biāo)可能會引起體系混亂。為便于比較，設(shè)置定量指標(biāo)多為相對值指標(biāo)，如運(yùn)輸需求滿足率、技術(shù)指標(biāo)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的匹配度、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率等。

（5）可操作性原則。選取的指標(biāo)應(yīng)該簡單明確、使用方便、便于統(tǒng)計(jì)和量化計(jì)算，盡量選擇可行性研究內(nèi)已有指標(biāo)。

1.2 評價(jià)指標(biāo)選擇

結(jié)合評價(jià)指標(biāo)選取的原則、《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與參數(shù)(第三版)》[8]的有關(guān)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》[9]工程技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定，根據(jù)鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能改造措施的特點(diǎn)、目的以及產(chǎn)生的影響等，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、工程、運(yùn)輸和環(huán)境角度構(gòu)建綜合評價(jià)指標(biāo)體系。鐵路擴(kuò)能改造措施綜合評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建共設(shè)置7個(gè)一級指標(biāo)，每個(gè)一級指標(biāo)下分別設(shè)置不同的二級指標(biāo)，共計(jì)23個(gè)。鐵路擴(kuò)能措施評價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

2 鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能措施綜合評價(jià)指標(biāo)權(quán)重測算分析

2.1 指標(biāo)權(quán)重測算

層次分析法是將決策問題按總目標(biāo)、各層子目標(biāo)、評價(jià)準(zhǔn)則直至具體的備選方案的順序分解為不同的層次結(jié)構(gòu)，然后求解判斷矩陣特征向量的方法?？紤]層次分析法比較適合于具有分層交錯(cuò)評價(jià)指標(biāo)的目標(biāo)系統(tǒng)，而且目標(biāo)值又難于定量描述的決策問題。由于綜合評價(jià)指標(biāo)體系當(dāng)中包含定量指標(biāo)和定性指標(biāo)，而且定量指標(biāo)的計(jì)算口徑不一致，不同指標(biāo)的判斷標(biāo)準(zhǔn)不一致，為了對鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能改造措施進(jìn)行綜合評價(jià)，采用專家打分法確定指標(biāo)彼此之間的相對重要程度，構(gòu)建判斷矩陣。

（1）構(gòu)建目標(biāo)層到第1層指標(biāo)的判斷矩陣，計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。目標(biāo)層到第1層判斷矩陣及權(quán)重如表2所示。表2中，S，Z，J，T，B，Y和Z代表不同的指標(biāo)；Wi代表指標(biāo)權(quán)重，所有的指標(biāo)權(quán)重構(gòu)成判斷矩陣的特征向量W；AW代表判斷矩陣與特征向量的乘積所得向量，其中的分量用AWi表示；AWi / Wi代表判斷矩陣對應(yīng)的特征值，再通過求平均數(shù)得到判斷矩陣的最大特征根；CI代表一致性檢驗(yàn)指標(biāo)，CR代表隨機(jī)一致性比率。

經(jīng)計(jì)算得，判斷矩陣特征值為7.233，CI為0.039小于0.1，CR為0.029小于0.1，矩陣通過一致性檢驗(yàn)。

（2）同理構(gòu)建第1層一級指標(biāo)到第2層二級指標(biāo)的判斷矩陣，并計(jì)算得到各指標(biāo)權(quán)重為:Z= (0.107，0.155，0.270，0.174，0.295)，J= (0.076，0.196，0.354，0.374)，T= (0.524，0.150，0.326)，B= (0.278，0.467，0.095，0.160)，Y= (0.156，0.185，0.693)，X= (0.230，0.648，0.122)。經(jīng)計(jì)算得，所有指標(biāo)的CI和CR取值均小于0.1，通過一致性檢驗(yàn)。

（3）計(jì)算各指標(biāo)總權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重總排序如表3所示。注:指標(biāo)類型列中，Δ為定量指標(biāo)，O為定性指標(biāo)。

表1 鐵路擴(kuò)能措施評價(jià)指標(biāo)體系Tab.1 Evaluation index system of railway transportation capacity expansion and reconstruction measures

2.2 研究結(jié)論

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，研究結(jié)論如下。

（1）在選擇鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能措施時(shí)，擴(kuò)能改造項(xiàng)目與新建鐵路項(xiàng)目考慮的重要因素基本一致。一級指標(biāo)經(jīng)濟(jì)效益、運(yùn)輸能力與運(yùn)輸需求不匹配程度、工程技術(shù)條件的權(quán)重排名前3，反映出這3個(gè)因素是影響擴(kuò)能改造措施方案的最重要因素(占73.5%)；其他因素雖然占比不大，但權(quán)重分布均勻，也應(yīng)納入考慮范圍。這與常規(guī)鐵路建設(shè)項(xiàng)目考慮角度基本一致，而且通過因素的重要程度排序，突出了擴(kuò)能改造項(xiàng)目需要在經(jīng)濟(jì)合理基礎(chǔ)上，開展運(yùn)輸能力缺口補(bǔ)足的技術(shù)方案選擇。

表2 目標(biāo)層到第1層判斷矩陣及權(quán)重Tab.2 Judgment matrix and weights from layer target to layer 1

表3 指標(biāo)權(quán)重總排序Tab.3 Ranking of index weights

（2）擴(kuò)能改造項(xiàng)目滿足運(yùn)輸需求的目標(biāo)導(dǎo)向明晰，但約束條件多于新建鐵路項(xiàng)目。二級指標(biāo)運(yùn)輸需求滿足率、經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率、投資回收期的權(quán)重排名前4，即均為影響擴(kuò)能改造措施方案的最重要因素，反映出一般擴(kuò)能改造項(xiàng)目最終目標(biāo)在于滿足運(yùn)輸需求。經(jīng)濟(jì)效益二級指標(biāo)的排序先后，使不同擴(kuò)能改造措施有更多的比較維度。另外，存在排名相同的二級指標(biāo)，分布在不同一級指標(biāo)內(nèi)，表明重要指標(biāo)和一般指標(biāo)分布合理、權(quán)重選取適當(dāng)，反映出擴(kuò)能改造項(xiàng)目限制因素較多，比新建線路更為復(fù)雜。

（3）通過定性與定量指標(biāo)的結(jié)合，鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能措施評價(jià)指標(biāo)體系較好地反映鐵路擴(kuò)能改造措施的主要影響因素。部分定性指標(biāo)權(quán)重較大，如網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)影響指標(biāo)權(quán)重排名第6，超過工程技術(shù)的每一個(gè)二級指標(biāo)，說明擴(kuò)能改造項(xiàng)目應(yīng)特別重視對本線外的其他交通方式產(chǎn)生的影響。

3 結(jié)束語

既有線擴(kuò)能改造項(xiàng)目與新建鐵路有本質(zhì)區(qū)別，特別是在評價(jià)過程中，擴(kuò)能改造項(xiàng)目中路網(wǎng)發(fā)揮的作用、對鄰線的影響、技術(shù)經(jīng)濟(jì)限制與工程條件等方面都顯著區(qū)別于新建鐵路，其措施評價(jià)比選時(shí)考慮的影響因素更加復(fù)雜多變。由于受限于生態(tài)環(huán)境影響、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)影響等部分因素難以量化，需要從工程實(shí)操性角度出發(fā)，建立鐵路運(yùn)輸擴(kuò)能改造措施綜合評價(jià)指標(biāo)體系，可以彌補(bǔ)單類評價(jià)指標(biāo)在應(yīng)用中的不足，納入影響程度較大的定性指標(biāo)，使得評價(jià)更為全面，符合真實(shí)情境下的擴(kuò)能改造措施決策過程需要。但是，風(fēng)險(xiǎn)因素的評估具有預(yù)測性質(zhì)，參數(shù)值的確定有一定難度，還有待進(jìn)一步深入研究。