基于改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度的鐵路大宗貨運運價風(fēng)險評估研究

曾 進(jìn)，戚芳榕，郭少媛，潘紅芹，董寶田

(1. 北京交通大學(xué) 交通運輸學(xué)院，北京 100044；2. 中國鐵路信息科技有限責(zé)任公司 信息工程管理部，北京 100844)

0 引言

大宗貨物的運輸是鐵路貨物運輸?shù)闹匾M成部分，雖然近5 年鐵路白貨運量提高，大宗貨物運輸占比有下降趨勢，但大宗貨物仍占鐵路總貨物運輸量的90%左右，鐵路的貨物運輸結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生實質(zhì)性的變化。大宗貨運運價是貨物運輸市場的重要經(jīng)濟(jì)杠桿，如果運價制定的不合理，則會產(chǎn)生運價風(fēng)險，直接影響鐵路在整個貨運市場中的占比和鐵路運輸企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

在鐵路貨運運價方面，Pietrantonio 等[1]進(jìn)行定價研究時選擇以競爭為導(dǎo)向，提出可以提高歐洲鐵路貨運物流行業(yè)競爭水平的定價方法；鄒朝輝等[2]提出考慮運輸時間、公路運輸價格、淡旺季和運量規(guī)模等因素的市場化鐵路貨物運價體系的定價模型；蘇杭等[3]等構(gòu)建競爭市場中基于運價歧視理論的鐵路貨運定價模型，不斷增強鐵路貨運競爭力；羅瑩等[4]從內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境2 個方面切入，研究鐵路貨運運價波動影響機理，構(gòu)建基于結(jié)構(gòu)方程理論的鐵路貨運運價影響因素傳導(dǎo)效應(yīng)分析模型。在評價模型方面，紀(jì)嘉倫等[5]采用問卷調(diào)查的形式，提出鐵路貨運服務(wù)質(zhì)量考核指標(biāo)體系；馬曉晨等[6]應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法建立鐵路貨運站服務(wù)質(zhì)量水平體系，計算綜合評價值，評價服務(wù)對象質(zhì)量狀況；馮子健[7]建立安全風(fēng)險評價指標(biāo)體系，通過BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型評價鐵路貨運安全風(fēng)險；梅映天等[8]用層次分析法計算指標(biāo)權(quán)重，并采用模糊綜合評價法對貨運服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行評價。在運價評估方面，李文興[9]第一次提出鐵路運價綜合評價機制，從鐵路運價的內(nèi)部和外部影響因素2 個方面，創(chuàng)建鐵路運價評價指標(biāo)體系，采用多層次模糊評價模型對鐵路運價進(jìn)行綜合評價，得出我國當(dāng)前運價綜合評價水平為中等偏差的結(jié)論；惠舒清[10]通過分析影響鐵路運價定價的各種因素，選取了7 個影響因素，運用模糊層次分析法，確定了各影響因素的指標(biāo)權(quán)重。

目前鐵路貨運運價的研究主要集中在運價策略和定價等方面，而評估方面主要集中在鐵路貨運服務(wù)質(zhì)量和安全風(fēng)險的評估，對于大宗貨運運價進(jìn)行風(fēng)險評估方面研究的較少，而且在評估時運用的方法主觀性較強。為此，利用改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度分析方法客觀計算出大宗貨運運價的綜合狀態(tài)評估值，并基于競爭者、鐵路企業(yè)、貨主和宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境建立鐵路大宗貨運運價風(fēng)險評估指標(biāo)體系，以期對鐵路貨運運價市場化提供支持。

1 基于改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度的大宗貨運運價綜合狀態(tài)評估值模型

傳統(tǒng)的灰色關(guān)聯(lián)度分析方法僅僅針對被分析對象的多個特征數(shù)值分析，但針對多個特征值之間的關(guān)聯(lián)度卻沒有反映。因此，采用改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)度對多組特征參量進(jìn)行分析，以鐵路運價為參考序列，以各個指標(biāo)為比較序列，不僅考慮各個指標(biāo)與鐵路運價的關(guān)聯(lián)性，還考慮指標(biāo)與指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性。

（1）無量綱歸一化處理。每一個月的鐵路大宗貨運運價和當(dāng)月的各個評估指標(biāo)數(shù)據(jù)均可以獲得，對于第i個月，共有j個指標(biāo)數(shù)據(jù)與之對應(yīng)，記為xij。式中：i= 1，2，…，m；j= 1，2，…，n。由于各個指標(biāo)的量綱不同，因而先統(tǒng)一對指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱歸一化處理，即

由消除量綱歸一化后的m個月的n個指標(biāo)構(gòu)成m×n的矩陣X為

（2）確定關(guān)聯(lián)度。以x11為例，分析x11與其他評估指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度r(x11，x1j)，如果r(x11，x1j)值越大，證明x11對其他的指標(biāo)影響越大，r(x11，x1j)計算公式為式中：Δj(i)表示某一時刻i比較數(shù)值與參考數(shù)值的絕對差值；maxΔj(i)和minΔj(i)分別表示每個時刻i比較數(shù)值與參考數(shù)值的絕對差值中的最大值和最小值；ρ表示分辨數(shù)，ρ的取值范圍一般在(0，1)，研究選擇0.5。

進(jìn)一步分析x11對其他評估指標(biāo)的綜合關(guān)聯(lián)度r(x11)，其值越大，證明該指標(biāo)對整個運價評估體系的影響越大，反之，該指標(biāo)對整個運價評估指標(biāo)體系的影響不大，r(x11)計算公式為

（3）確定指標(biāo)權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重w11為

以此類推，可以計算出每一個月的所有評估指標(biāo)的權(quán)重，由m個月的n個指標(biāo)的權(quán)重構(gòu)成m×n的權(quán)重矩陣，記為W，W計算公式為

（4）確定綜合狀態(tài)評估值。由消除量綱后的矩陣X中的元素和權(quán)重矩陣W中的對應(yīng)元素相乘，得到m×n的綜合狀態(tài)評估矩陣Q，例如，q11= x11×w11，Q為

對綜合狀態(tài)評估矩陣Q進(jìn)行變換，得到綜合狀態(tài)評估值pi，pi計算公式為

2 鐵路大宗貨運運價影響因素及風(fēng)險評估指標(biāo)體系

2.1 影響因素

目前我國實行以政府指導(dǎo)定價為主，市場浮動為輔的定價政策。由于我國貨運運價根據(jù)國情制定，因此運價體系較為復(fù)雜。根據(jù)現(xiàn)有研究分析，鐵路大宗貨運運價的影響因素主要有競爭者、鐵路企業(yè)、貨主和宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境4 個方面。

（1）競爭者。競爭者對鐵路貨運市場發(fā)展的影響以公路貨運為主，公路貨運近幾年發(fā)展迅猛，市場份額不斷擴張，公路貨運量占社會總貨運量的比重較大。公路貨運運價隨市場變動靈敏，門到門運輸靈活，托運辦理手續(xù)簡便，成為鐵路貨運的主要競爭對手。除公路外，水運以其運價低廉，也對鐵路貨運市場產(chǎn)生一定影響。

（2）鐵路企業(yè)。鐵路企業(yè)在營運過程中，運輸成本、運輸效率和運輸能力都會對運價產(chǎn)生影響。運輸成本的增加會抬高運價，同樣，運輸效率和運輸能力也會影響鐵路的運價，這與鐵路的固定設(shè)備、移動設(shè)備和運輸組織方法有關(guān)。

（3）貨主。鐵路運價的定價必須考慮到貨主的市場承受能力，這也是決定是否能夠吸引貨源的重要因素。同時，運輸市場的需求也是影響運價的重要因素。通常情況下，運價需根據(jù)市場變化進(jìn)行確定和調(diào)整，當(dāng)運輸需求旺盛時，運價可以相應(yīng)提高。

（4）宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境。宏觀經(jīng)濟(jì)的變化，會對各個行業(yè)產(chǎn)生影響。宏觀經(jīng)濟(jì)因素是鐵路貨運運價變化的“晴雨表”，當(dāng)國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展時，對貨物的需求量會增加，導(dǎo)致貨運運價增加，反之需求量減少，貨運運價下降。

2.2 建立運價風(fēng)險評估指標(biāo)體系

根據(jù)建立評價指標(biāo)體系的全面性、獨立性、代表性和可操作性原則，綜合鐵路大宗貨運運價影響因素，從競爭者、鐵路企業(yè)、貨主和宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境4 個方面共選取15 個運價風(fēng)險評估指標(biāo)。

（1）競爭者方面的運價風(fēng)險評估指標(biāo)。①公路運價指數(shù)。公路運價指數(shù)是反映一定時期內(nèi)，我國經(jīng)濟(jì)領(lǐng)土范圍內(nèi)公路運輸價格變動程度和變動趨勢的相對數(shù)，其數(shù)據(jù)來源于中國物流與采購聯(lián)合會。②水路運價指數(shù)。水路運價指數(shù)是反映不同時期內(nèi)水路運輸價格變動程度和變動趨勢的相對數(shù)，研究選用波羅的海干散貨指數(shù)(BDI)作為水路運價指數(shù)。公路和水路運價與鐵路運價應(yīng)該保持一定的比例關(guān)系，當(dāng)公路運價和水路運價上漲時，鐵路運價也應(yīng)有所提高。③公路市場占有率。④水路市場占有率。公路和水路市場占有率增加時，鐵路應(yīng)適當(dāng)下調(diào)運價，增強鐵路競爭力，提高市場占比。⑤公路市場份額增長率。⑥水路市場份額增長率。公路和水路市場份額增長率增加時，說明公路占據(jù)運輸市場的速度加快，鐵路應(yīng)適當(dāng)下調(diào)運價，提高市場占比。公(水)路市場占有率和公(水)路市場份額增長率計算公式分別為

公 (水) 路市場份額增長率=

（2）鐵路企業(yè)方面的運價風(fēng)險評估指標(biāo)。①燃油動力購進(jìn)指數(shù)。運輸成本的增加會抬高貨運運價，由于鐵路運輸成本構(gòu)成復(fù)雜，鐵路運輸成本以燃油動力購進(jìn)指數(shù)代替。燃油動力購進(jìn)指數(shù)是反映企業(yè)購買燃料所支付的運價水平變動趨勢和程度的指標(biāo)，是影響鐵路成本的重要因素。②鐵路運價指數(shù)。鐵路運價指數(shù)反映不同時期鐵路貨運運價水平變動趨勢和程度。由于目前我國鐵路沒有較權(quán)威的運價指數(shù)發(fā)布，選取每月鐵路貨運運價的變化作為鐵路運價指數(shù)。③運輸能力飽和系數(shù)。鐵路的運輸能力往往與鐵路的設(shè)備和編組方式有關(guān)。④運輸能力利用系數(shù)。運輸能力利用系數(shù)主要反映列車滿載率。鐵路的運輸能力飽和系數(shù)和運輸能力利用系數(shù)都可以反映鐵路運力緊張程度，當(dāng)運力緊張時，鐵路貨運運價隨之上漲，反之則會下降。鐵路運價指數(shù)、運輸能力飽和系數(shù)和運輸能力利用系數(shù)計算公式分別為

（3）貨主方面的運價風(fēng)險評估指標(biāo)。①愿意支付的最高運價。鐵路運價的定價必須考慮到貨主的承受能力，這也是決定是否能夠吸引貨源的重要因素。如果貨主愿意支付的最高運價變低，貨運運價也應(yīng)該降低。取每個月噸公里收費最高的運價作為愿意支付的最高運價。②需求滿足率。③供需指數(shù)。需求滿足率和供需指數(shù)增加，說明貨主對貨物的需求量增加，或出現(xiàn)鐵路運能不夠的情況，此時應(yīng)提高貨運運價。需求滿足率和供需指數(shù)計算公式分別為

（4）宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境方面的運價風(fēng)險評估指標(biāo)。①PPI (生產(chǎn)價格指數(shù))。通過PPI 的變化可知市場中物價的走勢，如果PPI 指數(shù)增加，說明物價會上漲，此時貨運運價應(yīng)有所提高。PPI 是反映某一時期生產(chǎn)領(lǐng)域運價變動情況的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是制定有關(guān)經(jīng)濟(jì)政策和國民經(jīng)濟(jì)核算的重要依據(jù)。②CPI (居民消費價格指數(shù))。居民消費水平的提高，會使人們對產(chǎn)品的需求加大，此時貨運運價應(yīng)有所提高。CPI是反映商品價格變動情況的指數(shù)，與群眾的生活密切相關(guān)。

3 實例分析

鐵路大宗貨物運輸中煤炭類運輸占大部分，以我國S 鐵路局集團(tuán)公司2018 年實際煤炭運輸價格為例。2018 年S 鐵路局集團(tuán)公司在800 ～ 1 500 km 的煤炭平均運價如表1 所示。在鐵路運輸?shù)母偁幷咧?，公路運輸為主要競爭者，800 km 是鐵路運輸優(yōu)勢的起點，在運輸長度800 ～ 1 500 km 左右時，公路與鐵路競爭尤為激烈。因此整理出S 鐵路局集團(tuán)公司在800 ～ 1 500 km 的煤炭運輸價格數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

（1）計算歸一化矩陣?；诟倪M(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，根據(jù)鐵路大宗貨運運價的競爭者、鐵路企業(yè)、貨主和宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境4 個方面的影響因素分析，選取2018 年鐵路運價風(fēng)險評估體系中的15 個指標(biāo)和鐵路運價指標(biāo)，共計選取16 個月度指標(biāo)數(shù)據(jù)，將其每個月的數(shù)據(jù)為1 組作為樣本數(shù)據(jù)，共12 組。因而，m= 12，i= 1，2，…，12；n= 16，j= 1，2，…，16。對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱歸一化處理，構(gòu)成矩陣X。歸一化矩陣X數(shù)據(jù)如表2 所示。

（2）確定權(quán)重矩陣。進(jìn)而在確定關(guān)聯(lián)度的基礎(chǔ)上，計算出每個月各個指標(biāo)的權(quán)重，構(gòu)成權(quán)重矩陣W。權(quán)重矩陣數(shù)據(jù)如表3 所示。

（3）最后計算每月的綜合狀態(tài)評估值。在歸一化矩陣和權(quán)重矩陣的基礎(chǔ)上求得綜合狀態(tài)評估矩陣，對綜合狀態(tài)評估矩陣進(jìn)行變換，得到最終的綜合狀態(tài)評估值pi及評估等級。2018 年鐵路大宗貨運運價綜合狀態(tài)評估值pi及評估等級如表4 所示。

綜合狀態(tài)評估等級的劃分標(biāo)準(zhǔn)為：如果綜合狀態(tài)評估值在0.4 以下，則鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為差；如果綜合狀態(tài)評估值在0.4 ～ 0.5 之間，則鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為中；如果綜合狀態(tài)評估值在0.5 ～ 0.6 之間，則鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為良；如果綜合狀態(tài)評估值在0.6 以上，則鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為優(yōu)。

表1 2018 年S 鐵路局集團(tuán)公司在800 ～ 1 500 km 的煤炭平均運價 元/ (t · km)Tab.1 Coal freight rates for 800 ～ 1 500 km with China Railway S Group's in 2018

表2 歸一化矩陣X 數(shù)據(jù)Tab.2 Normalized matrix X data

表3 權(quán)重矩陣W 數(shù)據(jù)Tab.3 Weighted matrix W data

表4 2018 年鐵路大宗貨運運價綜合狀態(tài)評估值pi 及評估等級Tab.4 Comprehensive status evaluation value pi and evaluation grade of railway major bulks freight rates in 2018

當(dāng)鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為優(yōu)時，說明運價當(dāng)前制定合理，運價風(fēng)險??；當(dāng)鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為良時，說明只是有輕度風(fēng)險，還在可接受的范圍內(nèi)，靜態(tài)監(jiān)控即可；當(dāng)鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為中時，鐵路局公司應(yīng)提高監(jiān)控力度，采取動態(tài)監(jiān)控及時反饋信息并采取措施；當(dāng)鐵路運輸價格綜合狀態(tài)評估等級為差時，說明當(dāng)前運價制定的不合理，運價風(fēng)險很大，鐵路局公司應(yīng)采取警戒監(jiān)控。

2018 年5 月的CPI 指數(shù)較低，能力飽和系數(shù)和供需指數(shù)也極低，而且公路和水路運價指數(shù)也處在較低水平，此時鐵路運價應(yīng)該下調(diào)，綜合計算后評估等級為差。2018 年12 月的PPI 指數(shù)極低，燃油動力購進(jìn)指數(shù)和需求滿足率也極低，此時鐵路運價應(yīng)該下調(diào)，但當(dāng)月實際運價卻處在較高位置，綜合計算后評估等級為中。2018 年9 月的PPI 和CPI 指數(shù)較高，但能力利用系數(shù)、需求滿足率和供需指數(shù)處在較低水平，當(dāng)月實際運價較低，綜合計算后評估等級為良。2018 年10 月的PPI、CPI 和燃油動力購進(jìn)指數(shù)有所上升，供需指數(shù)較高，公路和水路運價指數(shù)也處在較高位置，此時鐵路運價應(yīng)該上調(diào)，當(dāng)月實際運價也處在高位，綜合計算后評估等級為優(yōu)。

如果評估等級低，則說明鐵路大宗貨運運價制定不合理，可能存在風(fēng)險，管理人員需實施運價調(diào)整措施。鐵路部門應(yīng)該加強對大宗貨運運價的監(jiān)測，在運價制定時考慮宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境對運價的影響，及時了解貨主的運輸需求變化，以市場化為導(dǎo)向，并參考公路和水路運輸?shù)呢涍\情況。

4 結(jié)束語

自2013 年中國國家鐵路集團(tuán)有限公司和鐵路局集團(tuán)公司實行“政企分開”以來，我國鐵路大宗貨運通過建立運價浮動等機制，積極實行市場化改革。未來，鐵路貨運應(yīng)該健全管理體制，以市場化為導(dǎo)向調(diào)整貨運運價，加強對市場情況的監(jiān)測。而基于改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度分析的鐵路大宗貨運運價風(fēng)險評估能夠有效地評估當(dāng)前鐵路大宗貨運運價制定的合理程度，有助于鐵路貨運運價市場化，為增強鐵路貨運競爭力提供有力支撐。