基于位移剩余的最優(yōu)貨物運(yùn)輸服務(wù)分析

王佳彬，孫啟鵬*,b，吳群琪,b，楊涵晞，馬飛,b，鄭穎穎，任瑋

(長(zhǎng)安大學(xué)，a.經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院；b.綜合運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)管理研究中心，西安 710064）

0 引言

供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革對(duì)維持貨運(yùn)系統(tǒng)高效運(yùn)行具有重大影響，貨物運(yùn)輸服務(wù)優(yōu)化是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的具體化措施。然而，由于長(zhǎng)期追求數(shù)量擴(kuò)張過(guò)程中總是將運(yùn)輸需求作為制定規(guī)劃的外生因素，運(yùn)輸需求簡(jiǎn)單化傾向在我國(guó)運(yùn)輸政策研究中已是根深蒂固，非常普遍[1]。供給側(cè)改革的核心要義是以最恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，最大化地滿(mǎn)足運(yùn)輸需求[2]。運(yùn)輸方式安排恰當(dāng)與否，對(duì)運(yùn)輸需求的滿(mǎn)足程度及供給側(cè)改革的效果有決定性的影響。因此，分析市場(chǎng)提供的運(yùn)輸服務(wù)能否最大限度地滿(mǎn)足運(yùn)輸需求，及其對(duì)于需求主體是否為最優(yōu)選擇，對(duì)于制定運(yùn)輸服務(wù)優(yōu)化策略，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革政策乃至綜合運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展具有重大的指導(dǎo)意義。

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)是需求主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)。貨物運(yùn)輸作為一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，需求主體追求自身利益最大化是其本質(zhì)屬性[3]。因此，“最大程度滿(mǎn)足運(yùn)輸需求”等價(jià)于“需求主體利益最大化，最低限度應(yīng)能滿(mǎn)足需求主體基本利益的訴求”。分析某種運(yùn)輸服務(wù)能否最大程度地滿(mǎn)足需求主體，需基于運(yùn)輸需求主體選擇運(yùn)輸服務(wù)方式的機(jī)理，計(jì)算需求主體選擇運(yùn)輸服務(wù)所產(chǎn)生的價(jià)值并進(jìn)行比較?，F(xiàn)有研究中關(guān)于貨運(yùn)服務(wù)方式選擇模型主要包括：基于隨機(jī)效用理論的離散選擇模型、運(yùn)輸成本最小化模型以及基于決策論的目標(biāo)優(yōu)化模型[4]。例如，劉浩等[5]基于效用最大化原則，揭示不同空間特征下運(yùn)輸時(shí)間對(duì)效用的差異化影響。鐘校等[6]在“低碳運(yùn)輸”背景下，構(gòu)建以總運(yùn)輸成本最小為準(zhǔn)則的快捷貨運(yùn)方式選擇模型。AALOK 和RAMESH[7]采用基于決策論的Grey-DEMATEL 模型(Grey Theory and Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory)討論鐵路多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)選擇問(wèn)題。

效用理論將需求主體選擇運(yùn)輸服務(wù)方式帶來(lái)的滿(mǎn)足感作為運(yùn)輸效用內(nèi)涵[8]，即該理論將運(yùn)輸服務(wù)視為消費(fèi)產(chǎn)品，假定位移需求實(shí)現(xiàn)后，以運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸價(jià)格、服務(wù)頻率及可靠性等運(yùn)輸服務(wù)品質(zhì)作為核心變量，測(cè)度為需求主體帶來(lái)的位移價(jià)值。其核心意義在于反映需求主體在現(xiàn)實(shí)供給條件下完成運(yùn)輸服務(wù)后產(chǎn)生的效果。該理論有3 點(diǎn)值得斟酌。其一，未考慮需求的獨(dú)立性和前置性。這一缺陷導(dǎo)致分析過(guò)程不符合運(yùn)輸供需關(guān)系的邏輯。貨運(yùn)需求主體總是基于一定的預(yù)期利益而產(chǎn)生運(yùn)輸需求[3]，因此，位移價(jià)值應(yīng)為貨運(yùn)需求主體預(yù)期的經(jīng)濟(jì)利益，而采用何種運(yùn)輸服務(wù)實(shí)現(xiàn)位移屬于后續(xù)決策事宜，與位移實(shí)現(xiàn)后給需求主體帶來(lái)的滿(mǎn)足感存在本質(zhì)區(qū)別。這種認(rèn)識(shí)體現(xiàn)這樣的哲學(xué)思想：需求是具有第一性的，不因?yàn)槟芊駥?shí)現(xiàn)而獨(dú)立存在；運(yùn)輸需求主體本身存在獨(dú)立的價(jià)值，是決定運(yùn)輸服務(wù)是否合適的前置因素。其二，該理論是在假定位移需求實(shí)現(xiàn)后測(cè)度位移效用，未考慮潛在運(yùn)輸需求。在現(xiàn)實(shí)供給條件下，往往會(huì)存在某些無(wú)法得到滿(mǎn)足的運(yùn)輸需求，但當(dāng)供給條件改善后，這些需求就有可能轉(zhuǎn)化為有效運(yùn)輸需求。其三，計(jì)算效率問(wèn)題，效用理論在位移價(jià)值的測(cè)度中，若不考慮現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件約束，其函數(shù)值沒(méi)有上界。因此，在尋找最佳運(yùn)輸服務(wù)時(shí)，隨機(jī)效用理論只能通過(guò)設(shè)立全面的約束條件，用窮舉法進(jìn)行測(cè)算，導(dǎo)致計(jì)算難度較高，且計(jì)算效率較低。綜上，效用理論側(cè)重于分析需求主體在現(xiàn)實(shí)供給條件下完成運(yùn)輸服務(wù)后產(chǎn)生的效用大小，回答的是需求主體在現(xiàn)實(shí)中選擇哪種運(yùn)輸服務(wù)最佳。本文擬解決的問(wèn)題是什么樣的運(yùn)輸服務(wù)能夠最大限度地滿(mǎn)足運(yùn)輸需求，使得需求主體實(shí)現(xiàn)最大效用。其核心在于最優(yōu)供給決策分析，即分析現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，使需求主體實(shí)現(xiàn)最大效用的運(yùn)輸服務(wù)。該服務(wù)可能在現(xiàn)實(shí)中并不存在，但完全有可能供給。由此可見(jiàn)，一方面，兩者的內(nèi)涵完全不同，而且效用理論并不具備分析該問(wèn)題的理論基礎(chǔ)；另一方面，廣義運(yùn)輸成本最小化模型和基于決策論的目標(biāo)優(yōu)化模型均側(cè)重于量化研究運(yùn)輸過(guò)程中的各類(lèi)成本，同樣，忽略了運(yùn)輸需求的獨(dú)立性和前置性特征。

基于此，為突出強(qiáng)調(diào)位移需求本身具有的獨(dú)立價(jià)值及其特性，本文引入位移剩余理論，以基于貨運(yùn)需求主體預(yù)期利益形成的位移價(jià)值與貨物運(yùn)輸全過(guò)程的位移成本之差為貨運(yùn)需求主體的位移剩余，提出貨運(yùn)需求主體以位移剩余最大化為準(zhǔn)則選擇運(yùn)輸服務(wù)方式，構(gòu)建位移剩余測(cè)度模型，基于現(xiàn)實(shí)需求條件下尋求最佳運(yùn)輸服務(wù)，并通過(guò)仿真算例展示模型的應(yīng)用。

1 位移剩余模型的構(gòu)建

為充分反應(yīng)貨物運(yùn)輸需求的獨(dú)立價(jià)值，以需求主導(dǎo)為原則，提出位移剩余概念，認(rèn)為綜合運(yùn)輸服務(wù)方式的選擇機(jī)理是：在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，需求主體依據(jù)各運(yùn)輸服務(wù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征和其他與運(yùn)輸服務(wù)選擇相關(guān)的決策信息，選擇能夠?qū)崿F(xiàn)自身位移剩余最大化(至少是可接受)目標(biāo)的綜合運(yùn)輸服務(wù)[8]。

位移剩余為

式中：S為位移剩余；V為位移價(jià)值；C為位移成本。

位移價(jià)值V，即貨物運(yùn)輸需求主體基于位移的預(yù)期利益。為了揭示貨物運(yùn)輸服務(wù)方式選擇的經(jīng)濟(jì)機(jī)理，需要分析V和C的相關(guān)特性。

1.1 位移價(jià)值V

對(duì)于貨物位移需求而言，需求主體總是基于一定的預(yù)期利益產(chǎn)生位移需求。因此，針對(duì)于特定的需求主體和特定的市場(chǎng)環(huán)境，預(yù)期利益是需求主體明確認(rèn)知到的，其判斷往往有一定的客觀(guān)依據(jù)。本文基于位移需求時(shí)效性將位移價(jià)值函數(shù)V分為3種類(lèi)型：

Ⅰ類(lèi)：位移價(jià)值與位移過(guò)程時(shí)間占用沒(méi)有必然聯(lián)系的需求。例如，礦石和建材等沒(méi)有明確時(shí)間約束的位移屬于這類(lèi)，如圖1所示。

圖1 Ⅰ類(lèi)位移需求Fig.1 Ⅰclass movement demand

其函數(shù)表達(dá)式為

式中：VΙ(t)為位移價(jià)值函數(shù)；t為運(yùn)輸占用時(shí)間；A為位移價(jià)值常量，其含義為實(shí)現(xiàn)位移需求所預(yù)期的經(jīng)濟(jì)利益。

Ⅱ類(lèi)：位移價(jià)值與位移過(guò)程占用時(shí)間成反比的運(yùn)輸需求。任何具有時(shí)效性要求的運(yùn)輸需求都屬于這類(lèi)，例如，鮮活貨物的運(yùn)輸。如圖2所示。

圖2 Ⅱ類(lèi)位移需求Fig.2 Ⅱclass movement demand

其函數(shù)表達(dá)式為

式中：α為時(shí)間敏感系數(shù)，α∈[0,+∞)。位移需求對(duì)時(shí)效性要求越高，α的值越大。當(dāng)α=0 時(shí)，表示該位移需求對(duì)時(shí)間完全不敏感，其位移價(jià)值函數(shù)等同于Ⅰ類(lèi)位移需求函數(shù)。

Ⅲ類(lèi)：具有特定時(shí)間約束的需求。只要在特定時(shí)點(diǎn)完成運(yùn)輸，則位移價(jià)值不變，一旦超過(guò)該時(shí)點(diǎn)，其位移價(jià)值即為0，具有確定參展時(shí)間窗口的展品及具有保質(zhì)期限的食品運(yùn)輸即屬于此類(lèi)需求，如圖3所示。

圖3 Ⅲ類(lèi)位移需求Fig.3 Ⅲclass movement demand

其函數(shù)表達(dá)式為

式中：t0為特定約束時(shí)點(diǎn)。

1.2 位移成本C

位移成本是指貨運(yùn)需求主體為完成貨物的位移，而必須付出的相關(guān)成本。位移全過(guò)程中除運(yùn)價(jià)成本與時(shí)間成本外，可靠性、便捷性及安全性等運(yùn)輸服務(wù)品質(zhì)也會(huì)一定程度上影響運(yùn)輸需求主體選擇運(yùn)輸服務(wù)方式[9]。其中，可靠性成本為風(fēng)險(xiǎn)成本，包括運(yùn)輸過(guò)程中提前或者延遲到達(dá)導(dǎo)致的管理費(fèi)、倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)及缺貨成本等；便捷性成本在時(shí)間成本中的服務(wù)響應(yīng)時(shí)間中體現(xiàn)；在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)安全性的考慮可以通過(guò)保價(jià)運(yùn)輸?shù)刃问浇鉀Q，因此，本文將安全性成本定義為主要與運(yùn)輸方式相關(guān)的常量C(i0)。

綜上所述，第i種運(yùn)輸服務(wù)的位移成本Ci(t)的函數(shù)為

式中：C1i為第i種運(yùn)輸服務(wù)的運(yùn)價(jià)成本；C2i(t)為第i種運(yùn)輸服務(wù)的時(shí)間成本；為第i種運(yùn)輸服務(wù)時(shí)間可靠性期望成本；為安全性成本常量。

第i種運(yùn)輸服務(wù)的運(yùn)價(jià)成本C1i包括運(yùn)輸方式j(luò)的運(yùn)價(jià)費(fèi)用總和、轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用和其他運(yùn)雜費(fèi)，其函數(shù)為

式中：j為第i種運(yùn)輸服務(wù)產(chǎn)品中的第j種運(yùn)輸方式；δij為啞變量，當(dāng)?shù)趇種運(yùn)輸服務(wù)產(chǎn)品中的運(yùn)輸方式為j時(shí)，δij=1，否則δij=0；Pij為第j種運(yùn)輸方式的單位運(yùn)價(jià)；Dij為第j種運(yùn)輸方式的承運(yùn)里程；w為貨物的重量；β1為貨物轉(zhuǎn)運(yùn)一次的費(fèi)用；ni為第i種運(yùn)輸服務(wù)位移全過(guò)程貨物轉(zhuǎn)運(yùn)的次數(shù)；β2為倉(cāng)儲(chǔ)、保險(xiǎn)及包裝等運(yùn)雜費(fèi)。

現(xiàn)有研究中，普遍將時(shí)間價(jià)值(Value of Time)作為運(yùn)輸服務(wù)方式選擇的重要變量。它主要由4部分組成：商品凝聚資金的機(jī)會(huì)成本，運(yùn)輸途中節(jié)約的庫(kù)存成本，遲到導(dǎo)致的缺貨成本及提前到達(dá)導(dǎo)致的庫(kù)存成本與管理成本[10-11]。然而，提前到達(dá)或者遲到導(dǎo)致的相應(yīng)成本屬于運(yùn)輸過(guò)程中由于時(shí)間不可控性帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)成本，應(yīng)歸屬于可靠性成本范圍，需單獨(dú)進(jìn)行計(jì)算。因此，本文第i種運(yùn)輸服務(wù)的時(shí)間成本C2i包括：商品凝聚資金的機(jī)會(huì)成本和節(jié)約的庫(kù)存成本Si(t)。其中，指運(yùn)輸過(guò)程中時(shí)間消耗導(dǎo)致的貨物占用資金的機(jī)會(huì)成本。Si(t)為一項(xiàng)負(fù)成本，是在貨物運(yùn)輸過(guò)程中所節(jié)省的庫(kù)存成本。兩者均為運(yùn)輸時(shí)間t的函數(shù)。因此，C2i與其組成部分的函數(shù)為

式中：M為被運(yùn)送商品占用的資金額；R為單位時(shí)間資金的機(jī)會(huì)成本率；s為單位時(shí)間和單位重量的貨物倉(cāng)儲(chǔ)與管理成本；ti為選擇第i種運(yùn)輸服務(wù)方式時(shí)，貨物位移全程(從聯(lián)系運(yùn)送直到送達(dá)目的地)占用的時(shí)間；vj為第j種運(yùn)輸方式的平均運(yùn)營(yíng)速度；t1i為轉(zhuǎn)運(yùn)1 次占用的單位時(shí)間數(shù)；t2i為運(yùn)輸需求響應(yīng)的占用單位時(shí)間數(shù)，其值取決于運(yùn)輸方式的發(fā)車(chē)頻率與運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量；t3i為位移首末裝卸占用的單位時(shí)間數(shù)。

運(yùn)輸服務(wù)方式的時(shí)間可靠性對(duì)運(yùn)輸需求主體的選擇有顯著影響[12]，尤其是對(duì)具有特定時(shí)間約束的需求，例如，JIT(Just in Time)配送服務(wù)。提前到達(dá)時(shí)段內(nèi)的成本主要是貨物的臨時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)成本；超時(shí)時(shí)段內(nèi)主要為缺貨成本。缺貨帶來(lái)的直接損失可用機(jī)會(huì)成本衡量，但該機(jī)會(huì)成本并不考慮某一特定貨物在某一時(shí)間點(diǎn)對(duì)相應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程的重要性。例如，延遲到貨可能會(huì)導(dǎo)致制造工廠(chǎng)停工[4]。因此，該位移價(jià)值損失還需考慮由于缺貨帶來(lái)的間接損失。綜上所述，提前與超時(shí)到達(dá)的成本函數(shù)CEi和CLi為

式中：tEi、tLi分別為提前、遲到的時(shí)間；L1為超時(shí)后導(dǎo)致的缺貨間接損失。

本文在量化提前與超時(shí)到達(dá)導(dǎo)致的相應(yīng)成本函數(shù)的基礎(chǔ)上，將衡量時(shí)間可靠性的概率分布法與準(zhǔn)時(shí)交付法結(jié)合[11]，計(jì)算運(yùn)輸時(shí)間可靠性的期望成本為

式中：PEi和PLi分別為利用準(zhǔn)時(shí)交付法確定的第i種運(yùn)輸服務(wù)的提前到達(dá)概率和超時(shí)到達(dá)概率。根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，該參數(shù)的具體取值受運(yùn)輸方式、運(yùn)輸距離及中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)次數(shù)等因素的影響[13]；FEi(t) 和FLi(t)分別為利用概率分布法確定的第i種運(yùn)輸服務(wù)的早到與超時(shí)時(shí)長(zhǎng)的累計(jì)分布函數(shù)，對(duì)于這種自然呈現(xiàn)的“重復(fù)概率事件”[14]，可采用正態(tài)分布作為其概率分布函數(shù)。由于正態(tài)分布的期望值等于參數(shù)μ，其值可由第i種運(yùn)輸服務(wù)的早到與超時(shí)平均時(shí)長(zhǎng)決定。因此，式(13)可簡(jiǎn)化為

1.3 最優(yōu)運(yùn)輸服務(wù)確定

在分析位移價(jià)值與成本并給出對(duì)應(yīng)公式的基礎(chǔ)上，本文以位移價(jià)值與位移成本之差形成貨運(yùn)需求主體的位移剩余，構(gòu)建位移剩余測(cè)度模型。對(duì)于第k類(lèi)需求主體，第i種運(yùn)輸服務(wù)的位移剩余為

根據(jù)分析，位移成本C的值域?yàn)?0,+∞)。因此，當(dāng)需求主體的位移價(jià)值函數(shù)V(t)確定時(shí)，位移剩余函數(shù)Si一定具有極大值點(diǎn)或者自變量定義域內(nèi)的最大值點(diǎn)?？蓪⑽灰瞥杀綜的組成部分作為位移剩余價(jià)值函數(shù)的自變量(如C1i、C2i(t)、、中具體變量)。通過(guò)求位移剩余Si的極大值或給定約束條件下的最大值，分析現(xiàn)有運(yùn)輸服務(wù)是否最優(yōu)。同時(shí)，該極值點(diǎn)或最值點(diǎn)的坐標(biāo)即為理論最佳運(yùn)輸服務(wù)方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征。

2 位移剩余仿真測(cè)算

2.1 仿真算例設(shè)置

為體現(xiàn)位移剩余理論與現(xiàn)有運(yùn)輸服務(wù)方式選擇理論的差異以及確定最優(yōu)運(yùn)輸服務(wù)的功能，假設(shè)具備以下信息的貨物位移需求，測(cè)算采取不同運(yùn)輸服務(wù)方式的位移剩余。特別需要說(shuō)明的是，本文位移價(jià)值相關(guān)參數(shù)的取值均基于經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行賦值。雖然計(jì)算結(jié)果不具有實(shí)際指導(dǎo)意義，但本文試圖解決的科學(xué)問(wèn)題是揭示位移剩余與需求主體選擇運(yùn)輸服務(wù)方式之間的聯(lián)系，至于將相關(guān)參數(shù)設(shè)定為多少為宜，并不影響本文試圖解決的科學(xué)問(wèn)題。在位移價(jià)值V方面，給出3種位移價(jià)值函數(shù)，如表1所示。

表1 各類(lèi)位移需求的位移價(jià)值函數(shù)Table 1 Movement value functions of various movement demands

在位移成本C方面，假設(shè)位移OD點(diǎn)與位移路徑如圖4所示，位移服務(wù)方式包括：公路直達(dá)運(yùn)輸、鐵路多式聯(lián)運(yùn)(公-鐵-公)、航空多式聯(lián)運(yùn)(公-航-公)及水路多式聯(lián)運(yùn)(公-水-公)。

圖4 各種運(yùn)輸服務(wù)方式路徑Fig.4 Path diagram of various freight service modes

本文通過(guò)咨詢(xún)相應(yīng)運(yùn)輸單位以及參考運(yùn)輸行業(yè)平均水平對(duì)位移全過(guò)程具體參數(shù)進(jìn)行賦值，例如，鐵路運(yùn)價(jià)參考國(guó)家鐵路局《各類(lèi)貨物鐵路運(yùn)輸基準(zhǔn)運(yùn)價(jià)率表》，不同運(yùn)輸方式營(yíng)運(yùn)速度按照運(yùn)輸行業(yè)平均水平設(shè)置，如表2所示。

表2 位移成本相關(guān)參數(shù)Table 2 Movement cost related parameters

根據(jù)式(14)，具體參數(shù)取值以及可靠性期望成本如表3所示。

表3 I-2類(lèi)可靠性成本及相關(guān)參數(shù)Table 3 Class I-2 reliability cost and related parameters

根據(jù)分析，當(dāng)需求主體的位移價(jià)值函數(shù)V(t)確定時(shí)，可將位移成本C的組成部分作為位移剩余價(jià)值函數(shù)的自變量，求得位移剩余價(jià)值Si的極值與極值點(diǎn)，分析最優(yōu)運(yùn)輸服務(wù)方式。為便于展示，本文僅選定在途運(yùn)輸時(shí)間t0i與需求響應(yīng)時(shí)間t2i為運(yùn)輸服務(wù)方式的品質(zhì)變量，并假定t0i和t2i與單位運(yùn)價(jià)Pi之間的關(guān)系式為

式中：Pi為第i種運(yùn)輸服務(wù)的單位運(yùn)價(jià)；t0i為在途運(yùn)輸時(shí)間，包括：途中運(yùn)輸時(shí)間、途中轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間t1i與首末站裝卸時(shí)間t3i。

2.2 仿真算例結(jié)果與分析

根據(jù)仿真算例的參數(shù)設(shè)置，帶入式(5)～式(15)，計(jì)算位移剩余Sik，如表4所示。

表4 各種運(yùn)輸服務(wù)方式的位移剩余價(jià)值SikTable 4 Movement surplus of various freight service modes (元)

算例結(jié)果表明：根據(jù)位移剩余最大化準(zhǔn)則，對(duì)于I-1、I-2、II 及III 類(lèi)位移需求，需求主體將對(duì)應(yīng)選擇的運(yùn)輸服務(wù)方式分別為公鐵聯(lián)運(yùn)、公鐵聯(lián)運(yùn)、公路直達(dá)及公航聯(lián)運(yùn)的運(yùn)輸服務(wù)方式。為觀(guān)察各個(gè)參數(shù)變量對(duì)位移剩余的影響程度，本文以I-1 需求為例，進(jìn)行參數(shù)敏感性分析，如圖5所示。

圖5 參數(shù)敏感性分析Fig.5 Parameter sensitivity analysis

根據(jù)圖5可知，各參數(shù)在相同變化幅度情況下，位移價(jià)值V對(duì)于位移剩余的變化率影響最大，其次為運(yùn)輸距離D與運(yùn)輸時(shí)間t，其余相應(yīng)位移成本參數(shù)變化幅度相似。由此說(shuō)明，位移價(jià)值對(duì)于貨運(yùn)需求主體選擇運(yùn)輸服務(wù)方式的影響最為顯著，是進(jìn)行貨運(yùn)服務(wù)優(yōu)化時(shí)重點(diǎn)關(guān)注的要素。

同時(shí)，在假設(shè)其他參數(shù)給定的情況下，將式(16)帶入位移剩余模型，求得I-1、II及III類(lèi)位移剩余曲線(xiàn)，如圖6所示。

由圖6可知，對(duì)于I-1類(lèi)需求主體，當(dāng)t0i+t2i=271，P=0.038 時(shí)，位移剩余曲線(xiàn)存在極大值S=273505.8；對(duì)于II 類(lèi)需求主體，當(dāng)t0i+t2i=35.2，P=0.3 時(shí)，位移剩余曲線(xiàn)存在極大值S=248901.73；對(duì)于III 類(lèi)需求主體，在其時(shí)間約束范圍內(nèi)，位移剩余曲線(xiàn)沒(méi)有極大值點(diǎn)，當(dāng)t0i+t2i=80，P=0.13 時(shí)，曲線(xiàn)存在最大值S=357856。

圖6 I-1、II及III類(lèi)位移剩余曲線(xiàn)Fig.6 Movement surplus curves of classes I-1,II and III

以I-1類(lèi)需求主體為例，根據(jù)設(shè)置的仿真算例，現(xiàn)有的4種貨運(yùn)服務(wù)方式中，位移需求主體選擇鐵路多式聯(lián)運(yùn)(t0i+t2i=184，P=0.06，S=260930.34)的位移剩余最大。但是，根據(jù)式(17)得出的I-1需求主體理論最大剩余價(jià)值為S=273505.8，對(duì)應(yīng)的最佳運(yùn)輸服務(wù)方式的參數(shù)為t0i+t2i=271，P=0.038。不難看出，其更接近于水路多式聯(lián)運(yùn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征。根據(jù)本文仿真算例的設(shè)定，現(xiàn)有水路多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸服務(wù)參數(shù)為t0i+t2i=212.67，P=0.05，S=257671.23。若將該運(yùn)輸服務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，提升運(yùn)輸時(shí)間，降低運(yùn)輸成本，可以最大程度地滿(mǎn)足I-1類(lèi)需求主體。對(duì)于II類(lèi)需求主體，當(dāng)時(shí)間敏感系數(shù)α=0 時(shí)，即需求主體對(duì)時(shí)間完全不敏感，其極值點(diǎn)與I-1 類(lèi)需求主體相同。隨著α的增加，其位移剩余曲線(xiàn)的極大值點(diǎn)會(huì)向左下方偏移。根據(jù)本文對(duì)II 類(lèi)需求的設(shè)定，當(dāng)α≥0.038 時(shí)，位移剩余函數(shù)極大值Smax≤0，此時(shí)，不存在最優(yōu)運(yùn)輸服務(wù)方式。對(duì)應(yīng)現(xiàn)實(shí)中類(lèi)如新鮮松茸的運(yùn)輸，由于其變質(zhì)速度過(guò)快，如若不對(duì)貨物進(jìn)行保鮮處理，使得時(shí)間敏感系數(shù)α降低至一定數(shù)值，將無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。這也充分說(shuō)明，當(dāng)供給條件有所改善后，一些潛在運(yùn)輸需求可以轉(zhuǎn)化為有效運(yùn)輸需求。綜上，本文設(shè)置的位移剩余模型可根據(jù)異質(zhì)性的位移需求，分析現(xiàn)有運(yùn)輸方式是否最優(yōu)，以及得出最優(yōu)運(yùn)輸服務(wù)的相關(guān)品質(zhì)要素，同時(shí)，可以考慮潛在運(yùn)輸需求，分析其轉(zhuǎn)化為有效運(yùn)輸需求的條件。

3 結(jié)論

本文將位移價(jià)值和位移成本作為測(cè)度位移剩余的兩個(gè)獨(dú)立變量，構(gòu)建最優(yōu)運(yùn)輸服務(wù)分析模型。通過(guò)特定條件下的仿真算例驗(yàn)證，得出以下結(jié)論：基于貨運(yùn)需求主體預(yù)期的經(jīng)濟(jì)利益構(gòu)建位移價(jià)值函數(shù)，體現(xiàn)了需求主導(dǎo)的思想，強(qiáng)調(diào)了需求本身具有的獨(dú)立價(jià)值，避免了隨機(jī)效用等理論在位移價(jià)值測(cè)度的表述局限。構(gòu)建的基于位移剩余的最優(yōu)運(yùn)輸服務(wù)分析模型，充分考慮了需求異質(zhì)性的特點(diǎn)，可根據(jù)不同的位移需求分析現(xiàn)有運(yùn)輸服務(wù)是否最優(yōu)，并可以分析潛在運(yùn)輸需求轉(zhuǎn)化為有效需求的條件，為運(yùn)輸服務(wù)優(yōu)化提供參考標(biāo)準(zhǔn)；符合需求主體實(shí)際選擇運(yùn)輸服務(wù)方式的邏輯，可為企業(yè)以及政府制定運(yùn)輸供給優(yōu)化策略提供決策參考依據(jù)。