鐵路貨場物流化作業能力效率評價研究

張春民 ，顧 杰

（蘭州交通大學 交通運輸學院，甘肅 蘭州 730070 ）

鐵路貨場物流化作業能力效率評價研究

張春民 ，顧 杰

（蘭州交通大學 交通運輸學院，甘肅 蘭州 730070 ）

具有現代物流功能的鐵路貨場在布局、作業流程、物流能力和技術條件等方面比傳統貨場更具優勢。在闡述物流化鐵路貨場具有傳統作業能力和物流作業能力的基礎上，采用數據包絡分析法，建立以運輸能力、倉儲能力、搬運能力、分揀能力、流通加工能力和配送能力為產出，各項具體定量指標為投入的評價模型，運用LINDO軟件求解其效率值，結果表明所用評價方法可以反映物流化鐵路貨場規劃設計的適應性。

鐵路貨場；物流化；作業能力；數據包絡分析法；評價

1 概述

具有現代物流功能的鐵路貨場在布局、作業流程、物流能力和技術條件等方面與傳統的貨場相比有很大的變化，由于目前還沒有一個統一標準來衡量規劃設計的貨場作業能力的適應性，因此，需要尋求一種合理的評價方法對貨場的作業能力進行有效評價。

常用的評價方法有模糊評價法、主成分分析法、聚類分析法、灰色關聯分析法、數據包絡分析法(DEA) 等[1]。根據物流化鐵路貨運作業的特點，貨場的規劃設計應滿足多種作業能力的需求，而影響其作業能力的因素也有很多。數據包絡分析常用來處理多輸入、輸出的對象，適合于鐵路貨運作業的特點，因而選用 DEA 法對物流化鐵路貨場作業能力進行評價。

DEA 模型可以通過假定一個決策單元，將各個決策單元與假定決策單元進行比較，得出效率數值。設有 x 個決策單元，每個都有相同的 y 項投入和 z 項產出；Xij是第 j 決策單元的第 i 項投入；Yrj是第 j 決策單元的第 r 項產出。衡量某一決策單元 j0的有效性，可以先構建一個由 n 個決策單元組成的假定決策單元，建立線形規劃的數學模型[2]為

式中：λj為指標權重。

求解結果 E 即為決策單元相對于假定決策單元的效率。當 E ＜1 時，決策單元為非 DEA 有效；反之，決策單元為 DEA 有效。

2 鐵路貨場物流化作業能力研究

2.1 作業能力分析

鐵路貨場物流化在實施內部鐵路貨場作業的同時，還需要完善外部社會所需要的物流服務[3]，即在提供運輸、裝卸、倉儲等服務的同時，還提供分揀、流通加工、配送等增值服務。因此，鐵路貨場物流化的作業能力涉及 2 部分，即傳統貨場作業能力和物流服務作業能力。選取運輸能力、倉儲能力、搬運能力、分揀能力、流通加工能力和配送能力進行分析和評價[4-6]。

（1）運輸能力。鐵路貨運向物流轉變意味著鐵路運輸向快捷、準時、重載的方向發展。而貨場作為鐵路運輸的集散地，其作業能力影響交貨周期、貨運量，進而影響鐵路運輸能力。選擇代表性指標如年貨運量、波動系數、平均靜載重作為運輸能力的評價指標。

（2）倉儲能力。以往鐵路在運輸能力方面的不足及不均衡，使許多企業不得不擴大自己的倉庫，而鐵路貨場物流化可以根據自身條件和企業的需求完善倉儲能力、設備，為企業提供一定的保管增值服務，從而為企業實現“零庫存”或低庫存。選擇代表性指標如場庫面積、平均靜載重、裝卸機械數量作為倉儲能力的評價指標。

（3）搬運能力。鐵路貨場物流化可以根據客戶的需求，提升搬運作業的機械化和自動化，完善搬運作業標準，提高搬運能力，以適應物流發展的需要。選擇年貨運量、裝卸機械數量作為搬運能力的評價指標。

（4）分揀/理貨能力。傳統鐵路貨場向現代化貨場轉變的方法之一是新增物流功能。對于不同品類的貨物如成件包裝、集裝箱等貨物，可以增設分揀/理貨能力，以滿足貨主的需要和貨物的快捷運送。選擇分揀面積作為評價指標。

（5）流通加工能力。將物流化的理念融入鐵路行業中，鐵路貨場需要將高附加值的貨物如成件包裝貨物等作為試點，借助現有設備開展包裝、組裝等流通加工物流增值服務，為客戶提供方便，增加鐵路市場競爭力。選擇流通加工面積作為流通加工能力的評價指標。

（6）配送能力。鐵路貨場物流化應以客戶的要求為出發點，及時準確地送達貨物到指定地點。鐵路貨場在充分考慮經濟、地理位置和市場需求的前提下，對其功能進行相應改變，增加其配送能力，滿足客戶配送的需求。選擇停車場面積作為配送能力的評價指標。

2.2 能力評價指標的計算

為方便計算，主要選擇定量指標作為貨場作業能力的評價指標，分別為年貨運量、波動系數、平均靜載重、場庫面積、裝卸機械數量、分揀面積、流通加工面積和停車場面積。其中，前 5 個指標代表貨場傳統作業能力，后 3 個指標代表貨場物流化新增的物流作業能力。為便于分析，將評價指標分為傳統作業能力評價指標和物流作業能力評價指標。

3 算例分析

以某綜合貨場為例，對其傳統作業能力和物流作業能力進行計算分析。

3.1 貨場傳統作業能力計算與分析

代表貨場傳統作業能力的 5 項指標取值如下：波動系數取 1.3；平均靜載重取 39 t；裝卸機械數量，其中 Q年為年裝卸量 (萬 t )，α 為貨物到發不均衡系數，T周為起重機每裝卸 1 鉤的周期，Q鉤為每鉤起重的額定載荷，T 為每晝夜工作時間、取 24 h，K1和 K2分別表示時間利用系數和額定載荷利用系數；場庫面積，其中 Q 為貨運站年貨運量，α 為波動系數，t 為貨物占用貨位時間，p 為單位面積堆貨量。

預測各年度運量如表 1 所示，根據表 1 和公式可以得到各預測年度貨場傳統作業能力投入指標如表 2所示，再采用“極差化”量化方法[7-8]對表 2 數據進行無量綱化處理，得到預測年度無量綱化后的各項投入指標，如表 3 所示。

從表 3 可以看出，波動系數和平均靜載重各年度的數值是相同的，對于分析貨場能力不會產生影響，因而在構建線性規劃模型時，投入指標忽略波動系數和平均靜載重。產出指標為運輸能力、倉儲能力和搬運能力，考慮每種能力的構成及各個指標的性質，設定運輸能力=年貨運量+平均靜載重-波動系數；倉儲能力 = 場庫面積 +平均靜載重 + 裝卸機械數量；搬運能力 = 年貨運量 +裝卸機械數量。因此，根據表 3 計算各預測年度貨場傳統作業能力產出指標，如表 4 所示。

表 1 綜合貨場預測年運量 萬 t

表 2 各預測年度貨場傳統作業能力投入指標

表 3 各預測年度無量綱化后的投入指標數據

表 4 各預測年度貨場傳統作業能力產出指標

以決策單元 2 (2025 年) 數據為例，建立線性規劃模型如下。

使用 LINDO 軟件求解可以得到 E = 1，說明決策單元 2 (2025 年) 對 DEA 有效，即決策單元 2 相對于假定決策單元的效率為 100%。采用相同的方法可以得到決策單元 1 (2020 年) E = 1，決策單元 3 (2030 年) E = 0.926，決策單元 4 (2035 年) E = 1。

計算結果表明，從傳統作業能力角度分析，2020年、2025 年和 2035 年該貨場的規劃設計和設備條件等不僅滿足貨運需求，而且在整體上的投入也獲得了足夠的產出，達到了 100% 的效率水平。2030 年的投入量基本上可以提供相對應的產出，但也有所欠缺。隨著預測貨運量的增加，其貨場的布局、設備、機械等方面逐漸有可能出現不適應未來發展的態勢。因此，對于 2030 年，可以考慮從設備、機械等方面進行合理設計和提升，提高其自動化水平和作業效率，使其達到預期效果。

3.2 貨場物流作業能力計算與分析

該綜合貨場物流作業能力相關投入指標如表 5所示。

表 5 各預測年度貨場物流作業能力投入指標

表 6 各預測年度貨場物流作業能力產出指標

以決策單元 2 (2025 年) 為例，建立線性規劃模型如下。

使用 LINDO 求解可以得到決策單元 1 至決策單元 4 的 E 為 1，說明隨著預測貨運量的增加，該綜合貨場的各項物流作業能力效率始終保持在 100%，可以保證滿足需求。上述結果說明，在貨場物流能力方面，該綜合貨場的規劃設計均能夠較好地滿足未來各預測年度對物流能力的需求。

4 結束語

物流化鐵路貨運作業能力不僅是鐵路自身設備、技術的體現，更是物流功能等多種指標的綜合反映。針對物流化鐵路貨場作業能力和影響指標多樣性的特點，構建數據包絡分析法的評價模型，力求尋求一個合理評價方法對貨場作業能力發展的適應性進行評價，為貨場作業能力的規劃設計提供決策。在進行評價時選擇了部分具有代表性的投入和產出指標，為更符合實際情況，有待于構建一個完整的評價體系，使評價結果更具有指導意義。

[1]張彥舉.系統評價方法的比較研究[D].南京：河海大學，2005.

[2]柳順.基于數據包絡分析的模糊綜合評價方法及其應用[D].浙江：浙江大學，2010.

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[4]史豐收，李夏苗.鐵路貨場物流服務水平的綜合評判[J].鐵道運輸與經濟，2003，25(11)：55-58.

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[6]李宗平，黃興建.鐵路貨運物流化對策研究[M].成都：西南交通大學出版社，2003.

[7]葉宗裕.關于多指標綜合評價中指標正向化和無量綱化方法的選擇[J].統計科學與實踐，2003(4)：25-26.

[8]張衛華，趙銘軍.指標無量綱化方法對綜合評價結果可靠性的影響及其實證分析[J].統計與信息論壇，2005(3)：33-36.

責任編輯：何 瑩

1004-2024(2015)09-0030-05

：U294.1

：B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2015.09.08

2015-09-01

教育部人文社會科學規劃基金項目(15YJAZH106)