基于解释结构模型的农村地区粮食物流运输成本分析

刘志彬， 杨春河， 申 鹏

（1．华北电力大学 经济管理系，河北 保定 071003；2．河北农业大学 商学院，河北 保定 071001；3．河北农业大学 经济贸易学院，河北 保定 071001）

随着我国经济的快速发展，物流作为商品生产和流通不可缺少的内容在当今社会引起了广泛关注，被视为继降低物质消耗和劳动消耗之后的“第三利润源泉”。目前，我国社会物流费用支出约占GDP的20%，而美国仅为10%左右。粮食物流在全社会物流中占有较大比重，仅粮食运输量一项就在全国各类运输量中占到第七位。因此，合理组织粮食物流，不仅可以大大降低粮食流通成本，而且可以实现整个社会财富的节约。但我国的粮食生产相当分散，粮食物流尤其是农村地区粮食物流更是存在成本高、渠道过多、速度过慢等诸多问题，究其根源都是粮食物流成本过高造成的。笔者主要研究农村粮食从农民手中收购后到该地区的粮食收购站或者粮食需求者手中这一过程的粮食运输，通过构建解释结构模型，对农村地区粮食物流运输成本进行详细的分析。

一、我国粮食运输的现状及成本分析

（一）我国粮食运输的现状

1．运输方式落后 目前，我国的粮食运输主要有包粮运输和散粮运输两类，主要以包粮运输方式为主。用麻袋或塑料编织袋将农民生产的粮食装运到基层粮库，经过检验、过秤、拆包等过程后堆放在仓库中，需要外运时，再由人工或机械灌包、称量、装车运到火车站或码头，到达目的地后，人工装卸、搬运、入库。包粮运输的中间环节多，工作效率低，需要大量的包装材料和劳动力资源。以唐山市为例，每年仅运输玉米就需麻袋1000万到2000万条，占用资金0．3亿元左右。虽然通过在车站和码头安装装卸搬运机械可以在一定程度上降低工人的劳动强度，但无法从根本上解决包粮运输系统中由多环节搬运造成的低效率和粮食散落浪费等缺陷。目前，世界上的大部分国家都不再采用这种落后的粮食流通方式，而是以散装流通方式为主。由于我国政治、经济等各方面条件的限制，散粮运输在我国未能得到持续的推广和发展。但是散粮运输也存在一定的弊端：多次装卸造成粮食受损、品质降低，粮食系统中有这样一句话：“谷物每装卸一次，质量等级就会下降一个档次”，粮食散装装卸更是如此。除此之外，散粮运输的前期投资巨大，建成后的维修和保养费也是一笔不小的开支。在我国广大农村地区基础设施落后，“四散”技术水平和作业水平较低，储备库布点不科学、仓容量不足、仓储保管技术落后、机械化程度不高，并且不被人们广泛接受。因此，粮食散粮运输的优势得不到充分的发挥［1］。

2．运输效率低下 包装运输包括装包、标包、缝口、拆包、倒包工序，每多一种运输方式衔接就多一道中转环节的装卸搬运。随着经济的发展，单个粮食企业的规模将呈不断扩大趋势，全社会粮食企业个数将逐渐减少，过去的多点分散收粮将演变为少点集中收粮，与包装运输相匹配的人海装卸战术将受作业面制约难以施展，单位时间内的发运量将难以提高。发运、装卸速度慢的问题在某些大型粮食储备库和近期最低价收购粮移库中已经显现，问题将愈来愈突出［2］。

3．运输费用上升 包装运输费用呈上升趋势。据调查，由于大量农民进城务工，农村家庭壮劳力很少，粮食企业找搬运工难已成普遍现象，现时请工费用与三、四年前相比平均高l倍，有的甚至高2～3倍；由于搬运工缺乏，粮食企业常需开支额外费用；包装物本身占运量，使得包装运输运了无效运量，多花运费；油电涨价趋势是必然的，成本增加，运费水平刚性上升［3］。

（二）我国粮食运输成本

运输成本在粮食物流成本中占有很大比重，我国每年约有60%到70%的粮食需要经过运输最终实现其价值。近几年，我国社会物流构成如表1所示［4］。这组数据显示，在我国物流总费用中运输费用一直大于50%，构成了物流成本的主体［5］。

表1 2004－2010年我国物流费用

中国国家发展改革委、国家统计局、中国物流与采购联合会2012年2月13日下午发布的2011年全国物流运行情况通报显示，2011年全国社会物流总费用8．4万亿元，同比增长18．5%，增幅比上年提高1．8个百分点。其中，运输费用4．4万亿元，同比增长15．9%，增幅比前三季度提高0．4个百分点，比上年提高1．9个百分点，占社会物流总费用的52．8%，同比下降1．2个百分点。中国社会物流总费用与GDP的比率为17．8%，同比持平，社会经济运行的物流成本仍然较高［6］。

二、解释结构模型构建

（一）模型简介

解释结构模型法（Interpretative Structural Modeling Method，简称ISM方法）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，是结构模型化技术的一种。它将复杂系统分解为若干子系统要素，利用人们的实践经验和知识以及计算机的帮助，最终构成一个多级递阶的结构模型。此模型以定性分析为主，属于结构模型，可以把模糊不清的思想、看法转化为直观的具有良好结构关系的模型。特别适用于变量众多、关系复杂而结构不清晰的系统分析，也可以用于方案的排序等［7］。

（二）选择结构要素

影响农村地区粮食物流运输成本的因素主要有：农民本身的因素、国家政策因素、运输距离、载运量、道路设施、车辆选择、营运费用、其它费用、人工费用、道路选择、运输者，分别用S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11表示。其中营运费用包括燃油费、轮胎、保养费、维修费、养路费、车辆清洗费、过路过桥费、折旧费等；其它费用包括差旅费，事故损失费；人工费用包括工资福利、保险、奖金、津贴补贴等。

（三）建立邻接矩阵和可达矩阵

1．邻接矩阵 根据表1中的要素关系，建立邻接矩阵，如式（1）所示。“0”表示Si与Sj无关，“1”表示Si与Sj有关，且影响力是Si→Sj。

2．可达矩阵 根据邻接矩阵构造可达矩阵，如式（2）所示。令可达矩阵R的元素rij，其值有［8］：

可达矩阵R表示为：

（四）级间划分

所谓级间划分就是将系统中的所有要素，以可达矩阵为准则，划分为不同级次。

进行级间划分需介绍几个相关定义：

可达集合R（Si）是由可达矩阵第Si行中所有矩阵元素为1的列所对应的要素集合而成。

先行集合A（Si）是由矩阵中第Si列中所有矩阵元素为1的行所对应的要素组成。

最高级要素集合需满足：R（Si）＝R（Si）∩A（Si）。

级间划分：在复杂系统中，根据系统的可达集合和先行集合，依次找出系统中包含的最高级要素，找出可达矩阵的最高级要素后，根据R（Si）＝R（Si）∩A（Si）来进行层级的抽取，即抽取相应的行和列，再依次类推，就可以找出复杂系统中各层级包含的最高级要素集合，从而很好的实现对可达矩阵的级间划分，如表2所示。

表2 最高级的可达集和先行集

由表2可知，可达矩阵的第一级要素L1＝｛6，7，8，9｝。

由表3可知，可达矩阵的第二级要素L2＝｛4，10，11｝。

表3 可达矩阵第一级要素

由表4可知，可达矩阵的第三级要素L3＝｛3，5｝。

表4 可达矩阵第二级要素

由表5可知，可达矩阵的第四级要素L4＝｛1，2｝。

表5 可达矩阵第三级要素

（五）建立系统解释结构模型

将系统中各要素按级间划分依次排列，再根据各要素之间的关系画出有向边，最后填入相应的要素名称。就得到如图1所示的解释结构模型。该模型直观的表示出了影响粮食物流运输成本的因素及其相互影响，也显示了系统中各要素之间的层级关系和分级状况［9］。

图1 基于解释结构模型的粮食物流运输成本分析

三、对解释结构模型的分析

由图1可以看出，影响粮食物流运输成本的因素一共分为5层，第一层是运输成本，第二层是车辆选择，营运费用包括燃油费、轮胎、保养费、养路费、折旧费等，人工费用包括工资福利、保险、奖金、津贴等，其他费用包括差旅费、事故损失费等。这些因素对运输成本产生直接影响。以唐山市丰润区为例，不同农用运输车有不同的成本，车与车之间购买成本相差很大；在实际运输过程中，油价上涨已成定局，营运费用必然会随着油价的变动而变动；随着大量农民进城务工，在农村地区劳动力逐渐减少，另外粮食一般是大量运输，所以人工费用比例有所升高；此外，很多农村地区道路比较窄，道路基础设施较差，事故率较高，所以这两类费用是影响运输成本的直接因素，这与解释结构模型相符。

解释结构模型第3层是载运量、道路选择、运输者。载运量直接影响人工费用，载运量越大，人工费用也就越大；道路选择影响营运费用和其他费用，在农村地区，特别是山村地区，通往同一个地区往往有几条不同的道路，以丰润王官营镇为例，从某一村庄通往镇里有几条道路，不同的道路距离相差很大；运输者决定载运量和对车辆的选择，不同的运输者会选择不同的运输方向及运输车辆。这3个因素对运输成本的影响是间接的。

第四层因素，运输距离和道路设施。运输距离影响载运量进而影响人工费用；运输距离和道路设施同时影响道路选择、车辆选择和营运费用，运输距离越短、道路基础设施越好，营运费用越低，越能节约运输成本。

最后一层因素是农民本身和国家政策，这两类因素也是影响运输成本的最根本的因素。因为国家政策直接影响道路设施、营运费用和其他费用，而农民本身则是影响运输成本的主观因素［10］。

四、结论

我国土地可耕地面积大约为1．301亿hm2，农村人口占全国总人口的70%左右。可见农村地区粮食物流的比重相当大。发展粮食物流，降低粮食物流成本是一项必须要完成的重要任务。但我国的粮食物流还处于初级阶段，存在众多的不足和问题，特别是偏远地区的粮食物流与发达国家还有很大的差距。但是，在我国政府财力和政策的长期支持下，以及对农业农村农民的长期规范和指导，通过合理的途径降低粮食物流运输成本，我国的粮食物流必将健康持续的发展。

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［2］王静．发展优势农业需要物流战略［J］．商业现代化，2005（4）．

［3］王玲，王德荣．中国现代物流发展报告［J］．北京：机械工业出版社，2007．

［4］金吉如．迁徙物流运输成本管理与控制［J］．魅力中国，2011（7）．

［5］徐丽，赵启兰．集装箱运输在粮食物流中的应用［J］．铁道物资科学管理，2004（2）．

［6］刘长忠．中国上年社会物流总费用与GDP比例为17．8%同比持平［EB／OL］．中商情报网：http：www．askci．com，2012－02－14．

［7］汪应洛．系统工程学［J］．北京：高等教育出版社，2007：2．

［8］Xuran Wang，Xinsheng Yao．Logistics Demand of Agricultural Products－ A case of Zhengzhou City of Henan［J］．Harbin Institute of Technology Dissertation for the Master＇s Degree in Engineering，2009（9）：62－63．

［9］陈森发．复杂系统建模理论与方法［M］．南京：东南大学出版社，2005．

［10］Zhijun Ding，Changjun Jiang，MengChu Zhou．Deadlock Checking for One－Place Unbounded Petri Nets Based on Modified Reachability Trees［J］．Systems Man and Cybernetics，Part B：Cybernetics IEEE Transactions，2008，38（3）：881－883．