铁路货场物流化作业能力效率评价研究

2015-04-25张春民

铁道货运 2015年9期

关键词：货场决策铁路

张春民，顾杰

（兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州 730070 ）

铁路货场物流化作业能力效率评价研究

张春民，顾杰

（兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州 730070 ）

具有现代物流功能的铁路货场在布局、作业流程、物流能力和技术条件等方面比传统货场更具优势。在阐述物流化铁路货场具有传统作业能力和物流作业能力的基础上，采用数据包络分析法，建立以运输能力、仓储能力、搬运能力、分拣能力、流通加工能力和配送能力为产出，各项具体定量指标为投入的评价模型，运用LINDO软件求解其效率值，结果表明所用评价方法可以反映物流化铁路货场规划设计的适应性。

铁路货场；物流化；作业能力；数据包络分析法；评价

1 概述

具有现代物流功能的铁路货场在布局、作业流程、物流能力和技术条件等方面与传统的货场相比有很大的变化，由于目前还没有一个统一标准来衡量规划设计的货场作业能力的适应性，因此，需要寻求一种合理的评价方法对货场的作业能力进行有效评价。

常用的评价方法有模糊评价法、主成分分析法、聚类分析法、灰色关联分析法、数据包络分析法(DEA) 等[1]。根据物流化铁路货运作业的特点，货场的规划设计应满足多种作业能力的需求，而影响其作业能力的因素也有很多。数据包络分析常用来处理多输入、输出的对象，适合于铁路货运作业的特点，因而选用 DEA 法对物流化铁路货场作业能力进行评价。

DEA 模型可以通过假定一个决策单元，将各个决策单元与假定决策单元进行比较，得出效率数值。设有 x 个决策单元，每个都有相同的 y 项投入和 z 项产出；Xij是第 j 决策单元的第 i 项投入；Yrj是第 j 决策单元的第 r 项产出。衡量某一决策单元 j0的有效性，可以先构建一个由 n 个决策单元组成的假定决策单元，建立线形规划的数学模型[2]为

式中：λj为指标权重。

求解结果 E 即为决策单元相对于假定决策单元的效率。当 E ＜1 时，决策单元为非 DEA 有效；反之，决策单元为 DEA 有效。

2 铁路货场物流化作业能力研究

2.1 作业能力分析

铁路货场物流化在实施内部铁路货场作业的同时，还需要完善外部社会所需要的物流服务[3]，即在提供运输、装卸、仓储等服务的同时，还提供分拣、流通加工、配送等增值服务。因此，铁路货场物流化的作业能力涉及 2 部分，即传统货场作业能力和物流服务作业能力。选取运输能力、仓储能力、搬运能力、分拣能力、流通加工能力和配送能力进行分析和评价[4-6]。

（1）运输能力。铁路货运向物流转变意味着铁路运输向快捷、准时、重载的方向发展。而货场作为铁路运输的集散地，其作业能力影响交货周期、货运量，进而影响铁路运输能力。选择代表性指标如年货运量、波动系数、平均静载重作为运输能力的评价指标。

（2）仓储能力。以往铁路在运输能力方面的不足及不均衡，使许多企业不得不扩大自己的仓库，而铁路货场物流化可以根据自身条件和企业的需求完善仓储能力、设备，为企业提供一定的保管增值服务，从而为企业实现“零库存”或低库存。选择代表性指标如场库面积、平均静载重、装卸机械数量作为仓储能力的评价指标。

（3）搬运能力。铁路货场物流化可以根据客户的需求，提升搬运作业的机械化和自动化，完善搬运作业标准，提高搬运能力，以适应物流发展的需要。选择年货运量、装卸机械数量作为搬运能力的评价指标。

（4）分拣/理货能力。传统铁路货场向现代化货场转变的方法之一是新增物流功能。对于不同品类的货物如成件包装、集装箱等货物，可以增设分拣/理货能力，以满足货主的需要和货物的快捷运送。选择分拣面积作为评价指标。

（5）流通加工能力。将物流化的理念融入铁路行业中，铁路货场需要将高附加值的货物如成件包装货物等作为试点，借助现有设备开展包装、组装等流通加工物流增值服务，为客户提供方便，增加铁路市场竞争力。选择流通加工面积作为流通加工能力的评价指标。

（6）配送能力。铁路货场物流化应以客户的要求为出发点，及时准确地送达货物到指定地点。铁路货场在充分考虑经济、地理位置和市场需求的前提下，对其功能进行相应改变，增加其配送能力，满足客户配送的需求。选择停车场面积作为配送能力的评价指标。

2.2 能力评价指标的计算

为方便计算，主要选择定量指标作为货场作业能力的评价指标，分别为年货运量、波动系数、平均静载重、场库面积、装卸机械数量、分拣面积、流通加工面积和停车场面积。其中，前 5 个指标代表货场传统作业能力，后 3 个指标代表货场物流化新增的物流作业能力。为便于分析，将评价指标分为传统作业能力评价指标和物流作业能力评价指标。

3 算例分析

以某综合货场为例，对其传统作业能力和物流作业能力进行计算分析。

3.1 货场传统作业能力计算与分析

代表货场传统作业能力的 5 项指标取值如下：波动系数取 1.3；平均静载重取 39 t；装卸机械数量，其中 Q年为年装卸量 (万 t )，α 为货物到发不均衡系数，T周为起重机每装卸 1 钩的周期，Q钩为每钩起重的额定载荷，T 为每昼夜工作时间、取 24 h，K1和 K2分别表示时间利用系数和额定载荷利用系数；场库面积，其中 Q 为货运站年货运量，α 为波动系数，t 为货物占用货位时间，p 为单位面积堆货量。

预测各年度运量如表 1 所示，根据表 1 和公式可以得到各预测年度货场传统作业能力投入指标如表 2所示，再采用“极差化”量化方法[7-8]对表 2 数据进行无量纲化处理，得到预测年度无量纲化后的各项投入指标，如表 3 所示。

从表 3 可以看出，波动系数和平均静载重各年度的数值是相同的，对于分析货场能力不会产生影响，因而在构建线性规划模型时，投入指标忽略波动系数和平均静载重。产出指标为运输能力、仓储能力和搬运能力，考虑每种能力的构成及各个指标的性质，设定运输能力=年货运量+平均静载重-波动系数；仓储能力 = 场库面积 +平均静载重 + 装卸机械数量；搬运能力 = 年货运量 +装卸机械数量。因此，根据表 3 计算各预测年度货场传统作业能力产出指标，如表 4 所示。

表 1 综合货场预测年运量万 t

表 2 各预测年度货场传统作业能力投入指标

表 3 各预测年度无量纲化后的投入指标数据

表 4 各预测年度货场传统作业能力产出指标

以决策单元 2 (2025 年) 数据为例，建立线性规划模型如下。

使用 LINDO 软件求解可以得到 E = 1，说明决策单元 2 (2025 年) 对 DEA 有效，即决策单元 2 相对于假定决策单元的效率为 100%。采用相同的方法可以得到决策单元 1 (2020 年) E = 1，决策单元 3 (2030 年) E = 0.926，决策单元 4 (2035 年) E = 1。

计算结果表明，从传统作业能力角度分析，2020年、2025 年和 2035 年该货场的规划设计和设备条件等不仅满足货运需求，而且在整体上的投入也获得了足够的产出，达到了 100% 的效率水平。2030 年的投入量基本上可以提供相对应的产出，但也有所欠缺。随着预测货运量的增加，其货场的布局、设备、机械等方面逐渐有可能出现不适应未来发展的态势。因此，对于 2030 年，可以考虑从设备、机械等方面进行合理设计和提升，提高其自动化水平和作业效率，使其达到预期效果。

3.2 货场物流作业能力计算与分析

该综合货场物流作业能力相关投入指标如表 5所示。

表 5 各预测年度货场物流作业能力投入指标

表 6 各预测年度货场物流作业能力产出指标

以决策单元 2 (2025 年) 为例，建立线性规划模型如下。

使用 LINDO 求解可以得到决策单元 1 至决策单元 4 的 E 为 1，说明随着预测货运量的增加，该综合货场的各项物流作业能力效率始终保持在 100%，可以保证满足需求。上述结果说明，在货场物流能力方面，该综合货场的规划设计均能够较好地满足未来各预测年度对物流能力的需求。

4 结束语

物流化铁路货运作业能力不仅是铁路自身设备、技术的体现，更是物流功能等多种指标的综合反映。针对物流化铁路货场作业能力和影响指标多样性的特点，构建数据包络分析法的评价模型，力求寻求一个合理评价方法对货场作业能力发展的适应性进行评价，为货场作业能力的规划设计提供决策。在进行评价时选择了部分具有代表性的投入和产出指标，为更符合实际情况，有待于构建一个完整的评价体系，使评价结果更具有指导意义。

[1]张彦举.系统评价方法的比较研究[D].南京：河海大学，2005.

[2]柳顺.基于数据包络分析的模糊综合评价方法及其应用[D].浙江：浙江大学，2010.

[3]黄由衡，韩睿菡.铁路货场与物流中心关系浅探[J].铁道经济研究，2003(6)：23-25.

[4]史丰收，李夏苗.铁路货场物流服务水平的综合评判[J].铁道运输与经济，2003，25(11)：55-58.

[5]王德占.铁路物流能力评价研究[D].北京：北京交通大学，2007.

[6]李宗平，黄兴建.铁路货运物流化对策研究[M].成都：西南交通大学出版社，2003.

[7]叶宗裕.关于多指标综合评价中指标正向化和无量纲化方法的选择[J].统计科学与实践，2003(4)：25-26.

[8]张卫华，赵铭军.指标无量纲化方法对综合评价结果可靠性的影响及其实证分析[J].统计与信息论坛，2005(3)：33-36.

责任编辑：何莹