基于系统动力学的北京货车限行对物流企业配送影响研究

唐秀丽， 王遥飞

(1.北京物资学院 物流学院，北京 101149；2.北京长久物流股份有限公司，北京 100030)

基于系统动力学的北京货车限行对物流企业配送影响研究

唐秀丽1*， 王遥飞2

(1.北京物资学院 物流学院，北京 101149；2.北京长久物流股份有限公司，北京 100030)

分析了货运限行政策下北京城市配送现状，构建了基于系统动力学的货运限行对物流企业配送影响的模型，并实证研究论证了货运限行政策对北京物流企业配送影响，最后对政府和企业提出了建议.

货运限行；系统动力学；配送

北京市为了缓解交通压力出台了一系列货车限行政策，其在减少货车数量、缓解拥堵以及改善污染等方面起到了一定的积极作用.然而限行也对物流企业产生了一些影响，正确评估货运限行政策的实施效果，有助于政策的改进.

1 货运限行政策下北京城市配送现状

北京市是特大型消费城市，根据北京市统计年鉴数据，2015年北京市外商品购进额占到了商品购进总额的58%，商品以流入为主.据统计，北京市货运量超过50%发生在四环以内.四环内巨大的物流需求与货运限行之间产生了巨大矛盾.

北京市公安交通管理局发布限行规定，自2004年2月16日起对北京市市区部分道路交通管理措施进行调整：四环路(含)以内道路，6时至23时，禁止货运机动车通行；五环路(不含)以内道路，6时至24时，禁止外省市货运机动车通行.所有货车在无特殊情况下，白天不准进入北京五环以内道路，鼓励所有运输在夜间完成.对于必须在白天行驶的物流车辆发放通行证.由于发放的通行证数量有限，物流企业为了保证货物运输量，采取了以客车代替货车的方法，运输车辆非减却增，可能加剧拥堵等.

2 基于系统动力学的货运限行对物流企业配送影响模型构建

2.1 建立系统动力学模型的目的

物流企业系统中各要素之间存在动态性、反馈性、复杂性等特点，故采用系统动力学研究方法.建立系统动力学模型目的是通过分析货车限行政策对物流企业的影响，对物流企业内部各要素的相互作用机制进行梳理，明确系统内部的动态反馈机构和机制；建立货车限行对物流企业影响的系统动力学模型，确定模型结构及各要素间的定量关系；运用模型进行实证分析，修改相应参数值，考察在不同货运限行或者交通政策下物流企业运转状态；根据系统动力学模型模拟仿真结果，分析货运限行政策对物流企业的影响.

2.2 系统边界与要素的确定

货运限行政策对物流企业的影响最终体现为对利润的影响，但并非直接导致，而是通过影响成本、收入与服务水平来最终影响利润，因此本文根据与成本、收入、服务水平、利润有关的因素确定边界.对于受限行影响小的因素不予考虑，重点考虑构成成本、收入、服务水平、利润且受限行政策影响的因素.结合以上内容将系统边界确定为：成本中包含的人力成本、工资、工作人数、燃油成本、行驶里程、单位耗油量、使用的总车辆数；构成收入的业务量、配送费率；构成服务水平的送货及时率、货物完好度[1].货运限行政策分为路段限制、时间限制以及通行证限制，分析这三种限制对配送业务的影响.

2.3 系统动力学模型的建立

2.3.1 问题假设 (1) 燃油取一年燃油价格的平均值；(2) 运输费率是一常量，不受商品类别与行驶路程的影响；(3) 利润用来提高物流企业自身的服务水平.

2.3.2 货运限行政策对物流企业影响的因果关系 在不受限行影响的物流企业内部要素因果关系图基础上[2-4]，将货运限行政策要素加进企业内部要素因果关系图内，得到货运限行政策对物流企业影响的因果关系图，如图1所示.

2.3.3 系统流图及结构方程式 以货运限行政策对物流企业影响的因果关系图为基础，构建系统流图，如图2所示. 除了图中的变量之外，还有两个表函数.

(1) 水平变量： 利润=INTEG(收入-成本).

(2) 速率变量： 收入=每日业务量*配送费率; 成本=人力成本+燃油成本.

(3) 主要参数变量：每日业务量=每日业务量的初始值+每日业务量的变化量；每日业务量的变化量=客户数量变化量*每增加一个客户业务量变化的值；通行证数量=INTEGER( 货车保有量*通行证获取比例 )；需使用货车数量=INTEGER(需要使用货车数量初始值+需要使用货车增加值) ；能够使用的货车数量=通行证数量；“以客带货”使用客车数量=IF THEN ELSE((需要使用货车数量-能够使用货车数量-租用车辆数量)<=0, 0 , INTEGER((需要使用货车数量-能够使用货车数量-租用车辆数量)*4)/1)；使用车辆数=“以客带货”使用客车数量+使用货车数量+租用货车数量；工作人数=使用车辆数*2；人力成本=工作人数*工资 ；燃油成本=使用车辆数*单车单位耗油量*燃油价格*单车行驶里程；单车行驶里程=单车行驶里程初始值+单车行驶里程变化值；服务水平降低率=mylookup2(限行综合影响因子) .

3 货运限行政策对物流企业配送影响实证分析

3.1 某企业物流现状

调研某物流企业收集到相应数据，根据数据得出系统动力学需要的主要参数值为：

(1) 平均每车载重为4吨；(2) 单车最大载重为8吨；(3) 单车平均工资为108.5元；(4) 单车平均行驶里程为86.4公里；(5) 燃油价格为5.97元/升；(6) 初始客户数量为38个；(7) 每日业务量初始值为22吨；(8) 需要使用的货车数量初始值为5辆；(9) 最大运力初始值为40吨；(10) 每增加一个客户业务量变化的平均值为0.57吨；(11) 每增加一个客户行驶里程变化的平均值0.2公里.

确定影响因子具体值的依据来自于胡云超[5]的研究成果，通过借鉴他对不同程度时间窗以及路段限制下的配送行驶里程与车辆使用数变化的数据，利用SPSS多元线性回归得出配送里程与时间限制、路段限制的关系式如下：

y=-0.035+0.117x1+0.011x2,

其中x1表示路段限制的变化量，x2表示时间窗长度.

同理可以得出时间限制与路段限制与配送车辆数目的关系式：

y=-0.141+0.341x1+0.033x2.

3.2 参数检验

在应用系统动力学模型分析之前，首先需要对模型的有效性进行检验，保证模型符合实际情况.利用调研企业相关数据进行模拟.调研时北京未出台新规定，因此该企业限行路段为四环，且通行证获取比例为100%.限行时间为7:00-9:00、16:00-20:00.选择该企业2013年11月前10天的收入数据作为参数检验的原始数据，让模型在符合限行条件下进行模拟，模拟值与实际值对比如表 1所示.

表1 参数检验误差表

3.3 不同货运限行情境下物流企业发展情况分析

本文通过改变通行证数量、限行区域与时间限制设计了在不同限行程度下某物流企业的运营发展情况.

(1) 基础情境.该企业在不受任何货运限行条件限制下的企业运营状况.

(2) 情境1.通行证充足，交通高峰期有时间限制，时间为7点至9点，16点至20点，限制区域为三环以内.该物流公司有10个客户位于限行区域内，占总客户数的26%.

(3) 情境2.通行证充足，限行时间与情境1相同，限行区域扩大到四环.该物流公司有18个客户位于限行区域内，占总数的47%.

(4) 情境3.通行证充足，限行时间和路段与货运限行政策一致，即限行时间与情境1相同，限行区域扩大至五环，这时该公司有30个客户位于限行区域内，占总数的79%.

(5) 情境4.限行时间变为7点至9点，17点至19点，其他条件与情境3相同.

(6) 情境5.与目前限行政策一致，假设通行证获得比例为货车拥有量的70%(可调整)，限行时间与路段和情境3一致.

首先，进行不同货运限行情境下配送成本比较.从图3看出情境5下物流企业配送成本最高，基础情境下企业配送成本最低.比较情境5与情境3，可以看出在限行区域与时间一致的情况下，通行证决定了配送企业成本，因此提高通行证发放数量可以降低物流企业成本.

接下来，比较在不同货运限行情境下物流企业服务水平变化情况.从图5可以看出，情境3与情境5服务水平并没有提高.可见货运限行政策会阻碍物流企业提高配送服务水平.

最后，进行在不同货运限行情境下使用车辆数的比较.根据图5不同货运限行情境下物流企业服务水平的变化情况，通过情境3与情境5的对比可以看出，虽然情境3使用车辆数量也较多，但是由于不受通行证限制，企业可以使用自己的货车，产生的成本较情境5小.说明在不限制通行证的情况下，适当时间限制与路段限制虽然也会影响物流企业运营，但是影响较小.

4 结 论

物流企业在货运限行政策下最大的瓶颈是通行证，在通行证不足的情况下，物流企业都面临着合法运力短缺问题.部分企业拥有充足的通行证，但车辆利用率却不高，存在运力资源浪费情况.因此，北京物流企业应积极展开合作，推进车辆资源共享，实施共同配送，解决运力不足问题.政府应对政策进行调整，提高通行证发放比例，减少“以客代货”的现象出现，推进配送车辆选型，解决交通拥堵和城市供应保障问题.

[1] 李花果. 基于提高物流服务水平的物流成本研究[J]. 交通财会,2009(6):24-26.

[2] 胡跃雪. 基于企业能力与顾客感知的物流服务水平研究[D].北京：北京交通大学,2009.

[3] 孙立波,施先亮. 浅析企业物流成本与物流服务的关系[J]. 现代商业,2008(24):11.

[4] 冯艳薇. 浅析物流服务与物流成本之间的权衡[J]. 经营管理者,2014(13):226-227.

[5] 胡云超. 城市物流可持续发展研究[D].北京：北京交通大学,2013.

[6] 徐甜友.北京市交通政策影响的系统动力学研究[D]. 北京：北京交通大学,2014.

[7] 杨阳. 基于系统动力学模型的交通政策模拟与实证研究[D].南京：南京大学,2014.

责任编辑：龙顺潮

Study on the Influences of Beijing Freight Restrictions on Logistics Enterprises Based on System Dynamics

TANGXiu-li1*，WANGYao-fei2

(1.School of Logistics, Beijing Wuzi University, Beijing 101149; 2.Beijing Changjiu Logistics Co. Ltd，Beijing 100030 China )

This paper analyzes the situation of Beijing's urban distribution under the policy of freight restriction. Based on system dynamics, the model of influences of Beijing freight restrictions on logistics enterprises is constructed. Then the model is applied to analyze the influences of Beijing freight restrictions on logistics enterprises. Finally, suggestions are given to the government and logistics enterprises.

freight restriction; system dynamics; distribution

2016-06-15

北京市科技新星计划(Z121106002512043)；北京市教育委员会社科计划面上项目(SM201310037001)；北京市哲学社会科学规划项目(12JGC107)；北京市优秀人才培养资助项目(2013D005009000001)

唐秀丽(1977—)，女，河北 石家庄人，博士，副教授.E-mail:tangxiuli@126.com

F274; F272.5

A

1000-5900(2016)04-0103-05