蔣 洋

（1.神華集團有限責任公司博士后工作站，北京市東城區(qū)，100011；2.清華大學經(jīng)濟管理學院工商管理博士后流動站，北京市海淀區(qū)，100084）

一體化煤炭企業(yè)調(diào)運需求預測方法

蔣 洋1，2

（1.神華集團有限責任公司博士后工作站，北京市東城區(qū)，100011；2.清華大學經(jīng)濟管理學院工商管理博士后流動站，北京市海淀區(qū)，100084）

在明晰一體化調(diào)運需求的內(nèi)涵基礎上，本文將交通預測四階段法的思想應用到煤炭調(diào)運需求預測中，從一體化煤炭調(diào)運需求生成、供需分布、供需分配及調(diào)運中的方式劃分4個階段來梳理一體化煤炭企業(yè)調(diào)運需求的預測邏輯方法。

一體化煤炭企業(yè) 煤炭調(diào)運 需求預測

生產(chǎn)運營計劃管理著集團核心生產(chǎn)任務，即為一體化煤炭調(diào)運。正因為有了一體化煤炭調(diào)運需求，才不斷形成了不斷完善的生產(chǎn)運營計劃管理方式。生產(chǎn)運營計劃就是為了實現(xiàn)產(chǎn)運銷協(xié)同、礦路港協(xié)同、供需協(xié)同，使集團縱向一體化產(chǎn)業(yè)鏈平穩(wěn)有序發(fā)展，實現(xiàn)一體化煤炭調(diào)運需求由產(chǎn)經(jīng)運到銷全過程中的資源優(yōu)化配置。

1　一體化調(diào)運需求的內(nèi)涵

一體化調(diào)運需求是指在一定的時期內(nèi)，一定價格水平下，貨主向鐵路運輸部門提出的實現(xiàn)煤炭空間位移的具有支付能力的需要。在一體化調(diào)運需求中，包含以下要素：調(diào)運流量，即運輸需求量，通常用調(diào)運量來表示；調(diào)運流向，即煤炭發(fā)生空間位移時的空間走向；調(diào)運流程，即運輸距離，是指煤炭所發(fā)生的空間位移的起始地至到達地之間的距離；調(diào)運流時，即運送時間；調(diào)運流速，即運送速度。

一體化調(diào)運需求產(chǎn)生的來源有以下3個方面：自然資源地區(qū)分布不均衡，生產(chǎn)力布局與資源產(chǎn)地的分離；生產(chǎn)力布局與消費群體的空間分離；地區(qū)間商品品種、質(zhì)量、性能、價格的差異。

2　一體化調(diào)運需求影響因素分析

（1）國民經(jīng)濟發(fā)展的規(guī)模和發(fā)展水平。國民經(jīng)濟和社會發(fā)展是一個龐大的系統(tǒng)，衡量和反映其發(fā)展狀況的定量指標較多，經(jīng)分析和經(jīng)驗積累表明，在一體化煤炭資源調(diào)運量預測中可量化的主要指標為國民生產(chǎn)總值、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、外貿(mào)進出口額、固定資產(chǎn)投資額、人口等。國民生產(chǎn)總值是一個宏觀綜合性指標，能全面總體地反映國民經(jīng)濟和社會宏觀發(fā)展狀況，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的總體“效果”指標，一般應用較多，尤其是當要反映國民經(jīng)濟和其他要素的單因素相關(guān)時，選用此指標則最為合適。

（2）產(chǎn)業(yè)布局。在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中決定一體化煤炭資源調(diào)運量的另一個主要指標是產(chǎn)業(yè)布局。產(chǎn)業(yè)布局是一個宏觀的圖形概念，具體的度量指標是煤炭直接相關(guān)下游產(chǎn)業(yè)的布點及其主要產(chǎn)品的產(chǎn)量和區(qū)域內(nèi)主要產(chǎn)品產(chǎn)銷狀況。它將在某種程度上決定區(qū)域運輸總量、運輸結(jié)構(gòu)及總體運輸流向。其中對運量影響最大的將是工業(yè)的布點和主要產(chǎn)品的產(chǎn)量及產(chǎn)銷狀況。針對鐵路的特點，一般在預測中，需要調(diào)查的內(nèi)容包括沿線大型廠礦、電廠的分布及主要產(chǎn)品的產(chǎn)量，主要礦產(chǎn)資源的開發(fā)規(guī)模等。

（3）綜合運輸網(wǎng)絡。影響一體化煤炭資源調(diào)運量的另一大因素是綜合運輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，它將直接決定區(qū)域內(nèi)各種運輸方式的運輸總量、結(jié)構(gòu)和局部運輸流向。一般狀況下與煤炭密切相關(guān)的運輸方式為鐵路、水運、公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在預測應用中，應明確了解鐵路、公路、水路三種運輸方式的分工和運量及運網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并應結(jié)合各自的技術(shù)經(jīng)濟特點及自然地理區(qū)位優(yōu)勢對其發(fā)展前景作出判斷。

（4）自然資源的分布狀況及其區(qū)位特點。影響一體化煤炭資源調(diào)運量的另一個重要因素是區(qū)域內(nèi)自然資源的分布及地理區(qū)位特點，在實際中具體表現(xiàn)為礦產(chǎn)資源的分布和儲量、可利用程度、可開采量等特征，其在一定程度上影響著區(qū)域運輸網(wǎng)絡的布局及各種運輸方式的分工。

3　四階段法對一體化調(diào)運需求預測的適用性分析

針對神華集團縱向一體化產(chǎn)業(yè)鏈運行典型特點，一體化調(diào)運需求的內(nèi)容主要包括運輸量、運輸、分流方向、運輸結(jié)構(gòu)、運輸距離、運輸時間及運輸成本等方面，現(xiàn)實的一體化調(diào)運需求表現(xiàn)為煤炭運輸流。

煤炭運輸流是貨流的一種，而同時貨流又是交通運輸中OD流的一種，因此OD流理論同樣適用于一體化調(diào)運需求的研究。對應于N個起點和N個終點，可有N×N個OD流（包括自身到自身），它們構(gòu)成一個N×N的矩陣，稱為OD流矩陣。OD流在交通運輸研究中十分重要，它從交通流的數(shù)量、流向和空間分布等方面全面地描述出交通運輸?shù)男枨?。其中，OD生成、OD分布、OD分配以及方式劃分是需求預測中的重要內(nèi)容，OD生成表現(xiàn)為交通流量，OD分布表現(xiàn)為流向和空間分布，OD分配表現(xiàn)為貨流徑路和具體流線，方式的劃分則體現(xiàn)了運載工具信息。本文將緊密結(jié)合一體化煤炭調(diào)運工作的實際，選取神華集團相關(guān)鐵路干線主要港口、煤炭資源產(chǎn)地和沿線客戶等作為研究的O、D點，總結(jié)指導日常生產(chǎn)運營工作的一體化調(diào)運需求預測機理和框架。

4　一體化調(diào)運需求預測框架

生產(chǎn)運營計劃是對一體化煤炭調(diào)運過程模擬和預測的結(jié)果表現(xiàn)，因此，有必要依據(jù)計劃編制工作流程，引入交通運輸領(lǐng)域應用極為廣泛的四階段法的理念，剖析一體化調(diào)運需求預測的邏輯機理，也即解釋了生產(chǎn)運營計劃的核心本質(zhì)，為一體化煤炭協(xié)同調(diào)度優(yōu)化提供更好的依據(jù)。

根據(jù)交通規(guī)劃中的集聚分析的原理，當研究的問題從整個區(qū)域?qū)ο蠹毞譃槿舾蓚€充分小的區(qū)域?qū)ο髸r，每兩兩區(qū)域之間的運輸量之和就構(gòu)成了全部區(qū)域的運輸量。因此，某地區(qū)的運輸量的預測就可分為對各時期若干個小區(qū)的運輸量的預測。當通過分析預測，找出若干個小區(qū)發(fā)生與吸引的量后，就可以分析出區(qū)與區(qū)之間的交換量，對于神華煤炭一體化調(diào)運而言即為產(chǎn)銷量預測，進一步還可以得出某線路、某個煤種的運輸量。利用交通規(guī)劃四階段法的思想闡述一體化煤炭資源調(diào)運的管理本質(zhì)，即區(qū)域煤炭產(chǎn)銷量預測、區(qū)域間煤炭供需分布、調(diào)運網(wǎng)絡分配及流線和運輸方式劃分。這樣不但可以預測出一體化調(diào)運需求總量，還可以把握流向、不同煤種流量及流線、運輸方式構(gòu)成、運輸形式構(gòu)成等。

4.1一體化調(diào)運生成：區(qū)域煤炭產(chǎn)銷量預測

從集團整體角度，煤炭供需總量預測是預測煤炭 “吸引”和 “發(fā)生”的轉(zhuǎn)移量，即根據(jù)煤炭供需影響因素的分析，構(gòu)建生成模型，得出未來供需生成總量，包括發(fā)生量和吸引量。進一步，將市場細分，預測各地區(qū)煤炭 “吸引”和 “發(fā)生”量，即根據(jù)各區(qū)的分擔率，將未來集團煤炭總量分配到各區(qū)，得到未來各區(qū)的物流生成量。

從煤炭市場供求關(guān)系看，影響煤炭需求總量變動的因素非常多，但社會經(jīng)濟發(fā)展水平、國家能源政策、科學技術(shù)發(fā)展、能源消費結(jié)構(gòu)、煤炭探明儲量、煤炭生產(chǎn)成本等應為主要因素，其中經(jīng)濟發(fā)展水平為最主要因素。

對于煤炭產(chǎn)量的預測更是一個非常復雜的問題，這是由煤礦系統(tǒng)本身的復雜性所決定的。眾所周知，煤礦的年、季、月和日產(chǎn)量是由多種因素決定的。如礦井的設計能力、煤層的賦存條件、礦山水文地質(zhì)情況、水、火和瓦斯及頂?shù)装迩闆r、機械設備的使用情況等。在這些因素中有的是已知的，而有的是隨機變化的，是未知的。

對煤炭需求預測從目前實證分析煤炭需求的文獻看，采用的預測方法可分為三類，即直接預測法、間接預測法、綜合預測法。

4.2一體化調(diào)運分布：區(qū)域間煤炭供需分布

從一體化調(diào)運的產(chǎn)銷量預測可以得知對象區(qū)域各個分區(qū)調(diào)出量和調(diào)入量。下面的問題是，就某個分區(qū)而言，他所產(chǎn)生的這些煤炭調(diào)出量究竟到哪個分區(qū)去了？它所吸引的這些調(diào)入量又究竟來自哪里？也就是要明確未來計劃周期內(nèi)個個分區(qū)之間煤炭的交換量。我們把分區(qū)之間的煤炭交換量叫做供需分布量。

煤炭供需分布是預測產(chǎn)銷區(qū)域之間的空間分布量，即根據(jù)現(xiàn)狀的空間分布和未來的發(fā)生吸引量，以及各區(qū)域間的空間廣義阻抗等印象因素，構(gòu)建分布模型，分析計算出各區(qū)域之間的煤炭交換量。

供需分布矩陣是一個二維表，行坐標為調(diào)入分區(qū)號，列坐標為調(diào)出分區(qū)號，元素為供需分布量。在一體化煤炭調(diào)運實際應用中，某些分區(qū)要么只是調(diào)出分區(qū)不是調(diào)入分區(qū)，要么就是調(diào)入分區(qū)不是調(diào)出分區(qū)。

供需分布的預測就是在前一節(jié)得出的各分區(qū)調(diào)出量、調(diào)入量的基礎上，就供需分布矩陣中各元素的值。從數(shù)學上來說，這是用2n個方程式求n×n個未知數(shù)的問題。數(shù)學常識告訴我們，當n＞2時，這是沒有唯一解的。為此，必須借助其他的一些方法。通過對市場調(diào)查資料的分析和預測，可以得到現(xiàn)狀的供需分布結(jié)構(gòu)以及兩個分區(qū)之間的廣義阻抗矩陣。基于此，至今已開發(fā)的方法主要有增長率法、引力模型法、機會模型法。

4.3一體化調(diào)運分配：煤炭調(diào)運網(wǎng)絡分配

所謂的供需分配就是指將分區(qū)之間的供需分布量，依據(jù)成本最小邊際效益最高等原則，分配到調(diào)運網(wǎng)絡的各條線路上去的工作過程，得到煤炭調(diào)運流線。供需分配針對的對象是煤炭，以萬噸為單位。

調(diào)運網(wǎng)絡中任意一對分區(qū)之間可以由多條路徑，根據(jù)運行距離、時間、成本等或這些因素的綜合，就會對不同的調(diào)運路徑進行評價和排序，一般情況下煤炭的調(diào)運都會選擇綜合阻抗最小的路徑。但是，各條路徑不單具有阻抗這個特征，還具有能力上限約束，即為單位時期內(nèi)所能通過的最大等能力，這就導致了在實際情況下或許并不能都選擇最優(yōu)路徑進行調(diào)運，這就涉及到了全局資源的匹配和平衡，使得全局效果最優(yōu)。

為實現(xiàn)這種最優(yōu)化結(jié)果，在調(diào)運分配中一般可以采用非均衡分配方法進行數(shù)學運算。

4.4一體化調(diào)運方式劃分：煤炭運輸方式選擇

煤炭調(diào)運供需預測、分布以及分配研究對象都是貨物，而調(diào)運基礎設施網(wǎng)絡直接承載對象是各種運載工具，而不是貨物。因為對于不同調(diào)入分區(qū)或許他們所適應的運載工具的型號、尺寸、功能等不同，所以根據(jù)不同調(diào)入調(diào)出分區(qū)的實際特點明確運載工具的選擇，把以萬噸為單位的調(diào)運需求轉(zhuǎn)化為以運載工具為單位的調(diào)運量是非常必要，更便于日常生產(chǎn)作業(yè)考量。對神華具體來講，方式劃分選擇就是指對不同種鐵路車型的選擇。

5　總結(jié)

對于一體化煤炭企業(yè)來說，尤其是以神華集團最為典型，煤炭調(diào)運工作是日常工作的核心內(nèi)容，該工作涉及到大規(guī)模的煤源、長距離的運輸通道以及大范圍的銷售覆蓋網(wǎng)絡。由此可以看出，日常的一體化煤炭調(diào)運工作是一項復雜的系統(tǒng)工程，從市場研判、生產(chǎn)計劃制定、運輸組織到銷售終端各個環(huán)節(jié)貫穿了需求預測的思想。本文借鑒經(jīng)典的交通預測四階段模型方法的思路，分析一體化煤炭調(diào)運需求預測中的邏輯機理和執(zhí)行框架，本文的研究工作也為進一步深化一體化煤炭調(diào)運復雜問題的建模與優(yōu)化奠定了基礎。

［1］ 馬俊.神華集團煤炭產(chǎn)運銷一體化運營模式分析［J］.煤炭經(jīng)濟研究，2012（1）

［2］ 劉屹，譚章祿.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭運銷集團化管控中的應用研究［J］.中國煤炭，2015（4）［3］ 譚章祿，蔡新偉，史后波等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤炭物流中的應用［J］.中國煤炭，2012（6）

［4］ 梁尹杰.煤炭物流領(lǐng)域中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用 ［J］.煤炭技術(shù)，2013（12）

［5］ 來星星，盧建軍，謝淑翠等.基于物聯(lián)網(wǎng)的煤炭企業(yè)信息一體化建設［J］.信息技術(shù)，2014（11）

［6］ 譚章祿，劉浩.基于物聯(lián)網(wǎng)的煤炭企業(yè)物資供應管理平臺研究與設計［J］.中國煤炭，2013（1）

［7］ 金志剛.神華一體化運營管控模式選擇與協(xié)同管控系統(tǒng)建設研究［J］.中國煤炭，2015（3）

（責任編輯 張大鵬）

Research on the optimization modeling of internal supply chain of integrated coal enterprise

Jiang Yang1，2
（1.Shenhua Group Postdoctoral Workstation，Dongcheng，Beijing 100011，China；2.Postdoctoral Research Station of Business Administration，School of Economics and Management，Tsinghua University，Haidian，Beijing 100084，China）

On the basis of clearing the connotation of the integrated coal transportation demand，this paper applies four-step method of transportation planning to coal transportation demand forecast.The paper combs the integrated coal transportation demand forecast method from four fields，which are demand generation，supply&demand distribution，supply&demand assignment and supply&demand.

integrated operation，coal enterprise，coal transportation，demand forecast

TD-9

A

蔣洋（1986-），男，遼寧沈陽人，博士，2015年進入神華集團有限責任公司博士后工作站工作，主要研究方向為企業(yè)管理、供應鏈優(yōu)化。