李清+王夢月+姜磊

【摘 要】 為比較水運在綜合運輸體系中的優(yōu)勢，提出綜合運輸體系發(fā)展的表征指標，構(gòu)建綜合運輸體系比較優(yōu)勢定量分析的AHP-TOPSIS組合評價模型。通過實例分析驗證，水運在綜合運輸體系中具備相對優(yōu)勢，并提出發(fā)揮水運在綜合運輸體系中優(yōu)勢的相關(guān)建議：完備水運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；加快綜合物流體系建設(shè)；加強綠色水運發(fā)展；加強船型優(yōu)化論證。

【關(guān)鍵詞】 AHP-TOPSIS評價法；綜合運輸；公路；鐵路；水運；比較優(yōu)勢

0 引 言

水路運輸憑借其運量大、運價低等特點在綜合運輸體系中占據(jù)著十分重要的位置。根據(jù)《2014年交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》，水路運輸能源消耗僅為公路運輸能源消耗的1/7。[1] 隨著國家愈發(fā)重視“綠色化”和生態(tài)文明建設(shè)，水路運輸?shù)膬?yōu)勢將更加明顯。

在目前的評價方法中，層次分析法（AHP）和優(yōu)劣解距離法（TOPSIS）的運用日益廣泛，其中：AHP可分層計算，減少主觀定權(quán)存在的偏差；TOPSIS可充分利用數(shù)據(jù)，對每個評價對象的優(yōu)劣進行排序。本文運用AHP-TOPSIS組合評價法評價運輸方式的競爭力，以避免單純采用AHP評價而導(dǎo)致的主觀性，充分利用原有數(shù)據(jù)，遵循實際情況，根據(jù)每種運輸方式的優(yōu)劣度進行排序，使計算更合理，結(jié)果更清晰。

1.1 影響因素分析

為了科學(xué)、合理地評價運輸方式的競爭力，本文根據(jù)各種運輸方式的特點，分析影響運輸方式競爭力的主要因素，歸納為經(jīng)濟性、快捷性和環(huán)保性等3種因素，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出多層次的運輸方式競爭力評價指標體系。采用AHP-TOPSIS綜合評價模型，對評價指標體系進行測算，確定最優(yōu)運輸方式。

1.1.1 經(jīng)濟性因素

經(jīng)濟是影響運輸方式競爭力的重要因素。在市場競爭環(huán)境下，運輸方式的優(yōu)劣在很大程度上是通過產(chǎn)生利益的多少等經(jīng)濟性指標來衡量的。影響運輸方式競爭力的經(jīng)濟性因素很多，本文選取了實際貨運量、運輸距離、單位運費、每千瓦載量等作為經(jīng)濟性評價指標。

1.1.2 快捷性因素

與低值貨物相比，高值貨物在運輸過程中對運輸時間的要求相對較高。本文選取總運輸耗時以及運輸速度作為快捷性評價指標。

1.1.3 環(huán)保性因素

隨著近幾年北方霧霾天出現(xiàn)頻率的增多，人們愈發(fā)重視環(huán)境保護，節(jié)能環(huán)保型的運輸方式成為未來綜合運輸體系發(fā)展的主要趨勢，環(huán)保性因素成為影響運輸方式競爭力的一項重要指標。本文選取運輸方式能源消耗量以及污染物排放量作為環(huán)保性指標，其中，污染物排放量分別選取了燃油消耗總量、單位貨物周轉(zhuǎn)量二氧化碳（CO2）排放量、單位貨物周轉(zhuǎn)量二氧化硫（SO2）排放量、單位貨物周轉(zhuǎn)量氮氧化物（NOx）排放量作為具體指標。

1.2 指標體系構(gòu)建

本文將運輸方式競爭力評價指標體系的構(gòu)成分為兩個層次（見圖1）：第一層是基本準則，包括經(jīng)濟性、快捷性和環(huán)保性等3個方面；第二層為具體的評價指標。

在圖1中，正、逆代表指標性質(zhì)。正指標表示指標值越大，該運輸方式越具有優(yōu)勢；逆指標表示指標值越小，該運輸方式越具有優(yōu)勢。

假設(shè)各運輸方式在營運時間內(nèi)一直處于運輸狀態(tài)，其相應(yīng)的指標計算方法如下：

（1）經(jīng)濟性指標

實際貨運量=設(shè)計裝載量 €？裝載率

每千瓦載量=實際貨運量 / 主機功率

（2）快捷性指標

各運輸方式總運輸耗時=在途時間 + 2 €？（各運輸方式實際貨運量/各運輸方式裝卸效率）

（3）環(huán)保性指標

燃油消耗量=燃油消耗率 €？主機功率 €？運輸耗時

單位貨物周轉(zhuǎn)量CO2排放量=B €？€%`1/貨物周轉(zhuǎn)量

單位貨物周轉(zhuǎn)量SO2排放量=2 000 €？B €？S €？（1€Ha€%`2） / 貨物周轉(zhuǎn)量

單位貨物周轉(zhuǎn)量NOx排放量=NOx排放系數(shù)€字骰β蕗自聳浜氖？貨物周轉(zhuǎn)量

式中：B為耗油量，t； €%`1為碳排放系數(shù)，kg/t； S為燃油含硫量，%； €%`2為脫硫效率，%；公路、鐵路貨物運輸NOx排放系數(shù)參考值為3.5 g/kW€穐，水路貨物運輸NOx排放系數(shù)參考值為7.7 g/kW€穐。

2.1 權(quán)重的確定

本文以AHP確定交通運輸方式各指標權(quán)重。具體步驟如下：

（1）建立各運輸方式競爭力評價層次結(jié)構(gòu)模型；

（2）根據(jù)比例標度（見表1）構(gòu)造判斷矩陣；

（3）計算相對權(quán)重，包括二級指標（實際貨運量、運輸距離、單位運量等）相對于一級指標（經(jīng)濟性、快捷性、環(huán)保性）以及目標層的權(quán)重；

（4）一致性檢驗包括： ①一致性指標 [CI= （€%dmax€Han）/（n€Ha1）]；②隨機一致性指標（RI）；③一致性比率指標（CR=CI / RI，當(dāng)CR<0.10時，認為判斷矩陣的一致性可以接受）。

2.2 運輸方式競爭力TOPSIS模型求解步驟

（1）設(shè)有m種運輸方式（公路運輸、水路運輸以及鐵路運輸），n個評價指標（實際貨運量、運輸距離、單位運量等）[2]，專家對其中第i種運輸方式的第j個指標的評估值為xij，則構(gòu)造初始判斷矩陣V。

（2）鑒于各個指標的量綱可能不同，需要對決策矩陣進行歸一化處理，采用公式：x'ij=xij /，i=1，2，…，m； j=1，2，…，n。

（3）計算權(quán)重矩陣 €%r，得到加權(quán)判斷矩陣Z=V'€%r。

（4）根據(jù)加權(quán)判斷矩陣獲取評估目標的正負理想解：正理想解為 ；負理想解為 。

式中：j*為正向指標，即望大型指標，如實際貨運量等；j'為逆向指標，即望小型指標，如運輸距離等。

（5）計算各目標值與理想值之間的歐氏距離：

=， j=1，2，…，n

=， j=1，2，…，n

（6）計算各種運輸方式的相對貼近度：

= / （ + ）， i=1，2，…，m

（7）依照相對貼近度的大小對各運輸方式進行排序，選出最具優(yōu)勢的運輸方式。

本文中的TOPSIS模型指標即為各運輸方式的實際指標值，根據(jù)指標的望大望小性質(zhì)和計算值確定正理想解和負理想解，最終對計算出的各運輸方式貼近度進行比較。

3 實例分析

3.1 樣本選取

假設(shè)運輸工具在營運時間內(nèi)一直處于運輸狀態(tài)，選取長途低值貨物運輸、長途高值貨物運輸、短途低值貨物運輸、短途高值貨物運輸?shù)?種情況對3種運輸方式進行對比，其中：長途選取重慶―南京，短途選取南京―上海；低值貨物（如煤炭類大宗散貨）在水路運輸方式中選取內(nèi)河干散貨船運輸，對運輸時效要求不高，高值貨物選取集裝箱船運輸，對運輸時效要求較高。

3.2 運輸方式競爭力指標計算

低值貨物運輸方式的選取分別為水路運輸采用典型的噸級干散貨船、公路運輸采用載質(zhì)量為20～25 t的最常用卡車、鐵路運輸采用共65節(jié)車廂（單節(jié)車廂為60 t）的典型貨運列車；高值貨物公路及鐵路運輸選取的運輸工具不變，水路運輸改為330 TEU集裝箱船。根據(jù)《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》等文件，計算4種運輸情況下3種不同運輸方式的競爭力指標（見表2）。

3.3 運輸方式競爭力指標權(quán)重的確定

根據(jù)人們往往對運輸高價值貨物的運輸時間要求較高、對低價值貨物的運費要求較高這一特征，通過專家打分的方法分別確定運輸?shù)椭地浳锖透咧地浳锔髯韵鄬?yīng)的指標權(quán)重。

3.3.1 低值貨物運輸指標權(quán)重的確定（長途低值、短途低值）

（1）低值貨物運輸中一級指標對于目標層權(quán)重的確定（見表3）。

（2）低值貨物運輸中二級指標對于一級指標權(quán)重的確定（見表4，表5，表6）。

3.3.2 高值貨物運輸指標權(quán)重的確定（長途高值、短途高值）

（1）高值貨物運輸中一級指標對于目標層權(quán)重的確定（見表7）。

（2）高值貨物運輸中二級指標對于一級指標權(quán)重的確定（同低值貨物運輸）。

3.3.3 權(quán)重計算

計算所得各級指標權(quán)重，見表8。權(quán)重計算均通過一致性檢驗。

3.4 運輸方式競爭力評價

根據(jù)所確定的3種運輸方式指標值、TOPSIS模型運算過程及各運輸方式的綜合評價，得出3種運輸方式的貼近度（見表9）。

3.5 評價結(jié)果分析

經(jīng)過建模定量分析，得出如下結(jié)論：（1）長途低值貨物運輸貼近度結(jié)果為水路>鐵路>公路，水路最具優(yōu)勢；（2）長途高值貨物運輸貼近度結(jié)果為鐵路>公路>水路，鐵路最具優(yōu)勢；（3）短途低值貨物運輸貼近度結(jié)果為水路>鐵路>公路，水路最具優(yōu)勢；（4）短途高值貨物運輸貼近度結(jié)果為公路>鐵路>水路，公路最具優(yōu)勢。

根據(jù)指標計算，可知水運優(yōu)勢主要表現(xiàn)為以下幾點：

（1）運量大。相比于其他兩種方式，水運方式可以運載大量的貨物，這與運輸工具的技術(shù)特點有關(guān)，也是水路運輸最大的優(yōu)勢所在。

（2）運價低。由于水路運輸一次可運送大量的貨物，且運輸成本較低，因而水路運輸?shù)倪\價較低，對運輸時效性沒有太高要求的消費者來說，更傾向于選擇水路運輸。

（3）綠色化。一般情況下，水路運輸單位貨物周轉(zhuǎn)量的CO2和SO2的排放量最少，NOx排放量在長途運輸時也相對較少，這正符合當(dāng)前建設(shè)低碳型社會的時代趨勢。

4 發(fā)揮綜合運輸體系中水運優(yōu)勢的建議

4.1 完備水運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

基礎(chǔ)設(shè)施作為水運系統(tǒng)的重要組成部分，是水運系統(tǒng)的技術(shù)保障，缺少或者不完備的基礎(chǔ)設(shè)施會導(dǎo)致水運系統(tǒng)無法正常運行。加強我國水運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，優(yōu)化交通基礎(chǔ)設(shè)施布局，合理利用現(xiàn)有資源，完善碼頭、內(nèi)河航道等相關(guān)設(shè)施建設(shè)，可穩(wěn)步推進船舶大型化、現(xiàn)代化發(fā)展，從而加快我國內(nèi)河航運發(fā)展，發(fā)揮水運優(yōu)勢。

4.2 加快綜合物流體系建設(shè)

加快建立綜合運輸體系建設(shè)，在優(yōu)化水路運輸組織的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮各種運輸方式的比較優(yōu)勢和組合效益；加強運輸服務(wù)銜接，統(tǒng)籌完善一體化運輸發(fā)展的聯(lián)運服務(wù)。加強綜合運輸管理銜接，整合各種運輸方式信息資源和各種運輸方式的運力資源，提高運輸效率。

4.3 促進綠色水運發(fā)展

近幾年，我國環(huán)境每況愈下，諸多城市冬季頻繁出現(xiàn)霧霾天氣，人們愈發(fā)重視環(huán)境保護，利用綠色清潔能源（如LNG燃料）的節(jié)能環(huán)保型運輸方式成為綜合運輸體系未來發(fā)展的主要趨勢。大力推進船舶清潔能源的應(yīng)用和節(jié)能減排工作，可促使水運進一步綠色化，從而發(fā)揮在綜合運輸系統(tǒng)中的比較優(yōu)勢。

4.4 加強船型優(yōu)化論證

進一步加強船型的研發(fā)和優(yōu)化論證，根據(jù)貨物類型、航道等級、港口規(guī)模、運距長短等因素，研發(fā)適合我國航道、碼頭的高效船型和船隊（如江海直達船型等），實現(xiàn)更高的水運規(guī)模經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1] 交通運輸部.2014年交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報[EB/OL].（2015-04-30）[2015-12-01] http：//www.moc.gov.cn/zfxxgk/bnssj/zhghs/201504/t20150430_1810598.html.

[2] 匡海波，陳樹文.基于熵權(quán)TOPSIS的港口綜合競爭力評價模型研究與實證[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2007（10）：157-162.