陳振江，龔　英

(重慶工商大學 商務策劃學院，重慶　400067)

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基于系統(tǒng)動力學的中歐班列發(fā)展趨勢分析

陳振江，龔英

(重慶工商大學 商務策劃學院，重慶400067)

運用系統(tǒng)動力學方法，通過對影響中歐班列發(fā)展的眾多因素進行梳理，將中歐班列發(fā)展系統(tǒng)分為沿線國家合作機制建設(shè)子系統(tǒng)、出境貨運量子系統(tǒng)、班列間競爭子系統(tǒng)以及基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)子系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)動力學模型進行分析，得出提高國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃、加強基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)、增大沿線國家合作機制建設(shè)以及調(diào)整進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)是促進中歐班列不斷發(fā)展主要措施的結(jié)論。單純地增加中歐班列吸引力或者增加運力并不能持續(xù)提高班列的貨運量，只有兩者同時增加才能有效促進中歐班列不斷發(fā)展。

中歐班列；系統(tǒng)動力學；國家合作機制

一、引言

中歐班列是中國中西部各省市響應國家“新絲綢之路”戰(zhàn)略、推進中東亞及歐洲地區(qū)互聯(lián)互通建設(shè)而開通運行的國際鐵路貨運班列，自2011年10月重慶市發(fā)出“渝新歐”國際貨運班列開始，先后有武漢、成都、鄭州、合肥等十幾個省市開通了至歐洲地區(qū)的貨運班列。

相對于公路、航空等其他貨運方式，鐵路運輸具有穩(wěn)定性好、運量大、安全性高等特點。然而，在實際運行中，中歐班列卻面臨著運營成本高、貨源不足等問題，開往歐洲的十幾條貨運班列幾乎都處于虧損狀態(tài)[1]。以“蓉歐快鐵”為例，在從成都發(fā)往歐洲的整個運行區(qū)間內(nèi)，一個集裝箱運輸總成本大概為一萬美元，但目前成都方面收取的運費卻只有7 500美元左右，這就意味著，即便是滿載41個集裝箱，一趟也要虧損10多萬美元[2]。這種情況在其他各地大同小異，為了和海運競爭貨源，必須要壓低報價。通過財政補貼、降低價格等途徑爭奪貨源，早已成為各中歐班列運行中的常規(guī)性活動。

截至目前，有關(guān)中歐班列發(fā)展的研究主要集中在發(fā)展現(xiàn)狀和政策建議方面，如李耀華認為目前中歐班列發(fā)展主要存在貨源競爭激烈和成本居高不下的問題，給出了協(xié)調(diào)各方關(guān)系、整合地方利益、擴大市場影響以及改善運營環(huán)境4條對策建議[2]；楊明強則認為地緣政治影響、運行欠通暢、去程貨源不足等是中歐班列面臨的主要問題，應注重整合班列利用率、創(chuàng)新運營模式[3]；車探來從中歐陸路運輸?shù)能浻布嵌瘸霭l(fā)，給出了強化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、完善運輸機制、細分市場以及發(fā)展多式聯(lián)運的對策建議[4]；古龍高則從中歐班列具體運行情況入手，提出回程貨太少、無序競爭造成資源浪費、通道容量不足是中歐班列亟待提高的方面，并給出了建立運輸協(xié)調(diào)機制、建立統(tǒng)一業(yè)務受理平臺以及加快通道節(jié)點城市建設(shè)等發(fā)展建議[5]。對中歐班列發(fā)展進行定量分析的研究并不多，主要有：曹霞等結(jié)合渝新歐物流有限公司實際，運用解釋結(jié)構(gòu)模型法找出了影響班列發(fā)展的因素以及因素間的層次關(guān)系，并提出物流服務能力、物流系統(tǒng)總成本、市場競爭狀況和政治環(huán)境是影響班列貨運服務水平的重要因素[6]；葉燕程等針對中歐班列貨源不足、成本高、政府補貼壓力大等問題，提出了中歐鐵路貨運集拼方案，并通過數(shù)學模型和數(shù)值分析揭示了方案的有效性[1]。但以上研究當中有關(guān)中歐班列發(fā)展內(nèi)在機理和規(guī)律的研究較少，本文運用系統(tǒng)動力學方法找到影響中歐班列發(fā)展的因素，利用計算機模擬中歐班列發(fā)展趨勢，并通過參數(shù)調(diào)整、因素靈敏度分析等處理方式得到中歐班列發(fā)展的科學有效對策。

二、中歐班列發(fā)展系統(tǒng)因果關(guān)系圖

中歐班列發(fā)展系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互影響的因素組成。在系統(tǒng)動力學方法中因素之間的聯(lián)系可以概括為因果關(guān)系，正是這種因果關(guān)系的相互作用，最終形成系統(tǒng)的功能和行為，所以因果關(guān)系分析是系統(tǒng)構(gòu)造的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)動力學建模的關(guān)鍵。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的角度，將中歐班列發(fā)展的影響因素劃分為以下4個子系統(tǒng)進行詳述。

(一)沿線國家合作機制建設(shè)子系統(tǒng)

作為國際鐵路貨運班列，中歐班列的運行和發(fā)展要受到沿線國家政治、貿(mào)易需求、通關(guān)手續(xù)辦理等因素的影響，具體因果關(guān)系如圖1所示。

其中，正反饋回路有：

1.沿線國家合作機制建設(shè)→貨運手續(xù)復雜程度→通關(guān)效率→貨運時間→貨運服務水平→中歐班列吸引力→班列入境貨運量→沿線國家收入→沿線國家合作機制建設(shè)。

2.沿線國家合作機制建設(shè)→運價協(xié)調(diào)→通行費用→貨運成本→貨運價格→中歐班列吸引力→班列入境貨運量→沿線國家收入→沿線國家合作機制建設(shè)。

3.沿線國家收入→沿線國家貿(mào)易需求→班列入境貨運量→沿線國家收入。

負反饋回路有：

1.沿線國家合作機制建設(shè)→貨運手續(xù)復雜程度→通關(guān)效率→貨運時間→貨運服務水平→中歐班列吸引力→中歐班列輻射能力→沿線國家利益協(xié)調(diào)難度→沿線國家貿(mào)易保護→沿線國家合作機制建設(shè)。

2.沿線國家貿(mào)易保護→通行費用→貨運成本→貨運價格→中歐班列吸引力→中歐班列輻射能力→沿線國家利益協(xié)調(diào)難度→沿線國家貿(mào)易保護。

圖1　沿線國家合作機制建設(shè)子系統(tǒng)因果關(guān)系圖

(二)出境貨運量子系統(tǒng)

出境貨運量主要受區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)以及中歐班列吸引力等因素的影響，具體因果關(guān)系如圖2所示。

其中包括兩條正反饋回路：

1.區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展→貨運貿(mào)易需求→境內(nèi)貨源→出境貨運量→班列貨運收入→區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

2.區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展→物流業(yè)發(fā)展水平→物流立體體系建設(shè)→貨運服務水平→中歐班列吸引力→出境貨運量→班列貨運收入→區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

圖2　出境貨運量子系統(tǒng)因果關(guān)系圖

(三)班列間競爭子系統(tǒng)

截至到目前，全國開通運營的中歐班列已達到21列次*大陸橋物流聯(lián)盟公共信息平臺.中歐班列21列 中亞班列17列[EB/OL].[2015-05-26].http://www.LandBridgeNet.com，這些中歐班列之間不僅有許多重復運行路線，而且相互間存在貨源爭奪現(xiàn)象，造成了運力的浪費。這些因素相互間因果關(guān)系如圖3所示。

圖3　班列間競爭子系統(tǒng)因果關(guān)系圖

該子系統(tǒng)包括3個正反饋回路：

1.班列間無序競爭→通道資源整合程度→班列運力→中歐班列吸引力→班列間無序競爭。

2.班列間無序競爭→班列市場化程度→企業(yè)參與度→中歐班列吸引力→班列間無序競爭。

3.班列間無序競爭→貨運量→貨運收入→班列間無序競爭。

(四)基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)子系統(tǒng)

基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)子系統(tǒng)主要包括貨物集散節(jié)點建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)及信息化平臺建設(shè)以及運營模式創(chuàng)新等因素，相互間因果關(guān)系如圖4所示。

圖4　基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)子系統(tǒng)因果關(guān)系圖

其中包括5個正反饋系統(tǒng)：

1.基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)→貨物集散節(jié)點建設(shè)→分撥與配送能力→貨運服務水平→中歐班列吸引力→貨運量→貨運收入→基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)。

2.基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)→物聯(lián)網(wǎng)及信息化平臺建設(shè)→貨運服務水平→中歐班列吸引力→貨運量→貨運收入→基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)。

3.基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)→線路改造與升級→貨運時間→貨運服務水平→中歐班列吸引力→貨運量→貨運收入→基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)。

4.貨運收入→專業(yè)人才引進→技術(shù)創(chuàng)新→貨運時間→貨運服務水平→中歐班列吸引力→貨運量→貨運收入。

5.貨運收入→專業(yè)人才引進→運營模式創(chuàng)新→中歐班列吸引力→貨運量→貨運收入。

(五)中歐班列發(fā)展系統(tǒng)因果關(guān)系總圖

依據(jù)上文的分析，建立中歐班列發(fā)展系統(tǒng)因果關(guān)系總圖如圖5所示。

三、中歐班列發(fā)展系統(tǒng)動力學流圖及方程

因果關(guān)系圖主要用于反映系統(tǒng)的反饋結(jié)構(gòu)，是一種定性的分析形式，它給出了模型的主體結(jié)構(gòu)，從直觀上向人們展示各主要系統(tǒng)間的作用，若要進一步進行定量分析，則需要將因果關(guān)系圖細化，引入必要的輔助變量[7],構(gòu)建更為詳盡的系統(tǒng)流圖，如圖6所示。

幾個主要變量的數(shù)學關(guān)系如下：

區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展= INTER(經(jīng)濟發(fā)展增速)+Initial；區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展增速=區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展×GDP增長率；物流業(yè)發(fā)展水平=區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展×影響因子1；境內(nèi)貨源=貨運貿(mào)易需求×出境班列占比；出境班列占比= 1/(100-中歐班列吸引力)；出境貨運量=MIN(境內(nèi)貨源，班列運力)-班列間無序競爭損耗；沿線國家貿(mào)易需求=MIN(進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)×影響因子2,區(qū)域居民消費水平)；技術(shù)創(chuàng)新=SMOOTH(專業(yè)人才引進力度,2)；貨運時間=INTER(減少量)+Initial；貨運價格=貨運成本×(1+盈利因子)-政府補貼；政府補貼= IF THEN ELSE(Time≤補貼截止時間,補貼額,0)。

圖5　中歐班列發(fā)展系統(tǒng)因果關(guān)系總圖

圖6　中歐班列發(fā)展系統(tǒng)動力學流圖

四、系統(tǒng)模型檢驗

(一)實例選取與參數(shù)設(shè)置

作為各地中歐班列中運行最穩(wěn)定、發(fā)運班次最多、輻射帶動性最強的班列之一[8]，“渝新歐”班列不僅是國內(nèi)最先開行的中歐班列，而且在眾多中歐班列中較具有代表性，因此選取“渝新歐”國際鐵路貨運班列作為系統(tǒng)模型檢驗實例。通過查閱《重慶統(tǒng)計年鑒》、重慶市海關(guān)官網(wǎng)以及渝新歐(重慶)物流有限公司官網(wǎng)等相關(guān)網(wǎng)站，參照文獻[9-15]，利用專家打分法針對模型中各影響因子的取值向在物流貨運領(lǐng)域有比較深入研究的專家進行咨詢，結(jié)合模型實際運行情況予以反饋，并再次征求專家意見，如此反復調(diào)整，最終得出系統(tǒng)流圖中部分數(shù)據(jù)及參數(shù)如表1所示。

由于影響因素眾多和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的不足，不可能完全得到中歐班列系統(tǒng)中所有參數(shù)的精確值，對于這些參數(shù)一般采取實際經(jīng)驗和數(shù)學計算相結(jié)合的方法進行選取[10]。經(jīng)過VensimPLE軟件反復檢查和多次模擬運行，模型沒有出現(xiàn)警告信息，說明模型構(gòu)建不存在結(jié)構(gòu)或者方程錯誤，參數(shù)設(shè)置也較合理。

表1　系統(tǒng)變量與參數(shù)取值

(二)模型檢驗

由于目前各省市對于中歐班列運營狀況的數(shù)據(jù)并沒有專門統(tǒng)計，因此本文首先從班列發(fā)展趨勢上論證模型的合理性。利用VensimPLE軟件繪出中歐班列吸引力隨時間變化的趨勢如圖7所示。

圖7　中歐班列吸引力隨時間變化的趨勢

由圖7可以看出，在開行最初的幾年里，中歐班列的吸引力上升非常緩慢，這與最初班列的市場化程度較低、運營時間相對優(yōu)勢不明顯而服務水平有待提升是相關(guān)的；第5年后的幾年內(nèi)班列吸引力上升幅度并不明顯，這主要是由政府補貼取消、班列貨運價格優(yōu)勢降低造成的；之后，隨著班列運營模式的創(chuàng)新以及服務水平的增加等因素，班列吸引力持續(xù)上升。

從班列運營時間角度來看，2011—2015年班列運營時間仿真值與實際值對比如表2所示。

表2　班列運營時間仿真值與實際值對比

實際值與仿真模擬值的誤差范圍在10%之內(nèi)，仿真模型是有效的。另外該系統(tǒng)動力學模型預測2016年班列運營時間為12天，這與開通蘭渝鐵路大大縮短班列運營時間是相關(guān)的。

不斷改變仿真時間步長再次進行實驗模擬，經(jīng)驗證，模型在不同時間間隔下的變化不明顯，證明了模擬系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

五、模型分析

利用參數(shù)調(diào)整、控制變量等處理方式，考察在以下5種策略下中歐班列發(fā)展的變化趨勢。此外，由于中歐班列通行時間較短，相關(guān)數(shù)據(jù)收集具有局限性，因此對于班列運行中的吸引力、貨運量等指標均采用百分制來進行對比描述。

(一)提高國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃的發(fā)展策略

在模型中其他參數(shù)不變的前提下，提高國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃力度，比較兩者出境貨運量百分比的變化情況，如圖8所示。

圖8　提高國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃力度前后出境貨運量對比

通過圖8可以看出，班列的出境貨運量隨著國家統(tǒng)籌規(guī)劃力度的提高而增加，原因在于國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃可以協(xié)調(diào)整合通道資源，從而提高班列的運力。此外，國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃還可以降低班列間的相互競爭，從而增大班列貨運量。但是還應看到，隨著時間的增加，班列貨運量增加幅度逐漸減少，這是因為班列貨運量受貨源和運力兩方面的共同影響，單方面增加運力并不能使貨運量持續(xù)增加。

(二)加強基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)的策略

同樣在保證模型中其他參數(shù)不變的前提下，加強基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)的力度，比較前后兩種情況下班列吸引力百分比的變化情況，如圖9所示。

加強基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)能夠提高中歐班列的服務水平從而顯著增加中歐班列的吸引力，這也是增加班列貨源的間接因素。

(三)國家統(tǒng)籌規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)同増的策略

同時加大國家統(tǒng)籌規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)，并保證除此之外其他參數(shù)不改變，兩種情況下班列出境貨運量百分比對比如圖10所示。

圖9　加強基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)前后中歐班列吸引力對比

圖10　同時加大國家統(tǒng)籌規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)前后出境貨運量對比

由圖10可以看出，同時加大國家統(tǒng)籌規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)既能提高中歐班列吸引力又能提高班列運力，同時降低班列間的無序競爭，班列貨運量增加較明顯。

(四)加強沿線國家合作機制建設(shè)的策略

加強沿線國家合作機制建設(shè)，其他因素保持不變，兩種情況下的中歐班列吸引力百分比前后對比如圖11所示。

由圖11可以看出，加強沿線國家合作機制建設(shè)可以提高中歐班列的吸引力，這是因為沿線國家合作可以降低通關(guān)費用從而降低貨運成本和價格，此外還可以提高通關(guān)效率，減少運營時間，這都能增加班列吸引力。

圖11　加強沿線國家合作機制建設(shè)前后中歐班列吸引力對比

(五)調(diào)整進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)的策略

調(diào)整進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)，兩種情況下出入境貨運量百分比前后對比如圖12、13所示。

圖12　調(diào)整進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)前后出境貨運量對比

圖13　調(diào)整進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)前后入境貨運量對比

通過圖12、13可以看出，調(diào)整中歐進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)，使兩者朝互補的方向發(fā)展，可以促進中歐國家的貿(mào)易貨運需求，從而增加貨源、提高出入境貨運量。

六、結(jié)語

通過對中歐班列發(fā)展的系統(tǒng)動力學模型分析，可以得出提高國家層面統(tǒng)籌規(guī)劃、加強基礎(chǔ)設(shè)施及配套服務建設(shè)、加大沿線國家合作機制建設(shè)以及調(diào)整進出口貿(mào)易結(jié)構(gòu)是促進中歐班列不斷發(fā)展的主要措施，但單純地增加中歐班列吸引力或者增加運力并不能提高班列的貨運量，只有兩者同時增加才是中歐班列不斷發(fā)展的科學有效措施。

[1]葉燕程，朱道立，王曉蕾.中歐鐵路貨運集拼模式研究[J].上海管理科學，2014(6):1-7.

[2]李耀華.中歐班列的運行現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J].對外經(jīng)貿(mào)實務，2015(2):91-93.

[3]楊明強.中歐貨運合作發(fā)展構(gòu)想[J].商業(yè)經(jīng)濟研究，2015(12):42-43.

[4]車探來.中歐國際物流陸路運輸?shù)陌l(fā)展與創(chuàng)新[J].綜合運輸，2010(5):53-56.

[5]古龍高.基于陸橋通道視角的“中歐班列”優(yōu)化與建設(shè)的思考[J].大陸橋視野，2015(9):46-49.

[6]曹霞，周世偉.物流服務模式選擇的影響因素研究[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2012(8):67-72.

[7]王其藩.系統(tǒng)動力學[M].上海：上海財經(jīng)大學出版社，2009.

[8]趙青松.中歐國際鐵路班列運行特點、問題及對策——基于“渝新歐”班列的運行實踐[J].對外經(jīng)貿(mào)實務，2015(3):33-35.

[9]張紅波，彭焱.現(xiàn)代物流與區(qū)域經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究[J].工業(yè)工程與管理，2009(1):122-126.

[10]吳正芳.論我國對外貿(mào)易經(jīng)濟新的增長點——現(xiàn)代物流[J].湘潭師范學院學報(社會科學版)，2007，29(2):88-89.

[11]侯秀明，封學軍，紀軍，等.基于系統(tǒng)動力學的物流與經(jīng)濟協(xié)同研究[J].物流技術(shù)，2012，31(2):30-32.

[12]劉爽.基于系統(tǒng)動力學的物流業(yè)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系研究[D].大連：大連海事大學,2010.

[13]易華，李伊松.物流成本管理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[14]陳森發(fā).復雜系統(tǒng)建模理論與方法[M].南京：東南大學出版社,2005.

[15]李冰漪.構(gòu)筑中國立足世界的戰(zhàn)略走廊——專訪國家發(fā)改委綜合運輸研究所副所長、研究員汪鳴[J].中國儲運，2015(3):46-47.

(責任編輯魏艷君)

Analysis of Trains Between China and Europe Based on System Dynamics

CHEN Zhen-jiang, GONG Ying

(School of Business Planning, Chongqing Technology and Business University， Chongqing 400067, China)

Through carding the factors that affect the development of trains between China and Europe, It can be divided into four subsystems by using system dynamics method: the cooperation mechanism construction subsystem of countries along the line, the subsystem of outbound shipments, the subsystem of competition between trains and the subsystem of infrastructure and supporting services construction. Through the system dynamics model analysis, we can concluded that the main measures to promote the development of trains between China and Europe continuously is to improve overall plans of national level, strengthen the construction of infrastructure and supporting services, increase the cooperation of countries along the line and adjust the structure of import and export trade. But simply increasing its appeal or capacity cannot improve freight trains continually, only increasing both of them is the effective measures.

trains between China and Europe；system dynamics；national cooperation mechanism

2015-10-16；

2016-06-20

重慶市教委研究生教改項目“以‘一帶一路’發(fā)展拉動的重慶物流協(xié)同創(chuàng)新與研究生綜合能力創(chuàng)新研究”(yjg153057)；重慶市企業(yè)管理研究中心開放基金項目“‘新絲路’戰(zhàn)略下基于公司推動的重慶物流協(xié)同創(chuàng)新研究”(15AGL024)；重慶工商大學應急教改項目“《供應鏈管理》課程教學范式改革”(15yjjg05)；教育部人文社會科學規(guī)劃項目“基于‘一帶一路’國家戰(zhàn)略的中歐班列集裝箱多式聯(lián)運協(xié)同發(fā)展研究”(16YJAZH012)

陳振江(1991—)，男，山東菏澤人，碩士研究生，研究方向：物流與供應鏈管理；通訊作者：龔英(1968—)，女，重慶人，教授，研究方向：物流與供應鏈管理。

引用格式：陳振江，龔英.基于系統(tǒng)動力學的中歐班列發(fā)展趨勢分析[J].重慶理工大學學報(社會科學)，2016(8):46-53.

format：CHEN Zhen-jiang, GONG Ying.Analysis of Trains Between China and Europe Based on System Dynamics [J].Journal of Chongqing University of Technology(Social Science)，2016(8):46-53.

10.3969/j.issn.1674-8425(s).2016.08.008

F203

A

1674-8425(2016)08-0046-08