徐 紅,覃恩來(lái),張婭婷

(1.中國(guó)鐵路昆明局集團(tuán)有限公司普洱車(chē)務(wù)段,云南 普洱 665000;2.西藏大學(xué)工學(xué)院,西藏 拉薩 850000)

1 概 述

近年來(lái),隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展以及鐵路建設(shè)的發(fā)展,鐵路貨運(yùn)在我國(guó)貨運(yùn)體系中扮演著越來(lái)越重要的角色。2021年,鐵路貨運(yùn)量完成了47.73億噸,較2012年增加了8.69億噸,增長(zhǎng)了22.27%,鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量完成了33 238億噸公里,較2012年增加了4 050.91億噸公里,增長(zhǎng)了13.88%[1]。隨著公路、水運(yùn)、航空等運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的逐步完善以及顧客運(yùn)輸需求的變化,鐵路運(yùn)輸面臨著其他運(yùn)輸方式激烈的競(jìng)爭(zhēng)。鐵路運(yùn)輸部門(mén)需要做出合理的運(yùn)輸計(jì)劃以及健全的營(yíng)銷(xiāo)策略,以此改善鐵路貨物運(yùn)輸?shù)木置?準(zhǔn)確分析其他運(yùn)輸方式對(duì)鐵路貨物運(yùn)輸?shù)挠绊?提高鐵路貨運(yùn)市場(chǎng)的占有率。鐵路貨運(yùn)量(貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量)因受到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平、鐵路交通的發(fā)展水平、其他貨物運(yùn)輸方式的相互作用呈現(xiàn)出分形特性[2]。在我國(guó)鐵路貨運(yùn)影響因素研究中主要運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論、主成分分析法、回歸分析模型等[3-5]。

采用灰色關(guān)聯(lián)分析模型對(duì)鐵路貨運(yùn)的影響因素進(jìn)行研究,基于文獻(xiàn)調(diào)研以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn),選取鐵路營(yíng)運(yùn)里程、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)、第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值、公路貨運(yùn)量比例、水運(yùn)貨物量比例、公路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量比例、水運(yùn)貨物周轉(zhuǎn)量比例8個(gè)指標(biāo)因素[1],對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,為鐵路部門(mén)制定合理的貨物運(yùn)輸政策提供重要的參考依據(jù)。

2 灰色關(guān)聯(lián)分析模型構(gòu)建

2.1 確定特征序列以及原始序列[8]

鐵路貨物運(yùn)輸影響較大的特征數(shù)列表示為

X0=(x0(1),x0(2),…x0(n))

(1)

鐵路貨運(yùn)量以及鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量的原始序列為

Xi=(xi(1),xi(2),…xi(n))

(2)

其中:i=1,2,3,...,m;n為每個(gè)原始序列所包含的時(shí)間序列數(shù);m為比較數(shù)列的數(shù)量。

2.2 樣本數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化處理

由于各個(gè)指標(biāo)因素之間數(shù)量級(jí)和計(jì)量單位差別較大,無(wú)法對(duì)各個(gè)因素直接進(jìn)行比較和計(jì)算。因此需要將分析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱值。無(wú)量綱化處理數(shù)據(jù)的方法有很多,主要包括極值法、均值法以及標(biāo)準(zhǔn)法,選取均值法進(jìn)行數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化處理,公式表示為

(3)

2.3 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算

根據(jù)式(4)計(jì)算比較序列和參考序列的絕對(duì)差,得到差序列Δxi(j),根據(jù)公式(5)和公式(6)計(jì)算各原始序列和特征序列中的最大差值Δmax和最小差值Δmin。

(4)

MAX=maxxi(j),i=1,2,…m,j=1,2,…n

(5)

MIN=minxi(j),i=1,2,…m,j=1,2,…n

(6)

Δmax=maxMAX

(7)

Δmin=minMAX

(8)

計(jì)算各指標(biāo)灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ(ik)

(9)

式中:ξ(ik)是原始系列與比較序列之間的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù);ρ為分辨系數(shù),在[0,1]之間分布,當(dāng)ρ≤0.546 3時(shí),分辨力最好,分辨系數(shù)取ρ=0.5。

灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式為

(10)

式中:ri為比較數(shù)列xi對(duì)參考數(shù)列x0的灰色關(guān)聯(lián)度。ri值越接近1,說(shuō)明原始序列Xi和特征序列X0之間的相關(guān)性越強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō)ri>0.8,說(shuō)明因素之間的關(guān)聯(lián)性很強(qiáng),0.5≤ri≤0.8則被認(rèn)為有一定的關(guān)聯(lián)性,ri<0.5時(shí)則被認(rèn)為是二者毫無(wú)關(guān)聯(lián)[9]。

3 鐵路貨運(yùn)需求的主要影響因素

3.1 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平

鐵路貨運(yùn)需求的大小取決于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平,經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展必將推動(dòng)貨運(yùn)需求的增長(zhǎng)。同時(shí),鐵路的發(fā)展也將拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)[10]。

鐵路貨物運(yùn)輸?shù)膶?duì)象主要包含國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)增加值能夠直接體現(xiàn)第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r[11]。鐵路貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展不僅能夠帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),還推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展[12]。

3.2 鐵路交通的發(fā)展水平

鐵路運(yùn)輸網(wǎng)的布局和管理水平、貨物運(yùn)輸工具的改善和發(fā)展都影響著鐵路貨物運(yùn)輸?shù)男?制約著鐵路貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。一般而言,鐵路貨物運(yùn)輸量伴隨著鐵路運(yùn)輸長(zhǎng)度的增加而增長(zhǎng)的。

3.3 其他貨運(yùn)方式的相互作用

目前我國(guó)的五種貨物運(yùn)輸方式,分別是鐵路、公路、水運(yùn)、航空以及管道運(yùn)輸,五種運(yùn)輸方式有不同的特征和優(yōu)勢(shì),它們之間既相互合作又具有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,共同承擔(dān)著的全社會(huì)的貨運(yùn)需求。2012～2021年我國(guó)鐵路、貨運(yùn)以及水運(yùn)三種貨物運(yùn)輸方式貨運(yùn)總量以及貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量總量分別占全年總運(yùn)輸量的比例均值為98.28%、97.50%[1]。

4 鐵路貨運(yùn)需求預(yù)測(cè)實(shí)例演算

4.1 確定原始序列與特征序列

與鐵路貨運(yùn)需求相關(guān)聯(lián)的因素有很多,基于文獻(xiàn)調(diào)研以及實(shí)際經(jīng)驗(yàn),綜合考慮合理性、數(shù)據(jù)的可操作性以及計(jì)算過(guò)程的簡(jiǎn)明性。選取了2012～2021年間鐵路貨運(yùn)量(鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量)[1]作為初始特征序列,同時(shí)選取國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平中的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)、第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值和鐵路交通發(fā)展水平中的鐵路總里程以及其他貨運(yùn)方式中的公路與水運(yùn)貨運(yùn)量(貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量)各占比例的時(shí)間序列作為初始因素序列。分別以鐵路貨運(yùn)量以及鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量為特征數(shù)列的原始數(shù)列,見(jiàn)表1和表2。

表1 鐵路貨運(yùn)量及其影響因素的原始數(shù)列

表2 鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量及其影響因素的原始數(shù)列

4.2 無(wú)量綱化處理

利用公式(3)采用均值法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理,所得結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

表3 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理表(鐵路貨運(yùn)量及其影響因素)

表4 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理表(鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量及其影響因素)

4.3 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算

利用公式(10)轉(zhuǎn)化得到鐵路貨運(yùn)量(貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量)與其影響因素之間的灰色關(guān)聯(lián)度ri見(jiàn)表5和表7。對(duì)時(shí)間序列的灰色關(guān)聯(lián)度表取均值,對(duì)均值進(jìn)行排序,得到灰色關(guān)聯(lián)度排序表,見(jiàn)表6和表8?；疑P(guān)聯(lián)度的值越大,則代表鐵路貨運(yùn)量(貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量)與其影響因素之間的關(guān)聯(lián)性越大;反之,則它們之間的關(guān)聯(lián)性越小。

表5 鐵路貨運(yùn)量與其影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度表

表6 鐵路貨運(yùn)量影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度排序表

表7 鐵路貨運(yùn)量周轉(zhuǎn)量與其影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度表

表8 鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量影響因素的灰色關(guān)聯(lián)度排序表

5 鐵路貨運(yùn)量以及鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量與其影響因素的演算結(jié)果分析

(1)通過(guò)對(duì)鐵路貨運(yùn)量與其影響因素的灰色相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)水運(yùn)貨運(yùn)量比例對(duì)其的影響因素最大,其次是公路貨物量比例、第一產(chǎn)業(yè)增加值。水運(yùn)貨物運(yùn)輸方式是最主要的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,公路運(yùn)輸是次要的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。同時(shí)鐵路營(yíng)運(yùn)里程與鐵路貨物運(yùn)輸關(guān)系密切,是鐵路貨物運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值與鐵路貨運(yùn)量保持一致的發(fā)展。

(2)通過(guò)對(duì)鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量與其影響因素的相關(guān)性來(lái)看,水運(yùn)貨物周轉(zhuǎn)量比例、公路貨物周轉(zhuǎn)量比例與鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量保持著較強(qiáng)的相關(guān)性,相關(guān)性均在0.7以上。鐵路貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展對(duì)第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展起推動(dòng)作用。同時(shí),鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量與第一產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度大于第二產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度,說(shuō)明鐵路貨物周轉(zhuǎn)對(duì)第一產(chǎn)業(yè)增加值的影響更加顯著。完善的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施為鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展提供了有力的保障。健康的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為鐵路運(yùn)輸提供良好的運(yùn)輸環(huán)境。

6 結(jié) 論

以灰色關(guān)聯(lián)度分析為理論基礎(chǔ),總結(jié)、梳理鐵路貨運(yùn)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、鐵路交通發(fā)展水平以及其他貨運(yùn)方式影響的基礎(chǔ)上,選取能夠代表鐵路貨運(yùn)發(fā)展的相關(guān)指標(biāo)(鐵路貨運(yùn)量、鐵路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量),并計(jì)算其與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)、鐵路營(yíng)運(yùn)里程、第一產(chǎn)業(yè)增加值、第二產(chǎn)業(yè)增加值、公路貨運(yùn)比例(公路貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量比例)、水路貨運(yùn)比例(水運(yùn)貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量比例)之間的相關(guān)性,總結(jié)出鐵路貨物運(yùn)輸發(fā)展的規(guī)律,驗(yàn)證了該方法的可行性以及合理性。但是選擇的影響因素不能完全包含鐵路貨物運(yùn)輸全部的影響因素,從理論方面出發(fā),選擇的影響因素越多越具有代表性,結(jié)果就越合理和準(zhǔn)確。