運輸產(chǎn)品配置模型研究

張建

(長安大學 經(jīng)濟與管理學院，陜西 西安 710064)

交通運輸按照運輸需求特性快捷、高效、安全、舒適地實現(xiàn)需求的空間位移。運輸需求和其他需求一樣，是有層次的，全面滿足不同層次的需求需要交通資源按照需求導向分層供給。但現(xiàn)實情況是，目前大部分運輸服務產(chǎn)品單一，缺少層次性。運輸需求的異質(zhì)性和運輸服務的單一性，可能造成局部運力過大和總體相對不足并存的結(jié)構(gòu)性問題，影響經(jīng)濟社會發(fā)展。要解決運力結(jié)構(gòu)性矛盾，交通運輸業(yè)必須遵循市場規(guī)律，以需求為導向設計運輸產(chǎn)品，提供差異性運輸服務。

以需求為導向配置運力，首先要明確運輸需求的要求——運輸需求的技術(shù)經(jīng)濟特性，并依此進行需求分類。運輸需求主體選擇運輸服務一般考慮運輸過程中是否安全、方便，時間是否合適，價格是否合理等因素，旅客還可能考慮是否舒適等因素。其中安全因素(安全性)，無論對于貨運需求還是客運需求都是剛性的，這是運輸服務過程中必須要保證的，雖然運輸不能保證絕對的安全。方便因素主要考慮貨主收發(fā)貨、旅客上下車的便利性。目前客貨運輸行業(yè)，基本上做到人(貨)歸點、車進站。因此，方便因素(便捷性)主要是旅客或貨主選擇交通方式(而不是具體選擇某一種交通方式中的具體運輸服務產(chǎn)品)時考慮的因素?，F(xiàn)代社會，時間因素(時效性)是影響運輸需求能否實現(xiàn)的最重要因素，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，旅客(貨物)對于時間要求越來越嚴格，時效性要求越來越高。經(jīng)濟因素(經(jīng)濟性)主要是指貨主或旅客對于一種運輸服務價格敏感程度。隨著貨物價值增加和居民收入提高，經(jīng)濟因素逐步讓位于時間因素，也就是說運輸需求能否實現(xiàn)，主要取決于時間是否合適、準時。對于旅客來說，感受因素(舒適性)十分重要，這主要取決于出行消耗的精力與體力等，屬于舒適性、便捷性的范疇。結(jié)合上述分析，本文將運輸需求分為4個類型。

第一，時間敏感型。此類運輸需求一般對價格不敏感，但對時效性要求嚴格，例如商務白領、政府官員等出行需求，高科技產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品、高端商務用品等貨運需求。第二，價格敏感型。此類運輸需求對運價較為敏感，對時間不敏感，例如，中低收入階層如學生、農(nóng)民工等出行需求，低價值的糧食、煤炭等運輸。第三，便捷型。此類運輸需求主要注重購票、到站、辦理各種相關手續(xù)是否方便等要求。第四，舒適型。舒適感受主要針對客運需求而言。改革開放初期，“走得了”是運輸需求主體最主要目標，隨著經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步，“走得了”逐步向“走得好”轉(zhuǎn)變。其中“走得好”最主要的表現(xiàn)就是“走得舒適”。但由于存在城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)，目前城鎮(zhèn)居民與農(nóng)村居民收入存在差距，且居民內(nèi)部收入存在差距，還存在一部分價格敏感型旅客。由于價格反映價值，因此，此類服務產(chǎn)品舒適度較差。反過來，時間敏感型旅客一般也屬于舒適型旅客[1-2]。

一、運輸產(chǎn)品設計

運輸需求主體選擇何種運輸產(chǎn)品實現(xiàn)位移，主要看運輸需求特性與運輸產(chǎn)品特性能否有效契合。因此，運輸產(chǎn)品設計過程可以看作是運輸需求主體選擇滿意服務的反推過程。本文以運輸通道鐵路客運產(chǎn)品設計為例，以效用函數(shù)為基礎，利用AHP方法來研究這一過程。

(一)效用模型

假設通道內(nèi)客運需求按其出行涉及的因素權(quán)重分為m類，在特定距離上可供選擇的運輸產(chǎn)品有n種(受經(jīng)濟、技術(shù)約束)，為了表示不同旅客運輸產(chǎn)品選擇行為，引用效用函數(shù)。假設第i種運輸產(chǎn)品的效用值與運輸選擇行為之間具有線性關系，則

Uit=uit+εit(i=1,2,…,n；t=1,2,…,m)

(1)

式中:Uit為第t類旅客選擇第i種運輸產(chǎn)品的效用；uit為效用函數(shù)中的系統(tǒng)成分，指可觀測到的確定性效用；εit為效用函數(shù)中的隨機項，指由于干擾因素或觀測誤差引起的非確定效用，一般取非負整數(shù)。

uit數(shù)理表達式為

uit=f(dt,si)

(2)

式中：dt為t類旅客屬性向量，是指旅客對產(chǎn)品服務品質(zhì)要求的描述；si為第i種運輸產(chǎn)品的屬性向量，是產(chǎn)品服務品質(zhì)的描述，主要包括舒適性、安全性、經(jīng)濟性、時效性等。

旅客選擇運輸產(chǎn)品的過程，是旅客依據(jù)自身經(jīng)驗選擇效用值最大的運輸產(chǎn)品的過程。其數(shù)理函數(shù)關系式為

u=max(uit)=max[f(dt,si)+εit]

(3)

式中：u為旅客選擇運輸產(chǎn)品的效用最大值。

(二)運輸產(chǎn)品生成模型

旅客對運輸產(chǎn)品需求是有層次的，即不同旅客對于同一種運輸產(chǎn)品的效用值是不同的，為明確運輸需求主體選擇運輸產(chǎn)品機制，本文引入AHP模型來研究這一問題。

1.遞階層次結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

遞階層次結(jié)構(gòu)模型有3層，模型最底層有Cn個運輸產(chǎn)品(方案層C)，中間層為Cn個運輸產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟特性向量(準則層B)，最高層為滿意運輸產(chǎn)品(目標層A)，模型見圖1所示。

圖1 遞階層次結(jié)構(gòu)模型示意圖

2.相對重要度的比例標度與判斷矩陣

運輸產(chǎn)品選擇決策的根本問題是從一組已知方案中選擇一個理想的方案。理想方案是根據(jù)一定的準則，通過效用極大化而產(chǎn)生的。這個問題的困難之處是難以對每一種運輸服務進行定量的測度。AHP方法考慮到運輸服務效用測度的特點，提出了相對重要性的比例標度(表1)，兩個元素相對重要性的比較可變換到一個數(shù)。

表1相對重要度的比例標度

通過隨機調(diào)查方式獲取旅客出行意愿(除安全性)，基于表1構(gòu)建判斷矩陣X。判斷矩陣X的標定過程是旅客對滿意運輸產(chǎn)品的標定過程，同時也是判定旅客所屬類型的過程。

基于運輸產(chǎn)品方案，結(jié)合運輸產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟特征向量，利用表1中相對重要度的比例標度，利用專家打分法，對運輸產(chǎn)品Ci與Cj作相互比較判斷，構(gòu)建n階判斷矩陣Y。

3.運輸產(chǎn)品方案排序與運輸產(chǎn)品投放

根據(jù)判斷矩陣X、Y，構(gòu)建決策矩陣Z，利用排序方法，得到運輸產(chǎn)品方案重要度排序表，選出i類旅客滿意的運輸產(chǎn)品Ci。然后根據(jù)通道需求生成率，確定i類客運需求數(shù)量，考慮投入產(chǎn)出比例關系(運輸產(chǎn)品開發(fā)、投放的前提是產(chǎn)品投入成本與產(chǎn)出達到合適的關系。企業(yè)投資一般情況下是財務收入略大于產(chǎn)品投入，政府投資一般追求國民經(jīng)濟收入大于產(chǎn)品投入)，確定運輸產(chǎn)品的投放數(shù)量及投放序列。在此過程中，如果判斷矩陣一致性檢驗不通過，還要對某些判斷做出適當?shù)恼{(diào)整[3-5]。

二、算 例

西安—延安段鐵路運輸產(chǎn)品有4種(臨客不考慮)，分別是動車(D)、直達(Z) 、特快(T)、快速(K)。隨機抽樣調(diào)查西安—延安的乘客，獲取其滿意的運輸服務向量v值；請專家對上述4種運輸產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟特征進行評判，計算旅客i選擇每一種運輸產(chǎn)品的效用值，并對其進行排序。

1.判斷矩陣X

隨機調(diào)查旅客i，獲取其技術(shù)經(jīng)濟特性指標，構(gòu)建判斷矩陣X，利用規(guī)范列平均法計算W(特征向量)、λmax(最大特征值)、CI(一致性指標)和CR(隨機一致性比率)，其中平均隨機一致性指標RI=0.9(判斷矩陣是4階)，確定旅客類型，設定經(jīng)濟性、時效性、舒適性、便捷性依次為B1，B2，B3，B4，運輸產(chǎn)品為A，過程如表2所示。

表2判斷矩陣X

由于CR=5.1%<20%，具有較好的一致性。從表2可以看出，特征向量值中經(jīng)濟性指標最大(W=0.582)，因此旅客i屬于經(jīng)濟型旅客。

2.判斷矩陣Y

利用抽樣技術(shù)獲取旅客和隨機選取專家對運輸產(chǎn)品C(D/Z/K/T)的技術(shù)經(jīng)濟指標進行評價，并對判斷矩陣進行一致性檢驗。評價過程如表3、表4、表5、表6所示。

可以看出，4個判斷矩陣B中CR指標都小于0.1，說明判斷矩陣有較好的一致性。從判斷矩陣Y1結(jié)果可以看出，以經(jīng)濟性為判定準則時，旅客i首先考慮快速車輛，快速車輛的價格要比其他車輛價格低；從判斷矩陣Y2結(jié)果可以看出，以時效性為判定準則時，旅客i首先考慮動車；從判斷矩陣Y3結(jié)果可以看出，以舒適性為判定準則時，旅客i首先考慮動車；從判斷矩陣Y4結(jié)果可以看出，以便捷性為判定準則時，旅客i首先考慮快速車輛，快速車輛基本上是站站?？浚黾恿寺每蜕宪嚨姆奖阈?。

表3判斷矩陣Y1

表4判斷矩陣Y2

表5判斷矩陣Y3

表6判斷矩陣Y4

3.合成排序

根據(jù)矩陣X的判斷結(jié)果和矩陣Y的判斷結(jié)果，構(gòu)建決策矩陣Z，利用合成排序公式得到4種運輸產(chǎn)品合成排序矢量W=(WK，WT，WT，WD)T。其結(jié)果見表7。

表7決策矩陣Z

WC KTZDB10.5820.4800.3090.1370.074B20.0720.1100.2130.4050.622B30.2010.1140.1980.3460.642B40.1450.3960.2420.1380.078合成排序0.3680.2700.1980.228

從表7可以知道，運輸產(chǎn)品權(quán)重值最大的是快車(WK=0.368)，意味著快速車輛對于經(jīng)濟型旅客i來說是比較理想的。由實際調(diào)研得知，2014年西安至延安兩端經(jīng)濟型旅客需求生成率約占總出行人數(shù)的40%，因此，西安—延安段快速車運力投放也應該達到這個比例，才能滿足旅客的出行需求。這對于評價鐵路運輸產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理有著重要的意義[6]。

三、結(jié) 語

交通運輸業(yè)是國民經(jīng)濟基礎產(chǎn)業(yè)，也是支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的重要要素，其配置合理與否直接影響社會經(jīng)濟發(fā)展，作用重大。但目前交通運輸業(yè)在發(fā)展過程中存在一系列問題，其中運力過剩與不足并存的結(jié)構(gòu)性矛盾突出，這與交通運輸發(fā)展遵循的指導原則有關，由于交通運輸業(yè)發(fā)展指導理念從前蘇聯(lián)引進，帶有計劃經(jīng)濟烙印，強調(diào)供給主導、數(shù)量均衡，忽略需求導向。市場經(jīng)濟體制下，競爭機制配置交通資源起基礎性作用，更強調(diào)需求導向，這就要求運輸需求主體需要什么，供給主體考慮經(jīng)濟均衡的基礎上，盡量滿足其要求。本文在這方面做了一些探討，基于需求導向，構(gòu)建了運輸產(chǎn)品配置模型，為優(yōu)化交通資源提供借鑒。

[1] 沈志云,鄧學鈞.交通運輸工程學[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2] 徐慶斌,榮朝和.運輸經(jīng)濟學導論[M].北京:中國鐵道出版社,2005.

[3] 吳群琪，徐星.旅客出行選擇的機理研究[J].長安大學學報：社會科學版，2007,9(2)：14-17.

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[5] 劉新憲,朱道立.選擇與判斷:AHP(層次分析法)決策[M].上海:上?？茖W技術(shù)出版社,1990.

[6] 黃向榮,李引珍.綜合運輸體系下客運結(jié)構(gòu)合理配置模型及算法[J].鐵路運輸與技術(shù)經(jīng)濟,2007,29(5)：81-84.