張志博，劉杰鑫，楊 雨，劉佳文，謝文杰，湯銀英

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基于公路貨物運(yùn)輸價(jià)格的競爭性鐵路貨物運(yùn)輸浮動定價(jià)方法研究

張志博，劉杰鑫，楊 雨，劉佳文，謝文杰，湯銀英

（西南交通大學(xué)，交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，成都 610031）

為了使鐵路貨運(yùn)企業(yè)更好地適應(yīng)運(yùn)價(jià)改革，建立動態(tài)的價(jià)格調(diào)節(jié)機(jī)制，提高在運(yùn)輸市場上的競爭力，本文在考慮路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以綜合交通阻抗為突破口，同時(shí)考慮鐵路貨運(yùn)企業(yè)利潤最大和用戶均衡分配原則建立了公鐵關(guān)系優(yōu)化模型。在考慮實(shí)際情況和相關(guān)政策的限制條件下，最終得到經(jīng)調(diào)整的供鐵路貨運(yùn)企業(yè)決策參考的單位運(yùn)價(jià)，并用算例證明了模型的有效性和實(shí)用性。

鐵路貨運(yùn)；公路貨運(yùn)；競爭；浮動定價(jià)；交通阻抗

0 引 言

鐵路貨物運(yùn)輸對于我國的國民經(jīng)濟(jì)及社會發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。但在原有的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，鐵路貨運(yùn)價(jià)格直接由政府制定、調(diào)整、管理，企業(yè)沒有運(yùn)價(jià)制定和調(diào)整的權(quán)力，導(dǎo)致了在我國實(shí)行社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制后，鐵路貨運(yùn)價(jià)格模式單一、難以滿足不同層次需求、運(yùn)價(jià)體系不夠透明、調(diào)節(jié)機(jī)制不夠靈活等弊端。因此，在此基礎(chǔ)上制定有效的價(jià)格策略，充分發(fā)揮價(jià)格的杠桿作用，從而體現(xiàn)鐵路運(yùn)輸在貨運(yùn)市場中的優(yōu)勢，擴(kuò)大市場范圍成為重要課題。

結(jié)合國家發(fā)展改革委員會《關(guān)于調(diào)整鐵路貨運(yùn)價(jià)格進(jìn)一步完善價(jià)格形成機(jī)制的通知》和當(dāng)前鐵路貨物運(yùn)輸面臨的最大競爭對手公路貨物運(yùn)輸行業(yè)的現(xiàn)狀，堅(jiān)持鐵路運(yùn)價(jià)改革市場化取向，依據(jù)公路與鐵路保持合理比價(jià)關(guān)系的原則制定國鐵貨運(yùn)價(jià)格，建立鐵路貨運(yùn)價(jià)格隨公路貨運(yùn)價(jià)格變化的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制有著重要意義。

國內(nèi)外學(xué)者為建立公路貨運(yùn)價(jià)格和鐵路貨運(yùn)價(jià)格之間的聯(lián)系，對在競爭條件下公路貨運(yùn)或者鐵路貨運(yùn)的定價(jià)方法，進(jìn)行了不斷的探索與嘗試。胡文君[1]等采用博弈論和交通均衡理論聯(lián)系貨主與企業(yè)各方，分析在收益最大化目標(biāo)下的定價(jià)與博弈行為；武鈞[2]等基于收益管理理論提出在預(yù)測未來市場供求關(guān)系的基礎(chǔ)上，分別制定基準(zhǔn)價(jià)和執(zhí)行價(jià)以實(shí)現(xiàn)利潤最大化的定價(jià)方法；劉世超[3]、王建華[4]通過構(gòu)建雙層優(yōu)化模型，分別求解得到在客戶選擇最優(yōu)基礎(chǔ)上的公路貨運(yùn)價(jià)格，和兼顧貨運(yùn)企業(yè)與貨主兩者利益的鐵路貨運(yùn)價(jià)格；杜慧峰[5]、王夢滔[6]通過構(gòu)建效能比價(jià)模型，分別將鐵路貨運(yùn)與其他貨運(yùn)聯(lián)系起來得出比價(jià)關(guān)系，分析鐵路零散白貨浮動運(yùn)價(jià)，得到運(yùn)輸產(chǎn)品的浮動區(qū)間；楊淞程[7]按照覆蓋最低成本、緊貼公路運(yùn)價(jià)的思路，以鐵路貨運(yùn)營業(yè)收入最大為目標(biāo)，建立零散貨運(yùn)“門到門”定價(jià)優(yōu)化模型，以確定不同比價(jià)關(guān)系下鐵路貨運(yùn)“門到門”價(jià)格；李佰城[8]以企業(yè)長期利潤最大為目標(biāo)、短期維持經(jīng)營為底線建立鐵路大宗貨物定價(jià)模型，并給出定價(jià)區(qū)間。

本文結(jié)合學(xué)者之前的研究，在分析公路貨物運(yùn)輸價(jià)格對鐵路貨物運(yùn)輸定價(jià)的影響時(shí)，考慮了路網(wǎng)結(jié)構(gòu)對交通阻抗的影響。在最終給出供鐵路貨運(yùn)企業(yè)決策參考的參考運(yùn)價(jià)時(shí)，結(jié)合了現(xiàn)行的浮動范圍政策、替代運(yùn)輸服務(wù)價(jià)格、鐵路貨運(yùn)企業(yè)生產(chǎn)成本等因素加以限制。

1 問題分析

本文主要研究的是公路貨運(yùn)和鐵路貨運(yùn)在競爭環(huán)境下的鐵路貨物運(yùn)輸定價(jià)方法。因此，必須要考慮到公路運(yùn)輸價(jià)格的競爭性，把同一OD點(diǎn)對之間同種貨物的公路運(yùn)輸價(jià)格作為影響鐵路貨運(yùn)價(jià)格制定的重要參考變量。同時(shí)，也需要考慮到運(yùn)輸價(jià)格還受到運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸服務(wù)水平、運(yùn)輸量、運(yùn)輸價(jià)格相關(guān)政策以及交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等多方面因素的影響。

從交通流分配方面入手，將運(yùn)輸價(jià)格作為一個(gè)影響綜合交通阻抗的重要因素，結(jié)合其他方面，對交通阻抗進(jìn)行討論。為達(dá)到提升鐵路貨運(yùn)市場競爭力之目的，得出科學(xué)、合理的鐵路貨運(yùn)價(jià)格，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的思路，分別考慮鐵路貨物運(yùn)輸企業(yè)利潤最大和交通用戶均衡，采用雙層優(yōu)化方法建立“鐵路-貨主”模型，將反映綜合交通阻抗的表達(dá)式代入模型，把公路貨物運(yùn)輸價(jià)格和鐵路貨物運(yùn)輸價(jià)格聯(lián)系起來，計(jì)算得到鐵路貨運(yùn)參考運(yùn)價(jià)。結(jié)合國家發(fā)展改革委員會所給的上下浮動價(jià)格、替代運(yùn)輸服務(wù)價(jià)格和基礎(chǔ)運(yùn)輸生產(chǎn)成本等限制條件，對參考運(yùn)價(jià)進(jìn)行調(diào)整，從而最終得出供鐵路貨運(yùn)企業(yè)決策參考的運(yùn)輸價(jià)格。

2 模型的建立與求解

2.1 模型假設(shè)與目標(biāo)函數(shù)

從研究的便捷性和可靠性角度出發(fā)，模型假定：在貨源穩(wěn)定的情況下，交通路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不發(fā)生重大變化，分析范圍之外的交通路網(wǎng)對范圍內(nèi)的影響忽略不計(jì)，運(yùn)輸方式之間的競爭遠(yuǎn)大于合作，貨主選擇運(yùn)輸方式和不同徑路的行為是理性隨機(jī)的。

2.2 交通阻抗模型

通常人們將交通阻抗狹義地理解為交通運(yùn)輸方式在徑路上所花費(fèi)的運(yùn)輸時(shí)間，美國聯(lián)邦公路局的BPR函數(shù)[9]以及基于BPR函數(shù)改進(jìn)得到的Davidson阻抗函數(shù)就是典型代表。但這樣的阻抗計(jì)算模型都比較復(fù)雜，參數(shù)標(biāo)定相對困難，不適宜實(shí)際應(yīng)用。

因此，在對貨物運(yùn)輸阻抗內(nèi)在因素和外在因素分析的基礎(chǔ)上，給出式（1）計(jì)算交通阻抗[10]。其中運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸費(fèi)用采取直接定量的方式；貨損率、貨差率、延誤率等服務(wù)水平指標(biāo)用層次分析法（AHP）進(jìn)行量化。

對于時(shí)間成本，可以采取生產(chǎn)法、收入法、支出法等多種方式計(jì)算。本文采用生產(chǎn)法進(jìn)行計(jì)算。其時(shí)間價(jià)值的一般定義為：貨物在運(yùn)輸過程中耗費(fèi)的時(shí)間，或用于從事生產(chǎn)活動所能創(chuàng)造的價(jià)值，其計(jì)算公式如下：

對于運(yùn)送貨物的服務(wù)水平指標(biāo)，可以分別用貨損率、貨差率、延誤率等6個(gè)因素進(jìn)行分析，通過量化方法用綜合效用函數(shù)來表示：

2.3 雙層優(yōu)化方法和用戶均衡模型

2.3.1 上層優(yōu)化問題：鐵路貨物運(yùn)輸企業(yè)利潤最大

本研究的重點(diǎn)在于為鐵路貨運(yùn)制定科學(xué)、合理的運(yùn)價(jià)，以提升鐵路貨物運(yùn)輸?shù)母偁幜?。結(jié)合研究背景，以在競爭環(huán)境下的鐵路貨運(yùn)企業(yè)利潤最大為優(yōu)化目標(biāo)。

如果把整個(gè)貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)看作由若干個(gè)節(jié)點(diǎn)和若干條徑路組成的集合，需要實(shí)現(xiàn)的是所研究節(jié)點(diǎn)之間的所有徑路上的交通流分配方案。要使鐵路貨物運(yùn)輸企業(yè)所獲利潤最大，故有如下關(guān)系：

2.3.2 下層優(yōu)化問題：交通用戶均衡模型[12]

基于研究假設(shè)，所有的貨主在選擇貨物運(yùn)輸方案時(shí)是理性隨機(jī)的。那么依據(jù)Wardrop第一原理，在貨主確切知道網(wǎng)絡(luò)中的交通狀態(tài)并試圖選擇最短徑路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將會達(dá)到平衡。這里的最短徑路，即對應(yīng)的是在當(dāng)前路網(wǎng)中任意兩點(diǎn)間交通阻抗最小的徑路。因此，要使每個(gè)貨主都選擇當(dāng)前狀態(tài)下阻抗最小的運(yùn)輸方案，有如下數(shù)學(xué)關(guān)系：

（7）

2.4 參考定價(jià)限制條件

為了使模型計(jì)算出的參考運(yùn)價(jià)更具有實(shí)用價(jià)值，必須考慮到國家發(fā)展改革委員會規(guī)定的貨運(yùn)價(jià)格浮動范圍、替代運(yùn)輸?shù)姆?wù)價(jià)格以及鐵路貨運(yùn)企業(yè)本身的生產(chǎn)成本等因素。因此，對計(jì)算得到的單位運(yùn)價(jià)需要做以下調(diào)整：

3 算 例

以在A、B兩地之間運(yùn)送300 t大豆為例。假設(shè)A、B兩地是某路網(wǎng)上的兩點(diǎn)，A、B之間的公路運(yùn)輸里程為1 285 km，鐵路運(yùn)輸里程為1 522 km；公路運(yùn)輸時(shí)間為1.8 d，鐵路運(yùn)輸時(shí)間為4.4 d；公路運(yùn)輸單價(jià)為334.40元/t，鐵路“門到門”運(yùn)輸單位基價(jià)為248.43元/t，單位成本為228.56元/t；利用層次分析法，分別對影響貨物運(yùn)輸?shù)?個(gè)因素進(jìn)行分析，得到的公路運(yùn)輸服務(wù)水平綜合指標(biāo)權(quán)重為0.537，鐵路運(yùn)輸服務(wù)水平綜合指標(biāo)權(quán)重為0.463；大豆在A、B兩地之間的時(shí)間價(jià)值為29.21元/（t·d）。

所以，依據(jù)2.2和2.3所構(gòu)建模型，可以得到如下關(guān)系式：

交通阻抗模型：

上層優(yōu)化模型（鐵路貨物運(yùn)輸企業(yè)利潤最大）：

下層優(yōu)化模型（交通用戶均衡模型）：

在上式中，=1表示A地；=2表示B地；=1表示鐵路運(yùn)輸；=2表示公路運(yùn)輸；=1表示運(yùn)送貨物為大豆。

4 總 結(jié)

本文在考慮公路貨物運(yùn)輸價(jià)格的競爭下，提出了相同路段同一貨物的鐵路貨運(yùn)浮動定價(jià)方法：以路網(wǎng)中OD點(diǎn)對之間的綜合交通阻抗為突破口，同時(shí)考慮鐵路貨運(yùn)企業(yè)利潤最大和用戶均衡模型進(jìn)行優(yōu)化，依據(jù)實(shí)際情況加以條件限制，最終得出供決策參考的運(yùn)價(jià)，并通過算例驗(yàn)證了模型的有效性和實(shí)用性。

從對算例的求解結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，鐵路貨物運(yùn)輸在競爭環(huán)境下市場占有量較小。在計(jì)算的最后階段，依據(jù)限制條件對參考運(yùn)價(jià)加以調(diào)整時(shí)，受到了國家發(fā)展改革委員會價(jià)格浮動上限的限制，但盡管如此，最終給出的參考運(yùn)價(jià)仍比相同狀態(tài)下的公路貨物運(yùn)輸價(jià)格低。因此，相關(guān)的政策和限制應(yīng)考慮進(jìn)一步放開，擴(kuò)大鐵路貨物運(yùn)輸價(jià)格的浮動范圍、提高鐵路貨運(yùn)價(jià)格，從而提升鐵路貨運(yùn)的市場競爭力、增加鐵路貨運(yùn)的市場份額。

所建立的模型通過計(jì)算不同點(diǎn)對之間不同運(yùn)輸方式運(yùn)送各種貨物的綜合交通阻抗，避免了忽略路網(wǎng)結(jié)構(gòu)所引起的定價(jià)誤差。應(yīng)用雙層優(yōu)化方法，同時(shí)考慮了鐵路貨運(yùn)企業(yè)利潤最大和實(shí)際貨主選擇策略，在幫助鐵路貨運(yùn)企業(yè)獲取競爭優(yōu)勢的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了競爭環(huán)境下的社會效益最大化。對實(shí)際情況和相關(guān)政策的考慮，增強(qiáng)了模型的可參考性和實(shí)用性。

模型也有不足之處：一是在實(shí)際情況中，研究范圍之外的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和供求關(guān)系往往會影響范圍內(nèi)的貨流分配；二是模型沒有考慮不同交通運(yùn)輸方式之間的合作與組合等情況，相對獨(dú)立地處理為了對立的競爭關(guān)系。

[1] 胡文君, 周溪召. 基于交通均衡的公路貨運(yùn)定價(jià)與博弈分析[C] //中國管理科學(xué)學(xué)術(shù)年會，2010，102-107.

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（中文編輯：李愈）（英文審改：占曙光）

Research on Competitive Floating Rating Method of Railway Freight Transportation Based on Highway Freight Rate Competition

ZHANG Zhi-bo，LIU Jie-xin，YANG Yu，LIU Jia-wen，XIE Wen-jie，TANG Yin-ying

（School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031,China）

In order to better adapt to the price reform of freight market, a dynamic rate adjustment mechanism is established to enhance competitiveness in the transport market. Considering the road network structure, this paper takes the comprehensive traffic impedance as a breakthrough point, based on the principles of maximum profit of railway freight enterprises and user equilibrium assignment, optimization models are established to optimize the relationship between highway and railways. Considering the actual situation and the relevant policy restriction, a unit reference freight rate is obtained for railway freight enterprise reference. Finally, a numerical example is given to demonstrate the effectiveness and practicability of the model.

railway freight transport；highway freight transport；competitive；floating rating；traffic impedance

1672-4747（2018）02-0100-05

U294; F505

A

10.3969/j.issn.1672-4747.2018.02.016

2017-03-22

西南交通大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（批準(zhǔn)號：160516）

張志博（1995—），男，漢族，四川成都人，主要研究方向?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸規(guī)劃與管理。

湯銀英（1979—），女，漢族，河南人，博士，西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院副教授，研究方向?yàn)樨浳镞\(yùn)輸組織、運(yùn)輸商務(wù)。

張志博，劉杰鑫，楊雨，等. 基于公路貨物運(yùn)輸價(jià)格的競爭性鐵路貨物運(yùn)輸浮動定價(jià)方法研究[J]. 交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào), 2018, 16(2): 100-104.