基于省際煤炭調運視角的煤炭產業MC體系的構建及效益分析

李 躍 任一鑫 張士強,2 隋倩倩 張熙卓 周魯潔

(1.山東科技大學經濟管理學院，山東省青島市，266590；2.濟南大學商學院，山東省濟南市，250022；3.山東科技大學礦業與安全工程學院，山東省青島市，266590)

★ 經濟管理 ★

基于省際煤炭調運視角的煤炭產業MC體系的構建及效益分析

李 躍1任一鑫1張士強1,2隋倩倩1張熙卓1周魯潔3

(1.山東科技大學經濟管理學院，山東省青島市，266590；2.濟南大學商學院，山東省濟南市，250022；3.山東科技大學礦業與安全工程學院，山東省青島市，266590)

為提高煤炭產業經濟效益，促進煤炭產業清潔化轉型，根據煤炭產業具體特征，提出了煤炭產業大規模個性化定制體系的理念，分模塊提出了煤炭產業個性化定制體系構建的具體思路和對策；然后在該體系構建成功的前提下，從我國省際煤炭調運視角建立我國省際煤炭調運優化模型；最后根據優化結果從經濟效益和環境效益兩個角度佐證了煤炭產業大規模個性化定制體系構建的價值和意義。

煤炭產業 大規模個性化定制 煤炭調運 體系

1 煤炭產業MC體系構建

當前我國煤炭產業是以企業為單位，運用點對點的銷售模式，這種模式不僅增加了中間服務成本，還會造成企業間競爭成本的損失，而向網絡化發展是煤炭產業未來發展的方向。專家學者運用“互聯網+”技術，在煤炭銷售、供應、產銷供一體化等系統構建方面做了大量有益探索，為本文大規模個性化定制(MC)體系的構建提供了思路，并奠定了理論基礎。煤炭企業不同于其他制造業，要實現煤炭產業個性化定制需要解決以下幾方面問題：第一，受自然條件影響，單一煤炭企業產量有限、煤質單一，難以滿足大規模個性化定制的物質要求；第二，我國煤炭資源分布為“北富南貧、西多東少”，物流運輸、供需方交流難度加大；第三，銷售渠道、銷售信息不對稱，為煤炭企業個性化定制增加了難度；第四，煤炭產能調控不到位，導致供過于求的局面。為此，本文運用“互聯網+”技術，結合當前存在問題，建立煤炭產業大規模個性化定制體系，如圖1所示。該體系由煤炭用戶板塊、煤炭企業板塊和中間信息服務板塊三大板塊組成。

圖1 煤炭產業大規模個性化定制體系

1.1 煤炭企業板塊構建

煤炭企業板塊主要包括煤炭企業、大型煤炭洗選加工企業、省域信息處理系統。該板塊主要負責匯總、分類、管理各個煤炭企業生產的煤炭產品種類、數量、價格和庫存狀況、與總信息服務管理系統之間的信息交互處理工作以及反饋市場需求等，其具體工作流程如圖2所示。該板塊的建立需要解決兩個關鍵性問題。第一，解決單個企業煤炭產量有限、煤炭品種單一問題。本文認為應在煤炭企業聚集區組建煤炭企業聯合體以解決該問題，煤炭企業聯合體組成形式分兩種：一種是大型煤炭集團+小型地方煤礦；另一種是根據地域距離由多個煤炭企業組建。第二，多數煤炭企業難以實現高標準的洗選加工的問題。本文認為應建立大型煤炭洗選加工企業，而其可由大型煤炭集團出資建立或者由煤炭企業聯合體合資建立，這樣不僅可以拓展煤炭企業在煤炭產業鏈條中的利益配額，還可以分流煤礦地上辦公人員。

圖2 煤炭企業板塊工作流程

1.2 中間信息服務板塊構建

中間信息服務板塊包括各省域信息處理板塊和供求關系服務板塊。其中省域信息處理板塊由各煤炭生產方省域信息處理系統和各煤炭需求方省域信息管理系統組成，該板塊主要負責省域內各類信息的收集、處理、信息交互轉換等；供求關系服務板塊即總信息服務處理系統，其功能為接收供需雙方省域信息管理系統的匯編信息，掌握物流系統信息，對各類信息進行最優化處理，然后將最優化信息傳輸到煤炭供應系統、煤炭企業，其工作流程圖如圖3所示。同時中間信息服務管理系統應結合各類煤炭產品的供需量和國家發展規劃，給出煤炭產品供過于求或供不應求的現狀，以便供需雙方調整產能，解決當前煤炭產業信息不對稱、反應速度慢等問題。

中間信息服務板塊構建存在投資、主管部門的確立等現實問題。由于煤炭產業與下游產業鏈的相互滲透是擴大利益的最有效方式，因此本文通過研究提出以下建議：中間信息服務板塊構建可由所有煤炭產業投資建立，按投資比例享受利益分成；借鑒國外行業協會的職能，可以由煤炭行業協會組織建立總信息服務管理系統，實時監控煤炭產業動態，改變當前滯后的信息服務功能。

圖3 中間信息服務模塊工作流程

1.3 煤炭用戶板塊構建

煤炭用戶板塊主要分為兩個層級，用能企業和省域信息處理系統。該板塊主要負責匯總、分類、管理各個煤炭用戶需要的煤炭產品種類、數量、可接受價格等信息以及與總信息服務管理系統之間的信息交互處理工作，其工作流程如圖4所示。

圖4 煤炭用戶板塊工作流程

當前煤炭用戶方存在信譽評估和未來用能預測不到位等問題。因此，在煤炭用戶板塊中，省域信息處理系統在除具備以上功能外，應增加煤炭企業信譽評估、未來省域企業及新進企業用能預測功能，為總信息處理服務系統做好煤炭產能調控和優化煤炭配置路徑提供信息支持。

在信譽評估時，省域信息管理系統根據煤炭用戶的履約情況進行等級界定，根據等級高低確定煤炭供應優先級，同時對等級高的煤炭用戶給予價格優惠或者相關獎勵，對等級過低的煤炭用戶進行警告，以提醒煤炭生產企業。在用能預測時，省域信息管理系統應與政府規劃部門及相關信息系統進行信息交互，保證預測的準確性。

2 中國省際間煤炭調入調出優化模型構建

2.1 基本假設

通過上述研究，煤炭產業大規模個性化定制體系的構建實現了對原煤的個性化加工，能夠根據客戶需求洗選加工不同的煤炭產品，同時打破了煤炭生產企業和煤炭用戶之間信息不對稱的障礙，從而為省際間煤炭調入調出優化奠定了物質和信息基礎。因此本文做如下假設。

假設1：原煤通過大型煤炭洗選加工企業加工處理可以實現各類煤種需求，克服了因煤質不同難以就近消費的窘境。因此可以保證煤炭不受煤質限制，只按煤炭價格來進行合理調配。

假設2: 運輸方式均為鐵路運輸，不考慮鐵路調度問題。我國煤炭運輸以鐵路運輸為主，公路、水路運輸為輔，其中鐵路運輸量占總運輸量的70%以上，為建模方便，本文僅考慮鐵路運輸方式；由于煤炭產業MC體系的構建，能夠合理調節煤炭運輸過程中的鐵路調度問題，因此本文對調度成本不予考慮。

假設3：國內煤炭產量完全能夠滿足需求量，忽略進口情況，同時不考慮運輸過程損耗問題。

假設4：全國各地煤炭出廠價格一致，煤炭消費價格僅受運輸距離的影響。

2.2 模型構建

(1)

2.3 數據來源與處理

由于數據統計的滯后性，本文以2012年全國煤炭省際間運輸情況為例進行分析，其中煤炭省間調入調出數據來源于《中國煤炭工業年鑒(2013)》；各省(市、自治區)的煤炭生產量和消費量來源于各省(市、自治區)的《××省統計年鑒》和《××省經濟普查年鑒》；各個省市之間的鐵路運輸距離用省會之間的鐵路運輸距離表示，本里程表系根據鐵路貨運運價里程表規定的接算站計算所得。但二站有兩條以上徑路時，選擇最短的徑路或直通快車運行的徑路計算得出。中國煤炭生產量和消費量數據來源于《中國能源統計年鑒》，由于統計口徑的差異，各個省市煤炭產量及消費量之和均大于《中國能源統計年鑒》中統計的中國煤炭生產量和消費量，為合理比較優化前后省間調入調出量，本文根據各省煤炭生產量和消費量占總量的比例，以《中國能源統計年鑒》中統計的中國煤炭生產量和消費量為基數，重新換算了各省煤炭生產量和消費量；省內煤炭平均運輸距離用與該省面積相等的圓半徑表示，如表1所示。

2010年我國煤炭平均運輸距離為640 km，數據來源于《2012年中國煤炭供需狀況及價格走勢判斷》，由于當前煤炭產業不斷向西北部集聚，且主要集中在蒙、晉、陜、寧等地區，導致煤炭運輸距離逐年攀升，因此，本文運用四省煤炭生產量增長率作為我國煤炭平均運輸距離的增長量，以此求得2012年我國煤炭平均運輸距離為709 km。

2.4 結果分析

由于2012年我國煤炭產量為36.5億t，煤炭消費量為35.2647億t，因此優化模型屬于產大于銷的運輸問題，因此，本文引入假想地(編號30)，令其產量為0，消費量為12353萬t，假想地到各省的煤炭運輸距離為0，因此將模型轉換為30×30的產銷平衡的運輸問題，運用MS軟件對其求解，根據求解結果排除各省煤炭內銷數量，各省煤炭調入調出量結果如表2所示，調運路徑圖如圖5所示。

表2 全國煤炭省間調入調出優化結果 萬t

根據當前我國煤炭運輸實際情況，我國煤炭消費量為352647萬t，省間調入調出量為184934萬t和186546萬t，優化后省間調入調出量均為264541萬t，省間煤炭交換量增大；當前我國總的煤炭運量為250026723萬t·km，跨省運輸量為131999174萬t·km，優化后我國總的煤炭運量為234195774萬t·km，跨省運輸量為187559569萬t·km；跨省運量增加55560395萬t·km，而全國共節省運力15830949萬t·km；通過對比優化前后結果發現，優化后省間煤炭調運量增加，長距離的南北運輸和東西運輸量減少，地處交通位置便利、煤炭產量較大的山東、安徽、河南、河北、四川、湖北等省份中轉調運作用增強，調入量增加；內蒙古、山西、陜西、甘肅等煤炭生產強省的遠途調運量減少，與中轉省份的交流增強；南部沿海省份煤炭調出量減少，均為自產自銷，其中天津、上海、廣東、廣西優化前后調出量均為0，無變化；北京、天津、江蘇、上海、浙江等煤炭調入量減少，減弱其中轉作用。

3 大規模個性化定制體系構建的效益分析

大規模個性化定制體系的建立，不僅會大大提高我國原煤的洗選加工比例，還為煤炭調運優化提供了物質技術條件，因此本文在分析煤炭產業大規模個性化定制體系的效益時，將從優化效益和洗選加工比例提升兩方面展開討論，具體分析如下。

3.1 經濟效益分析

3.1.1 煤炭調運優化的經濟效益

按《鐵路貨物運價規則》的規定核收，根據鐵道部規定，煤炭按5號運價執行，其發到基價為10.4元/t·km，運行基價為0.0549元/t·km，電氣化附加費為0.012元/t·km，鐵路建設基金整車方式為0.033元/t·km，新路新價均攤運費整車方式為0.011元/t·km。則噸煤運輸價格計算公式為：鐵路運輸每噸運費=10.4+(0.0549+0.012+0.033+0.011)×運價里程。本文以2012年為例，所以新路新價均攤運費基本上可以不考慮，因此本文鐵路運輸每噸運費=10.4+(0.0549+0.033+0.012)×運價里程。

結合優化模型的求解結果，根據鐵路運輸每噸煤炭運費計算公式，求解優化后各運輸區間所需費用，如表3所示。優化后我國2012年煤炭運輸費用約2648億元，優化前后運費節約34245.69萬元。

從社會經濟效益考慮，我國煤炭運輸占全國總運輸量的40%左右，隨著煤炭生產地逐步向內蒙古、山西、陜西等地集聚，運力將會進一步提升，我國需要進一步擴建鐵路運輸線滿足運力需求，而通過煤炭省際間調運優化，每年節約運力15830949萬t·km，對于緩解我國運力緊張的現狀、降低鐵路建設投資具有十分重要的意義。

圖5 優化后省際煤炭調運路徑

表3 優化后全國煤炭省間調入調出運輸費用

3.1.2 原煤洗選率提升的經濟效益

煤炭產業大規模個性化定制體系建立后，原煤銷售基本取消，以洗精煤銷售為主，在提高了煤炭產品附加值的同時，還使煤炭運輸量減少；原煤通過洗選加工含矸量每降低1%，運輸量將降低1551.65萬t，將節約運費116512.46萬元(2012年全國原煤入洗率為56%)。而當前我國每入洗1億t原煤，可平均排除1500～2000萬t煤矸石，由此將直接節約運費高達174.77～233.02億元，煤炭運輸成本將節約11.26～15元/t。對于一個百萬噸級的煤礦，僅運輸成本每年將節約500～660萬元(原煤洗選率提升的經濟效益相關數據均按照未入選量計算所得)，對于處在“寒冬期”的煤炭企業來講，具有十分重要的作用，同時對進一步提高煤炭企業的銷售利潤，擴大煤炭企業在利益鏈條中的份額也具有重要的現實意義。

從社會經濟效益角度看，在當前綠色物流理念下，逆向物流的成本控制得到進一步重視，在消費環節，直接購買所需求的達標煤，能夠大大降低對煤矸石、煤灰等廢棄物的逆向物流成本，對緩解我國物流運輸系統壓力具有十分重要的意義。

3.2 環境效益分析

3.2.1 煤炭調運優化的環境效益

煤炭運輸過程中會產生粉塵污染、噪聲污染和水污染，其中粉塵污染主要源自于煤炭運輸過程中，由于風力等原因造成的流失和拋灑，在霧霾日益嚴重的今天，減少煤炭運輸過程中的煤塵污染，對于治霾具有十分重要的作用。根據《中國煤炭開發與利用的環境影響報告》統計數據可知，2000年我國輸煤揚塵量約為1100萬t，根據2012年煤炭運輸量的增長率，間接求得2012年煤炭運輸過程中的揚塵量約為2750萬t，直接產生經濟損失16.5億元(按照噸煤價格600元/t計算)。通過對煤炭調運路徑的優化，可以有效減少我國煤炭的周轉量，進而減少煤炭揚塵數量，對緩解運輸路線周邊的粉塵污染具有十分重要的作用。

在煤炭運輸過程中，為降低煤塵污染，噴灑水霧是重要的降塵措施，但其水質在沖刷煤炭后，呈弱酸性，會對土地、道路等造成嚴重污染和損壞。合理優化煤炭調運路徑，可以降低煤炭運輸量和運輸距離間接降低灑水量，進而降低其產生的環境危害。與此同時，煤炭大規模個性化定制體系的建立，能夠有效降低煤炭運輸量，也會在一定程度上降低因降塵灑水而產生的危害。

3.2.2 原煤洗選率提升的環境效益

我國煤炭運輸量占全國總貨運量的40%，隨著我國煤炭生產基地逐漸向“三西”(山西、陜西和蒙西)地區集中，我國煤炭調運量還會不斷提升，造成我國運力緊張。為緩解運力不足問題，不斷增建鐵路線成為重點解決措施，然而鐵路線路增加隨之產生大量的噪聲污染，對周邊居民生活質量產生嚴重影響，通過對煤炭的合理調運和大規模個性化定制，降低貨運機車的運行次數，從而在一定程度上降低火車產生的噪音污染。

節能減排是我國當前的重要任務，按照大秦鐵路運量4億t/a計算,耗電量為34.3億kWh/a,折合費用22.6億元,碳排放量105萬t，由此折合計算可得我國當前鐵路運輸碳排放量約為1000萬t，而通過煤炭個性化定制可以降低15%～20%的煤炭運輸量，同時通過調配路徑優化可以降低6%的調運量，對煤炭鐵路運輸碳減排具有十分重要的推動作用。

煤炭洗選加工能夠降低煤炭灰分和硫分，據統計，入選1億t原煤可減少二氧化硫排放量100～150萬t，按44%的未入洗量計算可得，通過煤炭大規模個性化定制體系的建立，可以實現二氧化硫減排量1553～2330萬t，對于環境保護具有不可忽視的作用。

4 結語

通過對煤炭產業現狀理論分析和實地調研，提出了構建煤炭產業大規模個性化定制體系的具體思路，該體系由煤炭企業板塊、中間信息服務板塊和煤炭用戶板塊三部分組成，其中煤炭企業板塊主要任務是組建煤炭企業聯合體和省級信息服務系統，實現區域內所有原煤的洗選加工和省域煤炭資源信息的整合處理；中間信息服務板塊主要任務是建立煤炭生產、消費、物流等綜合服務信息處理系統，對省域內煤炭需求、供應以及物流等其他信息進行整合、梳理，同時兼具協調和預控作用；煤炭用戶板塊主要任務是組建省級煤炭消費信息服務系統，對區域內煤炭需求信息進行整理和傳輸。進而在該體系建立的基礎上，從煤炭省際調運視角建模分析了煤炭產業大規模個性化定制體系建立的經濟和環境效益，佐證了該體系的建立能夠幫助緩解甚至解決當前煤炭洗選加工比例低、煤炭運力不足、環境污染、供需方信息不對稱以及物流協調難度大等難題。

[1] 徐曉亮，程倩，車瑩等.煤炭資源稅改革對行業發展和節能減排的影響[J].中國人口·資源與環境，2015(8)

[2] 王愛華.煤炭企業物流“三維成本”控制[J].中國流通經濟，2008(9)

[3] 張士強，李躍.煤礦區能源集成與低碳發展關系研究[J].煤炭科學技術，2015(1)

[4] 于萍，白珩.煤炭產業價值鏈各環節利益分配與轉移問題研究——基于阜新礦業集團煤炭企業價值鏈案例的調查分析[J].財經問題研究，2012(10)

[5] 徐揚，姚郁詩，廉蓮.基于Logit模型的大規模個性化定制方法研究[J].管理現代化，2015(4)

[6] 曲劍午.中國煤炭交易市場的發展方向與實現途徑[J].中國煤炭，2011(11)

[7] 徐揚.基于大規模個性化定制策略的信息服務模式研究[J].情報理論與實踐，2015(4)

[8] 鄭朝陽.平煤(集團)公司煤炭電子交易大廳的銷售模式及其示范效應[J].中國煤炭，2005(7)

[9] 彭晨，岳東.基于開放式功能體系的煤炭供應鏈結構研究[J].煤炭學報，2003(3)

[10] 盧明波，付亞平，德力.基于CRM的煤炭銷售管理信息系統分析與設計[J].煤炭技術，2009(11)

[11] 王志東，范云勤，徐小智.基于WebGIS的煤炭銷售系統設計與應用[J].測繪科學，2009(6)

[12] 索曉紅.基于B2C模式的煤炭交易管理信息系統的研究與設計[J].中國煤炭，2014(8)

[13] 蔣洋.基于物聯網技術的神華集團縱向一體化煤炭物流管理系統研究與設計[J].中國煤炭，2016(1)

[14] 白志軍，解春生.神華集團煤炭產運銷一體化調運優化模型[J].計算機應用，2013(S1)

[15] 衛進東.當前煤炭企業營銷管理改革途徑探究[J].煤炭技術，2013(10)[16] 石亮.煤炭公路運銷管理信息系統的設計與分析[J].煤炭經濟研究，2007(1)

[17] 鄭麗紅.對煤炭集團公司內部生產公司與銷售公司之間購銷模式的思考[J].煤炭經濟研究，2004(2)

[18] 李愛彬.煤炭綠色物流系統構建與優化研究[D].北京：中國礦業大學，2012[19] 呂濤，王飛，劉風.中國跨區域鐵路煤炭運輸CO2排放及運輸格局優化研究[J].中國煤炭， 2017(5)

(責任編輯 宋瀟瀟)

Establishmentandbenefitsanalysisofmasscustomizationsystemforcoalindustrybasedonaspectofprovincialcoaltransportation

Li Yue1, Ren Yixin1, Zhang Shiqiang1,2, Sui Qianqian1, Zhang Xizhuo1, Zhou Lujie3

(1.College of Economics and Management, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China；2.College of Business, University of Jinan, Jinan, Shandong 250022, China；3.College of Mining and Safety Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China)

To improve the economic benefit of coal industry and promote clean coal industry transformation, according to the specific features of coal industry, the concept of mass customization system for coal industry was put forward, and proposed the concrete countermeasures to the establishment of mass customization system of coal industry. Then under the premise of building a successful MC system, established the provincial coal scheduling optimization model from the perspective of provincial coal transportation in our country. According to the optimization results from the aspects of economic and environmental benefits, it was proved that the value and significance of mass customization system of coal industry.

coal industry, mass customization(MC), provincial coal transportation, system

山東省自然科學基金項目(ZR2014GM010)，山東省社會科學規劃研究項目(16CJJJ21)，山東科技大學研究生科技創新研究項目(SDKDYC170227)

李躍，任一鑫，張士強等. 基于省際煤炭調運視角的煤炭產業MC體系的構建及效益分析[J].中國煤炭，2017，43(8):11-17,28. Li Yue, RenYixin, Zhang Shiqiang, et al. Establishment and benefits analysis of mass customization system for coal industry based on aspect of provincial coal transportation [J].China Coal，2017，43(8):11-17,28.

TD-9

A

李躍(1989-)，男，山東濟南人，山東科技大學博士研究生在讀，主要研究方向：能源管理、產業經濟。