基于需求分類的“義烏—漢堡”中歐班列路徑優(yōu)化研究

王春越

摘 要：本文首先從中歐間貿(mào)易格局總體穩(wěn)定的角度說明中歐班列發(fā)展的較大前景，并簡述現(xiàn)存部分組織問題，揭示本文研究的意義。此外，本文著重考慮客戶需求對于中歐班列路徑優(yōu)化方案的影響，對貨主需求從時間與成本角度考慮，將問題簡化為最短路問題，建立0-1整數(shù)規(guī)劃模型;實例分析“義烏—漢堡”線路制定路徑優(yōu)化方案，選定哈爾濱、沈陽、成都、重慶、西安、天津等12個中轉(zhuǎn)站點，收集數(shù)據(jù)，使用計算工具LINGO對模型進行求解，最后得出結(jié)果。

關(guān)鍵詞：需求分類;中歐班列;路徑優(yōu)化;0-1整數(shù)規(guī)劃;LINGO

中圖分類號：F742 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2021）05（a）--03

1 研究的背景及意義

中歐間貿(mào)易的不斷發(fā)展既滿足了“一帶一路”倡議的客觀要求，又使得歐洲的貨運代理業(yè)務(wù)在中國許多地區(qū)得以展開。然而，地區(qū)間由于獲得經(jīng)濟發(fā)展主動權(quán)展開了激烈的競爭，也為中歐班列的良好發(fā)展埋下了深深的隱患。因而，有必要在合理的科學規(guī)劃下整合資源，構(gòu)建高效合理的路徑優(yōu)化方案，提高中歐班列的運輸效率及面對其他運輸方式的整體競爭力。

然而，目前中歐貿(mào)易現(xiàn)存的組織問題導致部分班次不能正常運行且多條線路的班次制度不穩(wěn)定;而且，由于中歐之間的溝通不順暢，導致整個運輸過程碎片化，不能實現(xiàn)良好的連續(xù)性。在干線運輸?shù)倪^程中，由于轉(zhuǎn)運節(jié)點選擇的不恰當、工藝環(huán)節(jié)銜接的不順暢、運輸方案設(shè)計不當?shù)仍?，導致運輸過程中存在運輸時間較長、運輸成本較高等問題。本文實例站在多式聯(lián)運經(jīng)營人角度，接受客戶委托，并按照客戶需求，結(jié)合中歐班列進行路徑優(yōu)化，提出義烏至漢堡的較優(yōu)解決方案，對現(xiàn)實具有一定的指導意義。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

池永明（2016）[1]對3種運輸方式優(yōu)劣勢的比較以及中歐班列通道運行情況，分析了中歐班列的運行現(xiàn)狀以及中歐班列面臨的發(fā)展困境。劉杰等（2011）[2]通過拆分中轉(zhuǎn)節(jié)點以處理多式聯(lián)運網(wǎng)絡(luò)，同時考慮到實際情況對路徑選擇的影響，細化運輸費用，提出備選集， 建立動態(tài)路徑優(yōu)化模型。孫巖（2017）[3]綜合分析了多式聯(lián)運路徑規(guī)劃問題的規(guī)劃特征，構(gòu)建了整數(shù)規(guī)劃模型，并以實例為證，驗證了優(yōu)化模型的可行性及有效性。陳迎欣（2012）[4]分別對蟻群算法中的信息素更新策略及啟發(fā)因子進行改進，引入搜索熱區(qū)機制，進行仿真，驗證了改進算法的有效性。侯玉梅等（2015）[5]以成本為目標，構(gòu)建了帶軟時間窗約束的路徑優(yōu)化問題模型，并采用自適應(yīng)遺傳算法對模型進行求解。

3 班列聯(lián)運存在的問題及分析

3.1 班列運輸接駁不暢

中歐班列聯(lián)運過程中接駁不順暢是當前發(fā)展過程中面臨的首要問題。一方面，歐洲各國的鐵路口岸運營能力不足，致使班列去程貨物在沿線口岸長時間逗留的情況時有發(fā)生。另一方面，各國法律相關(guān)規(guī)定不同，致使沒有統(tǒng)一運單;而中歐班列聯(lián)運涉及多種運輸方式、多種角色及多個環(huán)節(jié)，這也使得整個運輸過程中的物流信息不能順暢流通。

3.2 班列運輸成本偏高

隨著經(jīng)濟全球化進程的推進，國際間的貨運量越來越大，而客戶都會根據(jù)自己的偏好，選擇一種不管是運價還是運輸速度都相對合理的運輸方式。對于中歐班列來說，其競爭對手主要為海運企業(yè)。而中歐之間的海上運輸主要是由我國沿海港口出發(fā)，通過馬六甲海峽、蘇伊士運河（或好望角）到達地中海沿線的歐洲國家。其中，海運運價大致為每40ft標箱2500美元，中歐班列3條通道各線路平均運價大致為每40ft標箱6000美元。在引入政府補貼后，其運價減低，性價比提高，但政府補貼畢竟不能長時間提供。盡管中歐班列這種新興運輸形式具備時間較短、運距適中且安全性較高的顯著優(yōu)勢，但是其總體運輸成本明顯高于海運運輸成本的實際情況，在短時間內(nèi)難以得到根本改變。另外，歐盟通行的運價率明顯高于我國及獨聯(lián)體各國鐵路運費。在這種情況下，中歐班列各運營主體之間還沒能形成統(tǒng)一的對外陣營，增加了鐵路方面統(tǒng)一開展對境外進行價格談判的難度，無法以中歐班列品牌優(yōu)勢對歐競價，無法取得最大優(yōu)惠。另外鐵路運輸過程中換裝耗費的時間比較長。歐洲某些國家鐵路為寬軌，不同于我國的標準軌距，使得中歐班列途中至少需要進行一次換軌，甚至需要換軌兩次，大大增加了整個運輸過程的成本。

3.3 班列返程貨源不足

返程貨源匱乏一直以來都是中歐班列運行過程中的主要問題，自然也影響著中歐班列多式聯(lián)運的發(fā)展。目前空載率普遍來講仍然較高（部分不能常態(tài)化高頻次的中歐班列回程空載率高達60%）。從兩國經(jīng)濟的角度來看，正是兩者之間貿(mào)易結(jié)構(gòu)的差異導致了中歐班列返程貨源匱乏，我國對歐出口的大多是勞動密集型產(chǎn)品，而歐盟國家向我國出口的則大多是技術(shù)密集型產(chǎn)品。從市場的角度來看，中歐班列還沒有形成較大的品牌影響力，在歐洲各國的知名度還需要進一步提升與拓展，同時市場還有待于進一步得到扶持與開拓。從客戶的角度來看，一方面對于中歐班列這個新興運輸形式，還需要繼續(xù)觀望;另一方面中歐班列的服務(wù)水平相比很多成熟的現(xiàn)代化物流企業(yè)還存在較大差距，需要進一步提升。

4 基于需求分類建立路徑優(yōu)化模型

4.1 運輸需求分析

隨著時代的發(fā)展和科技的進步，鐵路基本可以修建在任何地方。鐵路相比航空、航運等跨境運輸方式，在運輸成本和運輸時間上具有較大優(yōu)勢，在成本和時效上介于兩者之間。而中歐班列與傳統(tǒng)鐵路運輸相比，在通關(guān)過程中也有明顯的改善，具有更大優(yōu)勢。

在實際運輸過程中，客戶對于運輸成本和運輸時間有不同的需求。并且隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對物流的需求更高。最佳運輸計劃必須把客戶需要放在第一優(yōu)先級。

4.1.1 運輸成本最低

對于運輸價格上更敏感的貨主，在選擇了中歐班列托運貨物的前提下，托運的貨物通常批量較大，價值較低，貨物價值隨時間變化不大，如食品制品和一些原材料等。其中有一種相對特殊的運輸成本需求，即一定時間內(nèi)運輸成本最低。對于想要在時間和成本之間尋找一個合適的點的貨主，不管是對時間還是成本都有一定的要求，對于在運到時限上擁有比運輸費用更高敏感度的貨物，一般批量大、價值高、貨物的商品價值受時間的影響比較大，如應(yīng)季服裝等。一般情況下貨主在選擇運輸方案時，會考慮在一定運到時限內(nèi)費用最低的。

4.1.2 運到時限最短

對于運到時限上更高敏感的貨主，在選擇了中歐班列托運貨物的前提下，托運的貨物通常附加價值較高，商品價值隨時間影響較大，如汽車、高檔食材等。其中也有一種相對特殊的運輸時間需求，即在一定成本內(nèi)運輸時間最短。對于想要在時間和成本之間尋找一個合適的點的貨主，不管是對時間還是成本都有一定的要求，對于在運輸費用上擁有比運到時限更高敏感度的貨物;一般批量大、價值適中、貨物的商品價值受時間的影響一般，如日消品等，一般情況下貨主在選擇運輸方案時，會選擇一定的成本預(yù)算范圍內(nèi)運到時限最短的。

4.2 模型假設(shè)

（1）不考慮氣候、政治等不可抗力對運輸成本和運輸時間的影響。

（2）節(jié)點間路徑的運輸方式只能有一種。

（3）一個中轉(zhuǎn)站點最多參與一次運輸方式的轉(zhuǎn)換。

（4）將中轉(zhuǎn)站點設(shè)為虛擬路徑。

4.3 實例驗證

習近平在十九大的報告中明確指出，加強“一帶一路”建設(shè)，以實現(xiàn)與中歐班列沿線貿(mào)易暢通。然而，由于地區(qū)間政策的不同以及惡性競爭現(xiàn)象，導致部分地區(qū)呈現(xiàn)貨源不足的現(xiàn)象。

4.3.1 起訖點選擇

以義烏作為起始站。義烏小商品城始于1982年，匯集200萬種多樣產(chǎn)品，為215個國家及地區(qū)提供貨源平臺，被許多國際權(quán)威機構(gòu)認定為世界第一大市場。首先，就地理位置而言，義烏作為浙中交通樞紐，交通便利。其次，義烏有大量海外客商常駐，是義烏通過“一帶一路”中歐班列進行對外貿(mào)易的重要紐帶。最重要的一點是義烏本身有著便捷高效的物流園區(qū)，且通關(guān)便利，方便貨運貿(mào)易的組織與進行。綜上所述，將義烏作為實例來分析研究中歐班列多式聯(lián)運運輸方案的起始站點。

以漢堡作為終點站。首先，目前國內(nèi)有多達12個城市中歐班列通往漢堡。其次，就地理位置而言，漢堡是德國北部重要的交通樞紐，連通國內(nèi)城市及其他歐洲各國。并且就經(jīng)濟貿(mào)易方面而言，漢堡作為德國重要的工業(yè)城市，多數(shù)工業(yè)與外貿(mào)有關(guān)。綜上所述，將德國漢堡作為本文實例分析研究中歐班列多式聯(lián)運運輸方案的終點站點。

4.3.2 問題描述

現(xiàn)從多式聯(lián)運經(jīng)營人角度考慮客戶對運輸成本、運輸時間的需求將集裝箱貨物從義烏通過中歐班列運往德國漢堡。雖然義烏已經(jīng)擁有比較成熟的中歐班列線路，本文主要探究在將客戶需求分為限定時間內(nèi)運輸費用最低、限定成本內(nèi)運輸時間最短兩類情況下，以大連、沈陽、武漢、長沙、鄭州、 西安等基本常態(tài)化中歐班列線路始發(fā)站作為中轉(zhuǎn)城市探究義烏—漢堡中歐班列路徑的優(yōu)化方案。貨物運輸費用以40ft標準鐵路集裝箱進行計算。并假設(shè)各站點正常作業(yè)無其他影響因素，不考慮中轉(zhuǎn)等因等待而產(chǎn)生的倉儲費用，設(shè)定文中出現(xiàn)費用均以人民幣作為基本貨幣單位。

4.3.3 運輸時間及成本分析

本文將運輸時間分為站點中轉(zhuǎn)時間、在途運輸時間及其他時間;其他時間構(gòu)成為提空/返空，裝箱/拆箱以及延誤時間等。根據(jù)本文設(shè)定，其他時間不是本文研究的重點對象，故不加入考慮范圍。其中站點中轉(zhuǎn)時間主要包括集裝箱辦理站作業(yè)時間及站點銜接等待時間。

運輸成本分為站點中轉(zhuǎn)成本、在途運輸成本及其他成本;其他成本構(gòu)成為集裝箱使用費、集裝箱裝箱/拆箱費、拼箱費、運蹤反饋服務(wù)費、FCR單證費等。根據(jù)本文假設(shè)及實際情況，不列入影響因素內(nèi)。其中，各中歐班列線路分為在途運輸費用和途徑場站的作業(yè)費用。

4.4 結(jié)果分析

一方面，從商品特性角度，就義烏貨源種類來講，小商品居多，明顯對運輸成本具有更高的敏感度。在這種情況下，貨物通過鐵路運輸從義烏運至西安，通過西安—漢堡中歐班列線路運往德國漢堡，運輸最低成本為22056元，遠低于中歐班列“直達”義烏—杜伊斯堡—漢堡線路運輸成本，運輸時間25.3天。另一方面，在經(jīng)濟全球化的大背景下，顧客需求多樣化，喜好變化迅速，產(chǎn)品更新的速度加快，產(chǎn)品生命周期縮短，國際企業(yè)想要利用國際供應(yīng)鏈建立競爭優(yōu)勢，就要盡量滿足時間需求，在這種情況下，貨物通過公路運輸從義烏運至鄭州，通過“鄭新歐”線路運往德國漢堡，運輸時間最短為17.4天，運輸成本42760元。

從班列開班頻次角度，義烏通過鐵路運輸至12個中轉(zhuǎn)城市的開班頻次直接影響貨物在義烏的銜接等待時間，開班頻次越多，銜接等待時間也越短。同時，各中轉(zhuǎn)城市至德國漢堡（杜伊斯堡，紐倫堡）的開班頻次直接影響貨物在義烏的銜接等待時間。12個中轉(zhuǎn)城市中，哈爾濱、沈陽、長春、大連、天津、西安的中歐班列周頻次為2周1次，使得銜接等待時間過長;鄭州的中歐班列周頻次為1周6次，銜接等待時間最短。在此基礎(chǔ)上，也使得貨物通過公路運輸從義烏運至鄭州，通過“鄭新歐”線路運往德國漢堡，運輸時間最短，同時也方便貨物隨時流入流出;由于西安開班頻次較低，使得盡管運輸成本最低，運輸時間與本文其他運輸方案相比過長。

5 結(jié)語

文中結(jié)合中歐班列對義烏—漢堡進行了路徑優(yōu)化方案制定，探討了不同需求下的最優(yōu)方案，主要總結(jié)如下：

（1）分析了路徑優(yōu)化方案的影響因素。對客戶需求進行了分析，將客戶需求分為時間需求及成本需求，并依據(jù)需求分類建立路徑優(yōu)化模型。

（2）以“義烏—漢堡”為實例分析中歐班列路徑優(yōu)化方案。通過計算、查詢及其他輔助手段修正，得到節(jié)點中轉(zhuǎn)及在途運輸?shù)臅r間、費用。根據(jù)義烏的貨源種類，對較低運輸成本具有更高的偏好，應(yīng)選擇運輸成本最低方案，即貨物通過鐵路運輸從義烏運至西安，通過“長安號”線路運往德國漢堡。

（3）由于作者能力有限，對于運輸需求分析還不夠全面，聯(lián)運方案也較為單一。本文對于貨主需求僅分析了運輸時間需求和運輸成本需求，針對“義烏—漢堡”多式聯(lián)運運輸方案僅提供了公鐵聯(lián)運及鐵鐵聯(lián)運兩種方式。

參考文獻

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