我国铁路货运供需耦合协调发展研究_吴凡.pdf

铁路货运供需耦合协调发展水平研究，是当下推进我国铁路货运提质增效的基础命题，对于助力供给侧改革和需求侧管理双管齐下，从而推动铁路运输高质量发展具有一定意义。在构建多维度供需耦合协调评价指标体系基础上，基于耦合协调模型研究我国铁路货运供需耦合协调度和协调发展等级，结果表明：20102020年我国铁路货运市场供需水平整体向好发展，供给发展更为迅速，且供需耦合协调发展关系不断改善。依据分析结果从稳定大宗货源、拓展集装箱多式联运运输市场、吸引零散货源3个方面提出今后铁路货运发展对策和建议。关键词：铁路货运；供需关系；评价体系；熵权法；耦合协调模型供需关系是运输市场中的基本关系，供需均衡协调是运输市场健康发展的基本要求。铁路作为国民经济大动脉，其货运供需发展在社会经济发展过程中发挥着至关重要的作用。需求大于供给则不利于运输结构优化调整，供给大于需求则意味资源可能存在闲置浪费。明确铁路货运供需协调发展关系是提出铁路货运市场调整方案和发展策略的基础，为深化我国铁路货运提质升级，推动建立高质量发展铁路货物运输市场，构建以铁路为骨干的新型现代物流服务体系提供有力支撑1。1我国铁路货运现状1.1铁路货运需求运输需求是指托运人有意向购买运输服务的总和，分为有效运输需求和潜在运输需求 2 部分。其中，有效运输需求是受运输供给水平限制下能够实现的部分，即运输量。因此不同时期铁路货物运输量在一定程度上能够体现铁路货运需求的变化。依据中国统计年鉴有关统计数据分析，我国铁路货运量及其占比变化趋势如图 1 所示，20102020年我国铁路货运量呈现出先缓慢下降后大幅回升的发展趋势，年均增长率为2.25%，比全国货运量增长率低1.59个百分点。而同期，全国货运量保持持续 上 升，至 2019 年 开 始 有 所 下 降。具 体 来 看，2010年我国铁路货运量为364 271 万t，占全国货运量的11.24%。20102013年我国铁路货运量虽小幅增长，市场份额却明显下降。20142016年铁路货运量开始下降，铁路货运市场份额持续下滑，至2016 年仅占全国货运量的 7.60%；20172020 年铁路货运量迅速增长，同比增长率分别达 10.71%，9.15%，9.01%，3.72%，铁路货运市场份额开始有明显回升，2020年铁路货运量占比回升至9.63%。根据国家铁路分品类货源运量及占比变化，煤炭、钢铁及有色金属、矿石类、粮食等铁路大宗物资货运量在国家铁路货运量中占比达80%，但货运量占比不断降低；零散货物运输占比不断增长，从文章编号：1004-2024(2023)06-0054-07 中图分类号：U2-9 文献标识码：ADOI：10.16669/ki.issn.1004-2024.2023.06.1054我国铁路货运供需耦合协调发展研究 吴凡 2010 年 的 10.5%增 长 至 2020 年 的 17.67%。至2020 年，煤炭运量占比约为 49.9%，矿石类约占16.4%，钢铁及有色金属约占6.33%，矿建材料和粮食运量分别占3.50%和2.12%。结合发展环境来看，前期我国铁路大宗货物运输由于受煤炭、钢铁产能过剩以及传统能源产业发展缓慢等因素影响出现持续下滑，导致铁路货运需求明显减少。而后又受国家运输结构调整和大宗物资“公转铁”等政策推动，实现铁路货运量和市场占比回升。综合来看，我国铁路发展长期以大宗物资运输为主，然而随着国民经济进入中高速增长阶段以及生产生活标准的提高，我国铁路货物运输格局向零散货物不断倾斜，社会消费品和中高端工业制成品等货类的运输需求快速上涨，大宗物资货运需求比重明显下降2。1.2铁路货运供给运输供给是在时空环境和服务质量限制下，运输市场有意愿且有能力提供的运输产品数量。从全社会和国民经济角度来看，铁路运输供给能力的大小与铁路路网建设息息相关。纵览我国路网建设历程，铁路网发展迅速，建设规模持续扩大3。依据中国统计年鉴 铁道统计公报有关统计数据分析，我国铁路路网建设发展趋势如图2所示，20102020年我国铁路营业里程保持平稳增长态势，平均每年增长0.55 万km，平均增长率达 4.7%。全国铁路营业里程从9.12万km增至14.63万km，万人拥有铁路里程量从0.68 km增长至1.04 km，路网密度也从 95 km/hm2发展至 152.4 km/hm2。在铁路电气化铁路和复线铁路建设方面，二者一直保持稳步上升发展。2011年我国铁路电气化里程仅为 4.25 万 km，到 2020 年增长至10.63万km，年均增量为0.64万km；而复线里程在2010年仅为3.7万km，到2020年已增 至 8.7 万 km，年 均 增 量 为 0.50 万 km。2016年二者增长速度出现断层式下降，但始终为正向增长，电气化率和复线率持续上升，分 别 从 2010 年 的 46.60%，40.57%增 长 至72.66%，59.47%。2020年我国铁路运输货车拥有量达到912 735辆，20112020年年均增长20 806辆，年均增长率达4.0%，为发挥供给能力提供基础保障。2铁路货运供需耦合协调性评价2.1数据来源数据来源于20112021年中国统计年鉴 铁道统计公报和中国铁道年鉴，经过系统收集整理形成初始数据集，并利用线性加权法计算获取个别缺失值，构成最终评价数据集。2.2评价指标体系指标选取遵循科学性、层次性和可操作性等原则，构建我国铁路货运供给-需求耦合协调发展评价指标如表1所示，包括需求子系统和供给子系统。需56789101112 01 000 0002 000 0003 000 0004 000 0005 000 0006 000 0002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020占比/%货运量/万t年份全国货运量铁路货运量铁路货运量占比图1我国铁路货运量及其占比变化趋势Fig.1Variation trend of railway freight volume and proportion in China4045505560657075024681012141620102011201220132014201520162017201820192020占比/%程里路铁/万km年份营业里程电气化里程复线里程电气化率复线率图2我国铁路路网建设发展趋势Fig.2Trends in the construction and development of railway network in China55我国铁路货运供需耦合协调发展研究 吴凡 求子系统从宏观经济、人民生活和行业竞争3个维度衡量货运需求发展水平。宏观经济发展是运输需求发展的决定性因素，不同生活水平也会通过消费需求的变化来影响货运需求，而不同运输方式之间在一定程度上存在可替代性，因此行业竞争也会影响铁路货运需求。借鉴相关文献4-7研究，主要通过GDP和第二产业比重反映宏观经济总量和经济结构发展；通过社会消费品零售总额和居民消费水平2项指标反映人民生活；通过铁路货运量占比及铁路货运量反映行业竞争。供给子系统选择从路网建设、运输设备和运营组织管理3个维度衡量铁路货运供给水平。路网建设及运输设备是提供运输供给的物质技术基础，运营组织管理水平是影响铁路供给的重要因素。在借鉴文献8-11研究成果基础上，选取路网密度、铁路电气化里程、复线里程3个指标反映路网建设水平，利用铁路货车数量和货车静载重衡量运输设备水平，考虑货车旅速和货车停时2项指标评价运营组织管理水平。2.3耦合协调评价模型（1）综合评价指数Ui计算。选择熵权法计算各指标权重，首先进行数据预处理，采用极差法对原始数据进行标准化处理。计算第j项指标下第i个评价对象的特征比重pij，计算公式如下。pij=xiji=1mxij式中：xij为第j项指标下第i个评价对象；m为评价对象个数。计算第j项指标的熵值ej，计算公式如下。ej=-1lnmi=1mpijlnpij计算第j项指标的变异系数Rj，计算公式如下。Rj=1-ej计算第j项的权重wj，计算公式如下。wj=Rjj=1nRj式中：n为评价指标个数。采用线性加权法，计算子系统综合评价指数，U1和U2分别为货运需求子系统和供给子系统综合评价指数，计算公式如下。U1=j=1nwjp1jU2=j=1nwjp2j（2）耦合度C计算。耦合度是描述子系统之间相互作用、相互影响的关系强弱的量纲12。耦合度C0，1，值越高表示供需子系统相互影响程度越大，计算公式如下。C=2U1U2U1+U2但耦合度难以体现二者实际发展水平的高低，可能出现供需发展耦合度高但二者实际发展水平低的现象13。（3）耦合协调度D计算。耦合协调度能够客观地评价两子系统之间相互作用的协调水平，计算公式如下。D=CT表1铁路货运供给-需求耦合协调发展评价指标Tab.1Evaluation index of coupling coordination development of railway freight supply and demand系统供给子系统维度路网建设运输设备运营组织管理具体指标路网密度电气化里程复线里程货车数量货车静载重货车旅速货车停时系统需求子系统维度宏观经济人民生活行业竞争具体指标GDP第二产业比重居民消费水平社会消费品零售总额铁路货运量铁路货运量占比56我国铁路货运供需耦合协调发展研究 吴凡 T=U1+U2式中：T为协调指数；，为待定参数，根据子系统对实现系统耦合协调发展的重要性确定，需满足+=1。参考有关文献，设定待定参数为=0.5，同时对耦合协调度D进行了划分，耦合协调度等级及发展阶段划分如表2所示14。2.4铁路货运供需耦合协调度分析利用上述耦合协调评价模型，计算出 20102020年全国铁路货运需求和供给综合评价指数U1和U2，供需耦合度C以及耦合协调度D，并依据表2划分耦合协调等级，得到全国铁路货运市场供需综合评价指数、耦合度、耦合协调度及等级如表3所示。绘制得到供需综合评价指数、耦合协调度变化趋势如图3所示。在20102020年间，我国铁路货运需求和供给综合评价指数U1与U2整体呈曲折上升发展趋势，供给发展速度明显快于需求，且需求呈现明显的阶段式发展特征。根据U1与U2大小关系可以将整个研究期分为 2 个阶段。第一阶段为 20102013年，此阶段U1大于U2，供给落后于需求。第二阶段为20142020年，此阶段U1小于U2，需求落后于供给。供给方面，20102020年间呈现出不断提升的态势，铁路货运建设步伐不断加快，铁路基础设施建设不断完善，运营组织管理水平不断提高。需求方面，20102020年间呈现出先平稳稍有下降快速增长的状态，2017年是铁路货运市场份额开始回升的转折点，受“公路治超”政策以及限汽运煤等影响，部分大宗货源又回流至铁路，铁路货运量出现明显增长。而后为坚决打赢蓝天保卫战，国家大力提倡“公转铁”，铁路再获大部分货源回流。在20102020年间，我国铁路货运需求子系统表3全国铁路货运市场供需综合评价指数、耦合度、耦合协调度及等级Tab.3Comprehensive evaluation index,Coupling degree,coupling coordination degree and grade of China railway freight market supply and demand年份20102011201220132014201520162017201820192020需求综合评价指数U10.4390.4950.4420.4770.4480.3160.3100.4280.5240.6910.712供给综合评价指数U20.2410.3070.3380.3690.4990.4970.4190.5460.6040.6940.745耦合度C0.956 30.972 20.991 10.991 90.998 50.974 80.988 70.992 60.997 50.999 90.999 7耦合协调度D0.5700.6240.6220.6480.6880.6300.6000.6950.7500.8320.853耦合协调等级勉强协调初级协调初级协调初级协调初级协调初级协调初级协调初级协调中级协调良好协调良好协调表2耦合协调度等级及发展阶段划分Tab.2Classification of coupling coordination degree and stages耦合协调度0.000 0.0990.100 0.1990.200 0.2990.300 0.3990.400 0.4990.500 0.5990.600 0.6990.700 0.7990.800 0.8990.900 0.100耦合协调等级极度失调严重失调中度失调轻度失调濒临失调勉强协调初级协调中级协调良好协调优质协调发展阶段失调衰退过渡磨合协调发展0.4390.4950.4420.4770.4480.3160.3100.4280.5240.6910.7120.2410.3070.3380.3690.4990.4970.4190.5460.6040.6940.7450.5700.6240.6220.6480.6880.6300.6000.6950.7500.8320.8530.00.10.20.30.40.50.60.70.80.920102011201220132014201520162017201820192020值度调协、数指年份需求综合评价指数供给综合评价指数耦合协调度图3供需综合评价指数、耦合协调度变化趋势Fig.3Comprehensive evaluation index of supply and demand,trends of coupling coordination degree57我国铁路货运供需耦合协调发展研究 吴凡 和供给子系统高度耦合，耦合协调发展水平不断提升，耦合协调度从0.570逐步上升到0.853，耦合协调等级从勉强协调发展至良好协调。按照耦合协调等级将发展历程分为2个阶段。第一个发展阶段为20102017年，称为过渡磨合期，此阶段我国铁路供需耦合协调度发展较为平稳，整体起伏不大。结合供需综合评价指数来看，20112014年铁路货运供需子系统实现供给滞后向需求滞后的转变，供需耦合协调度缓慢增长；20152016年受供需发展水平下降影响，耦合协调度出现明显下滑，2017年开始回升。第二阶段为20182020年，称为协调发展期，此阶段二者耦合协调水平快速上升至良好协调等级。结合综合评价指数来看，这一时期铁路货运供需水平不仅明显高于上一时期，供需差距也明显更小。整体上，从2010年开始供需发展已形成较稳定的良性互动关系，二者相互促进，协调发展。3我国铁路货运供需发展相关建议20102020 年我国铁路货运市场供需发展持续向好，需求结构逐渐改变，供给水平稳步提升，整体上供需耦合协调关系不断改善，已从供给滞后型勉强协调等级发展至需求滞后型良好协调等级。新发展形势下，促进铁路货运高质量发展，必须秉持需求科学引导和供给有效建设双管齐下的发展理念，助力铁路货运市场提质增效，实现铁路运输与经济社会协调发展，为此提出以下发展方向和建议。（1）稳定大宗货源。一是加强铁路专用线建设。积极支持和推进大型钢铁、煤炭、电厂等企业建设铁路专用线；加快铁路专用线深入港口、码头，实现铁路和港口的无缝对接和零距离换装，减少公路短驳，减少物流环节和装卸费用，提高物流效率。二是提升铁路货运能力和服务质量。针对部分运能紧张的干支线路和枢纽场站，协调支持企业加快设施建设、运力调配、运输组织优化等工作；督促铁路运输企业之间加强协作与衔接，支持铁路运输企业根据市场情况完善铁路货物运价浮动方案、清理规范货运收费项目和标准；支持企业根据市场需求变化情况优化铁路运输产品结构，提高铁路运输效率，加强信息资源互联互通。三是争取地方政府政策支持。在运输结构调整工作方面，鼓励地方政府继续对重点港口和地区实行公路货车限行政策，提高铁路集疏港和在重点地区的运输比例，在高速公路治超力度不减的同时，加大国、省道治超力度，建立运输结构调整长效机制。（2）拓展集装箱多式联运运输市场。一是统筹规划多式联运网络基础设施建设。铁路基础设施建设规划与地区产业布局、综合交通布局高度匹配，不同运输方式基础设施间要统一规划、统一设计。二是支持多式联运协调发展。积极配合牵头部门，推进铁水、公铁联运，完善集装箱铁水联运服务网络，促进物流降本增效；支持各类铁路运输企业参加多式联运，积极配合相关部门推进多式联运公共信息资源平台建设。三是进一步健全综合运输体系。进一步推动多式联运相关标准规范和铁路国际多式联运单证体系的建立，在适装品名、运输单证、装载加固条件、设施设备标准、危险品名认定、计费标准、服务标准、共享机制、行业标准、数据接口、费用结算等方面对各运输方式进一步统一，并完善铁路单证的物权属性，推动铁路多式联运单证与其他运输方式的衔接。（3）吸引零散货源。虽然大宗物资运输占比高，但铁路运输发展不能仅仅依靠大宗货物，也要主动迎合市场变化，推动货运结构转型以满足多元化运输需求16。一方面，完善运输产品结构。以市场需求为导向，以产品开发为着力点，通过和企业合作等模式不断创新和完善更加多元化的、满足不同货主要求的零散白货运输产品。另一方面，加强信息化建设。搭建货运生产作业全程共享信息平台，加强各环节数据共享和统一管理，简化货运办理流程，实现均衡交接，提高铁路货运时效性和服务水平。参考文献：1庄 河.铁路货运高质量发展策略研究J.铁道运输与经济，2022，44(1)：1-6.ZHUANG He.Research on High-Quality Development Strategy of Railway Freight TransportationJ.Railway Transport and Economy，2022，44(1)：1-6.2王 鑫，李 清，赵春竹，等.双循环格局下铁路货运发58我国铁路货运供需耦合协调发展研究 吴凡 展策略研究J.铁道货运，2022，40(2)：17-22.WANG Xin，LI Qing，ZHAO Chunzhu，et al.Research on the Development Strategy of Railway Freight Transportation under the Paradigm of Dual CirculationJ.Railway Freight Transport，2022，40(2)：17-22.3徐 翔.关于新时代铁路网发展战略选择的思考J.铁道经济研究，2021(4)：32-35.XU Xiang.Thoughts on Railway Network Development Strategy in the New EraJ.Railway Economics Research，2021(4)：32-35.4张 戎，何羽璐.我国铁路货运量影响因素探析J.铁道货运，2019，37(11)：14-21.ZHANG Rong，HE Yulu.An Analysis of Factors Affecting Railway Freight Volume in ChinaJ.Railway Freight Transport，2019，37(11)：14-21.5韩采华.供需匹配的铁路网趋稳模型J.同济大学学报(自然科学版)，2018，46(4)：478-483.HAN Caihua.Stabilization Model of Railway Network Based on Supply and Demand MatchingJ.Journal of Tongji University(Natural 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100070,ChinaAbstract:The research on the level of supply-demand coupling coordination of railway freight transport is a fundamental proposition that promotes the quality and efficiency of railway freight transport in China.It is also a fundamental requirement to support supply-side reform and demand-side management and promote the high-quality development of railway transport.Based on the construction of multidimensional evaluation index system for coupling and coordinated development of supply and demand,the paper used the coupling coordination model to calculate the supply-demand coupling coordination level and coordinated development level of Chinas railway freight transport.The research results show that from 2010 to 2020,the overall supply and demand capacity of Chinas railway freight market has been developing well with the supply developing more rapidly,and the coupling coordination development relationship between supply and demand is constantly improving.Based on the analysis,the paper put forward the countermeasures and suggestions for the future development of railway freight transportation,including stabilizing bulk cargo sources,expanding the container multimodal transport market,and attracting scattered cargo sources.Key word:Railway Freight Transport;Supply-demand Relationship;Evaluation System;Entropy Weight Method;Coupling Coordination Model60