基于可达性的物流运输系统评价.docx

课 堂 论 文

课程名称： 物流学
院 （系）： 土木工程学院
专业班级： 交通1102班
组 长： 黄一哲
组 员： 加璐、李学良、叶东

2013年 10月8 日

基于可达性的物流运输系统评价

【论文摘要】
当今经济全球化背景下，物流成本已经成为影响投资环境和经济发展的重要因素，直接决定一个国家、地区和企业的市场竞争力，而物流运输成本在物流成本中占据了极大的比重，所以能合理有限地优化物流成本是至关重要的问题。本文引进了交通理论中的经典可达性模型，创新性地将可达性与物流运输系统相结合，提出了应用于评价物流运输系统的可达性指标。可达性越好即阻隔（距离和时间所产生的成本费用）越小。由于缺乏必要的信息和数据，本文并不是做得很深入，但也能在一定程度上反映问题。比如配送中心的选址是否能以最低的运输成本配送物品至该配送中心的配送范围；运输线路的选择不仅要考虑距离的最短，而是要考虑距离和时间的综合可达性，这样才能将运输成本控制到最低。
【关键词】 可达性指标 物流运输成本 优化 阻隔

引言
当今社会背景下，物流成本已经成为影响投资环境和经济发展的重要因素，直接决定一个国家、地区和企业的市场竞争力，而物流运输成本在物流成本中占据了极大的比重。物流运输成本的问题与物流配送中心的选址以及物流运输线路的选择都具有重要关系，这牵涉到物流学、交通运输学、经济学、运筹学、管理学等学科的知识。物流运输系统的优化评价问题好多人都研究过，但都主要是从按照几个影响因素定性地分析，具有一定参考意义但是由于是定性分析，不能说明一些问题。笔者在学习交通工程学科时碰到的一个可达性的概念，即从空间的一点到达另一点的方便程度，于是想到能否将此运用到物流学领域。在查阅了大量文献资料后发现国内外对此研究的人较少，将可达性与物流运输结合在一起尚属于一个全新的研究领域。虽然时间较短，但是我们的团队还是完成了将可达性这个概念运用到物流运输的初步研究。

正文
1绪论
系统评价就是通过系统评价技术从众多的替代方案中找出所需的最优方案。然而要决定哪一个方案“最优”却未必容易，尤其是对于像物流系统这样的外延模糊的复杂系统。因为对于复杂的物流系统来说，“最优”这个词的含义并不十分明确，而且评价某个物流系统方案是否为“最优”的尺度（标准）也是随着时间而变化和发展的。如以城市物流系统为例来进行评价，一般只是从物流速度、物流费用、日常运作管理费用、供应保证程度等技术、经济方面来进行评价；但近年来除了上述方面的评价外，还要求从城市可持续发展、城市规划、环境美化、城市居民满意度等方面进行评价。这里，像满意度、舒适度之类的很多指标与人的感觉和经验有关，属于定性指标，难以数量化。此外，物流系统一般都具有多个目标，对多个目标进行评价，一方面要将目标进行分解，分别建模、分别评价；另一方面，还要将这些子目标作为一个整体进行综合评价，因此还需要将各种指标归一化，以便进行比较。由此可见物流系统评价的复杂性。
1物流运输系统评价的重要性
系统评价的主要任务就在于从评价主体根据具体情况所给定的、可能是模糊的评价尺度出发，进行首尾一贯的、无矛盾的价值测定，以获得对多数人来说均可以接受的评价结果，为正确决策提供所需的信息。 由此可见，系统评价和决策是密切相关的。为了在众多的替代方案中作出正确的选择，就需要有足够丰富的信息，其中包括足够的评价信息。所以说，系统评价只有和方案决策和行为决定联系起来才有意义。系统评价是为了系统的决策，系统的决策需要系统的评价。
可以说，系统评价是系统决策的重要依据，没有正确的评价也就不可能有正确的决策。系统评价既是系统工程的重要组成，也是系统决策的十分重要的组成部分，甚至评价本身就是一种决策形式。有时候，系统评价和系统决策被当作同义词使用。
但是在实际问题上，由于评价与决策的目的不同，两者仍有区别。评价与决策的主要区别表现在：第一，系统评价是一项技术工作，是由分析者即系统工程人员承担的，而系统决策则是领导工作，是领导者在系统工程人员的辅助下完成的；第二，系统评价是系统决策的主要依据，但是重大问题的决策往往还有“看不见的”因素在起作用，这些因素往往难以纳入系统工程人员的评价工作之中。
系统评价与系统开发、系统决策之间的关系如图所示。

2 物流系统综合评价的步骤
系统评价的质量影响着系统决策的正确性，为了使系统的评价更加有效，首先必须保证评价的客观性，为此必须保证评价资料的全面性和可靠性，保证评价人员具有普遍的代表性。其次，要保证系统方案具有可比性和一致性。另外，系统评价的重要依据是评价指标的数量值，因此，评价指标的确定是系统评价的一项重要内容。
除上述原则外，系统评价的步骤也是有效进行系统评价的保证。物流系统的评价一般要遵循下列步骤：

评价系统的分析
具体包括分析评价系统的目的、界定评价系统的范围、熟悉所提出的系统方案及系统要素。物流系统评价的目的总的讲是为了更好地决策，但具体地，可以是为了使系统结构或技术参数最优，或者是为预测和决策提供参考信息，或者是对复杂问题的分析与综合。系统的范围主要是指评价对象涉及哪些领域、哪些部门，以便在评价中充分考虑各部门的利益，并尽可能吸收各方面人员参加评价。
确定评价指标体系
指标是衡量系统总体目的的具体标志，对于所评价的系统，必须建立能够对照和衡量各个方案的统一尺度，即评价指标体系。指标体系由评价目标与实际情况共同确定，通过大量的资料调查与分析的基础上确定。评价指标体系必须科学地、客观地、尽可能全面地考虑各种因素，并遵循一定的原则。
确定评价函数
评价函数是使评价指标定量化的一种数学模型。不同问题使用的评价函数可能不同，同一个评价问题也可以使用不同的评价函数，因此，对选用什么样的评价函数本身也必须作出评价。一般应选用能更好地达到评价目的的评价函数或其它更适宜的评价函数。
评价函数本身是多属性、多目标的。尤其当评价目的在于形成统一意见或进行群决策时，在确定评价函数时会产生不同的看法。因此在对系统评价之前，应该在有关人员之间进行充分的无拘束的讨论，否则难以获得有效的评价。
评价值的计算
当评价函数确定后，评价尺度也随之而定。在评价值计算之前，还需确定各评价项目的权重。总之，评价尺度和评价项目的权重应保证评价的客观正确和有效。
综合评价
首先进行单项指标（如功能、经济效益、社会效益等方面）的评价，再按照一定的综合公式，将各单项指标值进行综合，得出更高层次的指标的价值，最后综合成大类指标的总价值。评价一个物流系统，一般有经营管理、技术性能、市场反应、时间效率、经济效益、社会效益等等很多方面。

指标体系确立的原则: 系统性原则, 可测性原则, 层次性原则,简易性原则, 可比性原则, 定性与定量相结合, 绝对指标与相对指标相结合.

物流系统的评价方法: 加权评分法, 交叉影响评分法,经济评价的成本效益法, 可行性分析.

2物流运输成本分析
物流运输成本是为了完成货物运输而支出的各种成本，一般以单位运输产品的营运支出表示。任何种类的运输方式，其运输成本均由两大部分构成：场站成本和途中运输成本。场站成本包括货物的装卸、仓库、码头、管理经营机构和保养成本。这项成本大小和货物的体积、重量等有关，与运输距离无关；途中成本包括运输人力消耗、线路折旧、管理维修、运输工具磨损、动力消耗、保险等。这部分成本的大小和货物运输距离成正比。本文主要研究公路运输过程中成本。汽车运输成本项目分为车辆成本和企业管理成本两大类。车辆成本包括员工工资、燃料成本、轮胎成本、营运车辆保修成本、大修理分摊、折旧成本和养路费等。
(1)运输成本的概念
运输服务是一种创造价值的活动，运输成本就是承运人为完成特定货物位移而消耗的物化劳动与活劳动的总和，其货币表现就是各种费用的支出，包括车队、燃料、设备维护、劳动力、保险、装卸等。根据分析个体的不同，可以用多种不同的方法来考察运输的支出。
(2)运输成本的构成
在现代物流企业中，运输在其经营业务中占有主导地位。因此物流运输费用在整个物流业务中占有较大比例。一般综合分析计算，运输费在社会物流费用中约占50％左右。由于运输合理与否直接影响着运输费用的高低，进而影响着物流成本的高低。按照衡量标准的不同，汽车运输成本一般可分为四个部分：
①与运输距离相关的成本：如燃油消耗、轮胎磨损、日常维修、道路
通行费等。
与运输距离有关的成本

7.41为柴油价格（有浮动）
——每百公里耗油量
L——运输距离
n——该货车的轮胎数量
s——一个轮胎的保养费用
X——日常维修费用，道路通行费用等
最高车速/(km/h) 90（单车）70-75（满载、满挂）。
燃料消耗/（L/100km) ≤26.5 (满载、无挂、良好路面，车40-50km/h)轮胎每8000-10000公里需要保养。
②与运输时间有关的成本：如车辆折旧、人员工资、保险、养路费、
管理费、时间价值等。鉴于不同运载主体，时间价值又可分为两类：出行者时间价值、货物在途时间价值。同时，出行者时间价值可继续分为工作时间价值与非工作时间价值等。
与时间有关的运输成本

M——与时间有关的成本总和
——单位时间的机械成本（如下）
——单位时间的人工费用（如下）
——一段路的自由行是时间（h）
X----管理费，保险费，养路费，时间价值等
交叉口延误的单位时间成本分析
：根据一般情况，即假设载货车上只有一个司机，则人均时间成本则为当年的人均时间价值。2008年我国国内生产总值为300670亿元，2008年底我国人口为13.2802亿，年均劳作时间取2032小时，据此计算2008年全国人均时间价值为11.14元／人·时，折算成秒是0.003元／人·秒。未来年时间价值近似按国内生产总值增长速度计算。
机械时间成本：只包括汽车的折旧时间成本。假设一辆载货车的价格是l 0万元，平均使用年限是10年，年使用时间取2032小时，则货车的时间价值为4.92元／车·时，折算成秒是0.001元/秒

③固定成本
固定成本是指在短期内虽不发生变化，但又必须得到补偿的那些费用。这类固定成本包括不受装运量直接影响的费用。对运输企业而言，固定成本包括站点、信息系统及车辆成本等。
④公共成本
这类成本是承运人代表所有的托运人或某个分布市场的托运人支付的费用。如路桥费或管理部门收取的费用等，通常是按照装运数量分摊托运人。
其中，第一和第二部分的成本为可变成本，随着运输距离和运输时间的变化而变化，第三和第四部分的成本是固定成本，每次运输都会分摊，而与运输距离和运输时间无关。运输成本的构成非常复杂。本论文主要分析的是运输成本的可变成本部分，即与运输距离和运输时间有关的成本。

若考虑交叉路口的成本，要加上下面数值
交叉路口成本

——一段路的平均速度（km/h）
——从运输起点到终点的路段第i个交叉口的平均通过率
——一段路的平均到达率
——加速加速度
——减速加速度
——交叉路口额外耗油成本
——刹车损耗成本
m——途径红灯刹车次数

总的物流运输过程中成本为

Z=

3可达性模型在物流运输系统中的应用
交通可达性用于反映出行者利用给定的交通系统从出发地点到达活动地点的便利程度，这个概念从古典的区位论中产生，旨在对空间上某一要素实体的位置优劣程度进行度量。我们引入可达性模型，使其作为一个评价物流运输系统的指标，对物流配送中心的选址和物流运输线路的选择都有重要的意义。
我们引入可达性基本模型—空间阻隔模型。空间阻隔模型定义可达性是克服空间阻隔的难易程度，把两个节点间的空间阻隔（可用距离、出行时间或出行费用表示）作为可达性的数值，阻隔越小，可达性越好。i小区的可达性为

其中：是从i小区到j小区的阻隔；J为小区总数。
运用在物流运输领域时，i小区代表配送中心i（比如碑林配送中心）,j小区代表特定用户（比如建大）。

令从i小区到j小区的运量为，假设这个运量保持稳定且长期有效，且运量与运费呈线性关系，则从配送中心i小区运到特定用户j小区的货运量能用矩阵表示，即

再定义从配送中心i小区到特定用户j小区的实际距离矩阵，即

再定义从配送中心i小区到特定用户j小区的实际时间矩阵，即

则配送中心i小区的可达性可以表示为

其中：= ，表示以物流运输的综合成本作为配送中心i小区到特定用户j小区的阻隔，该阻隔是随运输距离和运输时间有关的函数。
该模型的意义：代表配送中心i小区的可达性，的数值越大，则说明配送中心i配送到其配送范围的特定用户的阻隔越大（即物流运输成本越大），即可达性越小。应用此模型可以评价配送中心的选址是否合理，从而作出相应的决策，也能对配送线路进行优化，套用模型可以选择出可达性最高（即物流运输成本越低）的配送线路和配送方式。

结语
经典的可达性模型除了空间阻隔模型，还有累积机会模型、空间相互作用模型、效用模型以及时空棱柱模型。本论文只是初步尝试用一种模型去评价物流运输系统，由于缺乏必要的信息和数据，所以研究做的也不是很深入，但也能在一定程度上反映问题。比如配送中心的选址是否能以最低的运输成本配送物品至该配送中心的配送范围；运输线路的选择不仅要考虑距离的最短，而是要考虑距离和时间的综合可达性，这样才能将运输成本控制到最低。希望未来能有机会把基于可达性的物流运输系统评价这个研究课题继续深入做下去，取得一定的科研成果。

参考文献
[1]王海洋，周伟，王元庆．货物运输时间价值确定方法研究[J]．公路交通科技，2004.7
[2] 方向红．加强汽车运输成本控制之我见[J]．基础管理，2007．9
[3] 王俊瑶，夏华丽，田源．物流配送路线规划中的最短路径研究[J]．农业网络信息，2007．5
[4] 孙玉梅．关于运输成本的几个问题分析[J]．时代经贸，2007．7
[5] 周程．物流配送路径优化策略研究[J]．武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2005．10
[6]过秀成.城市交通规划[M],东南大学出版社，2010.12
[7] 李云清．物流系统规划[M]．同济大学出版社，2004．8
[8] Michael D.Meyer,Eric J.Miller,杨孝宽译.Urban Transportation Planning(第二版).[M].中国建筑工业出版社.2008
[9] 陈洁，陆峰，程昌秀.可达性度量方法及应用研究进展评述.[J]地理科学进展.第26卷 第5期.2007.9
[10] 张玺.基于出行方式的城市交通可达性研究.[J].西南交通大学硕士学位论文.2008.5
[11] 贤腾．空间可达性研究综述[J]．城市交通，2007.6
[12] 李平华, 陆玉麟. 可达性研究的回顾与展望[ J] . 地理科学进展, 2005, 24( 3)
[13] 杨勇．国内物流中心选址研究方法综述[J]．物流技术，2008.1
[14]李静. 基于道路网络影响的物流运输成本研究[J].合肥工业大学硕士学位论文，2009.4
[15] 欧福军，刘萍，涂亚平．大规模网络最短路径算法的优化及实现[J]．海
南大学学报自然科学版，2008．6
[16] 许良．交通运输网络可靠性研究分析[J]．中国安全科学学报，2007．1
[17] 王俊燕，魏连雨，陈志明．交通流多路线选择与广义行程费用分析[J]．
河北工业大学成人教育学院学报，1999．9