1 問題的提出

裝卸機(jī)械化是鐵路貨運(yùn)現(xiàn)代化的基本內(nèi)涵之一。改革開放以來，雖然我國鐵路裝卸機(jī)械化取得了顯著成就，但我國鐵路裝卸機(jī)械化尚未從根本上形成可持續(xù)的滾動發(fā)展模式和動力機(jī)制。特別是，一段時(shí)間以來，鐵路裝卸機(jī)械的陳舊老化、超期服役、更新改造困難逐漸成為鐵路貨物運(yùn)輸中亟待解決的突出問題。2011年，全國鐵路裝卸作業(yè)機(jī)械化比重為 72.1%，近30%?的裝卸車作業(yè)仍然是人工作業(yè)方式，部分鐵路局裝卸作業(yè)機(jī)械化比重僅為 40% 左右，全路 16.2% 的裝卸機(jī)械老化或超期服役，特別是裝卸主型機(jī)械——門吊約 40% 以上超折舊年限，難以適應(yīng)鐵路提速、重載和現(xiàn)代物流的發(fā)展需要。

直觀地看，資金問題是制約鐵路裝卸機(jī)械化水平提升的主要障礙。實(shí)際上，單純的資金注入只能暫時(shí)性地緩解鐵路裝卸機(jī)械化水平不高的問題，而不能可持續(xù)地提高鐵路裝卸機(jī)械化水平。因此，外部資金注入僅僅是持續(xù)提升貨運(yùn)裝卸機(jī)械化水平的必要而不充分條件。從根本上看，裝卸機(jī)械更新改造資金匱乏集中表明，鐵路裝卸機(jī)械化尚未形成具備自生能力的可持續(xù)提升的發(fā)展機(jī)制，其關(guān)鍵癥結(jié)是沒有形成支撐機(jī)械裝卸作業(yè)方式競爭優(yōu)勢與盈利能力的技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件。從而，裝卸機(jī)械化可持續(xù)發(fā)展的基本前提是創(chuàng)造能有效發(fā)揮裝卸機(jī)械比較優(yōu)勢的技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件。為此，需要從理論上探討影響裝卸機(jī)械化可持續(xù)發(fā)展能力的深層次技術(shù)經(jīng)濟(jì)原因，并有針對性地為鐵路裝卸機(jī)械化的可持續(xù)提升創(chuàng)造必要的技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件，才能使裝卸機(jī)械化水平的提升建立在機(jī)械化裝卸作業(yè)方式的競爭優(yōu)勢和比較優(yōu)勢的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)之上，才有可能形成鐵路裝卸機(jī)械化的可持續(xù)發(fā)展模式和動力機(jī)制。

2 推進(jìn)鐵路裝卸機(jī)械化的重要性分析

裝卸作業(yè)處于整個(gè)鐵路運(yùn)輸鏈條的兩端，其技術(shù)裝備水平直接影響著貨運(yùn)整體作業(yè)效率和作業(yè)能力的高低。裝卸機(jī)械化不僅是有效減少裝卸作業(yè)時(shí)間進(jìn)而壓縮貨車停留時(shí)間的重要手段，而且可以大幅度減少貨物損傷[1]。裝卸機(jī)械化水平提高前后裝卸作業(yè)效率的比較如表 1 所示[1]。貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間是運(yùn)用貨車在一次循環(huán)過程中平均消耗的時(shí)間，由貨車在技術(shù)站中轉(zhuǎn)停留時(shí)間、貨物作業(yè)停留時(shí)間和貨車區(qū)間旅行時(shí)間 3 個(gè)部分構(gòu)成。作為貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的重要組成部分，壓縮貨車停留時(shí)間是擴(kuò)充鐵路運(yùn)力最為經(jīng)濟(jì)有效的方式之一。貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間主要影響因素的實(shí)證研究表明，貨車停留時(shí)間的關(guān)聯(lián)度高居各因素之首[2]。

表 1 裝卸機(jī)械化水平提高前后裝卸作業(yè)效率比較

（1）縮短貨車停留時(shí)間相當(dāng)于鐵路軟提速，可以在現(xiàn)有運(yùn)用車條件下完成更多的貨物運(yùn)輸量，有效緩解運(yùn)輸緊張狀況。2009年，貨車停留時(shí)間占貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間的 30% 以上。初步估算，在其他條件不變的情況下，如果一次貨車作業(yè)停留時(shí)間減少 10%，相當(dāng)于貨車旅行速度提高 9.88%。

（2）縮短貨車停留時(shí)間可以節(jié)約機(jī)車車輛購置資金。貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間縮短意味著貨物提前到達(dá)，車輛利用率提高，從而可以減少運(yùn)用車數(shù)。近年來，鐵路貨車的增加滯后于貨運(yùn)量和營業(yè)里程的增長速度，貨車總數(shù)不足成為當(dāng)前制約鐵路運(yùn)輸能力增長的因素之一，壓縮貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間更有其現(xiàn)實(shí)必要性。

（3）相對于同樣的貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間壓縮量，縮短貨車停留時(shí)間的資金投入水平顯著低于提高列車運(yùn)行速度的資金投入水平。如果要提高列車運(yùn)行速度，需要實(shí)現(xiàn)線路速度等級、機(jī)車車輛和通信信號設(shè)施水平的同步提高，所需投入巨大；與之相比，通過提高裝卸機(jī)械化水平縮短貨車停留時(shí)間所需的資金投入要小得多。截至目前，我國鐵路實(shí)現(xiàn)了 6 次大提速，每次提速全路列車旅行速度平均提高約 3 km/h。我國鐵路 6 次大提速后的列車速度如表 2 所示。其中，僅用于第六次鐵路提速的資金投入就高達(dá) 296 億元，而鐵路裝卸機(jī)械的固定資產(chǎn)總值基本保持在數(shù)十億元的規(guī)模。不僅如此，新線建設(shè)和既有線改造所需時(shí)間周期較長，而壓縮貨車停留時(shí)間具有見效快的優(yōu)勢，是鐵路進(jìn)一步挖潛提效的低成本手段。

3 裝卸機(jī)械化可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件分析

3.1 作業(yè)量水平是裝卸機(jī)械化可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)條件

從裝卸作業(yè)的實(shí)現(xiàn)過程看，純粹依靠人力和純粹依靠機(jī)械是兩種極端的裝卸作業(yè)方式。一般而言，裝卸作業(yè)都是由人力和裝卸機(jī)械按照不同比例搭配完成的。從這個(gè)角度看，裝卸機(jī)械化水平提高是裝卸作業(yè)中機(jī)械化比例上升而人力的比例下降，要求實(shí)現(xiàn)機(jī)器生產(chǎn)要素對人力生產(chǎn)要素的替代，意味著勞動密集型裝卸向資本密集型裝卸的轉(zhuǎn)變和單位裝卸產(chǎn)出的資本勞動比率上升，因而必然引起裝卸作業(yè)生產(chǎn)函數(shù)和成本函數(shù)的變化。從理論上認(rèn)識機(jī)器裝卸和人力裝卸的成本曲線和成本結(jié)構(gòu)差異是正確而有效地推進(jìn)裝卸機(jī)械化的基本前提。

以下通過 3 個(gè)典型的生產(chǎn)函數(shù)對裝卸機(jī)械化產(chǎn)生的成本函數(shù)變化進(jìn)行分析。以Yi=F(Li，Ki) 代表鐵路裝卸部門生產(chǎn)函數(shù)，ACi=C(Yi)/Yi代表與裝卸生產(chǎn)函數(shù)對應(yīng)的單位裝卸成本函數(shù)，i=1，2，3。其中，Yi表示裝卸產(chǎn)出，Li表示所投入的勞動數(shù)量，Ki表示所投入的裝卸機(jī)械資本數(shù)量，C(Y) 表示裝卸作業(yè)量為Y時(shí)的裝卸成本。具體假定K1=0，L1＞0，則Y1=F(L1，K1)表示純粹人力裝卸時(shí)的生產(chǎn)函數(shù)；假定L2＞L3＞0，K3＞K2＞0，則Y2=F(L2，K2)代表某種機(jī)械化水平的裝卸生產(chǎn)函數(shù)，Y3=F(L3，K3)代表的是比Y2=F(L2，K2) 機(jī)械化水平更高的裝卸生產(chǎn)函數(shù)。生產(chǎn)函數(shù)由Y1向Y2、Y2向Y3的轉(zhuǎn)變意味著裝卸機(jī)械化水平的提高，這 3 個(gè)生產(chǎn)函數(shù)所對應(yīng)的平均成本曲線如圖 1 所示。

從圖 1 可以看出，當(dāng)裝卸作業(yè)量Y≤y1*時(shí)，單位裝卸成本AC1≤AC2＜AC3，即最經(jīng)濟(jì)的裝卸方式是人工裝卸，機(jī)械裝卸反而是不經(jīng)濟(jì)的；隨著裝卸作業(yè)量的增加，當(dāng)y1*＜Y≤y3*時(shí)，較低的裝卸機(jī)械化水平(即Y2=F(L2，K2))在經(jīng)濟(jì)上是最有效的；更具體地，當(dāng)y1*＜Y≤y2*時(shí)，AC2＜AC1≤AC3；當(dāng)y2*＜Y≤y3*時(shí)，AC2≤AC3＜AC1；當(dāng)Y＞y3*時(shí)，AC3＜AC2＜AC1，較高的裝卸機(jī)械化水平在經(jīng)濟(jì)上是最有效的。由此可見，裝卸作業(yè)量大小是裝卸機(jī)械化水平的基本決定變量，即裝卸機(jī)械化水平提高所帶來的比較優(yōu)勢必須以裝卸作業(yè)量的提高為前提條件。

在此基礎(chǔ)上，可以從理論上作進(jìn)一步的分析。與

表 2 我國鐵路 6 次大提速后的列車速度[3] km/h

勞動密集型裝卸相比，機(jī)械化裝卸的固定成本、沉沒成本，或者原始資本投資要高得多。裝卸機(jī)械化將大大提升裝卸活動的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性，即隨著單位裝卸機(jī)械工作量的增加，單位作業(yè)的成本會快速下降。但是，單位作業(yè)成本的這種下降只是一種潛在的成本節(jié)約，如果不能保持裝卸機(jī)械有足夠的工作量從而有效利用裝卸機(jī)械的生產(chǎn)能力，上述潛在的成本節(jié)約就不能實(shí)現(xiàn)。這就是錢德勒[4]所說的潛在規(guī)模經(jīng)濟(jì)和實(shí)際規(guī)模經(jīng)濟(jì)的區(qū)別。進(jìn)一步，如果作業(yè)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于裝卸機(jī)械的生產(chǎn)能力，單位作業(yè)成本會迅速上升，甚至?xí)哂谌肆ρb卸。因此，裝卸機(jī)械化的成本和收益取決于對裝卸機(jī)械的使用強(qiáng)度，取決于能夠在多大程度上實(shí)現(xiàn)裝卸機(jī)械的額定生產(chǎn)能力。換言之，為確保對裝卸機(jī)械生產(chǎn)能力的有效利用，需要將裝卸機(jī)械的作業(yè)流量持續(xù)保持在高水平上，因而裝卸作業(yè)量的大小成為裝卸機(jī)械化能否可持續(xù)發(fā)展的基本影響因素。在裝卸作業(yè)量維持不變的情況下，裝卸作業(yè)量的集中和轉(zhuǎn)化

(由不適合機(jī)械裝卸轉(zhuǎn)化為適合機(jī)械裝卸) 就進(jìn)一步成為裝卸機(jī)械化可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

3.2 集裝單元系統(tǒng)是裝卸機(jī)械化可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)條件

從技術(shù)特性看，人力裝卸和機(jī)械裝卸作業(yè)方式存在很大的不同：機(jī)械作業(yè)單一操作能力強(qiáng)，適應(yīng)性、靈活性不足；人力作業(yè)單一操作能力較小，適應(yīng)性和靈活性較強(qiáng)。這主要是由于在人力裝卸的同時(shí)，可以對貨物進(jìn)行整理，而機(jī)械裝卸往往只能進(jìn)行單純的搬運(yùn)動作，一般不具備進(jìn)行整理貨物的能力，機(jī)械裝卸在動作上是簡單和重復(fù)。因此，要求事先對貨物進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理 (包括貨物的包裝界面和裝卸界面)。由于鐵路運(yùn)輸?shù)呢浳锲奉惙倍?、性質(zhì)復(fù)雜，必須化繁為簡，才有可能實(shí)現(xiàn)裝卸作業(yè)量的轉(zhuǎn)化。如果不進(jìn)行處理，機(jī)械裝卸的時(shí)間效率未必高于人力裝卸。裝卸機(jī)械化和貨物集裝化互為基礎(chǔ)，沒有貨物集裝化就難以發(fā)展裝卸機(jī)械化，因而必然要求將貨源在形態(tài)上轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合機(jī)械裝卸的連續(xù)貨源，因貨制宜地發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)輸——成箱運(yùn)輸、成盤運(yùn)輸、成板運(yùn)輸、成捆運(yùn)輸。

從提高機(jī)械裝卸作業(yè)量的角度分析，可以將鐵路貨物分為 3 類：既可以使用人力搬運(yùn)又可以使用機(jī)械搬運(yùn)的貨物；只適合機(jī)械搬運(yùn)的貨物；只適合人力搬運(yùn)的貨物。在實(shí)際中，后兩類貨物在鐵路貨物總量中的比例是很小的，第一類貨物是鐵路貨物的主體。對于第二類貨物，目前其裝卸過程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化；對于第三類貨物，由于不可能使用機(jī)械進(jìn)行裝卸，同樣不存在提高其裝卸機(jī)械化水平的問題。由于機(jī)械裝卸和人力裝卸對貨物集裝化的要求是不一樣的，因此裝卸作業(yè)量由人力向機(jī)械的轉(zhuǎn)化并不能簡單地通過加大裝卸機(jī)械數(shù)量來實(shí)現(xiàn)，作業(yè)量的有效轉(zhuǎn)化還必須將各種散貨整理成一定標(biāo)準(zhǔn)的單元。從這個(gè)角度看，發(fā)展裝卸機(jī)械化不是簡單的購置新機(jī)器設(shè)備的問題，而是一個(gè)實(shí)現(xiàn)裝卸生產(chǎn)效率提升的系統(tǒng)工程。

4 裝卸機(jī)械化可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

4.1 注重裝卸機(jī)械的通用性

運(yùn)輸密度的提高，需要利用運(yùn)輸?shù)姆秶?jīng)濟(jì)；裝卸密度的提高，同樣要求利用裝卸貨物的范圍經(jīng)濟(jì)，而范圍經(jīng)濟(jì)要求裝卸機(jī)械體現(xiàn)通用性。反之，如果以“什么貨物采用什么機(jī)械”的方式實(shí)現(xiàn)提高機(jī)械化水平，必然導(dǎo)致所需裝卸機(jī)械的品類和數(shù)量極為龐大，所需資金成本、土地成本大大上升。

對于裝卸作業(yè)量足夠大的貨物，可以采用專用裝卸機(jī)械，而對于到發(fā)量較低的貨物品類，采用專用裝卸機(jī)械在經(jīng)濟(jì)上將不具備優(yōu)勢。因此，裝卸機(jī)械的選用必須根據(jù)貨物的裝卸作業(yè)數(shù)量進(jìn)行選取。從當(dāng)前情況看，只有少數(shù)品類的貨物在數(shù)量上滿足配備專用裝卸機(jī)械 (專用車輛、翻車機(jī)、整列自卸車) 的要求，如煤炭、液態(tài)貨物和散堆裝大宗貨物已經(jīng)廣泛使用高效率的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了裝卸作業(yè)的機(jī)械化和自動化。由于鐵路運(yùn)輸?shù)呢浳锲奉惙倍唷⑿再|(zhì)復(fù)雜，大多數(shù)貨物在數(shù)量上并不足以使專用機(jī)械的使用在經(jīng)濟(jì)上可行(具備比較優(yōu)勢)。從鐵路未來的發(fā)展趨勢看，隨著快速鐵路逐漸建設(shè)成網(wǎng)，主要干線實(shí)現(xiàn)客貨分線運(yùn)輸，貨運(yùn)能力將獲得到極大提升，釋放的貨運(yùn)能力在更大程度上會吸引小批量、個(gè)性化的定制運(yùn)輸業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)采用專用裝卸機(jī)械在經(jīng)濟(jì)上顯然是不合算的，因而必須利用通用機(jī)械輔以標(biāo)準(zhǔn)化的包裝界面，以達(dá)成機(jī)械裝卸的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

4.2 推進(jìn)裝卸業(yè)務(wù)集中化

圖 2 京鐵裝卸公司月度裝卸作業(yè)量比較圖

從鐵路裝卸經(jīng)營的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，裝卸作業(yè)量是決定裝卸成本高低的主要因素，是推動裝卸機(jī)械化水平不斷提高的必要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。2008—2009年京鐵裝卸公司月度裝卸作業(yè)量比較如圖 2 所示[5]。圖 2 表明，裝卸作業(yè)量大小是裝卸企業(yè)盈虧的決定因素。具體而言，2009年7月以前各月裝卸作業(yè)量全部低于 2008年水平，7月以后各月裝卸作業(yè)量則全部高于 2008年水平。2009年，京鐵裝卸公司之所以能夠順利實(shí)現(xiàn)“上半年減虧，三季度打平，年底盈利”的目標(biāo)，其根本原因在于采取有力措施將市場占有率由年初的10% 以下穩(wěn)步提升到年底的約 14%。規(guī)模經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)受限于市場容量，過多經(jīng)營主體的介入等同于將有限的裝卸市場容量進(jìn)行了太多的分割，不利于裝卸機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)。針對當(dāng)前鐵路貨物裝卸市場的實(shí)際情況，可以考慮從以下幾個(gè)方面著手提高鐵路裝卸部門的作業(yè)量。

4.2.1 建立完善裝卸管理機(jī)制

從根本上看，鐵路裝卸市場份額的大小取決于鐵路裝卸的作業(yè)效率和競爭力，但也應(yīng)注意規(guī)避內(nèi)部協(xié)調(diào)不夠和惡性競爭行為帶來的市場流失。應(yīng)有效規(guī)避由車站和裝卸關(guān)系不協(xié)調(diào)造成的裝卸作業(yè)量流失，確保裝卸作業(yè)量與貨運(yùn)到發(fā)量同步增長，這就需要研究制定裝卸與站段之間的利益分配機(jī)制，擴(kuò)大車站和裝卸部門的利益共同點(diǎn)，在總結(jié)以往裝卸體制多次變更經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一種既適應(yīng)貨物裝卸在鐵路運(yùn)輸中的地位又符合裝卸部門工附業(yè)屬性、既做到服從和服務(wù)于運(yùn)輸生產(chǎn)又有利于裝卸企業(yè)自身生存與發(fā)展的比較合理的裝卸管理機(jī)制。

4.2.2 優(yōu)化整合既有鐵路貨場布局

目前，全路貨場貨運(yùn)辦理量占全部辦理量的比例持續(xù)下滑，并且鐵路貨場在布局上的規(guī)模偏小、密度過大問題尚未得到根本性改善，鐵路貨運(yùn)站整合情況如表 3 所示[6]。與 2004年相比，2008年鐵路貨運(yùn)站整合的突出變化是 100 萬 t 以上的貨運(yùn)站數(shù)量和到發(fā)量均值有了明顯的提高，而 100 萬 t 以下貨運(yùn)站的到發(fā)量均值卻出現(xiàn)了下降趨勢。在這種情況下，要明顯提高貨運(yùn)站的平均到發(fā)量是比較困難的。從當(dāng)前鐵路貨運(yùn)站總量和布局看，還有進(jìn)一步整合的空間和必要。

表 3 鐵路貨運(yùn)站整合情況對照表

4.2.3 提高鐵路貨場裝卸作業(yè)量的集中度

當(dāng)前，大多數(shù)鐵路貨場存在著主業(yè)、多經(jīng)、集經(jīng)等多個(gè)裝卸作業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行裝卸作業(yè)的現(xiàn)象，造成鐵路貨場中不同裝卸隊(duì)伍各自為戰(zhàn)、分食裝卸作業(yè)量的局面[7]。這在相當(dāng)程度上分散了鐵路貨場有限的裝卸作業(yè)量，成為鐵路裝卸部門提高機(jī)械化水平、形成規(guī)模效應(yīng)的限制條件。為此，需要采取適當(dāng)措施提高貨場裝卸作業(yè)量的集中度。

4.3 集裝單元規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和周轉(zhuǎn)方式的規(guī)范化

托盤可以將零、碎、散的貨物組合成規(guī)格統(tǒng)一、體積質(zhì)量一定的貨物單元，是裝卸機(jī)械化的輔助工具。目前，美國、日本及歐洲等國家物流托盤載運(yùn)的比例都在 80% 左右。托盤集裝單元系統(tǒng)取得成效的關(guān)鍵是托盤的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和周轉(zhuǎn)方式。當(dāng)前，我國還沒有建立全國范圍的托盤標(biāo)準(zhǔn)體系，流通中使用的托盤規(guī)格高達(dá) 30 余種，主流托盤的尺寸規(guī)格與鐵路棚車、敞車和集裝箱尚不配套，增加了社會托盤進(jìn)入鐵路運(yùn)輸?shù)碾y度和成本[8]。因此，需要在綜合考慮鐵路貨車車廂、集裝箱、倉庫通道和貨架尺寸等相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立鐵路托盤尺寸規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，并逐步調(diào)整其他配套貨運(yùn)設(shè)施、設(shè)備和裝卸機(jī)械的尺寸。此外，在建立統(tǒng)一的鐵路托盤尺寸標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)解決空托盤的回收和重復(fù)利用問題，這需要探索行之有效的鐵路托盤經(jīng)營管理模式。

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