梁喜 趙棒

【摘要】為實現(xiàn)平臺型物流企業(yè)降本增效， 利用交通運輸經(jīng)濟學中的規(guī)模經(jīng)濟理論、密度經(jīng)濟理論及網(wǎng)絡經(jīng)濟理論對企業(yè)多產品運輸時的運輸經(jīng)濟進行分析并構建相應的成本優(yōu)化模型。 為驗證模型的有效性， 選用某平臺型物流企業(yè)的運輸數(shù)據(jù)、業(yè)務片區(qū)成本數(shù)據(jù)和物流運輸網(wǎng)絡數(shù)據(jù)對模型進行實例論證。 研究表明：規(guī)模經(jīng)濟模型可以確定多產品運輸下企業(yè)總體及特定產品生產、服務規(guī)模的合理性、經(jīng)濟性， 為企業(yè)是否采取專業(yè)化生產提高主要產品的產出水平提供依據(jù)， 對企業(yè)確定宏觀成本優(yōu)化方向具有指導性; 密度經(jīng)濟模型通過比對企業(yè)多產品運輸?shù)睦碚摮杀九c實際成本， 對企業(yè)業(yè)務片區(qū)內不同產品的運輸成本控制進行指導; 網(wǎng)絡經(jīng)濟模型對物流網(wǎng)絡進行均衡優(yōu)化， 其優(yōu)化程度越高， 物流運輸網(wǎng)絡的效率與成本經(jīng)濟性越高。

【關鍵詞】交通運輸經(jīng)濟;密度經(jīng)濟理論;網(wǎng)絡經(jīng)濟理論;成本優(yōu)化;降本增效

【中圖分類號】F274? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? 【文章編號】1004-0994（2020）22-0061-5

一、引言

隨著社會經(jīng)濟和行業(yè)的發(fā)展， 產業(yè)集聚化、物流資本退潮、企業(yè)戰(zhàn)略升級使物流企業(yè)的運營成本節(jié)節(jié)攀升。 對于具有多產品運輸業(yè)務的平臺型物流企業(yè)而言， 如何實現(xiàn)企業(yè)健康發(fā)展、如何保證多產品運輸過程中的規(guī)模經(jīng)濟性、采取何種措施實現(xiàn)降本增效是亟待解決的難題。

目前國內外學者在物流企業(yè)成本優(yōu)化問題上已形成較多研究成果。 國外學者如Nam等[1] 和Minken等[2] 分別使用多目標優(yōu)化模型、經(jīng)濟訂購量模型研究物流企業(yè)的成本優(yōu)化， 為企業(yè)實現(xiàn)降本增效提供了理論參考。 國內學者如蔣麗芹等[3] 、鄭爾璇等[4] 探討了作業(yè)成本法在物流企業(yè)成本管理、控制中的作用; 姚源果等[5] 和胡元等[6] 分別運用配送路徑優(yōu)化數(shù)學模型、多式聯(lián)運路線優(yōu)化方案， 研究物流配送路徑對運輸成本的影響。

國內外學者在研究如何有效降低物流企業(yè)營運成本時， 主要使用決策優(yōu)化模型、財務分析方法， 很少使用運輸經(jīng)濟方法， 且目前研究均將多產品轉化為單產品來處理， 在研究時都只考慮了企業(yè)的“總產出”， 但由于各個產品間的完全轉化缺少折合標準， “總產出”折算存在主觀性， 所以不能反映實際情況下多產品組合帶來的變化對規(guī)模經(jīng)濟的影響。 在現(xiàn)實中， 平臺型物流企業(yè)一般都會運輸兩種或兩種以上的產品， 本文利用交通運輸經(jīng)濟學中的規(guī)模經(jīng)濟模型、密度經(jīng)濟模型對平臺型物流企業(yè)多產品運輸情況下的經(jīng)濟規(guī)模性、密度經(jīng)濟性進行分析， 建立網(wǎng)絡經(jīng)濟模型對運輸線網(wǎng)、節(jié)點進行優(yōu)化， 實現(xiàn)運輸降本。

二、基于運輸經(jīng)濟分析方法的平臺型物流企業(yè)運輸成本優(yōu)化模型

物流作業(yè)涉及大量交通運輸與經(jīng)濟活動， 因此在構建降本模型時需要綜合考慮各個方面的影響因素。 本文選擇交通運輸經(jīng)濟學中的規(guī)模經(jīng)濟、密度經(jīng)濟和網(wǎng)絡經(jīng)濟模型， 搭建平臺型物流企業(yè)垂直降本模型， 如圖所示， 該模型不僅能夠讓平臺型物流企業(yè)實現(xiàn)對物流成本的宏觀把控、中觀實施， 而且能深入到具體物流作業(yè)過程中， 實現(xiàn)微觀優(yōu)化。

1. 規(guī)模經(jīng)濟模型。 規(guī)模經(jīng)濟模型要求經(jīng)營者從宏觀整體上把控企業(yè)的生產成本， 基于生產成本的變化過程對企業(yè)的生產、經(jīng)營狀況進行評估， 之后通過分析企業(yè)生產、服務規(guī)模的合理性， 確定企業(yè)生產的最優(yōu)業(yè)務量與物流作業(yè)過程的最優(yōu)成本值， 從宏觀決策上實現(xiàn)物流企業(yè)的降本增效。 本文考慮物流企業(yè)生產產品、運輸產品的多樣性， 定義多產品生產企業(yè)的總體規(guī)模經(jīng)濟模型， 該模型能夠反映不同產品對企業(yè)規(guī)模經(jīng)濟的影響， 能夠更好地反映現(xiàn)實物流企業(yè)經(jīng)營狀況。 本文假設各投入要素價格不變， 則多產出情況下的成本函數(shù)將退化為多產出成本曲線， 基于此， 構建兩種產出情況下的規(guī)模經(jīng)濟模型M1， 其判斷式為：

其中：Q1、Q2分別為平臺型物流企業(yè)A、B產品的物流運輸量， a、b、c、d、e、f表示成本函數(shù)的相關系數(shù)， MC表示企業(yè)生產邊際成本， Escale（Q）表示物流企業(yè)總體規(guī)模經(jīng)濟系數(shù); Escale（Qi）表示特定產品的規(guī)模經(jīng)濟系數(shù)， 特定產品規(guī)模經(jīng)濟衡量的是在其他產出不變情況下， 某一種產出的變化對成本的影響， AIC表示平均增加成本， IC（Qi）為其他產出保持不變時生產特定產品i所增加的成本。

2. 密度經(jīng)濟模型。 根據(jù)密度經(jīng)濟理論， 平臺型物流企業(yè)成本下降可以通過增加現(xiàn)有資源的使用頻率來實現(xiàn)。 平臺型物流企業(yè)在運輸決策制定及產品運輸過程中， 不僅希望實現(xiàn)同一運輸工具、運輸線網(wǎng)使用率的最大化， 而且會根據(jù)目的地距離、目的地區(qū)域內的交通運輸方式等構建不同的復合運輸模式， 為制定合理的降本方法， 需要在降本空間中利用現(xiàn)有運輸?shù)臅r間價值對各區(qū)域內不同產品運輸?shù)慕?jīng)濟性進行評估。 因此， 本文構建M2密度經(jīng)濟模型， 其判斷式如下：

其中：C1、C2、C3表示公路、鐵路、水路的計算成本， TC、TTC為成本構成項， Q表示公路、鐵路、水路的貨物運輸量， P表示單位貨物所對應的運價， L表示公路、鐵路、水路運輸對應的平均里程， α表示時間價值， T表示平均運輸時間， TFC表示總固定成本， TVC表示總可變成本， R表示預期利潤和稅金， C表示實際成本， Kd表示密度經(jīng)濟指標系數(shù)。

上述時間價值α用來度量樣本企業(yè)的公路運輸成本， 其構成包括駕駛人員開支、車輛油耗造成的直接成本、運輸過程中由于不可抗力造成的延誤成本以及產品在運輸過程中因貨物損壞造成的貨損成本， 能夠反映平臺型物流企業(yè)公路運輸經(jīng)濟性， 時間價值構成為：

其中：αw代表駕駛人員平均時薪; αe代表車輛運行過程中的平均小時磨損維修費用折算成本; αf代表公路小時平均油耗折算成本; αd為企業(yè)小時運行延誤成本; αm為企業(yè)產品運輸小時貨損成本。

其中：Ne代表樣本企業(yè)除運輸人員外的職工數(shù)量， W為樣本企業(yè)除運輸人員外其他職工的平均薪酬， Nc為樣本企業(yè)公路運輸車輛數(shù)， γ代表平均貨損率， λ代表單位貨物的平均價值。

3. 網(wǎng)絡經(jīng)濟模型。 對于平臺型物流企業(yè)而言， 不同的運輸線路、搭載不同的貨物， 導致的成本構成也有所不同， 本文采用泛化網(wǎng)絡， 對所有物流網(wǎng)絡， 以運輸均衡量和運輸時間作為優(yōu)化目標實現(xiàn)網(wǎng)絡的經(jīng)濟性， 為企業(yè)的運輸網(wǎng)絡微觀優(yōu)化提供指導， 以此達到降本的效果。 本文使用M3網(wǎng)絡經(jīng)濟模型， 構建如下判斷式：

其中：Vm表示起訖點OD需求; δrm=1表示r路徑流量; δrm=1表示路段l在路徑r上; dm（Vm）表示價格與成本的逆需求函數(shù); Vr表示貨物運輸?shù)穆窂叫枨蟆?/p>

在物流運輸過程中， 公路運輸?shù)捻槙扯饶軌蛟诤艽蟪潭壬戏从澄锪骶W(wǎng)絡中的公路運輸成本， 因此在網(wǎng)絡經(jīng)濟模型中選擇BPR阻抗函數(shù)作為成本函數(shù)， BPR阻抗函數(shù)如下：

其中：t0表示自由流行駛時間， Q表示實際單位小時流量， C表示道路設計最大小時通行能力， α和β為模型待定參數(shù)。 根據(jù)實際標定， 本文取α=2.62， β=4。

三、實證與應用

1. 樣本來源與數(shù)據(jù)選取。 本文選取某平臺型物流企業(yè)近六年的全部運輸及財務相關數(shù)據(jù)。 在檢驗模型M1時， 以樣本物流公司2013 ～ 2018年A、B兩種產品的運輸量及運輸成本數(shù)據(jù)為基礎; 在檢驗M2時， 選擇各業(yè)務區(qū)域內兩種產品運輸?shù)膶嶋H數(shù)據(jù)進行計算分析; 在檢驗模型M3時， 以樣本物流公司現(xiàn)有的物流網(wǎng)絡實際情況為基礎， 對其進行線網(wǎng)優(yōu)化。

2. 規(guī)模經(jīng)濟判斷模型。 樣本物流公司2013 ～ 2018年A、B兩種產品的業(yè)務運輸量與業(yè)務成本如表1所示。

在規(guī)模經(jīng)濟判斷模型下利用Matlab對近六年的外包業(yè)務量及其成本進行擬合， 得到業(yè)務成本C的擬合函數(shù)和R-square值：

R-square確定系數(shù)是通過數(shù)據(jù)的變化來表征函數(shù)擬合的效果， 取值范圍為[0，1]， 其值越接近1， 表明函數(shù)的擬合效果越好、越能反映實際情況。 業(yè)務成本的確定系數(shù)的值為0.9904， 說明業(yè)務成本的擬合函數(shù)符合數(shù)據(jù)要求。 由此計算A、B兩產品的業(yè)務邊際成本及物流企業(yè)總體規(guī)模經(jīng)濟系數(shù)。

物流企業(yè)總體規(guī)模經(jīng)濟系數(shù)Escale（Q）<1時， 說明企業(yè)運輸A、B兩種產品的總體規(guī)模已經(jīng)超過了最優(yōu)節(jié)點， 此時通過調整單一產品或兩種產品的規(guī)模不但不會實現(xiàn)真正的降本增效， 反而會導致物流成本增加。 Escale（Q）>1則表明企業(yè)總體規(guī)模未達到最優(yōu)節(jié)點， 物流企業(yè)可以通過擴大單個產品生產規(guī)模或同時擴大產品的生產與作業(yè)規(guī)模等措施來降低物流成本。

以樣本企業(yè)六年作業(yè)與成本數(shù)據(jù)擬合結果Escale（Q）和Escale（Qi）， 得到A、B兩種產品的最佳規(guī)模經(jīng)濟運量。 Q1≈137.29萬臺/年、Q2≈124.68萬臺/年， 與近六年樣本企業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)進行對比， 結果如表2所示。

從表2可見， 在2014 ～ 2016年， 企業(yè)快速拓展業(yè)務， 企業(yè)運輸業(yè)務量逐年增加， 導致作業(yè)成本不斷增加， 在2017年企業(yè)實施降本措施之前， A、B兩種產品都很難達到規(guī)模經(jīng)濟， 2017年企業(yè)通過控制生產、作業(yè)規(guī)模及線網(wǎng)優(yōu)化等降本措施， 使兩種產品在2018年均實現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟性， 模型指標的適用性得到了樣本企業(yè)實際業(yè)務數(shù)據(jù)的支持。

3. 密度經(jīng)濟判斷模型。 在產品運輸過程中存在多式聯(lián)運， 各區(qū)域內物流基地與物流中轉站的建立使物流企業(yè)內部出現(xiàn)了不同的運輸分擔機制， 形成了交通運輸經(jīng)濟中的密度經(jīng)濟體系， 根據(jù)樣本企業(yè)業(yè)務區(qū)域內的相關運輸、成本數(shù)據(jù)， 計算業(yè)務區(qū)域內公路、鐵路、水路運輸成本C1、C2、C3; 樣本企業(yè)以VOT為載運工具時平均時速V1， 運輸貨物時平均時速V2， 企業(yè)公路、鐵路、水路運輸平均里程L1、L2、L3， 企業(yè)公路、鐵路、水路運輸業(yè)務量Q1、Q2、Q3， 公路、鐵路及水路運輸業(yè)務單價P1、P2、P3， 公路、鐵路、水路平均運輸時間T1、T2、T3。 綜合計算各區(qū)域內三種運輸方式的成本， 結果如表3所示。

在密度經(jīng)濟模型中， 各業(yè)務區(qū)域內由多式聯(lián)運形成的物流基地與物流中轉站的節(jié)點網(wǎng)絡， 承擔了物流企業(yè)業(yè)務區(qū)域內運輸成本的絕大部分， 因此， 在尋找降本空間時， 首先利用樣本企業(yè)的基礎數(shù)據(jù)挖掘出各業(yè)務區(qū)域內的平均運輸成本和可能成本， 計算所得的可能成本與實際成本分別代表密度經(jīng)濟判斷模型中的C和C， 兩者之比則為密度經(jīng)濟系數(shù)Kd。 當Kd>1時， 企業(yè)實際運輸成本較計算成本高， 表明物流企業(yè)在產品運輸過程中存在部分無效成本， 存在無效成本的業(yè)務區(qū)域可以通過強化成本核算和運輸管理等措施實現(xiàn)降本; 當Kd<1時， 企業(yè)實際運輸成本低于計算成本， 表明企業(yè)成本管控水平較高或已經(jīng)通過成本改善降低了運輸成本， 形成了密度經(jīng)濟效應。 樣本企業(yè)6個業(yè)務區(qū)域的成本值及密度經(jīng)濟效果， 如表4所示。

由表4可見， 除區(qū)域5與區(qū)域6密度經(jīng)濟性較低外， 其他地區(qū)均已實現(xiàn)產品運輸?shù)拿芏冉?jīng)濟性。 此現(xiàn)象與地區(qū)發(fā)展水平密切相關， 在區(qū)域5與區(qū)域6， 由于其發(fā)達的公路網(wǎng)絡及頻繁的交通運輸活動， 公路網(wǎng)絡長期處于近飽和狀態(tài)， 運輸車輛在該區(qū)域路網(wǎng)上行駛速度低、燃油消耗大， 加上該地區(qū)相對于其他地區(qū)而言， 社會經(jīng)濟發(fā)達、人均消費水平高， 造成了運輸成本的增加， 其密度不經(jīng)濟性的具體量化反映便是在區(qū)域密度經(jīng)濟模型中密度經(jīng)濟系數(shù)Kd高于1。 對于樣本企業(yè)的其他業(yè)務區(qū)域而言， 公路網(wǎng)密度、社會經(jīng)濟發(fā)展水平低于區(qū)域5、區(qū)域6， 其理論計算成本會高于運輸過程中產生的實際成本， 該結論在一定程度上驗證了M2模型指標的適用性。

4. 網(wǎng)絡經(jīng)濟判斷模型。 運輸是物流的關鍵環(huán)節(jié)， 運輸過程中存在巨大的降本空間， 但與路網(wǎng)相對固定的鐵路運輸與水路運輸相比， 公路運輸線網(wǎng)的多樣性可以為企業(yè)提供差異化選擇， 企業(yè)可以通過優(yōu)化公路運輸線網(wǎng)來達到降本目的。 要想構建網(wǎng)絡經(jīng)濟模型， 需要優(yōu)化物流運輸網(wǎng)絡結構， 使各物流網(wǎng)絡上的運輸量達到均衡。

樣本物流企業(yè)既有線網(wǎng)中共有8個目的地和6個物流基地， 通過網(wǎng)絡經(jīng)濟判定模型對其主要線網(wǎng)進行優(yōu)化以實現(xiàn)網(wǎng)絡均衡。 程序第一次迭代結果如表5所示。

由表5可知， 物流網(wǎng)絡中初始運輸量并未達到均衡， 企業(yè)物流運輸成本不斷增加， 經(jīng)過物流網(wǎng)絡平衡分析， 企業(yè)物流網(wǎng)絡能夠實現(xiàn)均衡， 滿足了網(wǎng)絡經(jīng)濟性要求， 但是由于第一次迭代所得的均衡運輸量與初始運輸量相差較大， 不符合企業(yè)物流網(wǎng)絡的實際情況， 還需要進一步優(yōu)化。 分析發(fā)現(xiàn)， 部分目的地公路路網(wǎng)欠發(fā)達， 經(jīng)濟發(fā)展基礎相對薄弱， 網(wǎng)絡節(jié)點、網(wǎng)絡路徑較少， 體現(xiàn)出較低的聯(lián)通度， 因此， 本文嘗試性地在現(xiàn)有物流網(wǎng)絡中增設4個二級中轉站， 形成了新的物流網(wǎng)絡。 對新的物流網(wǎng)絡進行第二次優(yōu)化迭代， 其均衡結果如表6所示。

公路運輸線網(wǎng)優(yōu)化后， 均衡運輸量較第一次迭代有所增加， 可初步認為網(wǎng)絡的經(jīng)濟性得到了提高。 但是， 時間價值也是物流運輸經(jīng)濟性的重要度量指標， 企業(yè)在增加運輸量的同時也會盡可能尋求時間成本的降低， 單純的均衡運輸量增加不一定代表企業(yè)運輸網(wǎng)絡經(jīng)濟的最優(yōu)， 因此， 本文進一步計算了第二次均衡運輸量下的運輸時間， 結果如表7所示。

經(jīng)過優(yōu)化， 各路線上物流運輸時間都呈下降趨勢， 表明企業(yè)物流運輸?shù)臅r間成本也在降低。 結合表6、表7， 不論是從運輸量還是運輸時間上來說都存在相應的優(yōu)化空間， 反映了樣本企業(yè)現(xiàn)有的物流運輸網(wǎng)絡結構、分布的不合理， 如果以此為切入點， 細化、新增運輸網(wǎng)絡節(jié)點， 可以提高物流運輸?shù)木W(wǎng)絡經(jīng)濟性， 實現(xiàn)微觀層面的降本增效。

在網(wǎng)絡經(jīng)濟判斷模型下， 兩次迭代后均衡運輸量的增加及運輸時間的縮短也驗證了M3理論的可行性。

四、結論

在規(guī)模經(jīng)濟模型下， 企業(yè)運營數(shù)據(jù)所反映出的多產品及特定產品的規(guī)模經(jīng)濟性能夠為企業(yè)選擇合理的降本方向、制定符合實際的降本方案提供參考， 企業(yè)可選擇是通過控制各產品的生產規(guī)模還是通過提升勞動力水平、管理效率進行降本， 同時也能為企業(yè)決策是否開展多產品經(jīng)營、是否對產品進行差異化定位、是否將特定產品作為新的業(yè)務增長點提供數(shù)據(jù)支持。 由于模型使用數(shù)據(jù)的擬合解析式可以反映規(guī)模經(jīng)濟最優(yōu)區(qū)間， 但不能直接確認規(guī)模經(jīng)濟指標， 因此通過數(shù)據(jù)在一定程度上可以驗證M1規(guī)模經(jīng)濟模型指標的適用性。

密度經(jīng)濟模型通過對各業(yè)務區(qū)域內鐵路、公路、水路運輸?shù)膶嶋H成本與計算成本進行比較， 發(fā)現(xiàn)區(qū)域運輸密度經(jīng)濟指標Kd與實際運輸成本相吻合， 區(qū)域內多式聯(lián)運機制、社會發(fā)展基礎與密度經(jīng)濟性息息相關， 證明了密度經(jīng)濟指標Kd對物流企業(yè)的區(qū)域運輸成本控制具有指導意義， 通過數(shù)據(jù)驗證了M2密度經(jīng)濟模型指標的適用性。

在網(wǎng)絡經(jīng)濟模型中， 使用交通運輸網(wǎng)絡平衡理論與網(wǎng)絡經(jīng)濟理論對樣本企業(yè)現(xiàn)有的物流網(wǎng)絡進行分析。 通過增設物流運輸網(wǎng)絡節(jié)點、優(yōu)化網(wǎng)絡結構的方式， 提高了物流運輸量、降低了物流運輸?shù)臅r間成本， 更好地實現(xiàn)了網(wǎng)絡經(jīng)濟性， 為物流企業(yè)細化研究交通運輸模式、合理規(guī)劃運輸方案提供了指導， 兩次迭代后的均衡運輸量和運輸時間驗證了M3網(wǎng)絡經(jīng)濟模型指標的適用性。