基于数据包络分析法的集装箱端到端运输组织效率评价

胡一凡　张志梅　朱玉华　胡东昕

近年来，随着我国工程建筑业和装备制造业的发展，我国基础设施建设技术已处于世界领先水平，从而在满足国内基础设施建设需求的同时，也推动海外援建项目蓬勃发展，并催生集装箱多式联运新模式和新商机。为了满足海外援建项目的运输需求，一种不同于传统的集装箱门到门运输服务模式的集装箱端到端综合物流服务模式逐步兴起。例如：在以带资承包方式“走出去”的建筑行业海外援建项目中，首先需要向国内不同供应商采购大量建材、设备和工具，然后通过集装箱多式联运将所需的建材、设备和工具运至援建企业海外驻地，最后将箱内货品分送至若干指定地点。集装箱端到端运输项目通常会设计多种运输组织方案，并由多式联运经营人根据客户的需求和偏好，在综合考虑运输安全、运输成本和运输时效的基础上，从备选方案中甄选最佳方案。数据包络分析法可以在预先设定的条件下，通过评价和比较不同运输组织方案的效率，帮

助决策者确定最佳方案，从而为涉及跨国运输和多种运输工具换装等复杂条件的海外援建项目集装箱端到端运输组织方案选择提供决策辅助。

1 集裝箱端到端运输发展现状

1.1 两端物流服务内容日益丰富

在起始端，多式联运经营人需要精选合适的装箱点，以便面向众多供应商开展各类货品的集拼工作。在选择装箱点的过程中，既要考虑送货单位的送达成本，又要考虑装箱点与出运港口的短驳距离，更要综合考虑装箱点的装箱配载能力、绑扎能力、协调能力等因素。

在运抵端，多式联运经营人需要培育经验丰富的拆箱点，以便面向海外项目工地开展各类货品配送工作。在设置拆箱点的过程中，既要考虑往多个工地发货的配送成本，又要考虑拆箱点与还箱点的短驳距离，更要综合考虑拆箱点的货品拆解能力、仓储分拣及出库配送能力、“最后一公里”交货能力、还箱能力等因素。

随着客户需求的不断提升，多式联运经营人在起始端和运抵端提供的物流服务内容日益丰富，包括但不限于集装箱自拼服务、集装箱分拨服务、设备绑扎服务、设备解绑服务、装箱前循环取货服务和拆箱后货品配送服务等。

1.2 节点排堵保畅经验持续提升

与普通的拼箱储运业务相比，海外援建项目下的集装箱运输业务具有货品名称复杂、货品种类繁多、包装标准不统一等特点;因此，在设计多式联运方案的过程中，要充分考虑运输沿线各国相关法规政策差异、装拆箱技术发展和应用现状、集装箱与换装节点交通基础设施的匹配度等。

当前过境运输的软硬件标准化建设水平仍然有待提高，多式联运节点普遍存在联而不顺、通而不畅的问题[1]，而端到端运输节点的数量更多且通过难度更大。为此，多式联运经营人充分运用供应链管理思维，通过持续开展运输通道网络化建设，不断提升节点互联互通能力，在端到端运输服务全程化和高效化方面取得长足进步。

1.3 联运路径优化能力不断增强

在多式联运业务中，受复杂的社会环境、多变的交通状况和个性化的客户需求等多重因素的影响，货物运输成本和运输时间存在一定的不确定性。[2]鉴于此，多式联运经营人有必要持续优化运输路径。在集装箱端到端运输组织过程中，多式联运经营人通过出资兴建等方式整合、控制甚至拥有公路路桥、港口码头和铁路车站等交通基础设施，使得运输成本的下降空间越来越大，运输时间越来越短，节点通行的顺畅度越来越高，客户体验持续改善。

2 集装箱端到端运输组织方案设计

2.1 项目目标

在ZN塞尔维亚海外总承包基建物资运输项目（以下简称“ZN塞尔维亚运输项目”）中，多式联运经营人需要按照施工进度，将托运人在国内采购的建筑材料和机械设备等物资运抵塞尔维亚境内的项目工地，其中涉及物资集拼、仓储分拣、装箱配载、出口报关、境内外运输、中途换装、境外清关、拆箱分拣、终端配送和空箱返场等多个环节，运输过程相当复杂。实践中，针对此类运输环节较多、运输过程复杂的项目，多式联运经营人通常提出多种运输组织方案，由托运人从运输成本、运输安全和运输时效等方面对方案进行综合评价，从中选出最佳方案。

2.2 设计思路

ZN塞尔维亚运输项目的设计思路是：在运输距离和运输时间最短且运输成本最低的条件下，实现通畅度和便利度最大化。为此，设计团队提出：选用中欧陆海快线，从而缩短运输距离和运输时间;利用中远海运集团在比雷埃夫斯港的码头资源，提高联运换装的可控性、通畅性和便利性;整合外部优质资源并接入中远海运集团的业务网络，从而实现对运输全程的有效监控和一定的价格优势，提升托运人的服务体验。

2.3 运输组织方案

方案一：在国内集装箱场站完成货物集拼后，经公路运抵上海港;从上海港出发，经海路运抵比雷埃夫斯港;从比雷埃夫斯港出发，经铁路运抵贝尔格莱德;在贝尔格莱德场站完成拆箱分拣后还箱，并将货物配送至工地。该方案充分利用中远海运集团在比雷埃夫斯港的码头资源以及中远海运集运在贝尔格莱德的还箱点，从而形成差异化竞争优势。

方案二：在国内集装箱场站完成货物集拼后，经公路运抵上海港;从上海港出发，经海路运抵里耶卡港;从里耶卡港出发，经铁路运抵贝尔格莱德;在贝尔格莱德场站完成拆箱分拣后还箱，并将货物配送至工地。该方案资源可得性较强，对多式联运经营人资源整合能力的要求略低。

方案三：在国内集装箱场站完成货物集拼后，经公路运抵上海港;从上海港出发，经海路运抵汉堡港;从汉堡港出发，经铁路运抵贝尔格莱德;在贝尔格莱德场站完成拆箱分拣后还箱，并将货物配送至工地。该方案选取欧洲基本港汉堡港作为海运中转港，接运船期密度较高。

方案四：在国内集装箱场站完成货物集拼后，经公路运抵上海港;从上海港出发，经海路运抵康斯坦察港;从康斯坦察港出发，经水路运抵贝尔格莱德;在贝尔格莱德场站完成拆箱分拣后还箱，并将货物配送至工地。该方案采用全水路运输组织模式，在运输成本方面有一定的比较优势;但驳船接运船期密度较低，导致交货期难以保证。

3 数据包络分析法在集装箱端到端运输

組织效率评价中的应用

3.1 系统综合评价体系构建

数据包络分析法的原理是：首先，计算投入产出系统将投入转化为产出的能力，据此衡量系统的生产效率;然后，按照生产效率对多个决策单元进行评价和排序;最后，对决策单元提出改进生产效率的方向和策略。在集装箱端到端运输组织效率评价中，运输组织方案为决策单元，反映运输经济特质的投入和产出要素为投入和产出指标，以最小投入换取最大产出为目标，配置权重后得到决策单元效率矩阵，据此计算交叉效率均值并对结果进行排序，从中选择最佳运输组织方案。

3.2 决策单元和投入产出指标设计

（1）决策单元 针对ZN塞尔维亚运输项目，以运输组织方案的换装点为观察对象，将方案一（比雷埃夫斯港中转）、方案二（里耶卡港中转）、方案三（汉堡港中转）和方案四（康斯坦察港中转）分别设置为4个决策单元。

（2）投入指标 将运输成本、运输时间和运输距离作为投入指标。运输成本通常是托运人在选择运输组织方案时优先考虑的因素。运输时间对援外基建项目的施工进度有重要影响：运输延误会导致项目延期，从而使施工方遭受经济和商誉双重损失。运输距离对运输安全性和风险可控度有重要影响：运输距离越短，运输安全性和风险可控度越高，运输遭受意外因素干扰的可能性越小。

（3）产出指标 将便利度和通畅度作为产出指标，其中：便利度通过运输组织方案的业务节点数量来描述;通畅度通过运输流程受阻的次数来描述。

3.3 数据包络分析建模

假设有n个决策单元，每个决策单元有m种类型的投入和s种类型的产出。投入向量X=（x，x，…，x）T，式中：i=1，2，…，m;j=1，2，…，n;x为第j个决策单元第i种投入指标的投入量。产出向量Y=（y1j，y2j，…，yrj）T，式中：r=1，2，…，s;j=1，2，…，n;y为第j个决策单元第r种产出指标的产出量。

运用交叉分析法对决策单元进行试算，获得交叉效率指标的结果矩阵，据此求得相应决策单元的平均交叉效率，其中最大平均交叉效率值所对应的方案即为最佳运输组织方案。

3.4 运输组织方案选择结果

ZN塞尔维亚运输项目共有4种端到端运输组织方案，汇总实践数据进行试算后得到的运输组织效率评价结果见表1，其中：便利度用相应方案的业务节点数量与所有方案业务节点总数量的差值来表示;通畅度用相应方案下运输流程受阻次数与所有方案下运输流程受阻总次数的差值来表示。由交叉评价结果可知：在当前综合环境和条件下，方案一（即经海路运抵比雷埃夫斯港，并由比雷埃夫斯港经铁路运抵贝尔格莱德）的运输组织效率最高。

4 结束语

集装箱端到端运输成本构成复杂，运输时间和运输距离较长，并且托运人对运输便利度和通畅度等指标非常看重。数据包络分析法能够在综合考虑各项指标的基础上评价集装箱端到端运输组织效率，从而为托运人和多式联运经营人甄选最佳运输组织方案提供决策辅助。此外，数据包络分析法还可应用于多式联运业务的供应商选择、运输组织方案设计和优化等工作环节和阶段，具有可复制、可推广的应用价值。需要注意的是：综合评价系统内的投入产出指标随着时间推移会发生动态变化，尤其是路径交通节点的兴建、设备设施的更新和“运管控”水平的提升，可能使原先排序靠后的运输组织方案前移，也可能催生新的运输组织方案;因此，多式联运经营人应当持续更新相关指标数据，为托运人甄选适合当前环境和条件的方案提供决策辅助。

参考文献：

[1] 胡聿理. “一带一路”框架下水路运输的关键作用与“互联互通”对策[J]. 交通与港航，2018（6）：74-77.

[2] 陈汨梨，赵孝进，邓夕贵，等. 不确定条件下的多式联运路径优化[J]. 公路交通科技，2021，38（1）：143-150.

（编辑：张敏 收稿日期：2021-08-09）