边际收益递减规律例子_基于经济学原理的货运分布规律研究
时间：2019-05-26 03:29:39 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：“四阶段法”中传统交通分布预测模型应用于货运需求预测存在一定缺陷，它不能准确地反映市场经济作用下的货运分布规律。基于经济学相关原理对影响货运分布的因素进行了分析，构建了货运OD分布的条件选择模型，比较准确的反映了满足经济学原理的货运分布规律，为货运交通需求预测提供了一定的参考。
关键词：交通规划；货运分布；经济学原理；广义运输成本；条件选择模型
Abstract: The four-stage method, the traditional traffic distribution forecasting model used in freight demand forecast has some defects, it does not accurately reflect the market economy, the role of freight distribution law. Factors affecting the distribution of freight based on the principle of economics to build a freight OD distribution of the conditional choice model, a more accurate reflection of the freight distribution law to meet the principles of economics provide some reference for the freight transport demand forecasting.Keywords: traffic planning; freight distribution; principles of economics; generalized transport costs;, conditional choice model
中图分类号： F0文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
0引言
交通分布预测是交通规划“四阶段法”中的一个重要步骤，它是基于交通发生吸引量预测的结果(各小区交通发生量和吸引量)，通过合理的预测模型解决以下问题：就某个小区而言，它所产生的交通量究竟到了哪个小区，它所吸引的交通量又来自哪里[1]。也就是预测未来规划年各个分区之间的出行交换量。
“四阶段法”产生于城市交通规划过程，其各个阶段的模型大多是针对城市客运交通量进行设计的；在公路网规划和区域综合交通规划中，交通需求包括客运交通需求和货运交通需求两部分，由于客运交通需求和货运交通需求的产生机理不同，区域客运交通量和货运交通量在流量和流向上往往各具特点，货运交通需求作为社会经济生产过程中的派生需求，在市场经济规律的作用下往往更多的表现出方向性特征和在空间上的不均衡性。基于此原因，笔者在分析货运分布影响因素的基础上，基于经济学原理对货运分布规律进行了研究，并构建了货运OD分布选择模型，为货运交通分布预测提供了一定的参考。
1货运分布预测的一般方法
在传统的交通分布模型中，起点交通生成量和终点交通吸引量被假设是固定不变的，这一过程可采用增长率模型和重力模型法进行预测[1-2]。
1.1增长率模型
增长率模型假设项目影响区在规划年的货运分布仅与现状分布、发生分区产生量增长率和吸引分区吸引量增长率有关。因此，对于目标区域在近期至规划年的整个阶段内，交通网络结构和容量大致不变的情况，可以采用增长率法通过迭代计算得到结果。计算模型为：
(1)
式中： —分区i、j间的货运分布量；
—分区i、j间的现状货运分布量；
—分区i第k次货运产生增长率；
—分区j第k次货运吸引增长率；
—分区i第k次货运产生位置系数，
；
—分区i第k次货运吸引位置系数，
。
1.2重力模型
对于规划期内目标区域交通网络结构有较大变化的情况，增长率模型由于没有考虑各个分区之间的交通阻抗，预测结果将会产生较大误差。对于该情况，可以根据货运过程与空间分布的关系，加入交通阻抗的因素，模拟为物理现象进行分析，通过重力模型法进行预测。模型的形式如下：
（2）
式中：—分区i、j之间k类货物的的货运量(吨)；
—分区i第k类货物的供应总量；
—分区j第k类货物的需求总量；
—分区i、j之间的交通阻抗；
—与第k类货物相关的系数。
其中系数可以根据货运现状分布矩阵和交通阻抗，通过迭代法求得。
重力模型假设每个OD点对间的交通量与相应起点产生量和讫点吸引量成正比，与OD点对间的交通阻抗成反比。若将该模型应用于货运交通量预测过程，有将货物从各个生产商向各个市场散布的倾向，然而实际情况是：并非每个生产商都对项目影响区内的所有市场进行供给，所以该模型在对实际货运分布进行拟合时仍存在一定缺陷。
1.3线形规划模型
此外，由于产品在不同区域间进行分布的实质是供需关系在发挥作用，因此可采用运筹学中的线性规划方法，建立线形约束模型，对各类产品在不同分区之间进行调剂余缺，得到各类货物在不同分区之间的分布矩阵[3]。然而，LP模型同样假设每个起点的产生量和每个讫点的吸引量是已知的，是一个基于系统交通阻抗最小的高度简化模型。该模型强调货物向距离生产商最近的市场供应，但实际情况并非如此，系统交通阻抗最小的分布结果对独立的生产商来说未必是最优的，因此，LP模型应用于货运分布过程同样存在着局限性。
2基于经济学原理货运分布影响因素分析
从本质上看，货物运输是一种派生需求，起源于经济活动中商品的供需关系和生产商进行社会生产的目的(即对剩余价值的追逐)[3]。在经济活动中，生产商愿意进行生产并将其产品向一定的市场进行供给的前提是：产品在一个市场进行销售的边际利润必须大于或等于总的边际生产成本与单位产品运输成本之和。其中，边际成本指的是新增生产的每一单位产品(或者购买的产品)带来到总成本的增量。边际利润指生产商每增加一个单位产品的销售所带来的纯利润的增量。
生产商向一个市场供应产品的数量不是无限的，因为生产成本、运输成本和销售价格并非不变的，它是产品生产数量，运输能力和销售量的函数。
2.1生产成本与产量的关系
对于任何一个生产商来说，单位产品生产成本与总的商品生产数量都有着密切地关系。它们之间的关系可以用“产量——成本”函数来表示，该函数给出了所有产量下的生产成本。通常，规模经济的存在和不断扩大，紧随其后的是边际利润的下降，这表明在生产过程中存在一种最优的生产状态。在该状态下，单位产品的生产成本最小。典型的单位产品生产成本曲线如图1所示：
图1单位产品生产成本—产量函数曲线
2.2运输成本与路网平均流量的关系
货物运输过程是将货物从一地送往另一地的劳动过程，货物运输过程完成了货物在两个地区空间上的位移，这是要付出一定的成本的，这个成本受到运输网布局和及其质量的影响。在这一过程中，对货主而言，有关货源、数量和运输路线的选择，可能要考虑许多因素，除运输起点货物收购价格和运输企业的运价外，非货币费用项目，如总延误时间，交货的准时性、货物损坏和丢失的可能性都是货主对运输过程所考虑的全部重要服务属性。这些运费支出和非货币费用项目的总和，就是广义运输成本。货主做出运输决策的前提条件是假定货主是有理性的经济实体，其运输需求仅在最低单位广义运输成本小于目的地消费需求价格与始发地生产供应价格的差额时才会产生。因此，广义运输成本就构成了两个地区之间货运需求的阻抗，这些成本包括：运输成本、时间成本、存储成本。
运输成本由一定运输方式运送每单位(体积或重量)货物的费用、货运量以及运输里程决定。由运输方式决定的运费不仅仅是运输系统单纯成本与平均盈利水平，还包括保险费、装卸费、包装费等，有时还包括运输延迟可能引起收货人缺货而偿付的费用。装卸费与包装费主要与运输方式相关，包装成本常常与劣质包装可能带来的损失相关。
在途时间从两个方面构成货运成本。首先与由于货物本身的保存期(如水果、蔬菜、鲜花)或货物本身具有的时效性(如报纸、时装、杂志等)等特点有关。二是与运输途中货物所占用资金的机会成本有关。机会成本与一般意义上的会计成本不是同一个概念。它不一定是做某件事的时候实际发生的账面支出，而更多的是指为了做这件事而不得不放弃做其他事而在观念上的一种代价。例如，货物所占用的资金可以被存进银行，赚取利息，这个利息就是货物所占用资金的机会成本。高价值或大宗战略物资在运输途中和安全存储量的资金占用成本是总成本中一个可观的部分。
存储成本与所存储的货物性质、货物本身的价值和年平均存储水平有关。库存水平取决于货主全年总需求量和采购次数。库存成本也包括了资金占用成本。这种因素通常会鼓励货主将高价值货物维持在尽可能低的库存水平，同时采用快速的运输方式来应对紧急情况。
因此，运输过程中的实际运输成本，不仅包括直接支付给运输企业的运输费用，还包括货物运输过程中资本停滞成本，运输过程中商品损失价值，存储成本等。所有这些成本随着运输网络的拥挤程度而变化。而交通网络的拥挤程度又可以通过运输时间来直观的反映。由于运输时间是与路网平均交通量有关的函数，一种典型的平均交通阻抗(运输时间)函数曲线如图2所示：
图2平均交通阻抗—路网平均交通流量函数曲线
广义运输成本随着运输网络上交通流量的变化而变化，对于一个生产商来说，它可能适用于针对具体运输线路上特定交通流的交通阻抗，但在运输通道内庞大而复杂的综合交通系统中，面对众多生产商和众多运输网络上不相关的交通流，应用平均交通阻抗更加确切。
2.3市场需求量与销售价格的关系
一个市场对商品的吸收数量代表该市场的容量。市场容量通常可用市场“价格——需求量”函数表示，该函数描述市场对商品的需求数量与市场销售价格之间的关系，它应该是需求量随销售价格递减的函数。
图3市场价格—市场需求函数曲线
市场需求会随着销售价格的下调而增加，但是，随着销售价格的降低，边际利润随之降低。假设当边际利润降为0时，生产商会停止其对市场的商品供应。
3基于经济学原理的货运OD分布条件选择模型研究
3.1模型假设
由于税收、土地使用价格、劳动力价格、原材料和技术水平的不同，每个生产商会有生产成本。同样的，由于生产商所处的地理位置和所供应市场的不同，单位产品的运输成本也会有所不同。假设所有生产商生产的同类产品没有质量上的差别，那么会得到这样的结论：所有生产商都会将其产品以市场竞争行为和市场容量决定的普通市场价格在所有市场上进行销售。
根据相关经济学原理，市场竞争的结果是商品从生产商到市场的流动将在一定条件下达到稳定：一个市场的需求量等于所有生产商对该市场的供应量；一个生产商对市场的供应量等于其向所有市场供应商品的数量之和；每个生产商的生产成本满足其特定的与其总供应量相对应的“产量——成本”函数；每个市场的销售价格满足其特定的与该市场总需求量相对应的“价格——需求”函数。最重要的是，所有生产商对一个市场的边际生产成本和单位产品运输成本等于其各自对该市场的边际利润。
由于边际生产成本指新增生产的每一单位产品（或者购买的产品）带来到总成本的增量。边际利润指生产商每增加一个单位产品的销售所带来的纯利润的增量。新增生产的一个单位产品的运输成本就是在现状交通网络拥挤度情况下单位产品运输成本。因此，一个生产商向一个市场提供其产品时，当其边际利润大于边际成本与单位产品运输成本之和时，可以实现盈利。
3.2模型建立
用Ri表示生产商i以价格P(Q)向一个市场销售Qi个单位产品时取得的利润(Q为此类商品在该市场的销售总量)，那么生产商i在这个市场取得的边际利润为Ri对Qi的一阶偏导数。模型如下：
（3）
式中：—市场价格对市场需求的变化程度；
Qi—由生产商i供应的商品数量；
—由于市场价格变化导致的生产商i的利润损失；
P(Q)—市场价格；
即使所有生产商在一个市场中都采用相同的销售价格，每个生产商取得的边际利润也会因市场占有率的不同而有所差别。由于生产成本和运输成本的差别，所有生产商会在均衡条件下向市场提供不同数量的产品。
根据上述经济学原理，在货运OD分布量中，只有当公式(3)的值为非负时，该组货运OD量才有意义(即满足存在条件)。因此，可利用该模型对货运OD分布量预测结果进行校核，以提高预测精度。
4结论
传统的交通分布模型假设固定的供给和需求作为OD分布预测的起点，而忽视了货运产生的因果关系，但正是市场经济规律作用下的这种均衡条件决定了货运OD分布。因此，本文在分析了“四阶段法”中一般交通分布模型应用于货运交通需求预测的缺陷后，基于经济学原理对影响货运分布的一系列因素进行了分析并提出货运OD分布条件选择模型；并建议在货运交通分布过程中应结合生产成本和生产能力间的经济关系、运输成本和交通网络拥挤水平的关系、以及销售价格和市场需求的关系，对独立交通分布模型的预测结果进行检验并进行修正，最终使理论预测结果与实际货运分布情况达到较高的拟合度以更好地指导交通规划过程。
参考文献:
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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
