鐵路貨運產(chǎn)品設(shè)計與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論與方法研究.pdf

1、面向全品類的鐵路貨運服務(wù)，要求鐵路貨運企業(yè)能夠準(zhǔn)確地把握不同客戶群體、不同市場細(xì)分的需求特點，設(shè)計出具有差異化和針對性的鐵路貨運產(chǎn)品，以滿足鐵路貨運市場個性化、異質(zhì)化的運輸需求。在此背景下，本文首先從需求分析的角度，提出基于選擇偏好異質(zhì)性的鐵路貨運產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)模型與方法，構(gòu)建了以需求為導(dǎo)向的鐵路貨運產(chǎn)品設(shè)計理論體系;其次，根據(jù)不同鐵路貨運客戶所表現(xiàn)出來的層次化的服務(wù)價值，構(gòu)建基于服務(wù)價值的鐵路貨運服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，解決了多樣化運輸需求背

2、景下的鐵路貨運服務(wù)方案設(shè)計問題。從戰(zhàn)術(shù)層面的角度，完善了鐵路貨運產(chǎn)品設(shè)計與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的相關(guān)理論與方法，對于改進鐵路貨運產(chǎn)品設(shè)計理念，提升鐵路貨運產(chǎn)品的市場競爭力具有重要的理論與現(xiàn)實意義。
　　本文的研究工作主要包括:
　　(1)從需求分析的角度，界定了鐵路貨運產(chǎn)品的內(nèi)涵，將位移服務(wù)和服務(wù)屬性作為鐵路貨運產(chǎn)品的構(gòu)成要素，分析了鐵路貨運市場的構(gòu)成，結(jié)合離散選擇行為理論，構(gòu)建了包括顯性變量和隱性變量的鐵路貨運客戶選擇行為模式，并

3、闡述了基于優(yōu)勢準(zhǔn)則、滿意度準(zhǔn)則、重要度準(zhǔn)則、效用值準(zhǔn)則、遺憾值準(zhǔn)則的鐵路貨運客戶決策準(zhǔn)則，介紹了鐵路貨運客戶服務(wù)價值的研究方法，以及鐵路貨運市場細(xì)分模型;
　　(2)將運輸價格、運輸時間、運輸頻率、運輸可靠性以及運輸安全性作為鐵路貨運服務(wù)的服務(wù)屬性，采用基于選擇的聯(lián)合分析法(CBC)，以及正交設(shè)計方法和轉(zhuǎn)換法，實現(xiàn)了對運輸服務(wù)方案和選擇集的設(shè)計。以隨機效用最大化(RUM)模型、隨機遺憾最小化（RRM）模型、混合RUM-RRM模型作

4、為行為模型，提出了基于多元Logit(MNL)模型、混合Logit(ML)模型的選擇偏好度量模型，并構(gòu)建了綜合時間價值、可靠性價值、服務(wù)頻率價值以及安全性價值的服務(wù)價值度量體系。對各類模型下的最大似然估計方法進行了闡述;
　　(3)提出了基于K均值聚類算法的外源性市場細(xì)分模型，以及以潛類(LC)模型和隨機參數(shù)潛類(LCML)模型為基礎(chǔ)的的內(nèi)生性市場細(xì)分方法，后者能夠?qū)τ邢薜氖袌黾?xì)分間離散分布的偏好異質(zhì)性以及市場細(xì)分內(nèi)部連續(xù)分布的偏

5、好異質(zhì)性進行測算，給出了確定市場細(xì)分?jǐn)?shù)量的貝葉斯信息法則(BIC)。同時，將鐵路貨運目標(biāo)市場劃分為價格敏感型、服務(wù)敏感型、一致均衡型三大類，并提出了“浮動運價+基礎(chǔ)服務(wù)”、“差異運價+優(yōu)質(zhì)服務(wù)”、“同等運價+同等服務(wù)”的鐵路貨運產(chǎn)品設(shè)計策略，以及“整體差異營銷+部分集中營銷”的組合營銷策略。
　　(4)采用概念模型，揭示了運輸價格與運輸服務(wù)在服務(wù)選擇行為中的變動關(guān)系，驗證了服務(wù)價值對于鐵路貨運服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效率的影響，并提出了基于服

6、務(wù)價值和運輸需求量的鐵路貨運客戶服務(wù)優(yōu)先級確定方法。進而以服務(wù)價值作為成本要素，構(gòu)建了以服務(wù)的開行成本、運輸成本、中轉(zhuǎn)作業(yè)成本以及各項服務(wù)價值成本最小化為目標(biāo)，并具有線路能力約束與中轉(zhuǎn)作業(yè)約束的鐵路貨運服務(wù)網(wǎng)絡(luò)整數(shù)優(yōu)化模型，提出了基于K短路算法的鐵路貨運服務(wù)方案的設(shè)計思路，探討了模擬退火算法的改進方案，給出了改進模擬退火算法的偽代碼以及求解算法的完整流程。
　　(5)以西南地區(qū)鐵路貨運客戶的選擇行為數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別采用RUM模型、

7、RRM模型以及混合RUM-RRM模型對全體樣本以及分類樣本中的鐵路貨運客戶的選擇偏好異質(zhì)性、服務(wù)價值進行估計。探討了面對不同服務(wù)方案時，鐵路貨運客戶對于運輸價格和運輸服務(wù)的相互權(quán)衡與妥協(xié)效應(yīng)。同時，根據(jù)內(nèi)生性市場細(xì)分方法，驗證了混合RUM-RRM模型比傳統(tǒng)RUM模型與單一RRM模型在模型估計結(jié)果上的優(yōu)勢，并根據(jù)BIC值得到了最佳的市場細(xì)分結(jié)果。進一步地，以一個具有14個節(jié)點和20個區(qū)段的局部鐵路運輸網(wǎng)絡(luò)為例，通過設(shè)計多項具有不同服務(wù)水平

8、的服務(wù)屬性組合，對具有多個層次服務(wù)價值的鐵路貨運需求的服務(wù)類型選擇、中轉(zhuǎn)作業(yè)判定以及服務(wù)頻率選擇等服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題進行了驗證。
　　服務(wù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化結(jié)果表明，單一的、缺乏針對性的鐵路貨運產(chǎn)品形式無法有效地滿足多樣化的運輸需求與異質(zhì)性的選擇偏好，只有采用差異化和針對性的鐵路貨運產(chǎn)品設(shè)計策略，提供具有不同服務(wù)水平和運輸價格的鐵路貨運服務(wù)，才能實現(xiàn)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)總成本的優(yōu)化。同時，驗證了改進后的模擬退火算法的搜索能力要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)模擬退火算法。并