基于省际煤炭调运视角的煤炭产业MC体系的构建及效益分析

李 跃 任一鑫 张士强,2 隋倩倩 张熙卓 周鲁洁

(1.山东科技大学经济管理学院，山东省青岛市，266590；2.济南大学商学院，山东省济南市，250022；3.山东科技大学矿业与安全工程学院，山东省青岛市，266590)

★ 经济管理 ★

基于省际煤炭调运视角的煤炭产业MC体系的构建及效益分析

李 跃1任一鑫1张士强1,2隋倩倩1张熙卓1周鲁洁3

(1.山东科技大学经济管理学院，山东省青岛市，266590；2.济南大学商学院，山东省济南市，250022；3.山东科技大学矿业与安全工程学院，山东省青岛市，266590)

为提高煤炭产业经济效益，促进煤炭产业清洁化转型，根据煤炭产业具体特征，提出了煤炭产业大规模个性化定制体系的理念，分模块提出了煤炭产业个性化定制体系构建的具体思路和对策；然后在该体系构建成功的前提下，从我国省际煤炭调运视角建立我国省际煤炭调运优化模型；最后根据优化结果从经济效益和环境效益两个角度佐证了煤炭产业大规模个性化定制体系构建的价值和意义。

煤炭产业 大规模个性化定制 煤炭调运 体系

1 煤炭产业MC体系构建

当前我国煤炭产业是以企业为单位，运用点对点的销售模式，这种模式不仅增加了中间服务成本，还会造成企业间竞争成本的损失，而向网络化发展是煤炭产业未来发展的方向。专家学者运用“互联网+”技术，在煤炭销售、供应、产销供一体化等系统构建方面做了大量有益探索，为本文大规模个性化定制(MC)体系的构建提供了思路，并奠定了理论基础。煤炭企业不同于其他制造业，要实现煤炭产业个性化定制需要解决以下几方面问题：第一，受自然条件影响，单一煤炭企业产量有限、煤质单一，难以满足大规模个性化定制的物质要求；第二，我国煤炭资源分布为“北富南贫、西多东少”，物流运输、供需方交流难度加大；第三，销售渠道、销售信息不对称，为煤炭企业个性化定制增加了难度；第四，煤炭产能调控不到位，导致供过于求的局面。为此，本文运用“互联网+”技术，结合当前存在问题，建立煤炭产业大规模个性化定制体系，如图1所示。该体系由煤炭用户板块、煤炭企业板块和中间信息服务板块三大板块组成。

图1 煤炭产业大规模个性化定制体系

1.1 煤炭企业板块构建

煤炭企业板块主要包括煤炭企业、大型煤炭洗选加工企业、省域信息处理系统。该板块主要负责汇总、分类、管理各个煤炭企业生产的煤炭产品种类、数量、价格和库存状况、与总信息服务管理系统之间的信息交互处理工作以及反馈市场需求等，其具体工作流程如图2所示。该板块的建立需要解决两个关键性问题。第一，解决单个企业煤炭产量有限、煤炭品种单一问题。本文认为应在煤炭企业聚集区组建煤炭企业联合体以解决该问题，煤炭企业联合体组成形式分两种：一种是大型煤炭集团+小型地方煤矿；另一种是根据地域距离由多个煤炭企业组建。第二，多数煤炭企业难以实现高标准的洗选加工的问题。本文认为应建立大型煤炭洗选加工企业，而其可由大型煤炭集团出资建立或者由煤炭企业联合体合资建立，这样不仅可以拓展煤炭企业在煤炭产业链条中的利益配额，还可以分流煤矿地上办公人员。

图2 煤炭企业板块工作流程

1.2 中间信息服务板块构建

中间信息服务板块包括各省域信息处理板块和供求关系服务板块。其中省域信息处理板块由各煤炭生产方省域信息处理系统和各煤炭需求方省域信息管理系统组成，该板块主要负责省域内各类信息的收集、处理、信息交互转换等；供求关系服务板块即总信息服务处理系统，其功能为接收供需双方省域信息管理系统的汇编信息，掌握物流系统信息，对各类信息进行最优化处理，然后将最优化信息传输到煤炭供应系统、煤炭企业，其工作流程图如图3所示。同时中间信息服务管理系统应结合各类煤炭产品的供需量和国家发展规划，给出煤炭产品供过于求或供不应求的现状，以便供需双方调整产能，解决当前煤炭产业信息不对称、反应速度慢等问题。

中间信息服务板块构建存在投资、主管部门的确立等现实问题。由于煤炭产业与下游产业链的相互渗透是扩大利益的最有效方式，因此本文通过研究提出以下建议：中间信息服务板块构建可由所有煤炭产业投资建立，按投资比例享受利益分成；借鉴国外行业协会的职能，可以由煤炭行业协会组织建立总信息服务管理系统，实时监控煤炭产业动态，改变当前滞后的信息服务功能。

图3 中间信息服务模块工作流程

1.3 煤炭用户板块构建

煤炭用户板块主要分为两个层级，用能企业和省域信息处理系统。该板块主要负责汇总、分类、管理各个煤炭用户需要的煤炭产品种类、数量、可接受价格等信息以及与总信息服务管理系统之间的信息交互处理工作，其工作流程如图4所示。

图4 煤炭用户板块工作流程

当前煤炭用户方存在信誉评估和未来用能预测不到位等问题。因此，在煤炭用户板块中，省域信息处理系统在除具备以上功能外，应增加煤炭企业信誉评估、未来省域企业及新进企业用能预测功能，为总信息处理服务系统做好煤炭产能调控和优化煤炭配置路径提供信息支持。

在信誉评估时，省域信息管理系统根据煤炭用户的履约情况进行等级界定，根据等级高低确定煤炭供应优先级，同时对等级高的煤炭用户给予价格优惠或者相关奖励，对等级过低的煤炭用户进行警告，以提醒煤炭生产企业。在用能预测时，省域信息管理系统应与政府规划部门及相关信息系统进行信息交互，保证预测的准确性。

2 中国省际间煤炭调入调出优化模型构建

2.1 基本假设

通过上述研究，煤炭产业大规模个性化定制体系的构建实现了对原煤的个性化加工，能够根据客户需求洗选加工不同的煤炭产品，同时打破了煤炭生产企业和煤炭用户之间信息不对称的障碍，从而为省际间煤炭调入调出优化奠定了物质和信息基础。因此本文做如下假设。

假设1：原煤通过大型煤炭洗选加工企业加工处理可以实现各类煤种需求，克服了因煤质不同难以就近消费的窘境。因此可以保证煤炭不受煤质限制，只按煤炭价格来进行合理调配。

假设2: 运输方式均为铁路运输，不考虑铁路调度问题。我国煤炭运输以铁路运输为主，公路、水路运输为辅，其中铁路运输量占总运输量的70%以上，为建模方便，本文仅考虑铁路运输方式；由于煤炭产业MC体系的构建，能够合理调节煤炭运输过程中的铁路调度问题，因此本文对调度成本不予考虑。

假设3：国内煤炭产量完全能够满足需求量，忽略进口情况，同时不考虑运输过程损耗问题。

假设4：全国各地煤炭出厂价格一致，煤炭消费价格仅受运输距离的影响。

2.2 模型构建

(1)

2.3 数据来源与处理

由于数据统计的滞后性，本文以2012年全国煤炭省际间运输情况为例进行分析，其中煤炭省间调入调出数据来源于《中国煤炭工业年鉴(2013)》；各省(市、自治区)的煤炭生产量和消费量来源于各省(市、自治区)的《××省统计年鉴》和《××省经济普查年鉴》；各个省市之间的铁路运输距离用省会之间的铁路运输距离表示，本里程表系根据铁路货运运价里程表规定的接算站计算所得。但二站有两条以上径路时，选择最短的径路或直通快车运行的径路计算得出。中国煤炭生产量和消费量数据来源于《中国能源统计年鉴》，由于统计口径的差异，各个省市煤炭产量及消费量之和均大于《中国能源统计年鉴》中统计的中国煤炭生产量和消费量，为合理比较优化前后省间调入调出量，本文根据各省煤炭生产量和消费量占总量的比例，以《中国能源统计年鉴》中统计的中国煤炭生产量和消费量为基数，重新换算了各省煤炭生产量和消费量；省内煤炭平均运输距离用与该省面积相等的圆半径表示，如表1所示。

2010年我国煤炭平均运输距离为640 km，数据来源于《2012年中国煤炭供需状况及价格走势判断》，由于当前煤炭产业不断向西北部集聚，且主要集中在蒙、晋、陕、宁等地区，导致煤炭运输距离逐年攀升，因此，本文运用四省煤炭生产量增长率作为我国煤炭平均运输距离的增长量，以此求得2012年我国煤炭平均运输距离为709 km。

2.4 结果分析

由于2012年我国煤炭产量为36.5亿t，煤炭消费量为35.2647亿t，因此优化模型属于产大于销的运输问题，因此，本文引入假想地(编号30)，令其产量为0，消费量为12353万t，假想地到各省的煤炭运输距离为0，因此将模型转换为30×30的产销平衡的运输问题，运用MS软件对其求解，根据求解结果排除各省煤炭内销数量，各省煤炭调入调出量结果如表2所示，调运路径图如图5所示。

表2 全国煤炭省间调入调出优化结果 万t

根据当前我国煤炭运输实际情况，我国煤炭消费量为352647万t，省间调入调出量为184934万t和186546万t，优化后省间调入调出量均为264541万t，省间煤炭交换量增大；当前我国总的煤炭运量为250026723万t·km，跨省运输量为131999174万t·km，优化后我国总的煤炭运量为234195774万t·km，跨省运输量为187559569万t·km；跨省运量增加55560395万t·km，而全国共节省运力15830949万t·km；通过对比优化前后结果发现，优化后省间煤炭调运量增加，长距离的南北运输和东西运输量减少，地处交通位置便利、煤炭产量较大的山东、安徽、河南、河北、四川、湖北等省份中转调运作用增强，调入量增加；内蒙古、山西、陕西、甘肃等煤炭生产强省的远途调运量减少，与中转省份的交流增强；南部沿海省份煤炭调出量减少，均为自产自销，其中天津、上海、广东、广西优化前后调出量均为0，无变化；北京、天津、江苏、上海、浙江等煤炭调入量减少，减弱其中转作用。

3 大规模个性化定制体系构建的效益分析

大规模个性化定制体系的建立，不仅会大大提高我国原煤的洗选加工比例，还为煤炭调运优化提供了物质技术条件，因此本文在分析煤炭产业大规模个性化定制体系的效益时，将从优化效益和洗选加工比例提升两方面展开讨论，具体分析如下。

3.1 经济效益分析

3.1.1 煤炭调运优化的经济效益

按《铁路货物运价规则》的规定核收，根据铁道部规定，煤炭按5号运价执行，其发到基价为10.4元/t·km，运行基价为0.0549元/t·km，电气化附加费为0.012元/t·km，铁路建设基金整车方式为0.033元/t·km，新路新价均摊运费整车方式为0.011元/t·km。则吨煤运输价格计算公式为：铁路运输每吨运费=10.4+(0.0549+0.012+0.033+0.011)×运价里程。本文以2012年为例，所以新路新价均摊运费基本上可以不考虑，因此本文铁路运输每吨运费=10.4+(0.0549+0.033+0.012)×运价里程。

结合优化模型的求解结果，根据铁路运输每吨煤炭运费计算公式，求解优化后各运输区间所需费用，如表3所示。优化后我国2012年煤炭运输费用约2648亿元，优化前后运费节约34245.69万元。

从社会经济效益考虑，我国煤炭运输占全国总运输量的40%左右，随着煤炭生产地逐步向内蒙古、山西、陕西等地集聚，运力将会进一步提升，我国需要进一步扩建铁路运输线满足运力需求，而通过煤炭省际间调运优化，每年节约运力15830949万t·km，对于缓解我国运力紧张的现状、降低铁路建设投资具有十分重要的意义。

图5 优化后省际煤炭调运路径

表3 优化后全国煤炭省间调入调出运输费用

3.1.2 原煤洗选率提升的经济效益

煤炭产业大规模个性化定制体系建立后，原煤销售基本取消，以洗精煤销售为主，在提高了煤炭产品附加值的同时，还使煤炭运输量减少；原煤通过洗选加工含矸量每降低1%，运输量将降低1551.65万t，将节约运费116512.46万元(2012年全国原煤入洗率为56%)。而当前我国每入洗1亿t原煤，可平均排除1500～2000万t煤矸石，由此将直接节约运费高达174.77～233.02亿元，煤炭运输成本将节约11.26～15元/t。对于一个百万吨级的煤矿，仅运输成本每年将节约500～660万元(原煤洗选率提升的经济效益相关数据均按照未入选量计算所得)，对于处在“寒冬期”的煤炭企业来讲，具有十分重要的作用，同时对进一步提高煤炭企业的销售利润，扩大煤炭企业在利益链条中的份额也具有重要的现实意义。

从社会经济效益角度看，在当前绿色物流理念下，逆向物流的成本控制得到进一步重视，在消费环节，直接购买所需求的达标煤，能够大大降低对煤矸石、煤灰等废弃物的逆向物流成本，对缓解我国物流运输系统压力具有十分重要的意义。

3.2 环境效益分析

3.2.1 煤炭调运优化的环境效益

煤炭运输过程中会产生粉尘污染、噪声污染和水污染，其中粉尘污染主要源自于煤炭运输过程中，由于风力等原因造成的流失和抛洒，在雾霾日益严重的今天，减少煤炭运输过程中的煤尘污染，对于治霾具有十分重要的作用。根据《中国煤炭开发与利用的环境影响报告》统计数据可知，2000年我国输煤扬尘量约为1100万t，根据2012年煤炭运输量的增长率，间接求得2012年煤炭运输过程中的扬尘量约为2750万t，直接产生经济损失16.5亿元(按照吨煤价格600元/t计算)。通过对煤炭调运路径的优化，可以有效减少我国煤炭的周转量，进而减少煤炭扬尘数量，对缓解运输路线周边的粉尘污染具有十分重要的作用。

在煤炭运输过程中，为降低煤尘污染，喷洒水雾是重要的降尘措施，但其水质在冲刷煤炭后，呈弱酸性，会对土地、道路等造成严重污染和损坏。合理优化煤炭调运路径，可以降低煤炭运输量和运输距离间接降低洒水量，进而降低其产生的环境危害。与此同时，煤炭大规模个性化定制体系的建立，能够有效降低煤炭运输量，也会在一定程度上降低因降尘洒水而产生的危害。

3.2.2 原煤洗选率提升的环境效益

我国煤炭运输量占全国总货运量的40%，随着我国煤炭生产基地逐渐向“三西”(山西、陕西和蒙西)地区集中，我国煤炭调运量还会不断提升，造成我国运力紧张。为缓解运力不足问题，不断增建铁路线成为重点解决措施，然而铁路线路增加随之产生大量的噪声污染，对周边居民生活质量产生严重影响，通过对煤炭的合理调运和大规模个性化定制，降低货运机车的运行次数，从而在一定程度上降低火车产生的噪音污染。

节能减排是我国当前的重要任务，按照大秦铁路运量4亿t/a计算,耗电量为34.3亿kWh/a,折合费用22.6亿元,碳排放量105万t，由此折合计算可得我国当前铁路运输碳排放量约为1000万t，而通过煤炭个性化定制可以降低15%～20%的煤炭运输量，同时通过调配路径优化可以降低6%的调运量，对煤炭铁路运输碳减排具有十分重要的推动作用。

煤炭洗选加工能够降低煤炭灰分和硫分，据统计，入选1亿t原煤可减少二氧化硫排放量100～150万t，按44%的未入洗量计算可得，通过煤炭大规模个性化定制体系的建立，可以实现二氧化硫减排量1553～2330万t，对于环境保护具有不可忽视的作用。

4 结语

通过对煤炭产业现状理论分析和实地调研，提出了构建煤炭产业大规模个性化定制体系的具体思路，该体系由煤炭企业板块、中间信息服务板块和煤炭用户板块三部分组成，其中煤炭企业板块主要任务是组建煤炭企业联合体和省级信息服务系统，实现区域内所有原煤的洗选加工和省域煤炭资源信息的整合处理；中间信息服务板块主要任务是建立煤炭生产、消费、物流等综合服务信息处理系统，对省域内煤炭需求、供应以及物流等其他信息进行整合、梳理，同时兼具协调和预控作用；煤炭用户板块主要任务是组建省级煤炭消费信息服务系统，对区域内煤炭需求信息进行整理和传输。进而在该体系建立的基础上，从煤炭省际调运视角建模分析了煤炭产业大规模个性化定制体系建立的经济和环境效益，佐证了该体系的建立能够帮助缓解甚至解决当前煤炭洗选加工比例低、煤炭运力不足、环境污染、供需方信息不对称以及物流协调难度大等难题。

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(责任编辑 宋潇潇)

Establishmentandbenefitsanalysisofmasscustomizationsystemforcoalindustrybasedonaspectofprovincialcoaltransportation

Li Yue1, Ren Yixin1, Zhang Shiqiang1,2, Sui Qianqian1, Zhang Xizhuo1, Zhou Lujie3

(1.College of Economics and Management, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China；2.College of Business, University of Jinan, Jinan, Shandong 250022, China；3.College of Mining and Safety Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, Shandong 266590, China)

To improve the economic benefit of coal industry and promote clean coal industry transformation, according to the specific features of coal industry, the concept of mass customization system for coal industry was put forward, and proposed the concrete countermeasures to the establishment of mass customization system of coal industry. Then under the premise of building a successful MC system, established the provincial coal scheduling optimization model from the perspective of provincial coal transportation in our country. According to the optimization results from the aspects of economic and environmental benefits, it was proved that the value and significance of mass customization system of coal industry.

coal industry, mass customization(MC), provincial coal transportation, system

山东省自然科学基金项目(ZR2014GM010)，山东省社会科学规划研究项目(16CJJJ21)，山东科技大学研究生科技创新研究项目(SDKDYC170227)

李跃，任一鑫，张士强等. 基于省际煤炭调运视角的煤炭产业MC体系的构建及效益分析[J].中国煤炭，2017，43(8):11-17,28. Li Yue, RenYixin, Zhang Shiqiang, et al. Establishment and benefits analysis of mass customization system for coal industry based on aspect of provincial coal transportation [J].China Coal，2017，43(8):11-17,28.

TD-9

A

李跃(1989-)，男，山东济南人，山东科技大学博士研究生在读，主要研究方向：能源管理、产业经济。