货车列检技术检查作业的定价方法与结算模型研究

Research on Pricing Method and Settlement Model for Technical Inspection of Freight Cars

摘要

货车列检技术检查作业是货车运用维修的最重要内容，长期执行历史成本法结算模式，已难以满足国铁企业市场化经营的需要。为研究适用于内部市场化运行的货车列检技术检查业务的结算模式，通过分析业务交易特征和投资专用性，应用交易成本理论明确其定价方法为基于成本和协商的短期差异化方法；考虑列检技术检查作业成本与作业类型、空间与劳效高度相关，研究建立兼顾作业类型和作业强度差异的货车列检技术检查作业费用模型，提出不同作业类型的换算方式，研究自然环境、线路工况、资源布局、质量因素4类作业强度影响因素的指标选择和综合评价算法，创新货车运用维修的结算机制，为国铁货车模拟市场化改革提供决策参考。

Abstract

Technical inspection of freight cars is the most important component of their operation and maintenance. The settlement mode based on a historical cost method has been unfavorable for the market-oriented operation of Chinese railway enterprises for a long time. To develop a settlement model suitable for the internal marketization of technical inspection services of freight cars, this study proposed a short-term differentiation pricing method based on costs and negotiation by analyzing the transaction characteristics and investment specificity of the business and applying the transaction cost theory. Considering the high correlation between inspection costs and operation types, spatial factors, and labor efficiency, the study developed a cost model for technical inspection of freight cars according to differences in both operation types and intensity. It proposed a conversion method for different operation types, investigated the index selection and comprehensive evaluation algorithm for four intensity factors, including natural environment, line conditions, resource layout, and quality, and designed an innovative settlement mechanism for freight car operation and maintenance. This provides a reference for simulating market-oriented reform of Chinese railway freight cars.

Graphical abstract

关键词

货车运用维修 / 列检技术检查 / 定价方法 / 结算模型 / 内部市场化

Key words

Operation and Maintenance of Freight Car / Technical Inspection of Freight Car / Pricing Method / Settlement Model / Internal Marketization

0　引言

铁路货车是铁路运输的重要载运工具，原则上实行无固定配属管理、全国运行。铁路货车维修分为定期检修和运用维修2类，其中运用维修业务由中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)向铁路局集团公司结算，是整个国铁货车维修价格体系中改革的重点，尤其是以人工支出为主的列检技术检查作业(以下简称“列检作业”)更是改革的关键环节。国铁货车定期检修早已实现按工作量结算^[1]，而列检作业费用包含在运用维修费用中，长期采用历史成本法结算且未单独列支。这种结算模式与工作量关联度较低，难以发挥激励作用。随着国铁企业市场化改革的深化，事业部经营管理机制的体制优势显现^[2]，装备成本管理的精细度与专业化能力持续增强，国铁集团、铁路局集团公司及车辆段对建立更加客观、更精细化的运用维修费用结算模式需求越加凸显。

学者们针对货车运用维修的研究，主要聚焦在运用维修机制改革^[3-4]、信息化系统优化^[5-7]、作业流程优化^[8-9]、指标计算^[10]方面，探讨运用维修结算改革的研究较少。杨忠良^[11]根据货车列检工作的总体目标，提出由同质性、差异性和补偿性3类指标构建的费用精细化管理方案，对提升作业效率、促进业财融合等具有显著效果；李丹凝^[12]根据货车运用维修作业流程与成本情况，建立以工作量、工作质量和调整因素为指标的费用分配方案。学者们建立的货车运用维修费用管理和分配方案，均未涉及其单价机制，建立的指标体系也没有根据作业的投入类型进行分类，针对运用维修中成本占比超90%的列检作业未开展专项研究。为解决上述问题，更好地推进货车事业部的市场化改革，以货车运用维修中的列检作业为研究对象，建立其内部费用结算模型。

1　定价理论方法分析

产品定价方法一般有成本导向、市场导向2类。Spicer^[13]认为交易的中间产品(或劳务)的定制程度较高、交易特征较稳定时，成本更可能作为定价基础；当交易特征每年变化时，基于成本的双方协商成了更好的定价机制；当交易特征随时变动且产品本身可标准化时，市场价格又成了内部交易价格的参照系。Spicer组织理论模型如表1所示。

交易投资专用性方面，货车列检作业的交易投资的专用性程度适中。本研究所指的货车列检作业包含对列检作业场始发、中转(含加挂车辆)、到达等列车进行技术作业，和对非列检作业场的技术交接、封存备用等列车进行技术作业。其投入主要是人力资本和材料投入，其中人力投入为列车检车员等人员劳动，考虑这类岗位人员专业技术技能难度适中、培训后有转岗的可能，其专用性程度适中；材料投入包括闸瓦等消耗材料，占成本比重较小，属于货车维修专用材料，判断其投入具备专用性，综合判断货车运用维修整体投入具有适中的交易专用性。交易特征方面，铁路局集团公司车辆段随时开展列检作业，并按季度与国铁集团结算，交易频次和交易内容等交易特征较为稳定，且外部市场无参照价格。按Spicer组织理论模型，货车运用维修具备中度专用性投资且交易特征稳定，推荐采用以成本和协商为基础的短期内差异化方法。

2　列检作业成本差异化特征分析

考虑列检作业成本具有的差异化特性，主要包括如下。一是作业种类繁多且成本存在差异。列检作业包括始发、中转、到达、技术交接、国境站技术交接、封存备用、特运等作业类型，不同作业类型的作业内容不同导致作业时长存在差异，最终体现为单位成本的差异。二是列检作业随空间区域、安全保障质量等不同产生劳动强度的差异，最终体现为成本的差异。由于货车由全路统一调度，其位置随货物流向变化，因此除固定循环车辆以外，货车在哪个列检作业场维修是随机事件。列检作业场的技术特点、所在地区的经济发展水平等因素叠加影响，造成了运用维修成本的劳动强度差异。由于列检作业成本具有上述特征，在设计费用结算模型时需要着重考虑作业类型和作业强度的差异化。

2.1　作业类型的差异化

不同列检作业类型的作业时长差异较大。以常见的始发、中转、到达作业为例说明。其中，始发列检需要对货车的整个制动系统、转向架、车钩连接器、车体结构等进行全面而细致的检查，发现问题需要及时处理，以确保车辆离开始发站后能安全可靠地连续行驶，其工作量最大，复杂程度最高。在中转站进行的中转列检，重点检查运行途中易损件的情况，如轴瓦、连接器等，并对制动系统进行抽查，发现问题及时处理，以保障列车安全和运输畅通。到达终点站后进行的到达列检，安全压力较小，检查范围和作业标准也明显低于始发和中转作业。其他作业(包含技术交接作业、国境站技术交接作业、封存备用作业、特运作业)的作业标准与始发、中转、到达作业有一定区别，主要由铁路局集团公司根据实际制定，与始发、中转、到达作业时长的相对大小难以估计。因此，作业时长的排序为到达作业<中转作业<始发作业。

2.2　作业强度的差异化

因各铁路局集团公司列检作业场地理条件存在差异，导致列检作业维修的实际劳动投入不同。为识别影响列检单辆工作量的因素，本研究通过实地调研和专家研讨，考虑因素的影响程度、可比性、可量化性及数据稳定性，确定自然环境、线路工况、资源布局、质量因素4类因素是导致列检作业强度差异的主要原因。

（1）自然环境因素。由高温、低温和高原3类影响因素构成。高温、低温环境及高原地区作业人员体能消耗增多，工作效率降低，比普通环境的列检作业强度更大，应设立区域差异系数，采用高气温天数、供暖期时长及海拔高度指标是否超过设定阈值作为评价指标量化自然环境因素的影响。

（2）线路工况因素。由长大坡道和重载线路2类影响因素构成。按《铁路货车运用维修规程》(铁总机辆〔2018〕184号)^[14]规定，长大坡道区段及重载列车，由铁路局集团公司根据运输组织实际，增加技检时间。实际作业中，长大坡道和重载线路的列车运行对闸瓦等设备磨损更大，检修和维护更频繁，提高了列检工作强度，应设立线路差异系数，采用长大坡道线路和重载线路里程指标量化特殊线路工况的影响。

（3）资源布局因素。由货运资源布局和货运需求2类影响因素构成。资源布局不均衡会导致成本与强度差异，如列检作业场等级越高，工作量和安全责任越大，在设备与管理投入和质量保障方面要求更高；货车车流密度越大，货车列检作业时间和质量要求越高、劳动强度越大，应设立资源布局差异系数，采用列检作业场等级和数量、现在车辆日、车流密度等指标量化资源布局因素的影响。

（4）质量因素。由事前预防和事后考核2类因素构成。列检作业的核心职能在于维持车辆技术状态的稳定性和确保行车安全，因此作业质量优化是工作重点。为提升列检作业质量需投入更多的人力资本和设备设施等，越高的安全保障对应更大的作业强度和更高的成本，应设置质量差异系数，采用发现重点故障数量、交通事故等级数量、行车设备故障等级数量等指标量化质量因素的影响。

3　列检作业费用结算模型研究

考虑作业类型与作业强度差异化等因素，建立货车列检作业费用模型为

S_j=A_j\times D_j\times p_j(1)

式中：j表示某铁路局集团公司；S_j表示第j个铁路局集团公司列检作业结算金额，元；A_j表示第j个铁路局集团公司的换算列检工作量，换算作业辆；D_j表示第j个铁路局集团公司工作量强度系数；p_j表示全路人工换算列检作业辆单价，元/换算作业辆。

模型中关于工作量A_j和工作量强度系数D_j的评估具体分析如下。

3.1　工作量A_j的综合测算

综合评价的模型方法一般有多指标数学合成法和多元统计分析法。其中，常规多指标数学合成法中常用方法有线性加权和法、乘法合成法^[15-16]；多元统计分析法主要有主成分分析法、因子分析法和聚类分析法等^[17]。考虑多元统计分析法要求数据体量较大，本项目并不适用，采用常规多指标数学合成法开展综合测算。考虑线性加权和法适用于各影响因素间相互独立的场合，这与列检多种工作类型之间相互独立的情景相符，因此采用该方法进行工作量综合测算，计算公式为

A_j={\displaystyle \sum _{i=\mathrm{1}}^K}(n{l}_{ij}\times a_i)(2)

式中：i表示作业类型；K表示作业类型的个数；n{l}_{ij}表示第j个铁路局集团公司第i类人工列检作业的实际作业辆数，辆；a_i表示第i类人工列检作业换算为单次换算列检作业辆的换算系数。

a_i参考《货车车辆段换算工作量台账(试行)》(机辆货营函〔2023〕36号)，通过以单位到达作业作为标准作业时间，测定不同列检作业时长与到达作业时长的差异，获取不同列检作业的工作量换算系数，其中始发作业换算系数为1.6、中转作业换算系数为1.2，这与各类列检作业时长的技术判断相符。按公式(2)测算2022年全路列检作业数量，列检作业工作量结构如表2所示。可见换算标准工作量的结构与原始工作量结构差异较大，其中始发、到达、技术交接作业工作量占比都有较大提升，特别是货车运行故障动态图像监测系统(TFDS)动态检查作业占比从原先的48%下降到9%。

3.2　工作量强度系数D_j的综合测算

在合成列检作业强度的多个评价指标时，同样采用常规多指标数学合成法，采用线性加权和法如公式(3)所示，采用乘法合成法如公式(4)所示。

I_j=\mathrm{1}+w_E\times E_j+w_O\times O_j+w_R\times R_j(3)

I_j=(w_E\times E_j)\times (w_O\times O_j)\times (w_R\times R_j)(4)

式中：I_j表示第j个铁路局集团公司工作量影响综合系数；E_j表示自然环境对第j个铁路局集团公司工作量的影响；O_j表示车辆运行工况对第j个铁路局集团公司工作量的影响；R_j表示货运资源布局对第j个铁路局集团公司工作量的影响；w_E，w_O，w_R分别表示自然环境、车辆运行工况、货运资源布局系数的权重。

（1）线性加权和法。线性加权和法由因素与权重乘积的合计测算，权重由各项因素的重要程度确定，计算过程简洁，要求假定各因素相互独立。使用该方法时，列检作业强度因素的权重主要通过菲尔德专家法和作业成本测定综合计算。以加法合成法测算列检强度因素，各因素的权重通过专家打分法获得，各因素的影响系数取值则根据原始指标数据，依据明确的规则，采用分区间赋值的方式确定。例如，工作质量指标按事故和辆故排名确定，工作质量指标权重由菲尔德专家法计算，具体二级因素赋值通过分区间赋值的方式确定。

（2）乘法合成法。乘法合成法由各因素与权重累积测算，不需要因素之间相互独立，遇到难以处理的负值与零值数据时需要进行数据加工，计算过程较为繁琐。使用该方法时，列检作业强度因素的权重可通过多目标模型计算。以乘法合成法测算列检强度因素：①采用专家打分法获取各单价影响因素之间的相对权重，确定影响因素的权重排序与权重范围的初始阈值，即自然环境(权重1~2)>质量因素(权重0.8~1.2)>资源布局和车辆运行工况(权重0.9~1.1)；②采用阈值法对因素进行无量纲处理；③建立多目标优化模型，运用规划求解模型进行迭代运算，优化作业强度的无量纲参数。规划求解常用方法有单纯线性规划法、广义既约梯度下降法、演化算法等，考虑工作量的综合测算模型为平滑非线性模型，广义既约梯度下降法和演化算法均可适用，为寻求全局最优解，采用演化算法进行计算。设定多目标损失函数为

\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}F(l_i)=\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}(f(l_i)\times g(l_i))(5)

式中：F(l_i)表示综合目标函数，用于衡量无量纲参数的总体优化程度；f(l_i)和g(l_i)分别表示2个子目标函数，通过其乘积实现多目标优化的协同作用。

f(l_i)=\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}\left(\frac{S{\mathrm{1}}_i-S{\mathrm{0}}_i}{S{\mathrm{0}}_i}\right)-\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}\left(\frac{S{\mathrm{1}}_i-S{\mathrm{0}}_i}{S{\mathrm{0}}_i}\right)(6)

g(l_i)=-\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}(S{\mathrm{1}}_i-S{\mathrm{0}}_i)(7)

式中：S{\mathrm{0}}_i表示样本上一年历史结算金额，元；S{\mathrm{1}}_i表示乘法合成法测算金额，元。

公式(6)定义子目标函数f(l_i)，用于衡量乘法合成法测算金额相对于历史结算金额的相对变化幅度。公式(7)定义子目标函数g(l_i)，用于衡量乘法合成法测算金额相对于历史结算金额的最大亏损金额。结合f(l_i)和g(l_i)子目标函数，综合考虑乘法合成法的变化相对稳定性及测算结果的合理性。设定该模型约束条件为：各单价影响因素的实际上限与实际下限基本对称，在因素初始阈值范围的基础上适度放宽。运用演化算法进行非线性规划求解，优化无量纲处理的参数取值，最终测算确定列检作业强度的测算值。

3.3　模型测算结果

抽取19家公司成本及工作量数据，通过列检作业结算模型试算。列检作业结算模型试算结果如图1所示。较多公司的模型试算金额与实际结算的金额差异较大，其中少量公司的试算金额显著低于按历史情况结算水平，如第3家公司，表明在特定情况下模型算法推进需要继续完善因素与算法。进一步分析发现差异原因，第3家公司所在地区经济发达，人均工资水平在全国范围内属于较高水平，同时由于历史因素存在冗员情况，造成人工成本较高、拉大了模型测算值与实际值差异。比较2个模型的测算结果与实际结算差额比例，发现12家公司乘法合成法结算模型表现优于加法合成法结算模型。

加法合成法模型的优点是因素权重的经济含义明确，各指标对测算结果的贡献可明确识别，可充分传达国铁集团的管理导向，且个别因素波动对测算结果影响较平缓；缺点是权重确定过程有人为判断因素干扰。乘法合成法模型的优点是因素权重测算相对客观，大幅降低了主观因素的干扰；缺点是普通业务管理人员难以理解和掌握，系数随方程指标参数取值变化而变动，铁路局集团公司难以自主计算，不利于财务预算与成本控制工作开展，且个别重要因素波动对测算结果影响较大。虽然模型拟合度方面，乘法合成法表现更优，但从保持改革平稳推进和建立公开透明结算机制角度考虑，国铁货车列检作业结算模型现阶段更适合采用线性加权和法。

4　结论与展望

建立的按单价结算的货车列检作业费用模型，可实现从国铁集团、铁路局集团公司、车辆段3层运用维修支出逐层分解，厘清车辆段实际作业收入与交叉补贴的界面，为提升铁路货车维修的市场化程度提供管理工具。主要研究结论如下。

（1）货车列检作业的交易成本特征显示，采用成本导向的短期差异化定价法较为适宜；由于其成本与作业类型、作业空间与劳效高度相关，定价时需重点考虑其作业类型和工作强度的差异。

（2）货车列检作业类型差异化主要通过工作量换算系数实现不同作业的横向可比，换算系数的设置通过不同作业之间作业时长差异体现，始发作业时长最长、换算系数最大，中转作业时长中等、换算系数居中，到达作业时长较短、换算系数也较小。

（3）货车列检作业强度差异化主要通过自然环境、线路工况、资源布局、质量因素体现，建议采用线性加权和法进行指标综合评价，与乘法合成法相比，虽然模型预测值与实际值偏差更大但胜在计算更稳健简便，更利于改革稳定与建立公开透明的结算机制，是符合国铁企业市场化改革管理导向的选择。

本研究提出列检作业定价方法与结算模型，充分体现了不同作业类型的工作时间差异、不同铁路局集团公司工作强度差异，提高了货车运用维修的市场化程度，对调动现场作业人员积极性具有一定促进作用。模型测算结果与部分铁路局集团公司及车辆段成本支出存在偏差，还需深入研究偏差原因、优化模型算法及创新降本措施。

参考文献

[1] 宋小满，雷　蕾. 国铁货车厂修限价指数编制研究[J]. 铁道货运，2016，34(11)：28-32.

[2] SONG Xiaoman， LEI Lei. Research on the Limited Price Index of China National Railway Wagons Repair in Works[J]. Railway Freight Transport，2016，34(11)：28-32.

[3] 肖永青，杨忠良，凌　敏，等. 基于事业部管理模式的国铁货车使用费差异化清算单价测算模型研究[J]. 铁道运输与经济，2022，44(8)：76-82.

[4] XIAO Yongqing， YANG Zhongliang， LING Min，et al. Research on Differentiated Pricing Calculation Model for Use Fees of China Railway Freight Cars Based on Business Unit Model[J]. Railway Transport and Economy，2022，44(8)：76-82.

[5] 梁惠泽，张钰荧，王 烈. 基于PLM框架系统集成的铁路货车数据管理优化[J]. 铁道运输与经济，2023，45(6)：99-105.

[6] LIANG Huize， ZHANG Yuying， WANG Lie. Data Management Optimization of Railway Wagons Based on PLM Framework System Integration[J]. Railway Transport and Economy，2023，45(6)：99-105.

[7] 李龙啸. 铁路货车列检机制优化研究[D]. 兰州：兰州交通大学，2021.

[8] 陈　东. 铁路货车维修设备的建设管理研究[J]. 铁路采购与物流，2020，15(7)：69-70.

[9] 喻冰春. 铁路货车大数据平台总体设计研究[J]. 铁路计算机应用，2019，28(9)：45-48.

[10] YU Bingchun. Overall Design of Big Data Platform for Railway Freight Cars[J]. Railway Computer Application，2019，28(9)：45-48.

[11] 祁苗苗，蒋　荟，王华伟，等. 货车运用管理信息系统关键技术研究[J]. 铁路计算机应用，2022，31(4)：42-48.

[12] QI Miaomiao， JIANG Hui， WANG Huawei，et al. Key Technologies of Freight Car Application Management Information System[J]. Railway Computer Application，2022，31(4)：42-48.

[13] 卢　睿. 关于进一步优化某货运枢纽编组站列检作业方式的思考[J]. 铁道车辆，2022，60(3)：137-139.

[14] LU Rui. Thoughts on Further Optimizing the Train Inspection Operation Mode of a Freight Hub Marshalling Station[J]. Rolling Stock，2022，60(3)：137-139.

[15] 高善兵，房宏志，侯立忠，等. 铁路货车运用作业管理研究[J]. 科技与创新，2022(10)：113-115.

[16] 龚　帆，周利萍. 基于车辆运动轨迹的铁路货车运用效率计算方法[J]. 铁道运输与经济，2023，45(6)：54-61.

[17] GONG Fan， ZHOU Liping. Calculation Method for Wagon Utilization Efficiency Based on Vehicle Motion Trajectory[J]. Railway Transport and Economy，2023，45(6)：54-61.

[18] 杨忠良. 国铁货车列检相关费用精细化管理方案研究[J]. 铁道经济研究，2020(5)：5-8.

[19] YANG Zhongliang. Research on Delicacy Management Scheme of Freight Train Inspection Related Costs of China State Railway Group[J]. Railway Economics Research，2020(5)：5-8.

[20] 李丹凝. 国铁货车运用维修费用分配方法研究[J]. 铁道货运，2018，36(7)：15-19.

[21] LI Danning. A Study on a Cost Allocation Plan for Operational Maintenance of Freight Trains Operated by the National Railway Network[J]. Railway Freight Transport，2018，36(7)：15-19.

[22] SPICER B H. Towards an Organizational Theory of the Transfer Pricing Process[J]. Accounting，Organizations and Society，1988，13(3)：303-322.

[23] 中国铁路总公司.铁路货车运用维修规程[A].北京：中国铁路总公司，2018.

[24] 游士兵，徐小婷. 统计学方法的发展及其在大数据中的应用[J]. 统计与决策，2020，36(4)：31-35.

[25] YOU Shibing， XU Xiaoting. Development History of Statistical Methods and Its Application in Big Data[J]. Statistics & Decision，2020，36(4)：31-35.

[26] 邱　东. 多指标综合评价中合成方法的系统分析[J]. 财经问题研究，1991(6)：39-42.

[27] 陈鹏宇. 多指标综合评价的一种新合成法及其检验[J]. 统计与决策，2021，37(14)：33-37.

[28] CHEN Pengyu. A New Synthetic Method for Multi-Index Comprehensive Evaluation and Its Test[J]. Statistics & Decision，2021，37(14)：33-37.

基金资助

中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(N2022Z014)

中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目(2022YJ007)