【文章內(nèi)容簡介】 商、生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品集中，經(jīng)過分類、包裝等作業(yè)，再配送到各零售商或直接配送到客戶手中。實踐證明，采用軸輻式網(wǎng)絡結構，可以降低物流運營成本，提高倉庫利用率，降低庫存，從而實現(xiàn)成本節(jié)省[15]。3 軸輻式網(wǎng)絡系統(tǒng)評價研究 航空網(wǎng)絡樞紐的選擇航空運輸?shù)臉屑~功能是一個相對概念；由于功能的不同層次決定了機場的樞紐性不同。因此根據(jù)航空運輸?shù)穆?lián)系，可以將機場的樞紐功能分為三類[16]：（1）國際功能： 用來是聯(lián)系國內(nèi)和國際航空運輸； （2）國內(nèi)功能： 用來聯(lián)系遠程不同區(qū)域間的航空運輸； （3）區(qū)域功能： 用來聯(lián)系近程不同區(qū)域間的航空運輸。按照這種劃分， 樞紐機場也可以因此分為國際、國內(nèi)和區(qū)域性三大類；這里需要說明的是，由于區(qū)位的空間耦合性，國際機場往往具有以上三種樞紐功能， 而國內(nèi)機場往往具有國內(nèi)和區(qū)域兩種樞紐功能，當然區(qū)域機場只能擁有區(qū)域樞紐的功能。為了選擇樞紐機場，我們可以從不同的方面按照不同的指標進行選擇。但由于樞紐機場的數(shù)量較少，而要求高，所以在進行樞紐選擇的時候一定要嚴格按照既定的標準來執(zhí)行，因為樞紐在一個網(wǎng)絡中所擔任的角色是十分重要的。同樣樞紐機場的選擇我們也分三個層次： （1）第一層次：國內(nèi)樞紐機場；（2）第二層次：國際樞紐機場；（3）第三層次：最后從沒被選為國內(nèi)樞紐機場和國際樞紐機場的剩余機場中選出區(qū)域樞紐機場[17]。我們在進行樞紐選擇的時候要考慮到經(jīng)濟規(guī)模和非農(nóng)業(yè)人口(包括區(qū)域和城市) 、實際利用外資、人均可支配收入、旅游資源、旅游收入等多個指標。經(jīng)濟和人口規(guī)模能夠正確反映出機場的客貨源基礎；而對外資的利用代表對外經(jīng)濟聯(lián)系的密切程度；人均可支配收入代表對航空服務購買能力； 旅游資源當然最能反映對外來游客吸引力。機場設施指標包括跑道、停機坪、飛行區(qū)、候機樓、導航設施、供油和管理系統(tǒng)等指標，航空運輸硬件設施的配置反映一個機場的活動能力。航空網(wǎng)絡指標包括國際和國內(nèi)航線、國際和國內(nèi)及港澳航班、通航國家和通航城市和軸輻網(wǎng)絡發(fā)展規(guī)模等指標，國內(nèi)指標能反映機場在國內(nèi)網(wǎng)絡中的地位，國際指標能反映機場在國際網(wǎng)絡中的地位。航空公司的運營指標包括航空公司擁有的航線數(shù)量和航班密度。機場運營指標包括國內(nèi)客貨流量、國際客貨流量、中轉客流量等指標，機場的客貨流量最能反映機場運營能力；而機場區(qū)位指標包括國際、國內(nèi)和區(qū)域區(qū)位及國防區(qū)位等指標， 區(qū)位主要指處于國際航線中轉點、拐點及國內(nèi)中心等；國防區(qū)位反映機場在國防事業(yè)上的地位。 航空網(wǎng)絡樞紐選擇實例（1）指標選取；從上面的描述我們可以看出樞紐的機場分類有三種：為了甄選出合適的樞紐機場，我們設計了包括以下5個方面、26個指標的評價體系(表31) 。而由于樞紐機場選取的數(shù)量較少，同時要求的質量較高，所以在文中以省級城市為主要選擇36 機場作為我們的待選機場。我們在甄選樞紐機場的時候要分為三步:①第一步: 選出我國的樞紐機場；②第二步: 從前面一步我們選擇的樞紐機場中選出國際樞紐機場；③第三步: 從前面兩步選擇剩下的機場中選出區(qū)域樞紐機場。表31 我國樞紐機場評價指標體系及權重一級指標二級指標權重一級指標二級指標權重一級指標二級指標權重國內(nèi)航線跑道國內(nèi)客流量國內(nèi)航班停機坪國內(nèi)貨郵量國際航線飛行區(qū)國際客流量國際航班候機樓國際貨流量通航國家導航能力旅客中轉量通航城市油料供應全國區(qū)位港澳航班管理系統(tǒng)區(qū)域區(qū)位成熟程度基地航線國際區(qū)位航班數(shù)量國防區(qū)位從上表不難看出我們的主要評價指標應該是有如下20多個，其中機場設施指標包括跑道、停機坪、飛行區(qū)、候機樓、導航設施、供油和管理系統(tǒng)等7個具體的指標，這一項指標主要反映機場的承載力；另外航空網(wǎng)絡指標包括國際和國內(nèi)航線、國際和國內(nèi)及港澳航班、通航國家和通航城市和網(wǎng)絡發(fā)展成熟程度等8個指標，其中的國內(nèi)指標主要是為了反映機場在國內(nèi)航空網(wǎng)絡中的地位，國際指標反映機場在國際航空網(wǎng)絡中的地位；基地設置指標包括基地的航線數(shù)量和航班密度2個具體指標；機場運營指標包括國內(nèi)客貨流量、國際客貨流量、中轉客流量等5個指標，這些客貨流量具體的指標均是用來反映機場運營能力；還有就是機場區(qū)位指標包括國際區(qū)位、國內(nèi)區(qū)位和區(qū)域區(qū)位及國防區(qū)位等4 個指標，區(qū)位主要指處于國際航線中轉點、拐點及國內(nèi)中心等；國防區(qū)位反映機場的國防地位[6]。因此我們可以根據(jù)上表中的指標及其權重，看出我國主要機場的得分如表32。表32 我國各個機場的得分機場得分機場得分機場得分機場得分上海機場深圳黃田機場濟南遙墻機場蘭州中川機場北京首都機場重慶江北機場青島流亭機場貴陽龍洞堡機場廣州白云機場天津濱海機場?？诿捞m機場南昌昌北機場沈陽桃仙機場南京祿口機場長春大房身機場南寧吳墟機場西安咸陽機場廈門高崎機場鄭州新鄭機場桂林兩江機場武漢天河機場大連周水子機場長沙黃花機場合肥駱崗機場成都雙流機場杭州肖山機場石家莊正定機場銀川河東機場昆明巫家壩機場福州長樂機場太原武宿機場西寧曹家堡機場烏魯木齊地窩鋪機場哈爾濱太平機場呼和浩特白塔機場注：上海機場是虹橋機場和浦東機場的合值，以上數(shù)據(jù)來源于參考文獻。（2）樞紐評價及分析；由表32可以看出，我國機場樞紐性得分較高的主要有北京、上海、廣州等9個城市的共10個機場（因為上海機場包含了兩個機場），比其他城市的機場樞紐性得分高很多，所以在下面的研究中我們主要以這幾個城市的機場作為研究對象。1)由開始我們提到的第一步可以知道我們第一步應該選擇國內(nèi)的樞紐機場：從表32可看出，在以上9個城市的機場中，北京、 ，又比剩下的6個城市機場的樞紐性得分要高，所以我們將這3個城市的共4個機場作為我國國內(nèi)航空網(wǎng)絡的主樞紐。我國的多數(shù)機場應以這四個機場為樞紐進行客貨流中轉，在全國范圍內(nèi)形成以這三個城市為樞紐的軸輻式航空網(wǎng)絡。作為全國航空網(wǎng)絡的樞紐，這幾個樞紐機場主要完成區(qū)域性樞紐機場在全國內(nèi)的客貨流中轉及本區(qū)域內(nèi)的客貨流進出。2)第二步選取國際樞紐機場:對于國際樞紐的選擇，我們需要在以上機場得分的基礎上，采用國際航線、通航國家和通航城市等指標從國內(nèi)樞紐機場中甄選。我國設置國際航線的機場共有29個，其中主要機場的國際航線如表33 所示，可以明顯地看出北京、上海和廣州的機場在得分占有絕對優(yōu)勢，而廣州白云機場的通航城市和航班密度遠低于上海和北京；而且其得分也遠落后于上海和北京的機場，因此國際樞紐機場應定位于北京和上海的機場，以作為國際航空網(wǎng)絡的結點，也就是說我國進出境的國際間的客貨流應該主要從北京、上海的城市機場進行中轉。這種“一城兩場”在其他城市也存在，就像巴黎的戴高樂和奧利機場、東京的羽田和成田機場一樣，但需要注意的是兩個機場定位不同，一個機場往往定位于國際樞紐，而另一個機場定位于國內(nèi)樞紐；目前上海浦東機場國際航線數(shù)量較多，航班密度較高，而虹橋機場比較少，上海可通過合理分工，將浦東機場定位于國際樞紐機場，虹橋機場定位于國內(nèi)樞紐。表33 我國機場的國際航線情況機場通航國家通航城市航班密度機場通航國家通航城市航班密度北京首都機場2340222大連周水子機場3943上海機場1439247西安咸陽機場3835廣州白云機場111573重慶江北機場3410表33 我國機場的國際航線情況(續(xù))昆明巫家壩機場7730青島流亭機場2517烏魯木齊地窩機場6817長春大房身機場2212廈門高崎機場6838杭州蕭山機場224沈陽桃仙機場5934桂林兩江機場224哈爾濱太平機場4617深圳黃田機場136成都雙流機場4620注: ①數(shù)據(jù)根據(jù)《中國交通年鑒(2003) 》相關資料整理而成，來源于參考文獻；②上海機場為虹橋機場和浦東機場的合值；通航僅1個國家，通航城市又少于3個的機場未列入[13]。3)在進行了前面的選擇之后就應該是區(qū)域樞紐機場的選擇: 不難看出沈陽、武漢、成都、昆明、烏魯木齊、西安等城市的機場盡管具有一定的樞紐地位，但同上海、北京、廣州等城市的樞紐地位相比，還相差甚遠，不具有全國性的樞紐地位，所以這些城市機場只能定位于區(qū)域性樞紐機場，因此我們只能在不同區(qū)域中構筑以這些機場為樞紐的軸—輻式航空網(wǎng)絡。其中昆明、成都和烏魯木齊三個城市機場的區(qū)域性樞紐地位已基本確定，分別在新疆、四川(包括重慶) 和云南地區(qū)建立起軸 輻式航空網(wǎng)絡作為國內(nèi)航空網(wǎng)絡的區(qū)域性結點，主要完成國內(nèi)經(jīng)停航線和區(qū)域內(nèi)部的中轉銜接，其中昆明巫家壩機場和成都雙流機場主要負責西南區(qū)的客貨流中轉，而成都機場由于潛力較大可作為全國性樞紐加以培育； 武漢天河機場負責華中區(qū)的客貨流中轉； 沈陽桃仙機場負責東北區(qū)的客貨流中轉； 烏魯木齊地窩鋪機場負責新疆的客貨流中轉； 西安咸陽機場負責西北東部地區(qū)的客貨流中轉。以上分析可看出，北京首都機場和上海的兩個機場承擔三重責任:①作為國際樞紐機場，銜接國際航線，中轉國際客貨流； 對于上海機場應選取浦東機場側重于國際軸心的功能；②作為國內(nèi)樞紐機場，負責全國內(nèi)的客貨流動；對于上海機場則應選取虹橋機場側重于國內(nèi)軸心的功能；③同時北京和上海的機場還是本地的區(qū)域機場負責本區(qū)域的客貨流中轉，北京負責華北區(qū)的客貨流中轉，上海負責華東區(qū)的客貨流中轉。而廣州白云機場承擔職能較少僅有后兩項職能，對于區(qū)域性功能，廣州的白云機場則定位于華南區(qū)的客貨流中轉。 軸輻式網(wǎng)絡評價指標軸輻式物流網(wǎng)絡在設計主要考慮以下原則：（1）調查并對規(guī)模效益做評價；在進行軸輻式物流網(wǎng)絡設計的主要動力就是獲得規(guī)模效益。在整個軸輻式物流系統(tǒng)中，規(guī)模效益涉及面非常廣,主要包括成本分攤、信息分享、提高運輸效率與資源使用效率等。雖然軸輻式物流網(wǎng)絡會增加額外的運輸距離與裝卸費用，但在進行較大規(guī)模的運輸時仍然能有效降低整體運輸成本。早期的研究發(fā)現(xiàn)：在我們假設規(guī)模效益的成本折扣系數(shù)為固定的（）。如，在航空運輸中，如果干線運輸?shù)呢涍\滿載率從直通運輸?shù)?0% 提高到80% ，% 。同樣，如果是依靠更改運輸方式而獲得規(guī)模效益，我們可以計算不同運輸方式的單位運輸成本之間的差別，其差別率就為。后來，在Horner和O’kelly分析了規(guī)模效益遞減條件下的樞紐站選址問題與軸輻式網(wǎng)絡設計問題。在這種情況下，我們必須調查大規(guī)模運輸量與運輸成本之間的關系，通過回歸分析的變化趨勢。（2）確定物流樞紐站的數(shù)量及選址；建設樞紐數(shù)量是一個難以決定的問題，目前為止并沒有專門的模型與算法對進行優(yōu)化。樞紐的數(shù)量并不是越多越好，樞紐過多意味著中樞運輸集中的運輸量被更多的干線所分攤，影響了樞紐機場所能獲得的規(guī)模效益。同時，建站數(shù)量過少，意味著每個需求節(jié)點只有少量的樞紐站與運輸路線可以選擇，由此可能會帶來更多的繞道成本。一般情況下，我們就只能根據(jù)投資預算以及建設樞紐成本并考慮實際情況大致估算物流樞紐站的數(shù)量。比如，在軸輻式內(nèi)陸水運物流網(wǎng)絡中，樞紐站數(shù)量應該小于運河的港口城市數(shù)量。這里樞紐的選址問題可直接根據(jù)一些學者的研究模型與算法進行求解。根據(jù)樞紐地址模型，我們需要獲取物流需求路線、需求數(shù)量、運輸成本、樞紐數(shù)量等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們可以用離散整數(shù)規(guī)劃模型來計算以最小總運輸成本為目標的物流樞紐站選址結果。（3）分配物流需求節(jié)點與運輸路線。節(jié)點與路線分配工作是一個相對簡單的工作。我們可以通過計算得到軸輻式物流網(wǎng)絡的最短路成本路線，然后將物流需求節(jié)點分配到具體路線上的樞紐站，也就是說從該節(jié)點出發(fā)或回到該節(jié)點的物流必須經(jīng)過這個路線上的樞紐站。但在某些情況下，路線分配工作可能會顯得較為復雜。在使用最短路線成本分配方法計算得到的運輸成本明顯大于直通航線的運輸成本時，并且除去該路線后對系統(tǒng)的規(guī)模效益無顯著影響，這說明這條路線運輸所獲得的規(guī)模效益遠小于繞道成本，我們應當將這條路線單獨設計成直通網(wǎng)絡。4 軸輻式網(wǎng)絡模型設計 模型基本假設與參數(shù)說明在建立我們的航空軸輻模型之前，我們需要對模型進行一些較為理想化的假設，基本的假設條件如下：（1）所有點（指非樞紐點）到點的貨物運輸都需要經(jīng)過樞紐節(jié)點的分揀；（2）要求軸輻式網(wǎng)絡系統(tǒng)中存在多個樞紐，樞紐之間存在完全連接；（3）網(wǎng)絡中需求點的數(shù)量和位置均已明確，模型中不考慮樞紐機場的建設成本；（4）航空網(wǎng)絡中的集貨與送貨的飛機數(shù)目達到平衡；（5）單位運輸成本與樞紐節(jié)點之間的運輸成本折扣率已明確；（6）樞紐節(jié)點的分揀及運輸能力有限制；（7）節(jié)點之間的連接沒有容量限制；（8）航空網(wǎng)絡中的各點進出飛機數(shù)量平衡。除了事先的假設條件之外，我們還需要對模型中用到的參數(shù)進行說明：：網(wǎng)絡中樞紐節(jié)點數(shù)量；：網(wǎng)絡中所有節(jié)點數(shù)量；：網(wǎng)絡中的第個節(jié)點（這里我們作為出發(fā)節(jié)點），第個節(jié)點（這里我們作為目的節(jié)點）；：離散成本折扣的分段數(shù)量；：樞紐間服務成本的折扣參數(shù)，分別表示節(jié)點到樞紐，樞紐到節(jié)點的折扣參數(shù)，且有；：節(jié)點之間的流量；：節(jié)點之間的單位運輸成本參數(shù)；：非樞紐節(jié)點分配變量，節(jié)點被分配給樞紐節(jié)點，則，否則；：樞紐節(jié)點判斷變量，如果節(jié)點都是樞紐節(jié)點，則，否則；：網(wǎng)絡流路徑變量，從節(jié)點出發(fā)，經(jīng)過樞紐節(jié)點，到達目的節(jié)點的流。如果之間的流經(jīng)過樞紐節(jié)點，則，否則。 軸輻式網(wǎng)絡基本模型在這里我們需要考慮兩種情況，一種是出發(fā)節(jié)點和目的節(jié)點都只能和一個樞紐節(jié)點(不要求是同一個樞紐節(jié)點)連接，這種連接叫做單分配連接。還有一種就是允許節(jié)點和多個樞紐連接，這種就是多