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摘 要: 【摘 要】針對(duì)城市貨運(yùn)問(wèn)題,通過(guò)分析新能源汽車推廣使用與城市貨運(yùn)之間的關(guān)系,運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,構(gòu)建了新能源汽車推廣使用對(duì)城市貨運(yùn)影響的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。從取消對(duì)新能源汽車消費(fèi)者補(bǔ)貼、實(shí)施新能源汽車廢舊電池回收政策、加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三個(gè)方
【摘 要】針對(duì)城市貨運(yùn)問(wèn)題,通過(guò)分析新能源汽車推廣使用與城市貨運(yùn)之間的關(guān)系,運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,構(gòu)建了新能源汽車推廣使用對(duì)城市貨運(yùn)影響的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。從取消對(duì)新能源汽車消費(fèi)者補(bǔ)貼、實(shí)施新能源汽車廢舊電池回收政策、加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三個(gè)方面進(jìn)行研究,比較新能源貨車比重、城市貨運(yùn) NO2 排放量的變化。研究結(jié)果表明: 目前取消或者降低新能源汽車消費(fèi)者財(cái)政補(bǔ)貼會(huì)降低新能源汽車對(duì)消費(fèi)者的吸引力,在目前財(cái)政補(bǔ)貼退坡的情況下,政府應(yīng)該采取其他有效措施來(lái)促進(jìn)新能源汽車的推廣使用,從而減少城市貨運(yùn)問(wèn)題; 實(shí)施廢舊電池回收政策和加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠促進(jìn)新能源汽車的推廣使用,進(jìn)而減少城市貨運(yùn)問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì); 道路交通; 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué); 城市貨運(yùn); 新能源汽車
1 引言
城市貨運(yùn)給城市居民帶來(lái)便利性的同時(shí),也給居民們帶來(lái)了如環(huán)境污染、交通擁堵增加等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,國(guó)家和各地政府提出了不同的應(yīng)對(duì)措施,其中推廣新能源汽車是其中的一個(gè)措施。新能源汽車是減少二氧化碳等汽車污染物排放、解決環(huán)境污染問(wèn)題和維持交通運(yùn)輸業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[1],新能源汽車發(fā)展具有重要意義,既可降低對(duì)石油的需求,又能達(dá)到節(jié)能環(huán)保以及儲(chǔ)存低谷電的目的[2]。蔣星等分析了在城市配送領(lǐng)域使用新能源貨運(yùn)車替代柴油車的可行性,認(rèn)為從市場(chǎng)角度看新能源貨運(yùn)車的使用具有適用性和經(jīng)濟(jì)性[3]。聶凱等構(gòu)建了新能源汽車城市物流碳排放模型,通過(guò)模型預(yù)測(cè)分析得出新能源汽車的推廣應(yīng)用能夠顯著降低城市物流行業(yè)碳排放總量[4]。我國(guó)中央和地方政府為了鼓勵(lì)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新能源汽車分別制定了相應(yīng)的推廣政策,主要包括提供購(gòu)車財(cái)政補(bǔ)貼、各城市尤其是限牌城市提供不受限行約束的免費(fèi)牌照、免征車輛購(gòu)置稅[5],還包括加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、實(shí)施新能源汽車電池回收政策等。不同的學(xué)者們也從推廣政策方面對(duì)新能源汽車進(jìn)行了研究,龍子泉等基于修正的 Bass 模型研究了政策環(huán)境、社會(huì)氛圍、采購(gòu)成本、后期使用成本、使用便利性對(duì)新能源汽車的推廣影響[6]; 吳雪斌等采用層次分析法從補(bǔ)貼政策、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)政策、交通管制政策、政府采購(gòu)政策共 4 個(gè)維度對(duì)北上廣新能源汽車推廣政策進(jìn)行比 較 研 究,并針對(duì)存在的問(wèn)題提出了相關(guān)建議[7]; POTOGLOU D 等以加拿大漢密爾頓大都市地區(qū)為例進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),車輛購(gòu)買(mǎi)成本、購(gòu)置稅和尾氣排放的降低能夠刺激家庭選擇新能源汽車[8]; XIONG Y 等把新能源推廣政策分為“供給”和“需求”兩大類,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者對(duì)“需求側(cè)”的“購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼”政策的敏感性和“供給側(cè)”的“基礎(chǔ)設(shè)施”政策敏感性最高[9]; GUAN X 等構(gòu)建了汽車市場(chǎng)中消費(fèi)者與政府之間的隨機(jī)進(jìn)化博弈模型,根據(jù)模型研究得出增加政府補(bǔ)貼,降低新能源汽車的生命周期成本和改善新能源汽車的效能會(huì)使演化的方向轉(zhuǎn)向消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)新能源汽車[10]。
不同學(xué)者從定性、定量方面研究了推廣政策對(duì)新能源需求的影響,但是較少有學(xué)者從定量方面研究新能源汽車推廣政策對(duì)城市貨運(yùn)的影響。本文運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)從定量方面研究推廣政策對(duì)城市貨運(yùn)的影響,并以昆明市為例進(jìn)行仿真分析。
2 新能源汽車推廣使用對(duì)城市貨運(yùn)影響的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
2. 1 模型假設(shè)
2. 1. 1 模型假設(shè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。
2. 1. 2 模型不考慮產(chǎn)生電能需要消耗的能源。
2. 1. 3 模型假設(shè)新能源貨車的比重增長(zhǎng)率只與充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及購(gòu)買(mǎi)成本有關(guān)。
2. 1. 4 模型假設(shè)車輛購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用近幾年內(nèi)不會(huì)發(fā)生變化。
2. 2 系統(tǒng)邊界
新能源汽車推廣使用對(duì)城市貨運(yùn)影響系統(tǒng)由新能源汽車推廣政策、道路運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)、能源成本、環(huán)境五個(gè)子系統(tǒng)組成。
城市經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)帶來(lái)城市貨物運(yùn)輸需求的增加,運(yùn)輸需求的增加會(huì)使城市貨運(yùn)車和出行貨運(yùn)車增加; 出行貨運(yùn)車的增加導(dǎo)致運(yùn)輸能源消耗的增加,能源消耗的增加使能源消耗成本增加,同時(shí)對(duì)環(huán)境造成破壞; 新能源汽車推廣政策增加新能源貨車對(duì)消費(fèi)者的吸引力,增加消費(fèi)者對(duì)新能源貨車的購(gòu)買(mǎi),道路上出行的新能源貨車的增加能夠減少出行的傳統(tǒng)貨車的數(shù)量,進(jìn)而減少汽車尾氣的排放、降低能源消耗成本。
2. 3 因果關(guān)系
圖基于以上假設(shè),同時(shí)結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)一步分析各因素之間的關(guān)系,得到模型的因果關(guān)系圖。如圖 1 所示。
該因果關(guān)系圖主要包括以下 6 個(gè)因果回路:
①GDP→ + 城市貨運(yùn)量→ + 城市貨運(yùn)車數(shù)量→ + 城市貨運(yùn)車出行量→ + 傳統(tǒng)貨車出行量→ + 能源消耗→ + 能源消耗成本→ - 企業(yè)效益→ + GDP;
②GDP→ + 城市貨運(yùn)量→ + 城市貨運(yùn)車數(shù)量→ + 城市貨運(yùn)車出行量→ + 傳統(tǒng)貨車出行量→ + NO2 排放量→ + 環(huán)境污染→ - GDP;
③GDP→ + 城市貨運(yùn)量→ + 城市貨運(yùn)車數(shù)量→ + 城市貨運(yùn)車出行量→ + 新能源貨車出行量→ - 傳統(tǒng)貨車出行量→ + 能源消耗→ + 能源消耗成本→ - 企業(yè)效益→ + GDP;
④GDP→ + 城市貨運(yùn)量→ + 城市貨運(yùn)車數(shù)量→ + 城市貨運(yùn)車出行量→ + 新能源貨車出行量→ - 傳統(tǒng)貨車出行量→ + NO2 排放量→ + 環(huán)境污染→ - GDP;
⑤GDP→ + 新能源貨車推廣政策→ + 新能源貨車數(shù)量比重→ + 新能源貨車出行量→ - 傳統(tǒng)貨車出行量→ + 能源消耗 → + 能源消耗成本→ - 企業(yè)效益→ + GDP;
⑥GDP→ + 新能源貨車推廣政策→ + 新能源貨車數(shù)量比重→ + 新能源貨車出行量→ - 傳統(tǒng)貨車出行量→ + NO2 排放量→ + 環(huán)境污染→ - GDP;
2. 4 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建
基于上述假設(shè),運(yùn)用 vensim 軟件,參考楊揚(yáng)等[11] 論文中的模型,構(gòu)建了新能源汽車推廣政策對(duì)城市貨運(yùn)影響的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。模型如圖 2 所示。
3 仿真模擬 - 以昆明市為例
以昆明市的貨運(yùn)情況為基礎(chǔ),參考楊揚(yáng)等的模型[11],結(jié)合我國(guó)以及昆明市的新能源推廣政策,以昆明市為例對(duì)新能源汽車推廣政策對(duì)城市貨運(yùn)的影響進(jìn)行仿真分析。
3. 1 主要參數(shù)說(shuō)明
①新能源汽車購(gòu)買(mǎi)成本,指新能源汽車的購(gòu)車費(fèi)用和車輛購(gòu)置稅費(fèi)用,通過(guò)對(duì)昆明市統(tǒng)計(jì)年鑒進(jìn)行分析得知昆明市的載貨大多為輕型貨車,在當(dāng)前的技術(shù)水平下,新能源貨車的平均載重量為 1. 7 噸[4],結(jié)合昆明市的實(shí)際情況及國(guó)家公布的《關(guān)于免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》( 以下簡(jiǎn)稱《目錄》) ,文中選取《目錄》中總質(zhì)量為 4495kg、載質(zhì)量為 1100 ~ 1300kg 且符合國(guó)家補(bǔ)貼政策的純電動(dòng)廂式運(yùn)輸車的平均購(gòu)車成本作為新能源汽車購(gòu)買(mǎi)成本。
②傳統(tǒng)貨車購(gòu)買(mǎi)成本,指?jìng)鹘y(tǒng)燃油貨車的購(gòu)車費(fèi)用和車輛購(gòu)置稅費(fèi)用,選取總質(zhì)量和載質(zhì)量與選取的純電動(dòng)廂式運(yùn)輸車相近的傳統(tǒng)廂式貨車的平均購(gòu)車成本作為傳統(tǒng)貨車購(gòu)買(mǎi)成本。
③新能源汽車消費(fèi)者補(bǔ)貼,指政府給予購(gòu)買(mǎi)新能源汽車消費(fèi)者的補(bǔ)貼,包括中央財(cái)政補(bǔ)貼和地方財(cái)政補(bǔ)貼。由于補(bǔ)貼政策會(huì)有更新變化,每一年的新能源汽車補(bǔ)貼額度通過(guò)對(duì)比最新補(bǔ)貼政策及當(dāng)年的補(bǔ)貼政策得出,政策包括《關(guān)于 2016 - 2020 年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》、《關(guān)于新能源汽車推廣應(yīng)用審批責(zé)任有關(guān)事項(xiàng)的通知》、《關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》、《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》、《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》、《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》、《昆明市人民政府關(guān)于印發(fā)昆明市新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展及推廣應(yīng)用三年行動(dòng)計(jì)劃( 2016 - 2018 年) 的通知》、《云南省加快新能源汽車推廣應(yīng)用工作方案》等。
④稅收政策,指車輛購(gòu)置稅政策,對(duì)純電動(dòng)汽車免征車輛購(gòu)置稅的時(shí)間延長(zhǎng)至 2022 年 12 月 31 日[12]。
⑤廢舊電池回收政策: 指電池制造商對(duì)廢舊電池進(jìn)行回收用于再生產(chǎn)并給予消費(fèi)者一定的廢舊電池回收費(fèi)用。
⑥充電樁覆蓋率: 指充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況,充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越完善,則覆蓋率越高; 反之,則覆蓋率越低。
⑦新能源貨車比重增長(zhǎng)率: 指新能源貨車比重增長(zhǎng)速度,當(dāng)新能源貨車的推廣政策對(duì)消費(fèi)者的吸引力增加時(shí),消費(fèi)者更傾向于購(gòu)買(mǎi)新能源貨車,新能源貨車的比重就會(huì)增加; 當(dāng)吸引力下降時(shí),比重就會(huì)降低。新能源貨車的比重增長(zhǎng)率與新能源貨車購(gòu)車成本、傳統(tǒng)貨車購(gòu)車成本、新能源汽車消費(fèi)者補(bǔ)貼、車輛購(gòu)置稅、廢舊電池回收政策和充電樁覆蓋率有關(guān)。其中新能源汽車消費(fèi)者補(bǔ)貼、車輛購(gòu)置稅以及廢舊電池回收政策都與新能源貨車購(gòu)車費(fèi)用有關(guān),文中將它們都納入了新能源貨車購(gòu)車成本里。
⑧新能源貨車比重,指新能源貨車在所有貨車中所占的比重,新能源貨車比重初始值取 2018 年上半年昆明市新能源汽車保有量占比值作為初始值,該值為 0. 75%[13]。
⑨城市貨車實(shí)際出行量,指白天在城市道路出行的貨車量,包括新能源貨車出行量及傳統(tǒng)貨車出行量。其中目前昆明市對(duì)貨車實(shí)行限行,新能源貨車不受限行政策的影響,而傳統(tǒng)貨車受到限行政策的影響,就導(dǎo)致大量的“客改貨”車出現(xiàn)。限行后,昆明市有 1% 的貨車在白天出行,40% ~ 50% 的貨車所運(yùn)輸?shù)呢浳镌诎滋焱ㄟ^(guò)“客改貨”車輛將貨物運(yùn)輸?shù)绞袇^(qū),每輛貨車所運(yùn)輸?shù)呢浳锎蠹s需要 5 輛“客改貨”車進(jìn)行分擔(dān)運(yùn)輸[11]。所以傳統(tǒng)貨車出行量中包括傳統(tǒng)貨車和“客改貨”車出行量。
⑩能源消耗成本,包括傳統(tǒng)貨車的柴油消耗成本和新能源汽車的電能消耗成本。其中電費(fèi)包括充電費(fèi)用和服務(wù)費(fèi),根據(jù)《昆明市發(fā)展和改革委員會(huì)關(guān)于昆明市電動(dòng)汽車充電服務(wù)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的通知》,昆明市規(guī)定非公交車輛的充電服務(wù)費(fèi)不超過(guò) 0. 72 元/kw·h,文中將充電服務(wù)費(fèi)設(shè)置為 0. 5 元。
3. 2 模型部分參數(shù)或初始值( 2018 年)
3. 4 模擬分析
3. 4. 1 新能源貨車發(fā)展情況
圖 3 是根據(jù)目前已經(jīng)發(fā)布的政府財(cái)政補(bǔ)貼及車輛購(gòu)置稅政策,仿真分析得出的 2018 - 2022 年昆明市新能源貨車的比重增長(zhǎng)率。從圖中我們可以看出,新能源貨車比重增長(zhǎng)率在逐年降低從 2018 年到 2022 年,新能源貨車的比重增長(zhǎng)率從 97% 降低到 54. 7% ,比重降低了 43. 6% 。主要原因是因?yàn)檎畬?duì)新能源汽車財(cái)政補(bǔ)貼的退坡,購(gòu)買(mǎi)者購(gòu)買(mǎi)新能源汽車所能獲得的補(bǔ)貼逐漸在降低,新能源汽車對(duì)消費(fèi)者的吸引力也就在逐漸降低。
3. 4. 2 財(cái)政補(bǔ)貼取消前后新能源貨車發(fā)展及城市貨運(yùn)情況文中以城市貨車 NO2 排放量代表城市貨運(yùn)情況,圖 4 和圖 5 分別是取消財(cái)政補(bǔ)貼前后的新能源貨車比重及城市貨運(yùn)情況。從圖 4 和圖 5 可知,到了 2022 年,如未取消財(cái)政補(bǔ)貼政策,則新能源貨車的比重為 2. 8% ,NO2 排放量為 117. 47 萬(wàn) kg; 如取消財(cái)政補(bǔ)貼政策,則新能源貨車的比重為 2. 1% ,NO2 排放量為 118. 31 萬(wàn) kg。新能源貨車比重差值為 0. 7% ,NO2 排放量差值為 0. 84 萬(wàn) kg。因此取消財(cái)政補(bǔ)貼會(huì)降低新能源汽車對(duì)消費(fèi)者的吸引力,進(jìn)而影響 NO2 的排放,因?yàn)橥耆∠a(bǔ)貼會(huì)降低消費(fèi)者對(duì)新能源汽車的購(gòu)買(mǎi)欲望,純電動(dòng)汽車是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)家為了促進(jìn)純電動(dòng)汽車的推廣使用,在現(xiàn)行財(cái)政補(bǔ)貼退坡的現(xiàn)狀下,應(yīng)采取其他措施大力提倡純電動(dòng)汽車的使用。
3. 4. 3 廢舊電池回收政策對(duì)城市貨運(yùn)的影響
圖 6 和圖 7 分別是廢舊電池回收政策實(shí)施前后的新能源汽車比重及城市貨運(yùn)情況,文中假設(shè)實(shí)施廢舊電池回收政策可以給每輛貨車 3 萬(wàn)元的回收費(fèi)用。從圖 6 和圖 7 可知,到了 2022 年,如不實(shí)施廢舊電池回收政策,則新能源貨車比重為 2. 8% ,NO2 排放量為 117. 47 萬(wàn) kg; 如實(shí)施廢舊電池回收政策,則新能源貨車比重為 3. 3% ,NO2 排放量為 116. 85 萬(wàn) kg。新能源貨車比重差值為 0. 5% ,NO2 排放量差值為 0. 62 萬(wàn) kg。因此實(shí)施廢舊電池回收政策能夠增加新能源貨車的比重,進(jìn)而增降低 NO2 的排放,減少城市貨運(yùn)問(wèn)題。我國(guó)出臺(tái)了一些關(guān)于廢舊電池回收的政策,如《關(guān)于組織開(kāi)展新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用試點(diǎn)工作的通知》等,但是由于回收條件較為嚴(yán)格,目前對(duì)廢舊電池的回收力度還太小,廢舊電池回收能夠降低購(gòu)買(mǎi)者對(duì)新能源汽車的使用成本,增加新能源汽車的吸引力,同時(shí)也能降低電池污染對(duì)環(huán)境造成的影響。推廣使用新能源汽車,我們需要加大對(duì)廢舊電池的回收力度。
3. 4. 4 充電樁覆蓋率對(duì)城市貨運(yùn)的影響
圖 8 和圖 9 分別是充電樁覆蓋率為 20% 和 60% 情況下的新能源汽車比重及城市貨運(yùn)情況,從圖 8 和圖 9 可知,到了 2022 年,如充電樁覆蓋率為 20% ,則新能源貨車比重為 2. 8% ,NO2 排放量為 117. 48kg; 如充電樁覆蓋率為 60% ,則新能源貨車比重為 3. 4% ,NO2 排放量為 116. 75 萬(wàn) kg。新能源貨車比重差值為 0. 6% ,NO2 排放量差值為 0. 73 萬(wàn) kg。因此加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠增加新能源貨車的比重,降低 NO2 的排放量。讓新能源汽車購(gòu)買(mǎi)者猶豫購(gòu)買(mǎi)新能源汽車的原因中,充電基礎(chǔ)設(shè)施的不完善是一個(gè)很重要的原因,如充電不方便、充電慢等。加強(qiáng)充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)能夠加大新能源汽車的吸引力,讓新能源汽車的使用者享受到更便捷的充電及停車服務(wù),因此為了能加快推廣使用新能源汽車,國(guó)家應(yīng)該加快對(duì)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施及相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)。
4 結(jié)論
本文通過(guò)分析新能源汽車推廣政策、道路運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)、能源成本、環(huán)境五個(gè)系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系與制約關(guān)系,應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法,建立了新能源汽車推廣使用對(duì)城市貨運(yùn)影響的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。從取消對(duì)新能源汽車消費(fèi)者補(bǔ)貼、實(shí)施新能源廢舊電池回收政策、加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三個(gè)方面進(jìn)行模擬,比較新能源貨車比重、城市貨運(yùn) NO2 排放量的變化。結(jié)果表明:
①降低新能源汽車消費(fèi)者補(bǔ)貼會(huì)影響新能源汽車的推廣使用,降低新能源汽車對(duì)消費(fèi)者的吸引力。由于目前新能源汽車在城市車輛中所占的比例還較低,為了促進(jìn)新能源汽車的推廣使用,在目前財(cái)政補(bǔ)貼退坡的情況下,政府應(yīng)該采取其他措施來(lái)提高新能源汽車購(gòu)買(mǎi)吸引力、減少城市貨運(yùn)問(wèn)題;
②對(duì)新能源汽車廢舊電池進(jìn)行回收、加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有利于新能源汽車的推廣使用,增加新能源汽車對(duì)消費(fèi)者的吸引力,從而減少城市貨運(yùn)問(wèn)題。——論文作者:楊小佳
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