关于降低现金运行成本的研究

关于降低现金运行成本的研究

货币贷款是中国人民银行作为“发行银行”的基本职责，也是中国人民银行的基本和核心业务之一。伴随经济的快速发展,经济运行中货币化程度的不断提高,我国流动中的现金需求总量保持着较快增长。2001年底,M0为1.6万亿,到2012年底已经高达5.5万亿,年均增长11.9%。我国目前已经成为世界上现钞流通量最大的国家。人民币发行基金也是一种特殊的商品,其从印制企业经由各重点库,再到分支库的过程,完全可以视为一种物流活动。我国已经建立了交通相对便利、能较好满足现金供应需求的人民币现金供应网络,现金供应更加科学。然而,当前人民币现金供应网络仍存在诸多不足,尤其表现在调拨线路及运输成本方面:当前人民币印制之后,主要运往人民银行各重点库,再由重点库向各分库和省会中心支库调拨,这样可能导致运输距离的加大;另外,人民币并未实现就近生产和调拨,未能有效优化调拨方式和路线,这些因素直接导致人民币调拨过程中的成本增加及效率下降。构建现代化的人民币现金供应网络,提高人民币现金供应能力,对于加快人民币的流通速度、降低人民币的流通成本、并最终为社会主义市场经济的发展提供合理的现金供应,具有重要意义。本文希望借助网络优化的相关理论与研究,对我国当前的人民币现金供应网络展开研究,主要从调拨成本优化的角度,对调拨线路与方法进行实证分析,并提出进一步优化人民币现金供应网络的相关思路与建议。一、人民币发行基金的分块化调配机制目前,现金的调拨主要是由人民银行根据国家现金投放计划和各地区经济发展需求,以行政命令的形式在发行库之间调拨。发行库分为总库、分库、中心支库和支库等多个层次。总库由15个总行重点库1组成;分库是由上海总部、分行、营业管理部、省会中支设立的发行库;中心支库由副省级城市中心支行、地市中心支行设立的发行库(设分库的人民银行分支机构根据货币发行业务需要设立中心支库);支库是由县(市)支行设立的发行库。总行负责各总行重点库之间、总行重点库与分库之间、各分库之间的发行基金调拨。分库负责本库与辖区各中心支库之间,辖内各中心支库之间的发行基金调拨。中心支库负责本库与辖内支库之间、辖内各支库之间的发行基金调拨。在调拨计划上,人民银行各分支机构根据辖内的经济发展和市场货币流通状况贬值的一定时期发行基金需求计划,包括年度计划、年度调整计划及月度计划。在交通工具上,一般采用火车和汽车调运。目前,总行重点库之间、总行重点库与分库之间、各分库之间主要采用火车调运。当前,人民币调拨过程中存在的主要问题主要有:一是依赖于行政区域的分块化调拨体系。目前,发行基金的调拨主要还是按照省级行政区域实行,虽然一些地方正在进行跨行政区域“异地就近调拨”试点,但是还未在全国实施并形成稳定的“就近调拨”工作机制。二是从印制造币厂到重点库,再到分库,再到中心支库,支库的垂直化的调拨体系降低调拨效率。当前人民币印制之后,主要运往人民银行各重点库,再由重点库向各分库和省会中心支库调拨,这样可能导致运输距离的加大。目前已经有地方在试点人民币发行基金直接调拨到各级分支库的试点和各分支库相互调剂的试点,未来还有待于进一步推进。三是我国有6个印钞厂(成都印钞公司、北京印钞有限公司、上海印钞有限公司、西安印钞公司、石家庄印钞厂和南昌印钞厂)和3家造币厂(上海造币有限公司、南京造币厂、沈阳造币厂),当前,人民币并未实现就近生产和调拨。以浙江省为例,浙江与上海的距离比较近,纸币和硬币应由上海印钞有限公司和上海造币有限公司提供,然而事实上浙江人民币发行基金来自于各个印钞和造币厂。四是未能有效优化调拨方式和路线,人民币发行基金的调拨主要是单程和单向的,未能实现调入和调出的有效整合,导致车辆的单程空载和调拨次数的增加。五是运输设施标准化程度较低导致各种运输装备、装卸设备之间缺乏有效衔接,对运输工具的装载率、装卸设备的荷载率和仓储设施空间的利用率等产生较大影响。部分发行库甚至还部分依赖于人工作用。二、局部避圈法构造局部协调调度表从全社会的现金流动来看,人民币现金供应网络可以分为两个层次,第一层次是从各个印钞造币厂出发、经过总行重点库,再到人民银行各分支机构;第二层次主要是指人民银行各分支机构与银行业金融机构之间的投放与回笼网络。这里主要关注第一层次人民币供应网络的构建与优化,所得方法和结论也同样适用第二层次。首先我们来讨论如果每个印钞厂都币种齐全,各个省直接由最近的印钞厂运送现金的情况。在这里,考虑大陆上的6个印钞厂和其余24个省会城市的发行库。设G0=(V0,E0)为一个有30个顶点的无向图,表示了30个城市的空间位置和连通关系,其中V0=(v1,v2,…,v6,v7,…,v30)为顶点的集合,v1,v2,…,v6代表了6个印钞厂,v7,…,v30代表了其余24个省会城市,是其无向边的集合,E0={<vi,vj>,(vi,vj∈V0且i≠j)},<vi,vj>是两个城市间的道路,采用直接相连的铁路里程数作为<vi,vj>的长度,记为dij,若vi,vj间没有铁路直接相连,则令<vi,vj>的长度dij为∞(无穷大)。设印钞厂所在城市印钞厂向发行库的运输距离可以忽略不计,那么剩下的问题就是让每个非印钞厂所在城市选择一个最近的印钞厂,其最优解为函数Floyd(vi,vj)计算非印钞厂所在城市vi到印钞厂的最短距离,采用Floyd于1962年提出的Floyd算法,记无向图的权矩阵为L=[dij]30x30,Lm=[dmij]30x30为m步达到的最短距离矩阵,基本步骤为:(2)计算Lk=[dkij]30x30,其中,dkij=milnΣdilk-1+dljk-1Σ(3)比较矩阵Lk-1和Lk,当Lk-1≠Lk时,重复(2);当Lk-1=Lk时得到任意两点间的距离矩阵Lk=[dkij]30x30,dij即为顶点i到j的最短距离。由此我们可以得到各城市的现金调运状况如表1所示:为了更直观形象,可以将六个运钞厂的货币调拨路线标识在我国的铁路运行图上(如图1所示),其中深蓝、黄、紫、绿、褐、淡蓝线分别为北京、上海、南昌、石家庄、西安和成都运钞厂的调拨路线。上面的算法是每个城市直接向最近的印钞厂调入现金,这种局部最优的方式在新币种大规模发行调运时并不是全局最优的解。接下去,考虑寻找图中的最小生成树,寻找更优的调运方式。由于图中有6个印钞厂,而最小生成树需要一个起点,于是构造虚拟节点,并当1≤j≤6时令dij=0,否则令dij为无穷大,于是构造的新无向图为G1=(V1,E1),其中V1=V0∪{v0},E1=E0∪{<v0,v1>,<v0,v2>,…,<v0,v6>}。采用避圈法构造最小生成树,开始选一条距离最小的边,以后每一步中,总从未被选中的边中选一条最小距离的边,使之与已选的边不构成圈,直到所有的边都检验完。其步骤为:(1)令i=1,E1=⊙(⊙表示空集)(2)选一条边ei∈E1-Ei-1,其长度在所有剩下的边中最小,且使图Gi=(V1,Ei-1∪{ei})不含圈,令Ei=Ei-1∪{ei}。如果这样的边不存在,则T=(V1,Ei-1)是最小树(3)令i=i+1,转入第二步其计算结果如下表所示:全局最优的调拨路线如图2所示,其中深蓝、黄、紫、绿、褐、淡蓝线分别为北京、上海、南昌、石家庄、西安和成都运钞厂的调拨路线。比较上述两种方法的结果,可以发现,有3个城市现金调运来源地发生了变化(见下表3)。根据我们的估算,通过调运路线的规划,全局最优的调运方式比各城市直接向距离最近的印钞厂调运现金的方式,节约总里程数19953-13547=6406公里,节约运输费用约6406/19953=32.1%。为了进一步检测这种配送方式下,增加印钞厂或物流中心(大量存放货币后可以发挥类似印钞厂的作用)能否大幅改善调运成本。分别选择长沙和贵阳作为物流中心时分别计算最优配送路线,结果如下图3和图4所示:按照最小生成树算法,其配送总里程分别如下表4所示:可以看出,从运输里程上分析,增加物流中心对运输成本的影响并不很大,目前印钞厂的分布较为合理。在任一印钞厂可以生产所有币种的假设下,现在需要着重调整的是印钞厂现金的调拨路线。三、各城市或个体到印钞厂的距离和运输路线优化上述根据最小生成树方法分析得到的调拨路线,蕴含了以下几层意思:第一,给出了人民币调拨的最短运输路线。如北京-天津-沈阳-长春-哈尔滨这6个城市组成了一个最小支撑子树。最优调拨路线应该是从北京运钞厂出发,沿着该运输路线一路北上分拨,一次性完成调拨任务,而不是分4次从北京印钞厂分别调拨现金到这4个城市。第二,给出了各个印钞厂配送范围的建议,隐含了估算印钞厂最佳产能的参考方法。所有30个城市被最小支撑树分成了6块,同一最小支撑子树中各个城市到印钞厂的距离是全局最优的。这6个区域就是各印钞厂配送范围的参考。各印钞厂可以根据所属区域内各城市现金需求总量来优化其产能。如上海印钞厂,可以根据上海、南京、杭州、合肥四地的现金需求量,来决定自己的最优产能。第三,给出了各个城市缺少现金时向邻近城市跨行政区域调拨的参考。每个城市最邻近的一个城市必然在最小支撑树中。比如呼和浩特,在最小支撑树中他只和太原相连,那么当呼和浩特缺少现金时最近的调拨城市就是太原。又比如长沙连接着武汉和广州,那么他最近的跨行政区调拨城市必定是武汉和广州之一。第四,给出了一个或若干个相连的城市缺少现金时,最优的调拨路线。这里的“相连”指缺少现金的城市都连续地在最小支撑树上和印钞厂相连。如武汉和长沙都缺少少量现金时,那么最佳的路线就是