關于降低現金運行成本的研究

貨幣貸款是中國人民銀行作為“發行銀行”的基本職責，也是中國人民銀行的基本和核心業務之一。伴隨經濟的快速發展,經濟運行中貨幣化程度的不斷提高,我國流動中的現金需求總量保持著較快增長。2001年底,M0為1.6萬億,到2012年底已經高達5.5萬億,年均增長11.9%。我國目前已經成為世界上現鈔流通量最大的國家。人民幣發行基金也是一種特殊的商品,其從印制企業經由各重點庫,再到分支庫的過程,完全可以視為一種物流活動。我國已經建立了交通相對便利、能較好滿足現金供應需求的人民幣現金供應網絡,現金供應更加科學。然而,當前人民幣現金供應網絡仍存在諸多不足,尤其表現在調撥線路及運輸成本方面:當前人民幣印制之后,主要運往人民銀行各重點庫,再由重點庫向各分庫和省會中心支庫調撥,這樣可能導致運輸距離的加大;另外,人民幣并未實現就近生產和調撥,未能有效優化調撥方式和路線,這些因素直接導致人民幣調撥過程中的成本增加及效率下降。構建現代化的人民幣現金供應網絡,提高人民幣現金供應能力,對于加快人民幣的流通速度、降低人民幣的流通成本、并最終為社會主義市場經濟的發展提供合理的現金供應,具有重要意義。本文希望借助網絡優化的相關理論與研究,對我國當前的人民幣現金供應網絡展開研究,主要從調撥成本優化的角度,對調撥線路與方法進行實證分析,并提出進一步優化人民幣現金供應網絡的相關思路與建議。一、人民幣發行基金的分塊化調配機制目前,現金的調撥主要是由人民銀行根據國家現金投放計劃和各地區經濟發展需求,以行政命令的形式在發行庫之間調撥。發行庫分為總庫、分庫、中心支庫和支庫等多個層次?？値煊?5個總行重點庫1組成;分庫是由上?？偛?、分行、營業管理部、省會中支設立的發行庫;中心支庫由副省級城市中心支行、地市中心支行設立的發行庫(設分庫的人民銀行分支機構根據貨幣發行業務需要設立中心支庫);支庫是由縣(市)支行設立的發行庫。總行負責各總行重點庫之間、總行重點庫與分庫之間、各分庫之間的發行基金調撥。分庫負責本庫與轄區各中心支庫之間,轄內各中心支庫之間的發行基金調撥。中心支庫負責本庫與轄內支庫之間、轄內各支庫之間的發行基金調撥。在調撥計劃上,人民銀行各分支機構根據轄內的經濟發展和市場貨幣流通狀況貶值的一定時期發行基金需求計劃,包括年度計劃、年度調整計劃及月度計劃。在交通工具上,一般采用火車和汽車調運。目前,總行重點庫之間、總行重點庫與分庫之間、各分庫之間主要采用火車調運。當前,人民幣調撥過程中存在的主要問題主要有:一是依賴于行政區域的分塊化調撥體系。目前,發行基金的調撥主要還是按照省級行政區域實行,雖然一些地方正在進行跨行政區域“異地就近調撥”試點,但是還未在全國實施并形成穩定的“就近調撥”工作機制。二是從印制造幣廠到重點庫,再到分庫,再到中心支庫,支庫的垂直化的調撥體系降低調撥效率。當前人民幣印制之后,主要運往人民銀行各重點庫,再由重點庫向各分庫和省會中心支庫調撥,這樣可能導致運輸距離的加大。目前已經有地方在試點人民幣發行基金直接調撥到各級分支庫的試點和各分支庫相互調劑的試點,未來還有待于進一步推進。三是我國有6個印鈔廠(成都印鈔公司、北京印鈔有限公司、上海印鈔有限公司、西安印鈔公司、石家莊印鈔廠和南昌印鈔廠)和3家造幣廠(上海造幣有限公司、南京造幣廠、沈陽造幣廠),當前,人民幣并未實現就近生產和調撥。以浙江省為例,浙江與上海的距離比較近,紙幣和硬幣應由上海印鈔有限公司和上海造幣有限公司提供,然而事實上浙江人民幣發行基金來自于各個印鈔和造幣廠。四是未能有效優化調撥方式和路線,人民幣發行基金的調撥主要是單程和單向的,未能實現調入和調出的有效整合,導致車輛的單程空載和調撥次數的增加。五是運輸設施標準化程度較低導致各種運輸裝備、裝卸設備之間缺乏有效銜接,對運輸工具的裝載率、裝卸設備的荷載率和倉儲設施空間的利用率等產生較大影響。部分發行庫甚至還部分依賴于人工作用。二、局部避圈法構造局部協調調度表從全社會的現金流動來看,人民幣現金供應網絡可以分為兩個層次,第一層次是從各個印鈔造幣廠出發、經過總行重點庫,再到人民銀行各分支機構;第二層次主要是指人民銀行各分支機構與銀行業金融機構之間的投放與回籠網絡。這里主要關注第一層次人民幣供應網絡的構建與優化,所得方法和結論也同樣適用第二層次。首先我們來討論如果每個印鈔廠都幣種齊全,各個省直接由最近的印鈔廠運送現金的情況。在這里,考慮大陸上的6個印鈔廠和其余24個省會城市的發行庫。設G0=(V0,E0)為一個有30個頂點的無向圖,表示了30個城市的空間位置和連通關系,其中V0=(v1,v2,…,v6,v7,…,v30)為頂點的集合,v1,v2,…,v6代表了6個印鈔廠,v7,…,v30代表了其余24個省會城市,是其無向邊的集合,E0={<vi,vj>,(vi,vj∈V0且i≠j)},<vi,vj>是兩個城市間的道路,采用直接相連的鐵路里程數作為<vi,vj>的長度,記為dij,若vi,vj間沒有鐵路直接相連,則令<vi,vj>的長度dij為∞(無窮大)。設印鈔廠所在城市印鈔廠向發行庫的運輸距離可以忽略不計,那么剩下的問題就是讓每個非印鈔廠所在城市選擇一個最近的印鈔廠,其最優解為函數Floyd(vi,vj)計算非印鈔廠所在城市vi到印鈔廠的最短距離,采用Floyd于1962年提出的Floyd算法,記無向圖的權矩陣為L=[dij]30x30,Lm=[dmij]30x30為m步達到的最短距離矩陣,基本步驟為:(2)計算Lk=[dkij]30x30,其中,dkij=milnΣdilk-1+dljk-1Σ(3)比較矩陣Lk-1和Lk,當Lk-1≠Lk時,重復(2);當Lk-1=Lk時得到任意兩點間的距離矩陣Lk=[dkij]30x30,dij即為頂點i到j的最短距離。由此我們可以得到各城市的現金調運狀況如表1所示:為了更直觀形象,可以將六個運鈔廠的貨幣調撥路線標識在我國的鐵路運行圖上(如圖1所示),其中深藍、黃、紫、綠、褐、淡藍線分別為北京、上海、南昌、石家莊、西安和成都運鈔廠的調撥路線。上面的算法是每個城市直接向最近的印鈔廠調入現金,這種局部最優的方式在新幣種大規模發行調運時并不是全局最優的解。接下去,考慮尋找圖中的最小生成樹,尋找更優的調運方式。由于圖中有6個印鈔廠,而最小生成樹需要一個起點,于是構造虛擬節點,并當1≤j≤6時令dij=0,否則令dij為無窮大,于是構造的新無向圖為G1=(V1,E1),其中V1=V0∪{v0},E1=E0∪{<v0,v1>,<v0,v2>,…,<v0,v6>}。采用避圈法構造最小生成樹,開始選一條距離最小的邊,以后每一步中,總從未被選中的邊中選一條最小距離的邊,使之與已選的邊不構成圈,直到所有的邊都檢驗完。其步驟為:(1)令i=1,E1=⊙(⊙表示空集)(2)選一條邊ei∈E1-Ei-1,其長度在所有剩下的邊中最小,且使圖Gi=(V1,Ei-1∪{ei})不含圈,令Ei=Ei-1∪{ei}。如果這樣的邊不存在,則T=(V1,Ei-1)是最小樹(3)令i=i+1,轉入第二步其計算結果如下表所示:全局最優的調撥路線如圖2所示,其中深藍、黃、紫、綠、褐、淡藍線分別為北京、上海、南昌、石家莊、西安和成都運鈔廠的調撥路線。比較上述兩種方法的結果,可以發現,有3個城市現金調運來源地發生了變化(見下表3)。根據我們的估算,通過調運路線的規劃,全局最優的調運方式比各城市直接向距離最近的印鈔廠調運現金的方式,節約總里程數19953-13547=6406公里,節約運輸費用約6406/19953=32.1%。為了進一步檢測這種配送方式下,增加印鈔廠或物流中心(大量存放貨幣后可以發揮類似印鈔廠的作用)能否大幅改善調運成本。分別選擇長沙和貴陽作為物流中心時分別計算最優配送路線,結果如下圖3和圖4所示:按照最小生成樹算法,其配送總里程分別如下表4所示:可以看出,從運輸里程上分析,增加物流中心對運輸成本的影響并不很大,目前印鈔廠的分布較為合理。在任一印鈔廠可以生產所有幣種的假設下,現在需要著重調整的是印鈔廠現金的調撥路線。三、各城市或個體到印鈔廠的距離和運輸路線優化上述根據最小生成樹方法分析得到的調撥路線,蘊含了以下幾層意思:第一,給出了人民幣調撥的最短運輸路線。如北京-天津-沈陽-長春-哈爾濱這6個城市組成了一個最小支撐子樹。最優調撥路線應該是從北京運鈔廠出發,沿著該運輸路線一路北上分撥,一次性完成調撥任務,而不是分4次從北京印鈔廠分別調撥現金到這4個城市。第二,給出了各個印鈔廠配送范圍的建議,隱含了估算印鈔廠最佳產能的參考方法。所有30個城市被最小支撐樹分成了6塊,同一最小支撐子樹中各個城市到印鈔廠的距離是全局最優的。這6個區域就是各印鈔廠配送范圍的參考。各印鈔廠可以根據所屬區域內各城市現金需求總量來優化其產能。如上海印鈔廠,可以根據上海、南京、杭州、合肥四地的現金需求量,來決定自己的最優產能。第三,給出了各個城市缺少現金時向鄰近城市跨行政區域調撥的參考。每個城市最鄰近的一個城市必然在最小支撐樹中。比如呼和浩特,在最小支撐樹中他只和太原相連,那么當呼和浩特缺少現金時最近的調撥城市就是太原。又比如長沙連接著武漢和廣州,那么他最近的跨行政區調撥城市必定是武漢和廣州之一。第四,給出了一個或若干個相連的城市缺少現金時,最優的調撥路線。這里的“相連”指缺少現金的城市都連續地在最小支撐樹上和印鈔廠相連。如武漢和長沙都缺少少量現金時,那么最佳的路線就是