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user: 3. 实证研究 3.1. 实证对象选择 本文选择评价对象按照以下原则：1) 为同一级别的车型，车身外廓尺寸相同，重量差别较小；2) 各自能源动力系统的代表性车型，动力、排放技术处于同级别车领先水平，气体发动机和柴油发动机的额定功率相近；3) 两种类型的车辆具有相同或尽可能接近的驾乘感受、动力性、舒适性、安全性。 经过符合上述原则的筛选，本文选定某企业生产并已投入市场运营的某款LNG搅拌车和柴油搅拌车作为代表性车型进行评价，通过实地调研，得到本文研究车型的基本参数如表1所示。 图2. 重型商用车运营成本构成 Table 1 The basic model parameter 车 型 柴油车搅拌车 LNG搅拌车 型 号 SQR5250GJBD6T4-1 L51TB 外形尺寸 长 × 宽 × 高 (mm × mm × mm) 10，055 × 2500 × 3980 10，055 × 2500 × 3980 搅拌罐容积(m 3 ) 12 12 满载质量(kg) 45，030 45，176 供给系统容积(L) 300 375 百公里油、气耗(L) 58.1 120 表1. 车型基本参数表 数据来源：企业的实地采集和调研。 本文实证研究数据来源为该企业2016年7月~2017年10月间生产销售的LNG搅拌车和柴油搅拌车。其中：车辆运行数据选取了武汉、重庆、昆明、合肥、深圳、惠州5个试验单位有完整数据记录的62台车超过35，000公里的试验数据，并设LNG搅拌车和柴油搅拌车的寿命为5年(40万公里)，在综合工况下将其二者进行比较。 3.2. 模型检验与调试 根据已构建好的模型，在初步检查调试的基础上，运用Vensim软件强大的调试功能，结合实证对模型再次进行检验和调试。首先将LNG搅拌车和柴油搅拌车的基本参数代入模型进行计算，再根据计算结果修改方程、修正参数，并通过多次仿真模拟，提高模型的计算精度。 经过检验与调试后，计算得出搅拌车经济收入值INV = 338.4万元，成本付出值如表2所示。 从计算结果可以发现，虽然LNG搅拌车的购置成本比柴油搅拌车多了7.93万元，维修保养成本多了0.677万元，但燃料成本却比柴油搅拌车少了52.44万元。最终得出的LNG和柴油搅拌车带来的经济效益分别为56.788万元和12.955万元，LNG比柴油搅拌车多了43.833万元，对使用寿命仅5年的搅拌车用户而言，LNG搅拌车表现出了巨大的经济性优势。 同时还可以看出，经过反复调试后，该系统动力学模型进行静态计算的结果与运用数学方法计算得出的结果误差在0.1%之内，说明该模型可以进行十分准确的动态仿真与模拟。 3.3. 动态模拟与分析 根据已构建的系统动力学模型，分别研究柴油价格、天然气价格、气油价格比、气油耗比、车辆行驶里程变化时，LNG和柴油搅拌车经济性差异(此处定义为LNG重型商用车的经济效益减去柴油重型商用车的经济效益)的变化规律。下面将从以下5中情况分别进行讨论说明。 1) 天然气价格不变，柴油价格变化 在动态模型中，将柴油价格作为自变量，其他因素作为常量，模拟柴油价格从当前的7.61元/升线性连续增长到8.61元/升时，LNG和柴油搅拌车的经济效益差异变化趋势，如图3所示。 从图3中可以看出，当柴油价格从7.61元/升增长到8.61元/升时，LNG和柴油搅拌车的经济效益差异值从43.8336万元增加到67.0736万元，增加值为23.24万元。 2) 柴油价格不变，天然气价格变化 在动态模型中，将柴油价格作为自变量，其他因素作为常量，模拟天然气价格从当前的4.32元/立方米线性连续增长到5.32元/立方米时，LNG和柴油搅拌车的经济效益差异变化趋势，如图4所示。 图3. LNG和柴油搅拌车经济效益差异随柴油价格的变化趋势 图4. LNG和柴油搅拌车经济效益差异随天然气价格的变化趋势 Table 2 The cost composition of LNG and diesel agitato lorr 成本付出值(万元) LNG搅拌车 柴油搅拌车 差异 购置成本 38.440 30.510 7.930 燃料成本 124.420 176.860 −52.440 维修保养成本 10.152 9.475 0.677 缺勤成本 37.600 37.600 0.000 轮胎更换成本 11.000 11.000 0.000 罚款与保险 24.000 24.000 0.000 司机工资 36.000 36.000 0.000 合计 281.612 325.445 −43.833 表2. LNG和柴油搅拌车的成本付出值 从图4中可以看出，当天然气价格从4.32元/立方米变化到5.32元/立方米时，LNG和柴油搅拌车的经济效益差异值从43.8336万元减少到15.0336万元，减少值为28.80万元。 观察图3和图4，可以发现图3中曲线的斜率大于图4中曲线的斜率，即LNG和柴油搅拌车的经济效益差异值变化规律中，当气价上涨1元时二者经济效益的差异值大于油价上涨1元的差异值。根据实地调研情况，目前我国柴油价格变化在1元内波动，而气价的涨幅也通常不超过1元，因此在油价、气价按此规律变化的情况下，气价的变化对LNG和柴油搅拌车经济效益差异更加敏感。 3) 气油价格比变化 在动态模型中，将气油价格比作为自变量，其他因素作为常量，研究气油价格比变化引起的LNG和柴油搅拌车燃料费差异变化情况。在此，LNG和柴油搅拌车的燃料费差异变化率 = (LNG搅拌车的燃料费 − 柴油搅拌车的燃料费)/LNG搅拌车的燃料费，模拟气油价格比从0.5线性连续变化到1.0时，LNG和柴油搅拌车的燃料费差异变化率的变化情况，如图5所示。 从图5中可以看出，当气油价格比从0.50变化到1.0时，LNG和柴油搅拌车的燃料费差异变化率从−61.3889%变化到了19.3056%，变化值为80.6945%，当气油价格比大于0.8067时，变化率由负值变为正值，即LNG搅拌车的燃料费将高于柴油搅拌车，而目前我国大部分地区的气油价格比都不超过0.580 [ 18 ]，因而LNG搅拌车的经济性优势十分明显。 4) 气油耗比变化 在动态模型中，将气油耗比作为自变量，其他因素作为常量，研究由气油耗比变化引起的LNG和柴油搅拌车燃料费差异变化情况。模拟气油耗比从1.100线性连续变化到1.200时，LNG和柴油搅拌车的燃料费差异变化率的变化情况，如图6所示。 从图6中可以看出，当气油耗比从1.100变化到1.200时，LNG和柴油搅拌车的燃料费差异变化率从−46.1624% 变化到了−33.9822%，变化值为12.1802%，说明在当前众多企业的气油耗比能做到1.100到1.200水平时，LNG搅拌车的燃料费小于柴油搅拌车，依旧具有经济性优势。 5) 车辆行驶里程变化 在动态模型中，将车辆行驶里程作为自变量，其他因素作为常量，模拟车辆行驶里程由0公里到400，000公里连续变化时，LNG和柴油搅拌车经济效益的变化情况，如图7所示。 图5. LNG和柴油搅拌车燃料费差异变化率随气油价格比的变化趋势 图6. LNG和柴油搅拌车燃料费差异变化率随气油耗比的变化趋势 图7. LNG和柴油搅拌车经济效益随车辆行驶里程的变化趋势 从图7中可以得到线1和线2交叉点的横坐标为61，279公里，即当车辆行驶里程小于61，279公里时，用户使用LNG搅拌车获得的经济效益低于柴油搅拌车，当行驶里程大于61，279公里时，高于柴油搅拌车。还可看出在61，279公里这个交叉点时，LNG和柴油搅拌车的经济效益都为负值，说明用户使用搅拌车行驶61，279公里时，付出的成本还未完全收回，即处于尚未盈利状态。 从图7中还可以得到线1和线2与经济效益0元横轴交叉点的横坐标分别为161，458公里和280，755公里，说明用户使用LNG搅拌车行驶161，458公里时即开始盈利，而柴油搅拌车则为280，755公里，因此LNG搅拌车早于柴油搅拌车119，297公里就开始盈利，盈利时间上优于柴油搅拌车。 根据目前我国搅拌车年均行驶里程为80，000公里现状推算，用户使用LNG搅拌车不到1年时间，获得的经济效益就将高过柴油车，而且LNG车早于柴油车开始盈利，对于LNG车而言运营24个月左右即可收回成本并开始盈利，而柴油搅拌车则需要运营42个月左右才可收回成本进入盈利状态。此外，随着行驶里程的增加，二者的经济效益差异将越明显。