Disaggregated national freight demand modelling in emerging economies
Date
2021-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: A growing understanding is emerging regarding the pivotal role of freight logistics in sustainably enabling
macroeconomic production factors in a globally connected world. This necessitates a novel view of logistics’
trade-off role, what is increasingly being referred to as macrologistics, i.e. to lower the total cost of ownership
of goods on a macroeconomic scale to improve societal wellbeing and ecological sustainability, implemented
through balanced logistics policy, appropriate infrastructure provision and systemic management. This
pervasive trade-off characteristic of logistics necessitates the availability of data, i.e. detailed information on
transport and its underlying factors based on the interrelations between the transport sector and the rest of
the economy. In emerging economies, where macrologistics information is needed the most due to high
levels of investment required with a simultaneously high expected impact, this information is scarce and
difficult to develop.
The primary aim of this dissertation was to develop a methodology for modelling sectorally and regionally
disaggregated freight flows in emerging economies in the absence of formal interrogable statistics on the
freight transport market by leveraging existing data sources and successfully applying the outputs to inform
macrologistics decision-making, referred to as disaggregated national freight demand models (DNFDMs). A
resulting secondary aim is to contribute to the body of knowledge in the developing field of macrologistics in
general, and specifically how it relates to emerging economies.
The development of the DNFDM methodology was facilitated by the yclical process of grounded theory
principles, i.e. discovery, collection, coding, analysis, triangulation, and targeted sampling to reach data
saturation for the core building blocks of the DNFDM, namely geographically and sectorally disaggregated
supply and demand data, and the networks and distance decay factors required for freight-flow modelling.
This hands-on, iterative process led to the refinement of the methodology and a deep understanding of its
execution in emerging economies. The novelty of the methodology is that the DNFDMs render standardised
outputs that are comparable across countries using available statistics in the emerging economy under
analysis. These standard outputs are geographically and sectorally disaggregated supply and demand data
(aligned with economic aggregates) and resulting freight flows with the primary parameters of origin,
destination, commodity, volume of freight and transport mode. The strength is in the disaggregated analysis
made possible which, despite the onerous data requirements, remains a cost-effective approach for the level
of detail rendered and the resources required compared to primary research which can only yield similar
comprehensiveness and validity with very large samples.
The methodology was successfully applied in South Africa, India, Mongolia and Uzbekistan and the process
and outputs are shared in this dissertation. In all cases the methodology proved sound, the population of
supply and demand tables, and subsequent freight-flow modelling, were possible, and the outputs added
significant value to the country-level understanding of the national, regional and industry-level freight-flow
landscape, informing data-driven policy and infrastructure investments. For each case study country, priority
macrologistics interventions were identified that, if diligently verified and implemented, can make a
significant shift in the country’s macrologistics landscape and unlock resources for addressing subsequent
priority areas
AFRIKAANSE OPSOMMING: Begrip vir die sleutelrol wat vraglogistiek in die volhoubare ontwikkeling van makroekonomiese produksiefaktore van die wêreld speel, neem toe. Hierdie begrip vereis ‘n nuwe benadering tot logistiek se afruilingsrol, wat toenemend makrologistiek genoem word. Makrologistiek se doel is om die totale makroekonomiese koste van eienaarskap van goedere te verlaag terwyl sosiale ontwikkeling en ekologiese volhoubaarheid verbeter word. Dit word deur gebalanseerde logistieke beleid, die verskaffing van gepaste infrastruktuur, en stelselmatige bestuur bereik. Hierdie alomteenwoordige afruilingsvereiste van logistiek beteken dat data benodig word, wat in hierdie geval data oor vragvervoer, die onderliggende drywers daarvan, asook die onderlinge verwantskap tussen die vervoersektor en die res van die ekonomie beteken. In ontluikende ekonomieë waar meer makrologistieke inligting nodig is om hoë beleggingsvereistes, met ‘n verwagte relatiewe hoë trefkrag, te ondersteun, is hierdie inligting skaars en moeilik om te ontwikkel. Die hoofdoel van hierdie proefskrif is om ‘n metodologie te ontwikkel wat vragvloeie in ontluikende ekonomieë sektoraal en volgens streke verdeel. Hierdie verdeling is nodig as gevolg van die afwesigheid van formele en bruikbare nasionale vragvervoerstatistieke. Vragvervoerstatistieke kan egter met beskikbare databronne ontwikkel word. Hierdie databronne kan suksesvol aangewend word om sektoraal en geografies verdeelde nasionale vragvraagmodelle (VNVM) te skep wat vir makrologistieke besluitneming gebruik kan word. ‘n Verwante sekondêre doelwit is om ‘n bydrae tot die ontwikkelende teorie van makrologistiek in die algemeen, maar meer spesifiek in ontluikende ekonomieë, te maak. Die VNVM word deur die gegronde teoriemetode moontlik gemaak: i.e. sikliese ontdekking, versameling en triangulasie van data, ondersteun deur geteikende steekproeftrekking, totdat dataversadiging bereik word. Sodoende word die boublokke van die VNVM, naamlik geografies en sektoraal verdeelde vraag- en aanboddata asook die verwante netwerk en afstandsafnamefaktore, in plek gestel. Hierdie praktiese en iteratiewe proses het tot die verfyning van die metodologie en die aanwending daarvan in ontluikende ekonomieë aanleiding gegee. Die metodologie is uniek, want gestandardiseerde uitkomste, ontwikkel met behulp van plaaslik beskikbare en diverse statistiekinsette, wat tussen lande vergelyk kan word, is moontlik. Hierdie gestandardiseerde uitsette is geografiese en sektoraal verdeelde vraag- en aanboddata wat vragvloeimeting moontlik maak; vragvloeie word dan in oorsprong en bestemming, kommoditeit, volume en vragmodus uitgedruk. Hierdie uitsette, ten spyte van moeilike verkrygbare data en gegewe die detail wat bereik kan word, is ‘n koste-effektiewe benadering in vergelyking met die hulpbronne wat vir primêre navorsing, wat net met groot steekproewe bereik kan word, nodig sou wees. Hierdie metodologie is suksesvol in Suid-Afrika, Indië, Mongolië en Uzbekistan aangewend en die proses en uitsette word in hierdie proefskrif aangebied. Die metodologie se werkbaarheid is in alle gevalle bevestig, vraag en aanbodmodelle kon saamgestel word, en vloeimodelle kon daaruit afgelei word. Die uitsette het aanleiding gegee tot ‘n beduidende begrip van die nasionale, streek en industriele vragvloeiomgewing wat datagedrewe beleid- en infrastruktuurbesluite moontlik maak. Prioriteit makrologistieke programme is vir elke gevallestudieland geïdentifiseer wat, indien dit pligsgetrou geverifieer en geïmplementeer word, ‘n beduidende verbetering in die land se makrologistieke omgewing kan maak en bronne vir die ontsluiting van hierdie, en ander, programme moontlik sal maak.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Begrip vir die sleutelrol wat vraglogistiek in die volhoubare ontwikkeling van makroekonomiese produksiefaktore van die wêreld speel, neem toe. Hierdie begrip vereis ‘n nuwe benadering tot logistiek se afruilingsrol, wat toenemend makrologistiek genoem word. Makrologistiek se doel is om die totale makroekonomiese koste van eienaarskap van goedere te verlaag terwyl sosiale ontwikkeling en ekologiese volhoubaarheid verbeter word. Dit word deur gebalanseerde logistieke beleid, die verskaffing van gepaste infrastruktuur, en stelselmatige bestuur bereik. Hierdie alomteenwoordige afruilingsvereiste van logistiek beteken dat data benodig word, wat in hierdie geval data oor vragvervoer, die onderliggende drywers daarvan, asook die onderlinge verwantskap tussen die vervoersektor en die res van die ekonomie beteken. In ontluikende ekonomieë waar meer makrologistieke inligting nodig is om hoë beleggingsvereistes, met ‘n verwagte relatiewe hoë trefkrag, te ondersteun, is hierdie inligting skaars en moeilik om te ontwikkel. Die hoofdoel van hierdie proefskrif is om ‘n metodologie te ontwikkel wat vragvloeie in ontluikende ekonomieë sektoraal en volgens streke verdeel. Hierdie verdeling is nodig as gevolg van die afwesigheid van formele en bruikbare nasionale vragvervoerstatistieke. Vragvervoerstatistieke kan egter met beskikbare databronne ontwikkel word. Hierdie databronne kan suksesvol aangewend word om sektoraal en geografies verdeelde nasionale vragvraagmodelle (VNVM) te skep wat vir makrologistieke besluitneming gebruik kan word. ‘n Verwante sekondêre doelwit is om ‘n bydrae tot die ontwikkelende teorie van makrologistiek in die algemeen, maar meer spesifiek in ontluikende ekonomieë, te maak. Die VNVM word deur die gegronde teoriemetode moontlik gemaak: i.e. sikliese ontdekking, versameling en triangulasie van data, ondersteun deur geteikende steekproeftrekking, totdat dataversadiging bereik word. Sodoende word die boublokke van die VNVM, naamlik geografies en sektoraal verdeelde vraag- en aanboddata asook die verwante netwerk en afstandsafnamefaktore, in plek gestel. Hierdie praktiese en iteratiewe proses het tot die verfyning van die metodologie en die aanwending daarvan in ontluikende ekonomieë aanleiding gegee. Die metodologie is uniek, want gestandardiseerde uitkomste, ontwikkel met behulp van plaaslik beskikbare en diverse statistiekinsette, wat tussen lande vergelyk kan word, is moontlik. Hierdie gestandardiseerde uitsette is geografiese en sektoraal verdeelde vraag- en aanboddata wat vragvloeimeting moontlik maak; vragvloeie word dan in oorsprong en bestemming, kommoditeit, volume en vragmodus uitgedruk. Hierdie uitsette, ten spyte van moeilike verkrygbare data en gegewe die detail wat bereik kan word, is ‘n koste-effektiewe benadering in vergelyking met die hulpbronne wat vir primêre navorsing, wat net met groot steekproewe bereik kan word, nodig sou wees. Hierdie metodologie is suksesvol in Suid-Afrika, Indië, Mongolië en Uzbekistan aangewend en die proses en uitsette word in hierdie proefskrif aangebied. Die metodologie se werkbaarheid is in alle gevalle bevestig, vraag en aanbodmodelle kon saamgestel word, en vloeimodelle kon daaruit afgelei word. Die uitsette het aanleiding gegee tot ‘n beduidende begrip van die nasionale, streek en industriele vragvloeiomgewing wat datagedrewe beleid- en infrastruktuurbesluite moontlik maak. Prioriteit makrologistieke programme is vir elke gevallestudieland geïdentifiseer wat, indien dit pligsgetrou geverifieer en geïmplementeer word, ‘n beduidende verbetering in die land se makrologistieke omgewing kan maak en bronne vir die ontsluiting van hierdie, en ander, programme moontlik sal maak.
Description
Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2021.
Keywords
Disaggregated freight demand modelling, Emerging nations, UCTD, Macroeconomics, Freight -- Logistics