軸輻式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中集裝箱船的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性研究.pdf

1、集裝箱船舶的大型化發(fā)展給航運(yùn)公司提出了更多的營(yíng)運(yùn)難題，集疏運(yùn)系統(tǒng)不再獨(dú)立于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，而是主要為遠(yuǎn)洋航線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。由于江、海不同水域集裝箱船舶的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，江-海集疏運(yùn)系統(tǒng)是當(dāng)前水-水集疏運(yùn)系統(tǒng)中研究的難點(diǎn)所在。近幾年，中國(guó)集裝箱港口發(fā)展迅速，特別是上海洋山深水港的建設(shè)，對(duì)亞洲區(qū)域內(nèi)的集裝箱運(yùn)輸格局乃至世界航運(yùn)市場(chǎng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，但作為洋山港的主要箱源地--長(zhǎng)江下游地區(qū)，其港口與洋山港之間的集疏運(yùn)系統(tǒng)是最復(fù)雜的江-海集疏運(yùn)系統(tǒng)。本文

2、主要為了解決航運(yùn)公司在江-海集疏運(yùn)系統(tǒng)中的營(yíng)運(yùn)難題，以上海港-長(zhǎng)江下游港為實(shí)例，其意義重大。 為實(shí)現(xiàn)以上研究目的，本文主要做了以下方面的工作：(1)從集裝箱船舶的營(yíng)運(yùn)和技術(shù)特征出發(fā)，以客觀、中立的態(tài)度探討超巴拿馬型集裝箱船的經(jīng)濟(jì)性問題，為當(dāng)前集裝箱航運(yùn)市場(chǎng)上存在爭(zhēng)議的“船舶大型化的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性”提供定性和定量依據(jù)；(2)以市場(chǎng)環(huán)境和實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于不同的航線網(wǎng)絡(luò)模式，對(duì)影響超巴拿馬型集裝箱船經(jīng)濟(jì)性的主要因素進(jìn)行敏感性分析，發(fā)現(xiàn)

3、軸輻式(hub-and-spoke)網(wǎng)絡(luò)模型是伴隨集裝箱船舶大型化過程中的航線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向，集疏運(yùn)系統(tǒng)對(duì)超大型集裝箱船的經(jīng)濟(jì)性影響巨大，這也驗(yàn)證了本文的研究意義重大，案例計(jì)算結(jié)果為航運(yùn)公司的營(yíng)運(yùn)決策提供了重要參考；(3)建立優(yōu)化模型，對(duì)江-海集疏運(yùn)系統(tǒng)中的單航線、單船型、多航線、多船型等不同情況進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用，計(jì)算的結(jié)果可作為航運(yùn)公司在“船型優(yōu)化和航線設(shè)置”方面的決策支持。 在以上內(nèi)容的研究過程中，文章以“寬度與深度相結(jié)合、定性與

4、定量相結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合”為指導(dǎo)原則，做了大量的創(chuàng)新工作，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)驗(yàn)證了軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型下的超巴拿馬型集裝箱船的經(jīng)濟(jì)性。軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型在國(guó)外文獻(xiàn)中多應(yīng)用于航空運(yùn)輸，并已經(jīng)相當(dāng)成熟；在集裝箱海運(yùn)中仍屬于起步，并且爭(zhēng)議很大。而在國(guó)內(nèi)，軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型理論的應(yīng)用幾乎屬于空白。本文以客觀的立場(chǎng)，根據(jù)市場(chǎng)營(yíng)運(yùn)環(huán)境的不同，分析不同航線網(wǎng)絡(luò)下的超巴拿馬型集裝箱船的經(jīng)濟(jì)性。案例計(jì)算結(jié)果表明軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型在集裝箱船舶大型化趨勢(shì)下較多

5、港直靠模式(multi-portcalling)更能體現(xiàn)大船的經(jīng)濟(jì)性。文章對(duì)軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型的驗(yàn)證也為該理論在其他領(lǐng)域的應(yīng)用提供了參考，例如城市規(guī)劃、路網(wǎng)設(shè)計(jì)等。(2)建立單位標(biāo)準(zhǔn)集裝箱綜合營(yíng)運(yùn)成本模型，并進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。以往關(guān)于船型選擇的文獻(xiàn)多從運(yùn)輸成本的角度考慮，而沒有綜合考慮船舶在港時(shí)間對(duì)集裝箱船經(jīng)濟(jì)性的影響，決策常常與實(shí)際營(yíng)運(yùn)效果偏差很大。本文從集裝箱運(yùn)輸“門到門”的角度出發(fā)，通過模塊化，最終建立了既考慮在港、又考慮在航時(shí)間的單位標(biāo)

6、準(zhǔn)集裝箱綜合營(yíng)運(yùn)成本模型，并通過實(shí)例進(jìn)行應(yīng)用和驗(yàn)證。(3)新角度的敏感性分析。傳統(tǒng)的敏感性分析是從影響目標(biāo)函數(shù)最大的因素進(jìn)行敏感性的詳細(xì)分析，但超巴拿馬型集裝箱船舶經(jīng)濟(jì)性研究表明，影響目標(biāo)函數(shù)最大的因素--船舶載箱率并不會(huì)影響企業(yè)決策，而本被認(rèn)為不敏感的因素--集疏運(yùn)成本卻對(duì)企業(yè)決策的影響很大。因此，本文選取集疏運(yùn)成本進(jìn)行敏感性的詳細(xì)分析，建立了接駁航線系統(tǒng)與遠(yuǎn)洋航線網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，也解釋了在同一經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行樞紐港選擇時(shí)，航運(yùn)公司把集

7、疏運(yùn)系統(tǒng)作為重要考慮因素的原因。(4)構(gòu)建江-聯(lián)運(yùn)集疏運(yùn)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型，并進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型在解離散問題中較線性規(guī)劃模型、Dijkstra算法、矩陣算法等更有優(yōu)越性；并能同時(shí)計(jì)算中間過程，即任何兩個(gè)階段之間的決策選擇。但劃分階段和寫出遞推關(guān)系式是其難點(diǎn)所在，以往的文獻(xiàn)因集裝箱運(yùn)輸?shù)膹?fù)雜性，沒有找到合適的劃分階段方法，無(wú)法利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型的優(yōu)越性。本文借助于單位標(biāo)準(zhǔn)集裝箱綜合營(yíng)運(yùn)成本模型中的模塊化方法，對(duì)江-海聯(lián)運(yùn)問題進(jìn)行階

8、段劃分，構(gòu)建動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型，并用實(shí)例驗(yàn)證，為解決此類運(yùn)輸問題提供參考。(5)江-海聯(lián)運(yùn)集疏運(yùn)系統(tǒng)的研究在洋山港主要腹地港口群進(jìn)行應(yīng)用。在長(zhǎng)江下游港口至上海港的江-海聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中，江運(yùn)和海運(yùn)運(yùn)距都較短，沿途掛靠港口密集，研究表明，由于港口轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間過長(zhǎng)、裝卸費(fèi)過高等原因，接駁航線網(wǎng)絡(luò)將向直達(dá)航運(yùn)、減少掛靠港、縮短航線周期、增大船型等方向發(fā)展。 本文研究經(jīng)過充分調(diào)研，以專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和市場(chǎng)營(yíng)運(yùn)為基礎(chǔ)，對(duì)理論和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證，主要有如下結(jié)

9、論：(1)通過集裝箱船舶實(shí)現(xiàn)集裝箱化的運(yùn)輸特別適合于長(zhǎng)距離、多環(huán)節(jié)、頻中轉(zhuǎn)的貨物運(yùn)輸，國(guó)際貿(mào)易中貨物運(yùn)輸?shù)募b箱化仍有進(jìn)一步提高的趨勢(shì)，為集裝箱運(yùn)輸市場(chǎng)的發(fā)展提供了良好的大背景。(2)通過集裝箱船的營(yíng)運(yùn)技術(shù)特點(diǎn)分析，船舶本身的大型化技術(shù)不是最關(guān)鍵的難題，但技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)性是船型選擇的根本。在6500TEU(Twenty-footEquivalentUnit，20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱)和9500TEU兩種船型、軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型和多港直靠模式兩種航線

10、網(wǎng)絡(luò)下，無(wú)論是6500TEU船型或9500TEU的集裝箱船舶，軸輻式網(wǎng)絡(luò)模型在大部分營(yíng)運(yùn)環(huán)境都比多港直靠模式的單位標(biāo)準(zhǔn)集裝箱綜合營(yíng)運(yùn)成本更低。(3)當(dāng)新造船成本、大船載箱率、船舶在港時(shí)間、燃油價(jià)格等因素向不利方向變化30％之內(nèi)時(shí)，最優(yōu)方案都是9500TEU船型的軸輻式模型。但是集疏運(yùn)費(fèi)用增加30％時(shí)，最優(yōu)方案為9500TEU的多港直靠模型。由于集疏運(yùn)費(fèi)用因素對(duì)航運(yùn)公司在選擇船型、選擇航線模式、選擇樞紐港等方面決策的影響更大，本文認(rèn)為集疏

11、運(yùn)費(fèi)用問題應(yīng)該是航運(yùn)公司非常關(guān)心的問題。支線接駁航線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)洋主航線相配套的多層次航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將會(huì)受到航運(yùn)公司的關(guān)注和重視，不同層次網(wǎng)絡(luò)之間不再獨(dú)立，經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)的航線網(wǎng)絡(luò)為經(jīng)濟(jì)區(qū)域間的航線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特點(diǎn)將會(huì)進(jìn)一步顯現(xiàn)。(4)江-海聯(lián)運(yùn)集裝箱運(yùn)輸是接駁航線中最為復(fù)雜和亟需優(yōu)化的集疏運(yùn)方式，長(zhǎng)江流域南京以下的港口始發(fā)的集裝箱運(yùn)至洋山港時(shí)，由于江運(yùn)和海運(yùn)部分運(yùn)距都非常短，中轉(zhuǎn)費(fèi)用和中轉(zhuǎn)時(shí)間占總成本比例非常高，航運(yùn)公司應(yīng)該選擇直達(dá)運(yùn)輸，減少航線