摘要:隨著集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展，集裝箱港口也變得越來越重要。做好集裝箱港口的各項工作，對于加速車、船和集裝箱周轉(zhuǎn)，降低運輸成本、提高運輸效率和運輸效益，均具有極其重要的意義。本文主要圍繞集裝箱港口物流系統(tǒng)，從集裝箱港口物流系統(tǒng)發(fā)展歷程、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、該領(lǐng)域發(fā)展與展望進行一個綜述。

關(guān)鍵詞:集裝箱港口物流系統(tǒng);發(fā)展;展望

中圖分類號:F551 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1000-8136(2009)33-0007-03

現(xiàn)代港口在當(dāng)今綜合運輸網(wǎng)絡(luò)中是不可或缺的重要組成部分，同時，隨著集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展，集裝箱港口也變得越來越重要。它不但是水陸聯(lián)運的樞紐，是集裝箱運輸系統(tǒng)的重要組成部分，也是各種運輸方式銜接的換裝點及集裝箱的集散地。因此，做好集裝箱港口的各項工作，對于加速車、船和集裝箱周轉(zhuǎn)，降低運輸成本、提高運輸效率和運輸效益，均具有極其重要的意義。本綜述主要圍繞集裝箱港口物流系統(tǒng)，從集裝箱港口物流系統(tǒng)發(fā)展歷程、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、該領(lǐng)域發(fā)展與展望進行一個綜述。

1前言

近年來，全球集裝箱運輸業(yè)的迅猛發(fā)展，給港口物流業(yè)帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。因此，面對日益增長的港口貨物吞吐量，如何以建立和強化集裝箱港口物流來規(guī)范和加強對港口物流系統(tǒng)管理，最大限度地發(fā)揮其作業(yè)能力，在激烈的競爭市場中占有一席之地，是港口目前急需解決的問題，開展這方面的研究勢在必行，具有重大意義。

2集裝箱港口物流系統(tǒng)發(fā)展歷程

2.1國外集裝箱港口物流系統(tǒng)發(fā)展歷程

追溯集裝箱運輸?shù)钠鹪春桶l(fā)展過程，可以發(fā)現(xiàn)它經(jīng)歷了具有客觀規(guī)律性的4個不同時期:萌芽期、開創(chuàng)期、成長擴展期和現(xiàn)代成熟期。1830年～1956年為集裝箱運輸?shù)拿妊科冢?853年美國鐵路采用了容器裝運法，這可以說是世界上最早出現(xiàn)的集裝箱運輸?shù)碾r形。1956年～1966年為集裝箱運輸?shù)拈_創(chuàng)期，這一時期，雖然有了集裝箱班輪航線，但所使用的船舶都是將貨船改裝成的集裝箱船，沒有專用集裝箱泊位，航線也局限于美國國內(nèi)。1966年～1980年代末，集裝箱運輸進入了成長擴展期，集裝箱運輸從美國本土逐步走向國際化，從事集裝箱運輸?shù)拇笆侵行⌒图b箱船(第一代集裝箱船)，載箱量為700TEU-1000TEU，出現(xiàn)了集裝箱專用泊位，集裝箱規(guī)格趨于國際標(biāo)準化，統(tǒng)一采用國際化組織ISO所規(guī)定的20FT、40FT的標(biāo)準集裝箱。20世紀80年代末至今，國際集裝箱運輸進入了現(xiàn)代成熟期。這一時期的重要特征是:與集裝箱運輸有關(guān)的硬件和軟件日益完善，各有關(guān)環(huán)節(jié)緊密銜接、配套建設(shè)。集裝箱船舶的大型化和全自動化，集裝箱專用泊位高效率化以及集裝箱運輸?shù)募柽\系統(tǒng)的配套建設(shè)，大大提高了整個集裝箱運輸系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平和能力等。

隨著集裝箱運輸?shù)陌l(fā)展，集裝箱港口物流系統(tǒng)也逐漸從無專門泊位，到有泊位，有相關(guān)集疏運輸系統(tǒng)，以及從集裝箱堆場，漸漸發(fā)展到專門的集裝箱碼頭，從而向集裝箱港口發(fā)展。從而，集裝箱港口物流系統(tǒng)也隨之發(fā)展得越來越完善。

2.2國內(nèi)集裝箱港口物流系統(tǒng)發(fā)展歷程

我國集裝箱運輸是從20世紀50年代開始起步的，雖然起步較晚，但發(fā)展的速度是最快的。自1973年天津港接卸了第一個國際集裝箱，經(jīng)歷了20世紀70年代的起步，20世紀80年代的穩(wěn)定發(fā)展，到20世紀90年代我國國際集裝箱運輸引起了全世界的關(guān)注，而如今我國的集裝箱吞吐量已經(jīng)高居世界第一位。與集裝箱運輸發(fā)展同步的是我國的集裝箱港口物流系統(tǒng)，自20世紀80年代中期以來，我國主要大港都把集裝箱港口建設(shè)作為港口發(fā)展的重點。到1996年，我國共有21個港口擁有集裝箱專用碼頭57個，吞吐能力638萬TEU。集裝箱港口吞吐量也從1981年的僅10.1萬TEU(不包括香港、澳門、臺灣)增加到1996年的803萬TEU，年均增長33.9 %，相當(dāng)于全球平均增長速度的2倍。

王健認為世界港口的發(fā)展大體經(jīng)歷了3代:第一代港口功能定位為純粹的“運輸中心”，主要提供船舶?？俊⒑＿\貨物的裝卸、轉(zhuǎn)運和倉儲等;第二代港口功能定位為“運輸中心+服務(wù)中心”，除了提供貨物的裝卸倉儲等，還增加了工業(yè)和商業(yè)活動，使港口具有了貨物的增值功能;第三代港口功能定位為“國際物流中心”，除了作為海運的必經(jīng)通道在國際貿(mào)易中繼續(xù)保持有形商品的強大集散功能并進一步提高有形商品的集散效率之外，還具有集有形商品、技術(shù)、資本、信息的集散于一體的物流功能。第三代港口處理的主要貨物是集裝箱，服務(wù)的主要對象是班輪公司聯(lián)盟，是國際海陸間物流通道的重要樞紐和節(jié)點、是區(qū)域性乃至國際性的商務(wù)中心、是區(qū)域性的信息中心。

3目前國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)外關(guān)于集裝箱港口物流系統(tǒng)的研究分為兩類:一類是硬件研究，另外一類是軟件研究。其中硬件研究主要集中在3個方面，具體包括裝卸物流系統(tǒng)、集疏運物流系統(tǒng)和堆場物流系統(tǒng)。

首先，裝卸物流系統(tǒng)研究主要可分為泊位系統(tǒng)和船舶裝卸系統(tǒng)研究兩類。

國內(nèi)外關(guān)于泊位系統(tǒng)的研究主要從運作流程和分布入手，研究如何通過合理的運作使車、船和集裝箱快速周轉(zhuǎn)。

周強等人提出了可以通過集裝箱碼頭船舶狀態(tài)馬爾可夫過程轉(zhuǎn)移矩陣與計算機仿真技術(shù)結(jié)合來估計集裝箱碼頭柔性靠泊的通過能力。

劉建等人根據(jù)我國各港口集裝箱泊位的實際吞吐能量普遍高于其設(shè)計通過能力這一現(xiàn)象，提出了當(dāng)碼頭的泊位成組化布局形成后，將會引起通過能力超倍數(shù)增加的系統(tǒng)效應(yīng)，且增量是非線性的這一結(jié)論。

而船舶裝卸系統(tǒng)研究的成果則更為豐富一些。

王秀琦等根據(jù)天津港的具體情況，介紹了“雙箱裝卸同步工藝”、“無效連接最小化工藝”、“離散裝卸工藝”、“生產(chǎn)預(yù)警機制”、“生產(chǎn)可視化”等研究，并認為這些研究成果的應(yīng)用，將大大提高裝卸生產(chǎn)效率，創(chuàng)造高效的現(xiàn)代港口。

繆立新等提出遺傳算法在集裝箱碼頭綜合調(diào)度中的應(yīng)用可以為港口制定卸載作業(yè)時間較短的調(diào)度方案，從而加快卸載速度。

而在集疏運系統(tǒng)方面，各個港口所在地理位置不同，集疏運系統(tǒng)有所差異，且各個港口集疏運系統(tǒng)均是多種運輸方式組合，有一個較為合理的比例。對港口集疏運的研究主要集中在如何高效、低成本、保護環(huán)境，并使水路轉(zhuǎn)駁較高等方面。

張海霖等為解決復(fù)雜的集裝箱港口集疏運系統(tǒng)多階段動態(tài)調(diào)度的問題，借鑒柔性制造系統(tǒng)(FMS)生產(chǎn)調(diào)度問題的研究方法，提出了由集裝箱集疏運問題向FMS生產(chǎn)調(diào)度問題轉(zhuǎn)化的方法和模型;分析了各個階段動態(tài)調(diào)度的決策點和決策規(guī)則，提出了基于規(guī)則的方法實現(xiàn)集裝箱集疏運系統(tǒng)的實時動態(tài)調(diào)度，為集裝箱碼頭調(diào)度問題的研究提供了新思路和新方法。利用WITNESS仿真工具分別模擬了面向作業(yè)線的靜態(tài)調(diào)度和面向作業(yè)面的動態(tài)調(diào)度兩種集裝箱集疏運調(diào)度模式，結(jié)果表明，動態(tài)調(diào)度模式的效率提高了約9.66 %。

在堆場物流系統(tǒng)研究方面，國內(nèi)外學(xué)者從不同的角度定型地研究了堆場自動化和現(xiàn)代化的發(fā)展方向。

謝云等通過對我國首個集裝箱無人堆場裝卸工藝方案研究，論證了在我國大量推廣無人堆場的可能。

張艷偉等在分析了集裝箱堆場作業(yè)任務(wù)及集港箱場箱位分配重要性的情況下，以最復(fù)雜的出口箱場箱位分配為切人點，提出了三階段箱位分配法，給出了各階段的優(yōu)化目標(biāo)。該方法從滾動式計劃分配到動態(tài)分配，從區(qū)段分配到區(qū)段內(nèi)的堆存位分配，再到位內(nèi)具體箱位的分配，能最大程度地保證集港箱堆存的整體優(yōu)化性和具體箱位分配的靈活性。

KapHwanKim等研究了將到達堆區(qū)的出口箱定位問題。他們建立了一個混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，提出了2個啟發(fā)式算法來優(yōu)化利用堆場空間和提高裝船效率。

苗明等對大窯灣港區(qū)二期工程集裝箱堆場物流系統(tǒng)進行了調(diào)查分析，得出了物流系統(tǒng)作業(yè)流程和技術(shù)參數(shù)，并且統(tǒng)計分析了一作業(yè)年的歷史數(shù)據(jù)，得出了建模所需要的離散分布。在系統(tǒng)分析和調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對堆場物流系統(tǒng)的特殊性，建立了堆場大門系統(tǒng)規(guī)劃和堆場資源配置的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。然后，結(jié)合二期堆場集疏運現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，本文在Arena仿真環(huán)境中建立了二期堆場物流系統(tǒng)的仿真模型。

而軟件研究，主要集中在港口信息管理系統(tǒng)的開發(fā)、績效考核、仿真模型等方面。許多公司為港口開發(fā)了港口管理軟件，為港口經(jīng)營者提供決策支持。而中外亦有許多學(xué)者對港口績效考核提出了指標(biāo)體系和評價模型，幫助港口更好地進行自我優(yōu)化和發(fā)展。NevinsMR采用離散事件仿真方法建立了海港軍用物資流通仿真模型PORTSIM，計算吞吐量和借以高效利用資源。上海海運學(xué)院的真虹采用了計算機仿真與動態(tài)圖形處理相結(jié)合的動態(tài)圖形仿真技術(shù)，輔助港口生產(chǎn)調(diào)度人員進行調(diào)度安排決策。武漢理工大學(xué)的高瑋和周強利用排隊論對集裝箱碼頭集卡作業(yè)模式進行了研究，建立了仿真模型，并對兩種集卡作業(yè)模式進行了試驗研究。

4發(fā)展前景與展望

集裝箱港口物流系統(tǒng)的研究主要趨勢仍將是綜合性的一些研究，包括了經(jīng)濟、技術(shù)等各層面。如:集裝箱港口物流系統(tǒng)的仿真研究、集裝箱港口物流系統(tǒng)的指標(biāo)研究、集裝箱港口物流系統(tǒng)的規(guī)模和規(guī)劃研究、集裝箱港口的績效評價也逐漸引起大家的關(guān)注、集裝箱港口的碼頭岸線和機械研究、集裝箱港口的產(chǎn)業(yè)集中度研究等。

蔡云認為，在港口物流的研究中，優(yōu)化算法和人工智能得到了良好的應(yīng)用。在沒有實際系統(tǒng)的情況下，把港口物流系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成仿真模型，通過運行模型，評價方案的優(yōu)劣并修改方案是常用的港口研究手段，因此，開展集裝箱港口物流系統(tǒng)仿真優(yōu)化方法的研究具有很強的理論和實際意義，因此在集裝箱港口物流系統(tǒng)的研究中，系統(tǒng)仿真還有很多值得研究的地方。

集裝箱港口的指標(biāo)研究由來已久。Dover A認為，對港口績效的評估是以圍繞著建立一個合理的評估體系進行，同時保證評估體系中各評價指標(biāo)及其權(quán)重的代表性、合理性和公正性。

Cullinance K提出了衡量港口績效的各種指標(biāo)，并認為港口績效評價指標(biāo)中船舶的裝卸效率是最重要的指標(biāo):Sachish A31用港口的實際吞吐量與最優(yōu)吞吐量的比值作為衡量港口績效的指標(biāo)。今后的指標(biāo)研究方向?qū)⒃谟?定性指標(biāo)定量化;內(nèi)部評價指標(biāo)與外部評價指標(biāo)相結(jié)合;結(jié)果評價指標(biāo)與過程評價指標(biāo)相結(jié)合的指標(biāo)體系研究。

曾照寶、楊贊認為集裝箱運輸業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟，應(yīng)當(dāng)正確對待集裝箱港口的產(chǎn)量，以及基于整個網(wǎng)絡(luò)的集裝箱港口規(guī)模經(jīng)濟。在未來的綜合物流系統(tǒng)中，港口必須迎合便利貿(mào)易、創(chuàng)造就業(yè)機會以及促進其腹地的發(fā)展等方面的要求，這就使得在港口選址、設(shè)計和經(jīng)營時需要考慮一些非常復(fù)雜的因素。集裝箱港口的建設(shè)規(guī)模不應(yīng)作為港口競爭的目標(biāo)，港口設(shè)施必須滿足承運人和客戶變化極快的要求，才能在競爭中最終得到發(fā)展和繁榮。集裝箱運輸業(yè)獨特的運作規(guī)律影響著集裝箱港口網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)濟理論的發(fā)展，我們應(yīng)將經(jīng)濟理論正確地運用于集裝箱運輸業(yè)，指導(dǎo)港口的建設(shè)，避免盲目的規(guī)模競爭。這也將讓后人更多地加入到集裝箱港口物流系統(tǒng)規(guī)模和規(guī)劃的研究中來。

而關(guān)于集裝箱港口績效評價，雖然是近年來比較新的研究方向但也吸引了許多人的關(guān)注。Talley W K發(fā)現(xiàn)公路、鐵路的發(fā)展使得傳統(tǒng)意義上的港口腹地不復(fù)存在，建議以經(jīng)濟最優(yōu)吞吐量(economic optimum throughput)為指標(biāo)衡量港口績效。以上文獻都以單一指標(biāo)衡量港口績效。

Hayuth Y認為數(shù)據(jù)包絡(luò)方法DEA能夠從比較全面的角度衡量港口績效，且不需要預(yù)先給定指標(biāo)的權(quán)重，并利用此方法，利用假設(shè)數(shù)據(jù)，對港口的績效進行了評價。

Tongzon J L利用真實數(shù)據(jù)分別對港口的績效進行了評價，但只是區(qū)別了高低效率的港口，沒有區(qū)分出高效率(效率值等于1)港口之間的差異。

呂永波用包含專家權(quán)重的模糊綜合評價方法對中國集裝箱港口的競爭力進行了評價，但需要認為給定指標(biāo)的權(quán)重，難免出現(xiàn)偏頗。

楊華龍，吉阿兵、云俊等認為由于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法能夠處理多投入、多產(chǎn)出的情形，且無需明確地給出投入和產(chǎn)出之間的關(guān)系，所以更適于國內(nèi)港口的效率評價。

另外，陳劍等運用SCP產(chǎn)業(yè)組織理論的研究方法，分析了我國港口物流產(chǎn)業(yè)績效的整體現(xiàn)狀，同時試圖構(gòu)造一個“結(jié)構(gòu)——行為——績效”的分析框架，為產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的科學(xué)評價提供服務(wù)，但由于只選取了上市公司的數(shù)據(jù)，所以其分析結(jié)果還不能代表產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)，而且，研究側(cè)重從宏觀上分析，并未給出具體的模型。

王也平運用經(jīng)濟增加值(EVA)對我國港口上市公司進行績效評價，但EVA依然是會計估計的結(jié)果，而且，僅對上市公司的績效評價也有其局限性。

而國內(nèi)外關(guān)于港口物流系統(tǒng)績效評價的主要問題是:在評價指標(biāo)確立方面還沒有統(tǒng)一的理論模型和方法;在評價方法的應(yīng)用方面缺乏權(quán)威、科學(xué)的應(yīng)用模型和決策支持數(shù)據(jù)庫模型;缺乏對評價結(jié)果的分析和改進方法及模型。相信后人將在前人的足跡下會做更深入的研究。

而集裝箱港口的碼頭岸線和機械研究是一直不變的話題，也是永遠的研究主題，新的技術(shù)不斷產(chǎn)生，伴隨著新的機械的產(chǎn)生研究也會更進一步。我們可喜地看到，現(xiàn)在已經(jīng)有層出不窮的集裝箱港口機械產(chǎn)生，且研究不止。許多高新技術(shù)，例如激光、雷達、無線終端、光學(xué)讀字器、GIS等已應(yīng)用到集裝箱的裝卸作業(yè)，在歐洲、美國和東亞集裝箱場地裝卸機械的自動驅(qū)動和轉(zhuǎn)向裝置的識別、定位、檢測和道口管理方面都應(yīng)用了這些新技術(shù)。而集裝箱港口岸線設(shè)計與研究，由于實用性非常強，所以將會有越來越多的學(xué)者參加研究，并指導(dǎo)相關(guān)工作。

而集裝箱港口的產(chǎn)業(yè)集中研究作為比較新的研究領(lǐng)域，國外也已經(jīng)有一些學(xué)者在關(guān)注了，相信會成為以后研究的一個焦點。Dr Teng-Fei WANG使用多種度量集裝箱碼頭工業(yè)集中度的方法，對集裝箱運輸?shù)姆稚⒒@種趨勢進行了實證研究。結(jié)果表明，在最近的幾十年里，在漢堡——勒阿弗爾以及美國東西海岸區(qū)域，集裝箱運輸?shù)募b度一直是比較低的。但是在中國南部地區(qū)，集裝箱碼頭的市場經(jīng)歷了一個從高度集中的市場結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€非常分散市場結(jié)構(gòu)。

除此之外，還將在一些小的領(lǐng)域中有所研究，如集裝箱港口競爭力研究、集裝箱港口管理等也會有一定的研究發(fā)展。

總之，集裝箱港口物流系統(tǒng)由于其行業(yè)發(fā)展具有強烈活力，實踐意義不斷深化，相關(guān)的研究將呈現(xiàn)百家爭鳴的狀態(tài)，也相信會在不久的將來，有越來越多的豐碩的研究成果呈現(xiàn)在大家面前。

Document Survey of the Port Logistics System of the Container

Xu Yijing

Abstract: With the development of containerized transport， the container port becomes more and more important too. Each make the container port well a job， for accelerating the car， ship and container turnover， reduce and transport the cost， raise transportation efficiency and transportation benefit， have extremely important meanings. This text centres on the port logistics system of the container mainly， the survey， logistics system development course， the domestic and international current situation of the development， this field of container port， is developed and looked into the distance.

Key words: port logistics system of the container; development; prospect