丁明明，梁承姬

(上海海事大學(xué) 科學(xué)研究院，上海 201306)

0 引言

隨著改革開放和對外貿(mào)易的不斷發(fā)展，中國已被公認為重要的世界工廠和國際集裝箱增長的策源地.現(xiàn)階段我國港口集裝箱業(yè)務(wù)規(guī)模居于世界前列，2011年前10個月，我國集裝箱出口累計達280萬TEU，同比增長47.2%.因此，在沿海港口中建設(shè)和發(fā)展國際性和區(qū)域性的航運中心，是實現(xiàn)國家發(fā)展戰(zhàn)略的需要，是中國港口適應(yīng)國際航運市場發(fā)展的需要，也是我國參與東北亞國際集裝箱中轉(zhuǎn)港競爭的需要.

我國大陸地區(qū)幅員廣闊，港口集中分布在東部沿海區(qū)域，使得集裝箱從各地區(qū)到港口的成本相差很大.內(nèi)陸地區(qū)的出口商選擇最優(yōu)的出口中轉(zhuǎn)港將有助于降低外貿(mào)成本，促進擴大外貿(mào)收益，進而促進對外貿(mào)易.因此，對于集裝箱出口商、尤其是處在兩個基本同質(zhì)港口之間的集裝箱貨物出口商而言，選擇最優(yōu)集裝箱出口中轉(zhuǎn)港，是擺在眼前的很難作出正確決策的實際問題.

目前，國內(nèi)外對出口中轉(zhuǎn)港的選擇研究主要通過定性評價分析［1-4]和建立模型［5-6]兩種方式.黃健元等［1-2]介紹一種基于模糊一致矩陣理論的多層次決策優(yōu)選方法，以新加坡港、香港港、深圳港等8個東亞地區(qū)港口為例，采用分類采集的方法確定各港口的各項評價指標值，并在建立各系統(tǒng)綜合評價值的基礎(chǔ)上分析我國大陸有關(guān)港口業(yè)的競爭優(yōu)勢和劣勢，得出這8個港口集裝箱運輸競爭力的綜合排名.王喜成等［3]運用模糊綜合評價法對港口物流系統(tǒng)進行評價，建立評價指標體系，并以環(huán)渤海地區(qū)主要港口為例對港口物流系統(tǒng)進行計算評價.姜寶等［4]將增長率和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(Data Envelopment Analysis，DEA)數(shù)值分別作為波士頓矩陣的縱軸和橫軸，揭示2001—2007年間東北亞3國12個重要集裝箱港口競爭地位的變化，指出通過使用DEA和波士頓矩陣的分析方法，可以為港口經(jīng)營者的未來規(guī)劃和發(fā)展提供經(jīng)營信息.HUANG等［5]建立“集裝箱中轉(zhuǎn)港對比模型(PTC模型)”對臺灣地區(qū)的國際型港口進行研究，并確定高雄港為臺灣地區(qū)最適宜的中轉(zhuǎn)港.杜鵑等［6]應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，將集裝箱網(wǎng)絡(luò)的基本統(tǒng)計特性參數(shù)作為集裝箱支線港影響程度因子，計算網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點的影響系數(shù)，并將該系數(shù)加入中轉(zhuǎn)港選址模型中，修正集裝箱網(wǎng)絡(luò)運輸中各環(huán)節(jié)位置的相關(guān)效益矩陣，從而建立中轉(zhuǎn)港選址的整數(shù)規(guī)劃模型，通過模型求解確定集裝箱中轉(zhuǎn)港的位置.董崗［7]通過班輪航線、港口評價、比例關(guān)系、社會距離和非對稱層次矩陣對港口進行顧客選擇、聚合鏈接、自我中心和層次結(jié)構(gòu)分析，研究得出東亞航線骨干網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成及發(fā)展格局.劉偉等［8]針對自由貿(mào)易區(qū)政策對國際港口物流發(fā)展的影響進行探討，指出實施自由貿(mào)易區(qū)政策對國際物流樞紐港建設(shè)、提高港口競爭力具有強大的推進作用.肖鐘熙［9]將港口的發(fā)展戰(zhàn)略分為3個層次，并提出不同層次上的發(fā)展戰(zhàn)略以及發(fā)展戰(zhàn)略與宏觀調(diào)控的關(guān)系.

本文分析我國內(nèi)陸地區(qū)集裝箱出口的現(xiàn)狀，認為其中存在的主要問題就是中轉(zhuǎn)運輸中由于集裝箱出口中轉(zhuǎn)港選擇不當造成的外貿(mào)成本偏高，在此基礎(chǔ)上針對上海港、天津港和深圳港等3大港口建立出口中轉(zhuǎn)港選擇數(shù)學(xué)模型，使得內(nèi)陸集裝箱在出口過程中所獲得的效用最大.效用價值包括3個部分:集裝箱運輸費用的效用價值、集裝箱出口中轉(zhuǎn)港作業(yè)的效用價值和出口中轉(zhuǎn)港物流系統(tǒng)的優(yōu)勢效用價值.其中，出口中轉(zhuǎn)港物流系統(tǒng)的效用價值通過模糊綜合評判法求得.最后給出具體算例，求得基于港口競爭力的集裝箱出口中轉(zhuǎn)港選擇方案.

1 中國沿海港口現(xiàn)狀及出口中轉(zhuǎn)港的確立

我國的沿海港口可以劃分為環(huán)渤海、長江三角洲、珠江三角洲、東南沿海和西南沿海等5個港口群體.5大集裝箱港口群中以長三角、珠三角和環(huán)渤海等3個集裝箱港口群為主，集裝箱吞吐量占全國總吞吐量的90%，其中長三角地區(qū)集裝箱吞吐量最高，珠三角和環(huán)渤海地區(qū)次之.

根據(jù)我國集裝箱港口的發(fā)展政策，上海港、深圳港和天津港是國家重點發(fā)展港口.20世紀深圳特區(qū)和浦東新區(qū)的開發(fā)帶動了深圳港和上海港的發(fā)展，21世紀天津濱海新區(qū)的建設(shè)帶動天津港的發(fā)展，3大港口的吞吐量在各自港口群中均名列前茅.因此，本文選擇這3個港口作為候選出口中轉(zhuǎn)港.

上海港位于長三角前沿，居我國18 000 km大陸海岸線的中部、扼長江入?？?，地處長江東西運輸通道與海上南北運輸通道的交匯點，是我國沿海的主要樞紐港和我國參與國際經(jīng)濟大循環(huán)和對外開放的重要口岸.2010年，上海港貨物及集裝箱吞吐量均位居世界第1位.

深圳港位于珠三角南部，珠江入?？跂|岸，分東西港區(qū):東部港區(qū)位于南海大鵬灣西北部，主要包括鹽田和沙漁涌、下洞等港區(qū);西部港區(qū)位于珠江口東岸入海前緣，主要包括蛇口、赤灣、媽灣、東角頭和福永等港區(qū).東西港區(qū)均與香港九龍半島隔海相望.

天津港地處渤海灣西端，海河入?？谔?，是環(huán)渤海的港口中與內(nèi)陸地區(qū)距離最短的港口，是首都北京的海上門戶，也是亞歐大陸橋東端起點.天津港是我國華北、西北和京津地區(qū)的重要水陸交通樞紐，立體交通集疏運體系頗具規(guī)模.

3大港口的自然情況和基礎(chǔ)設(shè)施對比見表1.

近年來3大港口的貨物和集裝箱吞吐量上升，其中上海港和深圳港的優(yōu)勢相對明顯，天津港與這兩個港口還有一定差距，見圖1和2.

表1 天津港、深圳港、上海港等3大港口對比

2 中國內(nèi)陸集裝箱出口中轉(zhuǎn)港物流系統(tǒng)評價

模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評標方法.該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，即用模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞鞒隹傮w評價.

本文結(jié)合港口物流發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢，在對港口物流系統(tǒng)進行評級時，選取如下評價指標:E1為物流規(guī)模，衡量港口物流作業(yè)規(guī)模大小;E2為基礎(chǔ)設(shè)施，衡量港口物流系統(tǒng)具備的設(shè)施和裝備;E3為集疏運體系，衡量港口集疏運網(wǎng)絡(luò)及對各種運輸方式的協(xié)調(diào)作用;E4為物流信息技術(shù)，衡量與港口物流系統(tǒng)相關(guān)的信息支持系統(tǒng);E5為物流服務(wù)，衡量港口物流服務(wù)能否滿足客戶需求.

針對上述指標選定子評價指標，利用層次分析法建立指標權(quán)重集;根據(jù)上述圖表中的對比數(shù)據(jù)，請專家對各項指標優(yōu)劣進行評分;根據(jù)評價指標的優(yōu)劣程度，最優(yōu)的指標評分為5，欠優(yōu)的指標評價值依次為4，3，2，1.如根據(jù)圖 1 可以看出，上海港、天津港和深圳港的貨物吞吐量可依次被評為5分，4分，3分.再如根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，上海港、深圳港和天津港水深可依次被評為5分，5分，3分.對各位專家的打分進行匯總后，最終得分情況見表2.

基于以上各指標的權(quán)重及評分數(shù)據(jù)進行模糊綜合評價，其中分層次評價指標 E1=(E11，E12，E13，E14)，各項權(quán)重為 w1=(0.375，0.375，0.125，0.125)，單元素評價矩陣則計算E1層的指標值如下:

同理可得

高層次評價指標 E=(E1，E2，E3，E4，E5)，其中各項權(quán)重為 w=(0.495 6，0.231 9，0.084 8，0.137 4，0.050 3)，則可通過綜合評判得

3大港口物流系統(tǒng)的得分情況為:天津港3.548 0分，深圳港 4.000 1 分，上海港4.716 6 分.將上述得分歸一化，得到3大港口物流系統(tǒng)的優(yōu)勢效用:天津港為0.709 6，深圳港為 0.800 0，上海港為 0.943 3.

表2 物流系統(tǒng)評價指標和權(quán)重［3]及各港口物流系統(tǒng)評分

3 中國內(nèi)陸集裝箱出口中轉(zhuǎn)港選擇數(shù)學(xué)模型

假設(shè)出口集裝箱的來源地個數(shù)為m，候選中轉(zhuǎn)港個數(shù)為n，集裝箱目的地個數(shù)為l，建立數(shù)學(xué)模型如下.

符號定義:集裝箱來源地集合為 M={1，2，…，i…，m}，i∈M;候選中轉(zhuǎn)港集合為 N={1，2，…，j…，n}，j∈N;集裝箱目的地集合為 L={1，2，…，k…，l}，k∈L;Xij為從 i經(jīng)過 j轉(zhuǎn)運并卸載的集裝箱數(shù)量;Xjk為從j到目的地k的集裝箱數(shù)量;Cij為出口集裝箱從i到j(luò)的運輸費用;為 Cij的效用價值，，?i;Cjk為出口集裝箱從j到k的運輸費用;為 Cjk的效用價值，=(mjin Cjk)/Cjk，?k;Pj為j的集裝箱裝卸費用;為Pj的效用價值，為i提供的集裝箱集合;Dk為k需要的集裝箱集合;Wj為j對集裝箱的裝卸能力;Vj為通過模糊綜合評價分析確定的j的物流系統(tǒng)優(yōu)勢效用值.

目標函數(shù):

在選擇出口中轉(zhuǎn)港時，需考慮的目標效用值分為3部分:①集裝箱運輸費用的效用價值，由集裝箱從來源地到出口中轉(zhuǎn)港的運輸費用和集裝箱從出口中轉(zhuǎn)港到目的地的運輸費用兩部分組成;②集裝箱在出口中轉(zhuǎn)港作業(yè)的效用價值;③出口中轉(zhuǎn)港物流系統(tǒng)的優(yōu)勢效用價值.目標函數(shù)應(yīng)使3部分效用價值之和最大，須先通過計算將效用值歸一化，使其具有統(tǒng)一的量綱，再進行相加計算.

約束條件(1)要求從i發(fā)出的集裝箱數(shù)量不得超過其供應(yīng)能力;約束條件(2)要求發(fā)往k的集裝箱數(shù)量應(yīng)等于該港口的集裝箱需求量;約束條件(3)是對中轉(zhuǎn)箱的約束，即由i運至j的集裝箱數(shù)量等于從j運往k的集裝箱數(shù)量;約束條件(4)要求在j進行裝卸作業(yè)的集裝箱數(shù)量不應(yīng)超過其作業(yè)能力;約束條件(5)規(guī)定所有運輸?shù)募b箱數(shù)量必須為整數(shù).

本文從簡化的角度只考慮出口中轉(zhuǎn)港選擇對出口成本效用的影響，而不考慮集裝箱出口中的時間價值.

4 數(shù)值計算和分析

設(shè)某航運公司某月出口集裝箱200 000 TEU，分別來自我國華東、中南、華北、西南和西北地區(qū)，其中華東地區(qū)的出口量占全國55.0%，中南、華北、西南和西北地區(qū)出口量分別占 33.0%，8.0%，2.4%和1.6%.出口集裝箱發(fā)往歐洲、北美洲、東盟、日本、南美洲、韓國、非洲和澳大利亞，分別占出口箱量的27.7%，27.2%，12.3%，10.8%，8.2%，6.1%，5.3%和2.4%.歸一化的海運費用效用見表3.

表3 歸一化的海運費用效用

將第2節(jié)所得各港口物流系統(tǒng)的優(yōu)勢效用值代入模型中，用Lingo進行計算，得出該航運公司通過各港口出口箱量以及出口箱的來源地和目的地，見表4～7和圖3.

表4 歸一化的國內(nèi)運輸費用效用

表5 歸一化的各港口集裝箱裝卸效率效用

表6 按集裝箱來源地劃分在各港口的中轉(zhuǎn)箱量TEU

表7 按集裝箱目的地劃分在各港口的中轉(zhuǎn)箱量TEU

圖3 各中轉(zhuǎn)港向目的地發(fā)送的集裝箱比例

5 結(jié)束語

根據(jù)我國沿海港口的現(xiàn)狀及內(nèi)陸集裝箱出口中存在的問題，結(jié)合國內(nèi)外對集裝箱出口中轉(zhuǎn)港確定問題的研究，提出一個旨在對我國集裝箱出口中轉(zhuǎn)港進行評估的模型，該模型由模糊綜合評價法和整數(shù)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型組成.運用此模型對我國沿海出口港問題進行計算，結(jié)果顯示，決定出口商選擇出口中轉(zhuǎn)港的主要因素是內(nèi)陸運輸成本，即集裝箱從來源地到出口中轉(zhuǎn)港的運輸費用.盡管該模型未能具體解釋出口箱在各港口之間的分配細節(jié)，但得出的各港口出口箱量分布比例大致與實際相符，可以為集裝箱出口商在選擇最優(yōu)出口中轉(zhuǎn)港時提供理論依據(jù).

［1]黃健元，嚴以新.東亞地區(qū)國際港口集裝箱運輸競爭力系列研究之三——港口集裝箱競爭力評價模型與指標值的確定［J].水運管理，2004(10):11-13.

［2]黃健元，嚴以新.東亞地區(qū)國際港口集裝箱運輸競爭力系列研究之四——東亞地區(qū)國際港口集裝箱運輸競爭力的綜合評價［J].水運管理，2004(11):9-11.

［3]王喜成，王景敏.基于FCE的港口物流系統(tǒng)評價研究［J].中國商貿(mào)，2009(07):111-112.

［4]姜寶，李劍.基于DEA的東北亞港口的績效評價研究［J].海洋開發(fā)與管理，2008(12):87-92.

［5]HUANG Wen-Chih，CHANG Hsu-Hsi，WU Ching-Tsyr.A model of container transshipment port competition:an empirical study of international ports in Taiwan［J].J Marine Sci＆ Technol，2008(16):19-26.

［6]杜鵑，王學(xué)峰.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的集裝箱集散港選址模型研究［J].珠江水運，2010(03):64-65.

［7]董崗.基于班輪航線的東北亞港口發(fā)展格局［J].上海海事大學(xué)學(xué)報，2010，31(2):1-7.

［8]劉偉，王學(xué)鋒.自由貿(mào)易區(qū)政策與國際港口物流發(fā)展研究［J].上海海運學(xué)院學(xué)報，2004，25(2):77-81.

［9]肖鐘熙.港口發(fā)展戰(zhàn)略的層次［J].上海海運學(xué)院學(xué)報，1993，14(2):22-27.