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        長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化

        2017-03-31 21:45:39丁一春唐志波艾萬政
        水運(yùn)管理 2017年2期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸成本鐵礦石

        丁一春+唐志波+艾萬政

        【摘 要】 為降低我國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石的運(yùn)輸成本,優(yōu)化其運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),基于經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)理論,采用實(shí)際數(shù)據(jù),計(jì)算并比較不同噸位船舶在不同運(yùn)距時(shí)的單位貨物運(yùn)輸成本,得到成本最優(yōu)化的運(yùn)輸路徑。研究結(jié)果顯示:中巴和中非航線的鐵礦石運(yùn)輸應(yīng)以較大型船舶為最佳,其單位貨物運(yùn)輸成本可減少最高18.52%、最低9.83%;選擇江海直達(dá)的運(yùn)輸方式可大大降低運(yùn)輸成本。

        【關(guān)鍵詞】 長(zhǎng)三角;鐵礦石;運(yùn)輸成本;運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)

        0 引 言

        鋼鐵是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大宗原料商品,鋼鐵工業(yè)的發(fā)展對(duì)社會(huì)各個(gè)行業(yè)乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有重要的影響力。近年來,我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國(guó)和鐵礦石消費(fèi)國(guó)。2003年,我國(guó)超過日本成為全球最大的鐵礦石進(jìn)口國(guó),而且一直保持著穩(wěn)定的增長(zhǎng)(見圖1)。2014年,我國(guó)進(jìn)口鐵礦石9.32億t,占世界鐵礦石貿(mào)易總量的70%左右,2015年繼續(xù)保持增長(zhǎng),進(jìn)口鐵礦石達(dá)9.53億t,預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)我國(guó)鐵礦石進(jìn)口量依然會(huì)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在鐵礦石需求持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)下,巴西淡水河谷公司成功打造出適用于中巴鐵礦石貿(mào)易的40萬噸級(jí)超大型礦砂船,實(shí)現(xiàn)“礦山前移”的偉大戰(zhàn)略,這就使得我國(guó)港口企業(yè)紛紛著手投資建設(shè)大型鐵礦石接卸碼頭,導(dǎo)致港口布局混亂、港口資源重疊、運(yùn)輸成本反而上升等一系列問題。因此,如何充分利用現(xiàn)有的港口資源,合理布局港口泊位,最大限度地降低運(yùn)輸成本,已是當(dāng)務(wù)之急。

        關(guān)于如何降低我國(guó)環(huán)渤海地區(qū)進(jìn)口鐵礦石海運(yùn)費(fèi),相關(guān)學(xué)者已經(jīng)展開了一系列的研究:周丹[1]分析了我國(guó)環(huán)渤海地區(qū)進(jìn)口鐵礦石的接卸現(xiàn)狀以及主要海運(yùn)費(fèi)的構(gòu)成因素,運(yùn)用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)理論,建立航運(yùn)成本優(yōu)化模型,得出相應(yīng)的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化圖及航線優(yōu)化圖;于軍苓[2]通過大量數(shù)據(jù)分析,指出環(huán)渤海地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的必要性,并利用Lindo軟件進(jìn)行建模,實(shí)現(xiàn)由鐵礦石遠(yuǎn)洋運(yùn)輸費(fèi)用、鐵礦石中轉(zhuǎn)物流中心的水轉(zhuǎn)水費(fèi)用和目的港卸貨費(fèi)用構(gòu)成的總物流成本最小化;趙嘉[3]首先利用多種方法對(duì)我國(guó)進(jìn)口鐵礦石量進(jìn)行預(yù)測(cè),然后建立配送系統(tǒng)優(yōu)化模型,并以青島港為例進(jìn)行計(jì)算和求解,最終得到較為滿意的結(jié)果。

        長(zhǎng)三角地區(qū)位于我國(guó)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶,是我國(guó)實(shí)施“一帶一路”戰(zhàn)略的橋頭堡,且其鐵礦石進(jìn)口量逐年增加;因此,對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,具有極其深遠(yuǎn)的意義。

        1 長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石現(xiàn)狀

        長(zhǎng)三角地區(qū)作為我國(guó)外向型經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū),鋼材需求旺盛,沿江分布著寶鋼、沙鋼等大型國(guó)有鋼鐵企業(yè)。由于區(qū)域原因,長(zhǎng)三角地區(qū)鐵礦石資源嚴(yán)重匱乏,主要依賴進(jìn)口。2008年,長(zhǎng)三角港口群共接卸鐵礦石1.26億t,占全國(guó)接卸總量的24.38%,主要接卸港口為寧波舟山港,接卸量為萬t。

        1.1 長(zhǎng)三角地區(qū)規(guī)模以上鋼鐵企業(yè)

        長(zhǎng)三角地處富庶的江浙滬地帶,擁有豐富的水系河流、發(fā)達(dá)的海運(yùn)產(chǎn)業(yè)以及強(qiáng)大的腹地經(jīng)濟(jì),是21世紀(jì)“海上絲綢之路”的橋頭堡,沿江一帶分布著大量有名的鋼鐵企業(yè),其中主要鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能見表1。

        以上鋼鐵企業(yè)大部分都是沿江分布,保守估計(jì)每年達(dá)到萬t產(chǎn)能。由于我國(guó)鐵礦石的平均品位僅為33%,低于世界鐵礦石品位11個(gè)百分點(diǎn)[4],且開發(fā)難度較大,加之長(zhǎng)三角地區(qū)鐵礦石資源匱乏,只能依靠大量進(jìn)口鐵礦石來彌補(bǔ)本地市場(chǎng)供應(yīng)的不足。較之內(nèi)陸地區(qū)公路和鐵路運(yùn)輸,長(zhǎng)三角地區(qū)鋼鐵企業(yè)利用水路運(yùn)輸大大降低了成本,雖然鐵礦石價(jià)格較低,其物流運(yùn)輸成本卻逐步增加,有時(shí)甚至超過鐵礦石的成本價(jià)。因此,如何優(yōu)化長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),最大限度地降低鐵礦石運(yùn)輸成本,已經(jīng)成為關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的大事。

        1.2 長(zhǎng)三角地區(qū)鐵礦石專用碼頭泊位

        長(zhǎng)三角地區(qū)港口群進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸系統(tǒng)以寧波舟山港、連云港港為中心,相應(yīng)布局上海、蘇州、南通、南京等港口。長(zhǎng)三角地區(qū)10萬噸級(jí)以上鐵礦石碼頭泊位情況見表2。

        1.3 長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石主要運(yùn)輸方式

        目前,我國(guó)進(jìn)口鐵礦石主要來自印度、南非、澳大利亞和巴西,占我國(guó)進(jìn)口鐵礦石總量的90%左右。由于各個(gè)國(guó)家到我國(guó)的海上距離、其本國(guó)的港口情況及運(yùn)營(yíng)公司等均有區(qū)別,各國(guó)運(yùn)輸鐵礦石的船舶噸級(jí)、航線選擇、停泊港口也各有不同。

        (1)由于印度港口碼頭泊位的限制,從事中印鐵礦石貿(mào)易的船型大多維持在5萬~10萬噸級(jí),其一般經(jīng)馬六甲海峽直接靠泊我國(guó)港口,到我國(guó)沿海港口的平均時(shí)間為15天。

        (2)南非鐵礦石以高品位而聞名世界,出口鐵礦石到我國(guó)的運(yùn)輸船舶以20萬噸級(jí)為主、10萬噸級(jí)為輔,一般經(jīng)馬六甲海峽或者巽他海峽抵達(dá)我國(guó)港口,到我國(guó)沿海港口的平均時(shí)間為31 d。

        (3)自澳大利亞進(jìn)口鐵礦石的主要船型為15萬 ~20萬噸級(jí),其一般經(jīng)龍目海峽、望加錫海峽抵達(dá)我國(guó)港口,到我國(guó)沿海港口的平均時(shí)間為11 d。

        (4)巴西鐵礦石資源極其豐富,開采難度較小,且品位較高。由于巴西最大的鐵礦石出口商淡水河谷實(shí)施“礦山前移”戰(zhàn)略,目前航行于中巴航線的船型以20萬~30萬噸級(jí)為主,到我國(guó)沿海港口的平均時(shí)間為35 d。

        2 長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

        2.1 進(jìn)口物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

        優(yōu)化前的長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(見圖2)錯(cuò)綜復(fù)雜,只要碼頭接卸能力滿足,基本上都有船舶靠泊卸載。加之主、次卸港口的分工不明顯,缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,導(dǎo)致水運(yùn)交通擁堵繁雜、船舶待泊時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)輸成本增加等一系列問題。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì),每年有萬~萬t的鐵礦石舍近求遠(yuǎn),從我國(guó)北方港口中轉(zhuǎn)到長(zhǎng)江下游碼頭。

        2.2 進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸費(fèi)用主要構(gòu)成

        進(jìn)口鐵礦石費(fèi)用主要包括:

        (1)單位貨物的運(yùn)輸成本;

        (2)如果需要中轉(zhuǎn),單位貨物的中轉(zhuǎn)接卸成本;

        (3)中轉(zhuǎn)時(shí)單位貨物的運(yùn)輸成本;

        (4)目的港單位貨物的接卸成本。

        2.3 約束條件以及優(yōu)化過程

        進(jìn)口鐵礦石各項(xiàng)成本計(jì)算公式如下:

        整個(gè)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸路徑是一個(gè)非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),除節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間錯(cuò)綜變化的運(yùn)輸路線之外,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的具體運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)以及可允許靠泊船型的最大噸級(jí)等都不同。因此,為了使優(yōu)化模型更加合理,得到的優(yōu)化結(jié)果更具參考性,需要增加一些確定的約束條件:

        (1)鐵礦石在運(yùn)輸和卸載的過程中沒有損失;

        (2)鋼鐵企業(yè)所進(jìn)口的鐵礦石能夠滿足其生產(chǎn)需求;

        (3)運(yùn)量應(yīng)滿足非負(fù)要求;

        (4)航次數(shù)量應(yīng)滿足非負(fù)且是整數(shù)的要求。

        我國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的最終目標(biāo)是成本最小化,綜合分析4項(xiàng)費(fèi)用在總費(fèi)用中所占的比重,尋求單位貨物運(yùn)輸成本最小的運(yùn)輸結(jié)構(gòu),計(jì)算得到成本分析結(jié)果(見表3)。

        優(yōu)化后的長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖3。

        從圖3可見,自印度進(jìn)口鐵礦石的較小船型可直接靠泊南通、蘇州等長(zhǎng)江下游港口;自南非、澳大利亞、巴西進(jìn)口鐵礦石的較大船型可先靠泊沿海港口,以寧波舟山港和連云港港為主,上海港為輔。在航運(yùn)市場(chǎng)不景氣時(shí),最好選擇江海直達(dá)運(yùn)輸;反之,可根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益選擇中轉(zhuǎn)或者直達(dá)運(yùn)輸。[5]

        2.4 優(yōu)化結(jié)果分析

        從表3可以看出:

        (1)船舶大型化有利于降低運(yùn)輸成本。航行于中印航線的10萬噸級(jí)船舶的單位貨物運(yùn)輸總成本較5萬噸級(jí)船舶可降低6.90%,航行于中非航線的20萬噸級(jí)船舶較10萬噸級(jí)船舶可降低18.52%。同樣,航行于中澳和中巴航線的船舶單位貨物運(yùn)輸總成本分別可降低7.56%和14.03%。

        (2)江海直達(dá)的運(yùn)輸方式前景廣闊。以中巴航線為例,當(dāng)20萬噸級(jí)船舶和30萬噸級(jí)船舶的目的港同為上海港時(shí),由于上海港暫時(shí)不能靠泊30萬噸級(jí)散貨船,該船舶需要中轉(zhuǎn),中轉(zhuǎn)后的單位貨物運(yùn)輸總成本較20萬噸級(jí)的船舶提高了23.98%。

        3 結(jié)論與展望

        3.1 結(jié) 論

        本文對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)鐵礦石貿(mào)易、鋼廠布局、港口泊位情況、水路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,最終得出以下結(jié)論:

        (1)由于巴西和南非到我國(guó)的海上距離較遠(yuǎn),為降低水運(yùn)成本,應(yīng)以較大船型的船舶運(yùn)輸為最佳。在單位貨物運(yùn)輸總成本方面,航行于中非和中巴航線的較大船型的船舶可減少最高18.52%、最低9.83%。

        (2)江海直達(dá)的運(yùn)輸模式可以是更好的選擇。在中非航線上,20萬噸級(jí)礦砂船在中轉(zhuǎn)后靠泊南通港的單位貨物運(yùn)輸總成本為13.17美元/t,較直達(dá)的10萬噸級(jí)船舶提高21.49%。若能在長(zhǎng)三角地區(qū)建立鐵礦石分銷中心,并采用江海直達(dá)的運(yùn)輸方式,可大大降低運(yùn)輸成本。

        3.2 展 望

        從目前發(fā)展趨勢(shì)來看,我國(guó)最大鐵礦石進(jìn)口貿(mào)易國(guó)的地位不會(huì)動(dòng)搖,長(zhǎng)三角地區(qū)接卸能力的不斷提高及其強(qiáng)大的區(qū)位優(yōu)勢(shì)不會(huì)改變。本文僅僅是從單位運(yùn)輸成本最小化的角度來優(yōu)化長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)口鐵礦石的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),但實(shí)際上涉及如國(guó)家宏觀政策的規(guī)劃、港口的經(jīng)營(yíng)手段、運(yùn)價(jià)模式的選擇等方方面面的問題,這都會(huì)影響運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的布局。因此,如何結(jié)合各方面的因素,系統(tǒng)性地分析影響運(yùn)輸成本的因素及其各自占有的比重,將是下一步研究的課題。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 周丹.我國(guó)環(huán)渤海地區(qū)的鐵礦石海運(yùn)費(fèi)節(jié)省方案[D].大連:大連海事大學(xué),2011.

        [2] 于軍苓.我國(guó)環(huán)渤海地區(qū)鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D].大連:大連海事大學(xué),2011.

        [3] 趙嘉.我國(guó)進(jìn)口鐵礦石物流系統(tǒng)優(yōu)化研究[D].天津:天津大學(xué),2006.

        [4] 于軍苓,顏華錕.優(yōu)化渤海地區(qū)進(jìn)口鐵礦石運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)[J].水運(yùn)管理,2011(1):18-21.

        [5] 董婧.加快長(zhǎng)三角及長(zhǎng)江沿線地區(qū)鐵礦石碼頭建設(shè)[J].水運(yùn)管理,2010(9):27-28.

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