集装箱运输中船舶尺寸和服务配置的影响外文翻译资料

 2022-07-26 14:24:19

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集装箱运输中船舶尺寸和服务配置的影响

xu Hua (徐 骅) ， JIN Feng-jun (金风君)

摘要

本研究通过建立经济模型分析船舶规模对班轮服务配置的影响。服务配置的特点在于服务距离和挂靠港数量。本文提供一个研究案例来给予证明。最后得出这样一个结论：给定固定利润，船舶规模随着服务范围向同一方向的变化而变化，船舶的变更率略高于服务范围.

关键词：集装箱运输 服务配置 距离的边际产品;端口的边际产品

引言

航运是现代社会中最重要的货运模式之一。世界约90％的国际商品贸易量由远洋船只运载。有两种主要的航运模式：班轮运输和拖运。班轮运输是提供固定航线，固定船舶，固定时间，固定通行港口和固定运费的方式，即“五个固定”。线路运输适用于交通量不变或少量货物（即普通货物）的杂货贸易。

自从20世纪50年代末航运业“集装箱革命”以来，随着货物集装箱化，货物装卸的效率得到了极快速的提高。这种推广使得班轮船扩大，实现规模经济，因为整个航运链的瓶颈，港口一般货物装卸的效率低下，在很大程度上得到缓解。结果，越来越大的集装箱船被订购和使用。根据TEU（二十英尺等效单位）的承载能力，集装箱船可分为七代，第一代的容量仅为1000 TEU，第七代的容量超过10000 TEU。

已经有人对船舶尺寸与服务配置之间的关系进行了许多研究，几乎都侧重于航运业的规模经济。 麦克莱伦详细讨论了大型船舶对港口的影响。 林议员讨论了扩大船舶规模对航运业的影响。罗宾逊根据航运发展的趋势预测超大型船舶的状况。Cullinane和Khanna计算出航行中的船舶总成本，包括在海上和港口造成的成本，并说明了海上船舶的经济状况以及港口船舶的不经济性。此外，他们解释了为什么更大的船只通常被分配更长的服务。 一般来说，服务时间越长，港口的船期比例就越少。 因此，对于更长的服务，船舶尺寸的不经济性的门槛较大。这意味着较大的船舶很可能被分配在较长的路线上。

由于上述原因，主要航线将继续扩大船舶规模。有学者认为，由于较大的船舶适合较长时间的服务，所以建立一个全球性的服务网络是相当合理的，这个全球服务网络由东西方的世界主干线服务和一些连接主要市场的南北接驳服务 如北美，东亚，欧洲等，将会实现。1999年的付款人，2000年的Ashar和2001年的De Monie都提出了关于全球集装箱航运网络的类似观点。其中，Ashar提出的“赤道一轮世界服务”的概念是一个典型的概念。Ashar认为这项服务将以相对较低的纬度环绕地球，所以以“赤道”命名，通过调用7个PTP（纯转运港口）作为转运枢纽，同时6个15万TEU VLCC（非常大的集装箱航空公司）将被部署。南北方向的接驳服务将把这些枢纽与主要市场联系起来，部署较小的船只。然而，直接连接主要市场的一些端对端服务将得到保留。当然，最重要的前提是最近正在持续的巴拿马运河的扩张。Ashar认为，这个全球的集装箱服务网络在未来将是最有效的，甚至称之为航运业“第四次革命”。

对于班轮运输业务，它的距离和挂靠港的数目是主要的配置因素。 为了揭示船舶尺寸与服务配置之间的关系，有必要对班轮运输进行经济分析。Jansson和Schneerson建立了一个模型，分别计算承运人和托运人在班轮服务上产生的成本。在这个模型中，强调了船舶的经济性。这项工作是非常重要的，很多更详细和更复杂的模型来源于它。例如，徐先生和谢先生制定了考虑集装箱和发货人的成本模型，并以Jansson和Schneerson的模式为基础。本研究还给出了不同船舶的承运人成本与托运人成本之间的关系。

虽然已经对航运业的规模经济进行了深入的研究，但是关于船舶规模与服务配置关系的定量模型却相当少。本文将确定班轮服务空间形成的因素划分为服务距离和挂靠港口数量，然后分析了距离（MPD）和端口号边际产量（MPP）的边际产品，并建立船舶大小和服务配置预见下的船舶的大型化趋势的班轮服务在未来的变化之间的数学关系。

1 成本模型

评估服务经济性能的基本标准是其利润。有必要建立一个包含很多相关因素的模型来计算利润。利润可以看作是收入和成本之间的差额。选择徐和谢的模式作为本研究的基础。据此，服务的总成本由燃油成本，运营成本和港口成本三部分组成。我们指的是Cullinane和Khanna的研究，用于计算每单位距离的燃料成本（Cf），并使用Zhang的方法来估计容器数量（Nc）。

燃料成本主要取决于船舶的技术特征（即速度，排量，制动马力，海上系数等），服务的配置以及燃料的价格。 每英里的燃料成本由下式计算

（1）
其中Pf是燃料价格（$/ t）; Kf是每单位距离（t / n英里）的燃料消耗; P是发动机的制动马力（kW），这与船舶的位移（D，t）和三分之二的功率和平均速度（V，在n英里/小时）相对于第三功率成正比，并且与海军系数（通常为600）成反比。燃料成本由cf，港口之间的距离和服务频率直接决定，以一年内服务船舶的航程计算。因此燃料成本为

（2）

其中f是服务频率; Di是从i口到服务端口的距离，n英里; U是TEU中分配船的容量。一个TEU的容量接近20t的。 括号中的表达式为Di 5，因为在一个港口所消耗的燃料等于约5N英里航行上平均消耗。润滑剂的成本是不可忽视的。润滑油的消耗率高达燃油的3％，所以燃料成本应该调整为

（3）

其中PI是润滑剂的价格（$ / t）。

运营成本由反映船舶和集装箱折旧的资本成本，以及船上工资，保险费，维修保养费，集装箱管理费等杂费构成。 费用是

， （4）

其中Ns是船的数量，Ps是船的价格，Nc是集装箱的数量，Pc是集装箱的价格。方程（4）右侧两项前面的系数分别是船舶和集装箱的折旧率。 可以估计集装箱的数量

（5）

其中Qij是从港口i到港口j的年度集装箱运输量; ts和t1分别代表周转集装箱在海上和陆地的平均时间。 t1的值假定为30天，ts为

（6）

其中tij是从端口i到端口j的传输时间

船员工资由船舶数量，船员人数和平均工资确定。 保险和M＆R每年的成本被认为是船舶价格的3％。 最后。 管理费假定为60美元/ TEU。 总运营成本为

（7）

其中是每艘船的船员人数; S是平均工资，单位为$。

港口费用包括港口费和装运费，港口费用由港口费率决定。 港口率可以分为三种类型：一类，与船舶在港口的泊位时间和船舶的载重量成比例;类型二，与船舶的载重量成比例;类型三是常数。 装卸费与装载和卸载的集装箱的容积成正比，以及装卸费率。 因此港口成本是

（8）

其中ai，bi和ci分别是港口i中的类型1，2和3的港口率; Ri是i港口的装卸费（$ / TEU），Hi是码头设备的平均装卸速度（TEU / d）。在等式（8）中，假设只有在泊位处，船只才能在港口收费。

最后，每年服务的总成本是

(9)

船的数量Ns等于（tf / 365），其中t是总航次时间，而运算符表示大于x的最小整数。另外，船的价格是它的容量的增函数。然后方程（9）可被转化为

（10）

其中

Ps（U）是船舶价格函数，qi是进出港口i的总流量

部署船舶U的容量由服务的最大流量确定，与流量和服务频率有关。u是这个服务的最大流量。

2 边缘服务产品配置因素

一项服务的收入假设只是运输收入，所以是

（11）

其中R是每年服务的收入，Pij是从港口i到港口 j（$ / TEU）的运费。 然后，计算出一个服务的利润，等于R减去C。

在本文中，假设港口对之间的所有业务量比例，如Ql2 / Q13，Ql2 / Q23和Q14 / Q3l都发生相同的变化。这意味着流量分布不会改变，u会按总流量的比例变化。此外，分配的船舶数量可以转换为

其中L是服务的总距离，n单位英里; tw是不包括港口装卸时间的总等待时间，d单位天。为了确保转换后的表达式为整数，tw为灵活的，范围为0le;twlt;365 / f。

在交通行业，总交通量可视为产品，运费率被视为价格。如果在其他条件保持不变的情况下增加或减少了服务距离或港口的数目，则可以计算出产品和船舶尺寸的变化。为了解决这个问题，提出了两种偏导数，一个是相对于服务距离的总流量的偏导数，即距离的边际乘积（MPD，M1）; 另一个是相对于端口数量的总流量的偏导数，即端口数的边际乘积，缩写为MPP（M2）。

首先，假设服务端口之间的距离。如果服务连接两个海域，则每个范围内任何两个连续端口之间的距离被推定为L1 n英里，并且从一个范围的最后一个端口到另一个范围的第一个端口的距离，即跨海岸的距离被推定为L2 n英里。在本研究中，L1被视为一个参数，而L2被看作是一个变量。因此，MPD是实际上的总流量体积相对于跨海岸的距离的偏导数。进一步假设利润是一个常数，这意味着R-C的值不会随着其他条件而变化。从式（10）可以看出，两个边际产物可以分别从

（12）

和

（13）

其中Q是服务的总流量，即，

Np是服务的港口数，rij是Qij与Q的比率，ri是qi与Q的比率。方程（12）给出了跨海岸服务距离延长一英里时总交通流量的增量。等式（13）给出了添加所有附加港口时总流量的增量。因为u 与Q线性相关，所以上述两个方程可以分别减少到

（14）

（15）

方程（14）和（15）只是船舶尺寸（U）和两个边际产品之间的关系。每个下标是u1和M1的标准化方程的每个项的系数，方程（14）由式（12）转换。并且每个下标B是u和M2的方程（15）的每个项的系数，其由式（13）转换。

3 案例研究

现在我们提出一个研究案例，以说明利润确定后，船舶尺寸与反映服务配置的因素之间的关系。

A和B两个航运范围存在两个集装箱服务。A到B的年交通流量为QAB，反向交通量为QBA。海域A和B的港口号分别为NpA和Npb。假设QAB大于QBA，并且任何港口一侧的进出流量是相等的。因此，存在以下关系：

其中h是服务的不平衡系数，即h = QAB / QBA; m是范围A的任何港口;并且n是范围B的任何港口。在这种情况下，h被假定为l，因此u = Q / 2。式（10）中其他参数的值如表1所示。假设任何港口的运行特征或性能，如装卸费率，港口率和装载速度均匀，运费在服务上假定为不变，因此可以降低其下标。在这种情况的数据中，Pf和Pc是从2006年和2007年的德鲁里月刊和集装箱化国际统计数据中获得的。我们通过参考相关材料确定其他参数的值，并尝试使案例具有典型性和普遍性。

表1参数值

Pf/

($t-1)

P/

($TEU1)

P1/

($.t-1)

H/

(TEU.d-1)

Pc/

($.TEU-1)

a/

($.(t.d-1))

300*

1500

1500

2400

1500**

0.2

ncrew

b/

($.t-1)

S/$

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