大型鋼鐵企業組建船隊策略研究

張 蕾，胡 昊，賈大山

(1.上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海 200240;2.交通運輸部水運科學研究院，北京 100088)

大型鋼鐵企業組建船隊策略研究

張 蕾1，胡 昊1，賈大山2

(1.上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海 200240;2.交通運輸部水運科學研究院，北京 100088)

針對鐵礦石運輸市場發展現狀，闡述了我國大型鋼鐵企業組建船隊的必要性;提出了組建船隊的兩種不同模式，應用動態規劃模型確定鋼鐵企業組建船隊規模;以合理規模組建船隊實現較低運輸成本完成運輸需求，提高企業產業鏈控制能力，提升企業利潤空間;以B鋼鐵企業2011—2015年的船隊規模確定為算例，驗證了所建立的方法有效。

國際航運;船隊規劃;鋼鐵企業;策略

近年全球大型能源、資源企業紛紛組建自己的船隊。自2008年開始，淡水河谷就開始訂造超過30艘40萬噸超大型礦砂船(VLOC)，2010年澳洲力拓集團也重啟自有船隊計劃，訂購了8艘超大型礦砂船。鋼鐵工業在我國國民經濟中起著舉足輕重的作用，礦產商組建船隊的舉措對鋼鐵企業有巨大影響。全球鐵礦石巨頭通過建造、購買等方式建立自有船隊，最終目的是壟斷鐵礦石運輸，擴大產業壟斷范圍。

鐵礦石運輸屬于干散貨運輸，目前國內外對組建干散貨船隊的研究主要集中在干散貨市場分析和船隊規劃上。Everett，等［1］研究了完成美國大宗散貨15%貿易量運輸需求的船隊規劃問題，并對干散貨市場運量規模和船型等做了敏感性分析。曾慶成，等［2］為提高煤炭運輸系統的可靠性，以總運輸成本最小為目標，探討了一個煤炭運輸船隊的最優構成。苗鳳來［3］應用時間序列模型對世界干散貨海運量進行了預測，根據世界干散貨船隊的結構分析，提出了中散散貨船隊的發展建議。趙宏海［4］根據中遠新加坡公司的船隊實際情況結合干散貨航運市場的供需分析，應用混合整數規劃模型對公司組建小靈便型船隊提出了建議。林蓁［5］結合近年干散貨運輸市場的發展現狀，對國內沿海干散貨貨主發展船隊面臨的機遇和風險進行了分析。

既有研究多是以航運公司為研究對象，集中在航運企業應對市場變化發展船隊方面，而對大型鋼鐵企業等大的托運人組建船隊研究較少。筆者探討我國大型鋼鐵企業組建船隊的必要性，利用動態規劃模型確定合理自有船隊規模，對大型鋼鐵企業優化自身運力、加強產業鏈控制、提高談判話語權、拓展利潤空間具有現實意義。

1 鋼鐵企業組建船隊必要性

1.1 航運聯盟模式存在不穩定因素

與航運公司組建戰略聯盟，鋼鐵企業可以獲得較低的運價，利用專業運輸船隊保證企業的物流鏈供應;航運企業也可以獲得較為穩定的貨源。但在激烈的市場競爭和利益的驅使下，這種戰略合作關系并不是很穩固。

無論是大型鋼鐵企業還是航運企業盈利都是其最根本的目的，航運市場高度市場化的特征，往往導致戰略聯盟合作模式出現“毀約”現象。在市場上期租租金上漲的情況下，航運企業違約會對鋼鐵企業帶來極大不利，造成鋼鐵企業成本大幅上升。

1.2 海運規模擴大為船隊組建提供運量基礎

隨著中國工業化進程不斷加快，對各種能源和資源的需求也是與日俱增。2000年，中國成為鐵礦石凈進口國，鐵礦石的對外依存度由2007年的48%上升到2009年的69.6%，2010年稍有下降，為63%左右。由于鐵礦石資源產地和消費地分布的差異性，以及遠距離運輸中海運運量大、單位成本低的特點，決定我國鐵礦石進口更多的是采用海上運輸。隨著經濟快速發展，鐵礦石貿易量不斷增加，圖1為1998—2010年間，我國主要鐵礦石進口航線的鐵礦石運量變化情況［6］。不斷增長的鐵礦石海運規模，為鋼鐵企業組建船隊提供了運量基礎。

圖1 主要鐵礦石進口航線運量Fig.1 Traffic volume on main import routes per year

1.3 組建船隊有利于提高鐵礦石貿易市場談判話語權

國際鐵礦石貿易市場談判達成的價格是離岸價FOB和到岸價CIF并存的，相較于離岸價FOB，CIF多了從出口國到進口國的運費和保險費。目前礦石巨頭紛紛通過建造、購買等方式建立自有船隊承運自身貨物，不甘于利潤被航運市場侵奪，利用其占有貨源的優勢地位控制海運價格。而國內鋼鐵企業沒有自有運力需要承擔市場運價浮動風險，談判時處于劣勢，最終面臨被迫接受CIF價格的局面，使得企業利潤空間進一步壓縮。

鋼鐵企業辦船隊是伴隨著國內外經濟的發展及波動而產生的，組建船隊可以使大型鋼鐵企業加強對產業鏈的控制，減少激烈市場競爭下航運聯盟“毀約”的風險，同時在鐵礦石貿易市場上在談判時在運輸環節與礦商抗衡，使得礦產商不能進一步擴大產業壟斷范圍，增強在貿易市場的話語權，爭取降低企業采購成本的合同類型，達到提升企業利潤空間的目標。

2 鋼鐵企業組建船隊模式

航運市場具有前期資金投入大，對船舶管理、技術應用、商務運作等管理環節要求高等特點。同時干散貨航運市場具有高投資和復雜多變的特點，因此，我國大型鋼鐵企業在組建船隊時可以采用以下兩種方式。

2.1 鋼鐵企業自建船隊辦航運公司

綜合考慮企業的鐵礦石需求量、經濟實力、管理水平，建立自有船隊，購置船舶進入鐵礦石運輸航線。鋼鐵企業自建船隊可以完全掌控航運環節，控制運輸權自主性強，在市場談判上獲得較強的競爭優勢。當航運市場運費高時，鋼鐵企業可以爭取CIF合同，運用自有船隊避免在市場上高價租船，控制整個物流鏈成本。

2.2 與航運企業合作辦航運公司

大型鋼鐵企業具有貨源優勢，是組建船隊進入鐵礦石運輸市場的基礎。但航運市場是一個極為復雜的市場，涉及到金融、國際國內海事法律法規、港口裝卸、船舶管理和監控等諸多方面，需要有專業的管理經驗。因此，鋼鐵企業組建船隊可以采取與現有航運企業進行合資或合作辦航運公司的模式，鋼鐵企業主要提供資金和貨源，而船隊的管理、經營等主要由合作方承擔。合作方在船隊管理和經營方面具有優勢，這樣建立船隊投入的各種資源和成本就相應減少，同時，合作方航運企業對船隊的專業管理，使得市場風險也降低。這種鋼鐵企業組建船隊的模式，符合現在分工專業化的趨勢。

3 鋼鐵企業組建船隊規模

根據研究的側重點不同，船隊規劃問題一般分為兩類。一類是在已知運輸需求的情況下研究新組建船隊的合理結構，或者是不考慮船隊的原來構成情況，只研究未來某一時期(遠期)船隊的最佳構成問題;另一類是以一個已有船隊在某一時間的狀況為起點，根據由此之后一段時間內的運輸需求預測，研究這個船隊逐年最優構成和船隊建設問題［7］。國內大型鋼鐵企業具有貨源優勢且經濟實力雄厚，所以筆者以大型鋼鐵新組建船隊合理結構為研究對象，應用動態規劃方法，充分考慮船舶營運經濟情況、訂造新船和租用船舶的選擇，實現以較低船隊運營成本滿足企業貨運需求，解決鋼鐵企業組建船隊規劃問題。

3.1 模型假定

1)所研究的鐵礦石運輸市場范圍內共有R條航線;

2)有K種可選船型;

3)研究期為N年，以年為單位;

4)新增運力和各種支出均發生在年初;

5)只考慮新造船和購買二手船情況，暫不考慮租船情況;

6)假設造船周期可以確定，且由于造船技術提高，假設各型船造船周期相同，為t年;

7)所確定的船隊規模滿足每年航線上的貨運需求。

3.2 模型目標函數與約束條件

以確定規模的鋼鐵企業自有船隊規劃年度內營運總費用最小為目標函數，以①各年度航線最優配船數;②運力不足的情況下，新增船型和時間;③對新增船采用新造還是購買二手船，對新增船舶，應配置在哪條航線上為解算變量，采用動態規劃，建立船隊規劃數學模型。

目標函數:

式中:j為新造船下水年份;Xkri為第i年在航線r上配置的k型船舶數;Ckri為第i年在航線r上配置的k型船舶運營費用;Iki為第i年k型船的日閑置費用;Dkri為第i年在航線r上配置的k型船的年閑置天數;Bkrj為第j年在航線r上新造下水的k型船舶數;Pki為第i年k型船的新造船價格;Rki為第i年k型船二手船價格;Skri為第i年在航線r上購買的k型二手船船舶數;Vkr為k型船在r航線上的單船運量;Wri為第i年在航線r上應完成的年運輸量。

4 算例分析

以B鋼鐵企業2011—2015年的船隊規模確定問題為例，假設該公司鐵礦石運輸主要有3條航線，運輸市場上共有5種可選船型，每年按照365天計算，考慮造船價格規劃期內新造船舶在第3年年初下水。根據每年各航線上的貨運量預測結果，求出年營運成本最小的情況下，鋼鐵企業自有船隊的最合適規模。

4.1 參數準備

4.1.1 各航線鐵礦石運輸量預測

假設B鋼鐵企業其鐵礦石的采購量占全國鐵礦石采購量的15%，同時考慮公司經營風險控制，建立的自有船隊最終滿足企業60%的貿易量需求。擬定公司自有船隊建設第1年以20%的運輸保障率，每年遞增10%，5年內逐步實現完成公司運輸目標。

表1 2011—2015年企業鐵礦石進口主要航線運量預測值Table 1 Forecast of traffic volume on main import routes from 2011 to 2015 /(萬噸)

4.1.2 各船型單船年運量

目前我國進口鐵礦石運輸船型主要為8～20萬噸級散貨船。南美、南非航線以20萬噸級以上散貨船為主，兼顧考慮15萬噸級;澳大利亞航線以15～20萬噸級的Capesize型船舶為主，兼顧考慮10萬噸級;印度航線以8萬噸級 Panamax型船舶為主［8］。本文假設K1型船載重量為12萬噸級，K2型船載重量為15萬噸級，K3型船載重量為18萬噸級，K4型船載重量為30萬噸級，K5型船載重量為8萬噸級，則各型船在各航線上的單船年運量情況如表2。

表2 各型船的單船年運量Table 2 Annual transport capacity of each type on each route

4.1.3 各船型新造船價格(表3)

表3 2011—2015年各船型預測新造船價格Table 3 Forecast cost of new-building of each type from 2011 to 2015 /百萬美元

4.1.4 主要船型二手船價格預測

二手船的價格隨市場供求情況不斷變化，假設二手船交易市場中主要有3種船型船舶交易。根據歷史數據，假設5年期3種船型的二手船價格如表4。

表4 主要船型5年期二手船價格Table 4 Five-year-old secondhand prices of each type/百萬美元

4.1.5 船舶營運成本及閑置成本

船舶營運費是指資本成本(折舊和貸款利息)、航次成本(如燃料費、潤料費、船員費、港口使費等)和經營成本(除資本成本和航次成本外的其他成本部分)的總額;船舶閑置費是指船舶在閑置狀態下發生的維持費用，如船舶的看守費、保險費、維護保養費等［9］。根據市場的波動規律和全球經濟增長情況，假定各型船目前的營運費和閑置費，并假定該費用以5%逐年遞增(表5)。

表5 各船型年營運費、日閑置費Table 5 Annual operation cost and idle cost of each type/百萬美元

4.2 船隊規劃計算結果

將確定的各項參數代入所建立模型中，綜合考慮市場船隊供需情況，利用優化軟件LINGO 11.0，計算得出2011—2015年B鋼鐵企業新建船隊最小營運費用為897 457.2萬美元，并得到規劃期內每年各船型在各航線的配置方案(表6、表7)。

表6 2011—2015年各航線配船結果Table 6 Optimized ship deployment scheme from 2011 to 2015

表7 2011—2015各船型配置結果Table 7 Optimized volume of each type from 2011 to 2015

4.3 結果分析

筆者所建立的動態規劃模型能解出鋼鐵企業新建船隊在未來若干年內的最優構成，并且根據規劃結果投資建設船隊，可以使得規劃期的船隊運營費用最低。算例以B鋼鐵企業2011—2015年的船隊規模確定問題為例，驗證了筆者所建立的動態規劃模型有效，應用動態規劃模型來計算不同航線上配置的不同船型的船舶數量，得出的船舶數量為整數值，因此，最終可以得到符合實際的鋼鐵企業組建船隊規模的最優解。

5 結論與建議

通過分析，我國大型鋼鐵企業為加強產業鏈控制，以采取組建船隊策略有以下結論和建議。

1)大型鋼鐵企業應綜合考慮自身經濟實力，選擇組建船隊模式優化自身運力。綜合干散貨航運市場和鐵礦石貿易市場發展形勢，我國大型鋼鐵企業為滿足自身龐大的貨運需求組建船隊是加強產業鏈控制和提升企業利潤空間的選擇。但鋼鐵企業組建船隊，對其專業化管理程度和企業的經濟實力有很高的要求，因此組建船隊時應考慮綜合考慮選擇符合公司發展階段的組建船隊模式。

2)大型鋼鐵企業組建船隊參與運輸活動，應注意把握進入市場時機。大型鋼鐵企業進入運輸市場成為新船東，是鐵礦石運輸市場的發展趨勢。我國大型鋼鐵企業如能把握市場動態，知悉干散貨運輸市場的發展狀態，在適當的時刻進入市場，以較低的造船成本獲得運力，可以極大的降低進入市場成本和風險，提升企業的利潤空間。

3)鋼鐵企業在組建船隊時應科學制定船隊發展規劃，合理安排部署船舶營運。結合各航線的運量需求和船隊的運力結構，制定適宜的船隊規劃，可以壓縮鋼鐵企業船隊建設投入，以較低的成本實現加強產業鏈的目標。

［1］Everett J L，Hax A C，Lewinson V A，et al.Optimization of a fleet of large tankers and bulkers:A liner programming approach［J］.Marine Technology，1972，9(4):430-438.

［2］Zeng Q，Yang Z.Model integrating fleet design and ship routing problems for coal shipping［C］//ICCS'07 Proceedings of the 7th International Conference on Computational Science.Berlin，Germany:Springer-Verlag，2007:1000-1003.

［3］苗鳳來.國際干散貨航運市場分析和中散船隊發展研究［D］.大連:大連海事大學，2001.

［4］趙宏海.中散公司小靈便型船隊規劃研究［D］.大連:大連海事大學，2010.

［5］林蓁.沿海干散貨貨主船隊優勢及風險分析［J］.中國水運，2011(8):10-11.

Lin Zhen.The strengths and risk analysis of the coastal dry bulk shippers-owned-fleet［J］.China Water Transport，2011(8):10-11.

［6］Clarksons.Clarksons Shipping Intelligence Network［DB/OL］.(2011-09-30)［2011-10-04］.http://www.clarksons.net/sin2010.

［7］謝新連.船舶調度與船隊規劃方法［M］.北京:人民交通出版社，2000:101-106.

［8］呂靖，陳超，沙繼東.基于最小費用理論的進口鐵礦石物流系統研究［J］.大連海事大學學報，2004，8(3):41-44.

Lv Jing，Chen Chao，Sha Jidong.Analysis of iron ore import logistic system on the basis of the minimum cost theory［J］.Journal of Dalian Maritime University，2004，8(3):41-44.

［9］彭楚?，謝新連.我國原油進口運輸船隊的發展規劃［J］.大連海事大學學報，2003，29(2):22-26.

Peng Chuta，Xie Xinlian.Research on fleet deployment for carrying imported crude oil in China［J］.Journal of Dalian Maritime U-niversity，2003，29(2):22-26.

Study on Fleets’Building Strategy for Large-Scale Iron and Steel Enterprises

Zhang Lei1，Hu Hao1，Jia Dashan2
(1.School of Naval Architecture，Ocean ＆ Civil Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China;
2.China Waterborne Transport Research Institute，Beijing 100088，China)

The necessity for iron and steel enterprises to build their own fleet is discussed with the consideration of the current condition of iron ore shipping market.Two modes of building shipper-owned-fleet are then proposed;the integer programming method is used to determine the scale of the fleet.The appropriate scale of the fleet will fulfill the transport demand at a low cost，extend profit margins of the company and strengthen iron and steel enterprises’control over the whole industry chain.A fleet planning example from 2011 to 2015 of an iron and steel enterprise is used to illustrate the established method.The preliminary results show that the method is effective.

international shipping;fleet planning;iron and steel enterprises;strategy

U695

A

1674-0696(2012)04-0905-05

10.3969/j.issn.1674-0696.2012.04.40

2011-11-29;

2012-12-23

張 蕾(1987—)，女，山東煙臺人，碩士研究生，主要研究方向為交通運輸規劃與管理。E-mail:zhangleiliz@163.com。