粵港澳大灣區港口供應鏈優化研究

王圣

關鍵詞：粵港澳大灣區;港口供應鏈;博弈模型;港珠澳大橋;港口經濟

中圖分類號：U6;P748 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2022）02-0039-09

1研究背景

2015年《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》提出“打造粵港澳大灣區”。經多次設計和論證，粵港澳大灣區（以下簡稱大灣區）的發展定位和建設思路逐漸細化和成熟。其中，港口物流體系的融合被認為是實現大灣區城市群區域經濟一體化的基礎支撐。

作為經濟發展的重要引擎，港口在貿易便利化、交易成本控制和價值鏈拓展等方面的作用受到廣泛關注[1]。目前市場在選擇物流服務時不再僅是關注港口的工作效率和服務質量，而是綜合考慮港口所處供應鏈（包括陸運、港口、海運、通關、倉儲和加工等）的整體效率和增值能力[2]，因此供應鏈逐漸成為港口物流競爭的基本單元，這就要求同一腹地內的物流節點之間具有良好的協同關系。就大灣區的實際情況而言，珠江三角洲地區的水系發達，在僅為5.6km的面積內集聚廣州港、深圳港、香港港、東莞港、珠海港、中山港、惠州港和佛山港8個港口，2018年廣州港、深圳港、香港港、東莞港和珠海港的貨物吞吐量過億噸，其他3個港口的貨物吞吐量也均突破8000萬t[3]，密集的港口分布從側面反映大灣區內部較為激烈的競爭格局。

與大灣區的港口布局相似，以不列顛群島為中心的西北歐國家同樣面臨港口腹地交叉和港口競爭激烈的現實，有學者對英國主要港口的競爭策略進行對比分析，發現區位特征顯著影響港口的發展定位，即靠近貿易主航線的港口更加注重轉口貿易、金融和通關能力建設，而處于腹地中心位置的港口則加大在貨源收集和專業化碼頭建設方面的投資[4];在東亞地區，由于受到上海港和寧波-舟山港的沖擊，釜山港開始通過參與場站運營、服務差別化和顧客營銷戰略應對貨源分散造成的物量停滯[5]，同時利用區域性的貿易協定增強對特定地區貨源的吸引力[6];在大灣區內部，香港港面對競爭壓力尋求通過差異化策略重塑自身的競爭優勢，以消解深圳港在低物流服務成本方面的影響[7]，主要途徑包括實施更為靈活的清關和金融政策以減少貨物的在港時間[8]。

從上述存在競爭關系的港口博弈策略中可以發現，劣勢方傾向于選擇港口供應鏈中具有優勢或存在“短板”的節點功能進行優化，以達到新的戰略平衡。從企業的微觀角度來看，差異化戰略可避免來自外部的直接沖擊;而從港口供應鏈一體化的宏觀角度來看，差異化戰略實際上是以區域性供應鏈網絡為主體，以總體收益最大化為目標而進行的資源優化配置或職能分工。

大灣區港口之間的激烈競爭導致貨源的分流和物流發生地的分散。根據程佳佳等[9]對港口體系集散性演變的分析結果，大灣區港口集裝箱吞吐量的基尼系數在0.7～1.0的范圍內浮動，但總體呈不斷下降的趨勢，未來的港口體系將進一步分散，同時呈現多核共同發展的結構。這種去中心化的發展趨勢使主要航線的貨物運輸不再由少數港口主導，而是被分散到更多的港口[10]。而與之有密切業務聯系的船公司也將不再延續原先依靠單一港口供貨的模式，轉而采取多貨源地的整合物流模式，這勢必要求船公司要與更多的港口建立長期的戰略合作關系[11]。港口體系多極化的發展趨勢促使供應鏈網絡結構的出現，原先區域內單中心的物流模式逐漸被雙中心或多中心的物流模式取代，港口開始構建更為扁平化的航線網絡以適應貿易中心的分散[12]，使原先“點對點”的物流對接過程逐漸轉變為“點對面”。在這一過程中，港口供應鏈在物流、金融和信息集散方面的平臺功能逐漸成為供應鏈網絡競爭的核心要素，而該核心功能的重建和改進無疑須依托港口供應鏈的功能整合來完成[13]。

2大灣區港口的實際情況和模型的基本假設

2.1港口的實際情況

2018年大灣區主要港口的生產情況如表1所示。

大灣區港口眾多，貨物吞吐量過億噸的大港包括廣州港、深圳港、香港港、東莞港和珠海港。其中，廣州港、深圳港和香港港的貨物吞吐量集中度最高，2018年的占比達79.5%;集裝箱吞吐量集中度更為明顯，近年來深圳港和香港港的基尼系數一直在0.8～1.0的范圍內浮動，但與2010年前后相比已有明顯降低，主要原因是深圳港對香港港集裝箱貨源產生分流。可以看出，大灣區港口的集中程度較高且競爭較激烈，尤其在集裝箱運輸方面;而深圳港和香港港的集裝箱供應鏈管理將是大灣區海運物流體系的優化重點。

從供應鏈的視角出發，港口作為價值驅動鏈條中的關鍵要素，必須在戰略上明確體現其價值定位并選擇適當的細分客戶，從而有效地向托運人和第三方傳遞價值信號[14]。與深圳港和香港港的競爭背景相似，以英國沿海港口為對象的研究表明，港口與供應鏈中其他節點的融合能力決定其對腹地貨源的吸引力[15]。可見，港口競爭力取決于其融入供應鏈體系和提供額外附加價值的能力，這意味著在供應鏈內部無法分離其他節點對港口績效的影響，而只有從第三方或最終用戶的角度出發才能準確評價港口的競爭優勢。

珠江三角洲的水運網絡呈“倒V”形分布。入海口東側水路較少，因此普遍使用卡車運輸;入海口西側的珠江支流水系發達且小型喂給港較為集中，盡管卡車運輸速度較快，但由于運輸距離較短以及成本低很多，普遍使用駁船運輸[16]。然而深中通道和港珠澳大橋通車將在一定程度上影響各港口的貨運結構和收益。

由于香港港具有自由貿易港的地位，其可在開航截止時間前接受使用卡車運輸到達的集裝箱;而若經深圳港裝運，集裝箱最晚須在清關和檢驗的前1d到達。此外，為防止走私，經深圳港裝運的集裝箱通常有3%～5%須開箱檢查，為避免錯過預定的班輪，貨運代理通常要求集裝箱在開航截止時間前2～3d到達港口[17]。

與大灣區其他港口相比，香港港的位置更加靠近貿易主航線和出海口，加之其具有顯著的貨物集散優勢，大部分船公司均將香港港作為珠三角地區的最后掛靠港，即從大灣區其他港口裝運的貨物在離開大灣區前仍須經停香港港。一般情況下，與從大灣區其他港口啟運相比，貨物從香港港啟運可在海運時間上縮短1d[18]。

大灣區港口的貨運結構具有較為明顯的特征，可大致分為以服飾鞋帽為代表的低端商品、以家用電器為代表的中端商品以及以電子精密儀器為代表的高端商品3個類型，各類型商品的折舊率、資金滯壓損失以及對銷售時機的要求均有差別。通常來說，價值越高的商品對運輸時間、物流精準度和供應鏈響應的要求越高，相應的物流費用也較高;而價值越低的商品則對物流服務價格越敏感[19]。根據各港口的生產數據，廣州港以低端商品為主，香港港以高端商品為主，而深圳港的中高端商品占比逐年提高。

2.2模型的基本假設

根據大灣區主要港口的實際情況，對大灣區港口的供應鏈模型提出6項假設。①由于廣州港和深圳港在定位上較為接近，僅考慮深圳港和香港港的供應鏈戰略優化。②大灣區港口的供應鏈節點包括港口、腹地運輸和生產廠商，并以生產廠商的物流成本最小化為優化目標。為簡化分析過程，僅考慮CIF條件下出口美國洛杉磯的物流過程。③在不考慮深中通道和港珠澳大橋通車的情況下，深圳港和香港港的平均腹地運輸成本相等。④受港口制度和擁堵程度的影響，香港港裝運貨物的港口滯留時間總體少于深圳港。⑤受港口地理位置的影響，從香港港啟運貨物的海運時間少于深圳港。⑥香港港的平均物流成本高于深圳港，港口和生產廠商的規模報酬不變，且商品和服務的平均成本固定。

3博弈模型構建

3.1參數和變量博弈在生產廠商與深圳港和香港港之間進行。

首先由港口決定貨物裝運價格，而生產廠商根據貨物裝運價格以成本最小化為原則決定2個港口的貨運分配。相關變量定義為：

3.2博弈參與方的收益函數

港口收入的唯一來源是港口對貨物進行裝卸作業或為船舶提供港口設備和勞務，以此向貨主或船方收取各種費用。本研究假設港口服務的平均成本c固定，則港口i的收益為：

命題2表明，當深圳港因港口擁堵或制度導致的物流延長時間相較于香港港大于（小于）一定數值時，商品價格和庫存成本的提高將導致深圳港的收益降低（提高），但收益降低的幅度將隨著商品價格和庫存成本的提高而逐漸收窄。這意味著在一定區間內，商品價格和庫存成本的提高將導致深圳港的收益降低，而只有當商品價格和庫存成本超過一定閾值時，深圳港的收益才會隨之提高。

4數值仿真

為更好地描述商品價格和庫存成本對大灣區港口供應鏈的影響，利用數值仿真分析3種情形。①商品價格和庫存成本對貨運分配的影響;②商品價格和庫存成本對港口收益的影響;③深中通道和港珠澳大橋通車對港口收益的影響。

根據統計數據，2018年深圳港和香港港的集裝箱吞吐量分別為2573.6萬TEU和1964.1萬TEU，因此生產廠商的產量即腹地商品總運量（Q ）為4537.7萬TEU。深圳港鹽田港區的滯港費（h）約為300元/（TEU·d），香港港葵青碼頭的滯港費（h）約為400元/（TEU·d）。貨物從葵青碼頭啟運至美國洛杉磯的海運時間（υ）約為20d，而從鹽田港區啟運至美國洛杉磯的海運時間（υ）約為21d。依托自由貿易政策的便利，貨物在葵青碼頭的滯留時間（d）約為1.5d，而在鹽田港區的滯留時間（d）約為3.5d。與深圳港相比，香港港具有更高的管理效率和更豐富的管理經驗，因此設f=1.2，f=1.0，A=1.4，A=1.5。其他參數設置為：K=8000萬，L=300萬，α=0.7，β=0.3，c=150;K=5000萬，L=200萬，α=0.8，β=0.2，c=280;c=0.8P。

4.1商品價格和庫存成本對貨運分配的影響

以服飾鞋帽為代表的低端商品的平均價格為2萬美元/TEU，以家用電器為代表的中端商品的平均價格為10萬美元/TEU，以電子精密儀器為代表的高端商品的平均價格為25萬美元/TEU，3種商品的庫存成本系數（ε）分別為0.2、0.4和0.6。因此，p∈[2萬，25萬]，ε∈[0.2，0.6]。

商品價格和庫存成本對貨運分配的影響如圖1所示。

隨著商品價格的提高，深圳港貨運分配占比逐漸降低，但降低的幅度逐漸趨緩。當貨物分別為低端商品、中端商品和高端商品時，深圳港貨運分配占比分別為68.61%、37.35%和32.40%。而在實際運營中，港口不可能只接收某一種貨物，因此港口的貨源收集能力還依賴于腹地的商品結構;根據圖1，如果腹地商品的低端化程度較高，則生產廠商更傾向于從深圳港啟運貨物。

與商品價格相似，庫存成本的提高同樣會降低深圳港對腹地貨源的吸引力，但降低的幅度逐漸趨緩。當貨物為低端商品時，庫存成本系數從0.2提高至0.6將導致深圳港貨運分配占比從68.61%降至48.93%;同樣條件下，當貨物分別為中端商品和高端商品時，深圳港貨運分配占比分別從43.13%和35.93%降至35.20%和32.40%。可見，隨著商品價格的提高，庫存成本對貨運分配的影響減弱。

4.2商品價格和庫存成本對港口收益的影響

當深圳港因港口擁堵或制度導致的物流延長時間相較于香港港大于一定數值時（S<0），商品價格和庫存成本的提高將導致深圳港貨運分配占比降低為0。為避免該情況的發生，仍令S取正值，且不對控制變量進行調整。

商品價格和庫存成本對港口收益的影響如圖2所示。

在庫存成本固定的情況下，深圳港的收益隨商品價格的提高呈先降低后提高的趨勢。當貨物從低端商品向中端商品過渡時，庫存成本的提高超過港口收入的提高，導致港口收益降低;隨著商品價格的進一步提高，港口收入增幅擴大，港口收益隨之提高。而香港港由于收費較高以及物流時間整體較短，港口收益與商品價格始終保持正相關的關系。

當貨物均為低端商品時，庫存成本提高導致港口收益降低;而當貨物均為高端商品時，港口收益將隨庫存成本的提高而提高。整體而言，深圳港在貨運結構低端化時更具有競爭力，而香港港的競爭優勢則體現在高端商品物流服務方面。

4.3深中通道和港珠澳大橋通車對港口收益的影響

隨著腹地經濟的發展，大灣區的貨運結構必將向中高端方向轉變。由于物流時間延長導致庫存成本提高，深圳港將面臨貨源分流，并在一定時期內承受經營虧損的壓力。而深中通道和港珠澳大橋通車將減少腹地運輸時間，可在一定程度上緩解深圳港物流時間過長的問題，同時提高香港港對高端商品的貨源收集能力。

港珠澳大橋對貨柜車的收費標準為115元/車次，與經珠江西岸的駁船運輸相比，經港珠澳大橋的腹地運輸時間將縮短1d。按照相同的標準，深中通道對貨柜車的收費標準為90元/車次，腹地運輸時間將縮短0.5d。因此，相關控制變量調整為d=2.5，d=0.5，c=240，c=395。

深中通道和港珠澳大橋通車對港口收益的影當貨運結構從低端商品向高端商品過渡的過程中，深中通道和港珠澳大橋通車使港口收益在很小的范圍內降低后顯著提高。總體來說，對于絕大部分商品價格和庫存成本的組合來說，深中通道和港珠澳大橋通車都將提高大灣區港口的總收益。

5結語

大灣區港口眾多且競爭激烈，從供應鏈角度出發能夠更加準確地根據港口特征進行功能定位和戰略優化，實現大灣區港口的協調發展。本研究在充分考慮港口物流特征的情況下，通過建立供應鏈博弈模型，研究相關因素對深圳港和香港港績效的影響，主要得到3點結論。①在貨運分配方面，隨著商品價格和庫存成本的提高，貨物從深圳港向香港港轉移，但轉移幅度逐漸趨緩;當腹地商品結構較為低端時，生產廠商更傾向于從深圳港啟運貨物，而香港港對高端商品的吸引力更強。②在港口收益方面，在庫存成本固定的情況下，深圳港的收益隨商品價格的提高呈先降低后提高的趨勢，而香港港的收益與商品價格始終保持正相關;當商品價格和庫存成本超過一定閾值時，深圳港的收益才會隨之提高。③深中通道和港珠澳大橋通車有效縮短腹地運輸時間，對于絕大部分商品價格和庫存成本的組合都將提高大灣區港口的總收益。

上述結論為大灣區港口的功能定位提供方向。深圳港在物流效率和通關時間等方面弱于香港港，但運營成本較低，在中低端商品的貨源收集方面具有明顯的競爭優勢;香港港具有自由貿易港的優勢，對商品價格和庫存成本較高的貨源具有較強的吸引力。隨著腹地經濟的發展，大灣區港口的貨運結構逐漸向中高端商品過渡，對于提高大灣區港口收益具有促進作用;值得一提的是，深圳港在這一過程中將經歷收益降低的時期，應通過縮短腹地運輸時間、提高通關效率和發展直航航線等手段降低物流過程中的商品庫存成本。深中通道和港珠澳大橋通車將在一定程度上降低深圳港的經營風險，同時有效提升大灣區港口的整體收益。