基于系統(tǒng)動力學(xué)的干散貨航運市場運力供給研究＊

（上海海事大學(xué)物流研究中心 上海 200135）

國際干散貨航運市場是國際干散貨航運商與國際貿(mào)易商之間進行干散貨運輸為服務(wù)對象所形成的服務(wù)市場，其海運量約占世界海運量的1／3［1］．海運量主要由國際經(jīng)濟形勢和貿(mào)易市場所制約，基本不受運價控制．運價是運力供給稀缺性的價值表現(xiàn)，引起了運力供給的產(chǎn)生，而運力供給決定了運價［2－3］．

唐麗敏［4］基于航運經(jīng)濟理論，通過航運市場需求與供給的計量經(jīng)濟模型建立與求解，進而對未來航運市場運價進行短期預(yù)測．J．J．Xu等［5］研究了干散貨市場的運價波動與運力供給的關(guān)系，采用了2階段模型．第一階段是通過ARGARCH模型衡量運價的波動，第二階段是通過GMM回歸分析運價波動與運力增長的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)運價波動與運力變化呈相反關(guān)系，而運力的改變能夠有效的抑制運價的波動．以上學(xué)者的研究成果充分說明了運力決定了運價，運價對運力具有調(diào)節(jié)作用，但是并沒有全面考慮引起運力和運價波動各種因素及相互制約關(guān)系，建立因果反饋模型．本文從系統(tǒng)角度出發(fā)，運用系統(tǒng)動力學(xué)方法對干散貨航運市場運力的未來發(fā)展趨勢進行模擬，并改變影響運力供給的相關(guān)因素，確定相應(yīng)改進策略，保持市場合理運力，對理解航運市場的系統(tǒng)性風(fēng)險具有重要的意義．

1 干散貨航運市場運力供給現(xiàn)狀

國際干散貨航運市場運力供給近年來出現(xiàn)了迅速增長的態(tài)勢，2002～2011年國際干散貨航運市場運力規(guī)模如表1所列．

表1 2002～2011年國際干散貨航運市場運力規(guī)模

由表1可知，國際干散貨航運市場船舶數(shù)量和噸位都呈逐年增長的趨勢，從2004年開始，增長幅度都超過4%．船舶噸位的增長率比船舶數(shù)量的增長率要大，反映出國際干散貨航運市場船舶朝著大型化發(fā)展趨勢，這種趨勢可以從如圖1所示的國際干散貨航運市場各種船型的發(fā)展趨勢中明顯看出．

圖1 國際干散貨航運市場分船型數(shù)量與噸位走勢圖

由圖1可知，海岬型、巴拿馬型、超靈便型船舶的數(shù)量和噸位都呈逐年上升趨勢，靈便型船的數(shù)量和噸位卻呈下降趨勢，直接反映出干散貨船舶大型化的發(fā)展，同樣也間接反映出小型干散貨船舶受到集裝箱船舶發(fā)展的影響，運輸了靈便型船所運輸?shù)呢浳铮?］．

2 干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)動力學(xué)模型

2.1 干散貨航運運力供給模型

干散貨航運市場運力供給是指在一定時期內(nèi)，擁有干散貨船舶噸位的全體船舶所有者，在各種運價條件下能夠而且愿意提供的船舶噸位數(shù)［7］．它具體是由現(xiàn)有運力、新建運力、拆解運力以及市場閑置和封存等運力噸位組成．由此可以得出，干散貨航運市場現(xiàn)有運力表示為

式中：Nt為t時刻的運力；Dt為t時刻交付的運力；St為t時刻拆解的運力；Ft為t時刻閑置的運力；Lt為t時刻轉(zhuǎn)移和滅失的運力．

2.2 干散貨航運市場新造船訂單模型

干散貨航運市場新造船訂單量與市場運價的關(guān)系密切，運價的波動將會引起新造船訂單量的變化．其數(shù)學(xué)模型為

式中：Nt為t時刻的新造船訂單量；Ft為t時刻的運價．

1）數(shù)據(jù)的選擇與處理 在干散貨航運市場中，用BDI指數(shù)表示航運運價，NB表示新造船訂單量．選取1996～2011年的月度數(shù)據(jù)作為研究對象，為了消除對數(shù)據(jù)分析的影響，對原始數(shù)據(jù)進行自然對數(shù)處理，用ln BDI和ln NB表示干散貨航運市場運價和新造船訂單量．

2）模型的建立 在建立模型之前，需要對數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗，本文采用ADF單位根檢驗法［8］．經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，ln BDI和ln NB 不是平穩(wěn)序列，經(jīng)過一階差分過程后再次檢驗，序列都是平穩(wěn)的，如表2所列．

表2 干散貨航運運價與新造船訂單量ADF檢驗結(jié)果

將ln BDI作為解釋變量，ln NB作為被解釋變量，對平穩(wěn)序列進行最小二乘法擬合得到如下的關(guān)系方程：

由以上方程可看出，BDI指數(shù)的回歸系數(shù)為1．130 88，說明BDI指數(shù)對新造船訂單量有較大的影響，BDI指數(shù)的上升，新造船訂單量也會增加．

2.3 干散貨航運市場運價模型

干散貨航運市場運價受到多方面因素的影響，通過分析，影響其波動的主要因素有干散貨航運市場運力供給量、干散貨貿(mào)易量和航運成本．其數(shù)學(xué)模型為

式中：Ft為t時刻的運價；St為t時刻的運力供給量；Dt為t時刻的貿(mào)易量；Ct為t時刻的航運成本．

在干散貨航運市場中，用BDI指數(shù)表示航運運價，運力供給量為現(xiàn)有運力規(guī)模，貿(mào)易量為主要干散貨貿(mào)易量，航運成本以燃油價格表示．為了研究4個變量之間的關(guān)系，本文選取1996～2011年的月度數(shù)據(jù)作為研究對象，以BDI表示航運運價，SU表示現(xiàn)有運力規(guī)模，DE表示干散貨貿(mào)易量，OP表示燃油價格．

首先對原始數(shù)據(jù)進行自然對數(shù)處理，用ln BDI，ln SU，ln DE和ln OP分別表示航運運價、現(xiàn)有運力規(guī)模、干散貨貿(mào)易量和燃油價格．

通過對數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性檢驗和一階差分處理后，用最小二乘法擬合得到關(guān)系方程式

由以上方程可以看出，干散貨航運市場運力供給的回歸系數(shù)是－4．116 84，說明干散貨航運市場運力供給量的增加，將會引起干散貨航運運價的下跌，而干散貨貿(mào)易量與燃油價格的回歸系數(shù)為正，說明兩者的上升將會引起干散貨航運運價的上升．

2.4 干散貨航運市場系統(tǒng)動力學(xué)模型建立

通過建立運力供給、運價和新造船訂單量模型可知，干散貨航運市場是含有多種影響因素的復(fù)雜時變系統(tǒng)，運力供給的變動將會引起運價的波動，運價波動又會導(dǎo)致新造船訂單量發(fā)生變化，繼而影響未來的運力供給．在分析系統(tǒng)中各種因素之間相互制約、相互影響的作用時，運用系統(tǒng)動力學(xué)方法進行系統(tǒng)模擬，分析這些因素之間的反饋關(guān)系，可以較為深入的了解未來干散貨航運市場的發(fā)展趨勢．

根據(jù)國際干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)的組成要素以及各要素間的因果關(guān)系，將各要素劃分為水平變量、輔助變量、常量和外生變量，利用系統(tǒng)動力學(xué)軟件 Vensim［9－10］，構(gòu)建國際干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)流圖如圖2所示．

圖2 國際干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)流圖

對流圖中的相關(guān)參數(shù)進行賦值，并將式（1）、（3）和（5）輸入到流圖方程，利用系統(tǒng)動力學(xué)仿真模擬，得到2012～2016年的國際干散貨航運市場運力供給與運價的走勢圖如圖3所示．

圖3 2011～2016年的國際干散貨航運市場運力供給與運價的走勢圖

從圖3中可知，隨著運力的交付量的不斷增加，致使運力供給量不斷加大，引起運價的不斷下跌，直到2013年后才逐漸有所改觀．這種趨勢也符合目前干散貨航運市場的現(xiàn)狀和有關(guān)航運市場研究者的預(yù)期．據(jù)克拉克森統(tǒng)計，截止到2011年12月31日，國際干散貨航運市場1萬載重t以上的船舶噸位達到611．1百萬載重t，手持訂單量高達200．9百萬載重t，占總運力的32．88%，在2012和2013年將分別有約1．39億和0．51億載重t船陸續(xù)交付．

3 干散貨航運市場運力供給調(diào)整策略

干散貨航運市場目前的低迷狀態(tài)，完全是由船東肆意擴大運力造成的．運力供給是導(dǎo)致國際航運市場興衰的主要原因．本文以調(diào)整影響干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)流圖的參數(shù)變量，包括干散貨船舶拆解率、閑置率和運力交付比例，改變運力供給趨勢，為干散貨航運市場未來發(fā)展提供參考依據(jù)．

3.1 調(diào)整船舶拆解率，加大船舶的拆解力度

拆解老舊干散貨船舶是釋放過剩運力最直接、最有效的途徑．調(diào)整國際干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)流圖中的拆解率參數(shù)，將2012年的0．05提高到0．08，即拆解量從30．56百萬載重噸提高到48．89百萬載重t，得到如圖4所示的運力供給和運價前后關(guān)系對比圖．

3.2 調(diào)整船舶閑置率，提高船舶閑置封存量

國際干散貨航運市場運力供給的來源并不是由干散貨總運力提供的，而是由干散貨營運運力規(guī)模提供的．因此，船舶封存量的變化會導(dǎo)致營運運力規(guī)模朝相反的方向變化．調(diào)整干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)流圖中的閑置率參數(shù)，將2012年的0．005提高到0．01，即閑置量從3．06百萬載重噸提高到6．11百萬載重噸，得到如圖5所示的運力供給和運價前后關(guān)系對比圖．

圖4 調(diào)整拆解率前后運力供給和運價對比圖

圖5 調(diào)整閑置率前后運力供給和運價對比圖

3.3 調(diào)整船舶交付比例，延長船舶訂單交付期

現(xiàn)有船舶的訂單量是未來運力規(guī)模發(fā)展的主要來源，決定著航運市場近兩年內(nèi)的發(fā)展規(guī)模．因此，將新船交付速度降低．在國際干散貨運力供給系統(tǒng)流圖中調(diào)整運力交付比例參數(shù)，將原來的交付比例下降20%，得到如圖6所示的運力供給和運價前后關(guān)系對比圖．

從圖4～6中可以看出，干散貨船舶拆解率、閑置率和交付比例調(diào)整后，干散貨航運市場運價有所上升，這主要是由于市場運力供給量減少的結(jié)果．若將干散貨船舶拆解率、閑置率和交付比例同時調(diào)整，效果將是顯著的．

圖6 調(diào)整運力交付比例前后運力供給和運價對比圖

4 結(jié)束語

本文運用系統(tǒng)動力學(xué)方法干散貨航運市場運力供給系統(tǒng)動力學(xué)模型，對國際干散貨航運市場運力供給與運價之間的關(guān)系進行研究，研究結(jié)果顯示，干散貨航運市場運力供給將在近兩年內(nèi)年達到頂峰，運力極度過剩，引起運價持續(xù)低迷，直到2013年將會有起色，這與干散貨航運市場研究機構(gòu)的預(yù)計相吻合．為了應(yīng)對未來市場低迷的局勢，文中將系統(tǒng)中影響運力供給的相關(guān)參數(shù)進行的調(diào)整，對調(diào)節(jié)運力配置效果顯著，對解決干散貨航運市場運力過剩問題具有一定的實用價值．

［1］STOPFORD M．Maritime Economics［M］．London：Taylor ＆Francis，2008．

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