基于生成量的江蘇省內(nèi)河集裝箱運量預(yù)測方法

朱智敏　張凌

【摘 要】 為建立內(nèi)河集裝箱運量預(yù)測方法，在充分考慮內(nèi)河集裝箱運輸與其他運輸方式的競爭合作關(guān)系基礎(chǔ)上，運用運輸經(jīng)濟學(xué)原理，提出內(nèi)河集裝箱運輸在綜合交通運輸網(wǎng)中的合理分擔(dān)方法，預(yù)測蘇南地區(qū)內(nèi)河集裝箱運量。結(jié)果表明，未來內(nèi)河集裝箱運輸優(yōu)勢將進(jìn)一步凸顯，蘇南地區(qū)內(nèi)河對集裝箱運量的分擔(dān)率將進(jìn)一步提高。

【關(guān)鍵詞】 集裝箱生成量；內(nèi)河運輸；重力模型；拉格朗日差值法

以往的集裝箱運輸需求分析多集中在沿江沿海港口，采用歷史趨勢法或宏觀經(jīng)濟指標(biāo)相關(guān)法進(jìn)行預(yù)測研究。這些方法適用于運輸體系較為成熟的沿江沿海港口，對于還處于起步發(fā)展階段的內(nèi)河集裝箱運輸來說，內(nèi)河運輸需求與綜合交通網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)，與沿江沿海港口的區(qū)域樞紐節(jié)點有著本質(zhì)不同。目前，使用較多的內(nèi)河水運運量預(yù)測方法為“四階段法”，主要針對的是內(nèi)河運輸中傳統(tǒng)大宗物資，對內(nèi)河集裝箱運輸需求的預(yù)測難見成型的體系。在長江三角洲地區(qū)處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的發(fā)展形勢下，建立系統(tǒng)、合理的內(nèi)河集裝箱運輸預(yù)測方法，確定未來發(fā)展的合理規(guī)模，為管理部門提供超前的、預(yù)見性的科學(xué)決策，進(jìn)而促進(jìn)內(nèi)河集裝箱運輸持續(xù)、健康發(fā)展至關(guān)重要。

1 運量預(yù)測的總體思路

通過內(nèi)貿(mào)集裝箱生成量和外貿(mào)集裝箱生成量的預(yù)測，得到各集裝箱箱源地的集裝箱生成總量情況，利用重力模型將集裝箱箱源地的集裝箱生成量分配到集裝箱運輸港口節(jié)點，形成箱源地和港口節(jié)點的集裝箱運量；利用拉格朗日差值法，結(jié)合調(diào)研經(jīng)典數(shù)據(jù)分析，將所得運量在公路與水路之間分配得到江蘇省內(nèi)河集裝箱運量。具體思路見圖1。

2 預(yù)測方法

2.1 生成量預(yù)測法

利用二元線性回歸，研究預(yù)測江蘇省全社會港口內(nèi)貿(mào)集裝箱吞吐量與江蘇省GDP及江蘇省全社會港口集裝箱吞吐量之間的相互關(guān)系，根據(jù)江蘇省經(jīng)濟社會發(fā)展趨勢及未來全社會港口集裝箱吞吐量的發(fā)展水平，推斷江蘇省全社會港口內(nèi)貿(mào)集裝箱吞吐量的發(fā)展水平，繼而得到江蘇省內(nèi)貿(mào)集裝箱生成量的增長水平。內(nèi)貿(mào)集裝箱生成量的預(yù)測思路見圖2。

外貿(mào)集裝箱生成量大小與各地區(qū)外貿(mào)進(jìn)出口量密切相關(guān)。根據(jù)腹地內(nèi)經(jīng)濟社會的發(fā)展規(guī)劃和趨勢，以及外向型經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，預(yù)測未來年度該腹地內(nèi)產(chǎn)生的適箱貨物總額，進(jìn)而衍生預(yù)測出未來年度對交通運輸?shù)男枨?，從而達(dá)到預(yù)測運量目的的模型。因此，可用多因素動態(tài)生成機制法對港口的外貿(mào)集裝箱生成量進(jìn)行預(yù)測。具體思路見圖3。

結(jié)合以上3種預(yù)測思路，提出江蘇省外貿(mào)集裝箱生成量預(yù)測模型如下：

式中：Q為外貿(mào)集裝箱生成量，TEU；P為所在地區(qū)外貿(mào)進(jìn)出口金額，億美元；K1為外貿(mào)貨物適箱率；K2為外貿(mào)適箱貨生成系數(shù)，TEU/億美元；K3為外貿(mào)貨物裝箱率。

2.2 集裝箱運輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間運量預(yù)測方法

交通運輸作為一種派生需求，從一個側(cè)面反映了貿(mào)易往來的密切程度?，F(xiàn)從交通運輸需求的基本理論、基本方法入手，依據(jù)地區(qū)間貿(mào)易量與區(qū)域間的相互影響，運用重力模型計算出各主要貨源地之間的集裝箱運量，以各個節(jié)點的集裝箱生成量為出發(fā)點，預(yù)測每2個節(jié)點之間的集裝箱運量，為下一步的公路與水路分擔(dān)提供所需要的參數(shù)。

節(jié)點間的集裝箱流量與相應(yīng)箱源地集裝箱生成量和港口集裝箱吞吐量成正比，與2個節(jié)點之間的廣義阻抗的平方成反比，于是得到改進(jìn)后的節(jié)點間運量重力模型如下：

式中：F為節(jié)點間的集裝箱運量；A為運量生成量間調(diào)節(jié)系數(shù)（常數(shù)）；Q為集裝箱箱源地的生成量；Y為集裝箱干（支）線港口節(jié)點的集裝箱吞吐量；k為廣義阻抗，用節(jié)點間公路與水路距離的平均值表達(dá)。

節(jié)點之間的集裝箱流量會隨著政策、距離、收費及地區(qū)經(jīng)濟的影響而發(fā)生變化。由于水路流域各節(jié)點附近的經(jīng)濟環(huán)境比較相似，假設(shè)廣義阻抗僅與節(jié)點之間的當(dāng)量距離相關(guān)。

通過節(jié)點間運量預(yù)測模型可知，箱源地A至集裝箱運輸節(jié)點B與節(jié)點C的運輸量比例為：

FAB∶FAC=（YB / k2AB）∶（YC / k2AC）

結(jié)合箱源地A集裝箱生成量預(yù)測，并由此可以推出箱源地A至集裝箱運輸節(jié)點B和節(jié)點C的運輸量。

2.3 內(nèi)河集裝箱運輸?shù)姆謸?dān)預(yù)測方法

江蘇地區(qū)公路路網(wǎng)和水運航道網(wǎng)相對發(fā)達(dá)，鐵路相對單一。本文考慮公路和水路是該省集裝箱運輸?shù)闹饕绞?，對鐵路集裝箱運輸進(jìn)行總量分析，在各運輸節(jié)點間集裝箱運量分擔(dān)時僅考慮公路和水路的分擔(dān)。

根據(jù)運輸方式選擇的調(diào)查，在一般情況下，價格差是影響公路、水路運輸方式選擇的主要因素，但由于集裝箱存在貨物重要性、貨物價值、時間要求、運輸習(xí)慣等因素，不同的價格差值有不同的水路選擇概率。同時，同樣的價格差，內(nèi)貿(mào)和外貿(mào)集裝箱運輸選擇水運的概率也可能不盡相同。公路和水路在對應(yīng)運價差下的選擇概率數(shù)據(jù)可通過大量問卷調(diào)查進(jìn)行校驗。

綜上所述，采用拉格朗日插值法生成貨主偏好方程和偏好曲線，拉格朗日公式如下：

式中：ln（x）為貨主選擇某種運輸方式的概率；x為集裝箱公路運輸與水路運輸?shù)膶嶋H差價；xi為運輸方式選擇調(diào)查表中所列的公路與水路運價差（i=0，1，2，…，n）；yi為運輸方式選擇調(diào)查表中所列的公路與水路在對應(yīng)運價差下的選擇概率。

3 蘇南地區(qū)預(yù)測結(jié)果實例

經(jīng)預(yù)測，2030年，通過公路、水路運至蘇南沿江港口及從上海港進(jìn)出的蘇南地區(qū)集裝箱生成量約為萬TEU，其中內(nèi)貿(mào)、外貿(mào)集裝箱分別約為萬TEU和萬TEU。目前，蘇南地區(qū)的外貿(mào)集裝箱主要通過上海港運輸，太倉港也有少量的近洋航線；而內(nèi)貿(mào)集裝箱主要集中在沿江地區(qū)的南京、鎮(zhèn)江、江陰、張家港、常熟、太倉等港口，也有一部分的內(nèi)貿(mào)集裝箱通過上海港運輸。本次選取無錫和宜興地區(qū)至江陰港、太倉港、上海港的內(nèi)河集裝箱運量為例進(jìn)行預(yù)測研究。2030年無錫和宜興地區(qū)內(nèi)外貿(mào)集裝箱公路和水路運量分擔(dān)見表1。

同理可預(yù)測蘇南地區(qū)其他箱源地至沿江及上海港的集裝箱內(nèi)河分擔(dān)量。通過生成量的預(yù)測方法分析可知，2030年，蘇南地區(qū)生成并通過內(nèi)河運輸至沿江沿海港口節(jié)點的集裝箱量將達(dá)到138萬TEU，占蘇南地區(qū)至港口節(jié)點集裝箱運量的8%左右。此外，隨著內(nèi)河航運的發(fā)展，未來蘇南地區(qū)直接與外地的交流量及蘇南地區(qū)航道承擔(dān)的過境量預(yù)計將分別達(dá)到12.5萬TEU和26萬TEU，由此預(yù)測2030年蘇南地區(qū)內(nèi)河集裝箱運量將達(dá)到176.5萬TEU左右。2030年蘇南地區(qū)主要航道集裝箱運量見表2。

未來隨著內(nèi)河集裝箱支持政策的出臺，船型向大型化方向發(fā)展，公路擁堵、罰款、環(huán)境等成本逐步增加，內(nèi)河集裝箱運輸?shù)膬?yōu)勢將進(jìn)一步凸顯，蘇南地區(qū)內(nèi)河對集裝箱的分擔(dān)率將進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張凌，翟劍峰，朱智敏.蘇錫常地區(qū)集裝箱運輸成本比較[J].水運管理，2011，33（7）：15-17.