長三角地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡的優(yōu)化

丁一春+唐志波+艾萬政

【摘 要】 為降低我國長三角地區(qū)進口鐵礦石的運輸成本，優(yōu)化其運輸網(wǎng)絡結(jié)構，基于經(jīng)濟評價理論，采用實際數(shù)據(jù)，計算并比較不同噸位船舶在不同運距時的單位貨物運輸成本，得到成本最優(yōu)化的運輸路徑。研究結(jié)果顯示：中巴和中非航線的鐵礦石運輸應以較大型船舶為最佳，其單位貨物運輸成本可減少最高18.52%、最低9.83%；選擇江海直達的運輸方式可大大降低運輸成本。

【關鍵詞】 長三角；鐵礦石；運輸成本；運輸網(wǎng)絡

0 引 言

鋼鐵是關系國計民生的大宗原料商品，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展對社會各個行業(yè)乃至整個國民經(jīng)濟的發(fā)展都具有重要的影響力。近年來，我國已經(jīng)成為全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國和鐵礦石消費國。2003年，我國超過日本成為全球最大的鐵礦石進口國，而且一直保持著穩(wěn)定的增長（見圖1）。2014年，我國進口鐵礦石9.32億t，占世界鐵礦石貿(mào)易總量的70%左右，2015年繼續(xù)保持增長，進口鐵礦石達9.53億t，預計在未來幾年內(nèi)我國鐵礦石進口量依然會保持增長態(tài)勢。在鐵礦石需求持續(xù)增長的趨勢下，巴西淡水河谷公司成功打造出適用于中巴鐵礦石貿(mào)易的40萬噸級超大型礦砂船，實現(xiàn)“礦山前移”的偉大戰(zhàn)略，這就使得我國港口企業(yè)紛紛著手投資建設大型鐵礦石接卸碼頭，導致港口布局混亂、港口資源重疊、運輸成本反而上升等一系列問題。因此，如何充分利用現(xiàn)有的港口資源，合理布局港口泊位，最大限度地降低運輸成本，已是當務之急。

關于如何降低我國環(huán)渤海地區(qū)進口鐵礦石海運費，相關學者已經(jīng)展開了一系列的研究：周丹[1]分析了我國環(huán)渤海地區(qū)進口鐵礦石的接卸現(xiàn)狀以及主要海運費的構成因素，運用經(jīng)濟評價理論，建立航運成本優(yōu)化模型，得出相應的運輸網(wǎng)絡布局優(yōu)化圖及航線優(yōu)化圖；于軍苓[2]通過大量數(shù)據(jù)分析，指出環(huán)渤海地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡結(jié)構優(yōu)化的必要性，并利用Lindo軟件進行建模，實現(xiàn)由鐵礦石遠洋運輸費用、鐵礦石中轉(zhuǎn)物流中心的水轉(zhuǎn)水費用和目的港卸貨費用構成的總物流成本最小化；趙嘉[3]首先利用多種方法對我國進口鐵礦石量進行預測，然后建立配送系統(tǒng)優(yōu)化模型，并以青島港為例進行計算和求解，最終得到較為滿意的結(jié)果。

長三角地區(qū)位于我國長江經(jīng)濟帶，是我國實施“一帶一路”戰(zhàn)略的橋頭堡，且其鐵礦石進口量逐年增加；因此，對長三角地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡進行優(yōu)化，具有極其深遠的意義。

1 長三角地區(qū)進口鐵礦石現(xiàn)狀

長三角地區(qū)作為我國外向型經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)，鋼材需求旺盛，沿江分布著寶鋼、沙鋼等大型國有鋼鐵企業(yè)。由于區(qū)域原因，長三角地區(qū)鐵礦石資源嚴重匱乏，主要依賴進口。2008年，長三角港口群共接卸鐵礦石1.26億t，占全國接卸總量的24.38%，主要接卸港口為寧波舟山港，接卸量為萬t。

1.1 長三角地區(qū)規(guī)模以上鋼鐵企業(yè)

長三角地處富庶的江浙滬地帶，擁有豐富的水系河流、發(fā)達的海運產(chǎn)業(yè)以及強大的腹地經(jīng)濟，是21世紀“海上絲綢之路”的橋頭堡，沿江一帶分布著大量有名的鋼鐵企業(yè)，其中主要鋼鐵企業(yè)產(chǎn)能見表1。

以上鋼鐵企業(yè)大部分都是沿江分布，保守估計每年達到萬t產(chǎn)能。由于我國鐵礦石的平均品位僅為33%，低于世界鐵礦石品位11個百分點[4]，且開發(fā)難度較大，加之長三角地區(qū)鐵礦石資源匱乏，只能依靠大量進口鐵礦石來彌補本地市場供應的不足。較之內(nèi)陸地區(qū)公路和鐵路運輸，長三角地區(qū)鋼鐵企業(yè)利用水路運輸大大降低了成本，雖然鐵礦石價格較低，其物流運輸成本卻逐步增加，有時甚至超過鐵礦石的成本價。因此，如何優(yōu)化長三角地區(qū)進口鐵礦石的運輸網(wǎng)絡，最大限度地降低鐵礦石運輸成本，已經(jīng)成為關乎國計民生的大事。

1.2 長三角地區(qū)鐵礦石專用碼頭泊位

長三角地區(qū)港口群進口鐵礦石運輸系統(tǒng)以寧波舟山港、連云港港為中心，相應布局上海、蘇州、南通、南京等港口。長三角地區(qū)10萬噸級以上鐵礦石碼頭泊位情況見表2。

1.3 長三角地區(qū)進口鐵礦石主要運輸方式

目前，我國進口鐵礦石主要來自印度、南非、澳大利亞和巴西，占我國進口鐵礦石總量的90%左右。由于各個國家到我國的海上距離、其本國的港口情況及運營公司等均有區(qū)別，各國運輸鐵礦石的船舶噸級、航線選擇、停泊港口也各有不同。

（1）由于印度港口碼頭泊位的限制，從事中印鐵礦石貿(mào)易的船型大多維持在5萬～10萬噸級，其一般經(jīng)馬六甲海峽直接靠泊我國港口，到我國沿海港口的平均時間為15天。

（2）南非鐵礦石以高品位而聞名世界，出口鐵礦石到我國的運輸船舶以20萬噸級為主、10萬噸級為輔，一般經(jīng)馬六甲海峽或者巽他海峽抵達我國港口，到我國沿海港口的平均時間為31 d。

（3）自澳大利亞進口鐵礦石的主要船型為15萬 ～20萬噸級，其一般經(jīng)龍目海峽、望加錫海峽抵達我國港口，到我國沿海港口的平均時間為11 d。

（4）巴西鐵礦石資源極其豐富，開采難度較小，且品位較高。由于巴西最大的鐵礦石出口商淡水河谷實施“礦山前移”戰(zhàn)略，目前航行于中巴航線的船型以20萬～30萬噸級為主，到我國沿海港口的平均時間為35 d。

2 長三角地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡優(yōu)化

2.1 進口物流網(wǎng)絡系統(tǒng)

優(yōu)化前的長三角地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡結(jié)構（見圖2）錯綜復雜，只要碼頭接卸能力滿足，基本上都有船舶靠泊卸載。加之主、次卸港口的分工不明顯，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，導致水運交通擁堵繁雜、船舶待泊時間長、運輸成本增加等一系列問題。據(jù)相關部門統(tǒng)計，每年有萬～萬t的鐵礦石舍近求遠，從我國北方港口中轉(zhuǎn)到長江下游碼頭。

2.2 進口鐵礦石運輸費用主要構成

進口鐵礦石費用主要包括：

（1）單位貨物的運輸成本；

（2）如果需要中轉(zhuǎn)，單位貨物的中轉(zhuǎn)接卸成本；

（3）中轉(zhuǎn)時單位貨物的運輸成本；

（4）目的港單位貨物的接卸成本。

2.3 約束條件以及優(yōu)化過程

進口鐵礦石各項成本計算公式如下：

整個進口鐵礦石運輸路徑是一個非常復雜的網(wǎng)絡結(jié)構，除節(jié)點與節(jié)點間錯綜變化的運輸路線之外，每一個節(jié)點的具體運行標準以及可允許靠泊船型的最大噸級等都不同。因此，為了使優(yōu)化模型更加合理，得到的優(yōu)化結(jié)果更具參考性，需要增加一些確定的約束條件：

（1）鐵礦石在運輸和卸載的過程中沒有損失；

（2）鋼鐵企業(yè)所進口的鐵礦石能夠滿足其生產(chǎn)需求；

（3）運量應滿足非負要求；

（4）航次數(shù)量應滿足非負且是整數(shù)的要求。

我國長三角地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡優(yōu)化的最終目標是成本最小化，綜合分析4項費用在總費用中所占的比重，尋求單位貨物運輸成本最小的運輸結(jié)構，計算得到成本分析結(jié)果（見表3）。

優(yōu)化后的長三角地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡結(jié)構見圖3。

從圖3可見，自印度進口鐵礦石的較小船型可直接靠泊南通、蘇州等長江下游港口；自南非、澳大利亞、巴西進口鐵礦石的較大船型可先靠泊沿海港口，以寧波舟山港和連云港港為主，上海港為輔。在航運市場不景氣時，最好選擇江海直達運輸；反之，可根據(jù)經(jīng)濟效益選擇中轉(zhuǎn)或者直達運輸。[5]

2.4 優(yōu)化結(jié)果分析

從表3可以看出：

（1）船舶大型化有利于降低運輸成本。航行于中印航線的10萬噸級船舶的單位貨物運輸總成本較5萬噸級船舶可降低6.90%，航行于中非航線的20萬噸級船舶較10萬噸級船舶可降低18.52%。同樣，航行于中澳和中巴航線的船舶單位貨物運輸總成本分別可降低7.56%和14.03%。

（2）江海直達的運輸方式前景廣闊。以中巴航線為例，當20萬噸級船舶和30萬噸級船舶的目的港同為上海港時，由于上海港暫時不能靠泊30萬噸級散貨船，該船舶需要中轉(zhuǎn)，中轉(zhuǎn)后的單位貨物運輸總成本較20萬噸級的船舶提高了23.98%。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié) 論

本文對長三角地區(qū)鐵礦石貿(mào)易、鋼廠布局、港口泊位情況、水路運輸網(wǎng)絡進行分析，最終得出以下結(jié)論：

（1）由于巴西和南非到我國的海上距離較遠，為降低水運成本，應以較大船型的船舶運輸為最佳。在單位貨物運輸總成本方面，航行于中非和中巴航線的較大船型的船舶可減少最高18.52%、最低9.83%。

（2）江海直達的運輸模式可以是更好的選擇。在中非航線上，20萬噸級礦砂船在中轉(zhuǎn)后靠泊南通港的單位貨物運輸總成本為13.17美元/t，較直達的10萬噸級船舶提高21.49%。若能在長三角地區(qū)建立鐵礦石分銷中心，并采用江海直達的運輸方式，可大大降低運輸成本。

3.2 展 望

從目前發(fā)展趨勢來看，我國最大鐵礦石進口貿(mào)易國的地位不會動搖，長三角地區(qū)接卸能力的不斷提高及其強大的區(qū)位優(yōu)勢不會改變。本文僅僅是從單位運輸成本最小化的角度來優(yōu)化長三角地區(qū)進口鐵礦石的運輸網(wǎng)絡，但實際上涉及如國家宏觀政策的規(guī)劃、港口的經(jīng)營手段、運價模式的選擇等方方面面的問題，這都會影響運輸網(wǎng)絡的布局。因此，如何結(jié)合各方面的因素，系統(tǒng)性地分析影響運輸成本的因素及其各自占有的比重，將是下一步研究的課題。

參考文獻：

[1] 周丹.我國環(huán)渤海地區(qū)的鐵礦石海運費節(jié)省方案[D].大連：大連海事大學，2011.

[2] 于軍苓.我國環(huán)渤海地區(qū)鐵礦石運輸網(wǎng)絡結(jié)構優(yōu)化研究[D].大連：大連海事大學，2011.

[3] 趙嘉.我國進口鐵礦石物流系統(tǒng)優(yōu)化研究[D].天津：天津大學，2006.

[4] 于軍苓，顏華錕.優(yōu)化渤海地區(qū)進口鐵礦石運輸網(wǎng)絡[J].水運管理，2011（1）：18-21.

[5] 董婧.加快長三角及長江沿線地區(qū)鐵礦石碼頭建設[J].水運管理，2010（9）：27-28.