長三角地區進口鐵礦石運輸網絡的優化

丁一春+唐志波+艾萬政

【摘 要】 為降低我國長三角地區進口鐵礦石的運輸成本，優化其運輸網絡結構，基于經濟評價理論，采用實際數據，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，得到成本最優化的運輸路徑。研究結果顯示：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；運輸網絡

0 引 言

鋼鐵是關系國計民生的大宗原料商品，鋼鐵工業的發展對社會各個行業乃至整個國民經濟的發展都具有重要的影響力。近年來，我國已經成為全球最大的鋼鐵生產國和鐵礦石消費國。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，占世界鐵礦石貿易總量的70%左右，2015年繼續保持增長，進口鐵礦石達9.53億t，預計在未來幾年內我國鐵礦石進口量依然會保持增長態勢。在鐵礦石需求持續增長的趨勢下，巴西淡水河谷公司成功打造出適用于中巴鐵礦石貿易的40萬噸級超大型礦砂船，實現“礦山前移”的偉大戰略，這就使得我國港口企業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渤海地區進口鐵礦石海運費，相關學者已經展開了一系列的研究：周丹[1]分析了我國環渤海地區進口鐵礦石的接卸現狀以及主要海運費的構成因素，運用經濟評價理論，建立航運成本優化模型，得出相應的運輸網絡布局優化圖及航線優化圖；于軍苓[2]通過大量數據分析，指出環渤海地區進口鐵礦石運輸網絡結構優化的必要性，并利用Lindo軟件進行建模，實現由鐵礦石遠洋運輸費用、鐵礦石中轉物流中心的水轉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，然后建立配送系統優化模型，并以青島港為例進行計算和求解，最終得到較為滿意的結果。

長三角地區位于我國長江經濟帶，是我國實施“一帶一路”戰略的橋頭堡，且其鐵礦石進口量逐年增加；因此，對長三角地區進口鐵礦石運輸網絡進行優化，具有極其深遠的意義。

1 長三角地區進口鐵礦石現狀

長三角地區作為我國外向型經濟最發達的地區，鋼材需求旺盛，沿江分布著寶鋼、沙鋼等大型國有鋼鐵企業。由于區域原因，長三角地區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 長三角地區規模以上鋼鐵企業

長三角地處富庶的江浙滬地帶，擁有豐富的水系河流、發達的海運產業以及強大的腹地經濟，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，其中主要鋼鐵企業產能見表1。

以上鋼鐵企業大部分都是沿江分布，保守估計每年達到萬t產能。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]，且開發難度較大，加之長三角地區鐵礦石資源匱乏，只能依靠大量進口鐵礦石來彌補本地市場供應的不足。較之內陸地區公路和鐵路運輸，長三角地區鋼鐵企業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，如何優化長三角地區進口鐵礦石的運輸網絡，最大限度地降低鐵礦石運輸成本，已經成為關乎國計民生的大事。

1.2 長三角地區鐵礦石專用碼頭泊位

長三角地區港口群進口鐵礦石運輸系統以寧波舟山港、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，從事中印鐵礦石貿易的船型大多維持在5萬～10萬噸級，其一般經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 長三角地區進口鐵礦石運輸網絡優化

2.1 進口物流網絡系統

優化前的長三角地區進口鐵礦石運輸網絡結構（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，缺乏統一規劃，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。據相關部門統計，每年有萬～萬t的鐵礦石舍近求遠，從我國北方港口中轉到長江下游碼頭。

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，單位貨物的中轉接卸成本；

（3）中轉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絡結構，除節點與節點間錯綜變化的運輸路線之外，每一個節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，為了使優化模型更加合理，得到的優化結果更具參考性，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）鋼鐵企業所進口的鐵礦石能夠滿足其生產需求；

（3）運量應滿足非負要求；

（4）航次數量應滿足非負且是整數的要求。

我國長三角地區進口鐵礦石運輸網絡優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構，計算得到成本分析結果（見表3）。

優化后的長三角地區進口鐵礦石運輸網絡結構見圖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，可根據經濟效益選擇中轉或者直達運輸。[5]

2.4 優化結果分析

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，中轉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 結論與展望

3.1 結 論

本文對長三角地區鐵礦石貿易、鋼廠布局、港口泊位情況、水路運輸網絡進行分析，最終得出以下結論：

（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

從目前發展趨勢來看，我國最大鐵礦石進口貿易國的地位不會動搖，長三角地區接卸能力的不斷提高及其強大的區位優勢不會改變。本文僅僅是從單位運輸成本最小化的角度來優化長三角地區進口鐵礦石的運輸網絡，但實際上涉及如國家宏觀政策的規劃、港口的經營手段、運價模式的選擇等方方面面的問題，這都會影響運輸網絡的布局。因此，如何結合各方面的因素，系統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.我國環渤海地區的鐵礦石海運費節省方案[D].大連：大連海事大學，2011.

[2] 于軍苓.我國環渤海地區鐵礦石運輸網絡結構優化研究[D].大連：大連海事大學，2011.

[3] 趙嘉.我國進口鐵礦石物流系統優化研究[D].天津：天津大學，2006.

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

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