大型钢铁企业组建船队策略研究

张 蕾，胡 昊，贾大山

(1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240;2.交通运输部水运科学研究院，北京 100088)

大型钢铁企业组建船队策略研究

张 蕾1，胡 昊1，贾大山2

(1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240;2.交通运输部水运科学研究院，北京 100088)

针对铁矿石运输市场发展现状，阐述了我国大型钢铁企业组建船队的必要性;提出了组建船队的两种不同模式，应用动态规划模型确定钢铁企业组建船队规模;以合理规模组建船队实现较低运输成本完成运输需求，提高企业产业链控制能力，提升企业利润空间;以B钢铁企业2011—2015年的船队规模确定为算例，验证了所建立的方法有效。

国际航运;船队规划;钢铁企业;策略

近年全球大型能源、资源企业纷纷组建自己的船队。自2008年开始，淡水河谷就开始订造超过30艘40万吨超大型矿砂船(VLOC)，2010年澳洲力拓集团也重启自有船队计划，订购了8艘超大型矿砂船。钢铁工业在我国国民经济中起着举足轻重的作用，矿产商组建船队的举措对钢铁企业有巨大影响。全球铁矿石巨头通过建造、购买等方式建立自有船队，最终目的是垄断铁矿石运输，扩大产业垄断范围。

铁矿石运输属于干散货运输，目前国内外对组建干散货船队的研究主要集中在干散货市场分析和船队规划上。Everett，等［1］研究了完成美国大宗散货15%贸易量运输需求的船队规划问题，并对干散货市场运量规模和船型等做了敏感性分析。曾庆成，等［2］为提高煤炭运输系统的可靠性，以总运输成本最小为目标，探讨了一个煤炭运输船队的最优构成。苗凤来［3］应用时间序列模型对世界干散货海运量进行了预测，根据世界干散货船队的结构分析，提出了中散散货船队的发展建议。赵宏海［4］根据中远新加坡公司的船队实际情况结合干散货航运市场的供需分析，应用混合整数规划模型对公司组建小灵便型船队提出了建议。林蓁［5］结合近年干散货运输市场的发展现状，对国内沿海干散货货主发展船队面临的机遇和风险进行了分析。

既有研究多是以航运公司为研究对象，集中在航运企业应对市场变化发展船队方面，而对大型钢铁企业等大的托运人组建船队研究较少。笔者探讨我国大型钢铁企业组建船队的必要性，利用动态规划模型确定合理自有船队规模，对大型钢铁企业优化自身运力、加强产业链控制、提高谈判话语权、拓展利润空间具有现实意义。

1 钢铁企业组建船队必要性

1.1 航运联盟模式存在不稳定因素

与航运公司组建战略联盟，钢铁企业可以获得较低的运价，利用专业运输船队保证企业的物流链供应;航运企业也可以获得较为稳定的货源。但在激烈的市场竞争和利益的驱使下，这种战略合作关系并不是很稳固。

无论是大型钢铁企业还是航运企业盈利都是其最根本的目的，航运市场高度市场化的特征，往往导致战略联盟合作模式出现“毁约”现象。在市场上期租租金上涨的情况下，航运企业违约会对钢铁企业带来极大不利，造成钢铁企业成本大幅上升。

1.2 海运规模扩大为船队组建提供运量基础

随着中国工业化进程不断加快，对各种能源和资源的需求也是与日俱增。2000年，中国成为铁矿石净进口国，铁矿石的对外依存度由2007年的48%上升到2009年的69.6%，2010年稍有下降，为63%左右。由于铁矿石资源产地和消费地分布的差异性，以及远距离运输中海运运量大、单位成本低的特点，决定我国铁矿石进口更多的是采用海上运输。随着经济快速发展，铁矿石贸易量不断增加，图1为1998—2010年间，我国主要铁矿石进口航线的铁矿石运量变化情况［6］。不断增长的铁矿石海运规模，为钢铁企业组建船队提供了运量基础。

图1 主要铁矿石进口航线运量Fig.1 Traffic volume on main import routes per year

1.3 组建船队有利于提高铁矿石贸易市场谈判话语权

国际铁矿石贸易市场谈判达成的价格是离岸价FOB和到岸价CIF并存的，相较于离岸价FOB，CIF多了从出口国到进口国的运费和保险费。目前矿石巨头纷纷通过建造、购买等方式建立自有船队承运自身货物，不甘于利润被航运市场侵夺，利用其占有货源的优势地位控制海运价格。而国内钢铁企业没有自有运力需要承担市场运价浮动风险，谈判时处于劣势，最终面临被迫接受CIF价格的局面，使得企业利润空间进一步压缩。

钢铁企业办船队是伴随着国内外经济的发展及波动而产生的，组建船队可以使大型钢铁企业加强对产业链的控制，减少激烈市场竞争下航运联盟“毁约”的风险，同时在铁矿石贸易市场上在谈判时在运输环节与矿商抗衡，使得矿产商不能进一步扩大产业垄断范围，增强在贸易市场的话语权，争取降低企业采购成本的合同类型，达到提升企业利润空间的目标。

2 钢铁企业组建船队模式

航运市场具有前期资金投入大，对船舶管理、技术应用、商务运作等管理环节要求高等特点。同时干散货航运市场具有高投资和复杂多变的特点，因此，我国大型钢铁企业在组建船队时可以采用以下两种方式。

2.1 钢铁企业自建船队办航运公司

综合考虑企业的铁矿石需求量、经济实力、管理水平，建立自有船队，购置船舶进入铁矿石运输航线。钢铁企业自建船队可以完全掌控航运环节，控制运输权自主性强，在市场谈判上获得较强的竞争优势。当航运市场运费高时，钢铁企业可以争取CIF合同，运用自有船队避免在市场上高价租船，控制整个物流链成本。

2.2 与航运企业合作办航运公司

大型钢铁企业具有货源优势，是组建船队进入铁矿石运输市场的基础。但航运市场是一个极为复杂的市场，涉及到金融、国际国内海事法律法规、港口装卸、船舶管理和监控等诸多方面，需要有专业的管理经验。因此，钢铁企业组建船队可以采取与现有航运企业进行合资或合作办航运公司的模式，钢铁企业主要提供资金和货源，而船队的管理、经营等主要由合作方承担。合作方在船队管理和经营方面具有优势，这样建立船队投入的各种资源和成本就相应减少，同时，合作方航运企业对船队的专业管理，使得市场风险也降低。这种钢铁企业组建船队的模式，符合现在分工专业化的趋势。

3 钢铁企业组建船队规模

根据研究的侧重点不同，船队规划问题一般分为两类。一类是在已知运输需求的情况下研究新组建船队的合理结构，或者是不考虑船队的原来构成情况，只研究未来某一时期(远期)船队的最佳构成问题;另一类是以一个已有船队在某一时间的状况为起点，根据由此之后一段时间内的运输需求预测，研究这个船队逐年最优构成和船队建设问题［7］。国内大型钢铁企业具有货源优势且经济实力雄厚，所以笔者以大型钢铁新组建船队合理结构为研究对象，应用动态规划方法，充分考虑船舶营运经济情况、订造新船和租用船舶的选择，实现以较低船队运营成本满足企业货运需求，解决钢铁企业组建船队规划问题。

3.1 模型假定

1)所研究的铁矿石运输市场范围内共有R条航线;

2)有K种可选船型;

3)研究期为N年，以年为单位;

4)新增运力和各种支出均发生在年初;

5)只考虑新造船和购买二手船情况，暂不考虑租船情况;

6)假设造船周期可以确定，且由于造船技术提高，假设各型船造船周期相同，为t年;

7)所确定的船队规模满足每年航线上的货运需求。

3.2 模型目标函数与约束条件

以确定规模的钢铁企业自有船队规划年度内营运总费用最小为目标函数，以①各年度航线最优配船数;②运力不足的情况下，新增船型和时间;③对新增船采用新造还是购买二手船，对新增船舶，应配置在哪条航线上为解算变量，采用动态规划，建立船队规划数学模型。

目标函数:

式中:j为新造船下水年份;Xkri为第i年在航线r上配置的k型船舶数;Ckri为第i年在航线r上配置的k型船舶运营费用;Iki为第i年k型船的日闲置费用;Dkri为第i年在航线r上配置的k型船的年闲置天数;Bkrj为第j年在航线r上新造下水的k型船舶数;Pki为第i年k型船的新造船价格;Rki为第i年k型船二手船价格;Skri为第i年在航线r上购买的k型二手船船舶数;Vkr为k型船在r航线上的单船运量;Wri为第i年在航线r上应完成的年运输量。

4 算例分析

以B钢铁企业2011—2015年的船队规模确定问题为例，假设该公司铁矿石运输主要有3条航线，运输市场上共有5种可选船型，每年按照365天计算，考虑造船价格规划期内新造船舶在第3年年初下水。根据每年各航线上的货运量预测结果，求出年营运成本最小的情况下，钢铁企业自有船队的最合适规模。

4.1 参数准备

4.1.1 各航线铁矿石运输量预测

假设B钢铁企业其铁矿石的采购量占全国铁矿石采购量的15%，同时考虑公司经营风险控制，建立的自有船队最终满足企业60%的贸易量需求。拟定公司自有船队建设第1年以20%的运输保障率，每年递增10%，5年内逐步实现完成公司运输目标。

表1 2011—2015年企业铁矿石进口主要航线运量预测值Table 1 Forecast of traffic volume on main import routes from 2011 to 2015 /(万吨)

4.1.2 各船型单船年运量

目前我国进口铁矿石运输船型主要为8～20万吨级散货船。南美、南非航线以20万吨级以上散货船为主，兼顾考虑15万吨级;澳大利亚航线以15～20万吨级的Capesize型船舶为主，兼顾考虑10万吨级;印度航线以8万吨级 Panamax型船舶为主［8］。本文假设K1型船载重量为12万吨级，K2型船载重量为15万吨级，K3型船载重量为18万吨级，K4型船载重量为30万吨级，K5型船载重量为8万吨级，则各型船在各航线上的单船年运量情况如表2。

表2 各型船的单船年运量Table 2 Annual transport capacity of each type on each route

4.1.3 各船型新造船价格(表3)

表3 2011—2015年各船型预测新造船价格Table 3 Forecast cost of new-building of each type from 2011 to 2015 /百万美元

4.1.4 主要船型二手船价格预测

二手船的价格随市场供求情况不断变化，假设二手船交易市场中主要有3种船型船舶交易。根据历史数据，假设5年期3种船型的二手船价格如表4。

表4 主要船型5年期二手船价格Table 4 Five-year-old secondhand prices of each type/百万美元

4.1.5 船舶营运成本及闲置成本

船舶营运费是指资本成本(折旧和贷款利息)、航次成本(如燃料费、润料费、船员费、港口使费等)和经营成本(除资本成本和航次成本外的其他成本部分)的总额;船舶闲置费是指船舶在闲置状态下发生的维持费用，如船舶的看守费、保险费、维护保养费等［9］。根据市场的波动规律和全球经济增长情况，假定各型船目前的营运费和闲置费，并假定该费用以5%逐年递增(表5)。

表5 各船型年营运费、日闲置费Table 5 Annual operation cost and idle cost of each type/百万美元

4.2 船队规划计算结果

将确定的各项参数代入所建立模型中，综合考虑市场船队供需情况，利用优化软件LINGO 11.0，计算得出2011—2015年B钢铁企业新建船队最小营运费用为897 457.2万美元，并得到规划期内每年各船型在各航线的配置方案(表6、表7)。

表6 2011—2015年各航线配船结果Table 6 Optimized ship deployment scheme from 2011 to 2015

表7 2011—2015各船型配置结果Table 7 Optimized volume of each type from 2011 to 2015

4.3 结果分析

笔者所建立的动态规划模型能解出钢铁企业新建船队在未来若干年内的最优构成，并且根据规划结果投资建设船队，可以使得规划期的船队运营费用最低。算例以B钢铁企业2011—2015年的船队规模确定问题为例，验证了笔者所建立的动态规划模型有效，应用动态规划模型来计算不同航线上配置的不同船型的船舶数量，得出的船舶数量为整数值，因此，最终可以得到符合实际的钢铁企业组建船队规模的最优解。

5 结论与建议

通过分析，我国大型钢铁企业为加强产业链控制，以采取组建船队策略有以下结论和建议。

1)大型钢铁企业应综合考虑自身经济实力，选择组建船队模式优化自身运力。综合干散货航运市场和铁矿石贸易市场发展形势，我国大型钢铁企业为满足自身庞大的货运需求组建船队是加强产业链控制和提升企业利润空间的选择。但钢铁企业组建船队，对其专业化管理程度和企业的经济实力有很高的要求，因此组建船队时应考虑综合考虑选择符合公司发展阶段的组建船队模式。

2)大型钢铁企业组建船队参与运输活动，应注意把握进入市场时机。大型钢铁企业进入运输市场成为新船东，是铁矿石运输市场的发展趋势。我国大型钢铁企业如能把握市场动态，知悉干散货运输市场的发展状态，在适当的时刻进入市场，以较低的造船成本获得运力，可以极大的降低进入市场成本和风险，提升企业的利润空间。

3)钢铁企业在组建船队时应科学制定船队发展规划，合理安排部署船舶营运。结合各航线的运量需求和船队的运力结构，制定适宜的船队规划，可以压缩钢铁企业船队建设投入，以较低的成本实现加强产业链的目标。

［1］Everett J L，Hax A C，Lewinson V A，et al.Optimization of a fleet of large tankers and bulkers:A liner programming approach［J］.Marine Technology，1972，9(4):430-438.

［2］Zeng Q，Yang Z.Model integrating fleet design and ship routing problems for coal shipping［C］//ICCS'07 Proceedings of the 7th International Conference on Computational Science.Berlin，Germany:Springer-Verlag，2007:1000-1003.

［3］苗凤来.国际干散货航运市场分析和中散船队发展研究［D］.大连:大连海事大学，2001.

［4］赵宏海.中散公司小灵便型船队规划研究［D］.大连:大连海事大学，2010.

［5］林蓁.沿海干散货货主船队优势及风险分析［J］.中国水运，2011(8):10-11.

Lin Zhen.The strengths and risk analysis of the coastal dry bulk shippers-owned-fleet［J］.China Water Transport，2011(8):10-11.

［6］Clarksons.Clarksons Shipping Intelligence Network［DB/OL］.(2011-09-30)［2011-10-04］.http://www.clarksons.net/sin2010.

［7］谢新连.船舶调度与船队规划方法［M］.北京:人民交通出版社，2000:101-106.

［8］吕靖，陈超，沙继东.基于最小费用理论的进口铁矿石物流系统研究［J］.大连海事大学学报，2004，8(3):41-44.

Lv Jing，Chen Chao，Sha Jidong.Analysis of iron ore import logistic system on the basis of the minimum cost theory［J］.Journal of Dalian Maritime University，2004，8(3):41-44.

［9］彭楚㳠，谢新连.我国原油进口运输船队的发展规划［J］.大连海事大学学报，2003，29(2):22-26.

Peng Chuta，Xie Xinlian.Research on fleet deployment for carrying imported crude oil in China［J］.Journal of Dalian Maritime U-niversity，2003，29(2):22-26.

Study on Fleets’Building Strategy for Large-Scale Iron and Steel Enterprises

Zhang Lei1，Hu Hao1，Jia Dashan2
(1.School of Naval Architecture，Ocean ＆ Civil Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240，China;
2.China Waterborne Transport Research Institute，Beijing 100088，China)

The necessity for iron and steel enterprises to build their own fleet is discussed with the consideration of the current condition of iron ore shipping market.Two modes of building shipper-owned-fleet are then proposed;the integer programming method is used to determine the scale of the fleet.The appropriate scale of the fleet will fulfill the transport demand at a low cost，extend profit margins of the company and strengthen iron and steel enterprises’control over the whole industry chain.A fleet planning example from 2011 to 2015 of an iron and steel enterprise is used to illustrate the established method.The preliminary results show that the method is effective.

international shipping;fleet planning;iron and steel enterprises;strategy

U695

A

1674-0696(2012)04-0905-05

10.3969/j.issn.1674-0696.2012.04.40

2011-11-29;

2012-12-23

张 蕾(1987—)，女，山东烟台人，硕士研究生，主要研究方向为交通运输规划与管理。E-mail:zhangleiliz@163.com。