（管理科学与工程专业论文）集装箱港口的竞争策略研究.pdf

中文摘要中又捅芰 全球经济一体化进程的加快，要求原材料、半成品、产成品等生产和生活物资在全球 范围内迅速流通，以充分发挥各地区的比较优势，提高资源使用效率，降低产品成本。海 上运输目前仍是全球货物运输的主要方式，其效率和效益直接影响货物在全球的流通速度 和流通成本，而港口作为全球海运运输网络的重要组成部分，对货物快速有效的流动具有 决定性影响。与众多产业一样，港口业也面临着很多机遇与挑战。”门一门”运输方式的 日益普遍，要求港口与其它运输部门形成无缝衔接；船舶大型化，要求港口进一步加大基 础设施投入，争当主干航线的枢纽港；航运市场联盟体的出现，使得港口逐渐丧失价格决 定能力；基础设施的不断完善降低了地区间的运输时间和成本，港口腹地重叠范围进一步 加大，港口需在共同腹地内开展竞争；港口投资主体多元化更加剧了港口间的竞争。面对 如此复杂的发展环境，港口采取何种策略才能获得尽可能大的利益成为企业必须解决的难 题。 为提高港口竞争能力，改善港口经营收益，提高港口的科学决策水平，本文以集装箱 港口的策略设计为研究方向，综合运用定性分析方法和博弈理论，对影响中国集装箱港口 竞争力的因素进行了分析，对集装箱港口竞争策略的设计进行了研究，丰富了港口竞争理 论。具体来讲，本文主要解决了以下几个方面的问题： ( 1 ) 港口竞争力因素调查研究及港口竞争力评价 首先，通过实证调查的方法，找出影响国内港口竞争力的相关因素及其相对重要性， 调查结果显示不同的调查群体的看法存在一定差异。其次，对国内外调查结果进行对比分 析。最后，依据调查结果，利用s d e a 模型对亚洲主要港口的竞争力进行排序。 ( 2 ) 两港口非合作竞争策略设计 利用h o t e l l i n g 模型解决两港口非合作竞争策略设计问题。假设发货人在平面上均匀 分布，发货人选择港口时不仅要考虑港口价格和至港口的运输费用，还要考虑所选港口至 目的港的海上运输费用。文中首先建立两港口纯价格竞争的h o t e l l i n g 模型，并分析港口 市场份额、港口价格与运输费率和港口位置的关系。其次，首次提出并分析集装箱运输中 的网络外部性问题，引入网络外部行强度系数，解决正的网络外部性下的港口最优价格和 服务水平的设计问题。 ( 3 ) 集装箱运输超网络及其均衡模型 在分析集装箱运输业务流程基础上，本文第一次构建集装箱运输超网络及其均衡模 型，用于解决集装箱运输量在网络中的分配问题。用点表示集装箱换装点，弧表示集装箱 运输服务商及其提供的服务，用网络表示港口节点，港口网络两端的节点分别代表港口道 复旦大学博士学位论文 v 口和码头前沿。构造了由换装点、港口节点( 网络) 、服务弧所组成的集装箱运输广义路 径。而所有的集装箱运输广义路径构成的网络组成了集装箱运输超网络，它成为研究集装 箱运输需求量在港口间分配的有力工具。 在集装箱运输超网中，发货人根据广义路径的费用选择集装箱运输路径。基础设旌能 力的限制，导致每个发货人的选择行为都受到其它发货人选择行为的影响，这是一个不动 点问题，具体表现形式是负的网络外部性。文中通过构建函数的方式来描述运输载运工具 的班次密度、载运工具的容量限制、负的网络外部性对运输路径费用的影响。最后，通过 建立确定型和随机型均衡模型来解决集装箱量在集装箱超网络上的分布问题。 ( 4 ) 多港口非合作竞争策略设计 港口之间的竞争已不再局限于相邻两个港口之间，己突破国家的界限，进入国际 竞争阶段。最典型的就是多个国家间的港口争夺主干航线的枢纽港地位。在本文中用 e p e c ( e q u i l i b r i u mp r o b l e mw i t he q u i l i b r i u mc o n s t r a i n t s ) 模型研究多个港口间非合作 竞争的策略设计问题。上层是多个港口之间的非合作竞争n a s h 均衡模型，下层是发货人 的最优路径选择博弈模型。通过求解e p e c 模型，可以找出多个港口相互竞争情况下每个 港口的最优价格决策问题。 本文从集装箱运输网络的角度处理港口竞争策略设计问题，丰富了港口竞争理论，文 中得出的结论对改善港口管理水平和决策水平具有重要参考价值。我们首次实证调查影响 国内港口竞争力的因素，调查结果对港口或其它集装箱运输活动参与者的决策具有重要指 导意义。文中首次用网络外部性现象描述集装箱运输过程中的规模经济效应和拥挤效应， 定量分析正负网络外部性对港口竞争策略选择的影响。文中提出的集装箱运输超网络理论 及e p e c 模型是对港口竞争理论的较大贡献。本文的研究方法可用于分析新增港口对原有 港口体系的影响，也可用于分析集装箱运输网络结构的变化对集装箱港口的影响，本文建 立的集装箱网络均衡模型还可用于预测港口的吞吐量和市场份额。 关键词：港口竞争；集装箱运输超网络；网络均衡：n a s h 均衡；e p e c ；h o t e l l i n g 模 型；网络外部性 a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e a s i n gi n t e g r a t i o no ft h ew o r l d e c o n o m y , r a wm a t e r i a l s ，s e m i p r o d u c t s a n df i n i s h e dp r o d u c t s s p r e a dm o r ea n dm o r eq u i c k l yi nt h ew h o l ew o r l d ，w h i c hn e e d st h e s u p p o r to fe f f i c i e n tt r a n s p o r ti n f r a s t r u c t u r e i nt h ec u r r e n t , s e a s h i p p i n gi ss t i l lt h em a i n m o d eo fi n t e r n a t i o n a lt r a n s p o r t t h ee f f e c t i v e n e s sa n de f f i c i e n c yo ft h et r a n s p o r ti n f f a s t r u c t u r ea f f e c tt h ec o s to ft h ep r o d u c t sa n di t sc o m p e t i t i v e n e s s w ec a nl o o kt h ec o n t a i n e r s h i pr o u t e sa sac o n n e c t e dn e t w o r k ，w h i c hc o n s i s t so fc a r r i e rs p o ta n ds e r v i c ea r c ，a n d p o r ti sap a r to fi t s ot h ep o r tw i l li m p a c tt h ep r o d u c t sc o s ta n ds h i pp e r f o r m a n c e a l i k e o t h e ri n d u s t r i e s ，t h ep o r tf a c e sm a n y c h a f i e n g e sa n dc h a n c e s t h ep r e v a i l i n go f 。d o o rt o d o o r m o d e e n c o u r a g i n gp o r tt ob ei n t e g r a t e di nt h ew h o l et r a n s p o r tp r o c e s sf u r t h e r t h e t r e n d so fl a r g e ra n d l a r g e rs h i p su s e db yt h es h i p p i n gl i n e r , t h ep o r th a st om a k em o r e i n v e s t m e n ti ni t si n f r a s t r u c t u r et oc o m p e t i n gf o rh u bp o r ti nt h em a i n l i n e t h ec o a l i t i o no f s h i p p i n gl i n e sw e a k s t h ep o r tm a r k e tp r i c i n gs t a m s w i t ht h eb e t t e ro ft h el a n di n f r a s t r u c t u r e ，t h eh i n t e r l a n do fp o r t so v e r l a p sw i d e l ya n dw i d e l y , w h i c hr e s u l t si nt h ec o m p e t i t i o n b e t w e e np o r t sb e c o m e s m o r ea n dm o r es e v e r ed u et ot h eo w n e r s h i po fp o r td e c e n t r a l i z e d u n d e rs oc o m p l e x e de n v i r o n m e n t , t h ep o r ta u t h o r i t yh a st of i n do u tf i g h tt a c i t st o g a i ns a t i s f i e dp r o f i t i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e mm e n t i o n e di nt h ea b o v e p a r a g r a p h , t h ed i s s e r t a t i o nh a s s t u d i e dt h ed e s i g no ft a c i t so fc o n t a i n e rp o r t sb a s e do n q u a n t i t a t i v em e t h o da n dg a m e t h e o r y t h ef o l l o w i n ga s p e c t sh a v eb e e nd i s c u s s e di nd e t a i li nt h ep a p e r ( 1 ) t h ef a c t o r sa f f e c tp o r tc o m p e t i t i o na n de v a l u a t i o no fp o r tc o m p e t i t i v e n e s s b ye m p e r i c a lw a y s ，w ef o u n do u tt h ef a c t o r sa f f e c tp o r tc o m p e f i f i v e n s sa n di t sr e l a f i v ei m p o r t a n c et h er e s u l t sa l s os h o wt h a td i f f e r e n tu s e ro ft h ep o r th a sd i f f e r e n to p i n - i o n s f u r t h e r m o r e ，as u p e r e f f i c i e n yd e am o d e lw a su s e dt oa s s e s sp o r t sr e l a t i v ep e r f o r - m a l i c e ( 2 ) t w op o r tn o n c o o p e r a t i o ng a m em o d e l t h ec l a s s i c a lh o t e l l i n gm o d e lw a s e x p a n d e d t on e t w o r ke n v i r o n m e tt os o l v et h ep o r t t a c i td e s i g np r o b l e mb e t w e e nt w o p o r t s t h ep o r ti st h ep r i c ea n ds e r v i c ed e c i s i o n - m a k e r w i t has t a t i o n a r yp o s i t i o n ，t h es h i p p e ri st h et a k e r e v e n l yd i s t r i b u t i o ni nap l a n e t h eb e s t p r i c el e v e lo fe a c hp o r th a sg a i n e d t h en e t w o r ke x t e m a l i t yi nt h ep o r ti sd i s c u s s e df o r t h ef i r s tt i m e ，t h er e a s o na r o u s e dt h i sh a sp r e s e n t e di nt h ep a p e r u n d e rp o s i t i v en e t w o r k v i 复旦大学博士学位论文 v i i e x t e r n a l i t y ，t h ep o r t so p f i m i s e dp r i c e a n ds e r v i c et a c i t sh a v eg a i n e d ( 3 ) t h ec o n t a i n e rt r a n s p o r ts u p e r n e t w o r ka n di t se q u i l i b r i u mm o d e l a c c o r d i n g t ot h eb u s i n e s sp r o g r e s so ft h ec o n t a i n e rt r a n s p o r t a t i o n ，av i r t u a ln e t w o r k i sb u i l t j u s tl i k et h eg e n e r a ln e t w o r k , an o d ed e n o t e sc o n t a i n e rt r a n s s h i ps p o t , a na r ct h a t m e a n st h es e r v i c es u p p l i e db yo n ec o m p a n yd e n o t e st h el i n eb e t w e e nt w on o d e e s p e c i a l l y , t h e p o r tw a sf i g u r e do u tb yt w o n o d e sa n da na r c ，q u a ya n dg a t e w a yi sn o d e ，t h em o v e m e n ti n d u r i n gt h ep o r ti sv r t u a la r c i nt e r m so fn e t w o r k , t h es e q u e n c eo fn o d ea n d a r ci sc a l l e d “c o n t a i n e rt r a n s p o r tl i n e s ac o m p a r i s i o no ft h ec o n t a i n e rt r a n s p o r tn e t w o r ka n dg e n e r a lt r a n s p o r tn e t w o r kw a ss u b m i r e d w i t ht h et h e o r yo ft h et r a n s p o r tn e t w o r k ，as t a t i ca n das t o c h a s t i ce q u i l i b r i u ma l l o c a t i o nm o d e lw a sb u i l tu pr e s p e c t i v e l yh o wt oe x p r e s st h ec o n j e s t i o ni nt h ep o r ti sa h a r dp r o b l e m ，i nt h i sc o n t e x t , af u n c t i o nw a sc o n s t u c t e dt om o d e lt h i sc o n d i t i o n s ot h e s h i p p m e n t o fe a c ha r ca n dl i n ec a nb eg o t t e ni ft h et o t a lt r a n s p o r td e m a n di sg i v e na n d t h en e t w o r ks t r u c t u r eu n c h a n g e d w h e nc h a n g et h ep a r a m e t e ri nt h em o d e l ，ac h a n g e d s o l u t i o nc a nb eo b t a i n e d b yv i r t u eo fd i f f e r e n tr e s u l t s ，t h ep o r ta u t h o r i t yc a na s s e s st h e i n f l u e n c eo fa l lk i n d so fc h a n g e s ( 4 ) m u l t i - p o r tn o n c o o p e r a t i o ng a m em o d e l t h ec o m p e t i t i o na m o n gp o r t so u t l i n et h ec o u n t a r yb o u n t a r y , s u c ha sc o m p e t i n gf o r h u bp o r ti nt h em a i n l i n eb ym a n ya s i a np o r t s i nt h i ss e c t i o n ，am u l t i p o r tc o m p e t i n g m o d e lw a sp r e s e n t e di nt h ef i r s tt i r n e ，w h i c hi sab i l e v e lp r o b l e m ，t h eu p p e rs o l v e dm a n y p o r t sn o n c o o p e r a t i v ec o m p e t i n gp r o b l e m ，t h el o w e rs o l v e dt h es h i p p e r sn o c o o p e r a t i v e g a m ep r o b l e m b e c a u s et h el e a d e ra n df o l l o w e ra r em u l t i p l e , ae q u i l i b r i u mp r o b l e m w i t h e q u i l i b r i u mc o n s t r a i n t sm o d e l ( e p e c ) i sc o n c l u d e d b ys o l v i n gt h i sm o d e l ，t h eb e s ts c e n a f i oo fp o r t s ( m o r et h a nt w o ) c a nb es u g g e s t e d k e y w o r d s ：p o r tc o m p e t i t i o n ：c o n t a i n e rt h r a n s p o r ts u p e r n e t w o r k ；n e t w o r ke q u i l i b r i u m ：n a s he q u i l i b r i u m ；e p e c ；h o t e l l i n gm o d e l ；n e t w o r ke x t e r n a l i t y 第1 章绪论 1 1 研究背景 随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，交通运输在国民经济中的重要 作用越来越显著。港口作为重要的物流集散中心和对外交流的窗口，在促进国际贸易和地 区经济发展中起着举足轻重的作用。因而如何认识港口、管理港口，使港口更好地为经济 发展服务就成为港口管理当局和学术界必须解决的重要问题。 传统意义上的港口被定义为具有相应的设旌，提供船舶靠泊，旅客上下船，货物装 卸、储存、驳运以及相关服务，并按照一定程序划定的具有明确界线的水域和陆域的综合 体【。港口实际功能远远超过上述定义的功能，最主要体现为聚集功能，港口所处地区 一般是经济、人口、贸易和文化聚集中心。世界上的发达城市，大都集中在港口地区，如 纽约、香港、大阪、上海等。在美国，大约有5 3 的人口居住在离海岸线8 0 公里以内的 地区，有5 0 的工业产品消费发生在与水相连的城市，香港有2 0 的g d p 是由港口贡献 的。现代物流业的兴起，使得港口与地区经济之间的联系更加紧密，很多国家从战略高度 重新审视港口的作用，并鼓励港口业发展。 亚洲地区是世界上港口最为集中、港口竞争最为激烈的地区。2 0 0 3 年在全球2 0 大集 装箱港口中，东北亚和东南亚地区的港口就有1 1 个，包括中国及香港、新加坡、马来西 亚的主要港口，这些港口的集装箱吞吐量占2 0 大集装箱港口总吞吐量的7 0 。亚洲经济 的持续发展，促使亚洲地区的运输市场空前繁荣，区内许多国家都积极鼓励本国集装箱码 头的发展，出台各种优惠政策吸引中转箱量，尤其是中国的中转货源，期望把本国的港口 建成东亚地区的物流中心或主干航线的枢纽港，带动本国经济的发展。例如，韩国釜山为 了加强其港口的国际竞争力，专门成立了釜山、光阳港口竞争委员会，该委员会通过扩大 港口基础设施( 包括釜山新港口高速公路和铁路的连接和两个港口后勤区域的开发) 、提 升相关物流服务水平来提高整个港口的竞争能力，并把中转费用降低为4 0 美元t e u 。 日本前三大港口在2 0 0 5 年初也迈出了国际竞争的步伐，日本政府计划把卸货费下调大约 3 0 ，把这些港口变成全天候的货运中心，简化通关手续、加快通关流程，增加物流增值 服务功能，以提升港口的综合竞争力i 。追逐个体利益最大化的行为使得东亚地区的港 口竞争进入白热化阶段。 国际航运市场的变化也使得国内外港口业面临更为复杂的外部市场环境。首先，外 国船公司进入中国港1 3 的限制越来越少，使得航运公司有更多的选择港口的机会【6 5 】。其 次，航运公司通过兼并或舱位互换组成战略联盟，从而提高航运公司的市场谈判地位，船 】 2第1 章绪论 公司可以向港口要求更低的价格和更好的服务，港口逐渐丧失了价格确定能力。再次，船 舶大型化使得只有少数具有优良自然条件的港口可以为远洋运输船舶提供服务，同一地区 内的港口面临重新洗牌压力。比如，原先为干线船舶提供服务的港口可能只能为支线船舶 提供服务。港口如何适应不断变化的外部市场环境成为港口管理当局关心的重点问题。 港口建设耗资巨大，建设周期长，可变因素多，港口投资决策失误往往带来巨大经济 损失，集装箱码头的投资建设尤其如此。一个集装箱码头的投资除了码头前沿的设施投资 外，还包括堆场投资、设备投资、信息系统投资、集疏运通道的投资以及海关、边检、动 植物检、商检等辅助设施的投资，其数额一般都以亿元为单位。以码头装卸设备为例，据 调查，在2 0 0 1 年桥吊的价格一般是3 2 0 0 万元一台、龙门吊的价格为6 4 0 万元一台、集 装箱码头管理信息系统的投入大约是1 5 0 0 万元左右。，因此，港口投资建设存在很大风 险。港口通过提供装卸、仓储以及其它一些增值服务，获得一定的收益，收益的大小与港 口的价格和港口的吞吐量有直接联系。因此，港口在决定是否投资以及建设规模时，通常 会预测港口吞吐量。如果港口设计吞吐量大于实际需求量，将会造成港口通过能力闲置， 装卸成本上升，并积压大量的建设资金；相反，如果货源充足，但港口设计能力不足，将 导致大批货物积压港口，引起港口拥挤，增加发货人的运输成本。因此，采取合适的方法 预测港口吞吐量对降低投资风险和发货人的运输成本具有重要的经济意义。以往常用腹地 定界法预测港口吞吐量，这种往往不考虑临近港口竞争的影响，也未考虑发货人选择行为 的影响，导致预测结果常常不准确。如温州七里港区就是一个明显例证1 9 3 。 长三角地区是中国工业最发达、国际化程度最高的地区之一。上海处于大陆沿海岸 线和长江交接的”t ”字型交叉口，这一独特的地理位置使得以上海港为核心的长江三角洲 地区港口群获得了快速发展【“。由于功能划分的模糊，各港口在快速发展的同时，存在 恶性竞争风险。如上海港投入巨资建设洋山港深水码头，航道水深将达到一1 5 米，能停靠 第2 五、六代集装箱船。相邻的宁波港投入2 0 0 多亿元人民币建设大榭港区和穿山港区 ( ，这两个港区的码头前沿和航道水深将达到一1 7 米，可以全天候靠泊第六代集装箱船。 宁波港距上海港的海上距离只有2 0 0 多海里，陆上距离随交通基础设施的不断完善进一步 缩短，如杭州湾跨海大桥的建设。宁波港和上海港的陆向及海向腹地重叠的范围越来越 大，宁波港深水码头的建设必将对上海港形成很大的竞争压力。上海国际经济中心、国际 贸易中心、国际金融中心、国际航运中心的建设，为上海港的发展开辟了广阔的空间。上 海港目前的集装箱吞吐量位列全球第三，但在上海港本身的自然条件的限制下，以及国内 外港口的竞争压力下，上海港应采取怎样的竞争策略才能获得竞争优势? 港口业面临如此复杂的生存环境，需要提出切实有效的措施，促进港口竞争力的提 升。港口可采取战略和策略两个层面的措施来获得竞争优势，战略层面的措施主要是硬件 复旦大学博士学位论文 3 基础设施建设，策略层面的措施主要是服务价格、服务水平、服务内容。在本文中只讨论 港口策略层面的问题。港口的收入和港口的成本都与港口选择的措旌以及竞争对手的策略 直接相关，港口需要在收益和成本之间进行权衡。因此，从实际的角度来看，本文以集装 箱港口的竞争策略设计为主要研究具有明显的现实意义。 1 2 国内外研究综述 上世纪6 0 年代，集装箱开始被用于货物的运输。集装箱的引入提高了运输的效率和 效益，并彻底改变了运输形态，货物的进出不再只局限于临近的港口。从7 0 年代开始， 很多系统工程和交通工程及其经济学领域的学者们对港口竞争问题进行了大量的研究工 作。具体可概括为四个方面：港口选择、港口绩效评价、港口竞争、港口运营管理。 b a r d i ( 5 l 、f o s t e r 【驯【2 4 l 是最早研究港口选择问题的学者。b a r d i 通过调查发现运输时 间、可靠性、通过能力、可利用性以及安全性是港口最重要的特性。f o s t e r 为分销世界 ( 1 9 7 8 b ，1 9 7 9 ) 所做的两次调查得到了相互冲突的结果。根据第一次调查，发货人对服务 更看重，在第二次的调查中发现运输费用和港口费率是最重要的因素。在f o s t e r 的调查 中只有3 0 的反馈者关心其选择的港口是否是船舶的最后挂靠港。 w i l l i n g a l e l 9 8 1 利用港口一路径模型研究英国一法国之间的航运市场，得出下述因素 影响港口路径图和港口的选择。港口价格的相对水平、差异化定价策略、陆侧及海侧进入 港口的便利性、港口的工作计划、港口工人的稳定状况、竞争港口对新服务的反应、在特 定时间内利用港口的特权。他认为这些因素是影响船公司决策的关键因素。 s l a c k ( 1 9 8 5 ) “】研究了北美中西部与西欧之间的集装箱运输，考察影响出口商和货代 决策的港口因素。他提供了1 1 个可选因素：港口安全性、港口规模、内陆费率、港口费 率、海关服务质量、货物在港口的免费停放时间、港口的拥挤程度、港口装卸设备、航线 密度、离港口的远近程度、多式联运的可能性。他要求被调查者从中找出五个最重要的因 素。结果发现决策者更关注陆侧和海上的费用和服务质量，即航班密度、内陆费率、多式 联运的可能性、港口装卸设备。在北大西洋集装箱贸易中，港口的基础设施并不起重要的 作用。s l a c k 最后得出结论是：”对港口的选择更多的是依靠海上和陆上的运输价格和服 务质量，而不是仅依靠港口本身的特性。” m u r p h y 4 1 i 等人用单变量和多变量分析方法研究影响港口选择的因素，他们分别 考察了( 1 ) 国际海港( i n t e r n a t i o n a ls e a p o r t s ) ( 2 ) 国际海上承运人( 3 ) 国际货代公司 ( 4 ) 美国大型的发货人( 收入超过5 亿美元) ( 5 ) 美国小型的发货人( 收入不足5 亿美 元) 。他们选择的因素是：( 1 ) 满足大型或不规则尺寸货物的装卸设施( 2 ) 适合大 量运输的舱位( 3 ) 较低的货物处理费率( 4 ) 货损率( 5 ) 设备可利用率( e q u i l c ，m e n t 4 第1 章绪论 a v a i l a b i l i t y ，) ( 6 ) 收货、送货的便利程度( 7 ) 有关货物运输信息的可利用性( 8 ) 索赔的 便利性( a s s i s t a n c ei nc l a i m sh a n d l i n g ) ( 9 ) 满足特殊处理要求的柔性。他们的研究发现 不同的参与者对港口的各个因素的侧重点不同。 m a l c h o w ( 2 0 0 1 、2 0 0 4 ) 3 9 】h o 】等人把离散( d i s a g g r e g a t e ) 模型用于港口的选择。利用 多项式l o g i t 模型分析不同货种的选择问题。挑选了陆上距离、海上距离、船舶航行平均 间隔、船舶平均容量、港口是船舶最后挂靠的概率五个因素。 h a y u t h ( 1 9 9 3 ) 2 7 】首次利用d e a 方法，依据假设的数据对欧洲港口进行了评 价。t o n g z o n ( 1 9 9 5 ) 5 2 】采用一个多项式模型来衡量港口的竞争力，并对各指标进行了 敏感性分析。t o n g z o n ( 2 0 0 1 ) 酬又再次使用d e a 方法，利用真实数据评价了亚洲、 欧洲、大洋洲部分港口的相对绩效，对绩效小于1 的港口进行了排序。吕永波等人 ( 2 0 0 2 ) 7 0 1 用包含专家权重的模糊综合评价方法对我国集装箱港口的竞争力进行评价， 但需要人为给定指标的权重。倪旭华( 2 0 0 3 ) 【7 5 】利用层次分析法评价上海港、釜山港和 高雄港的绩效。张联军i s 9 】等用包含专家权重的模糊评价方法对亚洲主要港口的竞争力 进行综合评价。黄健元等人( 2 0 0 4 ) 6 7 1 利用基于模糊一致矩阵理论的多层次决策优选方 法，对相关集装箱港口的竞争力进行综合评价。 世界银行的港口改革工具手册，采用波特的五力模型分析港口竞争力，采用五大因 素：可替代性，港口使用者的谈判力量( 船商) ，港口服务提供者的谈判力量( 合同方， 特权提供方，劳工) ，新进入者威胁，已有的竞争者吼n a z e r yk h a l i d ( 2 0 0 4 ) 采用s w o t 分析对马来西亚的八个港口做了竞争力分析。 港口研究的另一个重要方向是港口的运营管理研究，主要通过优化方法研究港口内部 资源的优化配置。董胜、洪承礼( 1 9 9 6 ) 6 4 1 和张维中( 1 9 9 8 ) 8 8 1 采用经验方法和模拟方法讨 论了码头规模和资源配备量：鲁子爱、林为标( 1 9 9 9 ) 列采用计算机模拟对港口的服务水 平和吞吐量进行了诊断；鲁子爱( 1 9 9 7 ) e 7 1 i 采用排队理论探讨了港口的合理资源数和港口 吞吐能力。l e g a t o 、g a m b a r d e l l a ( 2 0 0 1 ) 吲等和b a l l i s ( 1 9 9 6 ) 7 等采用离散系统模拟模型 对集装箱码头系统进行了模拟，探讨了系统的性能和资源配备问题。l a i 和l a m ( 1 9 9 4 ) ”】 利用仿真技术比较了在不同的龙门吊配置情况下的码头吞吐量、设备利用率以及等待 时间。h a y u t h ( 1 9 9 4 ) 2 s 、g a m b a r d e l l a 等( 1 9 9 8 ) 都各自建立了仿真模型，以获得集装箱 港口某种设备的配置、作业分配的最佳策略。c y c h e n 等( 2 0 0 0 ) 1 ”】以及k h k i m 和h b k i m ( 1 9 9 9 a ) f 3 5 1 采用启发式规则讨论了堆场的集装箱分配问题。丁以中等人 ( 2 0 0 4 ) 删对此类问题进行了系统分析和回顾。 c a r l o s p e r e z l a b a j o s ( 2 0 0 4 ) “1 等人研究了欧洲商业性港口的竞争政策问题。他们认 为港口业中，一些决定性的商业因素决定港口的战略定位和港口的竞争能力。同时，技术 复旦大学博士学位论文 5 革新也是港口提高竞争力的重要因素。 b r a i n h o y l e ( 1 9 9 9 ) 1 0 1 研究了肯尼亚港口、与乌干达港口的竞争问题。肯尼亚港口当 局是一个高度政治化的机构，导致效率低下、人员臃肿，对港口发展是被动式而不是主动 式。导致蒙巴萨岛港的问题是由效率低下的管理、生产率低引起的。建议对港口尤其是集 装箱港口实行私有化，以便港口获得新生并取得比较高的效率；操纵关税以吸引国外的顾 客；更新设备和改革管理机构；建立自由港；增加新的深水港等措施来增强肯尼亚港口的 竞争力。 d o n g - w o o ks o n g ( 2 0 0 2 ) ”】从战略的角度研究了珠江三角洲地区港口的竞争与合作问 题。香港港口正面临越来越严峻的竞争压力，尤其是周边港口的挑战，如新加坡港、盐田 港。因此，香港作为枢纽港和中转港的地位受到一些新变化的威胁。香港回归中国、中国 自身港口的发展、台湾和大陆之间的直航、外国班轮公司进入大陆港口限制的消除。更糟 的是香港港口的拥挤问题也影响了其竞争力。从港口的管理和所有权结构分析香港和深圳 港之间的竞争和合作。 董洁霜( 2 0 0 2 ) ( 6 1 1 把区位商的概念引入到港口对腹地市场的吸引力，比较不同港口对 同一地区的区位商，就可以得出这些港口在该地区的市场吸引力。文章并没有分析引起区 位商不同的原因，对港口的竞争只是说在宁波港和上海港之问会产生竞争，没有进行深入 的阐述。 真虹( 2 0 0 4 ) s 6 分析了高雄、香港、深圳等港口的竞争与合作问题，指出不同港口所 具有的竞争优势和劣势，并对未来进行了展望。y a n g z a n ( 5 9 】研究均衡航运市场中港口 的政策问题。 文献中的研究成果对提高港口管理水平、促进港口理论的形成起到了重大作用。从港 口选择文献可以看出运输过程的成本和服务质量总是最关键的因素，只是在表现形式上有 所差别。运输距离、运输费率、运输价格都是表示成本的指标，航班密度、船型大小、港 口安全、设备的可利用率等指标是反映服务质量的指标。w i l l i n g a l e 第一次明确考虑港口 的价格差异化策略、竞争港口的反应等因素。文献只是解决国外港口的选择因素问题，中 国的情况是否与国外一致尚未得到研究。 在港口竞争力评价的文献中，除d e a 方法以外，所选模型指标的权重大都采用人为 确定的方法，缺乏科学依据。在d e a 方法中，没有解决绩效为1 的港口之间竞争力的排 序问题。港口的操作效率和资源使用效率属于港口日常管理决策，港口资源的合理配置是 港口的战略狭策范围，港口的运营效率高是衡量港口服务质量的重要指标之一。在本文 中，对如何实现此类指标不予讨论。 文献对港口竞争问题的研究多从管理体制、港口所有权结构、政府政策等方面开展研 6 第1 章绪论 究，从定性的角度给出一些港口可采取的措施，较少从定量的角度考虑港口的竞争问题在 讨论过程中很少考虑港口使用者和港口竞争对手的反应，对集装箱运输过程中各种因素对 港口策略选择影响的分析不够，在港口竞争理论上尚需要不断完善。在文献中，常把港口 作为一个孤立的个体进行讨论，没有考虑集装箱运输全过程对港口竞争与合作的影响，也 很少考虑港口使用者对港口不同策略的反应。 1 3 本文研究内容及意义 1 3 1 研究内容 近年来，中国港口业获得了巨大发展，但是中国港口业面临亚洲地区其它港口竞争的 巨大压力。尤其值得注意的是中国基础设施处于不断改进之中，基础设施的改变使港口的 相对竞争优势产生变化，加剧了港口间的竞争。为解决目前中国港口发展过程中面临的问 题，本文的研究主要基于三个目的：一是找出影响中国港口竞争力的因素，为企业的管理 实践提供改善服务的方向：二是找出港口进行策略设计的方法；三是能定量分析基础设施 的变化对港口的影响。基于此，本文将解决下述几个方面的问题： ( 1 ) 影响中国港口竞争力的因素及港口竞争力评价 通过实证调查的方法，找出影响中国港口竞争力的因素及每个因素的相对重要性，并 分析不同的调查群体对此问题是否有不同看法及其原因，并与国外的调查结果进行比较， 找出中外在此问题上的差异。最后根据调查结果，利用s d e a ( s u p e r e f f i c i e n c yd e a ) 模型 对东亚主要集装箱港口的竞争力进行评价。 ( 2 ) 两个港口非合作竞争的竞争策略设计 利用h o t e u i n g 模型解决同一港口群内两个港口的博弈问题。设定发货人在平面上均 匀分布，竞争港口的位置固定，发货人选择港口的过程中，不仅考虑到港口的运输费用和 港口价格，还要考虑从出发港至目的港的运输费用。当很多的发货人都选择同一个港口 时，就产生明显的网络外部性效应。在港口同时存在网络外部性的两种结果，一是正的网 络外部性，正的网络外部性能够提高发货人的效用，表现为存在较多可供选择的服务提供 商，可获得完全竞争价格和规模经济带来的费用降低和较高的港口服务水平：一是负的网 络外部性，表现为港口拥挤，导致运输时间的延迟，港口服务水平较差，降低发货人的效 用。在本部分，我们只解决正的网络外部性问题，找出网络外部性条件下港口的最优价格 和服务策略。 ( 3 ) 集装箱运输超网络及网络均衡模型 在详细分析集装箱运输流程的基础上抽象出集装箱运输超网络，以节点来表示集装箱 的换装点，如发货地、运输场站，用弧表示在相邻节点间提供服务的服务商以及运输模 复旦大学博士学位论文 7 式，用网络表示港口节点，港口网络两端的节点分别表示港口的道口和码头前沿。换装 点、港口节点网络、服务弧所构成的集装箱流转路线称为集装箱运输路径，这是一个广义 意义上的运输路径。所有的集装箱运输路径的组合就构成集装箱运输超网络。 由于发货人的非合作决策行为影响运输弧上的流量，运输弧的流量影响弧的运输成 本，这反过来又影响发货人的选择行为，所以发货人的选择问题是一个不动点问题。通过 构建一个函数来表达运输载运工具的班次密度、载运工具的容量限制或者称为服务提供商 的能力限制、港口负的网络外部性对运输成本的影响。根据发货人对网络的理解程度，依 次建立了确定型和随机型网络均衡模型。以具体的算例对模型进行应用分析，并探讨了网 络结构发生改变的情况下，均衡解的变化情况。 在网络均衡模型中，包含了陆上运输费用、海上运输费用、港口费用、航次密度、船 舶及车辆容量等制约集装箱运输的因素，并且，模型是以发货人的选择行为为基础，因 此，模型能够较为客观地反应集装箱流量在网络中的分配情况。均衡配流模型既可作为发 货人的路径选择决策模型，又可用于估计港口的吞吐量和市场份额，以及分析网络结构的 改变对港口吞吐量和市场份额的影响，对提高港口的科学决策水平具有重要的参考价值。 ( 4 ) 多港口非合作竞争的价格策略设计 以价格为港口的决策变量，研究多个港口非合作竞争情况下的价格选择问题。假设港 口能预期发货人的选择行为，每个港口、发货人都具有经济人特征。由于港口的策略选择 不仅要考虑竞争对手的反应，还要考虑到港口使用者( 此处定义为发货人) 对港口策略的 反应，可用双层规划模型来表示港口与港口使用者之间的互动关系。上层的港口是价格决 策者，且多个港口间是非合作竞争；下层发货人是价格的接受者，依据成本最小化原则选 择最优运输路径，可用第五章的集装箱网络均衡模型来表示。由于下层是包含上层价格参 数的变分系统，所以双层规划模型是一个具有均衡约束的均衡( e p e c ) 模型。采用对角化 算法对此e p e c 模型进行求解，可解决多个港口相互竞争情况下的港口竞争策略的设计问 题。 1 3 2 研究意义 本文利用现代科学方法讨论港口竞争策略的设计问题，丰富了港口竞争理论，文中的 结论和解决问题的方法对提高港口的管理水平和决策水平具有一定的参考价值。 本文的贡献主要有以下几个方面： 本文通过实证分析的方法，找出影响中国港口竞争力的主要因素及其相对权重。本 文的调查结果可以为港口管理当局、货代公司、船公司的决策提供参考，为港口、船公 司