基于物流一体化的我国进口铁矿石海运系统研究毕业论文.doc

基于物流一体化的我国进口铁矿石海运系统研究目 录目 录1摘 要3Abstract4前 言6第一章 干散货物流一体化概述91.1 干散货物流的特点91.2干散货物流一体化系统综述111.2.1.物流一体化的概念111.2.2开展铁矿石物流一体化服务的必要性12第二章 我国的进口铁矿石物流系统分析162.1我国铁矿石供应国近年来供应量变化情况分析162.2 我国进口铁矿石主要消费情况分析162.3 中国进口铁矿石主要接卸港口规模与布局182.4 进口铁矿石物流的流向构成182.5 我国沿海矿石物流需求分析20第三章物流网络设计及模型构建213.1 物流网络的构成213.2 进口铁矿石物流系统的运输网络设计223.2.1我国进口铁矿石物流系统现状223.2.2我国进口铁矿石物流系统的改进23第四章 海运物流系统优化模型的建立254.1模型的假设条件254.2模型参数254.3模型变量264.4模型构造264.4.1目标函数264.4.2约束条件274.4.3模型形式294.5船队规划的网络分析304.6航次平均成本的确定334.6.1航次时间计算334.6.2航次费用计算34第五章 基于遗传算法的模型求解395.1遗传算法的基本原理395.2 遗传算法的优化设计405.3 基于遗传算法的模型数值分析415.3.1模型参数的确定425.3.2算例的计算和求解435.3.3 计算结果对模型的检验495.3.4基于模型的系统分析515.4本章小结65第六章 结束语66致 谢67参考文献68摘 要随着全球经济复苏，以及我国加入WTO，我国钢铁企业生产能力日益增加，进口铁矿石的运输需求也呈上升趋势，尤其是2003年，我国铁矿石的进口量突增，也由此带动了全球航运市场的趋好。铁矿石的进口运输是一个大的系统工程，由于数量巨大，涉及到的运输费用也很庞大，而我国的铁矿石进口网络又非常复杂，需要经过跨大洋、沿海甚至内河等航区，并涉及到航线、中转方以及船型等诸多不确定因素。从物流整合的角度来讲，有很大的空间可以进行优化来降低成本。本文即是对这个复杂的物流系统进行优化，主要内容有：干散货物流一体化的概念与意义，我国铁矿石进口物流需求的预测及质量分析，我国铁矿石进口物流网络的分析与设计，基于费用最小化的物流系统模型建立，基于遗传算法的模型求解与结果分析。第一部分提出了干散货物流一体化的概念，并对我国进口铁矿石的物流需求量进行分析预测。在集装箱领域一体化物流的研究已有很多，作者将一体化的理念结合干散货物流的现状和特点，提出了在铁矿石领域开展一体化物流的观点，并对近年来我国进口铁矿石的物流需求状况进行了分析。认为我国对进口铁矿石的物流需求将不断增大，从而引出了论文开展的现实意义。第二部分对我国的进口铁矿石物流系统进行分析，构建了我国进口铁矿石的物流网络。通过对世界主要的矿石出口国以及我国从这些国家进口矿石的数量进行分析，和通过对我国的进口矿石主要消费者的地域分布及需求情况进行分析，并结合我国钢铁企业的现状及其对国外进口矿石的需求情况，运用网络规划的基本理论，对我国的进口铁矿石物流网络进行设计。第三部分提出了基于最小费用的系统模型。运用MATLAB数学工具，结合遗传算法对混合整数非线性模型进行求解， 并对结果验证，同时进行了变参数分析。其结果将有助于我国的第三方物流企业根据自身的具体情况，制定相应的策略，高效率、低成本地为钢铁企业提供进口铁矿石服务；对我国的钢铁生产企业来说，可以大大降低物流成本，确保供应链的畅通，提高钢铁企业的竞争力。关键词：进口铁矿石，物流一体化，最小费用，遗传算法，混合整数非线性规划AbstractWith the revival of the ecnomics of the world， and China entered the WTO， the productivity of the steel enterprises of China has been increased gradually. So the transport volume of import iron ore has been increase， especially last year， the import volume increased a great lot. The transport of import iron ore is a systemtic techonolgy， the volume and transport fee both are very bulkiness. The import network of China is very complex， including ocean， offing and freshwater shipping， involving too many parameeters and many uncertained factors. If we viewed this question from integrated logistics， we would found there were many work to do to opimise this system and decrease the total cost.In this paper， the author optimised this complex system， mainly discussed the integrated logistics of bulk， analysis of theimported iron ore system of China， constructed the logistics network， modeled the logistics system， and used GA to analysis the model.Part one， expounded the conception of the integrated logistics of dry bulk， and procasted the logistics demand of China import iron ore. The research about integrated logistcs in containers are too many， author of this paper incorporated the integrate opinion with dry bulk （iron ore）. Analysized the logistics demand of China import iron ore of these years.Part two. Analysied the system of China import iron ore， and constructed the China import iron ore network. Assayed the volume of China import iron ore from different countries， and the main consumers location. Synthesized the conditon of steel enterprises of China and the demand of import iron ore， applied the basic theory of network plan， devised the China import iron ore logistics network.Part three. Modeled the system based on the minimum cost of the system. Applied the MATLAB software， exerted GA to compute the model， and exanmined the consult. This consult will be useful to help the third part logistics company to improve the service efficiency， and help the steel company to bring down the logistics cost of import iron ore. KEYWORDS import iron ore， integrated logistics， minimum cost， Genetic AlgorithmsWangyan （transport management and planning） Directed by Pro. Shixin前 言2003年干散货运价的波罗的海指数大幅攀升，曾一度达到8050的高点，较2003年初的2400点来说，增长幅度非同一般，表明了全球干散货贸易的火热。干散货贸易中的铁矿石贸易量的猛增是导致波罗的海指数大幅攀升的一个主要因素，其中中国的铁矿石贸易量又在全球矿石贸易中占很大的比重。从需求角度来看，我国国民经济的持续快速增长，对基础能源物资的消费需求大幅增加，特别是以房地产和基础设施建设为主的国内钢材需求处于高位，使得我国铁矿石的进口增长35%左右。2003年以来，受中国市场庞大需求推动，全球铁矿石贸易量增幅超过5%，铁矿石贸易在世界干散货贸易中占据重要的地位和份额，多种因素影响着世界铁矿石贸易的流量和流向，综合而言，直接影响铁矿石贸易量的因素还是钢铁行业的发展情况，主要有以下几方面的因素：一是钢铁消费情况：有关数字显示，2002年中国对钢铁的消费量超过了2亿，达到2亿1千1百万吨，比上一年增长了24.2，其消费量占亚洲总量的50，全球总量的25.5。2003年全球钢材表观消费量将突破9亿吨，创造了历史以来的最高记录，其中我国钢材市场延续发展了2001年以来连续3年保持22%以上的消费高增长态势，全年钢材表观消费量达2.714亿吨，扣除重复统计的钢材后，实际表观消费量为24725万吨，比上年增加5003万吨，增长25.37%。二是粗钢产量走势：据IISI统计，2002年全球粗钢产量超过9亿吨（本文指的是IISI网站上公布的65个国家2002年总产量的总指数）。排名前5位的国家（中国、日本、美国、俄罗斯、韩国）的总产量超过了全球总量的一半。我国由于国内建筑与制造工业对钢材的需求量非常大排名第一，每个月平均比2001年的每个月产量多了300万吨，2002年的年产量达到181.6百万吨，比上一年增长19.2。据有关部门调查显示，按照目前全国各地新在建、扩建的钢铁生产能力安排来看，到2005年末全国高炉炼铁能力要达到3.09亿吨，炼钢能力要达到3.33亿吨，分别比预测市场需求量要多出8100万吨和6700万吨。据估计，2004年GDP增值仍可能保持以上的水平，国内经济的高速增长将继续保持对钢铁需求的强劲势头。粗钢产量预期可能增加3000万吨，达到.亿吨。三是生铁生产走势：2002年全球生铁产量达到606百万吨，比上一年大约增长5。东亚地区的产量占全球总量的比重明显增加，到2002年达到47.61，接近全球总量的一半，相反，欧盟、北美等发达地区所占的比重则逐年下降。我国，生铁的产量第一次达到170.75百万吨，约占全球总量的28，比上一年增长了17.4。1 Nippon Yusen Kaisha Research Group, Illstrated Review&Outlook of The Shipping Market，June 2003；根据UNCTAD（联合国贸易与发展协会）的统计，2002年全球铁矿石出口量达到512.4百万吨，比上一年增长了5.8，最大的出口国为澳大利亚，出口量达到175.6百万吨，比2001年增加了6.7。巴西的出口量为170百万吨，比2001年增长了9.2。这两个国家95年至2002年间铁矿石的出口量共增长了77.1百万吨，而全球的出口总增长量只有66.9百万吨，他们在全球所占的份额已经由1995年的60.3上升到2002年的67.4。2 Nippon Yusen Kaisha Research Group, Illstrated Review&Outlook of The Shipping Market，June 2003；从铁矿石出口来看，目前全球主要出口国只有二个，即巴西、澳大利亚；南非、印度及加拿大等属于第二梯队。近年来，铁矿开采供应业出现规模巨大的并购活动，形成了巴西的CVRD、澳英合资的BHPBillion及采矿区主要分布在澳洲及加拿大的Rio Tinto三大巨头主导全球铁矿石出口贸易的局面。据统计，截止2001年底这三家公司已控制了70%以上的世界铁矿石出口。所以，全球需要进口铁矿石的钢铁厂或贸易商大多是在跟这三巨头中的一个或几个打交道。UNCTAD统计2002年全球铁矿石的进口量达到513.5百万吨，比上一年增长了7.7。亚洲国家的铁矿石进口量稳步增长，而日本、韩国、中国三个国家中，最大的进口国为日本，共进口129.1百万吨，排第二位的是中国，其在2002年的进口量首次突破了100百万吨。同时也反映了世界范围钢铁工业的重心向中韩所在的东亚移动。中国的铁矿石进口量增长量最大，由2000年的55.1百万吨，增长到2002年的111.5百万吨。而据中国钢铁工业协会的统计，2003年的前三个月中国的进口量就超过了日本，中国的进口量为34百万吨，而日本进口量为33百万吨，2003全年中国的进口量达到了1.45亿吨。西方发达国家的进口量则基本稳中有降，但也有些年份在增长，这主要是因为西欧经济状况较稳定，但由于受全球经济影响，其变数也较大。中国、南韩及台湾的铁矿石进口仍处上升阶段。南韩及台湾增幅较小，总的趋势仍是向上的。中国铁矿石进口近年来出现突飞猛进的局面。按2004年起我国预期增产生铁2500万吨计算，需相应增加成品矿3900万吨。国产矿石按2003年12的增出率考虑，可新增约3120万吨原矿，折合成品矿约1420万吨，不够的2480万吨缺口，将由进口矿补充。即2004年国产矿石和进口矿石，需分别或将分别达到2.91亿吨和1.75亿吨。3 同上 综上所述，在今后10年乃至更长一点的时间内，日本、欧洲铁矿进口将逐渐步入衰退期，韩台进入稳定期，而中国将继续其高速增长期，一般预期在2010年后中国的铁矿石进口将超过届时日欧的总和，达到全球贸易总量的50%以上。在此市场的大背景下，本文展开了对我国铁矿石进口海运系统的研究，具有很强的现实意义。第一章 干散货物流一体化概述1.1 干散货物流的特点“散货”指的是大宗的颗粒状、块状、松散的或粉状的物质。分为干散货和液体散货，通常意义下的散货有着以下特征：l 可以由管道运输或传送带运输；l 可以充分利用公路、铁路或散货船运输；l 价格/重量（数量）比相对较低；l 有许多操作程序受到限制。低的价格/重量（数量）比表明较低的物流成本使散货比成品货更有竞争力。成品货的体积越来越小，重量越来越轻，价格却越来越贵，经过精巧细致运输的成品货还能承受得住物流成本的冲击。如果附加值提前到物流链的更上游的地方产生，运输和处理散货的成本就会降低（就像铁矿石的选址有提前的趋势）。对散货的处理受众多不同因素的影响而有着不同的特点，这些因素比如粮食的数量和重量、水分含量、表面黏附性、流动性等等。每种货物都有其不同的处理特性，而散货处理系统则有着共同的特点，他们都是针对专门的商品、专门的用途进行设计的。散货物流若采用系统方法来研究会更加有效。典型的散货物流系统如图11。图11 干散货物流系统示意图系统起始于原材料的生产，这些原材料可能是原油、煤、矿石或农产品。假设这些货物通过公路、铁路、管道或传送带送到就近的港口，在那里进行加工处理后通过海路运输至其他国家和地区，卸船后运至工厂，在那里加工成最终的产品。该物流系统由两次陆上运输和一次海上运输，几个换装点，和几个堆存点（原材料产地、装船港、卸船港、目的地）组成。货物通过一系列的独立的运输在整个系统中移动，堆存的作用是调节性库存储备，需要堆存不仅仅是因为生产和消费的不同步，也因为不同运输方式的运力和运输频率之间存在差异。比方说，散货船就比卡车和火车的装载能力强，但其运输频率就不如铁路和公路运输。我们认识到物流系统包括8个或更多的处理过程，因为散货由一种运输方式转移到另一种运输方式，它还要进出堆存仓库。多种运输方式转换点和调节库存的存在增加了散货运输系统中的成本，也延长了运输时间。由于天气、不确定性和风险等因素的影响使得实际营运上的变数很大。不确定性风险是供应链中最难控制也是最易造成巨大损失的因素。高效的供应链管理要控制并减少这种风险。正如Frankel（1999）指出的那样，整个供应链上发生的直接的或间接的成本由不同的参与者（包括托运人、承运人、多式联运经营人和收货人）承担。目前的发展趋势是由一个代理机构来对整个供应链的控制负责。这样，该机构要组织一个完整的供应链，并对其负责，包括对成本支出项目负责。这种趋势在制造供应链中比在原材料供应链中用的更多。无论采用哪种组织方式，目的都是将货物尽可能便宜，尽可能高效的运到目的地。理想的散货物流系统是系统中的每个成员联结的非常紧密，组成一个高效的整体。干散货物流具有自身独特的特点，具体体现在：第一，航线的集中性。大宗散货的货源地和消费地一般比较集中，目前已在世界范围内形成了几条运量大而且稳定的航线，这就使得大宗干散货运输的个异性不是非常明显。第二，货主的集中度很高。干散货市场上货主的集中度愈来愈高。据联合国贸发会议（UNCTAD）的调查表明，约2/3的铁矿石运输和煤炭运输与跨国钢铁生产企业有关，这些钢铁巨头不仅生产钢铁，而且还通过各种方式拥有或控制着煤炭、铁矿石等矿产资源的生产和供应；铝矾土的运输更是与跨国公司有关，因为铝加工工业的横向一体化程度要大大高于钢铁工业；粮谷贸易也由少数几家跨国企业操纵，它们拥有全球的销售网络、专业化的码头和仓储设施；磷灰石的生产主要由发展中国家的国有公司掌握，但销售和运输也由大化肥制造商所控制。货主的高集中度使得货主企业对整个铁矿石物流链的控制远远大于运输企业。第三，货物特性单一。干散货作为生产资料，与消费产成品相比，有货类单一，批次少，批量大，过程简单，操作较规范的特点。这种单一量大的特点使货主能够高效率、低成本地处理相关的物流业务，再加上干散货货主大都是实力雄厚的大企业，他们通常拥有包括大型海上载货船队在内的完善的物流设施和人员配备，因此往往不需要寻求物流的外协服务。铁矿石、煤炭、粮谷被称作世界三大干散货，作为干散货的铁矿石物流除了具有干散货物流的共性外，还具有种类繁多、本身价值低廉、运输的季节性等特殊性。综上所述，可以发现：同其它货物一样，干散货领域同样也需要物流服务。但目前干散货物流特别是铁矿石物流服务的主体仍然是货主企业，航运企业目前主要从事的是铁矿石物流链的运输活动，其它相关物流服务环节涉及的不多。从培养企业核心竞争力的角度出发，无论是货主企业，还是航运企业，在物流服务领域，都面临着如何进一步定位以更好地适应物流发展需要的问题。1.2干散货物流一体化系统综述1.2.1.物流一体化的概念物流一体化 （Integrated Logistics）是20世纪末最有影响的物流趋势之一，其基本含义是指不同职能部门之间或不同企业之间通过物流上的合作，达到提高物流效率、降低物流成本的效果。物流一体化包括三种形式：垂直一体化物流、水平一体化物流和物流网络。 物流在三种一体化物流形式中，目前研究最多、应用最广泛的是垂直一体化物流。垂直一体化物流要求企业从原材料到用户的每个过程实现对物流的管理；要求企业利用企业的自身条件建立和发展与供货商和用户的合作关系，形成联合力量，赢得竞争优势。垂直一体化物流的设想为解决复杂的物流问题提供了方便，而雄厚的物质技术基础、先进的管理方法和通讯技术又使这一设想成为现实，并在此基础上继续发展。 水平一体化物流 是通过同一行业中多个企业在物流方面的合作而获得规模经济效益和物流效率。例如，不同的企业可以用同样的装运方式进行不同类型商品的共同运输。当物流范围相近，而某个时间内物流量较少时，几个企业同时分别进行物流操作显然不经济。于是就出现了一个企业在装运本企业商品的同时，也装运其他企业商品。从企业经济效益上看，它降低了企业物流成本；从社会效益来看，它减少了社会物流过程的重复劳动。显然，不同商品的物流过程不仅在空间上是矛盾的，而且在时间上也是有差别的。要解决这些矛盾和差别，必须依靠掌握大量物流需求和物流供应能力信息的信息中心。此外，实现水平一体化的另一个重要的条件，就是要有大量的企业参与并且有大量的商品存在，这时企业间的合作才能提高物流效益。当然，产品配送方式的集成化和标准化等问题也是不能忽视的。物流网络，它是垂直一体化物流与水平一体化物流的综合体。当一体化物流每个环节同时又是其他一体化物流系统的组成部分时，以物流为联系的企业关系就会形成一个网络关系，即物流网络。这是一个开放的系统，企业可自由加入或退出，尤其在业务最忙的季节最有可能利用到这个系统。物流网络能发挥规模经济作用的条件就是一体化、标准化、模块化。实现物流网络首先要有一批优势物流企业先与生产企业结成共享市场的同盟，把过去那种间接分享利润的联合发展成优势联盟，共享市场，进而分享更大份额的利润。同时，优势物流企业要与中小型物流企业结成市场开拓的同盟，利用相对稳定和完整的营销体系，帮助生产企业开拓销售市场。这样，竞争对手成了同盟军，物流网络就成为一个生产企业和物流企业多方位、纵横交叉、互相渗透的协作有机体。而且由于先进信息技术的应用，当加入物流网络的企业增多时，物流网络的规模效益就会显现出来，这也促使了社会分工的深化，第三方物流的发展也就有了动因，整个社会的物流成本会因此大幅度地下降。1.2.2开展铁矿石物流一体化服务的必要性物流一体化系统是在集装箱多式联运基础上产生和发展起来的。它包括远洋运输、港口装卸、铁路、公路、沿海、内河、航空等不同运输方式和运输环节。其特征是货物从发货人的生产流水线上下来，装入集装箱，经过陆上运输线到港口集中，再从海上运输传向内地陆上运输线，最后到达用户手中。其实质是以集装箱多式联运为核心，中间包括储运、装卸搬运、包装、流通加工、配送和货物信息跟踪等多个环节，以真正实现货畅其流，并在一定系统资源投入下，为用户提供最高的服务水平。物流一体化理念在集装箱领域的成功应用，使得干散货物流系统中的激烈竞争的各种企业纷纷要求借鉴集装箱运输的成功经验。1.发展铁矿石物流一体化服务是钢铁企业的客观需要随着世界经济一体化进程的不断加快，市场竞争日趋激烈，大型钢铁企业在拓展市场，强强联合以扩大经济规模的同时，迫切要求降低物流成本，提高物流增值服务的质量和水平，从而增强市场竞争力。现实表明，在现在的经营环境中，通过在生产过程中降低成本获得竞争优势的空间已经非常有限了，因此许多企业在搞好技术开发和进行全面质量管理的同时，把寻求成本优势和差别化优势的目光转向生产前后延伸的物流领域。这时，竞争的焦点开始从生产领域转向非生产领域，诸如材料管理和货物配送等物流活动领域。企业开始研究如何在这些领域降低成本，提高服务质量。具体体现在：一方面，货主单位为了降低物流成本，减少中转损耗，对铁矿石运输提出了包括实现“门门”运输服务在内的一系列要求。以我国的海进江矿石运输为例，武钢早在1997年就率先提出了北仑进江矿石直达运输的要求；马钢、南钢、梅钢、上钢一厂等钢厂和沿江水泥企业随后也提出了相类似的要求；另一方面，货主企业在传统的物流运输服务的基础上，愈来愈多地提出了增值服务的要求，这些增值服务的范围涉及非常广，包括原材料的采购、加工、储存、装卸以及相关业务的组织管理等等。 对于生产企业来说，将物流业务交给物流企业去经营，而将自身精力集中于自己的“主业”更利于发挥自身优势，整合社会资源。同样的，航运业依托海上运输和运输基础设施发展物流服务，提高物流管理水平，对客户来讲也具有重要的现实意义。首先，物流一体化服务可以保证生产企业集中精力发展“主业”。专业的物流服务公司可以为企业提供企业自身组织不能提供的服务或生产要素，或者自身可以提供但成本过高的服务。科技的快速发展，特别是信息技术正以极快的速度发展，生产企业自身不可能在整个物流过程中赶上或获取所有的新兴技术，所以，他们只有通过物流公司提供专门的物流服务，完成交货义务，从而集中企业的管理资源及人力资源开发新产品和进行全面的质量管理，获得更多的经济效益。其次，可以为客户提供即时服务（JIT），节省时间，缩短中间环节。即时服务就是及时受载、运送和交货。而物流服务是贯穿到产品的整个生命圈中的一体化服务，克服了时间和空间的限制，从产品的原材料引进、生产、运输、销售，每一个环节的时间和运作在物流服务中都得以严格地掌握和控制。整个过程的物流服务可由一个综合物流经营人全部完成，也可由其与各方签订契约完成。物流服务能够为货主选择全球服务的卡车、火车和船舶的最佳组合，提供最优服务，做到点到点（Point-Point）的全球运输。物流服务缩短了中间不必要的环节，节省了货主的时间，增加了客户的利润。第三，可以为客户降低费用，提供增值服务。正是由于物流服务的即时性，减少了货物流通的中间环节，节省了时间，并严格控制物流服务每一个环节的支出，因此必然会为货主节省费用。这种向货主的整体配销活动的渗透，以顾客为中心全面提高服务质量的做法，就是“增值服务”。正如Schenker公司负责人介绍经营之道时指出的，物流服务不仅为客户节省费用，更重要的是降低了洲际间总体成本、提高了服务的质量及可信度。第四，可以为客户提供最优质、最便捷的服务。物流服务是以客户为中心，围绕产品的流动过程，为企业提供即时的、增值的、点到点的全方位服务。可以说，物流服务是全方位地参与企业的物流活动，从原料的供给到产品的销售，最大限度的减少客户的库存，加速其资金周转。因此，物流服务的内容比国际多式联运更为广泛，其服务产品更为多样化，能够为客户创造最大的便利，使客户专心致力于生产过程的经营和管理。2.物流一体化服务的出现给国际航运企业带来了崭新的发展机遇由于物流一体化服务将货物空间位移中的各种便利寓于为客户提供的全方位服务之中，通过全面介入客户的经营，保证企业供给链正确地运行，有效的降低物流总成本，其一出现就受到了广大货主的青睐和欢迎。同时，综合物流服务的提供者通过对运输、仓储和配送等各物流环节的控制和管理，将实现远高于单纯从事运输或仓储服务的整体效益，给企业带来更高的利润率。物流一体化服务的出现和发展，引起了国际航运企业的高度关注。不少航运企业在实践中逐渐认识到：在海洋运输的基础上，全面介入物流服务，积极配合货主对运输服务更高层次的要求，以货主为中心全面提高门到门运输的服务水平，将给自身带来多方面的竞争优势，不少国际知名的航运企业已经开始了向物流一体化服务的积极迈进。发展物流一体化服务最终给这些企业带来了崭新的发展空间和丰厚的利润源泉，而且极大地巩固和增强了这些企业航运主业的竞争优势。事实表明，发展物流一体化服务是航运企业面临的一次崭新发展机遇。从海洋运输向物流一体化服务转变，已经成为国际航运企业发展的大方向。目前干散货航运市场的竞争愈来愈激烈，航运企业面对的竞争对手愈来愈多，竞争范围日趋扩大，所采用的竞争手段也趋向多样化。在这一竞争态势下，开展干散货物流一体化，可以进一步拓展市场，稳定客户。首先，可以为物流服务提供方带来利润。在传统的铁矿砂运输市场中，承运人主要对海上运输部分提供服务，由于近几年来航运市场的不景气，企业之间围绕如何提高运输服务展开了激烈的竞争，在降低运输成本等方面已达极限，加之企业之间恶性的价格竞争，导致企业利润急剧下滑，甚至为了减少损失而进行临界经营。因此铁矿砂运输市场必须借鉴集装箱运输开展物流服务的经验，引入物流理念，使其业务范围向前向后延伸，开拓运输利润以外的第二利润来源。其次，可以为物流服务提供方争取稳定的客户，占领市场和扩大市场份额。对航运企业来说，客户即是市场，失去客户就等于丢掉市场。物流服务是基于全面介入客户的生产过程而开展的系统服务活动，由此可以与客户密切的进行联系。第二章 我国的进口铁矿石物流系统分析2.1我国铁矿石供应国近年来供应量变化情况分析我国钢铁工业的发展对铁矿石需求量很大，但国内矿石资源丰而不富，无法满足钢铁工业发展的要求，每年需要从国外进口大量的高品位铁矿石，八五以来，中国钢铁工业对进口铁矿石的依赖程度越来越大。目前，为了适应世界钢材价格变动的趋势，我国钢铁行业面临着降低成本的压力。 数据来源：日铁技术情报中心图21 近年来各主要来源国进口量变化图从进口量来看，澳大利亚由于地理位置上的优势，是我国进口矿石量最大的来源国，历年来我国向澳大利亚进口的矿石数量与其他国家比起来都是最大的。巴西与印度也是我国较大的矿石来源国。随着我国铁矿石需求的稳步增长，从上述三国进口的矿石数量如上图示也有大幅增长。我国从南非进口矿石的数量在近几年的增长幅度较小，也比较平缓。其他地区在2000年以前一直呈微弱的下降趋势，近两三年也随着我国对矿石的需求量增加而有了略微的增长。说明澳大利亚、巴西、印度三国在我国的铁矿石供应链中起着举足轻重的作用。2.2 我国进口铁矿石主要消费情况分析2003年是全球钢产量最高的一年，也是全球钢市最为火爆的一年。受市场需求强力拉动，中国钢产量达到22234万吨（不含中国台湾），占全球钢产量的23%，超过美国和日本之和，成为世界历史上唯一钢产量超过2亿吨的国家。2003年，我国共有13家钢铁企业（集团）钢产量超过500万吨，其总计钢产量达9770万吨，占全国钢总产量的44.38%。其中宝钢集团钢产量1987万吨，名列全国第一位；鞍钢集团达1018万吨，名列全国第二位；武钢达843万吨，名列全国第三位。 北方地区是中国重要的钢铁生产基地 该地区钢铁企业数量多、布局分散、规模相当。主要的钢铁企业有鞍钢、本钢、通钢、天钢、首钢、唐钢、青钢、包钢、太钢、邯钢、舞钢、安钢、莱钢等。目前进口矿分散在丹东、大连、营口、锦州、秦皇岛、天津、烟台、青岛、日照、连云港等10个港接卸。其中青岛港接卸量最大，2003年接卸外贸矿4471万吨。 长江沿线地区钢铁企业众多，有宝钢、上钢、梅钢、马钢、武钢及其它地方钢铁企业，钢铁产量约占全国的1 /3。 长江进口矿的运输方式采取一程大船运至宁波港卸载，卸载的矿石由2万吨级左右二程船运到南京、南通、镇江、上海等港的地区。2003年上半年，宁波港在舟山马迹山港每月分流了近百万吨情况下，同比仍增长了10%，累计达到1262万吨。由于沿江的一些钢厂设备改进后，钢铁产量增加，并且对矿石的品质要求提高，对进口矿石需求增加，由此带动了二、三程铁矿石运输量不断攀升。长江干线主要港口金属矿石吞吐量完成2391.9万吨，比去年同期增长10.5%。 华南地区钢铁企业数量较少，规模较小，主要供应西南各钢厂；厦门港主要供应三明钢厂。黄河流域和东北地区有二十多家需要进口矿砂的钢铁企业，总进口量超过5000万吨，主要来自于澳洲和印度，其次是南非，南美矿很少。这些钢铁企业中，经营比较好、付款能力比较强的有鞍钢、首钢、邯钢、太（原）钢、济（南）钢、莱（芜）钢、原平钢铁、海鑫钢铁、青（岛）钢、安阳钢铁、舞阳钢铁、天铁、通（化）钢和本（溪）钢等。2.3 中国进口铁矿石主要接卸港口规模与布局中国进口铁矿石主要的接卸港口从北到南分布很广，目前能够接卸铁矿砂的港口有三十二个（不包括宝钢专用码头）。这些港口的基本情况如下:北方港口群：青岛港、天津港、秦皇岛港、大连港、鲅鱼圈、日照港、烟台港、 连云港。这些港口位于我国北方，都可接卸巴拿马型的铁矿石船，卸货设备是门机配抓斗。在正常情况下，一条巴拿马型的铁矿石船，大多可以在到港后3到6天内卸空。天津港、营口港（鲅鱼圈）等，是北方地区接卸进口铁矿石的主要港口。其中，青岛港拥有全国最大、功能最先进、设施最完备的20万吨级矿石码头。前港主要从事煤炭、矿石两大货种装卸作业，设计年通过能力为3820万吨。堆场堆存面积15.875万平方米，堆存能力为150万吨。长江流域港口群：北仑港、马迹山港、上海港、南京港、南通港、镇江港。其中位于浙江省沿海地北仑港、马迹山港，是目前我国主要的好望角型铁矿石进口船的卸货港。上海港由于受到航道水深的限制，对于超吃水的船，只有在别的港口或者锚地减载以后才能靠码头作业。南京港、南通港、镇江港均属于江苏省在长江里的港口，以接卸灵便型进口的铁矿石船为主。长江航道的吃水限制了到港船舶的船型。也可接卸巴拿马型船进口的铁矿石，但是船舶的到港吃水受到严格的限制，因而不可能满载。南方港口群：蛇口港、黄埔港、湛江港、防城港。均位于两广沿海，既能接卸巴拿马型船运输的进口铁矿石，也能接好望角型铁矿石船，但要先在外锚地用浮吊减载。其中黄埔港过去还常常卸灵便型船运输的进口铁矿石，现在逐渐被更大型的船所取代。2.4 进口铁矿石物流的流向构成我国的铁矿石运输系统：海运网络中总共有5个矿石出口国，13个装船码头。我国有6个主要的中转码头，通过二程船或三程船到达的目的港口也有二十几个。而我国的钢铁企业又分布的于各个省区，每个企业都拥有多个可能的进口矿石来源地，在进口矿石来源地与企业的矿石接运港来说，又可能通过不同方式、不同路线进行运输。因此，我国的铁矿石进口运输系统是一个流向单一，有多个起运港，多个终点港和多个中转港的特殊的水路运输系统。 图24 进口铁矿石物流服务的基本线路从上图可以看出，我国的钢铁企业的主要分布区域有三个：一是黄河流域及东北地区，该地区的大型钢铁企业数量较多，主要是一些传统的钢铁企业；二是长江流域，该地区尤以特大型钢厂宝钢的铁矿石消耗量最为突出，同时由于长江的特殊运输条件也造就了沿线的一些钢铁企业，比如武钢、马钢、梅钢等等；三是南方地区，该地区主要是一些小型钢铁企业，其中福建的三明钢厂、广东的韶钢等是较大的企业，广西有着众多的小型钢铁厂。这些钢铁企业从分布上来看，有的紧邻矿山，比如鞍钢，有的紧靠沿海，比如宝钢，但从总体上说，我国的钢铁企业大多分布在东部沿海地区，这与我国的铁矿石很大一部分靠进口有关。依靠水运的廉价，这些企业得以大量使用进口矿石来开展自身的生产。而水运的主要港口从地域上看，北方地区主要是青岛港，青岛港一程大船卸下的矿砂，主要是通过铁路疏运到用户手中，大约1/3通过二程转水运到北方港口。胶济铁路在山东蓝村同烟台线汇合，铁路双向货运日通过能力约6万吨左右，其中矿砂为10，800吨左右，约占上行货量的50%；长江流域主要是宁波港和马迹山港，以及长江沿线的南通、南京、镇江、武汉等内河港，北仑港一程大船卸下的矿砂主要供长江流域和东北地区，长江流域依靠进江二程船接运到上海、南通、镇江、南京等；东北地区依靠二程运输的海轮接运到大连、鲅鱼圈、天津、秦皇岛、烟台等港口，东北地区进口矿砂一程卸在北仑，可以充分发挥沿海南北航线煤炭运输船舶的返程空放运力，减缓陆路运输对铁路的压力。南方地区主要有湛江港和防城港，为我国西南的几家钢厂卸矿；厦门港主要为三明钢厂接卸矿石，蛇口港和黄埔港主要接卸韶钢和广钢的矿石。2.5 我国沿海矿石物流需求分析2003年我国工业生产的发展速度进一步提高，许多消耗钢材较多的行业生产量大幅度上升，如基础建设、汽车、房地产等，加上出口增长，有力地拉动了钢材需求增长，成品钢材，钢、铁合金、生铁产量增长幅度均接近或超过20。由此带动我国的铁矿石产量和进口量大幅增长，进口矿的增长使得我国沿海二程中转量也随着同步增长。二程中转矿的大幅增长，加之煤炭的需求量也有很大增长，我国沿海的运力出现供给上的紧张，而且由于海运和铁路的疏运能力不足而导致大量压港，进一步降低了船舶效率，使沿海运力供应不足的矛盾更加突出。近两年的沿海市场走势趋好，沿海运力不减反增，至2003年9月底，参与沿海运输的1万吨级以上的运力共计约9501000万吨，比2001年同期增加80万120万吨，增幅约为12。说明近两年新购置的沿海船舶相当多，老旧船所占的比例有所下降，而新购置的二手船船龄多为18年左右，运力结构也在一定程度上得以优化。尽管船公司扩大运力规模的愿望相当强烈，新造或国外购买了不少散货船，但由于老旧船管理规定的实施，大量老旧船被强制报废，使原有运力突然大幅减少。所以，尽管新增了不少沿海运力，但运力的增幅仍然明显低于货量。目前，由于国际干散货市场火爆，加之国内对运力的需求大，二手船的价格处于高位，这使船公司不敢突然出手。2004年的国际干散货市场仍然会继续走好，二手船的价格难以大幅度下调。另外，20032004年共有50万吨左右的运力被强制报废。由此预测2004年沿海运力增长的幅度可能不会太大，运力供给紧张的局面将会延续。4 海澜， 2003年沿海散货运输市场回顾与2004年展望 海运情报，2003年第4期；第三章 物流网络设计及模型构建物流网络是指物流过程中相互联系的组织和设施的集合。由于进行物流作业的各种组织和设施的数量、规模，以及地理关系等都直接影响着向顾客提供服务的能力和成本，因此，一个结构合理的物流网络对物流系统的效率和效益的影响就显得十分重要。3.1 物流网络的构成如果分析物流运动的程度即相对位移大小可知，它是有许多运动过程和许多相对停顿过程组成。一般情况下，两种不同形式的运动过程或相同形式的两次运动过程中都有暂时的停顿，而一次暂时停顿又往往与两次不同或相同的运动相连。物流过程便是由这种多次的运动停顿运动停顿所组成。与这种运动形式相对应，物流网络结构也是由执行运动使命的线路和执行停顿使命的节点两个基本元素组成。不同的线路与节点相互关系、相对配置以及其结构、组成、联系方式，就形成了不同的物流网络。全部物流活动是在线路和节点中进行的。其中，在线路上进行的活动主要是运输及配送等，而物流功能要素中的包装、装卸搬运、保管、流通加工等，一般都是在节点完成。从这个意义上来讲，物流节点是物流网络中非常重要的部分。实际上，物流线路上的活动也是靠节点组织和联系的。如果没有节点或脱节，物流线路上的运动必然陷入瘫痪。铁矿石物流网络节点的主要类型应为综合性节点，主要的表现形式为港口。这种节点综合了转运型节点、储存型节点以及流通型节点的主要功能，并能将若干功能有机的结合于一体，有完善设施、有效衔接和协调工艺的集约型节点。只有这种节点才能适应铁矿石物流的大量化和复杂化，并满足物流系统简化、高效的要求。概括地讲，物流节点的合理布局是以降低物流系统的总成本和提高整个社会经济效益为目标的。要用系统的理论和系统工程的方法，综合考虑物资的供给、需求情况，运输条件，自然条件等因素，对物流网点的位置设置、规模、供货范围等进行研究及设计。进口铁矿石物流系统也不例外，我们在进行该系统物流节点的布局时，应以费用低，服务质量好，社会效益高为主要目标，兼顾铁矿石物流自身的特性进行考虑。由于目前的铁矿石运营主要的节点，及接卸和中转港口的地理位置、数量以及吞吐能力都基本稳定，笔者主要对节点的进货与供货关系，及中转供货中的干线供货与支线转运供货的比例进行研究。3.2 进口铁矿石物流系统的运输网络设计在整个物流系统中，运输子系统是非常重要的，在整个物流成本中，运输成本高达50%左右。所以降低物流成本首先要从降低物流运输成本开始。物流系统的设计应该以能把系统总成本降低到最低限度的运输为基础。所以要根据各种运输方式的技术经济特点，合理组织运输。在设计物流系统时，首先要考虑的是建立整体的运输网络，其次是利用已有的运输网络如何合理地进行物流运输活动。运输网络设计的目的是建立一个框架结构，以便在其中做出有关运输线路和运输时间安排的营运决策，从而对整条供应链的有效运营产生良好的影响。在实际运输中，按其物流运输的发货地和目的地的相依关系，可以分为两种基本的运输形式:一是货物直接从供货方运送到需求方，称之为直达供货； 二是货物经过中转到达需求方，称之为中转供货。通过上一章的分析我们知道，后者是我国的铁矿石进口物流系统中主要的运输形式。3.2.1我国进口铁矿石物流系统现状图31 各钢铁企业自行组织物流的交易关系图从我国的铁矿石物流的基本线路图上我们可以看出，我国的钢铁企业很少有直接位于沿海港口的，除了宝钢外，大多数钢铁企业进口的铁矿石需要经过港口的堆存，经过进一步的转运，送至厂区，这种转运有水运、铁路运输，还有公路运输。由于多数钢铁企业地理位置上的特殊性，铁路在中转运输中起着很大的作用。今年以来，由于我国对煤炭、石油等的需求数量增加，使得铁路的运力十分紧张，对矿石的转运来说，铁路运力已经无法完全满足需要。在这种情况下，二程转运尽可能多的考虑水运来缓解铁路压力，又可降低运输成本。目前的二程水运中转主要集中在长江沿线。远洋船舶在宁波或马迹山港卸矿后，经过一系列中转或江海直达的运输方式可运抵武汉，同时又可利用北煤南运的战略运输方式，使煤炭运输的回程船为北方地区运输中转矿石，还可以考虑在青岛港的二程水运中转，特别是向渤海地区的小型港口的中转。目前我国多数钢铁企业都是自行组织铁矿石物流，包括订购、运输以及堆存三个主要环节。就单个钢铁企业来说，在订购环节明显处于劣势，是势单力薄的一方，造成我国钢铁企业首先在矿石的进价上就难以具有竞争力；运输环节由于各家企业自行组织运输，虽然也有的企业交给航运公司来完成运输，但企业内并没有以物流系统的观念来对待进口矿石的运输；堆存环节，各家企业由于与航运公司间缺乏足够的信息沟通，使的矿石的到达数量与钢铁厂的处理能力之间会产生一定程度的不匹配，当不匹配的量过大时就会在钢铁厂内产生较大的堆存，从而带来很大的堆存成本。图31是各钢铁企业自行组织物流的交易关系图，从图