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上海洋山港港口物流的市场博弈分析

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第27卷2008年第4期 8月 地域研究与开发 AREAL RESEARCH AND DEVELOPMENT Vo1.27 No.4 Aug.2008 上海洋山港港口物流的市场博弈分析 蒙少东 (上海海洋大学经济管理学院,上海200090) 摘要:在简要分析上海国际航运中心建设的国际国内环境和区位优势的基础上,提出了上海洋山港港口物流 市场博弈模型的设计思想、基本思路和基本假设,进而构建了一个上海洋山港与周边港口物流费用变化的空间模型 和物流市场博弈竞争模型,并对该模型构建的推理过程和求解途径进行了比较系统的分析讨论,指出了该模型解的 性质和实际应用价值,为整个长三角地区港口物流的整合方向、发展趋势和港口物流体系的重建提供了参考依据和 可行思路。 关键词:港口物流;空间模型;博弈分析;上海洋山港 文献标识码:A 文章编号:1003-2363(2008)04—0052—04 中图分类号:F127.51 l 问题的提出 回顾全球航运发展的历史不难发现,世界航运中心 逐步形成,给上海、长三角乃至整个中国带来了重大的 发展机遇。目前,长江沿岸的港口纷纷开通了直达洋山 的航线,欲分享洋山开港所带来的巨大经济效益。与此 同时,也随之产生了许多新的挑战和问题,如上海国际 航运中心建设将对长江三角洲地区港口运输物流产生 怎样的影响、长三角港口物流的发展格局将会发生哪些 变化、该区域内既有和可能新建的航运港口与上海国际 的崛起和兴衰轮替总是依赖于巨大的国家贸易和强大 的经济后盾。l8世纪中期,英国率先发起工业革命并迅 速实现了工业化,伦敦由此成为当时的世界航运中心; 大约100多年后,随着美国科技、经济的高速发展,纽约 又成为一个新的国际航运中心;20世纪下半叶,伴随着 日本和“亚洲四小龙”的崛起,东京、香港、新加坡也相继 航运中心如何建立有机的联系和合理的分工等,作者将 针对这些问题进行深入的探讨。 成为国际级枢纽港。进入2l世纪,依托强大的中国经 济,上海航运事业发展迅猛,尤其是2005年12月10日, 位于东海之上的洋山深水港正式开港,使上海港终于摆 2洋山港港口物流市场博弈模型 2.1模型设计的基本思路 作者主要从区位和空间的角度构建上海洋山港与 脱了长达一个多世纪的河口港限制,依托洋山深水港建 设国际航运中心,从此进入一个崭新的海洋战略时代。 洋山港开港运行1年多来,取得了集装箱吞吐量200多 周边地区港口物流市场竞争的博弈模型,所以,采用空 间分析的方法并建立一个基于空间的物流市场竞争博 弈模型对所关心的问题进行描述和研究是可行而必要 万标准箱的好成绩,整个上海港2006年完成货物吞吐量 达5.37亿t、集装箱吞吐量2171万标准箱,继续保持世 界大港的地位,国际航运中心的地位得以初步确立。从 的,并基于如下考虑:第一,参与物流市场竞争的主体之 间存在一些重要差异,如所在区域的面积、人口、距离和 交通航运设施等,都具有能被容易地描述为空间模型的 特征,比如,作为贸易节点的市场或“港口”,就特别适宜 荷兰鹿特丹到英国伦敦、美国纽约,再到香港、新加坡, 国际航运中心总是伴随国家和地区的经济繁荣而留下 一个个不同的“落脚点”,这一次国际航运中心的“落脚 于用空间结构加以描述,尽管在一般情况下,这些通常 被视为优势地区独特的商业基础设施…。第二,物流市 场竞争的空间博弈模型可以在具备某种市场份额决定 机制的情况下,比较容易地刻画竞争对手或合作双方在 产品市场或物流运输市场上的竞争行为。第三,物流市 点”注定要选择中国上海,其背景除了全球化下高速发 展的中国经济外,上海在中国和全球发展大格局中所处 的独特地理区位和经济地位也是一个不容忽视的重要 因素。洋山深水港的投入运营和上海国际航运中心的 收稿日期:2007—06—22;修回日期:2008—05—30 场竞争的空间博弈模型有助于对货物及其他要素的流 基金项目:上海市教委重点科研项目(06ZS66);上海市教委食 品经济管理重点学科项目(J50703) 动性进行分析。 在模型中,用C表示上海行政区,用A表示上海的周 作者简介:蒙少东(1959一),男,河南南阳人,教授,博士生导 师,博士,主要从事物流与供应链管理、食品经济管理与战略管理研 边地区(即除上海外的长三角其他地区),并分别用 表 究,(E—mail)sdmeng@shfu.edu.en。 示上海国际航运中心的位置、 。表示长三角其他区域航 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 蒙少东:上海洋山港港口物流的市场博弈分析 ・53・ 运港口的位置、 。表示位于2个不同区域的航运企业运 费相等时的地理(座标)位置、t ( )表示上海国际航运 中心的运费函数、t ( )表示长三角其他区域港口的运费 函数(图1)。尽管A区同属中国的经济发达地区,外向化 程度高,有着巨大的出口和物流需求,且具备一定的港 口和运输基础设施,但与上海相比,仍存在一定的差距, 的线性函数,图1给出了描述航运港口企业的运费(物流 费用)随着运输距离的增加而上升的空间模型,运费曲 线的虚线部分只在运输业务量可跨越共同边界XC流动 时才适用。图中的 轴用来度量某一运输服务的需求者 与提供者(航运港口)之间的距离。 2.3 关于模型变量的进一步说明 具体表现在上海集聚着更多的经济能量和大量的物流 及运输需求,上海以其较高的劳动生产率、较高质量的 产品和较高的物流运输服务水平,显示出自身的发展和 技术优势,并且也比长三角其他地区更具区位优势。 图1物流费用(运费)变化的空间模型图 Fig.1 Spacial model of logistics cost variation 2.2模型的假设 为了简化模型的设计,首先通过各种假设构造一个 特殊的模型生存环境,从而把上海及其周边地区的港口 物流耦合、竞争与合作共赢问题抽象、简化为对两大“线 性”区域内的2个港口企业间竞争行为的博弈分析 。 如前所述,在模型中把上海地区和除上海外的长三角其 他区域分别记为c和A,并且c是在地理和经济水平上 拥有相对优势的地区,拥有一个具备国际航运中心条件 的深水大港——洋山港;A是C的最近的腹地,与C相比 不具备相对优势。我们用C表示位于c区(地理坐标 处)的特大型港口(即国际航运中心的所在地);用n表 示位于A区(地理坐标 处)的大型港口。港口C和港口 n必须各自选择一个能使其运量和利润最大化的运费 (率),以便通过竞争实现各自利益的满意化和最佳化, 并通过科学、合理的分工和协同运作,促使整个区域的 物流资源的优化配置和物流系统的整体优化 。 假定2个区域中的港口企业必须沿着一个如图1所 示的封闭区间[O, ](线段)来定位,该区间实际上就是 区域A到区域c的最大直线距离,并可被划分为[O, ] 和[ c, ]两部分(图1),它们分别代表两个“线性”区 域c和A的地理“长度”。我们假定 c<( ^一 c)以体 现2个区域在地理面积上的不相等。2个港口都有物流和 运输量的要求,并为能吸引到以平均密度D分布于整个 线段(线性区域)上的运输需求量而展开博弈竞争,每个 区域的物流运输业务量与其经济活动的地理密度成正 比。为方便讨论,我们假定航运港口的运费为空间距离 依托洋山深水港建设上海国际航运中心的主要目 的不仅在于提高国家的竞争力,促进国际间的自由贸 易,而且还在于实现区域内各港航、物流企业的布局和 分工更趋合理,实现区域物流系统的整体优化。在区域 港航资源与物流整合的过程中,伴随着技术、信息的扩 散和充分的市场竞争,也会使不同行政区内企业的物流 运输成本降低的同时,得到更多、更好的物流运输服 务 J。当然,区域物流运输体系的整合与优化程度和速 度是随着时间变化的,由此所决定的区域物流运输体系 整合深度的差别,加上各地区的经济与地理特征的不 同,也会对每个物流运输服务的需求者的物流决策产生 影响。该模型将集中研究航运港口在整个区域物流系统 中的服务地点一运费决策,以及与此密切相关的运输业务 份额、利润等问题。在正式进行模型设计以前,先对该模 型涉及的其他变量说明如下: 为长三角任一地点到上 海洋山港(国际航运中心,在 = 处)的距离;D为运输 业务量的平均分布密度(每公里距离的运输量);n 为上 海国际航运中心的固定运作效率系数(单位货运量的经 济效益);n 为长三角其他区域港口的固定运作效率系 数(单位货运量的经济效益);Q 为上海国际航运中心的 运输业务总量;Q 为长三角其他区域港口的运输业务总 量;P 为上海国际航运中心的利润;P 为长三角其他区 域港口的利润。 2.4 模型的设计 2.4.1 港口运输业务量函数的构造。首先,让我们构造 一个航运港口的运输业务量份额函数,以确定上海国际 航运中心和长三角其他地区航运港口的运输业务量份 额。这个运输业务量份额是在不考虑其他因素的影响, 只考虑航运港口运费的情况下,整个区域的运输需求量 从区内任一特定的地点 [0, ]向上海国际航运中心 (在 处)或长三角其他地区港口(在 处)的流动决定 的。由于任一地点 的运输需求量总份额可用1来表示, 所以,当上海国际航运中心占有的来自于 的运输业务 量的份额为 ( )时,长三角其他区域航运港口占有的 来自于 的运输业务量的份额应为 ( )=1一 ( )。假 定任一航运港口来自于 的运输业务量份额取决于该航 运港口在 点的运费的差,即 t(x)=t。( )一t ( )。 (1) 式中:t ( ),t。( )分别是上海国际航运中心和长三角其 维普资讯 http://www.cqvip.com ・54・ 地域研究与开发 第27卷 他区域港口的运费函数,如图1中所示。借助于该函数, 我们把上海国际航运中心得到的来自于地点 的运输业 域内相互交流或交换。此时,物流运输服务的需求者更 愿意让运费更低、服务更好的航运港口承接其物流运输 业务。因此,各航运港口从某一特定地点 获得的运输业 务总量,可由它们在该地所占有的运输业务量份额 务量份额函数定义为 s ( )=1/[ +mb ( )]。 (2) 式中: ,m,6为待定常数。那么,长三角其他区域港口得 到的来自于地点 的运输业务量份额函数则为 s。( )=1一s ( )=1一{1/[ +mb ( )]}。 (3) s ( ),s。( )与该地点的平均运输业务量密度D的乘积 来计算。如上海国际航运中心从整个区域[0, ]吸引的 运输业务总量为Q ,就可用其运输业务量份额函数 s ( )在[0, A]内各线段上的积分与密度D相乘的积来 所以把该函数定义为上述形式,是为了实现s ( )随着 运费差t( )的增加而增加,同时保证当t( )=0时(即 在 = 处,t ( )=t。( )),s ( )=s。( )=1/2的要求。 即在运费相同的条件下,处在2个不同区域的港口企业 各占整个运输市场份额的一半(平分市场运量)。为了达 到这一要求,我们需要对该运输业务量份额函数的参数 作如下限制:上海国际航运中心和长三角其他区域港口 在 点处的运费差为零(t(x)=t。( )一t ( )=0),此 时2个航运港口获得的来自于该点的运输业务量份额 应相等且各占一半,即有 s ( )=1/[ +mbt( ,]=1/( +m)=s。( )=1/2。 因此,为了保证t( )=0时双方的运输业务量份额是 相等的,只需规定: +m=2,或m=2一 即可。将这一 限制代入运输业务量份额函数(1)得 s ( ):1/[ +(2一 )bt( )]。 (4) 将该函数对运费差£( )求导得 Os ( )/Ot(x)= [一bt( )lnb(2一 )]/[ +(2一 )bt( )]2。 我们期望s ( )在 < 时为t( )的增函数,要做到 这点,上式的一阶偏导数必须大于零。在上式中,由于分 母为严格正数,因此,分子也必须为正数才能满足要求。 注意到自然对数lnb只有6>0时才有意义,并且如果6 >0,有bt( )>0;若6∈(0,1),且 <2,就有lnb<0, 上式的分子亦必为正数。因此,只要s ( )中的参数按以 下要求取值:6∈(0,1), ∈(0,2),m=2一 ,就一定能 保证s ( )具有上述性质。 由于2个航运港口分别处于国际航运中心和非国际 航运中心的地位,且各自拥有不同的技术装备和服务质 量,我们可用参数n 和n。分别代表两者的运作效率系 数。显然,n >n。,即上海国际航运中心的运作效率系数 更大些,并能提供更高水平、更优质量的物流运输服务。 而上海国际航运中心的建设、运行,必将大大促进区域 港航资源的整合和优化配置,通过科学规划、合理分工 和合作竞争,最终实现整个长三角区域物流系统的一 体化。 2.4.2 港口利润模型及其均衡。在充分竞争的区域物 流系统一体化运作条件下,将允许物流运输业务量在整 个长三角地区内自由转移,更具体地说是可在长三角区 表示,即有 Q。=DI6  s ( )dx=DI6 [ +(2一 )bt( )]~dx。(5) 式中:s ( )为上海国际航运中心在区间[0, A]上的输 业务量份额函数(图1)。由于运费沿着不同的线段变化, 运输服务的需求者究竟向哪个航运港口提出服务要求 的决策取决于运费差£( ),又因为上海国际航运中心拥 有固定的效益系数nc,因此,其毛利润可用下式表示,即 7r =Ⅱ。Q 。 (6) 再利用(5)式,可把上海航运中心的毛利润函数表示为 7r ( ,t ,t。,Ⅱ ,b, )=Ⅱ DI[ +(2一 )bt( )]一ldx。(7) 6 当给定非国际航运中心港口的地点,且给定上海航 运中心的效率系数n。和运输业务量份额函数s ( )的参 数(6, )时,上海国际航运中心将会选择一个能使其利 润最大化的服务地点一运费组合( ,t ( )),该最优化的 服务地点运费组合满足条件:d7r /Ox=0,d7r /Ot :0。 该条件将给出上海国际航运中心的纳什均衡结果。 同样地,在运输业务量可充分自由转移的条件下, 位于 。的非国际航运中心港口可得到的运输业务总量 Q。,取决于它能从整个区域[0, ]吸引到的所有运输业 务量。由于整个区域的运输业务总量是 A,因此,非航 运中心港口吸引并获得的运输业务量总量应为Q。= (Dxa—Q ),其毛利润则为 7r。=Ⅱ。Q。=Ⅱ。(Dxa—Q )。 (8) 这里Q 由(5)式给出,做必要的替换,就可以得到 7r。( ,tc,t。,Ⅱ。,b, )= Ⅱ。D{ A—I6 [ 一(2一 )bt( )]一 dx}。 (9) 若给定上海国际航运中心港口的地点,并给定非国 际航运中心港口的效率系数n。和运输业务量份额函数 s。( )的参数(6, )时,非国际航运中心港口也将选择 一个能使其利润最大化的服务地点一运费组合( , t。( ))。该最优化的地点一运费组合则满足条件:d盯。/Ox= 0,d盯。/Ot。=0,该条件也能给出非航运中心港口的纳什 维普资讯 http://www.cqvip.com 第4期 蒙少东:上海洋山港港口物流的市场博弈分析 ・55・ 均衡结果。 心在运输费用以及物流系统优化等方面与区域内其他 3模型的进一步分析与讨论 3.1港口企业物流服务地点—运费的博弈均衡 从以上的模型设计过程及初步分析可以看出,在区 域港口物流资源整合优化和区域物流系统一体化运作 的背景下,一个航运港口的服务地点和运费选择决策将 取决于另一个航运港口的服务地点和运费选择决策,即 位于2个不同区域(地点)的航运港口企业的服务地点一 港口既有竞争又有合作的博弈问题。论文在给出了上 海洋山港与周边港口物流费用变化的空间模型的基础 上,进一步实现了该空间模型的解析化,即系统地讨论 了与之相应的物流市场竞争博弈的数学模型的设计问 题,并对该模型的构建过程与求解途径进行了比较深入 具体的分析讨论,指出了该模型解的性质、经济价值和 目的意义,提出了整个长三角地区港口物流整合的方向 和一体化发展趋势,可为长三角地区港口物流体系的重 运费决策是互为条件的,这种互相依存关系可由纳什均 衡( )表示,这里的纳什均衡( )实际上就是航运港口 企业的服务地点一运费均衡{ ,t ,t。 },它可以通过 建提供决策依据和参考借鉴。主要研究结论是:通过竞 争与合作,可以促使长三角地区各主要港航企业更好地 实现各自的准确定位、科学分工和协同配合,以促进区 求解由上述4个一阶条件a1T /Ox=0,a1T /Ot :0;a7r。/Ox 域港口运输与物流系统的高效运作和整体优化,更好地 为长三角区域经济的协调发展和国家在全球经济竞争 0,O'rr。/Ot。=0组成的联立方程得到。 =3.2 模型求解的可行途径探讨 文章主要讨论了上海与周边地区物流市场竞争的 博弈模型构建问题和模型的初步分析结论,并没有对模 型进行具体的分析计算,以给出其实证结果,但这并不 妨碍模型的对所研究问题的准确描述和分析探讨。关于 模型的求解计算,这里需要说明的是,即使是在简单的 技术和运输业务量供给无弹性的条件下,4个一阶条件 的解也很难给出{ ,t ,t。 }的简化形式。因此,解 决该问题的可行途径是采用模拟的方法来分析有关参 数变化对参与博弈的港口企业的均衡行为之影响 J。 中的复兴、崛起服务。 参考文献: [1] 陆大道.“点一轴”空间结构系统的形成机理分析[J]. 地理科学,2002,22(1):1—6. [2] Baldwin R,Venables A.Regional Economic Integration [J].Handbook of Intenatrional Economics,1995(3): 1598—1644. [3] 蒙少东,张世英.我国东西部区域经济协调发展的空间 模型研究[J].预测,2003,22(6):41—45. [4]Anderson S,de Palma A.Spatila Equilibrium with Foot— loose Firms[J].Journal of Regional Science,1992,32: 309—320. 4结语 利用空间和地域特征进行模型设计是建模方法上 的一种新的尝试和探索。作者通过构建长三角区域内 港口物流运输的空间博弈模型,分析了上海国际航运中 [5] 蒙少东,张世英.我国东西部区域经济协调发展空间模 型的模拟分析[J].华侨大学学报,2004(3):23—29. The Game Analysis of Port Logistics Market of Shanghai Yangshan Harbor MENG Shao—dong (School of Economics&Management,Shanghai Ocean University,Shanghai 200090,China) Abstract:Based on brief analysis of the international and domestic environment of constructing the Shanghai international shipping centre,we have put forward the guideline,basic way and hypothesis of designing the logistics market game model for Shanghai Yangshan harborset up a spacial model of logistics cost variation and a logistics ,market game competition model and systematically discussed the mode1.building process and its reso1ving r0uteWe . have also pointed out the resolution’s property and application value of the mode1This study will provide reference .and feasible idea for the integrating directiondeveloping trend and the port logistics system rebuilding within the ,whole Yangtse tiangle regiron. Key words:port logistics;spacial model;game analysis;Shanghai Yangshan harbor 

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