肖 青

(重慶交通大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，重慶 400074)

2018年三峽船閘貨物通過量為1.42億t，已超過其設(shè)計通過能力的42%，船舶等待過閘時間已突破200 h。當(dāng)前三峽船閘通過能力與日益增長的過閘貨物需求之間的矛盾仍在加劇，解決三峽樞紐礙航問題是發(fā)展長江經(jīng)濟帶的當(dāng)務(wù)之急。

關(guān)于水運樞紐礙航經(jīng)濟損失評估方法的研究，國內(nèi)外學(xué)者主要從船舶營運成本、貨物運輸時間價值、貨物經(jīng)時損失等方面展開。在船舶營運成本測算方面，學(xué)者主要從固定成本和變動成本展開，廖鵬等通過測算船舶投資、船員費用、船舶折舊、修理費用得到單位待閘費用，以此計算每年船舶待閘費用[1]；陳沿伊等通過計算燃油成本增加變動成本的計算[2]。當(dāng)前貨物時間價值比較普遍的研究方法分為三種：隨機效用法、前景理論法和直接計算法[3]。在水路運輸貨物時間價值計算上，學(xué)者多運用機會成本原理，陳沿伊等將三峽樞紐過閘貨物分為五類，分別計算各類貨物在待閘時間內(nèi)占用資金的損失；WW.Wilson量化了密西西比河谷物等待延誤造成的損失[4]。在貨物經(jīng)時損失測算方面，劉鐵鑫進一步考慮時效性貨物，分析了不同損失率下貨物的經(jīng)時損失[5]；陳沿伊等采用了常數(shù)損失率貨物經(jīng)時損失測算模型，估算三峽樞紐過閘貨物的經(jīng)時損失成本[2]。整體來看，當(dāng)前學(xué)術(shù)界關(guān)于三峽樞紐礙航的經(jīng)濟損失評估方法研究不多，已有的經(jīng)濟損失評估方法缺乏系統(tǒng)性、針對性。

本文進一步考慮三峽樞紐的實際情況，構(gòu)建貨物時間價值損失測算模型、貨物運輸經(jīng)時損失測算模型以及船舶營運成本測算模型相結(jié)合的三峽樞紐礙航經(jīng)濟損失評估模型。本文的創(chuàng)新主要來自兩方面：一方面為貨物時間價值損失測算模型，進一步考慮長江水文特征、船舶運行方向、船舶過閘方式；另一方面為貨物經(jīng)時損失測算模型，進一步分析三峽過閘貨物與損失率的關(guān)系。從經(jīng)濟學(xué)角度看，測算三峽樞紐礙航的經(jīng)濟損失有利于幫助管理部門探索更加科學(xué)、系統(tǒng)的措施減少三峽樞紐礙航效應(yīng)，同時也為三峽壩區(qū)的社會發(fā)展評估提供參考。

1 三峽樞紐礙航經(jīng)濟損失分析

三峽樞紐礙航的經(jīng)濟損失主要包括貨物的經(jīng)濟損失和船舶的經(jīng)濟損失兩大部分。根據(jù)《長江水系過閘運輸船舶標(biāo)準(zhǔn)船型主尺度系列》中對船舶的分類，本文將船舶分為以下幾類：干散貨船、滾裝船、液體散貨船、集裝箱船、件雜貨船五大類。本文參照船舶分類，將過閘貨物分為干散貨、商品車、危險品、集裝箱、件雜貨。下面分別從貨物損失和船舶損失兩方面分析三峽樞紐礙航經(jīng)濟損失。

1.1 貨物經(jīng)濟損失分析

1.1.1 貨物運輸效率分析

在貨物時間價值損失的測算上，本文主要運用機會成本理論將貨物所占資金在擁堵時間下的時間成本作為貨物的時間價值損失。通常貨物時間價值損失只考慮了貨物市場價格、貸款利率、某種運輸方式的運行時間以及船舶等待過閘時長。結(jié)合三峽樞紐礙航這一實際問題，本文構(gòu)建貨物待閘時間敏感系數(shù)β1和船閘飽和度β2來描述貨物運輸效率，根據(jù)貨物運輸效率與貨物時間價值損失的反比關(guān)系，從運輸區(qū)間、運行方向、過閘方式、船速、船舶待閘時長、船閘通行能力以及長江的水文特征等因素考慮貨物時間價值的損失影響。貨物待閘時間敏感系數(shù)和船閘飽和度計算公式為

(1)

(2)

式中：β1為待閘時間敏感系數(shù)；β2為過閘能力飽和度；TD為船舶平均待閘時長，h；T為某航線上船舶單向正常航行時長，h；Qi為第i月船舶雙向過閘需求總量，萬t；Q0為月雙向過閘設(shè)計最大通行能力,萬t；S為貨物運輸距離；V為船舶平均航行速度。

為描述三峽船舶運輸效率降低對貨物時間價值損失擴大的效果，參考科布道格拉斯規(guī)模遞增函數(shù)，建立三峽過閘貨物時間價值損失測算模型，計算公式為

(3)

式中：P為本文某種貨物時間價值損失，元/t;P0為某月某種貨物實際運價，元/t；θ1為待閘時間敏感系數(shù)的彈性系數(shù)；θ2為船閘飽和度的彈性系數(shù)。

為計算簡便，本文假設(shè)貨物時間價值損失與待閘時間敏感系數(shù)和船閘飽和度呈線性關(guān)系，即將待閘時間敏感系數(shù)的彈性系數(shù)及船閘飽和度的彈性系數(shù)取為數(shù)值1。此外，本文將12月和1—4月歸為非正常航運期，其余月份歸為正常航運期。

1.1.2 貨物結(jié)構(gòu)分析

在長江航道運輸中，不同運輸方向和不同過閘方式的貨物待閘時間不同，不同運輸方向和貨物種類也可能存在不同，其價格范圍廣泛。為估算各類貨物價格，本文選擇煤炭、礦石、礦建材料為干散貨代表貨物，選擇油料和化工品為危險品代表貨物。集裝箱貨物和商品車運輸有其自身運輸特點，因此選擇具有代表性的港口進出貨物為代表貨物?，F(xiàn)將測算時間價值損失的貨物作以下分類，具體如圖1所示。

1.1.3 貨物時間價值損失分析

貨物時間價值損失主要分為兩大類，即非正常航運期和航運期貨物時間價值損失。下面詳細介紹非正常航運期通過升降機、五級船閘上行貨物的時間價值及正常航運期通過升降機、五級船閘上行貨物時間價值的計算過程。非正常航運期和正常航運期下行貨物的時間價值損失計算參照上行貨物的時間價值計算過程。

圖1 過閘貨物時間價值損失分類

當(dāng)船舶運行時間為非正常航運期，上行貨物的時間價值損失先計算通過升降機上行的貨物時間價值損失，然后計算通過五級船閘上行的貨物時間價值損失，最后加總得上行貨物時間價值損失，具體公式為

(4)

(5)

F1KS=F1KSD+F1KSL.

(6)

式中：k為過閘船舶所在月份；F1KS為非正常航運期貨物上行的時間價值損失，元；F1KSD為非正常航運期通過升降船上行的貨物時間價值損失，元；F1KSL為非正常航運期通過五級船閘上行的貨物時間價值損失；IR為年貸款利率，%；PS為上行貨物市場價格，元/t；TDS為上行平均待閘時間,h；β1為船舶通過升降船待閘時間比例系數(shù)；β2為船閘飽和度；Qi為第i月船舶上下行過閘貨物量,萬t；αj為j種貨物量占總過閘貨物量的比例；n為上行貨物量占總過閘貨物量的比例。

當(dāng)船舶運行時間為正常航運期，上行貨物的時間價值損失先計算通過升降機上行的貨物時間價值損失，然后計算通過五級船閘上行的貨物時間價值損失，最后加總得上行貨物時間價值損失，具體公式為

(7)

(8)

F1ZS=F1ZSD+F1ZSL.

(9)

式中：F1ZS為正常航運期貨物上行的時間價值損失，元；F1ZSD為正常航運期通過升降船上行的貨物時間價值損失，元；F1ZSL為正常航運期通過五級船閘上行的貨物時間價值損失。

將兩個航運期上下行貨物時間價值損失加總，可得總貨物時間價值損失，計算式為

F1=F1KS+F1KX+F1ZS+F1ZX.

(10)

式中：F1KX為非正常航運期貨物下行的時間價值損失，元；F1ZX為正常航運期貨物下行的時間價值損失，元。

1.1.4 貨物經(jīng)時損失分析

貨物經(jīng)時損失本文主要從貨物品質(zhì)和貨物占用資金的使用效率兩方面考慮，在代表貨物的選擇上，將時效性強的貨物和高附加值的貨物作為研究對象。根據(jù)貨物經(jīng)時損失測算模型，可構(gòu)建以下微分方程計算其價值

(11)

式中：PSX(t)為運輸途中t時刻貨物市場價格，元/t；ω為貨物運輸途中經(jīng)時損失率,%。

求解上述微分方程得

PSX(t)=Ce-ωt.

(12)

其中C為待定系數(shù)，當(dāng)t=T時，貨物的價格為P0SX，則貨物經(jīng)時損失單價計算式為

PSX(t)=P0SXe-ω(t-T).

(13)

對時效性強的貨物，如果運輸時間增加，像水果、糧食等食物，其品質(zhì)隨著船舶待閘時間的上升而下降；對高附加值的貨物，如一些集裝箱貨物，其占用的資金使用效率隨著船舶待閘時間的上升而下降，且該類貨物更新?lián)Q代的需求滿足度將隨著待閘時間的上升而下降。因此，根據(jù)各類船舶在長江干線主要港口間運輸?shù)拇l時間敏感系數(shù)變動范圍，將相應(yīng)貨物的經(jīng)時損失率作進一步分段處理?？紤]到過閘貨物可分為兩個運輸區(qū)間，即長江上游-長江中游區(qū)和長江上游-長江下游區(qū)間，因此，本文將每種貨物對應(yīng)的損失率分為兩段。貨物經(jīng)時損失單價計算公式作進一步改進，具體為

(14)

因此，非正常航運期同一貨物的經(jīng)時總損失計算公式為

(15)

正常航運期同一貨物的經(jīng)時總損失計算公式為

(16)

最終，同一貨物的經(jīng)時損失計算公式為

F2=F2K(t)+F2Z(t).

(17)

1.2 船舶額外營運成本分析

通常，船舶營運成本包括船舶購入費、船員工資、燃油費及其他費用，當(dāng)存在三峽樞紐礙航時，船舶等待過閘的時間加長，在此段時間內(nèi)，船舶的固定成本、變動成本增加，從而產(chǎn)生額外的營運成本。本文將上述額外營運成本視為船舶的經(jīng)濟損失，建立以下模型計算每艘次船舶擁堵一天所增加的營運成本[2]

(18)

式中：F2為船舶營運成本，萬元；C0為船舶購入價，萬元；(A/P,N,i)為資金回收系數(shù)，其中N為船舶使用年限，i為投資的期望報酬率；W0為船員第一年工資總額；g為船員工資年增長率；C其他為其他營運成本；G為船舶每天在港每天燃油消耗量，t/d；P燃油為燃油價格，元/t；T1為船舶年營運時間，d。

2 船貨匹配的經(jīng)濟損失測算模型

根據(jù)上文中對于各船型及其對應(yīng)貨物經(jīng)濟損失的分析，結(jié)合以上船舶額外營運成本和各類貨物的經(jīng)濟損失量化評價方法，建立船貨匹配的經(jīng)濟損失評價模型，分為以下五類：

1)干散貨及對應(yīng)船舶的經(jīng)濟損失主要由干散貨的時間價值損失和干散貨船額外營運成本組成，具體評價模型為

FG=F1G+F3G.

(19)

式中：FG為干散貨及對應(yīng)船舶全年的經(jīng)濟損失；F1G為干散貨的時間價值損失；F3G為干散貨船額外營運成本。

2)集裝箱及對應(yīng)船舶的經(jīng)濟損失主要由集裝箱的時間價值損失、集裝箱的經(jīng)時損失和干散貨船額外營運成本組成，具體評價模型為

FJ=F1J+F2J+F3J.

(20)

式中：FJ為集裝箱及對應(yīng)船舶全年的經(jīng)濟損失；F1J為集裝箱的時間價值損失；F2J為集裝箱的經(jīng)時損失；F3J為集裝箱船額外營運成本。

3)危險品及對應(yīng)船舶的經(jīng)濟損失主要由危險品的時間價值損失、危險品的經(jīng)時損失和液體散貨船額外營運成本組成，具體評價模型為

FW=F1W+F3W.

(21)

式中：FW為危險品及對應(yīng)船舶全年的經(jīng)濟損失；F1W為危險品的時間價值損失；F3W為液體散貨船額外營運成本。

4)商品車及對應(yīng)船舶的經(jīng)濟損失主要由商品車的時間價值損失和滾裝船額外營運成本組成，具體評價模型為

FS=F1S+F3S.

(22)

式中：FS為商品車及對應(yīng)船舶全年的經(jīng)濟損失；F1S為商品車的時間價值損失；F3S為滾裝船額外營運成本。

4)件雜貨及對應(yīng)船舶的經(jīng)濟損失主要由件雜貨的時間價值損失和件雜貨船額外營運成本組成，具體評價模型為

FZ=F1Z+F2Z+F3Z.

(23)

式中：FZ為件雜貨及對應(yīng)船舶全年的經(jīng)濟損失；F1Z為件雜貨的時間價值損失；F2Z為件雜貨的經(jīng)時損失；F3Z為件雜貨船額外營運成本。

3 三峽樞紐礙航的經(jīng)濟損失估算

3.1 船貨匹配的經(jīng)濟損失估算

根據(jù)上述測算模型，本部分估算2018年三峽樞紐礙航的經(jīng)濟損失。當(dāng)前升降機每天工作約為9 h，五級船閘每天工作24 h，假設(shè)兩種過閘設(shè)備平均每月工作30 d。貨運量方面參考文獻資料及2018年三峽通航統(tǒng)計數(shù)據(jù)；貨物價格方面主要參考2018年重慶市出口重點商品量值表、2018年上海口岸主要數(shù)據(jù)統(tǒng)計表以及各港口優(yōu)勢出口貨物市價。下面分別對各類損失進行估算，結(jié)果如表1所示。由表1可知，全年船貨匹配的總經(jīng)濟損失達76.1億元，其中集裝箱船及其貨物經(jīng)濟損失所占比例最高，占總經(jīng)濟損失的52.8%，液體散貨船及其貨物的經(jīng)濟損失最低，占總經(jīng)濟損失的7.1%，干散貨及其貨物的經(jīng)濟損失、件雜貨船及其貨物的經(jīng)濟損失、滾裝船及其貨物的經(jīng)濟損失比例依次遞減。超70億元的全年船貨匹配的經(jīng)濟損失，反映了三峽樞紐礙航問題的嚴(yán)峻性。

表1 全年船貨對應(yīng)的經(jīng)濟損失統(tǒng)計表

3.2 不同航運期經(jīng)濟損失對比分析

從靜態(tài)來看，在正常航運期和非正常航運期的經(jīng)濟損失結(jié)構(gòu)一致，即經(jīng)濟損失由大到小依次為集裝箱及其船舶的損失、商品車及其船舶的損失、件雜貨及其船舶的損失、危險品及其船舶的損失、干散貨及其船舶的損失；從動態(tài)來看，隨著長江航運條件發(fā)生變化，各類船貨匹配的經(jīng)濟損失均發(fā)生不同程度的增加，從全年來看，經(jīng)濟損失結(jié)構(gòu)與各航運期經(jīng)濟損失結(jié)構(gòu)不同。根據(jù)上述分析，長江航務(wù)管理部門可分周期對過閘船舶調(diào)度計劃進行優(yōu)化。短期來看，長江航務(wù)管理相關(guān)部門還可考慮天氣因素對經(jīng)濟損失進行分析、測算，從而優(yōu)化極端天氣下貨物的過閘計劃。從交通的可持續(xù)上來看，為科學(xué)控制過閘船舶數(shù)量，管理部門需充分利用市場的力量，使過閘船舶自動調(diào)整過閘計劃從而緩解擁堵。如管理部門可建立一種可交易過閘權(quán)體系，對運輸高附加值、時效性強的船舶而言，排隊等待過閘將遭受較大經(jīng)濟損失，而干散貨附加值低，排隊等待過閘經(jīng)濟損失較小，若過閘權(quán)的交易價格在干散貨及其船的經(jīng)濟損失與集裝箱、商品車及其船的經(jīng)濟損失之間，則存在過閘權(quán)交換的可能，即高附加值、時效性強貨物的運輸公司可從擁有優(yōu)先過閘的低附加值貨物的運輸公司中購入過閘權(quán)，以減少損失，并擁有優(yōu)先過閘的低附加值貨物的運輸公司賣出過閘權(quán)，獲得的收益足夠抵扣經(jīng)濟損失，這一過閘權(quán)的交換，使得各個運輸公司根據(jù)自身出行需求自動調(diào)節(jié)過閘計劃，可減少管理部門的調(diào)度工作，提升過閘經(jīng)濟效率。

4 結(jié)論及建議

本文從經(jīng)濟學(xué)角度分析了三峽樞紐礙航問題，構(gòu)建了船貨匹配的經(jīng)濟損失評價模型，并對經(jīng)濟損失作了評價估算。其中，在貨物經(jīng)濟損失評價上充分考慮貨物的時間價值，以貨物的時間價值損失測算模型和貨物運輸經(jīng)時損失測算模型為量化評價方法；船舶經(jīng)濟損失評價上，以船舶營運成本測算模型為主要量化評價方法。理論分析結(jié)合估算結(jié)果，本文得出如下結(jié)論：

1)當(dāng)前三峽樞紐礙航經(jīng)濟損失估算約76億元，三峽樞紐礙航的經(jīng)濟負效應(yīng)較大，三峽樞紐礙航問題理應(yīng)受到高度重視。

2)本文經(jīng)濟損失評估模型充分考慮貨物與船舶匹配的經(jīng)濟損失，根據(jù)船貨匹配經(jīng)濟損失結(jié)構(gòu)，長江航務(wù)管理部門可重點關(guān)注船貨匹配經(jīng)濟損失較大的船舶。為優(yōu)化過閘計劃，管理部門可對過閘船舶及貨物的經(jīng)濟損失進行預(yù)測后，在確保安全的條件下，短期可根據(jù)船貨匹配經(jīng)濟損失由大到小的順序，安排對應(yīng)船舶過閘；長期可建立一種可交換過閘體系，自動調(diào)節(jié)船舶過閘。

3)本文經(jīng)濟損失評估模型充分考慮長江水文特征、船速以及運輸區(qū)間等因素，根據(jù)不同航運期內(nèi)的月均經(jīng)濟損失變化，長江航務(wù)部門可重點關(guān)注船貨匹配的經(jīng)濟損失變化幅度大的船舶，進一步優(yōu)化船舶過閘計劃。

本文經(jīng)濟損失評估模型一方面可分析三峽樞紐礙航的貨物和船舶的經(jīng)濟損失，為完善三峽壩區(qū)經(jīng)濟發(fā)展評估指標(biāo)體系提供思路；另一方面也可分析各類船貨匹配的經(jīng)濟損失，為建設(shè)高效交通運輸系統(tǒng)提供參考依據(jù)。同時，本文還存在一些不足，在評價模型上沒有考慮風(fēng)險成本和污染成本，在測算上沒有考慮動態(tài)預(yù)測，后續(xù)研究可對此進行改進。