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网络配流模型在集装箱吞吐量预测中应用 　　【摘 要】 在腹地集装箱生成量分析的基础上，建立区域集装箱运输网络系统，运用改进的负指数网络配流模型对腹地集装箱的流量和流向进行计算，预测各港口节点的集装箱吞吐量；应用该方法分析南京港2011年和2015年集装箱吞吐量，取得良好的效果，证明该方法具有一定的可行性。 　　【关键词】 网络配流模型；集装箱吞吐量；运输网络；南京港 　　0 引 言 　　随着世界经济全球化向纵深发展以及杂货运输的集装箱化，港口集装箱业务发展迅速。近年来，集装箱吞吐量逐步成为现代港口地位和功能的主要标志，其预测结果对合理确定港口布局、投资规模、航线开发、营销策略和发展战略等起着关键性作用。目前，国内外研究者提出的预测方法很多，其中比较常用的有时间序列法、因果关系分析法、组合预测法等，但这些方法大都是对历史数据或单一经济指标进行分析。然而港口集装箱吞吐量是一个十分复杂的变量，受腹地经济发展、产业结构、集疏运网络、港口设施、航线航班、国际贸易条款等多种因素的影响，直接利用统计数据或经济指标进行预测显然是不足的。因此，在充分考虑港口集装箱生成规律的基础上，本文提出构建腹地集装箱运输网络系统，运用改进的负指数网络配流模型，分析港口外贸集装箱吞吐量。 　　1 集装箱运输网络系统分析 　　集装箱运输是一种新型、高效率和高效益的现代化运输模式，涉及海运、陆运、空运、港口、货运站、箱源地及装卸、堆存、搬运等多种运输路径、运输方式和运输环节，从而形成一个具有动态变化特性的复杂网络系统。 　　1.1 箱源节点及生成量分析 　　外贸集装箱生成量是指箱源节点对集装箱运输的总需求量，是该地区对外贸易发展水平的综合反映，也是开展集装箱运输网络系统论证、确定港口集装箱吞吐量的基本前提。根据区域经济发展状况以及区位条件，在考虑运输路径和运输成本（费用或时间）的基础上，将港口腹地O划分为n个箱源节点{O1，O2，…，On}。 　　外贸集装箱生成量一方面受区域经济运行、航运发展趋势、产业发展政策等宏观环境影响，另一方面受外贸规模、适箱货种类、货物结构、适箱货物箱化率、空重箱比重等微观因素影响。多因素动态生成系数法能很好地反映集装箱生成量与上述因素间的相互关系，是目前较为常用的集装箱生成量预测方法，模型为 　　式中：Fi为箱源节点i的外贸集装箱生成量，TEU；Ti为箱源节点i的外贸进出口总额，万美元；Ki为箱源节点i的外贸集装箱生成系数，TEU/万美元；k1i为根据箱源节点i的货物结构确定的外贸适箱货物比重，%；Wi为根据海关统计数据确定的箱源节点i外贸适箱货物平均载重量，t/万美元； k2i为根据抽样调查确定的箱源节点i适箱货物箱化率，%； wi为根据港口统计数据确定的箱源节点i外贸集装箱平均重箱，t/TEU； k3i为根据港口统计数据确定的箱源节点i空重箱运输比例，%。 　　1.2 港口节点及其分类 　　港口作为区域对外开放的窗口，是进行集装箱中转运输的重要节点。根据运输功能及其航线航班发展情况，将港口节点分为3类：A类为已具有近远洋干线运输功能的枢纽港口，如上海港、深圳港等；B类为既可承担部分近洋支线运输又能为远洋枢纽港喂给的港口，如南京港、营口港等；C类为仅开展内支线喂给运输的港口，如九江港、淮安港等。港口的运输功能在一定程度上反映其在腹地集装箱运输网络系统中的地位和作用，也决定其腹地集装箱运输市场份额。 　　1.3 运输路径及其成本分析 　　外贸集装箱在箱源地与海外港口之间的全程运输路径主要有5类。 　　路径a：箱源地OA类港口海外目的港D 　　路径b：箱源地OB类港口海外目的港D 　　路径c：箱源地OB类或C类港口A类港口海外目的港D 　　路径d：箱源地OC类港口B类港口海外目的港D 　　路径e：箱源地OC类港口B类港口A类港口海外目的港D 　　路径综合运输成本包括内陆运输成本、海运成本及港口成本，公式为 　　la=xO A+yA+zA D（3） 　　lb=xO B+yB+zB D（4） 　　lc=xO B或C+yB或C+uB或C A+yA+zA D（5） 　　ld=xO C+yC+uC B+yB+zB D（6） 　　le=xO C+yC+uC B+yB+uB A+yA+zA D（7） 　　式中：la，lb，lc，ld，le为集装箱在各运输路径上的综合运输成本；xO A，xO B，xO B或C，xO C为公（铁）路喂给运费；yA，yB，yC，yB或C为港口使费；uC B，uB A，uB或C A为内河水路喂给运费；zA D，zB D为集装箱海运费。 　　2 基于网络配流模型的集装箱 吞吐量预测方法 　　2.1 负指数网络配流模型 　　一般而言，货主总希望选择费用最小、时间最快、环节