1、集裝箱碼頭物流系統的分析摘要 集裝箱港口作為貿易運輸的樞紐，其物流效率不僅關系港口自身的經營和發展，更會影響貿易物資的流通速度和質量，從而間接影響周邊企業及城市經濟的發展。 本文針對鎮江大港集裝箱碼頭年吞吐量逐年遞增、機械及人員高負荷運作以及堆場緊缺等問題展開研究，在研究和總結物流系統分析理論的基礎上，將其基本方法應用于港口物流實際，制定了針對集裝箱港口的物流系統分析步驟，指導本研究的開展。本文通過與港口人員座談及實地調研，闡明了該物流系統中堆場周轉困難、道口通過速率較低的問題，提出了改進方案及評價指標。關鍵詞 集裝箱港口 物流系統分析 一、研究背景1、集裝箱碼頭物流業的發展目前物流業已成為國

2、際經濟體系的重要組成部分。現代物流是經濟全球化的產物，也是推動經濟全球化的重要服務業。近年來，世界現代物流業呈穩步增長態勢，歐洲、美國、日本成為當前全球范圍內的重要物流基地。中國物流行業起步較晚，隨著國民經濟的飛速發展，物流業的市場需求持續擴大。進入21世紀以來，在國家繼續加強和改善宏觀調控政策的影響下，中國物流行業保持較快增長速度，物流體系不斷完善，行業運行日益成熟和規范。隨著全球經濟一體化進程加快，港口進入高速發展時期。據統計，20世紀80年代以來，全球國際貿易增長速度高于經濟增長速度，而國際集裝箱運量的增長高于國際貿易的增長1。中國的貨物吞吐量以每年35 %的速度增長，2002 年中國超

3、過美國成為全球最大的集裝箱船受理國2。同時，由于我國進出口貿易的90%左右靠海運完成，且目前適箱貨比重在進一步增長3，我國的港口集裝箱吞吐量將長期保持高速的增長。集裝箱港口，作為集裝箱運輸的樞紐，銜接著水運和陸運，在集裝箱運輸中發揮著極其重要的作用。近年來，隨著世界經濟貿易的一體化以及集裝箱化的不斷發展，集裝箱港口的作用日益增大。同時，其地位、功能及其營運環境也發生了深刻地變化，港口所面臨的競爭越來越復雜，越來越激烈。集裝箱港口的發展不僅關系到其自身的生存，而且關系到國民經濟乃至社會的進步與發展。 在集裝箱吞吐量飛速增長的狀況下，已建碼頭泊位數量、堆場容量、設備數量等有限的問題不斷凸

4、顯，制約了集裝箱碼頭運營效率。在港口現有規模、機械配置、人員、資金等條件下，如何挖掘潛力、改進管理水平、提高港口吞吐能力，是港口管理經營者需要考慮和解決的問題。2、集裝箱碼頭物流業存在的問題從目前港口物流發展現狀看，我國的港口物流基本上還處在傳統物流階段，與國外先進的現代物流相比存在較大差距。主要表現在：（1）深水航道、大型碼頭不足當前，船舶大型化趨勢方興未艾。隨著我國國家石油儲備戰略的實施，超大型油船也急需在我國港口靠泊。經過多年建設，盡管我國港口綜合吞吐能力呈現出逐步攀升的良好勢頭，但我國目前深水航道、大型化綜合化港口較少、深水化港口更少的局面并沒有有效改變。美國有沿海深水泊位4269個，

5、我國僅有700個，是美國的16.4。港口集裝箱設計吞吐能力2300萬TEU，而實際已接近完成5 000萬TEU，一些碼頭不得不超負荷運轉。如果我國的港口建設不能適應船舶大型化要求，必將對港口物流總量的增長、物流鏈的建立和調整產生巨大的負面影響。(2) 港口信息化服務水平較低現代化港口應是現代物流信息中心。而港口信息化是港口現代化的先決條件和港口開展物流服務的技術保障。隨著港口航道的加深、船型的加大、每小時的運營成本逐步提高，要求港口必須進出順暢、裝卸及時、服務全天候，各類商品物資的通關集疏、儲運、配送等物流各環節能緊密配合和協調。這就需要構筑強大的信息平臺，以現代化信息技術作支撐，對港口物流全

6、過程進行良好控制與管理，為客戶提供準確、及時、優質的信息。經過多年的努力，應該講我國沿海港口和內河大型港口的信息化投入還較大，信息化建設已經初見成效，但是信息化服務水平還較低。(3) 物流基礎設施薄弱，集疏運不配套現階段我國現代物流正在起步，2004年1-9月，全國社會物流總值為21.7萬億，同比增長26.9%，預計2004年物流總成本占GDP的比重為21%左右4，比發達國家高出1倍左右，反映出中國物流仍處于落后狀態。港口物流也不例外，其規模普遍較小、業務單一，各項成本高于世界先進水平;同時，物流基礎設施薄弱，有些雖建造了成本較高的現代化倉庫，購買了大量設備，但這些設施與市場需求存在較大差距，

7、特別是集疏運配套設施建設不能充分適應現代物流發展的需要。(4) 港口物流相關配套法規不夠完整圍繞集裝箱干線港建設物流園區，依托發達的集裝箱運輸大力發展現代物流產業，已成為當今國際上的常用模式。但目前除了國家頒布的港口法等法律外，尚無與港口物流園區發展相配套的政策法規。包括船舶服務、金融服務、加工服務、保險代理、信息咨詢等在內的符合國際慣例、適合國情的港口物流相關配套法規急需制訂和完善。(5) 物流管理專業人才缺乏這主要是由港口決策層對現代物流的認知程度決定的。一方面是用人制度的問題，應該多引進物流專業的高級人才，鼓勵員工創新創造、鉆研業務；另一方面，要加強員工培訓，通過各種途徑提升員工的整體業

8、務水平，促成其對現代港口管理觀念的更新。但國內港口高管人員在這些問題上的重視程度不夠，突出表現為:既懂港口業務又精通信息技術的復合性人才奇缺。結合上述現狀，我們可以看出:我國的港口管理水平還比較落后，很難適應國際貿易的快速發展，難以應對未來運輸量的增長和服務水平的高要求。單純依靠增加設備投入顯然不是最經濟合理的方法，如何提高集裝箱的裝卸效率和港口的綜合效益才是最值得思考的問題。因此，必須制定合理的集裝箱碼頭裝卸工藝流程，包括堆場規劃、裝卸機械調配等來提高效率456。二、物流系統分析相關理論1、物流系統分析物流系統分析（Logistics systems analysis）是指對物流網絡的一個或

9、多個部分進行有次序、有計劃的觀察了解，以確定各個部分及整個系統如何良好的進行。分析的對象可能是一項簡單的作業活動，如對收貨碼頭（站臺）搬運進貨的人員進行時間和作業研究；或在全國范圍內，甚至在世界范圍內對一個企業的整個物流系統進行徹底的整合，包括該企業在供應鏈中與供貨廠商和用戶的長期伙伴關系。系統分析過程中的觀察了解，為統計分析提供數據。經分析，建立物流網絡規劃模型。模型通常模擬某一現實環境條件下，顯示或預期的系統對各種可能發生的反應。在模擬或解析分析的基礎上，最后對整個物流系統進行精心設計。對一個系統進行系統分析，必須遵循以下原則：外部條件和內部條件相結合；當前利益和長遠利益相結合；局部利益和

10、整體利益相結合；定性分析和定量計算相結合。2、物流系統分析的要素 物流系統分析的要素是指系統分析包含的項目，包括系統目標、約束條件、可行方案、理論模型、方案評估78。 (1)系統目標。物流系統分析人員的首要任務就是要了解物流系統的目的和要求，同時確定物流系統的構成及范圍。一般來說，物流系統的目標并不惟一，通常包括經營目標、服務目標、成本及效用目標等多方面的內容。 (2)約束條件。即目前系統或組織的可用資源情況，包括資金、人員、設備、內外部環境等；系統或組織中存在的問題，影響目標實現的因素等。因此，約束條件決定了目標的可實現程度。(3)可行方案。通常情況下，為了實現某個目標，可以采用的方法或措施

11、是多種多樣的，這些眾多的方法或措施就是可行方案。物流系統可行方案是物流系統分析的基礎，是擇優選擇的前提。當然，可行方案必須具備兩個條件：一是方案具有一定的可行性；二是方案具有一定的效用性。 (4)理論模型。模型是對實際物流系統抽象的描述，它可以將復雜的問題轉化為易于處理的形式，同時還可以利用模型來預測各可行方案的性能、效益等。常用的模型有實物模型、圖式模型、數學模型和仿真模型等等。(5)方案評估。不同的人對各可行方案可能有不同的評價，因此，進行方案評估時首先要確定評價標準，再以此為依據對各方案進行綜合評價。評價標準一般根據物流系統的具體情況而定，費用與效益的比較是評價各方案的基本手段之一。3、

12、物流系統分析的步驟系統分析是通過對現有系統的調查和分析，以確定新系統的目標的極為重要的階段，是系統工程的技術前提。系統分析首先要對現有系統進行詳細調查，包括調查現有系統的工作方法、業務流程、信息數量和頻率、各業務部門之間的相互聯系，在對現有系統從時間和空間上對信息的狀態作詳細調查基礎上，分析現有系統的優缺點，并了解其功能。圖2.1給出了系統分析的程序。明確物流系統的問題收集信息，提出方案分析、對比替代方案的效果綜合分析與評價建議可行方案滿意否滿意否開始 圖2.1 物流系統分析過程邏輯圖三、大港集裝箱碼頭物流系統分析上一章對物流系統的內涵、物流系統分析的內容和步驟等進行了理論研究，并提出了針對集

13、裝箱碼頭的物流系統分析方法和步驟。下面將應用該分析方法和步驟，對鎮江大港集裝箱碼頭物流系統進行實證研究，目的是針對港口存在的問題，給出可行方案并提供決策依據。本章將完成物流系統分析的四個環節，即：闡明問題、提出可行方案及評價指標、物流系統組成分析、物流系統功能分析。1、闡明系統的主要問題該階段主要通過與港口管理層座談的方式初步搜集資料，明確港口的發展目標、資源及條件約束、物流系統中存在的問題及原因等。提出的問題諸如：您認為目前存在什么問題，為什么?何時出現的，什么原因引起的?解決該問題的重要性?還與哪些重要問題有關等等。（1）公司基本情況大港港口是上世紀八十年代為適應對外開放和內外貿發展的需要

14、而開辟的新港區。大港三期工程是國家“十一五”、江蘇省、鎮江市重點工程項目，于2010年10月通過省級驗收。該工程設計總概算為14.11億元。碼頭岸線總長1128米，分為5萬噸級集裝箱泊位1個，3萬噸級多用途泊位1個，7萬噸級散貨卸船專用泊位1個，5000噸級泊位2個，后方陸域面積117萬平方米，已建成堆場倉庫45萬平方米。工程設計年吞吐能力為1390萬噸，其中礦石能力1000萬噸、鋼材35萬噸、集裝箱40萬標箱。目前，大港四期工程正在啟動建設。該工程總投資額11億元，通過整體合資或合作方式建設2個5萬噸級集裝箱泊位，碼頭占用岸線676米，碼頭前沿水深-13米-15米，港區陸域總面積46公頃，堆

15、場面積28.5公頃。四期工程碼頭等級高、水域和陸域條件較好，碼頭建成后，將承擔鎮江港大部分集裝箱特別是外貿箱的中轉任務。按照交通部規劃研究院的運量預測，該工程在2012年承擔集裝箱吞吐量將達到20萬TEU，2015年為60萬TEU。鎮江大港港口正式啟動集裝箱業務始于1993年2月，但自1994年開始，由于國家政策和資金方面等問題，港口經營處于虧損境地。1994-1998年，大港集裝箱年吞吐量一直徘徊在2萬TEU左右，與快速發展的兄弟港口(如南京港、張家港等)的差距較大。1998年起，大港集裝箱運輸得到恢復性發展。1998到2001年，鎮江大港在集裝箱基礎設施方面加大了投入，先后投資3000多萬

16、元添置了正面吊、集叉、集卡等大型集裝箱運輸設備。經過幾年的努力，鎮江大港集裝箱吞吐量2001年達到3.49萬TEU。內支線外貿和沿海內貿集裝箱運輸的迅速發展，不僅有力地彌補了干線班輪的不足，基本上滿足了多方貨主的需求，保持了集裝箱吞吐量的持續增長，而且也增強了鎮江大港對發展集裝箱運輸的信心。從2002年開始，隨著中國加入WTO及企業自身改革的深化，港口的管理水平逐漸成熟，加之新的港口管理系統正式起用，大港的年吞吐量有了較大飛越，如表3. 1所示。表3. 1鎮江大港集裝箱碼頭歷年吞吐量(單位:TEU)年份200220032004200520062007200820092010吞吐量5262365

17、9337616798388128824191426192226197047257739目前，公司員工300余人，擁有兩個專用集裝箱泊位，長度638米，堆場面積40萬平方米，專用倉庫一萬平方米。集裝箱泊位通過能力60萬TEU，重大件、設備單件可通過350噸。公司現有集裝箱橋吊3臺、場地輪胎吊6臺、正面吊2臺、空叉4臺、拖車21輛、拆裝箱叉車10余輛，各類專業設備配套完善。（2）存在的問題及原因為了適應公司提出的發展策略，核心任務是提高港口的整體運營效率，加大集裝箱的輸運能力，確保港口集裝箱年吞吐能力滿足貨源上漲的需要。而目前港口人員反映較多的問題是：空箱壓港現象嚴重，堆場不足，碼頭總體效率低下。

18、從根本上看，這是由于進出口箱量不平衡引起的。進口貨源大大超過出口，進出口的不平衡給生產的安排帶來了一定的困難，進口拆空后，空箱壓港嚴重。如何提高現有堆場的利用率及提高碼頭效率是亟待解決的問題。（3）解決問題的必要性 物流系統中各作業環節間的影響是十分緊密和重要的，本文試著從整體的角度分析其對港口物流系統的影響：堆場周轉困難，會加劇集裝箱壓港的現象。由于存箱過多，放箱時很難按照既定的堆存原則存放，取箱時的掏箱作業相應增加，從而導致堆場作業無法順利和快捷的進行，最終只能是惡性循環。另外，堆場過于擁擠，一方面使船舶裝箱時的取箱時間增加，船舶在港作業時間過長，增加了船舶的靠泊費用及船公司的抱怨；另一方

19、面，集裝箱的壓港使得整個集裝箱貨物的周轉率降低，增加了貨物的在途時間及租箱費用，在日趨激烈的港口貨源競爭環境下，這無疑阻礙了港口的發展。因此，港口物流諸要素之間是相互作用、相互影響的，關系比較復雜。解決問題不能僅從表面現象入手，憑經驗決策。必須對目前港口物流系統進行全面分析，從生產作業的操作速度、各運載環節中的銜接問題、管理中的疏漏與不足等多方面入手，梳理和改善港口的整體操作流程與規范，提升港口物流系統的效率。通過以上的分析，基本已經闡明了問題。結合港口在資金、人力、物力方面的約束條件，提出本次物流系統分析的具體目標：A、盡可能在不添置港口機械的情況下，對現有機械進行合理分配，提高堆場的裝卸效

20、率，從而減輕堆場庫存壓力。B、通過對某些作業環節的改善，提高港口服務效率和質量，提高用戶滿意度，從而提升港口的綜合競爭力。2、改進方案及評價指標 (一)改進方案 針對以上影響物流系統效率的突出問題，結合公司生產經營部的相關建議書，本文擬定了提高堆場利用率的改進方案： 一是要加大堆場計劃的兌現率，實時調整、充分利用有限的堆場空間，最大化提高堆場利用率。二是在堆場、機械人員都嚴重不足的條件下，充分發揮各機種應有功能，緩解生產量上升與設備不足之間的矛盾。考慮到目前進口堆場作業壓力過大，可從CFS作業區抽調一臺正面吊，協助場橋進行裝卸作業解決設備工作量不均衡的問題，提高堆場的存取效率，從而間接提高碼頭

21、的效率。(二)評價指標由于堆場作業效率的變化直接影響到堆場利用率、船舶在港裝卸和等待時間、集卡在堆場排隊等待情況等，那么，針對堆場的改進，要以這四個核心指標為評價準則對改進方案的可行性及效果進行論證。3、物流系統組成分析（1）集裝箱碼頭的作業特點 由于集裝箱碼頭在物流運輸系統中的特殊地位，決定了碼頭裝卸企業生產的一些特點30 31。 A、生產的連續性。碼頭裝卸生產通常是晝夜24小時連續作業的。通過碼頭的集裝箱，其目的不是要逗留在碼頭內，而是要盡快地轉運出去，交給貨主。作為服務性行業的集裝箱碼頭，其生產本身就要求迅速、準確、及時，以滿足船公司和貨主的需要。因此，為縮短貨物在碼頭的逗留時間，其生產

22、必須保持連續性。 B、組織的協作性。集裝箱碼頭是集裝箱水陸運輸的樞紐，是各種運輸方式的匯聚點，其本身又是一個復雜的組合體，從外部來說，其生產組織要同一關三檢、邊防、船公司、代理、外貿公司、引航、港監、船舶供應、保險、鐵路、公路汽運等部門協作，因此，應對時間與空間做合理的安排；從內部來說，碼頭生產要協調作業人員、機械、堆場、理貨等部門各工種的作業，使其形成一個有機的整體，一環脫節，就會嚴重影響整個碼頭的作業效率。所以，集裝箱碼頭生產組織是多部門、多環節、多工種、內外協作的過程，具有鮮明的協作性。C、生產任務的不平衡性。一是由于船舶、車輛到達規律的不同，實際的貨流是以變化的間斷流到達的；二是車、船

23、類型及承載能力的不同，造成了車、船銜接的不平衡狀態。同時，氣象、人為因素等也加劇了生產的不平衡性。因此，碼頭操作部門要不斷克服這種不平衡性，努力實現泊位、碼頭機械、堆場、以及人力的均衡使用。（2）港口物流系統的組成大港集裝箱碼頭平面物流系統由港口水域、碼頭前沿和后方設施組成。其中，港口水域主要包括航道、導航標志、錨地、港池等91011。其碼頭平面圖如圖3.2所示：碼頭平臺 出口堆場E1 出口堆場E2 出口堆場E3進口堆場I1進口堆場I2進口堆場I3閘口CFS倉庫熏蒸場地環宇修箱場侯工樓北山經一路北山經二路 圖3.2鎮江大港碼頭布局圖A、碼頭前沿(Wharf Surface) 碼頭前沿，即整個港

24、區的最前沿部分，是停靠船舶和裝卸貨物的場所，也是港口生產活動的中心，其中包括泊位、岸橋和前沿陸地等。 泊位(Berth)，是指停靠集裝箱船的場所，它占據了一定的岸壁線長度。在設計碼頭時，為了確定泊位的個數及寬度，一般應考慮主流集裝箱船舶的噸位(噸位與船舶長度直接相關)、船舶到港密度、碼頭所采用的裝卸工藝及港口的年吞吐量等等。 前沿陸地是指從碼頭岸壁線到棧橋線之間的裝卸區域，主要用于集裝箱的裝卸活動以及保證集卡的順利通行。岸邊集裝箱起重機(俗稱岸橋)，主要用于對靠泊的船只進行裝卸作業，即從船上取下集裝箱放在集卡上，或將集裝箱從集卡上裝到船內。它是碼頭前沿的主要機械，其數量及作業效率關系到整個港口

25、的通過能力。B、后方設施集裝箱碼頭的后方設施主要由硬件設施和裝卸搬運設備組成。硬件設施包括出口堆場、進口堆場、道口(碼頭大門)、倉庫、CFS作業區、檢驗區、維修車間等。裝卸搬運設備主要有：堆場起重機(俗稱場橋)、空箱叉、正面吊、集卡等等。 堆場(Yard)，是指集裝箱碼頭內專門用于堆放集裝箱的場地。場地按照國際慣例分為前方堆場(Marshaling Yard)和后方堆場(Back-up Yard)。前方堆場位于集裝箱碼頭前沿與后方堆場之間，主要用來堆放出口集裝箱，其設計面積大小根據出口集裝箱數量、裝卸工藝、堆放層數和堆存期而定；后方堆場主要用來堆放進口集裝箱、中轉箱、特種箱等。此外，在每個堆場

26、內，重箱、普通箱及特種箱的堆放高度及作業要求也是各不相同的，比如該碼頭的冷藏箱只堆1層(便于接電源)，空箱可堆放4-5層，危險品則按危險等級堆放。 龍門起重機(Gantry Container Crane)，負責承擔堆場的裝卸和堆碼作業，常見的有輪胎式龍門起重機和軌道式龍門起重機兩種。輪胎式龍門起重機在堆場內可以自由轉向，同時可以跨越堆場進行作業，活動范圍廣，比較靈活。軌道式龍門起重機雖然只能在固定軌道上行駛，但優勢在于跨度大，堆箱高度高，采用這種機械可有效利用堆場面積，提高單位面積的堆放箱數。目前，鎮江大港所使用的是輪胎式龍門起重機。 空箱叉(Folk Lift)，主要負責后方的拆拼箱作業以

27、及進行空箱的堆碼作業。 正面吊(Front-handling Crane)，是用于裝卸或移動集裝箱的器械，它通過改變可伸縮臂的長度和角度，實現集裝箱裝卸和堆垛作業。由于其靈活輕便的特點，一般用于輔助岸橋作業，或較小規模集裝箱裝卸、移動等。集卡(Truck)，由拖頭和拖車兩部分組成，一般分為外部集卡(貨主所有，以下簡稱外卡)和內部集卡(港口所有，以下簡稱內卡)。外卡主要是貨主或代理公司提箱或送箱時的運輸工具，內卡主要承擔從碼頭前沿至堆場、各堆場間移堆作業等。4、物流系統功能分析圖3.3顯示了該物流系統的主要功能及其組成，并以箭頭表示了集裝箱的流動過程。水側轉載過程集裝箱堆場作業區進口堆場出口堆場

28、CFS作業區空箱區堆場區 業務辦理區路側轉載過程腹地運輸過程 船舶裝卸作業區圖3.3集裝箱碼頭物流系統的功能構成水側轉載過程：集裝箱船進入港口錨地后，等待靠泊指令。如當前泊位機械空閑，則船舶停靠后由岸橋實施裝卸作業(一般是先卸后裝)，所有待裝卸的集裝箱由內卡拖運至岸橋下等待作業，故岸橋作業速率與集卡數量的合理搭配至關重要。堆場作業過程：進口箱卸船后絕大部分運至指定箱區堆放，少量安排貨主直提；出口箱必須在船到達前1天完成集箱，出口裝船時由場橋將箱裝載到集卡上，運至前方岸橋下。因此，裝箱和卸箱過程都與堆場作業密切相關。腹地運輸過程：將集裝箱從堆場運往前方碼頭或從前方碼頭運至堆場的作業由內卡完成。同

29、時，在CFS作業區、空箱區和重箱區之間，也有一定的集裝箱搬運量。陸側轉載過程：即進口箱運出碼頭和出口箱運入碼頭的過程。外卡在提箱或送箱時，首先要在道口辦理相關手續，接受提/送箱地點等指令，完成任務后回到道口做檢驗、交接等即可。由于集裝箱碼頭作業的連貫性，以上各功能過程之間相互影響、環環相扣，對于整個物流系統性能的影響起關鍵性作用，對單一因素的改變都可能引起整個港口效率的大幅變化，這也是港口物流系統之所以復雜的原因所在。四、全文總結本文在研究和總結物流系統分析理論的基礎上，針對鎮江大港集裝箱碼頭年吞吐量逐年遞增、機械及人員高負荷運作以及堆場緊缺等問題，提出了改進方案。在研究過程中，主要做了以下一些工作：1、在研究物流系統的內涵和特點的基礎上，對物流系統分析的概念、作用、要素和步驟等進行了系統的研究，并結合港口物流系統的結構理論，提出了針對集裝箱港口的物流系統分析方法和步驟。2、通過與港口人員座談及實地調研，闡明了該港口物流系統中存在的堆場周轉困難的問題，提出了改進方案，即：從CFS作業區抽調一臺正面吊協助進口堆場場橋作業的方案。同時說明了考核方案效用的核心評價指標。3、