运输部署案例集/2014/集装箱运输

集装箱运输：定性分析

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介绍

现代集装箱运输在2006年迎来了50周年纪念，一直以来都是一种稳定的货物运输方式，遍布全球。集装箱运输在历史上留下了永久的印记。早在1792年，英国就开始使用类似于现代集装箱的箱子，美国政府在二战期间也使用了小型标准尺寸的集装箱。 这个想法并不复杂，并被证明是一种快速高效的装卸、搬运和卸载各种货物的途径。这种运输方式的一个重要技术特征是由一位名叫马尔科姆·P·麦克莱恩的人于1955年创立的。 作为北卡罗来纳州的一位卡车运输企业家，他买下了一家轮船公司，目的是运输整个卡车拖车及其货物，而不是在将货物运往海外之前卸下卡车的所有货物。“多式联运”是这一行业成功的关键。这意味着，通过使用不同的运输方式来运输货物，可以极大地提高系统的效率。这种方式的主要优势之一是集装箱可以在船舶、卡车和火车之间轻松移动。这简化了整个过程，也是导致货物运输和国际贸易革命的原因。

历史

航运用于贸易可以追溯到古埃及，当时像图特摩斯三世和拉美西斯二世这样的伟大国王帮助埃及的舰队发展壮大。一支高效的海上警察部队甚至在尼罗河三角洲巡逻，以确保安全，防止海盗入侵，这种现象直到今天仍然存在。很快，希腊、罗马、西班牙和英国等文明都改善了航运和航海方式。航运在18世纪的欧洲变得如此流行，以至于伏尔泰对此印象深刻，并将其作为他那个时代的典型特征。 尽管在早期阶段航运很广泛，但航运过程本身并不容易。货物必须从陆地装入桶、袋和木箱，再运上船，然后再卸下，这既缓慢又费力。然而，这种方法仍然是通过海路运输货物的唯一有效途径之一。当时的世界急需标准化的集装箱运输，但直到20世纪下半叶才实现。然而，在早期，出现了一些基本进步和改进，例如使用绳索将货物捆绑在一起，以及使用托盘将各种袋子或麻袋大量堆放。

创新的早期阶段

18世纪铁路的出现证明了当前的航运系统是多么不完善。货物在船舶和火车之间的转运变得复杂。随着全球范围内产业和贸易开始增长，为移动大量货物和商品长距离运输，更好地利用运输方式的需求变得越来越明显。解决方案是让铁路货运运输货物，然后让驳船将货物从铁路码头运送到最终目的地。在这个历经时间很少改变的行业，使用一种运输方式将货物运送到另一种运输方式中，面临着一些挑战，因为货物是用各种各样的储存设备运输的。马尔科姆·麦克莱恩在1956年的极具创新和奉献精神下，解决了这个问题（以及许多其他问题）。麦克莱恩改装了一艘二战时的油轮，船体甲板经过加固，可以容纳58个集装箱，这是首次安全、可靠且经济高效的集装箱货物运输方法。第一次航行非常成功，在到达目的港仅6天后，就收到了更多送货订单。 麦克莱恩甚至被比作蒸汽机之父罗伯特·富尔顿，因为他对改善海上贸易的贡献。然而，麦克莱恩的想法并非完全原创，因为早在1929年，铁路货车就被运送到海船上，用于将货物运输到纽约和古巴之间。尽管如此，还没有任何航运公司专门致力于系统地大量运输箱式货物。这种业务的可行性可能启发了麦克莱恩自己采用这一概念，并使其蓬勃发展。为了装载船只，麦克莱恩设计了卡车拖车，由两部分组成：带轮子的卡车车厢和独立的箱式拖车。为了确保集装箱的耐用性和可移动性，麦克莱恩为其申请了钢制加固角柱结构的专利，这种结构可以抓取拖车进行装载，并能满足堆叠的强度要求。同时，麦克莱恩以700万美元收购了泛大西洋轮船公司。麦克莱恩之前拥有一家独资卡车运输公司，他相信通过卡车、铁路和船舶进行的货物多式联运将取得成功。《华尔街日报》在报道这一新理念时写道：“美国最古老、最糟糕的行业之一正在悄然尝试解决自身的一些弊病。这些病人是沿海和内陆航线的船舶运营商，他们运输干货。” 麦克莱恩一生都致力于航运业，并很快成为泛大西洋的总裁兼老板，后来将其改名为海陆工业。麦克莱恩的拥有和管理并非他的首选。当麦克莱恩要拥有卡车运输业和航运业的消息传出时，人们试图利用《联邦运输法》的一节来阻止麦克莱恩，该法规定：“未经联邦运输委员会批准，任何人都不得在共同利益中控制或管理两个或多个运输公司。”当麦克莱恩未能获得联邦运输委员会的认可时，他决定出售他的卡车运输公司。 尽管集装箱船的首次航行取得了成功，但还有很多工作要做，还有很多改进需要进行。

增长

港口需要重新设计，以适应起重机和储存拖车，客户需要减少对卡车和铁路运输货物的依赖。获得新客户是麦克莱恩最容易的任务。他的运输方式可以以传统运输方式成本的75%运输货物。集装箱运输发展的下一步是说服港口当局重新设计其场地。麦克莱恩第一次突破是说服纽约港务局主席支持他的行业。当老港口注意到重新设计后的港口的经济复苏时，许多其他港口纷纷效仿。美国西海岸的港口认为，这种新的运输方式将彻底改变与亚洲的贸易。在泛大西洋成立仅两年后，美森航运公司就开始在太平洋进行集装箱运输。船舶现在定期在纽瓦克港、迈阿密、休斯敦和坦帕之间运行。

成熟阶段的发展

随着许多航运公司现在采用集装箱运输，下一步合乎逻辑的步骤是标准化所使用的集装箱。这将有助于堆叠，并使船舶、卡车和起重机能够专门适应单一的尺寸规格。1961年，国际标准化组织制定了集装箱尺寸，这些尺寸至今仍在使用。20英尺集装箱成为行业标准参考，货物体积和船舶容量现在以TEU（20英尺标准箱）为单位衡量。自集装箱运输开始以来，该行业一直在发展，1998年海运货物总运输量超过21万亿吨英里。2001年，海运业承运了全球51亿吨国际贸易的90%。 自1980年以来，集装箱运输量一直在增长，2008年以来每年约增长7%。现在，一些最大的航线将亚洲与北美东部和欧洲西部连接起来，以及跨大西洋连接欧洲和北美。随着贸易量不断增加，规模经济导致了大型船舶的发展。然而，结构性约束阻碍了大型船舶的发展，例如吃水和宽度约束。这些限制部分是由于运河的使用以及港口设施的限制。

监管组织

随着航运业的兴起，国际海事组织应运而生，该组织成立于 1948 年，并于 1959 年正式开始运作。^[6] 该组织的 158 个成员国已通过约 40 项公约和议定书，对国际航运进行管理。这些议定书旨在帮助保障海上安全、防止污染以及对第三方索赔的责任和赔偿。港口所在国的政府负责执行这些公约。港口国可以检查外国船舶，并可以扣留这些船舶，直到违规行为得到解决。历史上，“公海自由”是航运业早期广泛采用的概念，可以追溯到 17 世纪。^[7] 国家权利非常有限，仅限于海岸线以外的 3 海里范围内。这个距离是由 17 世纪的“炮弹射程”规则决定的，显然早就应该更新了。最终，在 20 世纪初，各国表达了扩大国家主张的愿望。1945 年，杜鲁门总统将美国的管辖范围扩展至大约 200 海里，其他国家也纷纷效仿。如今，大多数国家已将领海范围扩展到海岸线以外的 12 海里。截至 2008 年，只有两个国家仍在使用“炮弹射程”规则。1956 年，联合国在瑞士日内瓦举行了第一届海洋法会议。这次会议导致了 1958 年的四项海洋条约的签订，并被认为取得了成功。第二次会议于 1960 年举行，但遗憾的是没有达成任何新的协议，尽管会议持续了整整 6 周。海洋法公约是 1973 年至 1982 年举行的第三次会议的结果，它定义了各国在使用世界海洋方面的权利和义务。

政策

随着集装箱船的使用量的增加，污染也随之增加。1973 年，海洋污染条约建立，并分两个阶段被采纳。此外，国际海事组织要求所有油轮，无论是新船还是旧船，都必须配备双层船壳或提供等效的货物保护设计，以防止发生碰撞或搁浅。^[1] 不仅需要保护环境，还需要确保船舶本身的安全措施。1992 年，全球海事遇险与安全系统开始运行，管理在海上事故发生时自动传输的遇险信息，无需船员干预。为了保护海事国家的安全、就业和贸易，已经制定了法律和政策。在许多国家，保留国内水路货物运输的法律很常见，美国是政策最严格的国家之一。^[8] 只有美国公民才能在悬挂美国国旗的船舶上工作。此外，某些政府货物必须由美国公民拥有的美国制造的船舶运输。由于受此类限制的船舶运营成本高昂，其在国际贸易中的竞争力可能不如限制较少的船舶。在这种情况下，一些国家提供运营成本补贴来缓解这个问题。然而，美国的运营补贴计划在 20 世纪 90 年代逐步取消。^[9] 尽管与其他交通方式相比，航运业的事故较少，但其后果要严重得多。为了保护船东和运营商，作为一项政策，责任已被限制，以鼓励航运和贸易。如今在美国水域运营的大型油轮通常会承担超过 20 亿美元的责任保险。

未来

就未来发展而言，预计集装箱货物流量将每年增长 4% 到 7%，并将随着港口和运河的允许而继续增长。^[10] 这意味着港口发展将改善集装箱码头，以更有效地处理更大的船舶。尽管航运业历史上有严格的监管，但总体而言，该行业效率很高，并将不断适应以满足世界运输需求，尽管速度缓慢，但始终如一。

集装箱航运：定量分析

定量分析部分使用的数据由北达科他州立大学农业与应用经济学系教授威廉·威尔逊博士收集。^[10] 从 1990 年到 2006 年，美国港口集装箱吞吐量以 TEU（标准箱）为单位记录。数据被用来估计一个三参数逻辑函数

S(t) = K/[1+exp(-b(t-tnought)]

其中 S(t) 是状态度量，t 是以年为单位的时间，tnought 是拐点，K 是饱和度，b 是描述曲线斜率的系数。这个公式被用来分析集装箱航运的生命周期，其中 TEU 被用作指标。使用以下参数

K	b	tnought
60,000,000	0.15447134	1997.299

美国集装箱航运实际吞吐量（以 TEU 为单位）与预期生命周期增长和成熟度模型的图表。

结论

从图表中可以看出，预测值与前几年记录的实际 TEU 值非常接近。如果模型准确，集装箱航运的诞生和增长阶段已经过去，集装箱航运将在未来几年内进入成熟阶段。鉴于有统计证据表明，预计集装箱航运将在未来几年内增长，该模型可能低估了美国未来几年将吞吐的 TEU 数量。然而，外部因素很容易影响模型的准确性，例如政治和经济因素。