港口規(guī)劃港口吞吐量及其預(yù)測概要課件

第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測

一、港口腹地

1.概念港口腹地:有貨物（或旅客）要經(jīng)某港運輸?shù)牡貐^(qū)叫該港的腹地。2.2港口吞吐量及其預(yù)測

貨源地A和使用地B都是港口P、Q的腹地;

廣義地說：A是后方腹地，B是前方腹地。通常講的港口腹地指后方腹地。港口與港口之間有著息息相關(guān)的協(xié)作關(guān)系，在某一港裝船的貨物必須經(jīng)另一港口卸下，因此在港口規(guī)劃中研究它端條件前方腹地與研究后方腹地具有同樣的重要性，以便掌握可能的發(fā)展趨勢。P港Q港B地區(qū)A地區(qū)第1頁/共50頁

2.分類按運輸?shù)男再|(zhì)分，可分為：

⑴直接腹地：直接為港口所在地服務(wù)，貨物不中轉(zhuǎn)。如：青島有貨運到上海使用，青島即為上海港的直接腹地。

⑵中轉(zhuǎn)腹地：指貨物的中轉(zhuǎn)聯(lián)運腹地。如：長江流域好多地區(qū)的貨物運至上海港轉(zhuǎn)海運至大連等地，長江流域的這些地區(qū)均為上海港的中轉(zhuǎn)腹地。

⑶通過腹地：在港內(nèi)不裝卸，只進行編組，然后運走。如：某小地區(qū)

A（或小港口）的貨運到甲港進行船舶編組，然后運走，則A區(qū)為甲港的通過腹地。

港口腹地大小直接影響港口貨源。

腹地越寬廣，經(jīng)濟越發(fā)達，貨源就越充足，港口的生命力也就越強。因此腹地的擴大與縮小是港口營運的核心問題，任何一個港口都設(shè)法擴大其經(jīng)濟腹地——爭奪貨源。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第2頁/共50頁

實例1：天津港腹地面積近500萬平方公里，占全國總面積的52％。全港70%左右的貨物吞吐量和50%以上的口岸進出口貨值來自天津以外的各省區(qū)。天津港服務(wù)功能完善、區(qū)域輻射帶動能力強，擁有三條亞歐大陸橋過境通道，是我國大陸橋國際通道運輸量最大的港口；已經(jīng)建成的天津國際貿(mào)易與航運服務(wù)中心是全國目前前最大的“一站式”航運服務(wù)中心和電子口岸；內(nèi)陸腹地設(shè)立的21個

“無水港”，進一步完善了覆蓋內(nèi)陸腹地的物流網(wǎng)絡(luò)體系。

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實例2：西安98億打造內(nèi)陸第一無水港無水港：是指以陸路運輸為主要方式,且具備港口和口岸服務(wù)功能的內(nèi)陸物流中心。西安具有獨特的地理位置優(yōu)勢，是西北的門戶，是東西部物資運輸?shù)慕粎R處，也是重要的交通樞紐。在這個十字路口上，陜西省充分利用自身的優(yōu)勢條件，準(zhǔn)確定位，發(fā)揮優(yōu)勢，建立了面向西北、連接?xùn)|西，甚至承接歐亞的物資集散中心——無水港。

這不僅是一個物流平臺，更是促使西安向整個西部內(nèi)陸地區(qū)的“港口城市”轉(zhuǎn)變的重要環(huán)節(jié)之一。第4頁/共50頁3.港口擴大腹地的基本條件港口要吸引貨流、擴大腹地，必須具備下列條件：

①地理位置優(yōu)越：距經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的距離近，集疏運條件好。

②自然條件好：如港口水深大、水域平穩(wěn)等。

③運輸成本低：交通條件好，運輸時間短。

④裝卸成本低：車船周轉(zhuǎn)快；

⑤服務(wù)水平高：對貨物的安全以及服務(wù)態(tài)度等。

因此分析港口腔地范圍是與港口規(guī)劃中的港址選擇、掌握港口性質(zhì)、確定規(guī)模及發(fā)展階段等重要內(nèi)容緊密相聯(lián)系的。貨流總是向費用少、運輸時間短的港口流動。腹地劃分在理論上是個線性規(guī)劃問題，即以貨物至港口的費用最低為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化問題。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測向蒲鐵路拓展湄洲灣港口腹地第5頁/共50頁第6頁/共50頁第7頁/共50頁

設(shè)A為貨源點，B為運輸中轉(zhuǎn)點，則運向A港和B港產(chǎn)生的費用為:

CA=x×CMA+PA

CB=(LMA-x)×CMA+PM+LMB×CMB+PB

理論上存在：

CA＜CB——貨運向A港

CA＞CB——貨運向B港

CA＝CB

時，x為A港的（腹地半徑）

經(jīng)濟運距。

對A港來說，x越大，港口吸引貨流的能力越強，要增大x值必須設(shè)法降低CMA（改變運輸條件）和PA（降低裝卸成本）。

問題：干港？第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測腹地經(jīng)濟決定港口投資價值

第8頁/共50頁第9頁/共50頁第10頁/共50頁第11頁/共50頁第12頁/共50頁二、港口吞吐量與通過能力

1.港口吞吐量

⑴概念一年間經(jīng)由水運輸出、輸入港區(qū)并經(jīng)過裝卸作業(yè)的貨物總量稱為港口吞吐量，以自然噸計。

⑵計量只有進行船舶的裝卸，才能計入吞吐量，并且輸入輸出要迭加。分兩種情況：水——水聯(lián)運計2噸吞吐量水——陸聯(lián)運計1噸吞吐量第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第13頁/共50頁

2.通過能力

港口通過能力：一年間在既定的技備條件下，按合理的操作過程、先進的裝卸工藝和生產(chǎn)組織所允許通過貨物量。

港口吞吐量和通過能力都是衡量港口營運的主要指標(biāo)，也是反映港口規(guī)模的指標(biāo)，值得注意的是：

1）吞吐量是實際發(fā)生的量；

2）通過能力是理論上的量，實際上達不到。

但有的港口往往出現(xiàn)吞吐量超過通過能力的現(xiàn)象（主要是超負(fù)荷運行的結(jié)果）

集疏運通過能力：由鐵路、公路和水運控制；

庫場通過能力：由庫、場面積大小控制；

裝卸通過能力：由裝卸機械設(shè)備控制；

航行通過能力：由泊位數(shù)、航道等控制。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第14頁/共50頁三、吞吐量統(tǒng)計與調(diào)查

調(diào)查主要是以“過去”為主，其目的是從過去的發(fā)展情況預(yù)測未來的發(fā)展情況。

貨種和噸數(shù)，包裝形式，船型等

1.調(diào)查歷年貨流的貨種、流向和流量

一般是分航線、分化種、分季節(jié)地進行統(tǒng)計調(diào)查

2.調(diào)查港口腹地內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，如工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，外貿(mào)額等直接影響港口吞吐量的項目以及歷年發(fā)展情況，找出這些項目與歷年吞吐量的相關(guān)關(guān)系。

3.調(diào)查各大貨主需經(jīng)港口轉(zhuǎn)運的貨種，運量和流向及調(diào)查運輸能力，價格，時間等方面的資料，運輸部門能夠滿足的貨運量要求。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第15頁/共50頁第16頁/共50頁

四、吞吐量預(yù)測

1.預(yù)測內(nèi)容⑴港口吞吐總量預(yù)測;⑵主要貨類吞吐量預(yù)測；⑶分港區(qū)吞吐量預(yù)測；⑷港區(qū)集疏運量預(yù)測；第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第17頁/共50頁2.預(yù)測思路步驟⑴收集有關(guān)數(shù)據(jù)資料；⑵社會經(jīng)濟發(fā)展水平預(yù)測；⑶區(qū)域內(nèi)客、貨總運輸量預(yù)測（進、出）；⑷運輸方式分擔(dān)預(yù)測（鐵、水、空、管）；⑸港口客、貨吞吐量預(yù)測。

3.預(yù)測方法通?？煞譃榻?jīng)驗法、函數(shù)法和概率法

⑴經(jīng)驗法：憑以往的經(jīng)驗確定將來的運量，包括許多種方法。①經(jīng)驗系數(shù)法：增長系數(shù)、擴大系數(shù)等。②趨勢目估法：將歷史運量與時間的關(guān)系點到圖上，據(jù)點的分布情況判斷其變化趨勢，順延趨勢線、預(yù)測將來。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第18頁/共50頁第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第19頁/共50頁

⑵類比法：找出與預(yù)測港條件相似，且有較長歷史的港口作為類比模型，與預(yù)測港進行全面、深入比較，然后作出預(yù)測結(jié)論。⑶特爾裴專家判斷法：選擇對預(yù)測問題的專家若干名，征集預(yù)測結(jié)果，將結(jié)果分析整理作為參考資料再發(fā)給每個專家，供他們進一步分析判斷，提出新的意見，如此重復(fù)幾次，使各專家的意見趨于一致，從而得到比較可靠的預(yù)測結(jié)果。

⑷函數(shù)法選取與預(yù)測量y有直接或間接關(guān)系的量作為自變量x，根據(jù)歷史上x與y的關(guān)系建立函數(shù)表達式進行預(yù)測。自變量x可以是時間、社會經(jīng)濟參數(shù)（國民生產(chǎn)總值、對外貿(mào)易額等）等等。自變量的個數(shù)可以是一個，也可以是多個。函數(shù)f的形式根據(jù)歷史上的x與y的關(guān)系確定，如線性函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第20頁/共50頁第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第21頁/共50頁

⑸概率分析法吞吐量的發(fā)展受眾多因素的影響、制約，具有較大的不確定性，可以把達到某一數(shù)值視為隨機事件，用概率來描述。概率分析法實際上是主觀概率法，也可歸于經(jīng)驗法一類，預(yù)測者根據(jù)自己的經(jīng)驗及所收集到的資料進行分析，對將要發(fā)生的預(yù)測值進行概率推斷，然后根據(jù)概率計算的原則推求預(yù)測值。該方法人為因素對預(yù)測結(jié)果影響很大，最好請多個專家分別對預(yù)測值做出概率推斷，預(yù)測者再進行綜合分析得出主觀概率，據(jù)此進行預(yù)測。例如某港的專家調(diào)查結(jié)果如下：第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第22頁/共50頁第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第23頁/共50頁預(yù)測值概率分布第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第24頁/共50頁

從圖上可以看到預(yù)測值的概率分布情況，預(yù)測者通常取期望值（平均值）作為預(yù)測值。

有時不以期望值作為預(yù)測值，而是先確定一個概率，從概率分布圖上確定預(yù)測值y。例如：取

含義是：港口規(guī)模按吞吐量y=41.9設(shè)計時，可滿足需求的保證率為85%，仍有15%的時段不能滿足需求。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第25頁/共50頁4.吞吐量預(yù)測原則⑴實事求是，取用的歷史數(shù)據(jù)正確、可靠；⑵預(yù)測方法合理，預(yù)測結(jié)果可信。

5.吞吐量預(yù)測一般步驟（以函數(shù)法為例）⑴收集有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)資料；⑵分析、整理統(tǒng)計資料，審查資料的可靠性；對明顯不合理或有疑問的數(shù)據(jù)進行修正或舍棄。⑶選擇預(yù)測方法，建立預(yù)測模型式中：X——自變量向量；

A——待定常數(shù)向量第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第26頁/共50頁

例如

①線性組合模型

其中的常數(shù)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，用最小二乘法確定——模型標(biāo)定。設(shè)——第i年因變量的歷史值；

——與第j個自變量對應(yīng)的第i年的自變量值；

——以式(2-3)計算的第i年的數(shù)值。取

令上式是由m+1個方程組成的方程組，其中含有m+1個未知量，聯(lián)立求解可唯一地定了A向量，預(yù)測模型隨之建立。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第27頁/共50頁

判定預(yù)測模型的可靠性相關(guān)系數(shù)法均方誤差法：預(yù)測交通流量，確定置信區(qū)間：將預(yù)測年的各自變量值X代入預(yù)測模型，求出預(yù)測年的y模值，然后給定一個顯著水平,由t分布表查得值，計算：

從而得到：第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第28頁/共50頁

例如：假設(shè)

則：y=130～170

含義：預(yù)測值將有90%的可能落在[130，170]之內(nèi)。

吞吐量是港口設(shè)計的基礎(chǔ)，是確定港口設(shè)施規(guī)模的依據(jù)。預(yù)測工作的關(guān)鍵：實事求是、資料可靠、結(jié)果可信

確定設(shè)計年的吞吐量設(shè)計值。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第29頁/共50頁②時間序列法預(yù)測：以時間作為自變量，是一種常規(guī)的、最常用的預(yù)測方法。

基本思想是：事物的發(fā)展具有貫性，將來的發(fā)展與歷史的發(fā)展具有相同的規(guī)律。平均增長率

——第一個歷史數(shù)據(jù)

——最后一個歷史數(shù)據(jù)

n——歷史數(shù)據(jù)個數(shù)（統(tǒng)計年數(shù)）

x——年份序號，對應(yīng)于基準(zhǔn)年的年份序號為1。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第30頁/共50頁

③直線模型：預(yù)測量隨著時間按線性規(guī)律變化：

系數(shù)a，b根據(jù)歷史數(shù)據(jù)由下列方程組確定自變量x可以是年份，也可以是年份的序號。高次曲線模型：

系數(shù)由下列方程組確定

第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第31頁/共50頁第32頁/共50頁

時間序列分析法，資料年份長一些總是有利的，相關(guān)系數(shù)不應(yīng)太小，一般r＞o.85。為了估計預(yù)測的可靠程度，可以從判別系數(shù)r2的數(shù)值間接判斷。r2表示回歸方程中應(yīng)變量的變化有多大部分可用自變量來解釋，如r＝0.85、r2＝0.72，表明吞吐量的變化72％是因年份變動而產(chǎn)生的，這是數(shù)學(xué)上的理解。而運量是與經(jīng)濟發(fā)展、商品市場變化緊密聯(lián)系的?？傮w說來，腹地經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不發(fā)生大的變化．那么經(jīng)濟活動和貨運量(吞吐量)的關(guān)系才會平穩(wěn)地發(fā)展。此時應(yīng)用時間序列法作短期和中期預(yù)測有可能得到較好結(jié)果。第33頁/共50頁

④相關(guān)分析法預(yù)測：自變量與預(yù)測量具有相關(guān)關(guān)系例如：可取區(qū)域內(nèi)國民生產(chǎn)總值、工業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、對外貿(mào)易額等與貨流密切相關(guān)的量作為自變量。只取一個自變量時稱為一元相關(guān)分析，方法同時序法的線性模型，多個自變量進行預(yù)測時叫多元相關(guān)分析，預(yù)測模型為：

其中的系數(shù)由下列方程組確定第二章港口營運與船舶——港口吞吐量及其預(yù)測第34頁/共50頁第35頁/共50頁

⑤吞吐量預(yù)測算例某港口貨物運輸量及區(qū)域內(nèi)工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的調(diào)查資料如下表所示，預(yù)測2006年的貨物運輸量。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量預(yù)測算例第36頁/共50頁第二章港口營運與船舶——港口吞吐量預(yù)測算例第37頁/共50頁第二章港口營運與船舶——港口吞吐量預(yù)測算例第38頁/共50頁第二章港口營運與船舶——港口吞吐量預(yù)測算例第39頁/共50頁

⑴時間序列法預(yù)測選用線性模型：系數(shù)a，b根據(jù)歷史數(shù)據(jù)由下列方程組確定一般都用計算機計算，若手算建議列表計算解：資料分析與處理將統(tǒng)計資料繪制成圖。第二章港口營運與船舶——港口吞吐量預(yù)測算例第40頁/共50頁第二章港口營運與船舶——港口吞吐量預(yù)測算例第41頁/共50頁

自變量取為序號時得方程組：

8a+36b=221236a+204b=10303

解得：a=239.1071；b=8.3095，預(yù)測模型為

y=239.1071+8.30951x

y2006年(x=14)=355.44(萬噸)

自變量取為年份時得方程組：

8a+15972b=221215972a+31888140b=4416607

解得：a=-16313.4643；b=8.3095，預(yù)測模型為：

y=-16313.4643+8.3095x