北極航線與傳統航線航運成本的估算和比較

夏一平，胡麥秀

（上海海洋大學 經濟管理學院，上海 01306）

北極航線與傳統航線航運成本的估算和比較

夏一平，胡麥秀

（上海海洋大學 經濟管理學院，上海 01306）

運用海洋船舶航運成本核算方法，分別估算了船舶經過北極航線和傳統航線的航運成本，并對兩者的成本優勢進行了比較分析。結果表明：（1）與傳統航線相比，需要破冰服務的情況下，北極航線在燃油費方面可以節約15%左右，而船舶租金和通行費將分別提高36.5%和12.4%左右，總港口使費基本相等，因此，其航運總成本可以節約3.8%左右；在無需破冰服務的情況下，由于沒有通行費，其航運總成本可以節約10.2%左右；（2）與傳統航線相比，從上海港至俄羅斯、加拿大、美國（東北部）、挪威和英國的港口，船舶經過北極航線均具有成本優勢，尤其在無需破冰服務的情況下，其成本優勢更大。

北極航線；傳統航線；航運成本；比較分析

引 言

隨著全球氣候變暖，北極冰層加速融化，北冰洋夏季海冰覆蓋面積持續縮減，北極航線全面開通的可能性大大增加。北極航線一旦開通將極大改變全球航運格局[1]。

氣候變化決定了北極航線全面開通的時間，航運成本則決定了航運企業是否會選擇該航線進行海上運輸。關于北極航線的經濟性，國內外學者對其進行了量化評估，基本形成了三種不同的觀點：第一種觀點認為北極航線具有經濟可行性。國內學者大都持這種觀點[2-8]；第二種觀點認為北極航線在經濟上不可行[9-11]；最后一種觀點認為北極航線需在一定條件下才具有經濟優勢[12，13]。

鑒于學術界針對北極航線的經濟可行性還存在較大爭議。因此，本文試圖在已有文獻的基礎上，通過對中國航運業實際統計數據的挖掘，運用海洋船舶航運成本核算方法，分別對北極航線和傳統航線的航運成本進行估算，并通過兩者的比較分析來判斷北極航線是否存在經濟性。

與已有文獻相比，本文在以下方面做了改進：第一，船型選取方面。本文選取了四種普通集裝箱船型和抗冰船型，分別計算了加權平均的航運成本，使結論更加穩健；第二，數據來源方面。本文主要基于中國航運業的實際統計數據以及中國國家標準、法律法規進行航運成本的估算，使估算更符合中國實際；第三，樣本國家選取方面。本文將選取北極理事會成員國、北極理事會永久觀察員國和北極理事會正式觀察員國作為樣本國家進行北極航線的經濟性分析，使結論更具普遍性；最后，樣本港口選取方面。本文將選取同一樣本國家的不同樣本港口進行北極航線的經濟性分析，使結論更加全面。

1 基本假設

假設1：參考1A冰級和普通阿芙拉型油輪的主機功率[14]，抗冰船的主機輸出功率約為普通集裝箱船的1.236倍。

假設2：船舶從上海港經傳統航線至樣本港時，其每航行約2 148海里，中途掛靠1個港口。

根據中遠集裝箱運輸有限公司和中海集裝箱運輸股份有限公司的航線，船舶從上海港經傳統航線至北極航線沿線國家的港口所選擇的航線不同，中途掛靠的港口數也不同。根據這兩家航運企業的航線，表1列出了船舶從上海港經傳統航線至部分樣本港口，中途掛靠的港口數。為了便于后文的估算，根據表1中船舶中途掛靠的港口數，結合上海港至表1中港口的距離，運用簡單平均法，計算得到船舶每航行約2 148海里，中途掛靠1個港口。

假設3：船舶從上海港經北極航線至樣本港，中途掛靠韓國的釜山港、日本的門司港和函館港。

目前，國內的航運企業還未布設北極航線的航線，所以無法得到船舶經北極航線時中途掛靠的港口信息。鑒于目前北冰洋沿岸人口稀少以及港口設施不夠完善，因此，本文選擇既地處北極航線上，又具有相當的人口和經濟活動的釜山港、門司港和函館港作為船舶經北極航線時中途的掛靠港。

表1 船舶從上海港經傳統航線至樣本港口時中途掛靠的港口數Tab.1 The number of ports of call that the ship makes via the traditional shipping routes from Shanghai port to the sample port midway

假設4：船舶從上海港經傳統航線至樣本港口時，以最大航速航行。抗冰船在非冰區航行時以最大航速航行。在冰區無需破冰海域時以13節航速航行[15]，在冰區需破冰海域時以9節航速航行[2]。

假設5：由于目前無抗冰船的租賃信息，所以參考2500 TEU集裝箱船和2500 TEU冰區加強型集裝箱船的新船造價的關系，抗冰船的日租金約為集裝箱船的1.57倍。

2 傳統航線和北極航線航運成本的估算

根據中國與樣本國家的貿易規模，樣本國家的地理位置以及其與北極事務的關系，本文選擇了美國、加拿大、俄羅斯、丹麥、芬蘭、冰島、挪威、瑞典、法國、德國、荷蘭、波蘭、西班牙、英國和意大利作為樣本國家。

根據樣本國家的地理位置和國內航運企業的主要航線布局，本文的傳統航線主要指從中國上海港出發，經蘇伊士運河到達歐洲各國的西行航線（簡稱西線）和經巴拿馬運河到達美洲東海岸各國的東行航線（簡稱東線）。

根據樣本國家的地理位置和北極航線開通和利用的現狀，本文的北極航線是指東北航線和西北航線。

表2列出了從上海港分別經北極航線和傳統航線至樣本港口的距離。

表2 從上海港分別經北極航線和傳統航線至樣本港口的航運距離Tab.2 The distance from Shanghai port to the sample port via the arctic shipping routes and the traditional ones respectively

2.1 傳統航線和北極航線單項航運成本的估算

本文分別對 2761、4051、6627和 8501 TEU集裝箱船型經過傳統航線和2761、4051、6627和8501 TEU 1A/PC7抗冰船型經過北極航線時的單項航運成本進行了估算。樣本船型的基本信息如表3所示。

表3 四種集裝箱船型的基本信息Tab.3 The basic information of four types of container ships

2.1.1 燃油費的估算

根據《運輸船舶燃油消耗量國家標準》：

式中：Q表示航次燃油消耗量；Qzi1表示船舶在各航段正常航行時主機燃油消耗量；Qzi2表示船舶在各航段機動航行時主機燃油消耗量。

其中，船舶在各航段正常航行時主機燃油消耗量的計算公式為：

式中：α為船舶載重量對主機燃油消耗量的影響系數。D0和D1分別為船舶額定載重量和實際載重量，本文假定船舶的實際載重量和額定載重量相等；Pz1為船舶主機常用工況下的功率；gez1為船舶主機常用工況下的燃油消耗率；t1為船舶正常航行時間。

船舶在各航段機動航行時主機燃油消耗量的計算公式為：

式中：qzj為船舶機動航行時主機每小時耗油，根據《運輸船舶燃油消耗量國家標準》，其為主機常用工況下每小時耗油量的40%。t2為船舶機動航行時間。

單航次單個集裝箱（20尺柜的標準集裝箱，下同）的燃油費的計算公式可表示為：

式中：P為燃油的價格。LAM為實際載重量。根據Bunker Index發布的2015年世界主要港口船用柴油（Marine Diesel Oil，簡稱MDO）的每日平均價格，按照簡單平均法，計算得出2015年MDO的平均價格為547美元·噸-1。

船舶在蘇伊士運河和巴拿馬運河通行時可視為機動航行。由于船舶經傳統航線，機動航行時的主機燃油消耗量在總燃油消耗量中所占比重較小，所以不考慮船舶經傳統航線機動航行時的主機燃油消耗量。

集裝箱船經傳統航線時的正常航行時間，可表示為

式中：dt為從上海港經傳統航線至樣本港口的距離。vt為集裝箱船的最大航速。

北方海航道管理局將喀拉海、拉普捷夫海、東西伯利亞海和楚科奇海分為七個海域，全長約2 607海里。東北航線的航段劃分為冰區需破冰的距離大約744海里，冰區無需破冰的距離大約1 863海里，其它為無冰區航段。

西北航線的航段劃分為冰區需破冰的距離大約576海里[16]，冰區無需破冰的距離大約207海里，其它為無冰區航段。

由于冰區海冰的存在，船舶航行時主機工況多變，所以船舶在冰區時的航行可視為機動航行。

抗冰船經東北航線和西北航線時的正常航行時間，分別可表示為

式中：de為從上海港經東北航線至樣本港口的距離，dw為從上海港經西北航線至樣本港口的距離，va為抗冰船的最大航速。

抗冰船經東北航線和西北航線時的機動航行時間，分別為：

2.1.2 船舶租金的估算

根據假設2，本文計算了船舶從上海港經傳統航線到達本文其余樣本港口，中途掛靠的港口數，如表4所示。

表4 船舶從上海港經傳統航線至其余樣本港口時中途掛靠的港口數Tab.4 The number of ports of call that the ship makes via the traditional shipping routes from Shanghai port to the rest sample ports midway

參考中遠集裝箱運輸有限公司的班輪班期，船舶在掛靠港一般停留1天左右。因此，集裝箱船經傳統航線時中途掛靠的時間為式中：qt為船舶經傳統航線時中途掛靠的港口數。

抗冰船經北極航線時中途掛靠的時間為：

定期租船是近年來最普遍的一種租船方式，所以本文采用這種租船方式來估算船舶租金。

據Clarksons數據庫統計，2015年2500、4400、6800和9000 TEU集裝箱船3年期定期租船的平均租金分別為10 854、12 813、22 750和36 708美元·天-1（本文的樣本船型分別參考這四種船型的平均租金）。

單航次單個集裝箱的船舶租金可表示為

式中：RD為日租金，D為船舶的運輸天數，由船舶正常航行時間、機動航行時間和中途掛靠時間構成。

2.1.3 通行費的估算

根據蘇伊士運河官網發布的2015年蘇伊士運河通行費率，2761、4051、6627和8501 TEU集裝箱船單航次單個集裝箱的蘇伊士運河通行費分別為48、42、36和34美元。

根據巴拿馬運河官網2016年生效的通行費率，這四種集裝箱船型單航次單個集裝箱的巴拿馬運河通行費均為90美元。

北方海航道管理局根據船舶的抗冰等級、總注冊噸位和需要破冰服務的海域數量收取破冰服務費。如果抗冰船通過東北航線時接受2個海域的破冰服務，那么2761、4051、6627和8501 TEU 1A/PC7抗冰船單航次單個集裝箱的破冰服務費分別為71、45、48和47美元。

根據加拿大海岸警衛隊官網公布的信息，目前加拿大未提供其北極群島水域的破冰服務，所以本文參考加拿大其它冰區的破冰服務費。加拿大海岸警衛隊按照船舶在加拿大各冰區港口之間的通行次數（從冰區的一個港口出發至另一個港口為一次通行）收取破冰服務費，抗冰等級為1A/PC7級的抗冰船每次收取18 600美元。因此，抗冰船經西北航線時，單航次單個集裝箱的破冰服務費為

2.1.4 總港口使費的估算

本文在估算船舶的港口使費時，主要考慮下述費用：第一，船舶噸稅。根據《中華人民共和國船舶噸稅暫行條例》，2761、4051、6627和8501 TEU集裝箱船的每日船舶噸稅分別為296、424、729和1 128美元（以2015年人民幣兌美元為6.228 4進行換算，下同）；第二，引航費（包括過閘引領）、停泊費和圍油欄使用費。根據《港口收費計費辦法》，這四種集裝箱船的引航費（包括過閘引領）分別為1 774、2 543、4 362和5 752美元，每日停泊費分別為672、963、1 656和2 226、美元，圍油欄使用費每次均為642美元；第三，裝卸包干費。根據《上海港國際集裝箱通關環節主要收費項目和標準》，這四種集裝箱船的集裝箱裝卸包干費分別為 37 7242、55 3497、90 5462和1 161 510美元。

本文四種抗冰船型的船舶噸稅、引航費、停泊費、圍油欄使用費和裝卸包干費參考普通集裝箱船。

由于港口使費的費目繁多，不同國家的費目名稱不盡相同，計費辦法也各異。為便于估算港口使費，考慮到數據的可獲得性，普通集裝箱船和抗冰船中途掛靠港的港口使費都參照上述計算。

船舶單航次單個集裝箱的總港口使費可表示為：

式中：PC為船舶噸稅、引航費、停泊費和圍油欄使用費的總和。HC為集裝箱裝卸包干費。

2.2 傳統航線和北極航線航運總成本的估算

綜上所述，船舶經傳統航線時，單航次單個集裝箱的航運總成本為：

隨著全球氣溫上升，北冰洋海冰的覆蓋面積越來越小。一旦海冰消融，屆時經過北極航線的船舶將無需破冰服務。有鑒于此，本文分別估算了北極航線需要破冰服務和無需破冰服務的情況下的航運總成本。

需要破冰服務的情況，抗冰船經東北航線和西北航線時，單航次單個集裝箱的航運總成本分別為：

北極航線無需破冰服務的情況下，抗冰船經東北航線和西北航線時，單航次單個集裝箱的航運總成本分別為：

3 北極航線與傳統航線航運成本的比較分析

3.1 上海港至樣本國家最大港口的航運成本的比較分析

根據上文估算的北極航線和傳統航線的航運成本，計算船舶從上海港經北極航線和傳統航線至15個樣本國家最大港口的單項航運成本和航運總成本的均值、標準差和中值。鑒于均值和中位數的特點，本文將綜合利用兩者來說明北極航線航運成本的優劣勢。表5列出了北極航線和傳統航線單項航運成本和航運總成本的描述性統計。

表5 北極航線和傳統航線單項航運成本和航運總成本的描述性統計Tab.5 Descriptive statistics of individual shipping cost and total one of the arctic shipping routes and the traditional ones美元

從表5來看，與傳統航線相比，北極航線的燃油費低15%左右（北極航線的燃油費的均值和中值分別比傳統航線低12.8%和17.4%左右，兩者的簡單平均值約為15%，下同），船舶租金高36.5%左右，總港口使費基本相等。在需要破冰服務的情況下，北極航線的航運總成本低3.8%左右，而通行費比傳統航線高12.4%左右；在無需破冰服務的情況下，由于沒有通行費，北極航線的航運總成本低10.2%左右。

這個結果表明，與傳統航線相比，北極航線在燃油費和航運總成本方面具有成本優勢。由于燃油費與航運距離有關，且其在航運總成本中所占比重較大，因此，北極航線在航運距離方面的優勢使航運企業減少了對于這些方面的支出。北極航線在船舶租金方面處于劣勢。這是因為雖然航運距離的縮短使船舶單航次的船舶租金有所降低，但是其效應不足以抵消抗冰船相對高昂的租金。北極航線與傳統航線的總港口使費基本相等。雖然北極航線在航運距離方面的優勢減少了船舶中途掛靠港的數量，但是由于北極航線與傳統航線在掛靠港單個集裝箱的貨物裝卸費相等，且該項費用在港口使費中所占比重較大，使得北極航線與傳統航線的總港口使費基本相等。在無需破冰服務的情況下，北極航線在通行費方面具有成本優勢；而在需要破冰服務的情況下，北極航線在該方面處于相對劣勢。與需要破冰服務的情況相比，無需破冰服務的情況下，北極航線在航運總成本方面的成本優勢更大。

3.2 上海港至海岸線較長樣本國家中的不同樣本港口的航運總成本的比較分析

由于航運總成本決定了北極航線的經濟性，所以本文將對航運總成本方面給予更多的關注。但是，上述只比較分析了船舶從上海港至樣本國家最大港口的航運總成本。對于海岸線較長的樣本國家來說，船舶從上海港至其不同樣本港口的航運總成本可能存在較大差異。有鑒于此，本文在需要破冰服務和無需破冰服務的情況下，對船舶從上海港分別經北極航線和傳統航線至8個海岸線較長樣本國家中不同樣本港口的航運總成本進行比較分析。

表6列出了需要破冰服務和無需破冰服務的情況下，船舶從上海港至8個海岸線較長樣本國家中的不同樣本港口的傳統航線與北極航線的航運總成本差額。

表6 上海港至樣本港口的傳統航線與北極航線的航運總成本差額Tab.6 The gap in total shipping cost between the traditional shipping routes and the arctic ones from Shanghai port to the sample port美元

從表6來看，上海港至海岸線較長樣本國家中的不同樣本港口，傳統航線與北極航線的航運總成本差額有顯著差異，如在需要破冰服務的情況下，上海港至俄羅斯迪克森港和圣彼得堡港的航運總成本差額分別為230美元和39美元，兩者相差達191美元。在需要破冰服務的情況下，上海港至俄羅斯、加拿大、美國東北部、挪威和英國的港口的航運總成本差額的符號都為正。這個結果表明，與傳統航線相比，上海港至這些國家的港口（其中，美國東北部的港口）選擇北極航線具有成本優勢。

從表6中還可以看出，在無需破冰服務的情況下，上海港至法國勒阿佛爾港的航運總成本差額的符號由負變正；上海港至俄羅斯、加拿大、美國（東北部）、挪威和英國的港口的航運總成本差額變大。這個結果表明，在無需破冰服務的情況下，上海港至法國西北部的港口選擇北極航線也具有了成本優勢；與需要破冰服務的情況相比，在無需破冰服務的情況下，上海港至俄羅斯、加拿大、美國（東北部）、挪威和英國的港口選擇北極航線的成本優勢更大。

4 結語

本文在收集中國航運業的實際統計數據的基礎上，運用海洋船舶航運成本核算方法，分別估算了北極航線和傳統航線單航次的航運成本，并對兩者進行比較分析。基本結論如下：

第一，與傳統航線相比，北極航線在燃油費和航運總成本方面具有成本優勢，而在船舶租金方面處于相對劣勢，北極航線和傳統航線的總港口使費基本相等。在無需破冰服務的情況下，北極航線在通行費方面具有成本優勢；而在需要破冰服務的情況下，北極航線在這方面處于相對劣勢。與需要破冰服務的情況相比，在無需破冰服務的情況下，北極航線在航運總成本方面的成本優勢更大。

第二，與傳統航線相比，上海港至俄羅斯、加拿大、美國（東北部）、挪威和英國的港口選擇北極航線具有成本優勢。

最后，在無需破冰服務的情況下，上海港至法國西北部的港口選擇北極航線也具有了成本優勢。與需要破冰服務的情況相比，在無需破冰服務的情況下，上海港至俄羅斯、加拿大、美國（東北部）、挪威和英國的港口選擇北極航線的成本優勢更大。

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Estimate and Comparative Analysis on Shipping Cost of the Arctic Shipping Routes and the Traditional Shipping Routes

XIA Yiping，HU Maixiu
（College of Economics and Management，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

The shipping cost of ships via the arctic shipping routes and the traditional ones are estimated respectively by using the marine shipping cost accounting method.And the cost advantages of both of them are analyzed.The main findings are as follows:（1） Fuel cost of ships via the arctic shipping routes is about 15%less than that of the traditional ones，but charter hire is about 36.5%higher.In the case of the need of icebreaking service，compared with the traditional shipping routes，the shipping cost of ships via the arctic ones will be saved by about 3.8%，but their transit expenses will rise by 12.4%.In the absence of icebreaking service，compared with the traditional shipping routes，the shipping cost of ships via the arctic ones will be saved by about 10.2%due to no transit expenses. （2） Compared with the traditional shipping routes，using the arctic ones from Shanghai port to ports of Russia，Canada，the United States （northeast），Norway and the United Kingdom for ships has a cost advantage with or without icebreaking service.Compared with the need of icebreaking service，using the arctic shipping routes from Shanghai port to ports of Russia，Canada，the United States （northeast），Norway and the United Kingdom for ships has a greater cost advantage than using the traditional ones without icebreaking service.

Arctic shipping routes；Traditional shipping routes；Shipping cost；Comparative analysis

F550.72

A

2095-1647（2017）03-0011-09

2017-04-07

上海市浦江人才計劃項目“‘北極航道’開通與中國的潛在戰略利益研究” [14PJC061]；上海海洋大學駱肇蕘科技創新基金 [A10204001024]

夏一平，男，碩士研究生，主要研究方向為海洋資源開發，E-mail：583635615@qq.com。

胡麥秀，女，教授，碩士生導師，主要研究方向為國際貿易理論與政策、海洋戰略與國際經濟合作的研究，E-mail：mxhu@shou.edu.cn。