【正文】 014201520162017201820192020注：表37中，1—上海市，2—江蘇省，3—浙江省，4—安徽省，5—江西省，6—湖南省，7—湖北省，8—四川省，9—重慶市。 小區(qū)特征年集裝箱生成量預(yù)測(cè)在論文第三章第三節(jié)預(yù)測(cè)出特征年小區(qū)外貿(mào)進(jìn)口額、出口額的基礎(chǔ)之上，本將采用動(dòng)態(tài)多因素相關(guān)系數(shù)法預(yù)測(cè)小區(qū)特征年的外貿(mào)集裝箱進(jìn)口量、出口量。 預(yù)測(cè)方法的選擇集裝箱生成量的預(yù)測(cè)比較適用的定量分析法主要有：時(shí)序平滑法、回歸分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、灰色模型法和生成系數(shù)法。 時(shí)序平滑法包括移動(dòng)平均法，指數(shù)平滑法，差分指數(shù)平滑法，自適應(yīng)過(guò)濾法。簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法是以前N期的均值作為第N+1期的預(yù)測(cè)值；加權(quán)移動(dòng)平均法根據(jù)各期對(duì)預(yù)測(cè)量的影響程度不同給各期配以不同的權(quán)數(shù)，再求加權(quán)平均值；趨勢(shì)移動(dòng)平均法用于在出現(xiàn)直線(xiàn)增加或減少趨勢(shì)時(shí)對(duì)簡(jiǎn)單移動(dòng)平均起到修正作用避免滯后偏差，即在一次移動(dòng)平均的基礎(chǔ)上做兩次移動(dòng)平均。指數(shù)平滑法是對(duì)移動(dòng)平均法的完善和發(fā)展，其基本思想是根據(jù)實(shí)際值與預(yù)測(cè)值分別以不同的權(quán)數(shù)計(jì)算加權(quán)平均數(shù)作為下期的預(yù)測(cè)值。差分指數(shù)平滑法是在指數(shù)平滑前，先將原時(shí)間序列通過(guò)差分平穩(wěn)化，以避免直線(xiàn)(曲線(xiàn))趨勢(shì)帶來(lái)的滯后偏差，直線(xiàn)趨勢(shì)用一階差分處理，曲線(xiàn)趨勢(shì)用二階差分。自適應(yīng)過(guò)濾法基本思路是先用給定的權(quán)數(shù)來(lái)計(jì)算一個(gè)預(yù)測(cè)值，然后計(jì)算預(yù)測(cè)誤差，根據(jù)誤差調(diào)整權(quán)數(shù)以減少誤差，這樣反復(fù)進(jìn)行，直至找出一組“最佳”權(quán)數(shù)，使誤差減少到最低?；貧w分析法分為一元回歸和多元回歸，可以擬合直線(xiàn)或曲線(xiàn)。其方法是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)確定直線(xiàn)或曲線(xiàn)類(lèi)型，擬合出表達(dá)式。利用最小二乘法進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，通過(guò)顯著性檢驗(yàn)后建立回歸方程，再通過(guò)方程求得預(yù)測(cè)值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由一些高度相關(guān)的處理單元(分為輸入層、隱層和輸出層)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前在交通流預(yù)測(cè)領(lǐng)域基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究主要分為三個(gè)層次：用單一的一類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型直接預(yù)測(cè)、兩種或多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的混合優(yōu)化模型以及用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合其他方法進(jìn)行預(yù)測(cè)的綜合模型?；疑到y(tǒng)預(yù)測(cè)方法通過(guò)鑒別系統(tǒng)因素之間發(fā)展趨勢(shì)的相異程度，即進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，并對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行生成處理來(lái)尋找系統(tǒng)變動(dòng)的規(guī)律，生成有較強(qiáng)規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，然后建立相應(yīng)的微分方程模型，從而預(yù)測(cè)事物未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的狀況。生成系數(shù)法即動(dòng)態(tài)多因素相關(guān)系數(shù)預(yù)測(cè)法是指根據(jù)集裝箱貨物的生成動(dòng)因，通過(guò)預(yù)測(cè)口岸進(jìn)出口商品總額和分析運(yùn)輸貨物中的適箱貨比例，進(jìn)而預(yù)測(cè)出集裝箱生成量的一種預(yù)測(cè)方法。集裝箱生成量的大小與腹地外貿(mào)進(jìn)出口水平、外貿(mào)產(chǎn)品類(lèi)型、單位外貿(mào)產(chǎn)品貨值、適箱貨物裝箱比例等因素相關(guān)。多因素動(dòng)態(tài)生成系數(shù)法能全面、完整地考慮集裝箱生成量的各種影響因素，以動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)綜合分析每一因素的變化。因此，在定量預(yù)測(cè)出腹地外貿(mào)進(jìn)出口值的前提下，本節(jié)采用多因素動(dòng)態(tài)生成系數(shù)法預(yù)測(cè)腹地外貿(mào)進(jìn)、出口集裝箱生成量。我國(guó)對(duì)外貿(mào)易貨物的90%是通過(guò)海運(yùn)進(jìn)出口，外貿(mào)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，成為我國(guó)集裝箱運(yùn)輸?shù)闹饕绊懸蛩?；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及其布局影響了地區(qū)外貿(mào)貨物種類(lèi)和集裝箱運(yùn)輸?shù)呢浳锓N類(lèi)，體現(xiàn)為每?jī)|美元外貿(mào)額的集裝箱生成量以及外貿(mào)貨物的適箱系數(shù)；地區(qū)集裝箱運(yùn)輸裝備的發(fā)展水平?jīng)Q定著集裝箱貨物的裝箱率。因此，本文中各腹地外貿(mào)進(jìn)口、出口集裝箱量計(jì)算公式（33），（34）如下所示。 （33） （34）式中：—集裝箱吸引量（萬(wàn)TEU）；—集裝箱產(chǎn)生量（萬(wàn)TEU）；—外貿(mào)出口貨物總額（億美元）；—外貿(mào)進(jìn)口貨物總額（億美元）；—適箱貨比例； —綜合系數(shù)（萬(wàn)TEU/億美元）；—裝箱率。 數(shù)據(jù)分析適箱貨比例：外貿(mào)貨物可裝箱貨大多為高附加值的工業(yè)成品或半成品。但近年來(lái)，隨著集裝箱運(yùn)輸?shù)呐畈l(fā)展，許多傳統(tǒng)意義上的散貨和不適箱件雜貨也逐漸地被納入集裝箱運(yùn)輸?shù)姆秶畠?nèi)，這就使得集裝箱適箱貨的比例呈逐年上升的趨勢(shì)。集裝箱運(yùn)輸?shù)倪m箱貨主要是機(jī)電產(chǎn)品、紡織服裝、玩具等工業(yè)制成品，近年來(lái)外貿(mào)進(jìn)出口商品結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本變化，初級(jí)產(chǎn)品所占比重逐年下降，工業(yè)制成品所占比重逐年增加，成為我國(guó)外貿(mào)增長(zhǎng)的主導(dǎo)力量。本文適箱貨比例主要依據(jù)工業(yè)制成品在外貿(mào)貨物中所占的價(jià)值份額（見(jiàn)附錄A）算出如表38所示。表38 各小區(qū)適箱貨比例年份201520201進(jìn)口出口2進(jìn)口出口3進(jìn)口出口4進(jìn)口出口5進(jìn)口出口6進(jìn)口出口7進(jìn)口出口8進(jìn)口出口9進(jìn)口出口注：表38中，1—上海市，2—江蘇省，3—浙江省，4—安徽省，5—江西省，6—湖南省，7—湖北省，8—四川省，9—重慶市。綜合系數(shù)：指每?jī)|美元口岸進(jìn)出口商品總額所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱數(shù)量，其單位是萬(wàn)TEU/億美元。每?jī)|美元所產(chǎn)生的適箱貨重量在不同行業(yè)并不相同，一般采用抽樣調(diào)查和加權(quán)平均計(jì)算后確定。根據(jù)上海海關(guān)提供的各類(lèi)進(jìn)、出口貨物的重量與金額，將兩者相乘可得各類(lèi)貨物的進(jìn)、出口系數(shù)。采用加權(quán)平均計(jì)算可得各腹地進(jìn)、出口貨物的綜合系數(shù)，整理之后數(shù)據(jù)如表39所示。裝箱率：裝箱率是指集裝箱適箱貨中實(shí)際裝箱貨物比例，它通常與地區(qū)集裝箱運(yùn)輸發(fā)展水平有關(guān)。根據(jù)各省市統(tǒng)計(jì)年鑒中運(yùn)輸量的統(tǒng)計(jì)值得出裝箱率的指標(biāo)如表310所示。表39 各小區(qū)外貿(mào)商品綜合系數(shù)(TEU/億美元)20152020140003800245004000345004000445004000545004000643003800747004200840003500945004000表310 各小區(qū)集裝箱裝箱率年份201520201進(jìn)口出口2進(jìn)口出口3進(jìn)口出口4進(jìn)口出口5進(jìn)口出口6進(jìn)口出口7進(jìn)口出口8進(jìn)口出口9進(jìn)口出口注：表39，表310中，1—上海市，2—江蘇省，3—浙江省，4—安徽省，5—江西省，6—湖南省，7—湖北省，8—四川省，9—重慶市。 預(yù)測(cè)結(jié)果生成將表36，37,38,39,310中數(shù)據(jù)代入到公式（33），（34）中，計(jì)算可得出各小區(qū)特征年外貿(mào)集裝箱吸引量（進(jìn)口量）和產(chǎn)生量（出口量），如表311所示。表311 各小區(qū)外貿(mào)集裝箱進(jìn)口、出口量預(yù)測(cè)值（單位：萬(wàn)TEU）20152020小區(qū)進(jìn)口出口總量進(jìn)口出口總量123456789注：表311中，1—上海市，2—江蘇省，3—浙江省，4—安徽省，5—江西省，6—湖南省，7—湖北省，8—四川省，9—重慶市。 小區(qū)與洋山港之間集疏運(yùn)量預(yù)測(cè)如圖33所示，在論文第三章第四節(jié)預(yù)測(cè)出各腹地外貿(mào)集裝箱產(chǎn)生量、吸引量的基礎(chǔ)之上，本小節(jié)將對(duì)經(jīng)濟(jì)腹地與洋山港之間的集疏運(yùn)量分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。圖33 小區(qū)與洋山港之間的集疏運(yùn)量預(yù)測(cè)示意圖道路交通規(guī)劃中關(guān)鍵的步驟之一是城市居民出行量及貨運(yùn)量在各交通區(qū)（小區(qū)）之間的出行量分布，即計(jì)算未來(lái)特征年居民出行量、城市貨運(yùn)量在在OD表中的各元素值，因此居民出行量和貨運(yùn)發(fā)生、吸引量分布模型是一種空間相互作用模型。用于交通出行分布預(yù)測(cè)模型主要分兩大類(lèi)：增長(zhǎng)系數(shù)法和重力模型法，但貨運(yùn)分布預(yù)測(cè)中最常用的模型為雙約束重力模型[19]。重力模型考慮了兩交通區(qū)之間的吸引強(qiáng)度與吸引阻力，認(rèn)為兩交通區(qū)（小區(qū)）之間的出行吸引與兩交通區(qū)（小區(qū)）的出行發(fā)生、吸引量成正比，與交通區(qū)（小區(qū)）之間的交通阻抗成反比。與增長(zhǎng)系數(shù)法相伴，重力模型預(yù)測(cè)考慮的因素比較全面，尤其強(qiáng)調(diào)了局部與整體之間的相互作用，比較切合實(shí)際。重力模型的一個(gè)致命缺點(diǎn)是短程O(píng)D分布偏大，尤其是區(qū)內(nèi)出行。鑒于本研究中洋山港只是“門(mén)”到“門(mén)”運(yùn)輸中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，港口的集裝箱吞吐量是“門(mén)”與“門(mén)”間貿(mào)易的一個(gè)派生需求，也是運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)環(huán)節(jié)而不會(huì)產(chǎn)生運(yùn)輸需求。結(jié)合實(shí)際，長(zhǎng)江沿江貨物通過(guò)洋山港遠(yuǎn)洋運(yùn)輸至海外方便且經(jīng)濟(jì)，而洋山港本身具有國(guó)內(nèi)其他港口所無(wú)法匹及的優(yōu)良的國(guó)際航線(xiàn)，因此本文中腹地到洋山港的集裝箱運(yùn)輸量是在腹地外貿(mào)進(jìn)出口量的基礎(chǔ)之上按照比例推算得來(lái)（參見(jiàn)附錄B）。小區(qū)1：上海市外貿(mào)貨物主要通過(guò)上海港外高橋港區(qū)和洋山港區(qū)進(jìn)出口。從統(tǒng)計(jì)資料（見(jiàn)附錄）來(lái)看，上海外貿(mào)出口貨物到亞洲所占比例為40%左右目前，到歐洲所占比例為28%左右，%左右，到美洲所占比例為28%左右，%左右。目前上海港所有的歐洲航線(xiàn)和大部分美洲航線(xiàn)等遠(yuǎn)洋航線(xiàn)都在洋山港區(qū)，因此初步預(yù)計(jì)上海市外貿(mào)貨物的60%到洋山港區(qū)出口，40%通過(guò)洋山港區(qū)進(jìn)口。小區(qū)2：江蘇省集裝箱生成量的絕大部分集中在南京、常州、蘇州、無(wú)錫、鎮(zhèn)江、南通六地市。資料統(tǒng)計(jì)約有80%的集裝箱通過(guò)上海港進(jìn)出口。小區(qū)3：浙江省集裝箱貨物大部分生成在寧波、杭州、紹興、嘉興、溫州、臺(tái)州、金華、湖州等市。受寧波—舟山港的影響，外貿(mào)貨物大部分從本省港口進(jìn)出口。但由于航線(xiàn)的局限性和地理位置上路上集疏運(yùn)的便捷性，仍然約有30%的集裝箱從上海港進(jìn)出口。小區(qū)4：安徽省的外貿(mào)集裝箱生成地區(qū)只要有合肥、蕪湖、安慶、蚌埠以及阜陽(yáng)五個(gè)地區(qū)。合肥地區(qū)的遠(yuǎn)洋箱經(jīng)過(guò)鐵路運(yùn)至上海港或經(jīng)水路到達(dá)南京港再運(yùn)至上海港出口；蕪湖地區(qū)、安慶地區(qū)的遠(yuǎn)洋箱子經(jīng)水路到上海港出口；蚌埠地區(qū)、阜陽(yáng)地區(qū)的遠(yuǎn)洋箱經(jīng)鐵路至上海港出口。安徽省外貿(mào)集裝箱中遠(yuǎn)洋出口約占43%，進(jìn)口約占35%。小區(qū)5：江西省外貿(mào)集裝箱主要生成在南昌、九江和景德鎮(zhèn)三個(gè)地區(qū)。南昌地區(qū)的遠(yuǎn)洋箱可以通過(guò)鐵路、公路、水路至上海港出口；九江地區(qū)的遠(yuǎn)洋箱水路運(yùn)至上海港出口；景德鎮(zhèn)的遠(yuǎn)洋箱通過(guò)公路運(yùn)至九江港經(jīng)水路運(yùn)至上海港出口。江西省外貿(mào)進(jìn)口貨中遠(yuǎn)洋貨物占76%，外貿(mào)出口貨中遠(yuǎn)洋貨物占57%左右。小區(qū)6：湖南省外貿(mào)集裝箱主要生成在長(zhǎng)沙、衡陽(yáng)、岳陽(yáng)及常德四地區(qū)。長(zhǎng)沙地區(qū)的外貿(mào)集裝箱可以通過(guò)水路或者鐵路至上海港出口；衡陽(yáng)、岳陽(yáng)的外貿(mào)集裝箱可以通過(guò)水路至上海港出口。湖南省外貿(mào)進(jìn)口貨中遠(yuǎn)洋箱的比例約為70%，外貿(mào)出口貨中遠(yuǎn)洋箱的比例約為50%。小區(qū)7：湖北省外貿(mào)集裝箱主要生成在武漢、黃石、宜昌和荊州等地。武漢地區(qū)、黃石地區(qū)、宜昌地區(qū)的遠(yuǎn)洋集裝箱可通過(guò)水路運(yùn)輸至上海港出口；荊州地區(qū)的遠(yuǎn)洋集裝箱則要通過(guò)公路運(yùn)輸至武漢港后經(jīng)水路運(yùn)輸至上海港出口。湖北省外貿(mào)貨物中約有55%通過(guò)上海港進(jìn)出口。小區(qū)8：四川省外貿(mào)集裝箱主要生成地為成都和瀘州。成都地區(qū)的集裝箱可通過(guò)鐵路運(yùn)輸至上海港出口，也可通過(guò)公路運(yùn)輸至重慶港或者瀘州港再經(jīng)水路運(yùn)輸至上海港出口；瀘州地區(qū)的集裝箱通過(guò)水路運(yùn)輸至上海港。四川省外貿(mào)進(jìn)口貨物中遠(yuǎn)洋貨比重約為50%，外貿(mào)出口貨物中遠(yuǎn)洋貨比重約為35%。小區(qū)9：重慶市的外貿(mào)集裝箱主要通過(guò)水路運(yùn)輸至上海港出口。重慶外貿(mào)進(jìn)出口貨物中遠(yuǎn)洋貨比重約為85%。根據(jù)各小區(qū)歷年外貿(mào)集裝箱的進(jìn)出口地區(qū)和各海關(guān)進(jìn)出口岸的貨物比重得出特征年各小區(qū)到洋山港的集裝箱集疏運(yùn)量和洋山港到各小區(qū)的集裝箱集疏運(yùn)量，分別如表312，表313所示。表312 特征年各小區(qū)到洋山港集裝箱生成量預(yù)測(cè)值（單位：萬(wàn)TEU）123456789合計(jì)20152020表313 特征年洋山港到各小區(qū)集裝箱生成量預(yù)測(cè)值（單位：萬(wàn)TEU）Vxi123456789合計(jì)20152020注：表312，表313中，1上海市，2江蘇省，3—浙江省，4—安徽省，5—江西省，6—湖南省，7—湖北省，8—四川省，9—重慶市。第4章 洋山港集疏運(yùn)方式流量分配論文的第二章介紹了洋山港到各經(jīng)濟(jì)腹地之間的集疏運(yùn)方式，第三章采用線(xiàn)性回歸法和動(dòng)態(tài)多因素生成系數(shù)法預(yù)測(cè)了特征年洋山港經(jīng)濟(jì)腹地的外貿(mào)進(jìn)口、出口集裝箱量以及洋山港與經(jīng)濟(jì)腹地之間的集裝箱集疏運(yùn)量。本章將在第二章、第三章的研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建以廣義成本最小為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)洋山港與經(jīng)濟(jì)腹地之間的集疏運(yùn)量進(jìn)行分配。 分配方法選擇在20世紀(jì)60年代中葉，由日本學(xué)者首先提出方式劃分問(wèn)題，其目的是預(yù)測(cè)各小區(qū)之間各種出行方式的比例大小。根據(jù)方式選擇的基本單位不同可分為集計(jì)模型和非集計(jì)模型。集計(jì)模型是以交通小區(qū)為單位將利用者的方式選擇集計(jì)起來(lái)進(jìn)行說(shuō)明的模型。非集計(jì)模型是以個(gè)人為單位構(gòu)造模型來(lái)確定各交通方式的選擇概率，然后再將每個(gè)人的方式選擇結(jié)果集計(jì)起來(lái)，預(yù)測(cè)劃分交通量的模型。交通運(yùn)輸方式的選擇，除受各種運(yùn)輸方式的運(yùn)輸能力限制外，還受許多因素影響，如運(yùn)價(jià)、運(yùn)輸時(shí)間等。一般情況下運(yùn)輸方式選擇可通過(guò)三種因素來(lái)表述：一是各種運(yùn)輸方式的運(yùn)價(jià)；二是各種運(yùn)輸方式的運(yùn)輸時(shí)間；三是各種運(yùn)輸方式的特征。在貨物運(yùn)輸中交通方式劃分的影響因素主要為費(fèi)用和時(shí)間，另外特殊貨物要考慮運(yùn)輸方式的安全性。交通方式劃分模型的建模思路有兩種：一種是假設(shè)歷史的變化情況將繼續(xù)延續(xù)，研究交通需求的變化；另一種是從城市