模式之測試與分析

為驗證模式之可行性及合理性，本節將以假設之數據代入模式中求解，

以作為模式應用與測試之基本參考(測試 1)。另外在其他的測試當中，將 分別設定不同的測試目標，藉由部份參數之調整更動，比較其求解結果與 測試 1 之差異。

1. 簡例概述

在簡例中，假設航商所服務之航線為遠洋定期貨櫃航線，服務範圍內 之港口數為 4 個，近端區域市場與遠端區域市場各有 2 個港口。而每個 港口均需提供服務，服務的方式可以是主航線直靠或透過接駁航線來轉 運。以下茲列點分別說明簡例中之其他假設：

(1) 實務上，遠洋航線承載之貨櫃多為越洋貨櫃，故在簡例中之起迄港口 對的貨櫃運量，暫不考慮區域內之需求。

(2) 在設計的航線數方面，假設僅能設計一條主航線，而近端和遠端區域 內，暫時不考慮接駁航線。

(3) 遠洋主航線所使用船舶之船舶容量均相同。

總而言之，在簡例中航商希望能在貨櫃需求型態(各起迄港口對之貨櫃需 求量)、成本、船舶容量及相關參數為已知的情況下，設計出成本最低的 單一航線。

2. 參數設定

簡例所需之相關參數分別說明如下：

(1) 起迄港口對之貨櫃需求量(O/D pairs demand)

由於近端區域及遠端區域之港口各有 2 個，因此，其間之貨櫃起迄港口對 (考慮雙向)共有 2x2x2=8 個。每一個起迄港口對之編號及貨櫃運輸需求量 如表 4.1 所示：

表 4.1 各起迄港口對之貨櫃運輸需求量 單位:TEU

起/迄港 P1 P2 P3 P4

P1 0 0 400 500

P2 0 0 300 600

P3 100 200 0 0

P4 300 400 0 0

(2) 各航段油料成本

各航段油料成本假設如表 4.2 所示：

表 4.2 各航段油料成本 單位:美元

起/迄港 P1 P2 P3 P4

P1 0 4,000 48,000 45,000

P2 4,000 0 40,000 39,000

P3 48,000 40,000 0 3,000

P4 45,000 39,000 3,000 0

(3) 各航段基本航行時間

各航段基本航行時間假設如表 4.3 所示：

表 4.3 各航段基本航行時間 單位: 日

起/迄港 P1 P2 P3 P4

P1 0 1.5 16 15

P2 1.5 0 13 13

P3 16 13 0 1

P4 15 13 1 0

(4) 港口靠泊基本時間

各港口靠泊基本時間假設如表 4.4 所示：

表 4.4 各港口靠泊基本時間 單位: 日

港口 P1 P2 P3 P4

靠泊日數 1 1 1.5 1.5

(5) 港口靠泊費用

港口靠泊費用假設如表 4.5 所示：

表 4.5 各港口靠泊費用 單位:美元

港口 P1 P2 P3 P4

主航線 10,000 12,000 13,000 11,000

(6) 航線之各航段容量

假設航線之各航段容量如表 4.6 所示：

表 4.6 各航段容量 單位:TEU

起/迄港 P1 P2 P3 P4

P1 0 1,000 1,800 1,800

P2 1,000 0 1,800 1,800

P3 1,800 1,800 0 1,100

P4 1,800 1,800 1,100 0

3.測試結果分析

本小節以 4.3.3 之第 2 小節簡例的參數為基礎，進行測例 1 之運算 並藉以說明模式之應用與分析方式，在接下來的 3 個測例中分別就貨櫃 運量、運費變動、油價變動等 3 個因素來對模式作敏感度分析。

(1) 測例 1 之結果分析

航線設計模式經窮舉法求解，每一港口至少皆必須灣靠一次，最佳化之 目標值為 138,000 美元，最佳港口序為:P1→P2→P3→P4→P1，來回航 程共 35.5 天，緩衝時間 0.5 天。為維持週班輪服務，應調派 5 艘 1,800TEU 容量的船舶。其航線設計如圖 4-3 所示：

圖 4-3 測例 1 航線設計結果示意圖

(2) 測例 2 之結果分析(貨櫃運量變動)

a.如果貨櫃運量比原來的貨櫃運量分別減少 50%、40%、30%、20%、10%，

就本模式而言，對油料成本和各港口靠港成本沒有影響，所以最佳 解與測試 1 的最佳解相同。

b.如果貨櫃運量比原來的貨櫃運量分別增加 50%、40%、30%、20%、10%，

就本模式而言，對油料成本和各港口靠港成本沒有影響，所以最佳

解與測試 1 的最佳解相同。唯各營運航段均有船舶容量承載上限，

每一航段原先裝載及所增加之貨櫃運量總和不得超過該上限。

由測例 2 之結果發現，貨櫃運量之變動對模式並不敏感。

(3) 測例 3 之結果分析(運費變動)

a.如果貨櫃運費比原來貨櫃運費分別減少 50%、40%、30%、20%、10%，

就本模式而言，對油料成本和各港口靠港成本沒有影響，所以最佳 解與測試 1 的最佳解相同。

b.如果貨櫃運費比原來的貨櫃運費分別增加 50%、40%、30%、20%、10%，

就本模式而言，對油料成本和各港口靠港成本沒有影響，所以最佳 解與測試 1 的最佳解相同。

由測例 3 之結果發現，貨櫃運費之變動對模式並不敏感。

(4) 測例 4 之結果分析(油價變動)

a.如果油價比原來的油價分別減少 50%、40%、30%、20%、10%，就本 模式而言，對油料成本有影響但對各港口靠港成本沒有影響，所以 最佳解與測試 1 的最佳解不同。

測例 4 最佳化之目標值分別為 92,000 美元、101,200 美元、110,400 美元、119,600 美元、128,800 美元，最佳港口序仍為:P1→P2→P3

→P4→P1，來回航程共 35.5 天，緩衝時間 0.5 天。為維持週班輪服 務，應派遣 5 艘 1,800TEU 容量的船舶。

也就是說如果油價比原來的油價分別減少 50%、40%、30%、20%、10%，

則目標式的成本降低為原來的 66.67%、73.33%、80%、86.67%、

93.33%。

b.如果油價比原來的油價分別增加 50%、40%、30%、20%、10%，就本 模式而言，對油料成本有影響但對各港口靠港成本沒有影響，所以 最佳解與測試 1 的最佳解不同。

測例 4 最佳化之目標值分別為 184,000 美元、174,800 美元、165,600 美元、156,400 美元、147,200 美元，最佳港口序仍為:P1→P2→P3

→P4→P1，來回航程共 35.5 天，緩衝時間 0.5 天。為維持週班輪服 務，應派遣 5 艘 1,800TEU 容量的船舶。

也就是說如果油價比原來的油價分別增加 50%、40%、30%、20%、10%，

則目標式的成本增加為原來的 133.33%、126.67%、120%、113.33%、

106.67%。