研究內容與流程

本研究的研究流程如圖 1 所示，詳細內容說明如後。

1. 問題界定

首先界定探討之課題，以確認研究目的、研究方法、研究內容、研 究範圍與研究限制。

貨櫃航運現況分析

成本函數構建

船型與頻次決策 直接與轉運路線決策

結論與建議

相關文獻回顧 問題界定

雙目標替換關係分析

超大型貨櫃 船航運經濟 分析範例

單一集貨港 範例

多集貨港 範例 船型與頻次

決策範例

圖 1 研究流程圖

2. 貨櫃航運現況分析

為掌握全球貨櫃航運現況，首先簡要回顧貨櫃運輸的發展沿革，說 明目前全球各主要區域間的貨櫃流量，以及未來貨櫃流量的可能成長情 形，然後說明目前全球貨櫃船的總船舶數量與總運送能量，最後闡述現 今國際貨櫃航運市場的三大發展趨勢：船舶大型化、航商聯營化與航線 軸輻化。

3. 相關文獻回顧

回顧有關於存貨成本、航運規劃、船舶規模與軸輻網路等方面的相 關文獻，作為後續研究之基礎。

4. 成本函數構建

運用解析性方法分析多港靠泊航線之貨櫃運送過程，構建航運成本 函數與存貨成本函數。其中，在航運成本方面，考慮航商擁有與使用貨 櫃船須固定花費或分攤的時間成本，以及貨櫃船航行須耗費的燃油成 本、灣靠港口須支付的港埠成本；在貨物存貨成本方面，考慮因航運服 務所發生的存貨成本，包括貨物在出發港的等待時間成本，以及在運送 途中的航運時間成本。然後，說明兩成本函數均與貨物載運量、船型相 依，可反應流量規模經濟的特性。

5. 雙目標替換關係分析

由航運成本與存貨成本間存在替換關係，推導出兩目標間的數學關 係式。由此一數學關係式的函數形式為雙曲線數學函數，得明確以圖示 方式顯示在二維目標值空間，則在目標值空間上可決定雙目標最小化的 柏拉圖最佳解，並可進行單一航線的船型與頻次決策分析，探討軸輻網 路轉運或直接運送之路線決策。

6. 船型與頻次決策

在船型與頻次決策方面，以單位貨櫃航運成本與單位貨櫃存貨成本 最小化為雙目標，由構建的成本函數推導出單位貨櫃航運成本與單位貨 櫃存貨成本的數學關係式，求得各型船的可行解與雙目標最小化的柏拉 圖最佳解，並以圖示方式顯示在目標值空間上。然後，在目標值空間上 分析大小兩型貨櫃船的所有可能決策情況，以深入瞭解存貨成本、航速 與船舶規模經濟性等因素在決策中扮演的角色。另並將函數形式作適度

簡化以探討貨物載運量變動之影響，以求得在不同貨物載運量下的最適 船型，推論船型決策隨貨物載運量變動之趨勢。

7. 船型與頻次決策範例

以一越太平洋航線為例進行數值分析，在範例中求算該航線各型貨 櫃船的可行解與柏拉圖最佳解，並進一步考慮實務可行的運送頻次以求 得實務可行解，及分析船型決策隨貨物載運量變動之情形，推估在不同 航程、靠泊港數與港灣效率時的最適船型。

8. 超大型貨櫃船航運經濟分析範例

探討超大型貨櫃船投入該越太平洋航線營運的航運經濟性，估算使 用各型貨櫃船的經濟營運載運量，並透過敏感度分析確認各項關鍵因素 對提高超大型貨櫃船競爭力之影響程度。

9. 直接與轉運路線決策

在路線決策方面，以軸輻系統的總航運成本與總存貨成本最小化為 雙目標，針對軸輻貨櫃海運網路進行直接與轉運路線決策。同樣基於兩 目標間的替換關係，推導出總航運成本與總存貨成本間的數學關係式，

求得任一航線的柏拉圖最佳解。基於軸心港有集中貨物運送的功能，而 假設航商得在主航線安排航運成本最小之航運服務，推導出貨物採轉運 時的柏拉圖最佳解，以及貨物直接運送之柏拉圖最佳解，在目標值空間 上比較轉運與直接運送兩方案之柏拉圖最佳解，即可決定在各航運成本 與各存貨成本水準下的最佳路線，並同時求得各航線的最適船型與頻次。

10. 單一集貨港範例

同樣以數值分析驗證理論推導結果。在單一集貨港範例中，計算菲 律賓地區運往北美西岸貨物經高雄港轉運與直接運送兩情況之柏拉圖最 佳解，並以圖示顯示在二維目標值空間上，相較以得到在不同航運成本 與存貨成本水準之最適路線、船型與頻次。

11. 多集貨港範例

進一步分析多集貨港情況，不僅以圖示顯示泰國、菲律賓與越南三 地區貨物經高雄港轉運與直接運送之柏拉圖最佳解，求得三地區貨物在 各航運成本與存貨成本值之最適路線、航線船型與頻次，並分析貨物載 運量、集貨港區位、軸心港費率與效率等因素對決策之影響，以闡述實

務上貨物載運量增加有利於直接運送，而軸心港費率下降或作業效率提 升有吸引貨物轉運之特性。

12. 結論與建議

最後，依據研究結果提出一綜合結論，並提出相關討論與建議。

綜合上述，本研究探討之主題包含雙目標模式構建、船型與頻次決策、

直接與轉運路線決策三部份，研究架構如圖 2 所示。

航商的航運成本 貨主的存貨成本