船舶規模之相關研究

關於船舶規模的研究主要分析船型大小與航運成本之關係，探討船型的 規模經濟性。按船舶規模經濟理論，隨船舶增大，舶舶的平均航行成本呈遞 減的趨勢，發生規模經濟的現象，但是船舶的平均滯港成本呈遞增的趨勢，

發生規模不經濟的現象，此兩項成本使得船舶平均總成本(total costs per ton) 曲線呈一 U 型分佈，即船舶平均成本先隨船舶增大而減少，當船舶超過某 一臨界值(最適船型)之後，平均成本反呈遞增趨勢，如圖 7。

平 均 成 本

船舶大小 船舶平均成本

平均滯港成本

平均航行成本

最適船型

圖 7 船舶規模經濟理論

相關文獻極多，如 Jansson and Shneerson[29]、董孝行[30, 31]、Cullinane and Khanna[32, 33]等。董孝行[30]蒐集實際地船舶成本資料構建迴歸模式，

校估貨櫃船資本成本、營運成本、燃油成本、碇泊成本與租賃成本的彈性，

以實際數據說明貨櫃船的船舶大小與平均成本之關係，指出貨櫃船的大型化 有一定的極限，限制船舶大型化的主要因素在於船舶滯港時其平均裝卸成本 呈現規模不經濟的現況，清楚地闡釋船舶規模經濟理論。

董孝行[31]並進一步探討貨櫃船的最適船型理論，應用以預測世界各主 要定期航線未來貨櫃船型之發展趨勢。基於貨櫃船平均成本與船舶大小之關 係曲線呈一 U 型分佈，存在一個平均成本最小的船型臨界值，當船型小於 臨界值時，平均成本會隨船型加大而遞減，當船型超過了臨界值後，平均成

本隨船型加大而遞增，此一臨界值即為最適船型。其分別分析遠東─美東、

遠東─美西、遠東─歐洲、美東─歐洲等主要定期貨櫃航線，估算出各航線 的最適船型，並提出一個「最適船型臨界區」的概念。其定義平均成本曲線 之絕對值小於 0.01 之區域為最適船型臨界區，認為在區域內的平均成本差 距甚微，甚至可以忽略不計，該觀念頗較具實務值價。此外，文中進行敏感 度分析，討論各項變數對最適船型之影響。結果顯示當資本成本、營運成本、

燃油成本、航程、滯港非裝卸時間、平均橋式機數目、貨櫃容量等變數愈大，

船型臨界值愈大，承載率、租櫃成本、貨櫃貨物機會成本等變數愈大，船型 臨界值愈小。

Jansson 與 Shneerson[29]兩人合著「Liner Shipping Economics」一書，

書中第五章亦在分析航運成本與船舶大小間的關係。作者在分析時將航運成 本分為兩類，一為貨物成本(cargo cost)，與貨物量多寡成正比，一為與時間 長短成正比的成本，如燃油成本是最主要的海上成本，而與靠泊時間成正比 的港埠費用則發生在港口。然後，作者將船舶輸出的能量(capacity)分為裝載 能 量 (holding capacity) 、 裝 卸 能 量 (handling capacity) 與 運 送 能 量 (hauling capacity)，分別表示船舶可裝載的最大貨量、單位時間船舶可以裝卸的貨量，

以及單位時間船舶運送貨物的延噸哩。雖然成本的分類方式不同，但船舶規 模經濟之結果相同。研究指出隨著船舶愈大，每噸貨物的運送成本(hauling cost)降低，裝卸處理成本(handling cost)增加，兩成本間的權衡取捨，可求得 每噸貨物的每日總時間成本最小之最適船舶大小。作者亦蒐集船舶成本資 料，以迴歸分析法估算裝卸處理能量、運送能量與各成本要素的船舶大小彈 性。

該書不僅探討航運成本與船舶大小之關係，並探討定期船服務的最適化 問題。在海運貿易量已知的情況下，探討如何運送可以達到成本最小的目 的？作者指出：在貿易量大的地方(dense trade sector)，由船東的直接航運成 本最小之情況，可決定最適船舶設計與定期船服務。而在貿易量小的地方 (thin-trade sector)，必須將貨主的存貨成本與支線運輸成本視為航運成本的一 部份。當不能安排一個港對港(port-to-port)或國對國的定期船服務時，產生 了貿易量小(thin-trade)的問題，在此時為了保持一個適當的航行頻率，必須 要擴大一端或兩端的集貨區(cargo catchment area)，此一問題可以用下列數學 式表示：

( )

S A A N Q ¹, ²

= (4)

式中N：總航行頻次；A₁, A₂：貿易集貨區；Q：總貨物量；S：船舶大小(航 線上船舶的平均裝載能量)。

一般常將航行頻次視為一個常數，當航行頻率小於二週一次或每週一次 時，將被認為不適當。在此方法下，研究者先決定一個適當的航行頻率，然 後調整集貨區與船舶大小，找出符合限制的最佳方式。作者則認為將此定期 船服務設計問題視為 “航運成本” 與 “船舶運輸量在時間與空間合併的成 本(shipload consolidation in time and space)”間的替代(trade-off)問題，是比較 有效的處理方法，而後者的成本主要由貨主所承擔。為了解船舶大小的航運 成本經濟性亦存在貿易量小的地方，可藉由擴大集貨區或增長航行週期以達 到滿載。增大貿易集貨區將會造成支線運輸成本增加。當服務的港埠增加 時，將面對多港靠泊與往返運送問的選擇問題。航行頻率是貨主負擔成本的 一個決定因素，當航行頻率較低時將增加貨主的存貨成本。

在給定貿易量下，求取船東成本、港埠成本與貨主成本總合最小之情 況，如同利潤最大，也是一個經濟有效的情況。這提出了對航運與港埠做調 整的問題。最後，作者將先前討論的各部份結合在一起，成為一個定期船貿 易的綱要模式，模式同時最佳化船舶大小、集貨區、靠泊港口與航行頻率。

並測試航線距離、貿易密度等航線特性對定期船服務之最佳設計與貨運成本 之影響。特別要說明的是，作者由定期船同盟(liner conference)的觀點來探討 問題，也就是說，所有的航運航線均加以考慮。此外，貨主成本視為總成本 之一部份，由運送服務的總供給來決定。

近來 Cullinane and Khanna[32]發現在定期航運上貨櫃船的船型顯著增 加，這個趨勢違反了先前由經濟效益推論的最大船型。其重新以新的貨櫃船 成本資料(Fairplay computer database, 1995.1~1996.4)來估算各項成本的彈 性。研究結果與先前的研究結果相較，得到當貨櫃船小於 1,500TEU 時，滯 港成本沒有規模不經濟的現象，當貨櫃船大於 1,500TEU 時，滯港成本雖有 規模不經濟的現象，但沒有先前研究結果顯著，作者推論這個差異應是這些 年來港埠生產力改善的影響。他們的研究結果指出：貨櫃船營運的經濟性受 到港埠生產力的影響，若不考慮技術限制，各航線的最適船舶大小將如同過 去一般繼續增加。Cullinane and Khanna[33]並進一步提出一個可反應大型貨 櫃船規模經濟的模式，分析在不同情境下的最適船舶大小。

關於船舶規模的研究除分析船舶的規模經濟性外，早期 Carascostas[52]

曾透過經濟分析，針對貨櫃船的船舶規模、航速與服務船舶艘數做探討。此 外，並有部份文獻針對船舶大型化的影響作探討。例如：McLellan[34]曾針 對超大型貨櫃船對於港埠設施、設備的衝擊做探討。他指出雖然整個船運量 在增加，但近幾年船舶大型化的趨勢已經減緩。當船型增大時，相對應的港 埠水深、裝卸設備、後線場地均要隨之增加，這並不容易，所以未來船舶可 能不會增大太多。Lim[35]從合作競爭策略運用的角度來探討貨櫃船大型化 對航運市場之衝擊，他提出建造超大型貨櫃船具有理論上規模經濟的適當 性，然這些大型船舶建造的結果卻造成世界主要航線的船噸過剩。當主要營 運者將較新、較大的船舶投入營運，將使得該航線的單位貨櫃成本下降，營 運者卻無法獲得成本節省的利益，因為運費費率下降得比成本減少還多。如 果每個航商持續投資新船以降低成本，造成運費下降，造成產業將無法獲得 適當的收益。本質上，實行規模經濟不是萬靈丹，航商合作才是比較好的方 法。Robinson[36]、王克尹[37]、郭石盾[38]等文獻則由目前的貨櫃航運發展 趨勢，預測超大型貨櫃船未來的航運服務定位應在服務主要的、大運量的航 線，而灣靠港口數目將減少。船舶規模之相關文獻彙整於表 6。

表 6 船舶規模相關文獻彙整

作者 研究特色

Jansson and Shneerson [29]

詳細說明航運成本與船舶大小間的關係。

董孝行[30] 蒐集實際地船舶成本資料構建迴歸模式，校估貨櫃船 的成本彈性，闡釋船舶規模經濟理論。

董孝行[31] 實際蒐集貨櫃船資料，應用最適船型理論預測世界各 主要航線船型之發展趨勢。

Cullinane and Khanna [32]

由於港埠生產力改善，使得貨櫃船每 TEU 貨櫃平均滯 港成本之規模不經濟現象不顯著，各航線的最適船型 呈增大之趨勢。

Cullinane and Khanna [33]

提出可反應大型貨櫃船規模經濟的模式，分析在不同 情境下的最適船舶大小。

Carascostas[52] 透過經濟分析，針對貨櫃船的船舶規模、航速與服務 船舶艘數做探討。

McLellan[34] 針對超大型貨櫃船對於港埠設施、設備的衝擊做探討。

Lim[35] 從合作競爭策略運用的角度來探討貨櫃船大型化對航 運市場之衝擊。

Robinson[36]、王克尹 [37]、郭石盾[38] 等

由目前的貨櫃航運發展趨勢，預測超大型貨櫃船未來 的航運服務定位。

註：本研究根據表列文獻整理。