北极航线与传统航线航运成本的估算和比较

夏一平，胡麦秀

（上海海洋大学 经济管理学院，上海 01306）

北极航线与传统航线航运成本的估算和比较

夏一平，胡麦秀

（上海海洋大学 经济管理学院，上海 01306）

运用海洋船舶航运成本核算方法，分别估算了船舶经过北极航线和传统航线的航运成本，并对两者的成本优势进行了比较分析。结果表明：（1）与传统航线相比，需要破冰服务的情况下，北极航线在燃油费方面可以节约15%左右，而船舶租金和通行费将分别提高36.5%和12.4%左右，总港口使费基本相等，因此，其航运总成本可以节约3.8%左右；在无需破冰服务的情况下，由于没有通行费，其航运总成本可以节约10.2%左右；（2）与传统航线相比，从上海港至俄罗斯、加拿大、美国（东北部）、挪威和英国的港口，船舶经过北极航线均具有成本优势，尤其在无需破冰服务的情况下，其成本优势更大。

北极航线；传统航线；航运成本；比较分析

引 言

随着全球气候变暖，北极冰层加速融化，北冰洋夏季海冰覆盖面积持续缩减，北极航线全面开通的可能性大大增加。北极航线一旦开通将极大改变全球航运格局[1]。

气候变化决定了北极航线全面开通的时间，航运成本则决定了航运企业是否会选择该航线进行海上运输。关于北极航线的经济性，国内外学者对其进行了量化评估，基本形成了三种不同的观点：第一种观点认为北极航线具有经济可行性。国内学者大都持这种观点[2-8]；第二种观点认为北极航线在经济上不可行[9-11]；最后一种观点认为北极航线需在一定条件下才具有经济优势[12，13]。

鉴于学术界针对北极航线的经济可行性还存在较大争议。因此，本文试图在已有文献的基础上，通过对中国航运业实际统计数据的挖掘，运用海洋船舶航运成本核算方法，分别对北极航线和传统航线的航运成本进行估算，并通过两者的比较分析来判断北极航线是否存在经济性。

与已有文献相比，本文在以下方面做了改进：第一，船型选取方面。本文选取了四种普通集装箱船型和抗冰船型，分别计算了加权平均的航运成本，使结论更加稳健；第二，数据来源方面。本文主要基于中国航运业的实际统计数据以及中国国家标准、法律法规进行航运成本的估算，使估算更符合中国实际；第三，样本国家选取方面。本文将选取北极理事会成员国、北极理事会永久观察员国和北极理事会正式观察员国作为样本国家进行北极航线的经济性分析，使结论更具普遍性；最后，样本港口选取方面。本文将选取同一样本国家的不同样本港口进行北极航线的经济性分析，使结论更加全面。

1 基本假设

假设1：参考1A冰级和普通阿芙拉型油轮的主机功率[14]，抗冰船的主机输出功率约为普通集装箱船的1.236倍。

假设2：船舶从上海港经传统航线至样本港时，其每航行约2 148海里，中途挂靠1个港口。

根据中远集装箱运输有限公司和中海集装箱运输股份有限公司的航线，船舶从上海港经传统航线至北极航线沿线国家的港口所选择的航线不同，中途挂靠的港口数也不同。根据这两家航运企业的航线，表1列出了船舶从上海港经传统航线至部分样本港口，中途挂靠的港口数。为了便于后文的估算，根据表1中船舶中途挂靠的港口数，结合上海港至表1中港口的距离，运用简单平均法，计算得到船舶每航行约2 148海里，中途挂靠1个港口。

假设3：船舶从上海港经北极航线至样本港，中途挂靠韩国的釜山港、日本的门司港和函馆港。

目前，国内的航运企业还未布设北极航线的航线，所以无法得到船舶经北极航线时中途挂靠的港口信息。鉴于目前北冰洋沿岸人口稀少以及港口设施不够完善，因此，本文选择既地处北极航线上，又具有相当的人口和经济活动的釜山港、门司港和函馆港作为船舶经北极航线时中途的挂靠港。

表1 船舶从上海港经传统航线至样本港口时中途挂靠的港口数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

假设4：船舶从上海港经传统航线至样本港口时，以最大航速航行。抗冰船在非冰区航行时以最大航速航行。在冰区无需破冰海域时以13节航速航行[15]，在冰区需破冰海域时以9节航速航行[2]。

假设5：由于目前无抗冰船的租赁信息，所以参考2500 TEU集装箱船和2500 TEU冰区加强型集装箱船的新船造价的关系，抗冰船的日租金约为集装箱船的1.57倍。

2 传统航线和北极航线航运成本的估算

根据中国与样本国家的贸易规模，样本国家的地理位置以及其与北极事务的关系，本文选择了美国、加拿大、俄罗斯、丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典、法国、德国、荷兰、波兰、西班牙、英国和意大利作为样本国家。

根据样本国家的地理位置和国内航运企业的主要航线布局，本文的传统航线主要指从中国上海港出发，经苏伊士运河到达欧洲各国的西行航线（简称西线）和经巴拿马运河到达美洲东海岸各国的东行航线（简称东线）。

根据样本国家的地理位置和北极航线开通和利用的现状，本文的北极航线是指东北航线和西北航线。

表2列出了从上海港分别经北极航线和传统航线至样本港口的距离。

表2 从上海港分别经北极航线和传统航线至样本港口的航运距离Tab.2 The distance from Shanghai port to the sample port via the arctic shipping routes and the traditional ones respectively

2.1 传统航线和北极航线单项航运成本的估算

本文分别对 2761、4051、6627和 8501 TEU集装箱船型经过传统航线和2761、4051、6627和8501 TEU 1A/PC7抗冰船型经过北极航线时的单项航运成本进行了估算。样本船型的基本信息如表3所示。

表3 四种集装箱船型的基本信息Tab.3 The basic information of four types of container ships

2.1.1 燃油费的估算

根据《运输船舶燃油消耗量国家标准》：

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时主机燃油消耗量；Qzi2表示船舶在各航段机动航行时主机燃油消耗量。

其中，船舶在各航段正常航行时主机燃油消耗量的计算公式为：

式中：α为船舶载重量对主机燃油消耗量的影响系数。D0和D1分别为船舶额定载重量和实际载重量，本文假定船舶的实际载重量和额定载重量相等；Pz1为船舶主机常用工况下的功率；gez1为船舶主机常用工况下的燃油消耗率；t1为船舶正常航行时间。

船舶在各航段机动航行时主机燃油消耗量的计算公式为：

式中：qzj为船舶机动航行时主机每小时耗油，根据《运输船舶燃油消耗量国家标准》，其为主机常用工况下每小时耗油量的40%。t2为船舶机动航行时间。

单航次单个集装箱（20尺柜的标准集装箱，下同）的燃油费的计算公式可表示为：

式中：P为燃油的价格。LAM为实际载重量。根据Bunker Index发布的2015年世界主要港口船用柴油（Marine Diesel Oil，简称MDO）的每日平均价格，按照简单平均法，计算得出2015年MDO的平均价格为547美元·吨-1。

船舶在苏伊士运河和巴拿马运河通行时可视为机动航行。由于船舶经传统航线，机动航行时的主机燃油消耗量在总燃油消耗量中所占比重较小，所以不考虑船舶经传统航线机动航行时的主机燃油消耗量。

集装箱船经传统航线时的正常航行时间，可表示为

式中：dt为从上海港经传统航线至样本港口的距离。vt为集装箱船的最大航速。

北方海航道管理局将喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海和楚科奇海分为七个海域，全长约2 607海里。东北航线的航段划分为冰区需破冰的距离大约744海里，冰区无需破冰的距离大约1 863海里，其它为无冰区航段。

西北航线的航段划分为冰区需破冰的距离大约576海里[16]，冰区无需破冰的距离大约207海里，其它为无冰区航段。

由于冰区海冰的存在，船舶航行时主机工况多变，所以船舶在冰区时的航行可视为机动航行。

抗冰船经东北航线和西北航线时的正常航行时间，分别可表示为

式中：de为从上海港经东北航线至样本港口的距离，dw为从上海港经西北航线至样本港口的距离，va为抗冰船的最大航速。

抗冰船经东北航线和西北航线时的机动航行时间，分别为：

2.1.2 船舶租金的估算

根据假设2，本文计算了船舶从上海港经传统航线到达本文其余样本港口，中途挂靠的港口数，如表4所示。

表4 船舶从上海港经传统航线至其余样本港口时中途挂靠的港口数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

参考中远集装箱运输有限公司的班轮班期，船舶在挂靠港一般停留1天左右。因此，集装箱船经传统航线时中途挂靠的时间为式中：qt为船舶经传统航线时中途挂靠的港口数。

抗冰船经北极航线时中途挂靠的时间为：

定期租船是近年来最普遍的一种租船方式，所以本文采用这种租船方式来估算船舶租金。

据Clarksons数据库统计，2015年2500、4400、6800和9000 TEU集装箱船3年期定期租船的平均租金分别为10 854、12 813、22 750和36 708美元·天-1（本文的样本船型分别参考这四种船型的平均租金）。

单航次单个集装箱的船舶租金可表示为

式中：RD为日租金，D为船舶的运输天数，由船舶正常航行时间、机动航行时间和中途挂靠时间构成。

2.1.3 通行费的估算

根据苏伊士运河官网发布的2015年苏伊士运河通行费率，2761、4051、6627和8501 TEU集装箱船单航次单个集装箱的苏伊士运河通行费分别为48、42、36和34美元。

根据巴拿马运河官网2016年生效的通行费率，这四种集装箱船型单航次单个集装箱的巴拿马运河通行费均为90美元。

北方海航道管理局根据船舶的抗冰等级、总注册吨位和需要破冰服务的海域数量收取破冰服务费。如果抗冰船通过东北航线时接受2个海域的破冰服务，那么2761、4051、6627和8501 TEU 1A/PC7抗冰船单航次单个集装箱的破冰服务费分别为71、45、48和47美元。

根据加拿大海岸警卫队官网公布的信息，目前加拿大未提供其北极群岛水域的破冰服务，所以本文参考加拿大其它冰区的破冰服务费。加拿大海岸警卫队按照船舶在加拿大各冰区港口之间的通行次数（从冰区的一个港口出发至另一个港口为一次通行）收取破冰服务费，抗冰等级为1A/PC7级的抗冰船每次收取18 600美元。因此，抗冰船经西北航线时，单航次单个集装箱的破冰服务费为

2.1.4 总港口使费的估算

本文在估算船舶的港口使费时，主要考虑下述费用：第一，船舶吨税。根据《中华人民共和国船舶吨税暂行条例》，2761、4051、6627和8501 TEU集装箱船的每日船舶吨税分别为296、424、729和1 128美元（以2015年人民币兑美元为6.228 4进行换算，下同）；第二，引航费（包括过闸引领）、停泊费和围油栏使用费。根据《港口收费计费办法》，这四种集装箱船的引航费（包括过闸引领）分别为1 774、2 543、4 362和5 752美元，每日停泊费分别为672、963、1 656和2 226、美元，围油栏使用费每次均为642美元；第三，装卸包干费。根据《上海港国际集装箱通关环节主要收费项目和标准》，这四种集装箱船的集装箱装卸包干费分别为 37 7242、55 3497、90 5462和1 161 510美元。

本文四种抗冰船型的船舶吨税、引航费、停泊费、围油栏使用费和装卸包干费参考普通集装箱船。

由于港口使费的费目繁多，不同国家的费目名称不尽相同，计费办法也各异。为便于估算港口使费，考虑到数据的可获得性，普通集装箱船和抗冰船中途挂靠港的港口使费都参照上述计算。

船舶单航次单个集装箱的总港口使费可表示为：

式中：PC为船舶吨税、引航费、停泊费和围油栏使用费的总和。HC为集装箱装卸包干费。

2.2 传统航线和北极航线航运总成本的估算

综上所述，船舶经传统航线时，单航次单个集装箱的航运总成本为：

随着全球气温上升，北冰洋海冰的覆盖面积越来越小。一旦海冰消融，届时经过北极航线的船舶将无需破冰服务。有鉴于此，本文分别估算了北极航线需要破冰服务和无需破冰服务的情况下的航运总成本。

需要破冰服务的情况，抗冰船经东北航线和西北航线时，单航次单个集装箱的航运总成本分别为：

北极航线无需破冰服务的情况下，抗冰船经东北航线和西北航线时，单航次单个集装箱的航运总成本分别为：

3 北极航线与传统航线航运成本的比较分析

3.1 上海港至样本国家最大港口的航运成本的比较分析

根据上文估算的北极航线和传统航线的航运成本，计算船舶从上海港经北极航线和传统航线至15个样本国家最大港口的单项航运成本和航运总成本的均值、标准差和中值。鉴于均值和中位数的特点，本文将综合利用两者来说明北极航线航运成本的优劣势。表5列出了北极航线和传统航线单项航运成本和航运总成本的描述性统计。

表5 北极航线和传统航线单项航运成本和航运总成本的描述性统计Tab.5 Descriptive statistics of individual shipping cost and total one of the arctic shipping routes and the traditional ones美元

从表5来看，与传统航线相比，北极航线的燃油费低15%左右（北极航线的燃油费的均值和中值分别比传统航线低12.8%和17.4%左右，两者的简单平均值约为15%，下同），船舶租金高36.5%左右，总港口使费基本相等。在需要破冰服务的情况下，北极航线的航运总成本低3.8%左右，而通行费比传统航线高12.4%左右；在无需破冰服务的情况下，由于没有通行费，北极航线的航运总成本低10.2%左右。

这个结果表明，与传统航线相比，北极航线在燃油费和航运总成本方面具有成本优势。由于燃油费与航运距离有关，且其在航运总成本中所占比重较大，因此，北极航线在航运距离方面的优势使航运企业减少了对于这些方面的支出。北极航线在船舶租金方面处于劣势。这是因为虽然航运距离的缩短使船舶单航次的船舶租金有所降低，但是其效应不足以抵消抗冰船相对高昂的租金。北极航线与传统航线的总港口使费基本相等。虽然北极航线在航运距离方面的优势减少了船舶中途挂靠港的数量，但是由于北极航线与传统航线在挂靠港单个集装箱的货物装卸费相等，且该项费用在港口使费中所占比重较大，使得北极航线与传统航线的总港口使费基本相等。在无需破冰服务的情况下，北极航线在通行费方面具有成本优势；而在需要破冰服务的情况下，北极航线在该方面处于相对劣势。与需要破冰服务的情况相比，无需破冰服务的情况下，北极航线在航运总成本方面的成本优势更大。

3.2 上海港至海岸线较长样本国家中的不同样本港口的航运总成本的比较分析

由于航运总成本决定了北极航线的经济性，所以本文将对航运总成本方面给予更多的关注。但是，上述只比较分析了船舶从上海港至样本国家最大港口的航运总成本。对于海岸线较长的样本国家来说，船舶从上海港至其不同样本港口的航运总成本可能存在较大差异。有鉴于此，本文在需要破冰服务和无需破冰服务的情况下，对船舶从上海港分别经北极航线和传统航线至8个海岸线较长样本国家中不同样本港口的航运总成本进行比较分析。

表6列出了需要破冰服务和无需破冰服务的情况下，船舶从上海港至8个海岸线较长样本国家中的不同样本港口的传统航线与北极航线的航运总成本差额。

表6 上海港至样本港口的传统航线与北极航线的航运总成本差额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

从表6来看，上海港至海岸线较长样本国家中的不同样本港口，传统航线与北极航线的航运总成本差额有显著差异，如在需要破冰服务的情况下，上海港至俄罗斯迪克森港和圣彼得堡港的航运总成本差额分别为230美元和39美元，两者相差达191美元。在需要破冰服务的情况下，上海港至俄罗斯、加拿大、美国东北部、挪威和英国的港口的航运总成本差额的符号都为正。这个结果表明，与传统航线相比，上海港至这些国家的港口（其中，美国东北部的港口）选择北极航线具有成本优势。

从表6中还可以看出，在无需破冰服务的情况下，上海港至法国勒阿佛尔港的航运总成本差额的符号由负变正；上海港至俄罗斯、加拿大、美国（东北部）、挪威和英国的港口的航运总成本差额变大。这个结果表明，在无需破冰服务的情况下，上海港至法国西北部的港口选择北极航线也具有了成本优势；与需要破冰服务的情况相比，在无需破冰服务的情况下，上海港至俄罗斯、加拿大、美国（东北部）、挪威和英国的港口选择北极航线的成本优势更大。

4 结语

本文在收集中国航运业的实际统计数据的基础上，运用海洋船舶航运成本核算方法，分别估算了北极航线和传统航线单航次的航运成本，并对两者进行比较分析。基本结论如下：

第一，与传统航线相比，北极航线在燃油费和航运总成本方面具有成本优势，而在船舶租金方面处于相对劣势，北极航线和传统航线的总港口使费基本相等。在无需破冰服务的情况下，北极航线在通行费方面具有成本优势；而在需要破冰服务的情况下，北极航线在这方面处于相对劣势。与需要破冰服务的情况相比，在无需破冰服务的情况下，北极航线在航运总成本方面的成本优势更大。

第二，与传统航线相比，上海港至俄罗斯、加拿大、美国（东北部）、挪威和英国的港口选择北极航线具有成本优势。

最后，在无需破冰服务的情况下，上海港至法国西北部的港口选择北极航线也具有了成本优势。与需要破冰服务的情况相比，在无需破冰服务的情况下，上海港至俄罗斯、加拿大、美国（东北部）、挪威和英国的港口选择北极航线的成本优势更大。

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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

上海市浦江人才计划项目“‘北极航道’开通与中国的潜在战略利益研究” [14PJC061]；上海海洋大学骆肇荛科技创新基金 [A10204001024]

夏一平，男，硕士研究生，主要研究方向为海洋资源开发，E-mail：583635615@qq.com。

胡麦秀，女，教授，硕士生导师，主要研究方向为国际贸易理论与政策、海洋战略与国际经济合作的研究，E-mail：mxhu@shou.edu.cn。