1、目的及意义

1.1 研究背景及意义

随着经济全球化和区域经济一体化进程的发展，全球集装箱运输能力也逐步提升，集装箱码头面临吞吐量不断增长的巨大压力。现代集装箱船舶的大型化也使港口间的竞争愈加激烈。自动化与智能化成为现代码头发展的主要趋势，而衡量集装箱码头核心竞争力的主要指标就是作业效率和作业能耗，这也使得对自动化集装箱码头作业效率进行合理的分析和评估变得尤为重要。

港口经济的发展是我国经济社会发展不可或缺的一面，如今，随着自动化集装箱码头在国内逐渐兴起，从劳动力成本方面、全球供应链的可预见性、安全性的要求、昂贵的码头设备的利用率等方面考虑，自动化是一种必然的趋势。建设新型的集装箱自动化码头将成为大势所趋，集装箱码头自动化可以降低单位能耗，减少生产安全隐患，人力资源节省显著，环保效果良好，提高服务质量和管理水平，降低运营成本。

与传统集装箱码头相比，自动化集装箱码头在许多方面都具备显著优势，比如设备能耗显著降低、人员开支成本大幅降低、港口的服务能力明显提高。我国的自动化集装箱码头虽然起步较晚，但随着社会的发展和科技的不断进步，自动化集装箱码头将成为国内港口业的主流发展趋势。

目前，全球已经建成使用或正在建设的自动化集装箱码头有50多个，主要分布在欧洲、北美、日韩及东南亚等经济发达地区^[4]。与国外相比，国内的自动化集装箱码头建设发展尚处于起步阶段，2014年8月，全球首个第四代全自动化集装箱码头--厦门远海自动化集装箱码头正式试运行^[5]， 2016年7月，青岛港引进了由上海振华重工打造的第四代全自动化码头装卸系统，成为继厦门远海自动化码头之后的第二个全球第四代全自动化码头，也将成为最具示范意义、最具中国港口特色、具备最先进技术的标志性港口^[6]。2017年12月10日，总投资约128.48亿元的上海洋山港四期工程完成基建工程，建设方采用自主研发关键的作业调度控制系统。洋山港四期自动化集装箱码头是目前全球规模最大、设备最先进的自动化码头，进一步巩固上海世界“第一大港”的地位^[7]。

本文通过分析上海洋山港自动化集装箱码头的平面布局、设备配置和作业流程，与传统的集装箱码头，从码头装卸作业、水平运输作业和堆场作业三部分着手对比分析自动化集装箱码头与传统的码头作业效率和作业能耗，分析存在的优势与不足，从而提出相应的发展策略及建议。

1.2 国内外研究现状分析

本文研究洋山自动化集装箱码头效能分析，即效率和能耗分析。作业效率是“效率”理论在港口方面的延伸，是指港口通过合理分配投入来获得最佳产出的能力，是对港口实现投入最小化或产出最大化有效程度的度量。港口的效率研究始于80 年代，早期研究常借助单一指标来分析港口效率，Wayne K. Talley^[8]通过计算一定时期的最优吞吐量水平，将实际水平与最优水平进行比较来反应港口的综合效率；Stent和Bendall ^[9]、Tabernac^[10]通过码头货物装卸效率和岸桥作业效率来衡量港口绩效水平。基于单一指标衡量方法的片面性，Heaver^[11]、庞瑞芝和李占平^[12]等国内外学者先后采用平衡记分卡(Balanced Scorecard, BSC )建立港口效率评价体系模型，探索多指标评价港口效率的研究方法。然而多个指标间的相互关联，决定了该方法在评价过程中出现了不同指标变化方向各异的现象，很难准确衡量动态变化下的港口效率。目前关于港口效率理论的研究不断地深入，目前效率研究可以归纳为技术效率、成本效率、规模效率、X-效率和综合效率五个方面^[13]。本文效率分析主要研究技术效率。现有关于港口效率评估的方法较多，主要分为两大类：一类是非参数分析法，一类是参数分析法。参数分析法包括线性回归法和随机前沿法；非参数分析法包括平衡记分卡法和数据包络法，平衡记分卡法常用于港口企业绩效的评价。国内外很多学者都曾探索用不同方法从不同角度对港口效率进行评价，其中应用比较多的是参数分析法中的随机前沿分析法和非参数分析法中的数据包络分析法，如Van Den Broeck^[14]采用 DEA 模型对澳大利亚的港口进行了效率评价。