A Heuristic Model for Appropriation of Voyage Allocation under Specific Port Condition Using Regression Analyses - With a Case Analysis on POSCO-owned Port -

This paper mainly deals with the appropriation of ship voyage allocation, using a heuristic regression model, in order to reduce total costs incurred in port, yard and at sea under the specific port condition. Because of different behavior of costs incurred in port, yard and at sea, an effort to minimize these costs by adjusting the number of voyages for three ship classes(50,000, 100,000, and 150,000-ton) should be made. For instance, if the port managers attempt to reduce the sea transport cost by increasing the annual allocated number of ship voyages classed 150,000-ton for economies of scale, they have no choice but to suffer a significant increase in queueing cost due to port congestion. To put it differently, there are trade-off relationships among the costs incurred in port, yard, and at sea. We utilized a computer simulation result to perform a couple of regression analyses in order to figure out the appropriate range of allocated number of voyages of each ship class using a heuristic approach. The detailed analytical results will be shown at the main paper. We also suggested a net present value(NPV) model to make a proper investment decision for an additional berth of 200,000-ton class that alleviates port congestion and reduces transport cost incurred both in port and at sea.

휴리스틱 회귀모델을 이용한 특정항만 조건하에서의 선형별 적정 항차배분에 관한 연구 - 포항제철(주) 전용항만 사례를 중심으로-

본 논문은 포항제철이 제품생산에 필요한 석탄 및 철광석 등 원료를 해외로부터 수입하기 위한 전용부두를 조성하여 사용하는 과정에서 발생되는 총물류비용, 즉 해상수송비용, 항만 선석 대기비용, 그리고 원료를 야드에 적재보관 하는 데 따른 재고비용 등의 발생이 서로 상충됨에 따라 각 비용발생 행태를 함수식으로 추정하여 그 비용의 합이 최소화 될 수 있는 적정 선형별 연간 배정 항차수 의사결정을 휴리스틱적 접근법으로 시도한 내용을 보여준다. 예를 들면, 해상 수송비용은 단위당 운송비를 낮추기 위해 선형을 대형화시키려는 유인이 있게 된다. 하지만 이러한 결정은 항만내 선석 제약으로 인해 대기비용이 지수적으로 급격히 증가하게 되어 이에 대한 절충점을 찾아야 만 총 물류비용을 최소화 시킬 수 있게 된다. 선형별 연간 배정 항차수를 독립변수로 하고 발생 비용들을 종속변수로 하여 휴리스틱적 회귀분석을 시도한 결과 15만톤급 선형, 10만톤급 선형, 5만톤급 선형의 연간 항차배정 비율이 $1.78(X_1)$ : $4.25(X_2)$ : $1(X_3)$ 로 될 때 총물류비용 최소화 목표를 달성할 수 있는 것으로 분석되었다. 이를 백분비로 보면, 대형선 비중을 약 25%, 중형선 비중을 약 61%, 그리고 소형선 비중을 약 14% 정도로 연간항차배정을 하는 것이 적정한 것으로 판단된다. 그밖에 만약 물동량의 증가로 항만확장이 불가피한 경우 추가항만 건설투자비와 그로 인한 해상수송비 절감 및 선석 대기비용 절감 등을 현재가치화 한 값과 비교하여 전자가 큰 경우는 투자안을 기각하고 후자가 큰 경우는 투자안을 수용하는 항만투자 의사결정이 필요함을 보여주었다.