Abstract:

During the past decades, the global industrialization and international trade have drastically increased demands for transportation. Especially, Asian economies achieved the great development; consequently, Asia is becoming one of the biggest freight goods generations and consumptions regions in the world. Due to this reason, Asian ports are also becoming the busiest ports in the world. In terms of container handled, 20 of the world's top 30 container ports were located in Asia in 2003.

Furthermore, various economic cooperation themes in Asia are under implements and negotiations, which will definitely affect the international trade and international freight transport industry; therefore, it is very important to do the quantitative analysis of the international container transport in Asia under the various economic cooperations and integrations themes.

Meanwhile, port authorities are addressing to make the port expansions and improve the port service levels in order to satisfy the increasing demand and enhance their competitive strength. Since these projects are the very cost-consuming works, it is important to evaluate whether these policies are effective or not. On the other hand, Shipping companies are also joining the alliances and using the larger and larger containership in order to obtain the more benefit in term of the scale of economy. It is also necessary to make the effective arrangement of fleet and schedule on each shipping company's transport network.

Based on the above issues, as the objectives, this research is first to develop an integrated Trade and Freight model that could reproduce the international container cargo movements on the network, especially in Asia, which consists of land transport network and sea transport network. Then, by changing the policy variables, the model system can simulate the container cargo movement on the network under the various economic changes and technical changes. Model system is shown in Figure 1. With the stated objectives, this research identifies the following goals.

Goal 1. Identify the problems in the international container transport industry.

Goal 2. Develop an integrated Trade-Freight transport model.

Goal 3. Calibrate the accuracy and applicability of our developed model.

Goal 4. Demonstrate our model's applications to policy appraisal.

In this thesis, the first 2 chapters (Chapter 1 and 2) devoted to the practical background leading to this study. In Chapter 1, it discussed the importance and most concerned issues in the international container shipping transport industry from the macro aspects such as globalization to the micro aspect such as port management and shipping company fleet arrangement. In Chapter 2, it provided the literature reviews on the relative topics mainly from such research fields: international trade modeling, container shipping transport modeling and container cargo OD estimation modeling.

In the next part of this study, from Chapter 3 to Chapter 4, an integrated trade and freight transport model is developed and calibrated. In Chapter 3, first, it identified the countries, regions, and ports which were studied in this research, totally, 32 countries and regions and their 87 representative ports were selected; second, the framework of the Trade-Freight model was described; third, the trade sub-model was stated in details; fourth, the container OD processing approaches were developed to process the monetary based trade amount OD flows (the output of the trade sub-model) into TEU based container volume OD flows (the input for the international freight transport network sub-model). Additionally, a series of approaches were also used to split the country based container OD flow into the province/prefecture based data due to the more detailed research needs. Finally, the international freight transport network sub model was formulated, which consists of shipper sub-model and carrier-model. It can simulate the interactive actions between shippers and carriers, such as shipper's choice behaviors of land route, transport modal, port and shipping company; carrier's choice behaviors of sea cruising route, transshipment port and the fleet arrangement of different size containerships. In Chapter 4, each sub model was calibrated and verified.

In the next section, this integrated trade-freight model was used to do Free Trade Agreement policy and Port policies appraisals on the international container transport industry. By these policy simulations, we can answer some recently concerned issues which are listed in the background parts. It also shows the model system can be a good tool for the policy makers.

Finally, in Chapter 6, it concluded that the developed model is the first model system that can reproduce the container cargo movement on the sea and land transport network on the global level by considering the interactive behavior between shippers and carriers; meanwhile, it also can present the transshipment among different ship size and shipping companies. It is also the first model system that can simulate the changes of the international container movements on the sea and land transport network under the various policy scenarios.

Figure 1 Model System

　馬立強氏は、中国清華大学卒業後、本学大学院工学系研究科社会基盤学専攻の修士課程と博士課程の特別コースにおいて交通計画、特に国際貨物輸送のメカニズムを研究し、修士論文博士論文ともに国際コンテナ流動モデルの開発を行ってきた。今回提出された学位論文はその集大成ともいうべきもので、モデル構造の基礎原理面やデータ処理面、政策策定における応用面ともに、現時点では最も高性能のモデルとなっている。以下はその概要と審査の結果を述べたものである。

　近年、各種産業のグルーバル化の進展に伴って、国際貿易の交通需要は急激に増加している。特にアジア圏における成長は目ざましく、世界最大級の貨物発生地域・消費地域になってきており、アジアの港湾は世界で最も混雑した港湾と変化してきている。そうした中、アジアでは種々の経済協力政策も検討されており、それらの政策下におけるアジアの国際物流を定量的に分析する手法の必要性は急激に高まっている。また、様々な港湾管理者も国際競争力の強化のために、様々な港湾政策によりサービス水準の向上を検討しているため、それらの事業の効率性の評価手法も求められてきている。一方、船会社も様々な提携策を講じてきており、より大きなコンテナ船を効率的に使用するようになってきているため、交通ネットワーク上で各船会社がどの規模の船舶をどう保有するのかを効率的に計画するニーズも生じてきている。

　以上の様々な視点からのニーズを踏まえ、本研究では海上交通と陸上交通を含め、特にアジアのコンテナ貨物の動きを再現できる国際貿易・物流の統合モデルを開発することを目的とした。そして、政策変数を変化させることによって、様々な経済状況の変化や技術の進歩がネットワーク上のコンテナ貨物の動きとして反映することができるモデルとすることにした。具体的なモデルの構造は、(1)CGEによる国際貿易量推定サブモデル、(2)コンテナOD変換スキーム、(3)国際コンテナ物流配分サブモデルからなり、経済状況に応じて海上・陸上の貨物取扱量、コンテナ船の大きさをアウトプットとすることのできるものとなっている。

　本論文では、まず第1章で国際コンテナ物流交通産業の重要性とその課題について、グローバル化社会というマクロな視点から港湾管理や船会社の船舶サイズの調整などのマイクロな視点までを考慮して述べる。

　そして、第2章では国際貿易モデル、コンテナ物流モデル、コンテナOD推定モデルに関する研究分野の文献レビューを行う。

　次に、第3章ではまず本研究で対象とすることにした32カ国と代表的港湾87港湾について明確にした後、国際貿易・物流の統合モデルのフレームについて説明を行う。また、経済状況から国際貿易量を金額ベースODとして推定する「国際貿易量推定サブモデル」、金額ベースODデータをTEUベースODデータに変換し、更に地域別ODデータへと変換する「コンテナOD変換スキーム」について詳述する。最後に、荷主と船主の選択行動からなる「国際コンテナ物流配分サブモデル」を定式化する。このサブモデルでは、荷主と船主のインタラクションがシミュレートされ、荷主は陸上ルート、交通機関、港湾と船会社を選択し、船主は航路、積み替え港、使用する船舶サイズを選択することになる。

　第4章ではこれらのサブモデルのキャリブレーションと検証が行われる。

　第5章では、上述の国際貿易・物流の統合モデルを用いて、自由貿易協定政策と各種の港湾政策が国際コンテナ物流産業に与える影響を評価する。このシミュレーションを通して、研究の背景で既述の近年関心が持たれている諸課題に対して解答を与えることができること、また、このモデルが為政者にとっても良いツールとなることが示される。

　本研究で開発したモデルは、荷主と船主の相互関係を考慮でき、陸海の交通ネットワークにおけるコンテナ貨物の動きを再現できる世界初のモデルである。また、様々な船舶サイズ、船会社の中で行われる積み替えも扱うことのでき、様々な港湾関連政策下での陸海の交通ネットワーク上の国際コンテナ貨物の流動の変化もシミュレートすることができる世界初のモデルだということができる。

　以上のように、馬立強氏の提出論文は、学術上も至極工夫に富んだ革新的なものであり、実用上も極めて有用性の高いものとなった。また、論文審査の際に行われた学力の口答諮問も申し分のない結果であり審査員一同合格と判定するものである。