Tính toán và lựa chọn phương án tối ưu cho hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam đến năm 2030

THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 474 Tính toán và lựa chọn phương án tối ưu cho hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam đến năm 2030 Calculation and selection of the optimal solution to the exported rice shipping system of Vietnam until 2030 Nguyễn Thị Liên Trường Đại học Hàng hải Việt Nam, nguyenlien.khoakte@gmail.com Tóm tắt Việt Nam là một trong ba quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới, sau Ấn Độ và Thái Lan. Hầu hết khối lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam từ khu vực đồng bằng sông Cửu Long, chiếm 95,17% khối lượng của cả nước. Để đạt được thành tựu này, kể đến sự đóng góp quan trọng của hệ thống vận tải gạo xuất khẩu. Tuy nhiên, để lựa chọn phương án tối ưu cho hệ thống vận tải gạo xuất khẩu, trước hết phải xây dựng mô hình toán tổng quát. Trên cơ sở đó, tính toán và lựa chọn cho phương án tối ưu của từng trường hợp cụ thể. Bài báo tập trung tính toán và lựa chọn phương án tối ưu hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam đến năm 2030 với hai trường hợp cụ thể: - Trường hợp thứ nhất: Cảng Sài Gòn là cảng tập kết hàng gạo xuất khẩu; - Trường hợp thứ hai: Cảng Sài Gòn và Cần Thơ đồng thời là cảng tập kết hàng gạo xuất khẩu. Từ khóa: Phương án tối ưu, hệ thống vận tải, gạo xuất khẩu. Abstract Vietnam is one of the three biggest rice export countries in the world, together with India and Thailand. Most of the exported rice is from Mekong River Delta, accounting for 95.17% of total country’s amount. To get this achievement, it should be mentioned the important contribution of the exported rice shipping system. However, to select the optimal solution to exported rice shipping system, we must construct general calculating model firstly. Based on this, calculation and selection the optimal solution for the specific cases should be carried out. The paper focuses on calculation and selection of the optimum solution to the exported rice shipping system of Vietnam until 2030 in two specific cases: - Saigon port is the exported rice central port; - Saigon port and Cantho port are the exported rice central ports together. Keywords: Optimal solution, shipping system, exported rice. 1. Xây dựng mô hình toán tổng quát cho hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam Trên cơ sở mô hình toán học của bài toán vận tải nhiều chặng, thực hiện xây dựng mô hình toán học dạng tổng quát cho hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam, dưới dạng hai chặng như sau: - Có m cảng xuất gạo của Việt Nam, các cảng này kí hiệu: XK1, XK2, XKi, XKm, với khối lượng gạo cần xuất khẩu tại 1 cảng XKi là Qi (tấn); - Có n cảng nhập khẩu gạo của nước ngoài và kí hiệu: NK1, NK2, NKj, NKn, với khối lượng tương ứng là NKj (tấn); - Có l cảng tập kết hàng gạo xuất khẩu, để chuyển tải từ Việt Nam đi các quốc gia nhập khẩu gạo, kí hiệu: CT1, CT2,, CTk,..., CTl; - Chi phí vận chuyển 1 tấn gạo từ cảng xuất khẩu gạo XKi đến cảng chuyển tải gạo CTk là Cik; THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 475 - Chi phí vận chuyển 1 tấn gạo từ cảng chuyển tải gạo CTk đến cảng nhập gạo NKj là Ckj; - Gọi XKiCTk là số tấn gạo cần vận chuyển từ cảng xuất gạo XKi đến cảng chuyển tải gạo CTk; - Gọi CTkNKj là số tấn gạo cần vận chuyển từ cảng chuyển tải gạo CTk đến cảng nhập gạo NKj; Vậy, mô hình toán học có dạng tổng quát được thiết lập theo công thức (1), với hàm mục tiêu z đảm bảo nhỏ nhất: MinNKCTCCTXKCz l k n j jkkj m i l k kiik      1 11 1 (1) Trong đó: njNKCTQ l k jkj   1, 1 ; lkCTXKNKCT m i ki n j jk   1,0 11 ; 0, jkki NKCTCTXK , với mọi i, j, k; Z: Tổng chí phí vận tải hàng gạo xuất khẩu, với mọi i, j là số nguyên dương. 2. Tính toán các phương án cho hệ thống vận tải xuất khẩu gạo của Việt Nam đến năm 2030 2.1. Trường hợp 1: Cảng Sài Gòn là cảng tập kết hàng gạo xuất khẩu của Việt Nam Gọi XKi (i = 1 ÷ 5) là các cảng xuất khẩu hàng gạo của Việt Nam, được lựa chọn, cụ thể 5 cảng nội thủy: Cần Thơ, Mỹ Thới, Mỹ Tho, Vĩnh Long và Sa Đéc; Gọi CTk (k = 1) là cảng tập kết hàng gạo để xuất khẩu đi nước ngoài, cụ thể là cảng Sài Gòn; Gọi NKj (j = 1 ÷ 3) là các cảng nhập khẩu hàng gạo của Việt Nam ở nước ngoài, được lựa chọn, cụ thể: Manila - Philippines, Jakarta - Indonesia và Lagos - Nigeria. Khi đó, chi phí vận tải 1 tấn gạo giữa các cảng nội địa và quốc tế mô tả theo bảng 1. Bảng 1. Chi phí vận tải 1 tấn gạo giữa các cảng nội địa và quốc tế của trường hợp 1 Đơn vị tính: USD/tấn Cảng XK1 XK2 XK3 XK4 XK5 CT1 CT1 11,75 11,85 12,50 11,82 13,20 - NK1 23,55 23,75 22,15 22,60 23,80 24,50 NK2 24,75 25,75 24,05 24,80 24,85 26,15 NK3 40,65 38,95 38,45 38,85 39,60 41,95 Trên cơ sở mô hình toán học (1), thực hiện xây dựng chi tiết mô hình toán cụ thể ứng với 5 phương án hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam đối với trường hợp 1. Đồng thời sử dụng phần mềm chuyên dụng LINGGO 13.0 FOR WINDOWS, nhận được kết quả cụ thể, từ bảng 2 đến bảng 6. Bảng 2. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 1 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Cần Thơ - Sài Gòn 2.000 267.520 2 Mỹ Thới - Sài Gòn 1.500 3 Mỹ Tho - Sài Gòn 1.000 4 Vĩnh Long - Sài Gòn 1.000 5 Sa Đéc - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Manila 3.000 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 476 7 Sài Gòn - Jakarta 2.000 8 Sài Gòn - Lagos 1.500 Bảng 3. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 2 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Cần Thơ - Sài Gòn 2.000 269.170 2 Mỹ Thới - Sài Gòn 1.500 3 Mỹ Tho - Sài Gòn 1.000 4 Vĩnh Long - Sài Gòn 1.000 5 Sa Đéc - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Manila 2.000 7 Sài Gòn - Jakarta 3.000 8 Sài Gòn - Lagos 1.500 Bảng 4. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 3 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Cần Thơ - Sài Gòn 2.000 268.345 2 Mỹ Thới - Sài Gòn 1.500 3 Mỹ Tho - Sài Gòn 1.000 4 Vĩnh Long - Sài Gòn 1.000 5 Sa Đéc - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Manila 2.500 7 Sài Gòn - Jakarta 2.500 8 Sài Gòn - Lagos 1.500 Bảng 5. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 4 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Cần Thơ - Sài Gòn 2.000 284.145 2 Mỹ Thới - Sài Gòn 1.500 3 Mỹ Tho - Sài Gòn 1.000 4 Vĩnh Long - Sài Gòn 1.000 5 Sa Đéc - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Manila 2.500 7 Sài Gòn - Jakarta 1.500 8 Sài Gòn - Lagos 2.500 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 477 Bảng 6. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 5 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z), (USD) 1 Cần Thơ - Sài Gòn 2.000 276.245 2 Mỹ Thới - Sài Gòn 1.500 3 Mỹ Tho - Sài Gòn 1.000 4 Vĩnh Long - Sài Gòn 1.000 5 Sa Đéc - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Manila 2.500 7 Sài Gòn - Jakarta 2.000 8 Sài Gòn - Lagos 2.000 2.2. Trường hợp 2: Cảng Sài Gòn và Cần Thơ là cảng tập kết hàng gạo xuất khẩu của Việt Nam Gọi XKi (i = 1 ÷ 5) là các cảng xuất khẩu hàng gạo của Việt Nam, được lựa chọn, cụ thể 5 cảng nội thủy sau: Mỹ Thới, Mỹ Tho, Vĩnh Long, Sa Đéc và Hàm Luông; Gọi CTk (k = 2) là cảng tập kết hàng gạo để xuất khẩu đi nước ngoài, cụ thể: cảng Sài Gòn và Cần Thơ; Gọi NKj (j = 1 ÷ 3) là các cảng nhập khẩu hàng gạo của Việt Nam tại nước ngoài, đã lựa chọn, cụ thể: Manila - Philippines, Jakarta - Indonesia và Lagos - Nigeria. Khi đó, chi phí vận tải 1 tấn gạo giữa các cảng nội địa và quốc tế mô tả theo bảng 7. Bảng 7. Chi phí vận tải 1 tấn gạo giữa các cảng nội địa và quốc tế của trường hợp 2 Đơn vị tính: USD/tấn Cảng XK1 XK2 XK3 XK4 XK5 CT1 CT2 CT1 11,75 11,85 11,55 11,82 11,90 - - CT2 11,15 11,60 12,50 11,12 13,20 - - NK1 23,55 23,75 22,15 22,60 23,80 24,50 24,10 NK2 24,75 25,75 24,05 24,80 24,85 26,15 26,00 NK3 40,65 38,95 38,45 38,85 39,60 41,95 41,85 Tương tự, sử dụng phần mềm chuyên dụng LINGGO 13.0 FOR WINDOWS, tính toán đối với trường hợp thứ hai, nhận được kết quả cụ thể, từ bảng 8 đến bảng 12. Bảng 8. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 1 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Mỹ Thới - Cần Thơ 2.000 261.620 2 Mỹ Tho - Cần Thơ 1.000 3 Sa Đéc - Sài Gòn 1.500 4 Vĩnh Long - Cần Thơ 1.000 5 Hàm Luông - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Jakarta 1.000 7 Sài Gòn - Lagos 1.500 8 Cần Thơ - Manila 3.000 9 Cần Thơ - Jakarta 1.000 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 478 Bảng 9. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 2 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Mỹ Thới - Cần Thơ 2.000 263.520 2 Mỹ Tho - Cần Thơ 1.000 3 Sa Đéc - Sài Gòn 1.500 4 Vĩnh Long - Cần Thơ 1.000 5 Hàm Luông - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Jakarta 1.000 7 Sài Gòn - Lagos 1.500 8 Cần Thơ - Manila 2.000 9 Cần Thơ - Jakarta 2.000 Bảng 10. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 3 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Mỹ Thới - Cần Thơ 2.000 262.570 2 Mỹ Tho - Cần Thơ 1.000 3 Sa Đéc - Sài Gòn 1.500 4 Vĩnh Long - Cần Thơ 1.000 5 Hàm Luông - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Jakarta 1.000 7 Sài Gòn - Lagos 1.500 8 Cần Thơ - Manila 2.500 9 Cần Thơ - Jakarta 1.500 Bảng 11. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 4 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z), (USD) 1 Mỹ Thới - Cần Thơ 2.000 278.370 2 Mỹ Tho - Cần Thơ 1.000 3 Sa Đéc - Sài Gòn 1.500 4 Vĩnh Long - Cần Thơ 1.000 5 Hàm Luông - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Lagos 2.500 7 Cần Thơ - Manila 2.500 8 Cần Thơ - Jakarta 1.500 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 479 Bảng 12. Kết quả phân bổ khối lượng và tổng chi phí vận tải gạo xuất khẩu theo phương án 5 TT Từ cảng đến cảng Phân bổ khối lượng gạo vận tải (nghìn tấn) Tổng chi phí vận tải khối lượng gạo xuất khẩu (Z) (USD) 1 Mỹ Thới - Cần Thơ 2.000 270.470 2 Mỹ Tho - Cần Thơ 1.000 3 Sa Đéc - Sài Gòn 1.500 4 Vĩnh Long - Cần Thơ 1.000 5 Hàm Luông - Sài Gòn 1.000 6 Sài Gòn - Jakarta 500 7 Sài Gòn - Lagos 2.000 8 Cần Thơ - Manila 2.500 9 Cần Thơ - Jakarta 1.500 3. Tổng hợp, phân tích và lựa chọn phương án tối ưu của từng trường hợp Tổng hợp kết quả nhận được từ bảng 2 đến bảng 6 của trường hợp 1 và từ bảng 8 đến bảng 12 của trường hợp 2. Phương án tối ưu hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam trong từng trường hợp, được mô tả theo bảng 13. Bảng 13. Tổng hợp kết quả và lựa chọn phương án tối ưu của từng trường hợp Phương án Trường hợp 1 Trường hợp 2 Tổng chi phí vận tải (Z) (nghìn USD) Lựa chọn phương án tối ưu Tổng chi phí vận tải (Z) (nghìn USD) Lựa chọn phương án tối ưu Phương án 1 267.520 Là phương án tối ưu 261.620 Là phương án tối ưu Phương án 2 269.170 - 263.520 - Phương án 3 268.345 - 262.570 - Phương án 4 284.145 - 278.370 - Phương án 5 276.245 - 270.470 - Hình 1. Mô hình hệ thống vận tải gạo xuất khẩu tối ưu của Việt Nam đối với trường hợp 1 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 HỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 480 Hình 2. Mô hình hệ thống vận tải gạo xuất khẩu tối ưu của Việt Nam đối với trường hợp 2 4. Kết luận Theo kết quả tính toán trong 2 trường hợp trên với hàm mục tiêu Z là tổng chi phí vận tải nhỏ nhất, thỏa mãn mô hình toán học, tác giả chọn phương án tối ưu và thực hiện xây dựng mô hình về hệ thống vận tải gạo xuất khẩu tối ưu của Việt Nam cho từng trường hợp, được mô tả chi tiết theo hình 1 và hình 2. Tài liệu tham khảo [1]. Báo cáo thường niên hàng lúa gạo Việt Nam 2015 và triển vọng 2016. [2]. Báo cáo và số liệu của Tổ chức Nông lương Thế giới, 2014, 2015. [3]. PGS. TS. Phạm Văn Cương, TS. Vũ Trụ Phi, NCS. Nguyễn Thị Liên. Phân tích tình hình cung cầu gạo xuất khẩu của Việt Nam trong mười năm qua và dự báo đến năm 2020. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Hàng hải, số 40.11/2014. [4]. NCS. Nguyễn Thị Liên. Xây dựng mô hình hệ thống vận tải gạo xuất khẩu khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Hàng hải, số 43. 8/2015. [5]. ThS. NCS. Nguyễn Thị Liên. Nghiên cứu xây dựng mô hình tổng quát hệ thống vận tải gạo xuất khẩu của Việt Nam. Tạp chí Giao thông Vận tải. 12/2015.