（交通运输工程专业论文）船舶营运航速的优化分析.pdf

交】亟运输t 程坳i 论上 摘要 随着中国加入w t o ，航运市场呈现出全面开放的局面。在进口货物大量增加的 同时，也带来了压港压船现象；国际原油价格不断攀高，目前已突破5 0 美元大关， 这些因素直接影响着船舶的运输成本。对航运企业而言，效益与利润是航运企业生 存及发展的根本条件，船舶的营运航速对经卉效益有着非常敏感的影响，航速提高， 一方面使船舶周转加快，货物运输量增加，运费收入增多；另一方面会使主机功率 消耗增加，燃油费用支出增多。由于这种增多一般不与航速成正比，而是与航速的 三次方成正比，因此船舶的航速是经济和技术的综合反映。 确定船舶最佳营运航速主要是航速的优化问题。从节能角度来看，适当降低船 速可以降低耗油量，但主机的耗油率不一定低；从经济角度来看，降低航速，其实 质是以时间换取节能，是否能取得经济效益主要取决于时间的价值( 主要以费率表 示) 和油价的关系；从技术角度来看，任何时候都不能使航速低于主机低限功率航 速。如何综合考虑各种影响因素之间的关系，选择正确合适的营运航速是一项非常 重要的工作，本文以此为背景，采用分析比较、数据计算、实例分析的方法，对船 舶的营运航速进行优化分析。 本文首先通过对船舶运输成本的分析，阐明船舶扩大利润的基本方法一是增加 营运收入，二是减少运输成本，通过对船舶营运变动成本的分解分析，寻求控制变 动成本的有效途径；第二部分从分析航速、主机功率、油耗量三者相应关系、主机 功率与转速关系出发，阐述减速航行节能原理，对船舶减速航行时船舶经济性作出 分析，分析营运船舶应如何选择最佳航速。第三部分从主机设备及系统、昭舱阻力、 运行与管理方面三方面对航速影响的分析出发，对船舶营运航速进行了优化分析： 第四部分运用实例对单船的营运航速应如何选择进行了分忻比较；最后从轮机管理 的角度出发，分析选择最佳经济航速运行时，存在的技术问题及相应的对策。 关键词：船舶，运输成本，航速，经济性 受j 咀愉丁程舫f 论史 a b s t r a c t w i t hc h i n a sw t oa c c e s s i o n ，af u l l yo p e n e ds h i p p i n gi n d u s t r ym a r k e th a s b e c o m ear e a l i t y t h ev o l u m eo fi m p o r t e dg o o d sh a ss i n c es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d a sar e s u l t p o r to p e r a t i o n sh a v eb e c o m et i g h ta n dd e l a y sa tp o r t so ro ns h i p s h a p p e nm o r ef r e q u e n t l y i na d d i t i o n ，t h ep r i c eo fc r u d eo i lh a sb e e nc o n s t a n t l y a r i s i n g ，c u r r e n t l ya ta b o v eu s $ 5 0 ab a r r e l t h e s ef a c t o r sd i r e c t l yi m p a c tt h ec o s t o fs h l p p m go p e r a b o n s f o ras h j p p m gb u s i n e s s e f f i c i e n c ya n dp r o f i t a b i la t ya r e c r i t i c a lc o n d i t i o n sf o ri t ss u r v i v a la n dg r o w t h t h ee c o n o m i c a lb e n e f i tf r o m s h i p p i n gi sv e r ys e n s i t i v et os h i po p e r a t i o n a ls p e e d ah i g h e ro p e r a t i o n a ls p e e d s h o r t e n s s h i pt u r n - a r o u n dt i m e ，i n c r e a s e ss h i p p i n gv o l u m e ，a n di m p r o v e s r e v e n u e o nt h eo t h e rh a n d ，ah i g h e rs p e e dd e m a n d sm o r ee n g i n ep o w e ra n d i n c r e a s e st h ec o s tf o rf u e lo i l t h ei n c r e a s ei np o w e rc o n s u m p t i o ni sn o ti ns i m p l e l i n e a rp r o p o r t i o nt ot h es h i ps p e e d i n s t e a d 。i ti sp r o p o r t i o n a lt ot h ec u b i cp o w e ro f t h es h i ps p e e d t h es e l e c t i o no fs h i po p e r a t i o n a ls p e e di so f t e nac o m p o s i t e r e f l e c t i o no fb o t he c o n o m i c a la n dt e c h n o l o g i c a lc o n s i d e r a t i o n s t h eo p t i m i z a t i o no fs h i p o p e r a t i o n a ls p e e d i s e s s e n t i a l l yap r o b l e mo f o p t i m i z i n gt h es p e e do fas h i pi nas e a w a y f r o maf u e lc o n s e r v a t i o np o i n to fv i e w ， a na p p r o p r i a t er e d u c t i o ni ns h i ps p e e dm a yd e c r e a s ef u e lc o n s u m p t i o n h o w e v e r , t h ee n g i n e sr a t eo ff u e lc o n s u m p t i o nm a yn o tn e c e s s a r i l yd e c r e a s e f r o ma n e c o n o m i c a lp o i n to fv i e w , r e d u c t i o no fs h i ps p e e di sat r a d e o f fb e t w e e nt i m ea n d f u e i i t se c o n o m i c a lb e n e f i td e p e n d so nt h ev a l u eo ft i m e ( i nt e r m so ff e er a t e ) r e l a t i v et ot h ec o s to ff u e lo i l f i n a l l y , f r o mat e c h n o l o g i c a lp o i n to fv i e w t h es h i p s p e e da ta n yt i m ec a n n o tb er e d u c e db e l o wt h ee n g i n e sm i n i m a lp o w e rs p e e d i t i s ，t h e r e f o r e ，e x t r e m e l yi m p o r t a n tt ot a k ei n t oa c c o u n tt h er e l a t i o n s h i p sa m o n g t h e m u l t t p l ef a c t o r sa n di n c o r p o r a t et h e mi n t ot h eo p t i m a ls e l e c t i o no fa na p p r o p r i a t e s h i po p e r a t i o n a ls p e e d t h i sr e p o r tp r e s e n t st h er e s u l t so fac o m p a r a t i v es t u d yo n t h eo p t i m i z a t i o no fs h i po p e r a t i o n a ls p e e d t h er e p o r ti so r g a n i z e di n t of o u rp a r t s f j 惜t s i n c et h eb a s i ca p p r o a c h e st o i m p r o v i n gp r o f i t a b i l i t ya r ei n c r e a s i n gr e v e n u ea n dr e d u c i n go p e r a t i o n a lc o s t w e a n a l y z et h ec o m p o n e n t so fs h i p p i n gc o s t st oi d e n t i f yv a r i a b l e st h a ta r em o s t e f f e c t i v ei nc o n t r o lo p e r a t i o n a lc o s t s e c o n d b a s e do nt h er e l a t i o n s h i p sa m o n g 受j 匝亘绚i j 程蟛t 论文 s h i ps p e e d e n g i n ep o w e ea n df u e lc o r s u 仃l l o t i o n ，a n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n e n g i n ep o w e ra n dr o t a t i o n a ls p e e d ，w e1 ) d i s c u s st h ep r i n c i p l e so nr e d u c t i o ni n s h i ps p e e da n df u e lc o n s e r v a t i o n ，2 ) a n a l y z et h ee c o n o m i c a le f f e c t so fs h i p p i n ga t r e d u c e ds p e e d a n d3 ) a n a l y z ea p p r o a c h e st ot h es e l e c t i o no fo p t i m a ls h i ps p e e d t h i r d b a s e do na n a l y s i so ft h ei m p a c to fe n g i n es y s t e m s s h i pr e s i s t a n c e 。a n d o p e r a t i o n m a n a g e m e n to ft h es h i ps p e e d w ep e r f o r ma na n a l y s i st oo p t i m i z et h e s h i po p e r a t i o n a ls p e e d f o u r t h a na c t u a ls a m p l ei su s e dt od e m o n s t r a t et h e s e l e c b o na n dc o m p a r i s o no fas i n g l es h i p so p e r a t i o n a ls p e e d f i n a l l y , w et h e n f r o mt h ee n g m em a n a g e m e n tp o m to fv i e w , a n a l y z et h et e c h n i c a li s s u e sa n d s o l u t i o n si ns e l e c t i n ga no p t i m a ls h i po p e r a t i o n a ls p e e d k e y w o r d ：s h i p ，s h i p p i n gc o s t ，s p e e d ，e c o n o m y z h a n g s h u ( m t e ) d i r e c t e db y p r o f e s s o r sh o ur o n q h u aa n dz h e n qd a o c h a n q 论文独创性声明 。y 。9 7 3 s 姆 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了 特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究 成果。其他同志对本研究的启发所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了 谢意。 作者签名：兰丝，蕴日期丝垡仉；口 论文使用授权声明 本人同意上海海事大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送 萨论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布论文的全部或部分内容， 阿以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。 作者签名：多随导师签名：日期： 交通，差输丁程劬i 沧之 前言 在当前的形势下，随着世界航运业的不断发展，市场经济机制的引入，我国的 航运企业面临着激烈的市场竞争，为了保持强有力的竞争力，获取尽可能大的盈利 是经营船舶的最终目的。在目前燃油价格不断攀升的形势下，燃油费已经成为船舶 运输成本中变动成本的最大支出项目。影响燃由价恪的主要因素有政治( 战争) 、 经济、自然灾害和石油输出国组织的行动等。由于燃油价格对船舶成本影响很大， 对确定船舶最佳营运航速关系重大。为了节约和控制燃油费用，了解世界各国各港 口的燃油价格对减少船舶的经营成本有重要意义。在燃料己定的条件下，每一航次 的燃料成本取决于船舶航速和燃料消耗。 由于螺旋桨所消耗的功率大约与转速的立方成正比，故航速的少量降低便可节 省大量的燃油消耗。但是航速并不是越小越经济，因为船舶的运输费用除了燃料费 用外还有其它费用，对于一定航线的船舶由于航速降低，航行时间增加，船舶周转 率下降，运输效率下降，也可能使经济效益减少。航速的降低是否能取得经济效益 主要取决于时间的价值( 主要以费率表示) 和油价的关系，因此航速对运输效率有 很大影响，是经济和技术的综合反映。选择正确合适的经济航速是一项非常重要的 工作，对提高运输企业的经济效益非常有益。 虽然船舶在设计航速时已充分考虑了船舶营运的经济性，但是由于船舶在实际 使用过程中所处的营运环境和经济条件往往随时在发生变化，航线变更、货源充乏、 靠挂港口不一、装卸效率高低、燃油价格涨跌和运输费率的浮动是经常发生的，因 、 4 此船舶设计航速并不一定是最佳营运航速，取得的经济效益不一定是最大的。船舶 、的营运航速必须根据实际使用隋况进行相应的调整，以获得良好的经济放益。 确定船舶最佳营运航速时主要应考虑主机技术状况所允许的转速范围，主机耗 油率、油耗量相适应的最佳转速；最低营运费用航速、最大盈利航速；气象、潮流 及租约规定、货源条件、港口压船情况等。要综合考虑影响船舶营运航速的各种因 素，对船舶的营运航速进行优化分析。 一 交墟运输t w 倾l 论上 第一章绪论 1 1 选题的背景、目的和意义 国际航运市场与全球经济发展密切相关、相互依存。随着我国经济体制的改革 和市场经济的发展，中国航运市场逐步形成并步入了国际市场，航运业对外丌放的 范围在不断扩大，开放程度日益加深，整个中国航运市场呈现出全面丌放、丌放度 大、航运市场准入度高和外资航运企业在中国无歧视性的特征。我国航运企业外部 生存环境发生了很大的变化。国内外市场环境的变化既对我国发展国际货物运输起 了积极的促进作用，也给我们带来了新的挑战。各类航运企业对自身的经济效益日 益关心。他们总是想方设法在不影响社会效益的前提下，最大限度的提高其经济效 益。 对航运企业而言，效益与利润是航运企业生存及发展的根本条件，是企业追求 的永恒主题o 】。航运企业经济效益的好坏，最直接的体现是船舶航次利润( 即船舶 航次收入减去航次成本，再减去税金) 。经营船舶的最终目的是获得尽可能大的盈 利，而扩大利润的基本方法一是增加营运收入，二是减少成本。如何提高船舶的运 输效率，降低营运成本，以适应当前贸易发展的要求，已成为各船务公司和船长们 非常关注的问题。 运输企业提高经济效益的途径是多方面的n 1 ，包括船型选择、船队规模、航线 结构、挂港、选货等运输组织与管理方面的渠道，也包括设备更新、技术开发、优 质服务、增收节支或多种经营等其他渠道。而每一艘船舶都是航运企业的基本组成 单位，它们一般都是独立经济核算的实体。船舶为了取得良好的经济效益，就必须 、在“快”字上多下功夫。而这种“快”的含义是多方面的，可以是更新设备的“陕”， 组织货源的“快”，靠离码头的“快”，但最根本的是航速的“快”。船舶航速对船 、 舶的经济效益有着非常敏感的影响，主要反映在两方面：船舶航速提高，一方面使 船舶周转加快，在同一时期内能完成的货运量增加，运费收入增多；另一方面会使 主机功率消耗增加，造成燃油费用支出增多。 由于国际燃油价格居高不下，燃油费已经成为船舶运输成本中最大的支出项 目。2 0 世纪的6 0 7 0 年代，船用燃油价格低廉，市场景况好，航运业利润大，多 耗几吨油算不了什么此后，燃油价格一涨再涨。通过燃油成本变动趋势分析结果 2 交庙运输r 器够r i 论史 表明，燃油成本占运输成本的比例由1 3 增长到4 5 ，甚至超过6 0 。燃油费用包括 油价和附加费两部分，油价是指燃油的本身价格，造成油价变动的主要因素有政治 ( 战争) 、经济、自然灾害和石油输出固组织的行动等。附加费包括运费、加班费、 待时费、港线外费用等。 对于给定的运费率和航次状态来说，唯一的变量是航速。船舶采用不同的航速， 经济效益是不同的。航速过慢，延长航次时间，负累船期成本使航次失去效益；航 ，速过陕，会使燃油成本急剧上升而造成亏损。虽然船舶在建造时，已经充分考虑其 营运的经济性而选定了航速，但通常只能适用于某个特定的营运环境及经济条件。 由于航运市场的不稳定性，船舶在实际使用过程中所处的营运环境和经济条件会经 常变化，如航线的更改、货源充足程度的变化、燃油价格的变化等，这些都会影响 船舶的航速经济性。因此船舶的航速是经济和技术的综合反映，选择正确合适的经 济航速是一项非常重要的工作，对提高运输企业的经济效益非常有益。 1 2 研究的内容和方法 本文首先从分析船舶运输成本着手，分析船舶营运的固定成本和变动成本的各 组成部分，阐明船舶扩大利润的基本方法一是增加营运收入，二是减少运输成本。 通过对船舶营运变动成本的分解分析。寻求控制变动成本的有效途径。 从分析航速、主机功率、油耗量三者相应关系、主机功率与转速关系出发，阐 述减速航行节能原理，对船舶减速航行时船舶经济性作出分析，分析营运船舶应如 何选择最佳航速。 从主机设备及系统对航速的影响、船舶阻力对航速的影响、运行与管理方面对 航速的影响出发，对船舶营运航速进行优化分析。 、 运用实例对单船的营运航速应如何选择进行了分析比较。 最后从轮饥管理的角度出发，分析选择最佳营运航速运行时，存在的技术问题 及相应的对策。 收集资料是研究的基础工作，在本文在研究中对资料的收集采取几种方式：实 地收集第一手资料，从互联网上搜索有关信息；通过阅读大量有关的图书，期刊等 获取信息：咨询有关老师等。 本文采用分析比较、数据计算、实例分析等方法进行分析研究。 交，匝塔愉r 作垧i 沧文 第二章船舶运输的成本分析 2 1 船舶运输成本概述 运输船舶的成本是航运企业的一定时期内，从事船舶运输经营活动所支付的一 切费用的总和。它是航运企业生产经营活动的一项综合指标。在航运企业的生产经 营活动中，劳动生产率和船舶使用效率的高低，燃 和材科，肖耗的节约与否，管理 费用的多少，资金的占用情况等，最终都集中反映在运输成本中。加强成本的管理 与控制，降低成本，是提高企业营运经济效果的主要途径。 2 1 1 运输成本的特点 运输企业是特殊的物质生产部门，不生产有形的物质产品，因而运输成本与生 产物质产品的工农业生产部门的生产成本相比，有以下几个特点幻1 ： 第一、因为运输企业不生产有形的物质产品，只提供运输劳务，因而在其成本 构成中，不象一般的工农业产品生产那样消耗原材料，只消耗相当于原材料那部分 流动资本的燃料、能源和动力等： 第二、运输企业的产出是运输服务，而且生产过程与消费过程是同时进行的， 运输产品不象一般工业产品那样可以存储； 第三、运输业是资本密集型行业，固定成本巨大。因为运输企业的发展需要大 量的固定资本投入，耗费巨资购置运输设备，因而在运输企业的总成本中，固定成 本占的比重巨大，这一情况又往往造成运输企业在其总成本中不得不承受巨额的利 息支出。 2 1 2 运输成本的作用 运输成本是反映运输企业生产和经营管理水平及企业经卉效益的练台眭指杯 因此运输成本对提高运输企业的微观经济效益有着十分重要的作用。运输成本包 括运输企业在完成运输服务过程中所消耗的各项费用，运输生产过程中的每一个环 节进行的状况如何，都会影响运输成本的高低。运输成本低，企业在运输生产的营 。运组织中所消耗的物化劳动与活劳动就少，取得的经济效益就大；反之，运输成本 高，就意味着运输生产中所消耗的物化劳动与活劳动多，取得的赢利就小，甚至会 亏本。另外，运输成本也是运输企业进行决策的重要依据。无论是运输企业的投资 决策、技术决策、管理决策，都必须考虑成本这一重要因素，对不同技术经济方案 4 交通压愉丁押埘! h 仑殳 的成本进行分析比较，是运输企业进行各项决策的重要依据。 2 2 船舶运输成本分类 2 2 1 直接成本与间接成本 按成本费用的支出性质能否计入船舶的正常营运生产，可将其分为直接成本和 间接成本。直接成本是指每艘船舶直接计算的费用，包括折旧费、修理费、船员工 资、燃料费、润料费、港口使费、代理费以及其他航行费用等：间接成本是指以某 t种方去分摊到船上的费用，包括行政管理费、财务费用、办公用品费及其它岸上的 费用。 2 2 2 可控成本与不可控成本 按成本费用的支出能否控制，可分为可控成本与不可控成本。可控成本与不可 控成本是相对一定的时空范围和技术水平而言的，是相对而非绝对的。例如，船舶 资本折旧在营运当期不可控而在整个计划期内的折旧量则可控，岸基管理费对船员 来说不可控而对公司来说可控，由于技术水平影响，某成本在此公司不可控而在彼 公司可控。总之成本发生的空间越大，时闻越长，可控性越小；反之，可控性越大。 而对同一成本而言，经营管理及技术水平越高，可控性越大；反之，可控性越小。 分清可控成本与不可控成本对于航运企业控制成本将具有重要的意义。 2 2 3 变动成本和固定成本 按成本的支出是否与运输船舶的运量有关，可将其分为变动成本和固定成本。 所谓变动成本是指船舶为完成特定航次的运输所发生的成本，它直接与运距和运量 相联系，通常包括燃料费、港口使费、货物装卸费和其他费用等。固定成本是指在 一定的时空范围内，其发生总额不受具体航次运量和运距的影响而相对固定的费 用，包括船舶折旧费、船员工资、管理人员工资、保险费、保陪费、维修保养费、 、删科费、物科费、供应费、及其它经营管理费等。 2 3 船舶运输成本控制 船舶成本的控制是指船舶在生产经营活动中，对影响船舶成本的条件及因素的 控制，对船舶实际发生的费用严格控制在计划标准之内。及时了解并反馈生产经营 中的耗量信息，严格控制船舶经营生产中的浪费现象，以达到节约船舶成本的目的。 成本控制可分为广义与狭义的成本控制。广义的成本控制是指着眼于企业长期 经济效益的发展而对成本进行的一种全面的综合性控制，对成本进行事鲋、事中、 交逝运输r 挫砸l 。论上 事后的控制。狭义的成本控制是指按成本计划中确定的成本目标值，在营运生产过 程中，采用一定的方法对各项消耗的发生进行严格的监督和控制，及时矫i f 偏差， 保证成本费用发生额不超过既定的目标值的一种成本管理活动，是成本的事中和事 后控制。 船舶成本的是否可控取决于企业自身与外界因素的影响。对于航运企业来况可 控的因素有船舶的工作效率、船舶燃油消耗、运输安全及货运安全质量的控制、劳 动生产率及船岸人员的工资水平、企业生产组织与管理水平等等。 船舶管理人员首先应确保船舶安全，没肓安全就发有一切。其次，应该不断提 高管理水平，重视安全去| 】不能保证船舶盈利的船长，也不是称职的船长。因此，对 船舶进行成本控制，应将成本计划及成本控制要求落实到甲板、机舱部门中，明确 经济责任，找差距，重落实。对于重点项目应严格把关，重点控制并向有关方面反 馈信息，是确保船舶盈利的重要管理环节。 2 3 1 变动成本分析 变动成本主要分为燃油费和港口使费两大类。 2 3 1 1 燃油成本分析 燃料成本是船舶在航行、停泊、装卸作业时所耗用的各种燃料费之和。 目前世界上绝大多数船舶均采用柴油机作为船舶主机，船用柴油机机按其转速 分为三类，并采用不同品位的燃油，低速柴油机机( 额定转速在3 0 0 转分以下) 使 用重油，进出港或机动操作时使用柴油；中速柴油机( 额定转速约在3 0 0 转分- 1 0 0 0 转分) 使用重油和柴油混合油，进出港或机动操作时使用柴油；高速柴油机( 额定 转速在1 0 0 0 转分以上) 使用柴油或轻柴油。海上运输中，大型船舶通常使用低速 、或中速柴油机，小型船舶和快艇使用高速柴油机。 在燃料已定的条件下，每一航次的燃料成本取决于船舶航速和燃料；肖耗，随着 、石油价格的不断上升，燃料成本己成为航次成本晟重要的项目。燃料的质量和可用 性已成为一个重要的因素，那些能够使用廉价的燃料油的船舶比其他船舶具有明显 的有利性。 燃油价格：决定燃料成本的最主要因素是燃料的价格。国际原油价格在过去的 近两年时间里，经历了一个跌宕起伏的过程”1 。受亚洲金融危机和阿拉伯石油输出 国组织( 欧佩克) 增产的双重影响，国际原油价格自1 9 9 7 年l o 月的1 8 美元桶一路 下滑，到1 9 9 9 年2 月跌至1 0 美元桶的低谷。欧佩克在油价剧跌中受到重创后迅 速作出强烈反应，通过了大幅减产的协议。从1 9 9 9 年3 月起，市场形势发生逆转， 6 交j 面压输丁代够f i i 色史 原油价格迅速飚升。1 9 9 9 年1 1 月一举突破2 5 美元桶大关，达到1 9 9 0 年海湾战 争以来的最高点。近期国际原油价格不断攀高，价格已从年仞约3 0 美元桶飙升 至目前已突破5 0 荚元大关。 目i i i f 中东地区的不稳定局势、欧佩克产能几近极限、全球需求不断增加等一系 列因素，都增加了国际石油市场的紧张气氛。因此，国际油价在短期内“急刹车”的 可能性不大。 燃油价格的变化直接影响船舶的营运成本，世界范围的油价变化是不可控因 。 素，但运输生产中也有不少船公司，对；由价进行预测，在i 由价低位时锁定价格，取 得了可观的效益。在日常经营活动中，利用各港口燃油的差价，合理安排加油港和 加油量是降低燃油费的最普遍最有效的办法。 船舶耗油率：对一条现有的船舶，耗油率的高低是船舶管理水平的一个综合体 现。首先体现在船舶技术状况，如果一条船的机务管理水平高，可以使船舶设备处 于高效率的运转状态，使船体、推进器处于最小的阻力状态，达到节约能源降低耗 油率的目的。选择最佳的营运航速是另一体现，根据不同的船舶、不同的航线，从 总成本的角度考虑，以船舶设备状况为基础制定最佳营运航速。 加油港的选择：主要考虑装货港、卸货港、第三港。具体选择哪个港主要考虑 燃油价格、加油港的使费、绕航发生的成本及港口的吃水限制等因素。 在加油时发生的成本可由下式计算： c 燃油= c x q + c p + t ox t c d + t bx f c d ( 2 一1 ) 其中： c * 。一加油发生的成本 c 一燃油单价 q 一加油数量 、 c p 一加油发生的港口使费 t d 一第三港加油发生的绕航时间( 天) t b 一加油发生的非生产时i 8 j ( 天) t c d 一船舶每天的营运成本 f c d 一船舶每天的固定成本 通过上式可看出，如果在装货港或卸货港利用装卸货时间加油就仅有上式中的 第一项，但如果通过第三港加油，则上式中各项都会发生。 加油量的确定：为了尽展大的能力装货，在装卸货港口吃水受限制情况下。尽 量少加油，按总航行时间耗油再增加三天的备用油。如果不受吃水限制，应该尽量 减少加油次数，在油价较低的港口尽量多加。 7 交面匹偷r f ￥坳l 沧上 燃油品种的确定：目前船用柴油机能使用的燃油品种较多，其价恪不同，性能 也有差异。燃烧劣质燃油能较大幅度地降低燃油成本，但同时会带来备件和维修费 用的大幅度提升。因此，应合理地选择适当的燃油品种，并采取正确的轮饥管理措 施。 2 3 1 2 港口使费 港口使费是船舶成本中比重很大的一部分，港口使费的多少，直接影响船舶的 总成本。若口使费主要包括两部分：一部分是与船舶净吨以及老口费率水平直接i 目 关的费用，包括靠离泊位费、引航费、拖轮费、船舶吨税、港务费、代理费等；另 一部分是与船舶在港停泊时间直接相关的费用，包括停泊费、码头费等。 2 3 2 变动成本控制途径 变动成本主要分为燃油费和港口使费两大类。因此，控制变动成本即控制燃油 费和港口使费。影响燃油费的因素有耗油量和油价，在船舶技术状况一定的情况下， 耗油量会因船舶航速的不同而变化，因而降低耗油量可以通过选择最佳营运航速来 实现。通过燃油期货可以使船公司在油价水平低时予以锁定，从而达到控制燃油费 的目的。港e l 使费是在船舶实际营运中产生的，需要船长签单时仔细审核，公司商 务部门应认真从严把关。 2 3 2 1 控制燃油费用 选择最佳营运航速；主要考虑主机技术状况所允许的转速范围、主机耗油率、 油耗量相适应的最佳转速；最低营运费用航速、最大盈利航速；气象、潮流及租约 规定、货源条件、港口压船情况等。- 。使用劣质燃油：船舶使用劣质油是降低燃油费用的重要途径，但由于劣质燃油 品质和性能的下降，烧用劣质燃油的要求很高，维修保养周期相应缩短，备件消耗 、和维修保养工作量大。因此，如果缺乏严格的科学管理，将会适得其反，达不到降 低运输成本的目的。 燃油期货：燃油成本是航运公司总成本中的主要组成部分，当航运公司在增收 方面遇到极大困难时，就要求在变动成本控制和管理方面下大功夫并力争有所突 破，才能提高其盈利水平开展燃油期货套期保值业务可锁定燃油价格，部分地控 制燃油成本支出，降低或规避因价格上涨带来的风险，此外，便于进行成本核算和 签订长期的运输合同。因此，船公司应把开展燃油期货保值业务作为燃油成本管理 的一项主要工作，目的在于保值、控制成本支出。 8 交通运愉i 栏 i _ j ! l 论七 2 3 2 2 控制港口使费 在港口使费中，主要构成因素是港务费、停泊费、拖轮费、引水费，代理费等 几大部分。 港务费：船长提前同港口高度协商，明确进出港精确时间并尽可能采取白天进 港避免加班费：合理安排工班缩短装卸时间：仔细审核垫舱、绑扎等物料清单等。 公司商务部门认真审核使用权费吨和作业时数，费率及各种单据是否合理。 停泊费：公司计算好受载时间，通知船长以最佳航速控制抵港时问，航运部门 应积极同港口及收、发货人协调，避免移泊，因为在停泊费中移泊费用所占比例甚 大。 拖轮费：在抵、离港前，船长应明确向港口和引水提出申请，告知本轮的吨位 和吃水，需要拖轮艘数和马力以及拖轮开始作业到驶离本船的时间。当靠、离码头 作业中拖轮抵达后，应核实艘数及马力，适当提出建议，当船靠码头带妥艏、艉两 根缆后应及时让拖轮驶离并记下准确时间，签单时应核对。公司在审核拖轮费发现 有不恰当地方时，应及时提醒船长。 引水费：引水费的费率计算，除与船舶总吨位，引领时间有关外，还受船舶吃 水差及工作时段影响。因此，船长应尽可能控制引水员工作时间，尽量调平水尺， 设法避免引水员在加班时段工作。 代理费：公司应恰当选择代理商，争取优惠条件，避免过多过早支付预备金。 其它的控制在港使用权费的措施，如通讯费、浏览费的规定等应早通知代理。 9 交庙运输i - 理坳f 论文 第三章船舶营运航速的选择 3 1 航速、主机功率、油耗量三者相应关系“1 ，船舶主机功率有指示功率和有效功率的区别。主机功率在传递和转换过程中有 相当的损失，其有效部分用于克服船舶阻力、推进船舶。 船舶排水量、主机功率和航速之间存在着一定的关系，其关系式为： 三 n e _ 半 ( 3 - 1 ) 式中：d 船舶排水量( t ) 速( k n ) n 。一主机持续功率( k w ) c 一海军系数 ， 当船型、主尺度和航速相近、机器类型相同、传动方式和螺旋桨的数目相同时， 海军系数c 基本相同。 同一艘船航速改变前后形状、大小、排水量相等，所以c 几乎是相等的。由式 ( 3 - 1 ) 可改为： 昱：旦(3-2) n 。 n 。 式中：v 0 一改变日u 航速 n 。一改变前功率 v 一改变后航速 、n 。一改变后功率 改变航速后的主机功率为： 峥k ( 移( k w ) 净。， 改变主机功率后的航速为： v - v o 活) ( 3 - 4 ) 改变航速后航距s ( 海里) 的燃油消耗量为： g2-g,-n。sv10。(kg)(3-5) l o 空通运输t 程肋卜论文 式中：g f 一改变航速后的耗油量( k g ) ； g 。哇然油消耗率( g k w h ) ； s 一航行距离( nm l l e ) 。 3 2 主机功率与转速关系 在船舶推进系统中，船、机、桨三者处在同一推进系统中，组成一个统一的整 体。当要求船舶在某一工况下航行时，同时也决定了机、桨的运转点。当柴油机作 为船舶主机带动螺旋桨工作时，无论柴油机与螺旋桨直接连接 丕是通过减速齿轮箱 连接，二者总是要保持能量平衡。 根据螺旋桨的运转特性，桨的吸收功率n p 与转速的三次方成正比。 n p 。c n ；( k w )( 3 - 6 ) 式中：n 广一螺旋桨吸收功率； n 广螺旋桨转速。 因为螺旋桨所需的功率与转速的三次方成正比，当柴油机直接传动螺旋桨时 时，如不计传动损失，螺旋桨的吸收功率就等于主机功率，螺旋桨转速就等于柴油 机的转速。即： n 。；n p = c n ；= c n 3 ( k w ) ( 3 7 ) 式中：n ，主机功率； n 一主机转速。 3 3 船舶减速航行时对船舶经济性分析 船舶航速对船舶经济性影响，主要反映在两个方面。一方面，船舶因航速的提 高，使船舶周转加快，在同一时期内完成的货运量增加，运费收入增多。另一方面 - 船舶航速提高，会使主机功率消耗增加，造成燃油费支出增多。而且这种增多一般 不与航速成正比，而是约和航速的三次方成正比。因此，选择船怕航速要经过严格 的考虑和比较。 3 3 1 减速航行节能原理”1 在当今石油价格剧涨的情况下，船舶减速航行对现有船舶是一种实用而有效的 节能措施。 船舶推进装置中主发动机将燃料直接转化为机械能，通过传动轴系和螺旋桨， 把机械能的扭矩转化为推力，其目的是为了克服船体阻力以某航速航行。船体阻力 大，则要求螺旋桨推力也要大，从而船舶主发动机要消耗更多的燃料。 变通运输t 程细! 论己 船舶航行的阻力主要取决于航速因素，船舶典 型的阻力特性如图3 - 1 所示。在图a 点速度以下， 尽管航速增加较多，但阻力增加却不大，而在另一 速度b 以上，航速略增即引起因兴波阻力急剧增加 而船体阻力增加极快。从图中可见，船舶的快速性 要花出很大的经济代价。 一般排水量的船舶，船舶阻力r 正比于航速v 的平方，按其推进特性，推进所消耗的功率： n 。芘r v v 3 圈3 - l 船舶典型阻力特件 因此稍微降低航速就可换取大幅度的功率节省。当航速降低2 0 ，主机所需功 率可降低5 0 ，这就可大大减少主机总的耗油量。 然而整个船舶的运输费用不只是燃料费用，还包括其它，如折旧费、检修费， 船员工资，管理经营费及杂什费、附加费等。同时，一定航程，因航速降低，航行 周期会增长，这也会增加费用。因此并非航速较低较经济，而是有一个最好的所谓 经济航速。 3 3 2 减速航行时的经济性分析 船舶因减速航行可以节能，使主机的耗油量减少。 设：g o 一船舶未减速航行时主机耗油率 g 。一船舶减速航行时主机耗油率 n 。一船舶未减速航行时主机功率 n 一船舶减速航行时主机功率 c ，一船用柴油商业价格 ， t 一船舶每月航行时间 c 一船舶减速航行时每月节约的油耗资金 则： c = c f t ( g 。n 一g 。n 。) 1 0 4 ( 3 - 8 ) 船舶减速时，虽然可以节能，使主机的油耗量大量地降低，但是当减速航行时， 船舶周转量减少，使船舶在同一时间内完成的货运量减少，运费收入减少。 设：n 。一船舶每月停泊天数 n 广- j 昭舶每月航行天数 n o _ 嘲舶未减速航行时每月营运天数 n 船舶减速航行时每月营运天数 ， 2 z j 匮也愉t 牲彤，i 论上 v 。广船舶未减速航行时航速 v 船舶减速航行时航速 a 一船舶月运费收入 c r _ 船舶减速后因运力损失引起收入减少的运费 则： n ：n + n ，显( 3 9 ) c r 邓一告) a ( 3 - l o ) 设：a 一每年节省的资金 则： a a = 1 2 ( a c - c ，) ( 3 1 1 ) 当船舶采用减速航行时，会使主机功率损失。 设：p 一损失功率折合成损失的价值 则： 挑( 现每千瓦的造价振每千确造价) 计算跏率：( 1 _ 卺) c 。( 3 - 1 2 ) 式中：n 。- - - 船舶未减速航行时主机功率 n f 一船舶减速航行时主机功率 c l - 一船舶主机的造价 航运部门在对一条船舶经济核算其盈利能力时，常以其整个营运使用期考虑。 因此，须要将整个营运使用期各年度的收入和支出都化为现值，把收入的现值减去 支出的现值，得到盈利净现值，以符号n p v ( n e tp r e s e n tv a l u e ) 表示。假定在船 舶使用期内每年的盈利得益相同，则净现值为： n p v = s p w ( 年营运收入一年营运支出卜投资= a s p w p ( 3 - 1 3 ) 。式中：a 一年纯收入资会 p 一初投资的资金 s p w 一分期现值因数 分期现值因数的计算公式如下： s p w ：坐尘 ( 3 1 4 ) i ( 1 + i ) “ 式中：n 一使用期限或经济寿命期： i 一投资利润率。 交j 匝睦输丁程城i 论史 投资利润率是金钱的时f b j 价值在企业利润的反映。在经济分析中，确定投资利 润率是十分重要而很困难的问题，要考虑偿还资会和获利。在没有基准的情况下， 可取与银行利率相同，这样计算的净现值具有现实意义和可比性。 n p v 为正值，则表示所考虑的方案可获得预期的收益：如为负值，则表示方案 达不到预期的收益。n p v 值最高的方案是最佳方案。 现把减速航行时，损失的价值l p 作为初始投资，而节省的资金a 作为收入 的资金，据( 3 - 1 3 ) 、( 3 1 4 ) 式，则 n p v ：a 尝一p ( 3 1 5 ) l i l 十i ， 如n p v 为正值，表示减速航行是可行的，当船舶以某种速度航行时，n p v 值最 高的为经济效益最好的。 3 4 最佳航速的选择哺1 航速对运输效率有很大影响，是经济和技术的综合的反映。如单从节能角度出 发，当然航速较低较好，但实际上要确定一条船舶的最佳航速，还有很多经济上和 技术上的因素须要考虑。应根据具体情况确定某船舶的最佳航速。从不同角度考虑， 可得到满足不同要求的相应航速。 3 4 1 营运船舶的经济航速 由于螺旋桨所消耗的功率约与转速的立方成正比，故航速的少量降低便可节省 大量的燃油消耗。但是并非航速越小越经济，因为船舶的运输费用除了燃料费用外 还有其它费用。而且对于一定航线的船舶由于航速降低，航行时i 日j 增加，运输效率 下降，可能使经济效益减少。 、船舶常用的经济航速的概念有以下几种： ，3 4 1 1 最低耗油率航速v h 柴油机在推进特性线工作，当功率与转速变化 时，其燃油消耗率g c 由于受到喷油量、换气质量、 转速等影响，不是一个定值，一般在8 0 - 8 5 负荷 时g c 值最小，如图3 - 2 所示。 图3 - 2 n 。曲线 显然，柴油机在g c 最小时运转，其经济性最好。若柴油机在航行时经常处于较 高负荷下工作，就应尽量使用最低耗油率航速。 1 4 窆通运输t 程嘶! l 论上 3 4 1 2 最低营运费用航速v 若不计水流的速度，船舶在海上航行时 为： c 。= f + k w 式中：f - 船舶每天分摊的固定营运费； k 一船舶功能系数： v ：一静水航速，节。 每天的航行总费用c j