（载运工具运用工程专业论文）船舶航次经营辅助决策研究.pdf

武汉理工人学硕士学位论文 摘要 航运企业是我国交通运输产业的重要组成部分，是我国国民经济发展中具 有重要战略意义的基础产业之一。船舶运输是航运企业的基本生产活动，是航 运企业利益的源泉，当今的航运市场是一个发展成熟的市场。 由于船舶运输业是一个投资大、风险高、利润大的行业，国际航运市场竞 争越来越激烈，航运企业所面临的国际航运市场的形势是：燃油价格的上涨， 港口使费的上升以及修船费用的增加导致船舶成本大幅度上升；供给大于需求 的总趋势无大的变化，运价仍处于疲软状态；大量低成本、非公会船舶将继续 投入航运市场；无船承运人大批跻身航运市场参加竞争；方便旗船队的同益扩 大，将成为船东降低运输成本的重要手段；优质服务成为市场竞争的主要手段， 而且越来越被船东和货主所接受。 航运企业之间市场的抢夺己经进入白热化，手段上以单位运费下调为主。 由于单位运费的下调，导致运营商利润空间越来越小，为了弥补利润率的下降 需要降低船舶营运成本，所以研究船舶航次经营( 尤其是快速船舶航次经营效 益估算和根据实际航运业务自动生成航次安排) 就尤显必要和紧迫。 本论文以航运企业为主要研究对象，建立船舶航次经营相应模型、船舶航 次经营辅助决策系统和船舶航次经营e x t e n d 仿真系统，以达到提高航次经营决 策的速度为目的，具体研究内容包括： ( 1 ) 叙述了航运企业中航次经营、航次估算及航次决策基本内容，建立了 中小航运企业船舶航次经营辅助决策的内容和流程。 ( 2 ) 分析了船舶航次成本的组成，建立了船舶航次估算模型及航次计划模 型，并给出了各模型的求解算法和应用实例。 ( 3 ) 应用v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 和s q ls e r v e r 2 0 0 5 编制了船舶航次经营辅助决 策系统，并应用e x t e l l d 仿真软件对船舶航次经营辅助决策结果进行仿真和验证。 关键词：船舶，航次经营，辅助决策，e x t e n d 仿真 a b s t r a c t s h i p p i n ge i l t e r p r i s e sa r e t h ei m p o r t 觚tp 耐o ft r a n s p o r t a t i o nl n d u s 仃ya n d o n eo t b a s i si n d u s t r i e s w i t hi m p o n a n ts t r a t e g i cs i 朗i 矗c a l l c e i nn a t i o n a le c o n o m y d e v e l o p m e n t s h i p p i n gi s t h es h i p p i n ge i l t 唧r i s e sb a s i cp r o d u c t i o na c t l v l t t e s 雒d t h es o u r c eo ft h ei n t e r e s t so fs h i p p i n ge n t 唧r i s e s ，s h i p p i n g m 破e ti sm 咖r et o d a y a sm es h i p 仃孤s p o r ti sa1 a r g ei n v e s t m e n t ，h i 曲r i s k s ，b i gp r o 眠c o m p e t l t i o n 1 s m o r ea i l dm o r ei n t e n s ei nt h ei n t e m a t i o n a ls h i p p i n gm a r k e t ，蛐p i n gc o m p a n l e s a r e 姗n gm es i n l a t i o na sf o l l o w s ：t h er i s i n g 舭l 两c e s a n dp o r tu s i n gf e e ，t h e1 n c r e a s l n g r 印a i rc o s tl e d t oas i 印i f i c a n ti n c r e a s ei ns h i p p i n gc o s t s ；s u p p l yi so v e rd 锄a 1 1 d 觚d t h e r ea r en og r e a tc h a n g e sn o w ，t 撕侬a r es t i l l i nw e a ks t a t e ；ai a 增en u m b e r0 t l o w c o s t ，n o n p u b l i cs h i pw i nc o n t i 肌et 0 i n v e s ti nt h e 嘶p p i n gm a n ( e t ；ag r 髓t n u m b e ro fn o n v e s s e lc a 埘e rp a n i c i p a t ei nc o m p e t i t i v es h i p p i n gm a r k e t ；g r o w l n g o fc o n v e n i e n c ef l a g sw i l lb e c o m ea i li m p o r t a n tm e a n so fr e d u c i n g 仃a l n s p 嘣c o s t s ； o u a l i t y s e i c eb e c o m et h e州n c i p a l m e a n s“m a r k 烈c o m p e t i n o n ， 锄d1 s i n c r e a s i n 西yb e i n ga c c 印t e db ys h i p0 w n e r sa n dc a r g o o w n e r s g r a b b i n gm 酞e ti sh e a t i n gu pb e t 、e e l ls h i p p i n ge 1 1 t e q 埘s e sb y m e a l l so tl o w l n g s h i p p i n gc o s t s t h er e d u c t i o ni n 骶i 曲t 叽i t s r e s u l t st h a tc 撕e r sm 叼n s a r es m a l 肼 a n ds m a l l e 蝴埘s e sc o m p e i l s a t et h ed e c l i n ei np r o f i tm 硒n sb yr 甜u c l n gs h l p o d e r a t i o nc o s t s ，s or e s e a r c h i n gs h i pv o y a g em a n a g 锄e l l ts e 哪sm o s tn e c e s s 卸叮a l l n u r 孵l t ( e s p e c i a l l ye s t i m a t i n g m es h i pv o y a g em a n a g e r n e n tb 嘶e 俄r a p l d i y 觚d g e l l e r a t i n gt h ev o y a g ea 力彻g e i n e l l t sa u t o m a t i c a l l ya c c o f d i n g t ot h ea c n l a lo p e f a t l o 埘 b yu s i n gs h i p p i n ge n t 唧r i s e sa st h e m a i no b j e c to fs 眦y ，t h i st h e s l se s t a b l l s h e s t h ea p p r o p r i a t es h i pv o y a g eb u s i n e s sm o d e l ，t h es h i pv o y a 萨m a n a g 咖e n t d e c l s l o n s u p p o r ts y s t 啪sa i l ds h i pv o y a g em a n a g e m e n t e x t e n ds i m u l a t i o ns y s t 锄st o 姗p r o v e t h ec r u i s es p e e do f b u s i n e s sd e c i s i o n m 描n 岛s p e c i f i c s t u d i e sa st 0 l l o w s ： d e s 嘶b e dt h eb a s i cc o n t e n to fv o y a g co p e r a t i o n ，v o y a g e e s t l m a t l o na n d d e c i s i o n m a k i n gi ns h i p p i n gc o m p a n i e s ，e s t a b l i s h e dm e c o n t e n ta n dp r o c e s so tt h e s h i pv o y a g em a n a g e m e n t d e c i s i o ns u p p o r ti nt h es m a l l a n dm e d i m ns h i p p l n g e n t e 叩r i s e s f 2 ) a n a l y s i s e dt h ec o m p o s i t i o no ft h es h i pv o y a g ec o s t ，e s t 曲l i s h e dt h es h l p v o y a g e 瞅i m a t i o nm o d e la n dv o y a g ep l a nm o d e l ，a n dg a v et h em o d e la l g o t 1 1 i i l 纽d a p p l i c a t i o ne x 锄p l e s ( 3 ) e s t a b l i s h e dt h es h i pv o y a g em a l l a g e m e n td e c i s i o ns u p p o ns y s t 锄b y u s i n g v i s u a 】s t t l d i o2 0 0 5a n ds q ls e r v e r2 0 0 5 ，a 1 1 ds i m u l a t e da n dv 喇f i c a t e dt h e r e s u l t so f s h i pv o y a g em a i l a g e m e n td e c i s i o ns i l p p o r tb y u s i n ge x t e n da ss i 舢1 a t i o ns o 脚a r e k e yw o r d s ：s h i p ；v o y a g em a l l a g 锄e n t ；d e c i s i o ns u p p o r t ；e x t e n ds i m u l a t i o n n i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学和其它教育机构的学位和证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了感谢。 签名： 笙童圣日期：基：u 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留、送交论文的复印件，允许沦文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段 保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：i 牲导师签名：兰弛期：三垂j 二l l 武汉理t 大学硕+ 学位论文 第1 章绪论 1 1 研究的背景与意义 上世纪九十年代中期以来，中国经济增长一直处于稳定、健康的状态。尤 其在中国加入w t o 后，随着世界经济的快速发展，整个世界的贸易额也在不断 增长，使得航运企业的货源更加充足，运输经济效益也得到了较大的提高【l 】。国 际航运市场与全球经济发展密切相关，经济若持续发展，海运则保持繁荣，反 之亦然。同时由于全球经济的相互关联性和整体性，一个地区的经济发展与衰 退也将对世界经济产生巨大的影响，航运市场作为世界经济的组成部分也必将 受到深远的影响。航运企业是我国交通运输产业的重要组成部分，是我国国民 经济发展中具有重要战略意义的基础产业之一，在我国的国民经济和对外贸易 发展中发挥着重要的作用。船舶运输是航运企业的基本生产活动，是航运企业 利益的泉源【2 j 。 航运企业航次经营效益与利润决定了航运企业生存及发展，且被航运企业 视为永恒追求目标。船舶航次净利润( 即船舶航次总收入减去航次总成本) 是 表征航运企业经营效益好坏最直接的方式。船舶航次经营以获得最大利润为最 终目标，而扩大利润的基本方法有增加船舶航次经营收入和减少船舶航次经营 成本两种。为了符合目前航运企业经营发展的要求，如何提高船舶航次经营效 率和降低船舶航次经营成本，已成为航运企业航次经营中非常关注的问题【3 】。 对于众多航运企业，在其航次经营与发展进程中最为重视两个问题：一是 航运企业针对所经营的各条航线对所控制的船队( 包括自有船和租入船) 的最 佳配置问题，二是船队在未来一段时间内的发展规划问题。从表面上看这两个 问题分别是短期决策行为和长期决策行为，但这两者之间存在密切的关联性和 相互影响性。由市场需求决定、在时间上顺次相连的一系列船舶年度航线配船 计划，就构成了船队规划的基本框架；反之一个船队发展规划的制定又必须以 市场需求和具体的航线配船方案、现有船队状况为基础【1 1 。 本课题研究的目的就是为了满足航运企业的实际决策需要，在充分考虑船 舶航次经营效益的基础上，研究了航运企业的航次经营决策问题，为提高航运 企业的航次经营决策的快速性和智能性提供帮助。 武汉理工人学硕士学位论文 1 2 国内外发展现状 1 2 1 国内发展现状 由于国内对船舶航次经营研究比较晚，因此这方面论文和著作比较少，综 合来说主要有如下几个：吴长仲【4 】教授在航运管理一书中介绍了航运管理的 基本理论( 航运市场、航运企业、各类运输船舶、船舶营运条件等) 、航运企业 经营优化决策( 生产活动指标、航次优化、营运优化等) 及船舶投资决策( 投 资决策、经济论证等) 等方面的内容；赵刚【5 墩授在国际航运管理一书中系 统论述了国际航运生产管理内容( 指标体系、组织内容和方法、统计分析、生 产计划及生产控制等) 、国际航运管理的若干独立专论( 航运安全、质量管理、 战略管理等) 和国际航运组织结构及航运企业，另外他在论文班轮航线配船 模型的分析与改进【6 】中为了达到传统航线优化模型更加满足实际运输情况的目 的，对该模型进行了一定程度的改进并使用迭代求解法作为新的求解方法；谢 新型q 教授在船舶运输管理与经营一书中介绍了船舶与港口基本理论、各类 运输船舶运输经营理论( 班轮、不定期船舶、客船等) 、船舶经营、新船技术经 济论证、船舶运输计划、生产经营指标体系和经营策略、船队规划、国际航运 政策法规等内容，另外他在船舶调度与船队规划方法一书中阐述了数学优 化理论、船舶调度、航线配船和船队规划、系统建模技术等方面的知识，并利 用计算机和应用线性规划、非线性规划、动态规划等方法研究上述问题，书中 最后使用实例作为船舶调度和船队规划应用说明。 事实上国内的许多研究都趋向于实际层面，例如武汉理工大学张泉乐p j 在 运输船舶营运经济性分析与研究中以认识成本、分析成本、控制成本的思 路对运输船舶营运经济型进行了研究；上海交通大学黄勇【l o l 在长江内河班轮 运输航线优化设置中采用量化方法，以长江内河班轮运输系统总运营成本最 低为目标，对长江班轮运输系统航线设置进行优化分析；上海海运学院沈学超【l l j 在c 公司中国波斯湾航线优化研究中对c 公司的中国波斯湾航线进行系统 的探讨和研究，以得出最优航线方案，进而为集装箱班轮航线优化问题提供普 遍的思路和优化方法；大连海事大学李强2 j 在干散货市场分析与经营决策研 究中对干散货市场结构及其变化特点进行了分析，分析了干散货市场需求、 供给及其市场运价和干散货船队及船舶发展趋势，结合企业实际对当前我国干 散货船队经营状况进行了经济分析；大连海事大学曹字l l3 j 在我国进口铁矿石 2 武汉理工大学硕十学位论文 运输市场及船舶营运研究中分析了我国及国际矿石运输市场现状，深入探讨 了其中存在的问题，并对我国进口铁矿石运输船队的船型选择进行了定量分析， 在分析的基础上提出我国航运企业需要采取的措施。 1 2 2 国外发展现状 国外开始对船舶航次经营进行研究的时间比较早( 不过这些研究主要是使 用船舶运行图、动态规划、线性规划等方法) ，因此存在许多涉及这方面的研究， 其中比较有代表性的研究有下面几个： r g v i c k s o n 与k r i s h a nr a n a n l1 珥j ( 19 8 8 ) 在am o d e la i l ds o l u t i o n a l g o n t h mf o rc i p t i m a lr o u t i n go fat i m e c h a r t e r e dc o n t a i n e r s h i p 一文中对集装箱 船舶在若干港口中选择基本港口和非基本港口及航线方案等问题进行了研究， 建立了相关的非线性规划模型( 以利润最大为目标函数和以运量、运力、时间 为约束) 并研究了使用拉格朗日松弛解法和计算机求解的程序 d a v i dr o n e n l 巧j ( 19 8 6 ) 在s h o r t t e 珊s c h e d u l i n go fv e s s e l sf o rs h i p p i n g b u l ko rs e m i b u l kc o m m o d i t i e so r i 西n a t i n gi nas i n 酉ea r e a 一文中研究了单装载港 多目的港的船舶运输模型优化问题，模型考虑运输成本由时问成本和港口使费 构成并以运输成本最小化为优化目标，使用精确求解法、有偏随机求解法和启 发式单步成本最小法这三种方法求得最优解，通过三者所得最优解与经验方法 对比发现有偏求解法所得最优解最佳 赵诚哲( 韩国) 与a n p e r a k i s 【m j ( 1 9 9 1 ) 在f l e e td 印l o y m e n t0 p t i m i z a t i o n f o rl i n e rs h i p p i n g 中通过货流一航线矩阵把港口、货流、航线、船舶通过系统 的方式联系在一起合作设计了集装箱船队航线优化的整数线性规划模型。 r g v i c k s o n 和k r i s h a nr a n a n l j ( 19 9 2 ) 在r o u t i n gc o n t a i n e rs h i p s u s i n gl a 黟a i l g e a l lr e l a x a t i o n 锄dd e c o m p o s i t i o n 一文中，为了成功解决运量确 定情况下集装箱船舶多航线的整体优化问题而建立了多船多港口船舶航线优化 网络模型，然后运用拉格朗日松弛分析法进行了模型的求解并提供了三船舶五 港口的算例。 f a g e r h o 州1 8 】( 19 9 9 ) 在o p t i m a lf l e e td e s i 印i nas h i pr o u t i n gp r o b l e i l l 一文中围绕挪威海岸周班服务研究了如何优化集装箱班轮船队，利用动态规划并 采用分割法产生船舶航线。 c h o 与p e r a k i s 【19 】( 2 0 0 1 ) 在a ni m p r o v e df 0 咖u l a t i o nf o rb u l kc a r g os h i p 武汉理丁大学硕士学位论文 s c h e d u l i n gw i t has i n 舀el o a d i n gp o r t 一文中在对某家集装箱班轮公司的船队大小 问题的研究基础上进行了班轮航线优化，针对不同船舶预选候选航线并通过线 性规划模型进行求解分析。 b a n d a l l 与s t e n t l 2 0 j ( 2 0 0 1 ) 在as c h e d u l i n gm o d e lf o rah i 曲s p e e d c o n t a i n e r s h i ps e n ，i c e 一文中建立了确定在集装箱枢纽港口船队调度计划及船舶 最优数量的模型。 1 3 论文的主要工作 本文研究船舶航次经营辅助决策问题，具体研究内容如下： 第l 章介绍了课题的背景和意义，课题国内外发展现状，并简要介绍了本 论文的主要工作。 第2 章介绍航次经营、航次估算及航次决策的概念，并综合叙述了几种船 舶航次经营辅助决策内容。 第3 章通过分析船舶航次成本的组成因素，建立船舶航次估算模型并提供 该模型的计算实例；考虑航运企业最求效益最大化原则，建立航次决策模型， 设计了该模型的算法并提供了提供模型计算实例。 第4 章使用v i s u a ls t l l d i o2 0 0 5 和s q ls e r v e r2 0 0 5 开发基于w e b 的船舶航次 经营辅助决策系统，并引用上面的实例数据对该系统将进行检测。 第5 章利用e x t e l l d 仿真软件对船舶航次经营辅助决策结果进行模拟验证。 4 武汉理1 二人学硕士学位论文 第2 章船舶航次经营及其辅助决策 2 1 船舶航次经营及航次经营系统 地球表面被海洋覆盖率超过7 0 ，这使得跨海运输成为一种需求。想实现 跨海运输，铁路运输、公路运输都无法做到的，而采用空中运输必然大幅度增 加运输成本，由于海上船舶运输具有运量大、运价低廉等优势，因此船舶运输 在国际贸易中起着举足轻重的作用。 航运企业经营效益的好坏和盈亏必须以对船舶实施管理为基点的，对船舶实 现科学的管理被视为航运企业的生命。优胜劣汰是市场经济中不变定律，公平 竞争而不以个人意志为转移，符合市场需求并从实际出发科学管理好企业可支 配的船舶。对于依靠船舶经营来创效益的航运企业，只有管理好与船舶相关事 宜( 如：船舶的营运、维修、人员配备、设备调配等等) ，才会充分发挥航运企 业的优势力争效益最大化，才能在市场上站稳脚跟立于不败之地【2 。 2 1 1 船舶航次经营 船舶航次是指船舶运输的生产周期，是船舶从事货物或旅客运输生产的一个 完整过程，是航运企业组织船舶生产的基础。 每个航次的质量都关系到船舶的生产效率和经济效益，对远洋运输船舶来 说，单个航次时间长，一年中完成的航次数不多，组织好航次生产更显得重要。 航次经营的具体安排就是航次计划，它是航次开始前一系列组织准备工作 ( 亦即航次计划过程) 的成果表现形式。航次计划是在航次开始前由企业调度 部门发给船舶必须执行的正式文件。 2 1 2 船舶航次经营系统 船公司、船舶、船员、货物、航道和港口相互依存并构成了船舶航次经营 系统，它们都是保证船舶正常营运的重要组成部分。海洋运输对于全球经济发 展作用重大，并且海洋运输属于高风险行业，海上事故始终无法避免，“海事” 一词由此而生，它也表示了海洋环境污染及海洋中人命、财产损失，从而海事 安全也上升成为沿海国政府和i m o ( i n t e n l a l i o n a lm 撕t i m eo r g a n i z a t i o n ：国际海 事组织) 的主要工作之一。虽然如今海事拥有科技发展和现代船员教育这样的 5 武汉理工大学硕士学位论文 良好环境，但仍然需要管理者和实施者合理地利用安全科学理论强化安全管理 以更有效地预防事故发生，首先需要弄清楚船舶航次经营系统中各大组成要素 和它们之问的相互影响【2 2 1 。 依据安全科学中基本要素的结构可以将船舶航次经营系统分为管理( 船公 司) 、机( 船舶与货物) 、人( 船员) 、环境( 航道与港口) 四个要素，这些要素 问相互影响并组成如下图2 1 所示的安全四面体结构。 船员( 人) 船舶货 物( 机) 船公司 ( 管理) 航道、港口( 环境) 图2 1船舶航次经营系统安全四面体结构 ( 1 ) 船舶与货物 船舶 船舶由动力系统、船体系统、操纵系统、导航系统、通信系统、货物运输系 统和安全应急系统等主要系统构成。船舶按照功能可以分为集装箱船，杂散货 船，客船，滚装船，干散货船，油船，液化气船，化学品船，高速船舶等。 货物 货物性质包括：重量和硬度；易移动或滚动；易破碎、易腐烂；忌热、忌湿、 忌压、忌倒置、忌气味、忌污染性；贵重性；危险性等。 ( 2 ) 船员 通常船上任职及船上工作的乘员总称为船员，海员则是指海船船员。船舶航 次经营系统中最能动的因素就是船员，船员的素质和行为对完成航次任务的安 全性、优质及高效性起到决定性作用。船员对保证航行安全、防止海洋环境污 染等责任重大，i m o 、船旗国和港口国等高度关注船员，并通过s t c w ( s t a i l d a r d s o f t r a i n i n g ，c e n i f i c a t i o na n dw a t c h k e 印i n g ：海员培训、发证和值班标准) 公约 及有关规则来管理船员技术素质和行为。 6 武汉理一【大学硕十学位论文 船长 11 甲板部) 大副( 轮机部) 轮机长( 事业部) 管事 无线电员 上i i ili - - 二副 水于长 人管轮雨 厨 服 术匠 二管轮l 机务 三副 师 一+ 水 二管轮 匣 员 水 机匠长 机匠 图2 2 货船船员组织示意图 ( 3 ) 航行环境 航行环境是指船舶航行中船舶所处的人工与自然背景( 包括航道和港口) ， 其中航道又包含气象、海洋环境、航路及航标等。 ( 4 ) 船公司 船公司是船舶航次营运系统中“管理”要素组成部分之一，下图2 3 是其基 本的组织框架简图。 图2 3 公司组织简图 船公司的组织形式多种多样，一般服从能级原则( 即高层决策) ，部门经理 需要组织好所在部门的一切事务，而操作人员则只需要执行相关具体事务。船 公司为了使各项事务构成“布置指导执行一反馈监控改进”的闭环回路而需要 制订成套的管理规章制度，注重组织管理是一种典型管理方式，其主要包含有 策划、组织与控制等内容，通常科学高效的管理理论会依据具体个人层次要求 来设置和实施公司管理机制。 7 武汉理= 人学硕士学位论文 2 1 3 船舶航次经营租船策略 随着全世界航运事业的快速发展，航运市场的竞争日益激烈，尤其是服务的 竞争、运价的竞争达到炽热化。船舶公司为了在航运市场中占有一席之地并跻 身于世界船舶航次运输的先进行列，除了科学、安全、优质地管理船舶以外，增 强全体员工的经营意识，努力降低船舶航次成本增加船舶航次收入尤为重要【2 3 1 。 无论它的规模有多大，运力和运量有多少，船舶公司都可以随意地进出航 运市场，航运市场中运价和租金的波动是市场供需变化的直接反映。船舶航次 运输的主要租船方式分为期租、程租和光船租赁【l 】。 ( 1 ) 船舶航次承租策略 为了获取最好的经济效益，航次程租船舶应该准确的把握市场机会，合理 配船和揽取最符合船舶载运货物类型的货物，签订能使航运企业获得最大收益 的船舶航次合同。根据大宗货类及其运输航线条件，选择并合理配置最为适宜 的船舶。要适应市场要求合理的变化经营方式，在市场景气时维持航次经营连 续性并尽量提高航次重航率，在市场出现滑坡时尽量以期租或和货主签订长期 运输合同等方式为主，使航运企业维持固定的效益。 ( 2 ) 船舶期租策略 确定租金费率及其调整方式是期租船舶航次经营中具有较大难度的策略性 问题，这也确定了船舶航次经营的方式。航运企业为要在期租船舶航次经营中 做出合理的决策，有必要增加对航运市场预测和航次盈亏分析。期租船舶通常 按若干年限出租( 租金费率通常与当时航运市场运费费率对等) ，但由于航运市 场的运费标准起伏不定，当运价连年上升时将会使航运企业蒙受巨大损失，当 航运市场运价下降时则对航运企业极为有利。当预测到航运市场运价将逐年降 低时，航运企业为了在较长时期内获得稳定的效益可以用低于当时航运市场的 运价水平与承租人签订较长期得租期合同。当预测到航运市场运价将逐年升高 时，航运企业可以用高于当时市价水平的租金费率出租船舶，但尽量缩短船舶 期租时间，如无法避免较长的租期则应在签订合同时议定何时调整费率。此外， 当定期租船的租期很长时，航运企业通常采用租期后期提高租金费率的方式解 决因经营成本的年增长引起的效益亏损问题。 2 2 船舶航次估算 随着全球航运市场成本的不断提高，经济效果分析在航运企业的航次经营中 8 武汉理1 二大学硕十学位论文 越来越重要。而作为经济效果分析中不可或缺的组成部分，航次估算是评价航 次经营成果最基础的资料。它一方面揭示了航次运输中经营成果与航次消耗之 间的数量关系，另一方面说明了在航次运输中是否利用最少的消耗取得最大的 经济成果，在一定程度上为改善航次生产组织提供了强而有力的科学依据，选 择最大效益的船舶营运方案，有利于增加整个航运企业航次经营效益。如何能 让航运企业及时掌握资金周转及财务状况，对成本支出做到心中有数，这是航 次估算的另一个目的【2 4 1 。 航次估算是指航运企业根据目前存在的资料对船舶航次的营运成本和航次 经济效益进行粗略的计算。船舶在任何具体航次中所运送的货物有所不同，并 且船舶的始发港、目的港也不一定一样，引起船舶航线的具体航行状况不一致， 最终航次总成本和总收入也不尽一样。所以，作为航运企业，首先有必要整体 地弄清楚船舶可以营运的航次，以便做出该船舶是否承揽或承揽哪一具体航次 货载的j 下确决策以达到经济效益最大化的目的；然后，通过航次估算在航运企 业洽谈航次合同时，可以对航运部门合理报价进行指导；最后，通过航次估算 指导船舶完成营运航次，从而获得预期的经济效益1 2 5 1 。 为了做到航次运输经济效益最大化，航次估算一定要思路正确、估算准确。 航次估算的基本步骤如下。 ( 1 ) 收集基本数据【2 6 】 航运企业和航次租船人要进行航次估算都需要获取下列航次基本数据：航次 里程、执行该航次所有挂靠港口及港口费用支出( p o r td i s b u r s 锄e i l t s ) 、货物装 卸速度( c a r g oh a n d l i n gs p e e d ) 、对方所报运价( 确g h tr a t e ) 以及装载量( c 鹕o q u 锄t i t y ) 。如果装卸条款订的是班轮条款( 1 i n e rt 锄s ) 还要考虑装卸费用( c a r g o h a l l d l i n ge x p e i l s e ) 。另外，船舶航速( s p e e d ) 、船舶载重量、船舶造价、船舶使 用年限、燃料消耗率( b u n l ( e rc o n s 啪p t i o n ) 及燃料价格( p r i c e ) 等等，也是航 运企业和航次租船人进行航次估算时所应该考虑的因素。 虽然航运企业和租船人都是为了确定运价才进行航次估算，但他们考虑问题 的角度有所差异，进行航次估算所期望达到的目标也不一样。航次每天净收益 ( n e td a i l ys u r p l u s ) 最大化是航运企业所需求的，而租船人则追求用最少的运费 ( 1 0 w e s tc o s t ) 将货物安全地运达目的地。 ( 2 ) 估算该航次的航次时间和燃油消耗i z 那 该燃油消耗只考虑了航次正常消耗的燃油，是与航次持续时间相对应，而没 有将安全储备等考虑进去，因为它是属于航次变动成本组成的燃油费用。 9 武汉理一 大学硕士学位论文 如果船舶没有挂靠加油港也没有经过运河，那么该航次就由压载航段和重载 航段构成。可以根据港间距离、压载航速和重载航速以及燃油( 如e lo i l ：f o ) 和柴油( d i e s e lo i l ：d o ) 每天消耗量，分别计算出各航段的航行时间、燃油和 柴油的消耗量。 ( 3 ) 确定加油港 船舶中途加油有顺道加油或者绕航加油两种选择。一方面，如果船舶航次选 择绕航加油，则必须要满足货主对该航次时间的要求，如果不满足就不会去考 虑绕航加油；如果选择绕航加油则多是由于油价便宜，从而可以大大的节省加 油费用。另一方面，既然选择了中途加油方式，那么船舶航次储备量将必然得 到减少，船舶可以多装货并从中赚取更多的运费收入，但是绕航也必定会产生 一定的额外支出，比如增加线路引起的航行费用、港口费用和增加航次时间引 起机会成本的损失等，所以在选择绕行加油时，要将额外支出与节约的加油费 作比较，如果能够抵消额外支出的费用，在满足时间条件下可采用绕道加油。 ( 4 ) 确定航次载货量 确定航次载货量是导致船舶航次收入估算准确与否的关键，大多数船舶通常 运行在货运市场，承运大宗类货物并常为整船装运，如谷物、石油、矿石、化 工品、煤等，如果合同中规定的载货量小于船舶技术规定的额定载货量，那么 该航次载货量等于合同中规定的载货量，否则任何航次运输都应在满足各项技 术规定的情形下尽量多装货物。船舶航次载货量的计算公式为：船舶航次载货 量= 船舶总载重量船舶航次储备量。 ( 5 ) 加油量及航次燃油消耗费用的确定 燃油费占到整个航次( 特别是长航程航次) 变动费用很大一部分，所以燃油 费估算关系到变动费用估算的准确性。船舶上一航次结束以后通常都会有剩油， 所示燃油消耗费用计算方式为：上航次的剩油上一航次的油价+ ( 本航次的 实际油耗上一航次的剩油) 本航次的油价。 ( 6 ) 航次成本费用的估算 航次变动费用是伴随航次改变而发生改变的费用，包括航次燃油费用、港口 使费、运河费、额外附加保险费、装卸费、代理费、理货费等。其中，港口使 费计算应根据查询到的最新资料，运河费及装卸费需要视合同中规定而确定， 查明哪些事项是由航运公司来支付的。 ( 7 ) 进行航次估算与分析 通过上述分析计算，已经确定了航次时间、燃油消耗、载货量、航次变动费 l o 武汉理1 二大学硕士学位论文 用，再加上航次营运费、折旧费即船舶固定费用，即可进行航次的盈亏分析， 其计算公式如下： 航次总收入= 预计运费率航次运货量 航次净收入= 航次总收入佣金 航次毛收益= 航次净收入航次变动成本 每天毛收益= 航次毛收益航次时间 每天净收益= 每天毛收益每天营运成本 每天净利润= 每天净收益每天折旧 如果航次运费按一次总付方式支付，计算航次总收入时，直接带入该值即可。 佣金包括支付租船人的委托佣金( a d d r e s sc o m m i s s i o n ) 和支付给经纪人的佣金 ( b r o k e r a g e ) ，这笔费用一般由航运企业按运费收入的一定百分比支付。船舶每 天营运费用包括工资、修理费、保险费、润滑油费用、备品费用和管理费用， 它是不随航次变化的固定费用【4 j 。 船东通常对每天净收益大的航次具有较大的吸引力，但并不完全取决于盈利 数目的高低，还需要考虑其它的因素，诸如： ( 1 ) 如果船舶某航次在难获得下个航次的港口卸船，那船舶则存在较长时 间的空载状态，航运企业需要考虑若干航次的总体平均经济效益，需要时航次 经营总体获得最大的效益。 ( 2 ) 船舶需要在某港口进行船舶修理、更换船员或对船舶进行补给时，航 运企业可能选择盈利小些，但是能使船舶回到该港口的航次。 ( 3 ) 当同时遇到航次程租和航次期租两个合同，尽管航次期租的盈利可能 少于或等于航次程租，但是航运企业更有可能选择航次期租。因为在航次期租 中，航运企业不用担心航次费用及由于燃料涨价和港口使费上涨等外界坏境引 起的航次费用风险。 ( 4 ) 如果存在一个有信誉的租船人提供的航次租船合同和一个由名声很差 的租船人提供的航次租船合同，尽管前面合同获得的每天净收益少于后面能获 得的每天净收益，但是有远见的船东都会果断地选择前面合同，因为两个合同 盈利差额是远远不能弥补后面合同所造成的损失的。 ( 5 ) 存在许多的原因使航运企业并不中意于装运某些货物，比如航运企业 的新船更倾向于装运三粮而不是运输煤。 ( 6 ) 如果在合同中的部分条款非常苛刻，航运企业可能会处于很不利的境 况而导致航运企业需要担当更大的亏损风险。 武汉理工人学硕+ 学位论文 2 3 船舶航次经营优化决策 航次计划是船舶航次经营的具体安排，是航运企业在船舶航次开始之前进行 的所有组织准备工作的成效显示方式和由航运企业调度部门下发给船舶必须按 其操作的正式文件。 船舶航次计划包括的主要项目有：该船舶航次的营运线路和航行线路上挂靠 港口的顺序，该航次起止时间和在每个挂靠港口的到离时间，该航次装载的货 物类型和货物运输数量；该航次中每个挂靠港口的装卸货物量，该航次中船舶 的相关技术参数和消耗参数；该航次中船舶的燃油和淡水补给计划，该航次中 与货运业务相关的内容，该航次中需要注意的与安全生产相关的事项，该航次 中船舶在每个挂靠港口的代理机构，该航次中针对出现的其它问题的具体处理指 示等。 从揽取最佳货载到确定船舶航行最佳航速，从燃油补给地点和补给量的确定 到船舶实际载货能力的测算，从航次效益的估算到若干可行航次计划方案的对 比，由于涉及面广且其中不确定因素繁多，这使得编制船舶航次计划过程异常 复杂。国外学者长期以来一直从事船舶航次计划优化问题的研究，根据实际问 题建立了各种各样的优化模型并根据模型开发出各种计算机管理系统。因为我 国计算机在管理中的应用起步较晚，目前航运企业进行船舶航次计划基本还是 依据自身经验来编制。 完全依赖个人经验编制船舶航次计划很难适应管理现代化的需要，由于主客 观因素对航运企业所编制计划质量有很大的影响，航次计划缺乏科学性而不能 获得最优方案，从而会在一定程度上造成运力的浪费和航次成本的增长，对船 舶的生产效率和经济效益产生巨大的影响。如果想使该状况得到改变，就必须 借鉴新经验、研究新方法并采用新措施，逐步提高航运管理现代化的程度。因 此，船舶航次优化决策在编排航次计划中作用非常大。 2 3 1 船舶航线优化的基本原则 总体来说船舶航线航次优化有如下几条它本身所特定的原则【2 7 】： ( 1 ) 从企业整体发展与整个航线网络系统的角度优化 在对某条航线优化时必须考虑航线本身，除此之外，航次计划方案是否有利 于分配企业整体运力，整体效益最优和企业整体发展等目标的实现，这些都是 需要从全局来考虑研究的问题，做到综合考虑并合理处理航线效益与企业整体 1 2 武汉理工人学硕十学位论文 发展两者的关系。 ( 2 ) 航运企业始终追求价值最大化 以营利为出发点是航运企业也是所有企业的本质，只有获得足够的获利航运 企业才有存在的价值，并且航运企业始终以价值最大化作为它们的终极目标。 ( 3 ) 大船大线 即大吨位、高速船应配置在装卸效率高、距离长的航线上。大船配大线原则 在航线优化时有较大的指导意义。 ( 4 ) 航线网络以及支线服务于干线 航线调整优化不仅是单纯的航线的优化更多的涉及航运企业整个航线网络 的设计与完善。在实际中，通常为了达到减少成本支出的目的，航线运力避免 重复、航线在网络中的连接点要比较全面和相关航线之间应相互配合是经常需 要考虑的问题。由于航运公司在集装箱运输航线设计时更多地采用干支线运输 方式，在航线优化时必须充分考虑支线服务于干线的原则，能否更好地接运、 形成网络、缩短中转时间等是支线调整中首要考虑的问题。当然，干线船舶在 优化调整时必须要顾及到支线船舶的接运问题。 ( 5 ) 合适的船舶配在合适的航线上 将合适的船舶配在合适的航线上是航线优化配置工作的重要原则，原则的内 容如下：一是船舶船型在技术等方面要适合准备开辟的航线；二是船舶在航线 上要具有竞争力；三是全面综合评估选择合适的船舶上最佳的航线。从企业全 局来分析比较，综合评估选择最佳的航线经济效益。不单在单航线上实现最优， 而且要实现企业全局的最优。 ( 6 ) 充分运用合作手段 航运业作为一种国际性的竞争行业，面临复杂多变的外部环境。尤其是在 当前供大于求的情况下，竞争形势更为严峻，为了在这种形势下取得良好的经 营效果，各经营人走上广泛合作的道路，合作已成为航运业的必然手段之一。 航运业的合作形式多样，主要包括：接运、舱位租用、舱位互租、共同派船 ( v e s s e ls h 撕n g ) 。通过合作能够为航运企业带来规模经济、范围经济、速度经 济、共生经济等经济效益。 ( 7 ) 实施动态与即时调整 。 在航运市场竞争同益激烈的情况下，要求航运企业始终保持高度的警惕， 根据航运市场变化趋势及时作出反应并采取相应手段，以满足市场变化的需要。 1 3 武汉理j 二人学硕士学侥论文 2 3 2 船舶航线配船的优化决策 航运企业如开辟船舶航线需要完成两件事情：第，通过调查当前航运趋 势和全面的分析航运基本市场、相关的造船市场及营运条件等，并结合船舶航 线特征对其详细的技术经济论证，进行最优船型选择，同时使航次配船达到最 优；第二，船舶营运条件的改变会使当前状况与之前船型论证中假设的条件产 生一定的差异，那么必须在一定期间里重新安排每个航线上的船舶配置。所以 船舶航线配船是介于船队战略性决策( 船型论证) 和船舶f 1 常营运决策( 航次 决策) 之间的一项重要工作【2 引。 有两个问题是在航线配船决策中需要解决的：第一，方案可行性的确定； 第二，对所有配船方案的择优。航线配船需要遵守“大船大线 理论，即航速 高、吨位大的船舶需要与两端港口装卸效率高的航线配备，航运界通常采用这 个理论进行航线配船，这个理论也是航运界对其几百年航运经验的总结。此外， 必须实现航线营运任务、航线及港口条件和船舶的技术性能、营运性能等相协 调，主要包括以下几