（交通运输规划与管理专业论文）K航运公司中韩航线配船优化研究.pdf

吣、 - k l 弋y i z a t i o na b o u ts h i pa s s i g n m e n tb yc h i n a r e ar o u t ef o rk s h i p p i n gc o l t d at h e s i ss u bm i t t e dt o d a l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g b y s h id o n g m e i ( t r a n s p o r t a t i o np l a n n i n ga n dm a n a g e m e n t ) t h e s i ss u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rz h o n gm i n g s e p t 2 0 1 0 ，t k，iil f - l 1 q 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成博士硕士学位论文= = k 航运公司生整照线醒避选丝研究：。除论文中已经 注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明 确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表 或未公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名硝吹枪加加年io 月乡。日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、 版权使用管理办法 ，同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位 论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于：保密口 不保密彳( 请在以上方框内打“，) 论文作者签名：怅祷导师签名：峙岖 e tp 明 勿f 0 年0 月, 3 0 日 、 一 -_jy 中文摘要 摘要 自中韩正式建交后，两国的经济合作走上健康发展之路。回顾两国经贸合作 的发展历程，虽然起步较晚，但发展速度迅猛。多年来，中韩两国之间由分散的 小规模贸易逐渐发展成集群式的大规模贸易。随着集装箱运输技术的发展，国际 货物运输的集装箱化率同益提高，带来了中韩集装箱运输市场不断高速发展。由 于全球经济发展和世界贸易增长等不确定因素直接影响中韩集装箱市场，根据市 场的急剧变化，集装箱运输公司尽快调整自己的经营策略显得非常重要。其中集 装箱运输航线的调整和航线上船舶的优化配置是经营策略中规避风险、提高本公 司的竞争能力等方面非常有效的举措。因而，集装箱运输航线配船的规划研究就 显得有非常积极的实际意义。 韩国k 航运公司一直经营中韩航线集装箱运输，竞争压力非常大，公司在 经营管理过程中面临着很多严峻的问题。本文通过对中韩近几年贸易的陈述，分 析中韩航线集装箱海运市场的现状、存在的问题，结合韩国k 航运公司所处经 营环境的基础上，然后依据公司运量的季节性特征，运用时间序列分解法对中韩 航线集装箱量进行预测。接下来利用数学规划方法，以公司船队的经营成本最低 为目标函数，以公司运量，公司现有船队数量为约束，建立线性规划数学模型， 得出航线配船结果，改进k 航运公司的现有配船模式，使k 航运公司获取最佳 经济效益。 关键词：k 航运公司；时间序列分解法；航线配船：运量预测 k - - ， t 英文摘要 r e s e a r c ho no p timiz a tio na b o u ts hipa s sig n m e n tb yc hin a s o u t hk o r e ar o u t ef o rks hip pin gc o l t d a b s tr a c t s i n c ec h i n aa n dt h es o u t hk o r e ae s t a b l i s h e dd i p l o m a t i cr e l a t i o n s ，b i l a t e r a l e c o n o m i cc o o p e r a t i o ni si nt h eh e a l t h yd e v e l o p m e n t r e c a l l i n gt h ed e v e l o p m e n t c o b r s eo fb i l a t e r a le c o n o m i ca n dt r a d ec o o p e r a t i o n ，r e g a r d l e s so ft h el a t es t a r t , t h e p a c eo fd e v e l o p m e n ti sv e r yr a p i d o v e rt h ey e a r s ，t h et r a d eb e t w e e nc h i n aa n ds o u t h k o r e ad e v e l o p e df r o mt h es c a t t e r e ds m a l l s c a l et r a d eg r a d u a l l yi n t oac l u s t e ro f l a r g e s c a l et r a d e w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o n t a i n e rt r a n s p o r t a t i o nt e c h n o l o g y , t h e r a t eo fi n t e r n a t i o n a lc o n t a i n e r i z e dc a r g oi si n c r e a s i n g , b r i n g i n gt h er a p i dd e v e l o p m e n t o fc h i n a - - - s o u t hk o r e ac o n t a i n e rt r a n s p o r tm a f k e t a st h eg r o w t ho fg l o b a le c o n o m y a n dw o r l dt r a d ea n do t h e ru n c e r t a i n t i e sd i r e c t l ya f f e c tt h ec h i n a - - s o u t hk o r e a c o n t a i n e rm a r k e t , a c c o r d i n gt om a r k e t sd r a m a t i cc h a n g e s ，t h a tc o n t a i n e rs h i p p i n g c o m p a n i e sa d j u s tt h d rb u s i n e s ss t r a t e g i e sa sq u i c k l ya sp o s s i b l ei sv e r yi m p o r t a n t a d j u s t i n gc o n t a i n e rt r a n s p o r tr o u t ea n do p t i m i z a t i o no fs h i pr o u t e sc o n f i g u r a t i o ni sa v e r ye f f e c t i v em e a s u r et oa v o i dr i s k s ，e n h a l l c et h ec o m p a n y sc o m p e t i t i v e n e s s t h u s ， t h es t u d yo fc o n t a i n e rs h i pa s s i g n m e n tb yr o u t eb c o o m e sv e r ya c t i v ea n db eo f p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e k s h i p p i n gc o m p a n yo fs o u t hk o r e ah a sb e e no p e r a t i n gc o n t a i n e rt r a n s p o r t0 1 1 c h i n w - - s o u t hk o r e ar o u t e , c o m p e t i t i v ep r e s s u r eo fw h i c hi sv e r yl a r g e t h ec o m p a n y i sf a c e dw i t hm a n y t o u g hi s s u e sa b o u tm a n a g e m e n t b a s e do nt h es t a t e m e n to ft r a d e o fc h i n aa n ds o u t hk o r e ai nr e c e n t ) , c a r s ，t h es t a t u sa n dt h ee x i s t i n gp r o b l e m so ft h e c o n t a i n e rs h i p p i n gm a r k e to fc h i n aa n ds o u t hk o r e a , w i t ht h eb u s i n e s se n v i r o n m e n t o fs o u t hk o r e a nk s h i p p i n gc o m p a n y , t h e n ，i tu s et h et i m es e r i e sd e c o m p o s i t i o n m e t h o dt of o r e c a s tt h et r a n s p o r tv o l u m e sa c c o r d i n gt ot h et r a n s p o r tv o l u m es e a s o n a l c h a r a c t e r i s t i co ft h ec o m p a n y a f t e rt h a ti ts e t su pt h el i n e rp l a n n i n gm a t h e m a t i c m o d e lt a k i n gt h em a n a g e m e n tc o s t 嬲t h eo b j e c t i v e sa n dt h ec o m p a n yt r a n s p o r t v o l u m e sa n dt h en u m b e ro ff l e e t 鹪t h ec o n s t r a i n t su s i n gt h em a t h e m a t i cp l a n n i n g m e t h o d sa n dg e t st h er e s u l to fa l l o c a t i o nf l e e t t h i sa n a l y s i sc a ng i v e ss o m et h e a t r i c 英文摘要 b a c k u pf o rt h ec o m p a n yd e c i s i o n - - - m a k e r s k e y w o r d s ：ks h i p p i n gc o l t d ；t i m es e r i e sd e c o m p o s i t i o n ；a l l o c a t i o nf l e e t , t r a n s p o r t v o l u m e sf o r e c a s t 目录 目录 第l 章绪论1 1 1 研究的背景及意义1 1 2 国内外相关研究现状2 1 2 1 国外相关文献综述2 1 2 2 国内相关文献综述。3 1 3 本文结构和内容5 第2 章集装箱班轮航线配船基本理论6 2 1 集装箱班轮运输特征及参数6 2 1 1 集装箱班轮运输基本特征6 2 1 2 班轮航线参数8 2 2 集装箱班轮航线配船1 l 2 2 1 航线配船的概念l l 2 2 2 航线配船的必要性。l l 2 2 3 航线配船的特征。1 2 第3 章k 航运公司外部和内部环境分析1 5 3 1k 航运公司外部环境分析l5 3 1 1 宏观环境分析l5 3 1 2 行业环境分析19 3 1 3 竞争环境分析2 0 3 2k 航运公司内部环境分析2 0 3 2 1k 航运公司简介。2 0 3 2 2k 航运公司的优势2 3 3 2 3k 航运公司的劣势2 4 第4 章k 航运公司中韩航线集装箱运量预测2 6 4 1 预测方法研究2 6 4 1 1 预测方法概述2 6 4 1 2 确定预测方法2 6 4 1 3 时间序列分解法2 7 4 2 预测实例3l 4 2 1k 航运公司在蛇口至仁川航线运量预测3 l 第5 章k 航运公司中韩航线配船优化实例3 6 5 1 模型相关特性分析3 6 5 2 公司中韩航线配船建模优化3 7 5 2 1 基本要求3 7 目录 5 2 2 问题描述3 7 5 2 3 建立模型3 8 5 2 4 求解模型3 9 5 2 5 结论4 2 第6 章总结4 3 6 1 论文小结4 3 6 2 展望4 3 参考文献4 5 攻读学位期间公开发表论文4 8 致谢。4 9 研究生履历。5 0 k 航运公司中韩航线配船优化研究 第1 章绪论 1 1 研究的背景及意义 由于中国和韩国经贸合作的不断深入，贸易量持续增加，其中集装箱运输量 更是突飞猛进，这就给中韩航运界带来了空前的机遇。随之带来的是中韩航线以 及航线上的船舶数量不断地增加，造船厂也接到源源不断的订单，并且所造船舶 都有大型化的趋势。凭借着这股强劲势头，经营中韩航线的航运公司通过各种手 段如：吸纳货源，增设航线，订造新船，购置二手船，或者从船东那里租赁船舶， 来大力发展自己的实力，以希望在是市场繁荣的时候能多占的一些市场份额。 虽然中韩航运界现在还处于繁荣时期，但是由于现在各航运公司现在没有一 个科学，全面，完善的航线配船方法，一般都是操作人员根据长期的工作经验来 将船舶的运力配置到各航线上，存在着对人员太过依赖的缺陷，缺乏一个科学的 依据。在加上航运需求是贸易的派生需求，受经济状况影响非常大，经济一旦衰 退，航运业就会随之萧条，揽不到足够多的货物就会造成运力过剩。然而航运界 的退出机制还比较缓慢，一旦进入航线不能轻易退出，这些都会给航运公司造成 不小的风险。 因此，船舶运力配置问题是航运企业在经营管理过程中的一大难题，能否合 理的解决，对航运公司经营效益有举足轻重的影响。各航运公司的经营者们不停 地努力探索着如何进行航线配船，如何规划船队，如何分配运力的经营策略，投 ：7 ， 入了太量的物力人力资源来进行这方面的研究。期望凭借现代的科学方法能够找 到一条途径以解答他们内心的疑惑。 本文是站在航运公司的角度，着重研究了公司的运量预测与航线配船问题。 基于对k 航运公司的性质、航线船舶情况、业务操作流程和中韩航线的调查了 解，以及对中韩两国目前的经济状况、货源分布结构、进出口贸易量的研究分析， 对k 航运公司各航线的运量进行了预测。掌握航线配船问题中的各参数之间相 互的影响和作用，并且以航运经济学、航运业务管理等理论作为研究基础，然后 对航线配船问题进行了深入地研究。建立了合理的航线配船优化模型，带入k 航运公司的实际数据进行了模型的求解，得到了优化结果。为k 航运公司制定 科学，合理，完善的船舶运力配置方案提供理论支持，从而达到提升k 航运公 司经营管理水平，增强其竞争实力，增长其经济效益的目的。 l 第1 章绪论 1 2 国内9 1 $ f l 关研究现状 航线配船是一个具有许多相关因素，十分复杂的，系统的优化问题，是船舶 生产计划制定过程中的核心环节。各大航运公司投入了大量的人力，物力来对公 司的船舶运力如何优化配置到各航线上进行研究，目前通常使用的运力配置方法 主要有船舶运行图法、传统方案法与数学规划法等。船舶运行图法与传统方案法 是适合于少数变量的简单手工法，而在碰到多变量( 多航线，多船型) 航线配船 问题时，这两种方法就不再适用了，通常不能得到想要的优化结果。通过诸多学 者不懈努力的研究以及伴随着计算机技术的发展，数学规划方法成为解决航线配 船和运力配置问题的更为合理，适用的方法，其优势也在应用中同渐突出。自从 2 0 世纪7 0 年代以来，动态规划，线性规划等技术已被学者研究出来用于解决不 同的特定问题。 1 2 1 国外相关文献综述 国外许多学者对于航线配船的优化研究早在上世纪7 0 年代就已经开始了， 然而那个时候研究的主要是关于油轮和散货船的运力配置问题。这就为后来货物 的集装箱化所带来的集装箱运输的航线配船问题的研究奠定了理论基础； b r e m c r 1 】在研究了有关油轮和散货优化营运后，就对集装箱运输的航线优化和航 线配船模型进行了初步的探讨和研究，并得到了相应的结论。b o f f o r y e t a l 2 】建立 相关探视优化法和计算机程序，用其来将集装箱船舶配置到北大西洋航线上，其 不足之处在于因为那时条件有限，该软件不能成为一个实用的航线配船工具，虽 然这种方法不能有效地解决航线上的有关船队营运的诸多问题，但是其在提供不 同挂靠港和不同船舶速度情况下的运送时间，盈利，准班，为航运公司在航线配 船方面提供了一定的参考价值。在接下来的研究中，不同学者和专家的研究对象 就相对比较分散而具体，因为他们是针对班轮营运中不同的特点展开来进行研究 的。比如：为了优化班轮营运中商船队的船期表的制定，r o n e n 3 】提出了目标规 划模型，同时，该模型也同样可以用于提高竞争力或在港口等待额外货物的因素 分析。在该论文中不但提出了船期和运营战略的方法，主要还描述了有关船队经 营的船舶租赁其主要目的是用以补充自有船舶运力的不足来完成运输量的任务， 此外就是有关航线配船和班次( 安排发船频率) 的研究。而后，在前人研究的基 础上，后来的学者对于班轮运输又做了进一步的研究，为航运公司的运营管理提 2 k 航运公司中韩航线配船优化研究 供了大量的科学依据和理论指导。p o w e l l 4 】建立了一个简单的数学模型用于解决 一段时期内两港口间一定数量的散货运输问题，但是由于其中没有涉及到准班和 发船频率的研究，所以，这个模型的实用性不大。在此基础上，p e r a k i s 5 】就提 出的模型考虑了空载和满载速度以及其他一些附加约束条件，所以这是一个更加 的现实和精密的船队优化模型。此外，为了实现船队运输定量的货物从装港到卸 港成本最小，提出了一个非线性模型。由于燃油消耗与速度的关系是非线性的， 所以提出了燃油消耗是速度的非线性函数，但是所建立的模型非常的复杂，因为 它是以营运成本为船舶空载和满载速度的非线性目标函数，很难求出满意的结 果，所以适用价值也不高。p e r a k i s 6 】提出了数学模型，它的目标函数是船舶速度， 建立的约束条件是非线性的，并运用拉格郎日倍数法和非线性规划法来求解，不 过模型太过复杂难解，不具有实用性。为了解决对美贸易的液体散货大宗干散 货运输中航线配船问题，s e o n e 0 1 c h o 7 】提出了用线性规划模型来从船型表 中选出油轮和散货船，然后将其配置到航线中去。该模型考虑了航线、货物移动、 港口限制、船型这四方面的约束，结果证明船队组成和船队成本对货量不敏感， 然而对港口限制却刚好相反，很敏感。 以上是对国外学者在集装箱班轮运输经营及运力配置方面所做的研究进行 了介绍和分析，从中可以看出，虽然对集装箱经营效益的指标已经基本确定，但 是在运量配置方面的研究却不理想。但对于航运公司而言，航线一旦确定，航线 配船问题却是个十分现实的问题，然而当前在航线配船方面的研究恰恰并没有形 成比较行之有效的解决办法，由于没有实用的理论模型用来指导实践，这就给国 内外的航运公司实际经营造成了诸多的不利。 1 2 2 国内相关文献综述 在国内这方面的文献中，最近几年关于班轮航线配船和集装箱班轮运输相关 方面也做了非常多的研究，这些理论成果成为了集装箱班轮运输公司改善经营策 略，提高管理水平的重要依据。 在集装箱营运方面，许多学者在不同的方面进行了理论探讨和分析，如大连 海事大学的陈超【8 】在集装箱环绕航线均衡运行原理及作业量函数模型一文中，通 过对集装箱环绕航线理想模型的设定和分析，提出了集装箱环绕航线均衡运行原 理，建立了船舶在各端港均衡作业量的数学模型。另外陈超又在文献【9 】中给出 3 第1 章绪论 了研究航线需备量构成的方法，为集装箱环绕航线运营提供了理论支持。在集装 箱班轮航线的班期规划方法、原则方面李劫【l o 】在文献中给出了相应的解决方案， 为集装箱班轮运输公司做出这方的决策提供了参考价值。针对集装箱班轮营运的 主要指标之枢纽港，方亮【l l 】在研究中远集运实际情况的基础上，研究了中 远集运选择枢纽港的战略问题，同时为我国班轮航运公司选择枢纽港提供了理论 指导。 在集装箱班轮运输的经营和管理方面：谢新连【1 2 】教授出版了著作船舶运输 管理与经营，在书中主要介绍了船舶运输经营的方法、基本原则和有关的法规、 规范，并提出在这些约束条件下的船舶管理的若干方法和建议。任勇青【1 3 】针对当 时我国集装箱管理经营方法落后的实际情况提出了我国应采取的集装箱管理经 营的决策模式，而且还针对不同的决策模式提出了相对应的实施办法，提供了行 之有效的解决方案。刘超【1 4 j 针对中海北美远东航线提出了关于集装箱运输发展 方面的策略问题，在了解该航线现状的基础上提出了集装箱运输基本理论、发展 原则等问题，而且还提供了相应的解决方法。 在集装箱班轮航线配船方面：大连海事大学的杨华龙，钟铭【1 5 】对集装箱班轮 航线配船的优化与决策进行了研究，并且提出了优化后的模型。徐天芳，胡丽娜 【1 6 】研究了国内集装箱班轮运输现状，分析了运量、运力的现状和发展趋势，提出 了国内集装箱班轮航线配船的数学模型，为以后这方面的研究奠定了理论基础。 赵刚【1 7 】对前人所提出的关于集装箱班轮航线配船的模型进行了优化，为后来关 于这方面模型的优化研究提供了理论基础。张海健【1 8 】章超f 1 9 1 余绍吲2 伽分别在 航线配船建模方面做出了贡献，虽然所建立的模型都有不可避免的缺点与不足， 但是通过计算机程序加以实现，求得了相应的结果，将研究向前推进了一步。 通过上面的分析可知，最开始由于航线和船型都还比较少，所以对航线配船 的研究都是比较侧重于船型的优化，所建立的模型也是比较简单的。随着船舶的 大型化，船型种类的增加以及航线的开辟，船舶运力配置方面的研究开始转向使 用线性规划来对多航线和多船型的优化。随着研究的发展，在线性规划的基础了 开始了运用动态规划方法来进行研究。本文首先对k 航运公司的运量进行了预 测，再在航线确定的条件下进行建模求解，对公司进行航线配船优化，改善公司 经营管理水平，实现提高效益的目标。 4 k 航运公司中韩航线配船优化研究 1 3 本文结构和内容 本文针对k 航运公司的实际情况，介绍了集装箱班轮航线运行的特征及参 数，集装箱航线配船的概念以及特征；再通过对中韩集装箱运输市场概述及k 公司现状、内外部发展环境问题进行了深入分析，从而运用时间序列的预测方法 对公司经营的航线上的集装箱运量进行预测，最后建立数学规划模型，对k 航 运公司各条航线上的船舶运力进行优化配置。下面来介绍一下本文各章节的主要 内容： 第二章：一开始介绍了集装箱班轮航线运行的特征及参数，然后对集装箱班 轮航线配船的概念，基本要求，必要性进行了介绍，然后介绍集装箱班轮航线配 船的特征。 第三章：对国际以及中韩集装箱运输市场的现状进行了介绍，分析其存在的 问题以及今后的发展，然后介绍了k 航运公司现状，分析了其内外部的环境及 其优劣势。 第四章：该章是为下章进行k 航运公司的航线配船提供运量数据的，所以 需要选择合适的预测方法对公司计划期内的运量进行预测。本章简单介绍和比较 了各种集装箱运量预测的方法，然后根据公司的实际情况，选定了一种预测方法， 最后运用这种方法预测计算了公司经营的各条航线的集装箱运量。 第五章：先分析了相关航线配船的特性，然后建立了数学模型，最后用公司 实际数据进行航线配船求解，得出各条航线上的船舶配置结果。 第六章：对全文进行了总结，得出相应的结论。 5 第2 章集装箱班轮航线配船基本理论 第2 章集装箱班轮航线配船基本理论 较大的班轮公司通常经营多条班轮航线，分配在这些航线上的船舶类型。规 模和数量各异，虽然在各航线开辟时，对航线上的配船方案都是在详细的论证之 后才确定下来的，但航线丌辟时间一长，内、外部环境都将发生较大的变化：有 点航线货运量发展较预期的快，有的则可能呈萎缩状态；有的航线竞争日趋激烈， 有的则在公会的严格控制之下：有的航线集装箱化进程迅速，有的则较缓慢。总 而言之，开辟航线时所配船型、规模、数量随着时间的推移，将呈现不完全适应 的状况。所以，从全局角度考虑，即结合各航线的实际情况及公司的各种船型统 一对各条航线的配船问题进行综合论证，系统优化，将取得更好的效果。 2 1 集装箱班轮运输特征及参数 2 1 1 集装箱班轮运输基本特征 集装箱班轮运输又称集装箱定期船运输，是指固定的集装箱船舶按照公布的 船期表或有规则地在固定航线和固定港口间运行的运输组织形式【1 2 1 。其主要特 点有【2 i 】： ( 1 ) 船期安排是固定的 集装箱船的航速通常都在2 0 海里每小时以上，是属于高速船，普通杂货船 相对于集装箱船来说航速就要低很多，进行集装箱装卸作业效率会很高，并且受 气候影响很小，这些都有力地保证了船期的准确性，客户通常从一家公司是否守 时来评价该公司的整体服务水平，所以班轮公司一般都会精心地组织班期，把准 时送达货物作为公司的首要目标。 对于集装箱班轮运输来说，固定船期表是十分重要的，因为船期准是对集装 箱班轮营运的最基本要求。所以制定合理的船期表就显得尤为重要，然而制定船 期表的工作过程是十分繁琐、复杂的，要考虑许多因素，质量高的船期表要求在 众多顾客需求、财务要求和营运要求之间达到最好的平衡【列。 ( 2 ) 航线和挂靠港口的顺序固定，不能轻易退出航线 班轮的营运是以航线上拥有比较稳定的大量能按时进行货物托运的货主为 基础的。为了形成航线运营的优势，班轮公司通常都要付出很长时间和很大的代 价来与大客户建立密切的合作关系，通常还需为客户提供满意的服务以保证长期 的合作。一旦开辟航线，挂靠港口的次序也就固定下来，改变的可能性小，船公 6 k 航运公司中韩航线配船优化研究 司通常初期投资大用于租赁专用码头以及设备。 一旦开辟航线，航运公司一般基于两方面的考虑，不能轻易地推出航线：一 是在订制船舶时，一般是根据航线的具体要求而设立的了，所以该船舶在其他航 线上不能发挥最好的营运经济性；二是由于大货主对准时送达货物要求很严，航 运公司不会轻易毁掉在货主中建立起的良好声誉。以此，班轮航运公司一般不会 考虑推出航线，而是选择通过其他方式来增强自己的竞争实力来揽取更多的货 物。 ( 3 ) 舱位利用率的高低不会改变航速 班轮营运是有固定的航线和固定的发班频率的，所以船舶在航线上运营的速 度也随之确定下来，在一定时期内不会改变，并且同一航线上的船舶都是以相同 的速度在航行以此来保证船期【2 3 】。为了保证能准时送达货物，满足船期的需要， 都不会因为舱位利用率的变化，而随意改变航速。 ( 4 ) 航次营运成本相对固定 班轮运输成本项目跟运输的货物对象无关，也就是说不论所运货物的种类， 以及运量如何，每一航次的这些成本基本上是固定不变的。比如：船员成本、消 耗品和物料费、日常维修和保养费用、保险费、定期大修成本、燃料费、港口使 费、运河费等，以上这些费用在船舶总成本中所占的比例达到8 5 以上。而只有 比如：货物处理费用、代理佣金等费用直接与所运箱量有关，这些费用所占的比 例不到1 5 【2 4 1 。并且船舶在各航线上每个航次所耗费的燃油费基本上也是不变 的，货物处理费中的理货费、开关舱费、货物装卸费等会与载货量的多少有关， 但这些费用所占比例很小。 因此，由于班轮运输的主要成本项目与所运货物的种类以及数量关系不大， 虽然各航次的营运费用会随所运货物的多少而变化，但总的来说，航线上的航次 营运成本相对固定，所运，每集装箱货物所收的费用只要能弥补货物处理费等直 接与它有关的费用，就能够盈利。 ( 5 ) 网络发达，管理成本高 班轮公司不是单个独立的小公司，一般都是具有很大的规模，为了尽可能多 的揽到货物，给货主提供满意的服务，必须具有庞大的管理服务网络，所以相应 的支出的管理费用也很高【2 5 1 。班轮公司在每条航线上的各挂靠港都必须设有自 7 第2 章集装箱班轮航线配船基本理论 己的分公司或者代理机构为公司处理订舱、揽货等业务。随着公司业务范围的扩 展，班轮公司必须建立全球网络，因此需在国外也不断建立自己的分公司或雇佣 代理，还需培养一批具有较高专业素质的工作人员。以上这些都造成大量财力与 物力的支出，所以管理费用就比油轮船队与干散货船队高很多。 2 1 2 班轮航线参数 确立航线参数是航运公司开辟新航线，组织班轮运营必须进行的基础性工 作，它对班轮公司的经营方针产生直接的影响。对公司成本的高低，经营效益的 好坏也是十分重要的。因此，只有在对航运市场做出详尽的调查，对竞争对手有 足够的了解的基础上才能确立出使公司达到最高效益的航线参数【2 6 】。 ( 1 ) 航线总距离l 线和港间距离l 闯 航线总距离指第一始发港至最后一个目的港的距离，有时也表示往返距离， 即由第一始发港出发到达最后一个目的港后，又返回原来的始发港的总距离。在 班轮运输中，港间距离一般指相邻两个港口之间的距离。航线总距离和港间距离 均采用计费距离，单位为海里。 ( 2 ) 航线发船间隔时间钿和发船频率厂 航线发船间隔时间是指一个班次的船舶驶离港口后，直至下一班次的船舶再 次驶离该港口的时间间隔，其计算公式如下： 铲学 ( 叫 式中：啾船舶在货运量较大方向上的发航装载率( ) ； d 净船舶净载重量( t ，t e u ) ： 锄历期时间( d ) ； q 历期时间内，航线始发港至目的港各种货物数量之和( t , t e u ) ， 取往返航向中货运量较大的方向。 已知发船间隔时间钿，由下面公式可计算出一定时期锄内航线上应完成的 班次数： 8 k 航运公司中韩航线配船优化研究 铲苦 ( 2 2 ) 航线发船频率( 也叫发船密度) ，是指单位时间内发出的船舶班次数。它与 发船间隔时间互为倒数，即 y ：一1 ( 2 3 ) 7 2 石 坦。3 ) 发船间隔时间和发船频率体现出航线上船舶发送的连续性和节奏性，是定期 班轮的一个重要参数。 ( 3 ) 航线往返航次时间锰返 航线上船舶的往返航次时间，是船舶在空间上完成一个循环的总延续时间。 其计算公式为： t 往返= f 正航+ 堍航+ t 始停+ 嘻停+ “停( 2 - 4 ) 式中：锰航，龟航航线正向( 去向) 与反向( 返向) 的航行时间，其中包括 进出港和过运河的时间( d ) ； 停，嘻停，停航线上所有始发港、终点港及中途港的停泊 时间( d ) 。 ( 4 ) 航线配船数m 在一定航线条件下，为了维持某一发船间隔，需要几艘船舶投入到航线上编 队运行，其配船数的计算公式如下： m ：亟 ( 2 5 ) t 问 由于船舶数不能为小数，这就要求船舶往返航次时间是航线发船间隔的整倍 数。按照式( 2 - 4 ) 计算出的往返航次时间通常达不到这个要求，这时就需要调 整锰返，多数情况下采取延长实际往返航次时间的办法，认为地使两者成为倍数 关系。 ( 5 ) 准班率k k ：璺q 二翌1 1 0 0 ( 2 6 ) 9 第2 章集装箱班轮航线配船基本理论 式中：n o 定时期( 年、月) 内计划航次数； n 。相应时间内脱班航次数。 显然，准班率的大小反映了船舶按船期表公布时间抵离港口的程度。 ( 6 ) 航线平均装卸总定额m g 航线平均装卸总定额表示航线上个港1 3 的平均装卸效率和组织管理的水平， 它决定着航线上船舶的在港时间。航线平均装卸总定额的计算公式为： m 一总：粤贮婴 ( 2 7 ) q 装m 装+ q m 卸 式中：q 装，q 卸- - - - 黝：装货数量和卸货数量； m 装，m 卸航线上各港1 2 1 的装货效率和卸货效率的加权平均数，权系 数由该港1 3 装、卸货的数量占装、卸货总数量的比重确定。 ( 7 ) 航线货流总量q 及两港间货流量q 甜 航线货流总量是指一定时期内( 如一年) 在该航线上所承运的或可能承运的 各港间的货运量之和。两港间货流量则仅指该两港之间在一定时期内( 如一年) 的货流量。对于杂货航线，货流量用吨表示；对于集装箱航线，货流量用t e u 表示，或同时用吨和t e u 表示。 ( 8 ) 航线货流方向不平衡系数a 班轮航线都是封闭的，具有两个方向，即去向和返向，它们分别对应于外贸 的出1 3 和进1 3 方向，对于环状航线，也有顺时针方向和逆时针方向之分。由于受 种种因素影响，两个方向的货流量通常情况下是不平衡的。我们规定货运量大的 方向为正向，小的方向为反向。为了表示和分析货流的这种特性，这里引用方向 不平衡系数z ，它等于反向货流量与正向货流量的比值。其计算公式为： = 疑 协8 ) 式中：q 正，q 反正向和反向货运量( t ，t e u ) 。 从式( 2 8 ) 中可以看出，0 5 j l 。当= 0 时，表示反向无货载，即正向 1 0 k 航运公司中韩航线配船优化研究 有货载、反向空载；当= 1 时，说明正反向货流量相同，是平衡的。通常情况 下，方向不平衡系数介于0 和l 之间，它表示一个方向的货流量小于另一个方向 的货流量。 ( 9 ) 航线货流时间不平衡系数p 班轮货流量不但在方向上存在着不平衡性，而且在同一方向上历期内也具有 较大的波动性，这种在时间上分配的不平衡情况可用货流时间不平衡系数p 来表 示。其计算公式如下： p ：墼 ( 2 9 ) q 式中：q 量大最繁忙时期( 如某月) 的货运量( t ) ： q 计算时期的平均货运量( t ) 。 ( 1 0 ) 航线货物平均运距， 航线货物平均运距，等于航线上_ 定时期内总的货运周转量q ，除以该时 期航线货流总量q ，即 了= 2 2 集装箱班轮航线配船 ( 2 1 0 ) 2 2 1 航线配船的概念 航运公司在运营班轮运输中通常都要面临这样的决策：怎样将公司所拥有 的各类型的船舶配置到经营的航线上去，使其发挥最大的经济效益，因为船舶与 航线的不同组合所带来的经济效益是不同的，即同一船舶在不同航线上及不同类 型的船舶在同一航线上所带来的经济效益都是不同的。航线配船就是指，在满足 每条航线在营运及技术方面的要求的基础上，以使航运公司取得最好的经济效益 为目标，将班轮公司的船舶进行最合理的配置到公司经营的各航线上【2 7 1 。 2 2 2 航线配船的必要性 在没有完备的分析方法的条件下，航运公司的决策者通常只能根据在实践中 第2 章集装箱班轮航线配船基本理论 积累的经验，站在经济的角度，以利润最大化为目标，凭借着个人的经验和对照 “感觉“常识”等这几种方法来作出公司的管理经营决策。当航线配船由专用 船型来决定或者船队规模比较小时，其可行的航线配船方案仅为少数的几套，这 时这种工作还是可行的并不困难。但是随着公司业务的增多，规模的扩大，航线 和船队规模也不断增加，这时再单单依靠决策者个人的经验来从越来越多的可行 性方案中选出最优的配船方案是不现实的，因为个人无法全面考虑那么多而复杂 的因素。另外船公司在购买或者租赁船舶时需要考虑的因素有很多，船型以及比 如货物装卸设备、载货能力、主机类型、舱型及船员数、功率等相应的特征，其 中的有些因素直接影响着船舶的运营成本，而另外一些又具有相互作用的关系如 影响燃油消耗速度关系。当班轮营运参数和基本设计特征已经决定了之后， 公司仍有许多可供选择的船型方案，为让船公司赢取更多利益，与现有船队的具 体情况结合起来，采用系统方法进行分析，为公司选择出最适合的新船型或船队 是非常有必要的，所以在分析经济的过程中必须考虑所有与之相关的因素。航线 配船的相关问题是在不同航线上船舶的航行速度问题，在发船频率确定的条件 下，航线上所需的船舶数会随着船舶速度的提高而减少，航速高的船舶会减少航 次时间，这样就能使现有船队得到更好的利用。但是另一方面，高速航行会使航 次燃油费支出增多，要均衡这种相互制约的关系需要进行全面和仔细的分析。 虽然班轮运营在世界海运吨海里量里仅占了1 0 ，但是它的运费收入却占了 世界海运运费收入的5 0 左右，所以班轮公司可提升的利润空间是很大的，其中 就可以通过对公司进行航线配船优化来使公司赢取更多的利润。其中航线设置对 于班轮公司来说是一项长远的战略性决策，因为，一旦确定一条班轮航线，就必 须运营相当长一段时间不会轻易改变。因此在开辟航线时要结合各方面的因素进 行彻底的研究，而在航线确定之后，运用数学手段，对船舶运力进行优化配置也 是会对公司盈利带来很大影响的。随着国际规则、费率、主要货物需求等航运环 境的变化，航线不能一成不变，有必要利用模型分析来对航线进行阶段性的调整 以适应外界环境的变动，航线小小的改变也能节省成本和带来赢利【2 8 】。 2 2 3 航线配船的特征 结合集装箱班轮航线的特征和参数，以及集装箱班轮航线配船的基本理论的 研究，可以得出集装箱班轮航线配船主要有以下四个方面的特征： 1 2 k 航运公司中韩航线配船优化研究 ( 1 ) 服务的重要性 班轮一般所运输的都是一些价值很高的货物，货主更看重的是班轮公司提供 的服务而不是运价，所以班轮公司之间的竞争焦点也就在于服务而不是价格。相 对来说，以油轮和干散货营运为主的不定期船运输，其主要是运输一些不规律的 货物，没有公会来制定一个必须服从的统一的费率。大都是一些小的独立的船东 在进行不定期船运输，他们对于公司的航线配船，船期安排等没有太多的研究。 对于船队规划和管理，只有少数大型的油轮公司和散货公司才有能力来进行探 讨，以最小成本和最大收益来安排运营，这种运营方式更加注意配船研究。由于 不定期运输对于准班没有严格的要求，所以其航线配船要实现的目标是要使航次 的货运量达到最大。与此不同，准班在班轮营运中是及其重要的，而且就算在货 量低的情况下，班轮船公司只能以低营运率来满足船期表的要求。 ( 2 ) 合理配船的必要性 班轮营运环境的结构受很多因素的影响如：新竞争，货量预测，政府规定等， 一旦这些因素发生了变化，于是班轮公司为了适应环境的变化必须作出船队运营 的战略决策，对其现有船队重新进行配置【2 9 】。所以，在货运量充足的时候，选 择合理的时间，租入适当数量和船型的船舶来弥补船队运力的不足或者在货运量 不足的时候，对闲置自有船舶以及闲置时间的长短作出决策，这些都关系到整个 航线，都会决定公司的经营的好坏。由于航线一旦确立，设立办事机构、选择合 适船舶等都需要投入大量的资金及人力，再从航线上退出的可