航線配船課程設計 閆海

1、大連海事大學航運管理專業(yè)航線配船課程設計航運管理課程設計航線配船方案07級航運管理三班閆海 2220071452指導老師：鐘銘2目錄第一章 問題描述1第二章 參數(shù)準備22.1. 參數(shù)概述22.2船舶航行及在港時間的確定22.2.1船舶往返航行時間的確定22.2.2各航線船舶啊在港口停泊時間的計算32.2.3年往返航次數(shù)及航次時間的確定42.3 船舶燃油費及物料費潤料費用的確定52.4船員工資成本的確定72.5 年修理費、保險費的確定82.6 管理費用82.7 港口使費82.8 營運總成本的計算92.9各型船閑置年度費用92.10 年運輸量的確定10第三章 方法說明10第四章 設計結果124.1

2、 最終結果124.2 結果分析13第五章 總結建議14第六章 感想1515第一章 問題描述本問題需要解決的是以2011年船隊總費用支出額最小為目標，制訂這一船隊的年度貨運航線配船計劃。費用總支出可以參照除去折舊費用的年度運營成本進行計算。該船隊現(xiàn)有6種集裝箱船型，每型船的數(shù)量及主要參數(shù)見表1-1。本年度內(nèi)要在6條只掛靠兩港的簡單航線上承擔貨物運輸任務。所有貨物都可能用任一型船運輸。各航線掛靠港口和預測2011年每條航線上的集裝箱運輸量列于表1-2中，各港口操作指標見表1-3。由于某種客觀原因，第6型船不能配置在第1航線上營運。假設各型船的年度閑置費用均為購船當時船價的3%。假設各型船年營運時間

3、為350天、載箱量利用率為90%。表1-1船數(shù)量及參數(shù)技術參數(shù)及序號船型 TEU 數(shù)量 艘 凈噸位NRT 船價萬美元航速節(jié)kn航行天耗燃油/t航行天耗柴油/t 停泊天耗柴油/t 船員定編1 2200 20 8950 2300 15 45 4 4 20 2 2700 20 21870 2800 17 85 4 4 20 3 3800 20 29640 3600 18 125 4 5 22 4 4400 20 31680 5600 19 141 4 5 22 5 5250 20 36668 5900 20 165 4 5 23 6 6600 15 44880 6300 22 190 4 5 23

4、表1-2 航線參數(shù)航線編號 掛靠港口 航線運量（單向）（萬TEU） 1 大連煙臺40 2 大連上海90 3 天津上海100 4 天津深圳120 5 青島深圳4526 上海深圳150 表1-3各港口操作指標港口 大連 天津 煙臺 青島 上海 深圳 裝卸效率（TEU/h） 21.6 22.5 22.1 23.7 20.2 20.8第二章 參數(shù)準備2.1. 參數(shù)概述為了分析研究問題，需要進一步分析確定各種船舶的年度營運總成本。由于本題為了將船舶運營的成本最小化，因此不易將折舊費計入進來，不將折舊費計入的原因有以下原因，第一、對于公司來講折舊費越大意味著避稅效果越好，這與費用支出最小相矛盾；第二、折舊

5、方式多種多樣，現(xiàn)在船公司大多使用雙倍余額遞減方式進行折舊，然而船齡等參數(shù)并為給出，在此計算存在困難；第三、船舶的折舊費不因閑置與否而變化，在此計算沒有意義。因此在此討論的成本包括船員工資、年修理費、保險費、年燃油費、潤料費、物料費、港口使費，管理費。2.2船舶航行及在港時間2.2.1船舶往返航行時間的確定根據(jù)表1-1、表1-3和表2-1（航線里程）的數(shù)據(jù)可以確定船舶往返航行時間及在港時間。根據(jù)公式2-1確定往返航行時間如表2-2所示ts=LsVs×2 （公式2-1）ts-往返航次航行時間Ls-航線距離Vs-船舶航行速度表2-1 航線里程數(shù)據(jù)（海里）航線大連-煙臺大連-上海天津-上海天

6、津-深圳青島-深圳上海-深圳距離34855669514251138887數(shù)據(jù)來源：錦程物流網(wǎng)表2-2 往返航次總航行時間（h）航線/船舶123456大連-煙臺46.40 40.94 38.67 36.63 34.80 40.32大連-上海74.13 65.41 61.78 58.53 55.60 50.55 天津-上海92.67 81.76 77.22 73.16 69.50 63.18 天津-深圳190.00 167.65 158.33 150.00 142.50 129.55 青島-深圳151.73 133.88 126.44 119.79 113.80 103.45 上海-深圳118.2

7、7 104.35 98.56 93.37 88.70 80.64 2.2.2各航線船舶啊在港口停泊時間的計算對于各港口的裝卸時間的計算，為了便于計算，假設在進行裝卸操作時個港口均有4臺設備同時作業(yè)，所有船舶裝箱利用率90%，船舶在港時間為船舶裝卸時間的1.5倍。根據(jù)公式2-2得到各船型在個港口的停泊時間，如表2-3所示。tp=Q船×90%P工時×4×1.5（公式2-2）tp-船舶在港停泊時間Q船-船舶最大載重量（TEU）P工時-港口單一設備裝卸效率表2-3 各船型在各港口停泊時間（h）123456大連 34.37542.187559.37568.7582.0312

8、5103.125天津 3340.5576678.7599煙臺 33.5972941.2330358.0316767.1945780.17534100.7919青島 31.3291138.4493754.1139262.6582374.7626693.98734上海 36.7574345.1113963.490173.5148587.71658110.2723深圳 35.6971243.810161.6586571.3942385.1863107.0913進而根據(jù)t港=tp(公式2-3)求出各航線的停泊時間得到表2-4各船型在對應航線在崗停泊時間的數(shù)據(jù)表2-4 各船型在對應航線停泊時間（h）航線

9、/船舶123456大連-煙臺67.97 83.42 117.41 135.94 162.21 203.92大連-上海71.13 87.30 122.87 142.26 169.75 213.40 天津-上海69.76 85.61 120.49 139.51 166.47 209.27 天津-深圳68.70 84.31 118.66 137.39 163.94 206.09 青島-深圳67.03 82.26 115.77 134.05 159.95 201.08 上海-深圳72.45 88.92 125.15 144.91 172.90 217.36 2.2.3年往返航次數(shù)及航次時間的確定根據(jù)t

10、航次=tp+ts（公式2-4）其中t航次船舶在該航線的航次時間得出船舶在對應航次的航次運行總時間得到表2-5的數(shù)據(jù)。表2-5 船舶航次時間（h）航線/船舶123456大連-煙臺114.37124.36156.08172.57197.01244.24大連-上海145.26152.71184.65200.79225.35263.95天津-上海162.43167.37197.71212.67235.97272.45天津-深圳258.7251.96276.99287.39306.44335.64青島-深圳218.76216.14242.21253.84273.75304.53上海-深圳190.7219

11、3.27223.71238.28261.6298根據(jù)Ni=船舶年營運時間航次時間（公式2-4）確定各船型在各航線的往返航次數(shù)，根據(jù)要求，船舶年營運時間按350天計算，得到表2-6的數(shù)據(jù)。表2-6 2010年船舶航次次數(shù)航線/船舶123456大連-煙臺73.45 67.55 53.82 48.68 42.64 34.39大連-上海57.83 55.01 45.49 41.83 37.28 31.82 天津-上海51.71 50.19 42.49 39.50 35.60 30.83 天津-深圳32.47 33.34 30.33 29.23 27.41 25.03 青島-深圳38.40 38.86

12、34.68 33.09 30.68 27.58 上海-深圳44.04 43.46 37.55 35.25 32.11 28.19 2.3 船舶燃油費及物料費潤料費用C燃=在港日耗油量×在港總天數(shù)×燃油價格+航行日耗航行耗柴油×航行總天數(shù)×柴油價格+航行日耗燃油量×航行總天數(shù)×燃油價格 （公式2-5）根據(jù)公式2-5可求得船舶燃油費用燃油、柴油的價格根據(jù)航運在線提供的中國沿海港口6月23日船用柴油、燃油價格的平均值確定，即國產(chǎn)混調(diào)船用180CST燃料油 4650元/噸，船供0#柴油 6650元/噸。經(jīng)計算得到下表數(shù)據(jù)表2-7 各船型燃油費

13、用成本港口/船型123456大連-煙臺3902251254851470.3361464022.9459852743.0958661042大連-上海4668502368563852.8978924669.2477851402.587731877870412527.94天津-上海5109365576887666.2590185444.9789778723.4990044055.982805729.22天津-深圳63098655101357475.3126593802.8130195905135429841130093497.9青島-深圳6010688294998093.37116622217.41

14、18832183.7122303063115891748.8上海-深圳5472631384000940.78100240609.4100646210.310190060094685199.33潤料費按燃料費的8%計算，物料費去燃料費燃料費的10%計算可得表2-8、表2-9的數(shù)據(jù)表2-8 潤料費成本港口/船型123456大連-煙臺312180143881184917121.8354788219.4474692883.3560大連-上海373480254851086313973.5396228112.2076185502.2415633002.235天津-上海4087492615101372148

15、35.5987182297.8797203524.4736624458.337天津-深圳5047892810859810127504.2210415672.410834387.2910407479.83青島-深圳480855175998479329777.3929506574.6939784245.0789271339.901上海-深圳437810567200758019248.7518051696.8278152048.0127574815.946表2-9 物料費成本123456大連-煙臺42144315923958.7956638114.4776464096.2546335392.530大

16、連-上海50419837404896.1128523864.2788407951.4798350428.037604553.018天津-上海55181158303867.9559740028.0579696102.1379724758.048943018.755天津-深圳681465510946607.3313672130.714061157.7414626422.814050097.77青島-深圳649154310259794.0812595199.4812833875.8413208730.912516308.87上海-深圳59104429072101.60410825985.811086

17、9790.7211005264.810226001.532.4船員工資成本船員工資是船舶運營成本的重要組成部分，船上各職務對應的船員工資如表2-1所示。由于6種船型的船員編制不同，但各船型高級船員人數(shù)均為一致，因此定編23人、22人的船舶與定編20人的差別僅在于水手、機工數(shù)量的不同，并根據(jù)此可以確定各船型的年度工資成本，如表2-2所示。表2-10 2010年6月中國沿海航線船員工資表（人民幣）船長大副二副三幅輪機長大管輪二管輪三管輪水手長機工長水手機工廚師電工3200027000185001450023000210001450011500440044003100310040004500數(shù)據(jù)來源

18、：海員之家網(wǎng)站表2-11 各船型的年度船員工資成本技術參數(shù)及序號船型 數(shù)量 船員定編年總工資成本TEU 艘 人元/年1220020202449200227002020244920033800202225236004440020222523600552502023256080066600152325608002.5 年修理費、保險費由于數(shù)據(jù)難以取得，在此年修理費、保險費分別按照造價的3%、0.7%確定，根據(jù)計算得到一下數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)為美元，在此根據(jù)2010年7月7日的中美匯率中間價677.81進行匯率換算，得到以下數(shù)據(jù)表2-12 年修理費、保險費技術參數(shù)及序號船價船價保險費/元修理費/元萬美元C

19、NY123001558963001091274.14676889228001897868001328507.65693604336002440116001708081.27320348456003795736002657015.211387208559003999079002799355.311997237663004270203002989142.1128106092.6 管理費用設管理費占總營運費用的15%，在進行成本核算最后過程再進行計算。2.7 港口使費由于數(shù)據(jù)難以查找，在此按照每航次每載重噸港口費用為10元/凈噸進行估算，使用表2-6 的010年船舶航次次數(shù)數(shù)據(jù)與船舶凈噸相乘再乘10

20、，得到表2-13的數(shù)據(jù)表2-13 港口使費(萬元)航線/船舶123456大連-煙臺657.38 1477.32 1595.22 1542.18 1563.52 1543.42 大連-上海517.58 1203.07 1348.32 1325.17 1366.98 1428.08 天津-上海462.80 1097.66 1259.40 1251.36 1305.38 1383.65 天津-深圳290.61 729.15 898.98 926.01 1005.07 1123.35 青島-深圳343.68 849.87 1027.92 1048.29 1124.97 1237.79 上海-深圳394

21、.16 950.47 1112.98 1116.72 1177.41 1265.17 2.8 營運總成本C總=（C船員工資+C年修理費+C保險費+C燃油費+C潤料費+C物料費用船+C港口使費）*115%經(jīng)匯總得到表2-14的除折舊費外的年度營運總成本表2-14 除折舊費外的營運總成本(萬元)港口/船型J=1J=2J=3J=4J=5J=6大連-煙臺6286.5 8608.2 9759.8 10118.8 10052.5 0.0 大連-上海7333.4 10481.5 12145.3 12577.8 12601.6 11782.8 天津-上海7935.7 11618.7 13683.7 14207

22、.3 14340.1 13476.0 天津-深圳9575.8 14961.8 18657.8 19729.1 20540.7 19936.4 青島-深圳9167.1 14093.0 17295.5 18176.6 18747.3 17996.2 上海-深圳8432.0 12590.6 15057.4 15692.0 15959.9 15099.0 2.9各型船閑置年度費用表2-15 各型船閑置年度費用技術參數(shù)及序號船價船價閑置費用萬美元CNYCNY萬元O=123001558963004676889467.7O=228001897868005693604569.4O=33600244011600

23、7320348732O=45600379573600113872081138.7O=55900399907900119972371199.7O=66300427020300128106091281.12.10 年運輸量根據(jù)年運輸量=年航次次數(shù)*船舶載箱量*載箱利用率*2可求的各船型的年運輸量，如表2-16所示表2-16各船型年運輸量（萬TEU）123456大連-煙臺29.086232.829336.8128838.5545640.29480大連-上海22.9006826.7348631.1151633.1293635.229637.80216天津-上海20.4771624.3923429.06

24、31631.28433.64236.62604天津-深圳12.8581216.2032420.7457223.1501625.9024529.73564青島-深圳15.206418.8859623.7211226.2072828.992632.76504上海-深圳17.4398421.1215625.684227.91830.3439533.48972第三章 方法說明本方法采用目標函數(shù)最小下的航線配傳線性規(guī)劃模型minZ=j=16h=16xjh*Rjh+j=16Oj*Fj約束條件 j=16xjh*Vjh=Wh h=16xjh+Oj=Aj V61=0Z-目標函數(shù)，年度船隊總費用xjh-h杭線配置

25、的j型船數(shù)量Oj-j型船閑置的數(shù)量Rjh-j型船載h航線的單船年營運費用Fj-j型船閑置年度費用Vjh-j型船在h航線上的單船年運量Wh-h航線要求完成的年運輸量Aj-船隊中有的j型船數(shù)量hh代入數(shù)據(jù)得到下述三表表3-1 目標函數(shù)系數(shù)費用（萬元）J=1J=2J=3J=4J=5J=6大連-煙臺6286.58608.29759.810118.810052.5-大連-上海7333.410481.512145.312577.812601.611782.8天津-上海7935.711618.713683.714207.314340.113476天津-深圳9575.814961.818657.819729.

26、120540.719936.4青島-深圳9167.11409317295.518176.618747.317996.2上海-深圳843212590.615057.41569215959.915099Q467.7569.47321138.71199.71281.1表3-2 運量約束 單位：萬TEU年運輸量123456約束條件約束條件大連-煙臺29.09 32.83 36.81 38.55 40.29 8080大連-上海22.90 26.73 31.12 33.13 35.23 37.80 180180天津-上海20.48 24.39 29.06 31.28 33.64 36.63 200200天

27、津-深圳12.86 16.20 20.75 23.15 25.90 29.74 240240青島-深圳15.21 18.89 23.72 26.21 28.99 32.77 920920上海-深圳17.44 21.12 25.68 27.92 30.34 33.49 300300表3-3 船數(shù)約束123456大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳Q總數(shù)202020202015第四章 設計結果4.1 最終結果利用excel進行單純形法進行計算，如圖4-1所示得到表4-1的優(yōu)化結果表4-1 優(yōu)化結果123456大連-煙臺0002.0700大連-上海0005.4300天津-上海

28、0006.3900天津-深圳000008.07青島-深圳7.44000206.93上海-深圳12.56002.9000Q020203.2000船舶總數(shù)202020202015目標函數(shù)1089986經(jīng)計算目標函數(shù)最小值為1089986萬元對應的各航線運量如下表4-2 各船型承擔運輸情況年運輸量J=123456約束條件大連-煙臺29.086232.829336.8128838.5545640.29484080大連-上海22.9006826.7348631.1151633.1293635.229637.80216180天津-上海20.4771624.3923429.0631631.28433.642

29、36.62604200天津-深圳12.8581216.2032420.7457223.1501625.9024529.73564240青島-深圳15.206418.8859623.7211226.2072828.992632.76504920上海-深圳17.4398421.1215625.684227.91830.3439533.489723004.2 結果分析利用航次配船軟件，得到表4-3的數(shù)據(jù)最優(yōu)值為 1079640萬元（excel計算值為1089986萬元）表4-3 航次配船軟件數(shù)結果* 2010年船舶最優(yōu)配線方案 * 1型船 2型船 3型船 4型船 5型船 6型船 航線 1 .00 .00 .00 2.07 .00 .00 航線 2 .00 .00 .00 5.43 .00 .00 航線 3 .00 .00 .00 6.39 .00 .00 航線 4 .00 .00 .00 .00 .00 8.07 航線 5 6.39 .00 .00 .00 20.00 6.93 航線 6 13.61 .00 .00 2.24 .00 .00 用船總數(shù) 20.00 .00 .00 16.14 20.00 15.00* 每年各型船的閑置數(shù)量 * 1型船 2型船 3型船 4型船 5型船 6型船 2010年度 .00 20.00 20.00