08-第六章船舶主要技术参数的经济分析

• 2.盈利航速 • 令 dr 0 dV 可得：投资利润最高时的航速，即盈利航速
Vr 2 (1 16 8B PD Vr ) V DA KDA
3 B CV BV TD C f S D KV r V TD PD DA / 24V

BV S D KV Cf PD DA / 24V
d 24 (V l )
• 式中： l 为考虑风浪影响航速的损失或增加，迎 风时取为-7%V
• 当l=0时，
Ve
• 即为经济航速
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Cf 2K
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• 2.盈利航速 • 1.经济航速 • 船舶以Ve航行时，航行一海里所需费用最 少 1 Cf C 2 1 (Cn) min [ K( ) 3 ] 3 2 KCf 24 Cf 2K 16
• 式中： TD——每航次航行天数
CV PD C f SD (C f KV 3 )
CV ( PD SD ) C f SD KV 3 TD C f S D KV 3
• 2.盈利航速 • 不考虑水流对速度的影响时，即取l=0时
SD
可得：
DA 24V
技术经济与船型论证
吨位：载重量，载货量或载客量 某条固定航线上的班轮，预定的时间到达码 头。因此航速一般是固定的； 船的吨位是设计变量；考虑吨位与经济性的 关系 假设吨位和货源不受限制，考虑建造和营运 的规模经济，大吨位可提供最低的每吨货运 成本。 如大型集装箱船和大型油船考虑的就是规模 效益
船舶运输成本
• 固定成本： －船员费 －润料费 －物料费（耗才） －折旧费 －修理费 －保险费 －管理费 －其他营运费
技术经济与船型论证
船舶运输成本
• 变动成本：
－燃料费 －港口及运河费用：船舶吨位费 停泊费 码头费 引航费 拖轮费 装卸费 开关舱费 检疫费 运河通过费 代理费等
年收入：
年收入=年货运量×货运费率
船舶的主要技术参数： 船型、吨位，航速 主尺度要素（排水量，船长，船宽，型 深，吃水，船型系数等） 初稳性高度、横摇周期， 耐波性，操纵性。
航速
• 航速：与航距、港口装卸效率、燃料价格、货种、 船型、机型、航道流速等有关。 • 船东会对航速提出具体的要求 • 与运输距离有关：长则航速高，距离短则低速优； • 在一定的吨位和装卸效率下，随着运距增长，单 位运输成本有下降趋势，而随航速的提高则单位 运输成本则增加；
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• 2.盈利航速 • 当PD=0时
Vr
8BV KDA
8 BV KDA
r
• 当PD≠0时,Vr与DA/PD,
的关系见图
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• 航速和吨位不是孤立的问题，通常合在一起考虑 （前期的调研和论证的重要内容） • 综合考虑运输能力和货运成本后得到下面的曲线。
• 结论 • 给定运输能 力时，综合 考虑吨位与 航速，应按 最低成本曲 线确定船舶 的航速和吨 位
• 即对于要求的货运量，可找到成本最低点，成本 最低点对应的吨位和航速是最佳值。 • 由此确定设计任务书中的两个最重要参数：
技术因素的考虑，下列情况下航速可高些：
机电设备改进，体积和重量减少，价格减低时； 主机和副机耗油量小时，燃料费减少; 船体型线改进，阻力减小时； 船体油漆改进，污底情况改善时； 装卸定额提高，船在港停泊时间少时。
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经济因素的考虑，下列情况下航速可高些：
贷款利率上升时，航速增加，航次增加，总资本费分摊； 日常营运费用较高时，航速增加，提高单位时间的生产率， 分摊到每吨货物的费用减少; 货源增加，船小时，航速增加，多运货； 燃料价格便宜时，可提高航速； 跑国际航线的，竞争激烈时，航速要高些。
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引
船舶工程特点
言
订单式建造
技术复杂，涉及面广 投资大 使用期长 与国民经济发展关系密切 根据需求 提出建造新船要求
确定船舶的主要技术参 数，如主尺度、吨位、 航速、吃水等
航运部门
设计建造依据 初步设计
技术上可行 经济上有利 经济分析来确定
船舶设计全过程
1．研究运输需求和相应的市场调查 2．概念的公式化：可能的技术问题、船型、吨位和 航速的范围； 3．许多方案的初步技术设计（专用软件，计算机完 成）； 4．估算各方案的造价，劳务费和收入； 5．各方案的经济评价； 6．靠经验或者数学模型选取最佳设计方案； 7．与船东讨论所推荐的方案 8．对最终方案签订合同，施工设计、最终方案建造。 在这里我们关心的是3、4、和5。
– 吨位 – 航速
吨位和航速确定后，可以进行进一步的主尺度要 素设计，然后进行各类经济性分析
§6-4 船舶设计积载因数的经济分析
积载因数： 单位重量货物所占货舱 容积（立方米/吨） 货物比重越大，积载 因数越小。
下图是一些大宗散货船年 运量与积载因数的范围
• 当运送单一货物时， 积载因数确定比较 容易； • 如果运输货物的种 类较多时，必须综 合权衡
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综合考虑运输成本和收入，存在一个最佳的积载因数。
• 船舶积载因数＞所定货物积载因数，船舶装 满时，尚未达到吃水线 • 船舶积载因数＜所定货物积载因数，达到吃 水线时，船舶尚未装满 • 船舶积载因数=所定货物积载因数时，舱容 和吃水才能充分利用。 • 综合考虑运输成本和收入，存在一个最佳的 积载因数。
V
几点说明 从图中我们还可以看出： 收益是运费率的函数： 运费率低 年收入减少 最佳航速也低 燃油价格对航速影响较大 燃油价格低 营运费减少 收益增加 最佳航速也提高 高价值商品，在营运期间不能使用，等于资金在积 压，应提高航速，货主愿意为更好的服务付出更多 的费用，年收入会随航速增加而增加
年收入：
年收入=年货运量×货运费率
Q 2CD f D RT 2CD f D OD S D PD
V
RT
Q 收益增加
考虑成本与收入的差最大时，存在一个最佳航速， 在最佳航速时，年收益最大。
V
吨位等于常数
M
年成本与航速关系：
日常劳动费用 与V关系小 船体资本费 与V关系小 动力装置费 较大，与V大致成平方关系 燃料费 很大，与V大致成立方关系 结论：年营运成本随航速提高而迅速增加
采用多大的航速有利 即可降低运输成本
• 船舶一海里成本为：
Cn
3 每天营运成本 C f KV 一天距离 24(V l )
• 1.经济航速
• 对速度求导，可求得Cn（每海里成本）最小时对 应的航速
Cf dCn 0 Ve2 (Ve 1.5l ) dV 2K
• 船舶一天航行的距离=航速×时间
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航速等于常数
一般在固定的航线 上班轮运输时，船 舶的航速是一定的
最大年收入= 最大年货运量× 货运费率
• 理论上，船舶吨位越大越好，但受货源影 响，船舶受到航道、港口水深、船台与船 船坞尺度的影响，不是越大越好，存在一 个最佳吨位； • 在确定最佳吨位时要考虑船舶的使用年限 较长，随着国民经济的发展，货源会增加， 因此船舶的吨位也要适当增加。
Q 2CD f D RT 2CD f D OD S D PD
结论： 航速V一定时，综合考虑年收入和年总成本， 航速一定时，存在一个最佳吨位 设计吨位>最佳吨位时： （1）Q
但在港时间增加，RT 收益 （2） 货源受限，装载率降低fd 收益 （3）装货港、缷货港水深限制、泊位限制，到港数 量减少，收益
CD
Q
收益增加
考虑成本与收入的差最大时，存在一个最 佳吨位，在最佳吨位时，年收益最大。
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此外还应考虑： 货源长期稳定，吨位取大些 使用频率高，班期短的，取小些： 运载高档货物的船比低值船小些 航速长的船吨位取大些 货物随季节性变化大的船取大些 贷款利率高，船休造价上涨时，船的吨位取小些
从前面的分析我们知道： 收益与油价有关 油价上涨 年营运成本增
• 1.经济航速
最佳航速也低 • 船舶航行1海里所需营运成本最低的航速。 营运成本=固定成本+变动成本
船东会考虑降低航速
NPV IPP FEF
Cm C f KV 3
• 式中：Cf为船舶一天的固定成本，折旧费，船员 工资，维修费，保险费等，与航速无关。 • K为机能系数，相当于与航速V成三次方比例的一 天燃料费，元/节3·天。
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船东投资目的是获得最大利润，以此为目标， 可得到盈利最大的航速。 • 盈利航速：使船舶具有最大盈利能力的航速， • 单位投资的年利润：
2K
R
• 例：P128，
B CV OD Ap B C BV CV RT V P P P P TD
• BV为每航次营运收入，CV为每航次营运成本； • OD为年营运天数，TD为每航次天数。
• 2.盈利航速 • 投资P和年营运天数是定值，与航速V无关用 • 用每一航次的营利水平表示船舶利润
• 2.盈利航速 • 停泊成本：Cf(固定成本) • 航行成本：
r
BV CV TD
Cm C f KV 3
• 于是：航次成本=停泊成本+航行成本
TD 航行天数+停泊天数=S D +PD