航線配船課程設(shè)計(jì) 閆海

1、大連海事大學(xué)航運(yùn)管理專(zhuān)業(yè)航線配船課程設(shè)計(jì)航運(yùn)管理課程設(shè)計(jì)航線配船方案07級(jí)航運(yùn)管理三班閆海 2220071452指導(dǎo)老師：鐘銘2目錄第一章 問(wèn)題描述1第二章 參數(shù)準(zhǔn)備22.1. 參數(shù)概述22.2船舶航行及在港時(shí)間的確定22.2.1船舶往返航行時(shí)間的確定22.2.2各航線船舶啊在港口停泊時(shí)間的計(jì)算32.2.3年往返航次數(shù)及航次時(shí)間的確定42.3 船舶燃油費(fèi)及物料費(fèi)潤(rùn)料費(fèi)用的確定52.4船員工資成本的確定72.5 年修理費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)的確定82.6 管理費(fèi)用82.7 港口使費(fèi)82.8 營(yíng)運(yùn)總成本的計(jì)算92.9各型船閑置年度費(fèi)用92.10 年運(yùn)輸量的確定10第三章 方法說(shuō)明10第四章 設(shè)計(jì)結(jié)果124.1

2、 最終結(jié)果124.2 結(jié)果分析13第五章 總結(jié)建議14第六章 感想1515第一章 問(wèn)題描述本問(wèn)題需要解決的是以2011年船隊(duì)總費(fèi)用支出額最小為目標(biāo)，制訂這一船隊(duì)的年度貨運(yùn)航線配船計(jì)劃。費(fèi)用總支出可以參照除去折舊費(fèi)用的年度運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行計(jì)算。該船隊(duì)現(xiàn)有6種集裝箱船型，每型船的數(shù)量及主要參數(shù)見(jiàn)表1-1。本年度內(nèi)要在6條只掛靠?jī)筛鄣暮?jiǎn)單航線上承擔(dān)貨物運(yùn)輸任務(wù)。所有貨物都可能用任一型船運(yùn)輸。各航線掛靠港口和預(yù)測(cè)2011年每條航線上的集裝箱運(yùn)輸量列于表1-2中，各港口操作指標(biāo)見(jiàn)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(yíng)運(yùn)。假設(shè)各型船的年度閑置費(fèi)用均為購(gòu)船當(dāng)時(shí)船價(jià)的3%。假設(shè)各型船年?duì)I運(yùn)時(shí)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(shù)參數(shù)及序號(hào)船型 TEU 數(shù)量 艘 凈噸位NRT 船價(jià)萬(wàn)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(hào) 掛靠港口 航線運(yùn)量（單向）（萬(wàn)TEU） 1 大連煙臺(tái)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(biāo)港口 大連 天津 煙臺(tái) 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(zhǔn)備2.1. 參數(shù)概述為了分析研究問(wèn)題，需要進(jìn)一步分析確定各種船舶的年度營(yíng)運(yùn)總成本。由于本題為了將船舶運(yùn)營(yíng)的成本最小化，因此不易將折舊費(fèi)計(jì)入進(jìn)來(lái)，不將折舊費(fèi)計(jì)入的原因有以下原因，第一、對(duì)于公司來(lái)講折舊費(fèi)越大意味著避稅效果越好，這與費(fèi)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(jìn)行折舊，然而船齡等參數(shù)并為給出，在此計(jì)算存在困難；第三、船舶的折舊費(fèi)不因閑置與否而變化，在此計(jì)算沒(méi)有意義。因此在此討論的成本包括船員工資、年修理費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、年燃油費(fèi)、潤(rùn)料費(fèi)、物料費(fèi)、港口使費(fèi)，管理費(fèi)。2.2船舶航行及在港時(shí)間2.2.1船舶往返航行時(shí)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(shí)間及在港時(shí)間。根據(jù)公式2-1確定往返航行時(shí)間如表2-2所示ts=LsVs×2 （公式2-1）ts-往返航次航行時(shí)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(tái)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(lái)源：錦程物流網(wǎng)表2-2 往返航次總航行時(shí)間（h）航線/船舶123456大連-煙臺(tái)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(shí)間的計(jì)算對(duì)于各港口的裝卸時(shí)間的計(jì)算，為了便于計(jì)算，假設(shè)在進(jìn)行裝卸操作時(shí)個(gè)港口均有4臺(tái)設(shè)備同時(shí)作業(yè)，所有船舶裝箱利用率90%，船舶在港時(shí)間為船舶裝卸時(shí)間的1.5倍。根據(jù)公式2-2得到各船型在個(gè)港口的停泊時(shí)間，如表2-3所示。tp=Q船×90%P工時(shí)×4×1.5（公式2-2）tp-船舶在港停泊時(shí)間Q船-船舶最大載重量（TEU）P工時(shí)-港口單一設(shè)備裝卸效率表2-3 各船型在各港口停泊時(shí)間（h）123456大連 34.37542.187559.37568.7582.0312

8、5103.125天津 3340.5576678.7599煙臺(tái) 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(jìn)而根據(jù)t港=tp(公式2-3)求出各航線的停泊時(shí)間得到表2-4各船型在對(duì)應(yīng)航線在崗?fù)２磿r(shí)間的數(shù)據(jù)表2-4 各船型在對(duì)應(yīng)航線停泊時(shí)間（h）航線

9、/船舶123456大連-煙臺(tái)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(shí)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(shí)間得出船舶在對(duì)應(yīng)航次的航次運(yùn)行總時(shí)間得到表2-5的數(shù)據(jù)。表2-5 船舶航次時(shí)間（h）航線/船舶123456大連-煙臺(tái)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?duì)I運(yùn)時(shí)間航次時(shí)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?duì)I運(yùn)時(shí)間按350天計(jì)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(tái)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(fèi)及物料費(fèi)潤(rùn)料費(fèi)用C燃=在港日耗油量×在港總天數(shù)×燃油價(jià)格+航行日耗航行耗柴油×航行總天數(shù)×柴油價(jià)格+航行日耗燃油量×航行總天數(shù)×燃油價(jià)格 （公式2-5）根據(jù)公式2-5可求得船舶燃油費(fèi)用燃油、柴油的價(jià)格根據(jù)航運(yùn)在線提供的中國(guó)沿海港口6月23日船用柴油、燃油價(jià)格的平均值確定，即國(guó)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(jì)算得到下表數(shù)據(jù)表2-7 各船型燃油費(fèi)

13、用成本港口/船型123456大連-煙臺(tái)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(rùn)料費(fèi)按燃料費(fèi)的8%計(jì)算，物料費(fèi)去燃料費(fèi)燃料費(fèi)的10%計(jì)算可得表2-8、表2-9的數(shù)據(jù)表2-8 潤(rùn)料費(fèi)成本港口/船型123456大連-煙臺(tái)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(fèi)成本123456大連-煙臺(tái)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(yùn)營(yíng)成本的重要組成部分，船上各職務(wù)對(duì)應(yīng)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(jí)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(jī)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(guó)沿海航線船員工資表（人民幣）船長(zhǎng)大副二副三幅輪機(jī)長(zhǎng)大管輪二管輪三管輪水手長(zhǎng)機(jī)工長(zhǎng)水手機(jī)工廚師電工3200027000185001450023000210001450011500440044003100310040004500數(shù)據(jù)來(lái)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(shù)參數(shù)及序號(hào)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(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)由于數(shù)據(jù)難以取得，在此年修理費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)分別按照造價(jià)的3%、0.7%確定，根據(jù)計(jì)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(jià)677.81進(jìn)行匯率換算，得到以下數(shù)據(jù)表2-12 年修理費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)技術(shù)參數(shù)及序號(hào)船價(jià)船價(jià)保險(xiǎn)費(fèi)/元修理費(fèi)/元萬(wàn)美元C

19、NY123001558963001091274.14676889228001897868001328507.65693604336002440116001708081.27320348456003795736002657015.211387208559003999079002799355.311997237663004270203002989142.1128106092.6 管理費(fèi)用設(shè)管理費(fèi)占總營(yíng)運(yùn)費(fèi)用的15%，在進(jìn)行成本核算最后過(guò)程再進(jìn)行計(jì)算。2.7 港口使費(fèi)由于數(shù)據(jù)難以查找，在此按照每航次每載重噸港口費(fèi)用為10元/凈噸進(jìn)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(fèi)(萬(wàn)元)航線/船舶123456大連-煙臺(tái)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(yíng)運(yùn)總成本C總=（C船員工資+C年修理費(fèi)+C保險(xiǎn)費(fèi)+C燃油費(fèi)+C潤(rùn)料費(fèi)+C物料費(fèi)用船+C港口使費(fèi)）*115%經(jīng)匯總得到表2-14的除折舊費(fèi)外的年度營(yíng)運(yùn)總成本表2-14 除折舊費(fèi)外的營(yíng)運(yùn)總成本(萬(wàn)元)港口/船型J=1J=2J=3J=4J=5J=6大連-煙臺(tái)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(fèi)用表2-15 各型船閑置年度費(fèi)用技術(shù)參數(shù)及序號(hào)船價(jià)船價(jià)閑置費(fèi)用萬(wàn)美元CNYCNY萬(wàn)元O=123001558963004676889467.7O=228001897868005693604569.4O=33600244011600

23、7320348732O=45600379573600113872081138.7O=55900399907900119972371199.7O=66300427020300128106091281.12.10 年運(yùn)輸量根據(jù)年運(yùn)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(yùn)輸量，如表2-16所示表2-16各船型年運(yùn)輸量（萬(wàn)TEU）123456大連-煙臺(tái)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(shuō)明本方法采用目標(biāo)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(biāo)函數(shù)，年度船隊(duì)總費(fèi)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?duì)I運(yùn)費(fèi)用Fj-j型船閑置年度費(fèi)用Vjh-j型船在h航線上的單船年運(yùn)量Wh-h航線要求完成的年運(yùn)輸量Aj-船隊(duì)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(biāo)函數(shù)系數(shù)費(fèi)用（萬(wàn)元）J=1J=2J=3J=4J=5J=6大連-煙臺(tái)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(yùn)量約束 單位：萬(wàn)TEU年運(yùn)輸量123456約束條件約束條件大連-煙臺(tái)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(tái)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(shè)計(jì)結(jié)果4.1 最終結(jié)果利用excel進(jìn)行單純形法進(jìn)行計(jì)算，如圖4-1所示得到表4-1的優(yōu)化結(jié)果表4-1 優(yōu)化結(jié)果123456大連-煙臺(tái)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(biāo)函數(shù)1089986經(jīng)計(jì)算目標(biāo)函數(shù)最小值為1089986萬(wàn)元對(duì)應(yīng)的各航線運(yùn)量如下表4-2 各船型承擔(dān)運(yùn)輸情況年運(yùn)輸量J=123456約束條件大連-煙臺(tái)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(jié)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(wàn)元（excel計(jì)算值為1089986萬(wàn)元）表4-3 航次配船軟件數(shù)結(jié)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