航线配船课程设计 闫海.docx
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航线配船课程设计闫海
航运管理课程设计
航线配船方案
07级航运管理三班
闫海2220071452
指导老师：
钟铭
第一章问题描述
本问题需要解决的是以2011年船队总费用支出额最小为目标，制订这一船队的年度货运航线配船计划。
费用总支出可以参照除去折旧费用的年度运营成本进行计算。
该船队现有6种集装箱船型，每型船的数量及主要参数见表1-1。
本年度内要在6条只挂靠两港的简单航线上承担货物运输任务。
所有货物都可能用任一型船运输。
各航线挂靠港口和预测2011年每条航线上的集装箱运输量列于表1-2中，各港口操作指标见表1-3。
由于某种客观原因，第6型船不能配置在第1航线上营运。
假设各型船的年度闲置费用均为购船当时船价的3%。
假设各型船年营运时间为350天、载箱量利用率为90%。
表1-1船数量及参数
技术参数及序号
船型
TEU
数量
艘
净吨位NRT
船价
万美元
航速
节kn
航行天耗燃油/t
航行天耗柴油/t
停泊天耗柴油/t
船员定编
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
表1-2航线参数
航线编号
挂靠港口
航线运量（单向）（万TEU）
1
大连——烟台
40
2
大连——上海
90
3
天津——上海
100
4
天津——深圳
120
5
青岛——深圳
452
6
上海——深圳
150
表1-3各港口操作指标
港口
大连
天津
烟台
青岛
上海
深圳
装卸效率（TEU/h）
21.6
22.5
22.1
23.7
20.2
20.8
第二章参数准备
2.1.参数概述
为了分析研究问题，需要进一步分析确定各种船舶的年度营运总成本。
由于本题为了将船舶运营的成本最小化，因此不易将折旧费计入进来，不将折旧费计入的原因有以下原因，第一、对于公司来讲折旧费越大意味着避税效果越好，这与费用支出最小相矛盾；第二、折旧方式多种多样，现在船公司大多使用双倍余额递减方式进行折旧，然而船龄等参数并为给出，在此计算存在困难；第三、船舶的折旧费不因闲置与否而变化，在此计算没有意义。
因此在此讨论的成本包括船员工资、年修理费、保险费、年燃油费、润料费、物料费、港口使费，管理费。
2.2船舶航行及在港时间
2.2.1船舶往返航行时间的确定
根据表1-1、表1-3和表2-1（航线里程）的数据可以确定船舶往返航行时间及在港时间。
根据公式2-1确定往返航行时间如表2-2所示
（公式2-1）
----往返航次航行时间
----航线距离
---船舶航行速度
表2-1航线里程数据（海里）
航线
大连-烟台
大连-上海
天津-上海
天津-深圳
青岛-深圳
上海-深圳
距离
348
556
695
1425
1138
887
数据来源：
锦程物流网
表2-2往返航次总航行时间（h）
航线/船舶
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
46.40
40.94
38.67
36.63
34.80
40.32
大连-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
青岛-深圳
151.73
133.88
126.44
119.79
113.80
103.45
上海-深圳
118.27
104.35
98.56
93.37
88.70
80.64
2.2.2各航线船舶啊在港口停泊时间的计算
对于各港口的装卸时间的计算，为了便于计算，假设在进行装卸操作时个港口均有4台设备同时作业，所有船舶装箱利用率90%，船舶在港时间为船舶装卸时间的1.5倍。
根据公式2-2得到各船型在个港口的停泊时间，如表2-3所示。
（公式2-2）
----船舶在港停泊时间
----船舶最大载重量（TEU）
---港口单一设备装卸效率
表2-3各船型在各港口停泊时间（h）
1
2
3
4
5
6
大连
34.375
42.1875
59.375
68.75
82.03125
103.125
天津
33
40.5
57
66
78.75
99
烟台
33.59729
41.23303
58.03167
67.19457
80.17534
100.7919
青岛
31.32911
38.44937
54.11392
62.65823
74.76266
93.98734
上海
36.75743
45.11139
63.4901
73.51485
87.71658
110.2723
深圳
35.69712
43.8101
61.65865
71.39423
85.1863
107.0913
进而根据
（公式2-3）求出各航线的停泊时间得到表2-4各船型在对应航线在岗停泊时间的数据
表2-4各船型在对应航线停泊时间（h）
航线/船舶
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
67.97
83.42
117.41
135.94
162.21
203.92
大连-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
青岛-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年往返航次数及航次时间的确定
根据
（公式2-4）
其中
——船舶在该航线的航次时间
得出船舶在对应航次的航次运行总时间得到表2-5的数据。
表2-5船舶航次时间（h）
航线/船舶
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
114.37
124.36
156.08
172.57
197.01
244.24
大连-上海
145.26
152.71
184.65
200.79
225.35
263.95
天津-上海
162.43
167.37
197.71
212.67
235.97
272.45
天津-深圳
258.7
251.96
276.99
287.39
306.44
335.64
青岛-深圳
218.76
216.14
242.21
253.84
273.75
304.53
上海-深圳
190.72
193.27
223.71
238.28
261.6
298
根据
（公式2-4）确定各船型在各航线的往返航次数，根据要求，船舶年营运时间按350天计算，得到表2-6的数据。
表2-62010年船舶航次次数
航线/船舶
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
73.45
67.55
53.82
48.68
42.64
34.39
大连-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
青岛-深圳
38.40
38.86
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船舶燃油费及物料费润料费用
（公式2-5）
根据公式2-5可求得船舶燃油费用
燃油、柴油的价格根据航运在线提供的中国沿海港口6月23日船用柴油、燃油价格的平均值确定，即国产混调船用180CST燃料油4650元/吨，船供0#柴油6650元/吨。
经计算得到下表数据
表2-7各船型燃油费用成本
港口/船型
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
39022512
54851470.33
61464022.94
59852743.09
58661042
大连-上海
46685023
68563852.89
78924669.24
77851402.58
77318778
70412527.94
天津-上海
51093655
76887666.25
90185444.97
89778723.49
90044055.9
82805729.22
天津-深圳
63098655
101357475.3
126593802.8
130195905
135429841
130093497.9
青岛-深圳
60106882
94998093.37
116622217.4
118832183.7
122303063
115891748.8
上海-深圳
54726313
84000940.78
100240609.4
100646210.3
101900600
94685199.33
润料费按燃料费的8%计算，物料费去燃料费燃料费的10%计算可得表2-8、表2-9的数据
表2-8润料费成本
港口/船型
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
3121801
4388118
4917121.835
4788219.447
4692883.356
0
大连-上海
3734802
5485108
6313973.539
6228112.207
6185502.241
5633002.235
天津-上海
4087492
6151013
7214835.598
7182297.879
7203524.473
6624458.337
天津-深圳
5047892
8108598
10127504.22
10415672.4
10834387.29
10407479.83
青岛-深圳
4808551
7599847
9329777.392
9506574.693
9784245.078
9271339.901
上海-深圳
4378105
6720075
8019248.751
8051696.827
8152048.012
7574815.946
表2-9物料费成本
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
4214431
5923958.795
6638114.477
6464096.254
6335392.53
0
大连-上海
5041983
7404896.112
8523864.278
8407951.479
8350428.03
7604553.018
天津-上海
5518115
8303867.955
9740028.057
9696102.137
9724758.04
8943018.755
天津-深圳
6814655
10946607.33
13672130.7
14061157.74
14626422.8
14050097.77
青岛-深圳
6491543
10259794.08
12595199.48
12833875.84
13208730.9
12516308.87
上海-深圳
5910442
9072101.604
10825985.81
10869790.72
11005264.8
10226001.53
2.4船员工资成本
船员工资是船舶运营成本的重要组成部分，船上各职务对应的船员工资如表2-1所示。
由于6种船型的船员编制不同，但各船型高级船员人数均为一致，因此定编23人、22人的船舶与定编20人的差别仅在于水手、机工数量的不同，并根据此可以确定各船型的年度工资成本，如表2-2所示。
表2-102010年6月中国沿海航线船员工资表（人民币）
船长
大副
二副
三幅
轮机长
大管轮
二管轮
三管轮
水手长
机工长
水手
机工
厨师
电工
32000
27000
18500
14500
23000
21000
14500
11500
4400
4400
3100
3100
4000
4500
数据来源：
海员之家网站
表2-11各船型的年度船员工资成本
技术参数及序号
船型
数量
船员定编
年总工资成本
TEU
艘
人
元/年
1
2200
20
20
2449200
2
2700
20
20
2449200
3
3800
20
22
2523600
4
4400
20
22
2523600
5
5250
20
23
2560800
6
6600
15
23
2560800
2.5年修理费、保险费
由于数据难以取得，在此年修理费、保险费分别按照造价的3%、0.7%确定，根据计算得到一下数据。
由于数据为美元，在此根据2010年7月7日的中美汇率中间价677.81进行汇率换算，得到以下数据
表2-12年修理费、保险费
技术参数及序号
船价
船价
保险费/元
修理费/元
万美元
CNY
1
2300
155896300
1091274.1
4676889
2
2800
189786800
1328507.6
5693604
3
3600
244011600
1708081.2
7320348
4
5600
379573600
2657015.2
11387208
5
5900
399907900
2799355.3
11997237
6
6300
427020300
2989142.1
12810609
2.6管理费用
设管理费占总营运费用的15%，在进行成本核算最后过程再进行计算。
2.7港口使费
由于数据难以查找，在此按照每航次每载重吨港口费用为10元/净吨进行估算，使用表2-6的010年船舶航次次数数据与船舶净吨相乘再乘10，得到表2-13的数据
表2-13港口使费（万元）
航线/船舶
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
657.38
1477.32
1595.22
1542.18
1563.52
1543.42
大连-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
青岛-深圳
343.68
849.87
1027.92
1048.29
1124.97
1237.79
上海-深圳
394.16
950.47
1112.98
1116.72
1177.41
1265.17
2.8营运总成本
经汇总得到表2-14的除折旧费外的年度营运总成本
表2-14除折旧费外的营运总成本（万元）
港口/船型
J=1
J=2
J=3
J=4
J=5
J=6
大连-烟台
6286.5
8608.2
9759.8
10118.8
10052.5
0.0
大连-上海
7333.4
10481.5
12145.3
12577.8
12601.6
11782.8
天津-上海
7935.7
11618.7
13683.7
14207.3
14340.1
13476.0
天津-深圳
9575.8
14961.8
18657.8
19729.1
20540.7
19936.4
青岛-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各型船闲置年度费用
表2-15各型船闲置年度费用
技术参数及序号
船价
船价
闲置费用
万美元
CNY
CNY
万元
O=1
2300
155896300
4676889
467.7
O=2
2800
189786800
5693604
569.4
O=3
3600
244011600
7320348
732
O=4
5600
379573600
11387208
1138.7
O=5
5900
399907900
11997237
1199.7
O=6
6300
427020300
12810609
1281.1
2.10年运输量
根据年运输量=年航次次数*船舶载箱量*载箱利用率*2可求的各船型的年运输量，如表2-16所示
表2-16各船型年运输量（万TEU）
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
29.0862
32.8293
36.81288
38.55456
40.2948
0
大连-上海
22.90068
26.73486
31.11516
33.12936
35.2296
37.80216
天津-上海
20.47716
24.39234
29.06316
31.284
33.642
36.62604
天津-深圳
12.85812
16.20324
20.74572
23.15016
25.90245
29.73564
青岛-深圳
15.2064
18.88596
23.72112
26.20728
28.9926
32.76504
上海-深圳
17.43984
21.12156
25.6842
27.918
30.34395
33.48972
第三章方法说明
本方法采用目标函数最小下的航线配传线性规划模型
约束条件
=0
Z-----目标函数，年度船队总费用
-----h杭线配置的j型船数量
-----j型船闲置的数量
-----j型船载h航线的单船年营运费用
-------j型船闲置年度费用
------j型船在h航线上的单船年运量
------h航线要求完成的年运输量
-------船队中有的j型船数量hh
代入数据得到下述三表
表3-1目标函数系数
费用（万元）
J=1
J=2
J=3
J=4
J=5
J=6
大连-烟台
6286.5
8608.2
9759.8
10118.8
10052.5
-
大连-上海
7333.4
10481.5
12145.3
12577.8
12601.6
11782.8
天津-上海
7935.7
11618.7
13683.7
14207.3
14340.1
13476
天津-深圳
9575.8
14961.8
18657.8
19729.1
20540.7
19936.4
青岛-深圳
9167.1
14093
17295.5
18176.6
18747.3
17996.2
上海-深圳
8432
12590.6
15057.4
15692
15959.9
15099
Q
467.7
569.4
732
1138.7
1199.7
1281.1
表3-2运量约束单位：
万TEU
年运输量
1
2
3
4
5
6
约束条件
约束条件
大连-烟台
29.09
32.83
36.81
38.55
40.29
80
80
大连-上海
22.90
26.73
31.12
33.13
35.23
37.80
180
180
天津-上海
20.48
24.39
29.06
31.28
33.64
36.63
200
200
天津-深圳
12.86
16.20
20.75
23.15
25.90
29.74
240
240
青岛-深圳
15.21
18.89
23.72
26.21
28.99
32.77
920
920
上海-深圳
17.44
21.12
25.68
27.92
30.34
33.49
300
300
表3-3船数约束
1
2
3
4
5
6
大连-烟台
大连-上海
天津-上海
天津-深圳
青岛-深圳
上海-深圳
Q
总数
20
20
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