航線配船課程設計閆海

航線配船方案IT07級航運管理三班閆海52指導老師：鐘銘目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章問題描述 1第二章參數(shù)準備 2\o"CurrentDocument".參數(shù)概述 2\o"CurrentDocument"船舶航行及在港時間的確定 2船舶往返航行時間的確定 2\o"CurrentDocument"各航線船舶啊在港口停泊時間的計算 3\o"CurrentDocument"年往返航次數(shù)及航次時間的確定 4\o"CurrentDocument"船舶燃油費及物料費潤料費用的確定 5船員工資成本的確定 7\o"CurrentDocument"年修理費、保險費的確定 8\o"CurrentDocument"管理費用 8\o"CurrentDocument"港口使費 8營運總成本的計算 9\o"CurrentDocument"各型船閑置年度費用 9年運輸量的確定 10\o"CurrentDocument"第三章方法說明 10\o"CurrentDocument"第四章設計結(jié)果 12\o"CurrentDocument"最終結(jié)果 12\o"CurrentDocument"結(jié)果分析 13\o"CurrentDocument"第五章總結(jié)建議 14\o"CurrentDocument"第六章感想 15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)船型數(shù)量凈噸位船價航速航行天航行天耗停泊天船員及序號TEU艘NRT萬美元節(jié)kn耗燃油柴油/t耗柴油定編/t/t122002089502300154544202270020218702800178544203380020296403600181254522444002031680560019141452255250203666859002016545236660015448806300221904523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402大連——上海903天津——上海1004天津——深圳1205青島——深圳4526上?！钲?50表1-3各港口操作指標港口大連天津煙臺青島上海深圳港口大連天津煙臺青島上海深圳20.8裝卸效率（TEU/h）20.8第二章參數(shù)準備.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。船舶航行及在港時間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tF.-X2（公式2-1）匕 往返航次航行時間 航線距離V-. 船舶航行速度航線大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳距離348 556 695 1425 1138 887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1 23456大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳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。A：.X:?0'u , 、、 、（公式2-2）tp 船舶在港停泊時間q.； 船舶最大載重量（TEU）P.■-:■- 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大連天津33576699煙臺青島上海進而根據(jù)t；：；- （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/船舶1 23456大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳年往返航次數(shù)及航次時間的確定根據(jù)t".二二tp+t3（公式2-4）其中土u：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1 2345 6大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳298上海-深圳298根據(jù) ’（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2-62010年船舶航次次數(shù)航線/船舶1 23456大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳船舶燃油費及物料費潤料費用C罐二在卷日耗油量X在港總天數(shù)X燃油價略卜航行日耗航行耗柴油X航行總天數(shù)X柴油價榕+航行日耗燃油量X航行總天數(shù)X煙詁竹格（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各船型燃油費用成本港口/船型123456大連-煙臺.33.94.09大連-上海.89.24.58.94天津-上海.25.97.49.9.22天津-深圳51青島-深圳.373上海-深圳.780.33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12 3456大連-煙臺312180143881180大連-上海37348025485108天津-上海40874926151013天津-深圳50478928108598.22.4.29.83青島-深圳48085517599847上海-深圳43781056720075表2-9物料費成本123 456大連-煙臺42144310大連-上海5041983天津-上海5518115天津-深圳6814655.33.7.74.8.77青島-深圳6491543.08.48 .84.9.87上海-深圳5910442.81 .72.8.53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2-102010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：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)船型數(shù)量船員定編年總工資及序號成本TEU艘人元/年122002020244920022700202024492003380020222523600444002022252360055250202325608006660015232560800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%、%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(shù)參數(shù)及序號船價萬美元船價CNY保險費/元修理費/元123000467688922800056936043360007320348456000559000663000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。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，得到表2-13的數(shù)據(jù)表2-13港口使費（萬元）航線/船舶1 23456大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳營運總成本二（C船員匸資+C年樓理費+G保險費+C燃油費+C潤料費+C輸料費用船1C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=1 J=2 J=3 J=4 J=5 J=6大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳各型船閑置年度費用表2-15各型船閑置年度費用技術(shù)參數(shù)船價船價閑置費用及序號萬美元CNYCNY 萬元O=1230004676889O=2280005693604O=3360007320348732O=456000O=559000O=663000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）1 23456大連-煙臺 0大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳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&E Gm'nZ= Di卜水RJ》0i*Fjj-n-i j-1約束條件斗_“jirv.h二乩=ixJh+Oj-Aj%i=0Z 目標函數(shù)，年度船隊總費用心卜 h杭線配置的j型船數(shù)量0 j型船閑置的數(shù)量Rj卜j型船載h航線的單船年營運費用FjjRj卜j型船載h航線的單船年營運費用Fjj型船閑置年度費用j型船在h航線上的單船年運量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=4 J=5J=6大連-煙臺-大連-上海天津-上海13476天津-深圳青島-深圳14093上海-深圳84321569215099Q732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8080大連-上海180180天津-上海200200天津-深圳240240青島-深圳920920上海-深圳300300表3-3船數(shù)約束2 3 4大連-煙臺大連-上海天津-上海天津-深圳青島-深圳上海-深圳總數(shù)202020202015總數(shù)202020202015第四章設計結(jié)果最終結(jié)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(jié)果科干i+iiUWWjkxuMicrouftE%dZ^EZIIi?eiS寶盯注曲罰勺荀」iJ零;常注ftfl*KESS CBS*?±i￡ll!C芻測匹已■S?W*Srt*科干i+iiUWWjkxuMicrouftE%dZ^EZIIi?eiS寶盯注曲罰勺荀」iJ零;常注ftfl*KESS CBS*?±i￡ll!C芻測匹已■S?W*Srt*r - -k血H劉用.年樂旨■?g我曲k2運■:噲刊吉L.射刪嫌吉J.檢廉刪甘】.汩■￡；』0■耳冊~E的黑4?N■戎RI叫?32 1151：? 11眼？1201.1I*5II輛II骨宓細…~~lI刪闿I陰忡G T加陰畑喚,■EDEFH『K匚?HD F015i^KS1=1呂4BE!1天按件勢気祭件砂J?=iS]同口US3ti￡-1HtetE=?-i：flfi2ZZ_噩昭^SL2BB呂意酪沾E4￡|.254H40B0池E呼佩MUBili.臨jiJBt玄:連-上占22.^(16026.7^663L.11516陸伽?35.2296弭血日1帥丸ii-上彳TSKS.4UNO.512115.3II51T.Bij?qi卜LOISLI5E?■上:當ai4?Tifi陸?zhàn)s駅氛呦id別■商*S3■做36.6M4S?-kQTS3SS.TIUJE.TI3?XTi<an.3L43?LI1311E-E]6-2C?3243：l74HTZ卷1301EZLW24BZS.7^?4辭］11*1Ei溺i阿隰轍4.T■塾-忑圳1ELZDEI2^8339621.7ZL123^20720邑塑E聽.TESX■E.-3-U■W&T.1LT29ILSLH&.6LETMi郴”￡B上Z圳L7n4^042L.12156盜矚住27■■如.IS30.M5J5隔櫥2±:fl-：?l|BOEISKLIIWE-14IUKmsi［咖訶'?17|1.1.2A 20 20 202￡i 1G空:12 3 45 SiaI+i￡-汨臺 u u .......o aF丈隹亠海 0 0 05.-1Si2<7o ain丟峯一上海 0 0 0E.旳SOU□ aUl去愉■漁圳 0 0 0 00g.mi23]73tE-:軸IT■蛉如肌 0 0 0薊缶唸環(huán)IB±.；5-.*i||]Z-^]H3 0 02.&5924Ha a~1Tu 0 20 203.1W；T9ZDSO 2D 2D 202D 1531〔尋慵LC(&99Hfi辭23.表4-1優(yōu)化結(jié)果123456大連-煙臺00000大連-上海00000天津-上海00000天津-深圳00000青島-深圳00020上海-深圳0000

Q0202000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=1 2 3 4 56約束條件大連-煙臺40 80大連-上海180天津-上海200天津-深圳240青島-深圳920上海-深圳300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1079640萬元（excel計算值為1089986萬元）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1.00.00.00.00.00航線2.00.00.00.00.00航線3.00.00.00.00.00航線4.00.00.00.00.00航線5.00.00.00航線600.00.00.00用船總數(shù) .00 .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 .00 .00***每年新增的各型船數(shù)量***1型船2型船3型船4型船5型船6型船2010年度.00.00.00.00.00.00將航次配船軟件結(jié)果與excel結(jié)果相比較，誤差僅為（40）/1089986=%，結(jié)合航次配船的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，二者呈現(xiàn)高度的一致性，由此可見數(shù)據(jù)具有可信性。對于出現(xiàn)誤差的原因主要在與航次配船軟件對增加了多折現(xiàn)率這一因素，從而導致目標函數(shù)系數(shù)即運營成本有著微小差別從而造就了誤差的產(chǎn)生。第五章總結(jié)建議根據(jù)上述優(yōu)化結(jié)果，將結(jié)果整數(shù)化，得