国航课程设计

1、国际航运管理课程设计我国进口矿石水路运输系统最佳船型论证组员： 目录前言11 资料收集与分析21.1航线上港口备选资料21.2 航线上货流分析31.3 航线上现有船公司经营情况分析32 船型方案的设计42.1 拟定可行的备选方案42.2营运经济参数53 各方案营运工作指标的计算63.1 船舶营运速度（服务速度）Vs与空航压载速度Vb的计算63.2 往返航次时间tr的计算63.3 单船年运量Q与所需船舶数m的计算84 财务成果指标计算94.1 平均年度费用（AAC）的计算94.2 年度收益A的计算95 投资效果指标的计算106 最佳船型的选择127灵敏度分析128 结语14参考文献15前言在世界

2、经贸稳步发展的背景下，国际干散货海运量从80年代以来总体上可以说是持续增长。从2003年开始的几年是国际干散货运输市场表现最为强劲的几年，以中国进口铁矿石和日本进口煤炭为核心的需求空前高涨，历史罕见的压港和低增长的新交船使运力供应高度紧张。因此，需要投入船舶增加澳大利亚至中国的铁矿石运力，这样就面临着如何选择最佳船型，在满足市场需求和条件限制的基础上达到最大的经济效益。社会需求与经济效益是船型发展的源动力，目前船舶经济性日益受到国内造船界的重视.最佳船型的设计，不再限于最优的线形、最有效的船体结构和最先进的设备，而高效能、低成本、高利润与设备可靠性往往为人们所关注。可以说，在保证航行安全与市场

3、需求的前提下，营运最经济的船型就是最佳船型。本文以目前存在的船型作为船型选择的基础，形成技术上可行，经济上合理的30种备选方案，并对各方案经济指标进行测算评估，选出最佳方案，最后对各方案进行风险评估，即敏感性分析，在此基础上找出对方案影响较大的因素，进行分析评价，并提出相关建议。本小组分工如下：3人共同完全资料的收集与整合，由吴世波完成方案的设计，任文兵完成指标的测算、评价，沈世骏完成风险评估，三人共同做出总结。中间EXCEL的应用以及公式、数据的整理三人协作完成，最后由任文兵完成报告的总汇和撰写工作。1 资料收集与分析1.1航线上港口备选资料研究航线为：澳大利亚北仑南通马钢。现在澳大利亚最大

4、的铁矿石输出港口为丹皮尔港，货源充足，港口设备先进，优先选择丹皮尔港为始发港。航线各港口资料如下：丹皮尔港：丹皮尔位于澳大利亚西部西澳大利亚州西北海岸，是离西澳矿山最近的港口，东邻黑德兰港，是澳大利亚最大的铁矿石输出港，约占澳铁矿石出口的1/2。铁矿石吞吐能力7400万吨。该港属于热带沙漠气候，夏季多西风，东西盛行东风，平均气温20-30摄氏度，年12月到次年4月为台风季节。年平均降雨400mm，大潮落差5.3m，小潮落差3.2m，平局海平面2.7m。港口共有铁矿石装船泊位5个，泊位长为583m，最大水深18.1m，能容纳25万吨的铁矿石船舶装卸，装卸能力为每小时8000吨左右，装卸费率8美元

5、/吨左右，港口使费和其他在港费用定为80000美元。北仑港：北仑港区港域大部分水深在50米以上，航道最窄处宽度亦在700米以上。25万吨级重载海轮可自由进出，30万吨级可候潮出入。深水岸线达120公里以上，可建各类生产性泊位285个，其中深水泊位152个。目前已建成投产27个深水泊位，其中有10万吨级、20万吨级矿石中转泊位(可靠泊30万吨级特大型货轮)，北仑港区10万吨级和20万吨级矿石中转码头配有4台悬臂式卸船机，台时效率为2100吨，本文为方便计算，采用总平均装卸效率分别为5000吨/时，装卸费率5美元/吨左右，港口使费和其他在港费用定为35000美元。南通港：港口拥有15个泊位，其中1

6、 000吨级泊位3个，3 000吨级泊位4个，5 000吨级泊位2个，25 000吨级泊位2个，码头岸线长1 941米，码头前沿水深410.8米。新港拥有实际生产作业码头长427米，前沿水深3.5米，共有9个泊位，其中400吨级货运泊位7个，400吨级客运泊位1个，300吨级港作船泊位1个。港口装卸效率约为2500吨/时，装卸费率为4美元/吨左右，港口使费和其他在港费用定为30000美元。马鞍山港：港内有泊位30个，千吨以上泊位19个，其中5 000吨泊位4个。港口设计通过能力1 413万吨，2003年实际通过1 300万吨，随着港内码头进一步改造，科技含量越来越高，通过能力。港口起重机械最大

7、起重能力为40吨。港口装卸效率约为1000吨/时，装卸费率以3美元/吨计，港口使费和其他在港费用定位20000美元。（资料来自互联网，数据均根据近期期刊和港口信息网推定或估算而来。）以上资料和补充资料可归纳到以下几个表格中：表1-1 各港口吃水限制港口丹皮尔港北仑港南通港马鞍山港 吃水限制（米）2420116表1-2 各港口装卸效率港口丹皮尔港北仑港南通港马鞍山港装卸效率（吨/时）8000500025001000注：此处的装卸效率未考虑雨天及其他造成不能正常工作的因素，为满足本文计算需要，这些不能正常进行装卸作业的时间设为一年总时间350天的10%。表1-3各港口装卸费率港口丹皮尔港北仑港南通

8、港马鞍山港装卸费率（美元/吨）5321.5表1-4 各港口在港费用港口丹皮尔港北仑港南通港马鞍山港在港费用（美元）80000350003000020000表1-5 各港口间距离港间距离（海里）丹皮尔港北仑港南通港马鞍山港丹皮尔港3196北仑港160南通港314马鞍山港资料来源：笔者使用BLM-Shipping软件计算出相应港口的距离，再根据“实际船舶航行距离应根据气象等外界因素定”的原则 ，将实际航程在地理距离的基础上再增加3%，得出以上表中数据。表1-6 各港口间铁矿石运价运价（美元/吨）丹皮尔港北仑港南通港马鞍山港丹皮尔港17北仑港6南通港7马鞍山港资料来源：锦程物流网航运交易对未来几年运

9、价的预测并结合一定的主观判断的出的数据。可能有一定的误差。1.2 航线上货流分析 马鞍山钢铁董事副总经理苏鉴钢指出，集团2011年铁矿石用量约1500多万吨，其中1200万吨来自海外进口，而向母公司采购约325万吨；未来自产及进口的铁矿石使用比例，将维持25%及75%。预计2012年马钢进口铁矿石将超1400万吨，其中50%来自澳洲。丹皮尔是澳大利亚主要的铁矿石输出港，铁矿石出口量占澳洲总出口量的1/2，有理由推测2012年及以后的年份丹皮尔至马鞍山航线上的铁矿石运输量应在350万吨左右，本文将350万吨设为航线货流量。资料来源：盛丰建材网企业动态1.3 航线上现有船公司经营情况分析2006年

10、，马钢国贸公司与日本邮船株式会社举行铁矿石海运长期合同签字仪式。据悉，随着马钢新区即将建成投产，马钢对进口铁矿石需求量将大幅增长。为保证进口铁矿石稳定、均衡供应，进一步降低海运成本，马钢国贸总公司在保持与传统的世界著名船运公司长期合作基础上，积极寻求新的战略合作伙伴。日本邮船株式会社将为马钢建造一艘20万吨专为马钢服务的远洋运输船。该船于2007年6月下水后正式加入马钢铁矿石远洋运输序列。马钢国贸和海螺国贸共同签订了2008年度国内段运输合同。签字仪式上，马钢国贸介绍了双方在物流航运领域的合作过程，表示将以这次国内段运输合同签订为契机，在互惠、双赢的基础上构建长期稳定的战略合作关系。海螺国贸表

11、示将依托公司现有6000多万吨水运量的长江第一水运平台为支撑，以数百艘长江和沿海船舶运力为支持，秉承“至高品质，至诚服务”的服务理念，全面完成今年马钢矿石运输业务。2009年，鞍钢与世界最大船公司之一的日本商船三井株式会社签订铁矿石长期海运协议。此次协议的签订，为鞍钢从巴西、澳大利亚进口铁矿石的安全运输又增加了一道“保险”。 鞍钢首次与国外船公司签订长期运输合同，就是与商船三井株式会社签署的。此外，国内航运公司有：中远散货运输有限公司、青岛远洋运输有限公司、南京远洋公司等。2 船型方案的设计2.1 拟定可行的备选方案铁矿石运输属于干散货运输的一种，经过长期的市场结构优化，形成了专门的矿石运输船

12、舶队伍，目前我国外贸铁矿石运输船型主要为6-20万吨级散货船。澳大利亚丹皮尔港至中国北仑是远洋航线，考虑使用巴拿马、超巴拿马以及好望角船型。本文从6-20万载重吨船型中选出5个作为备选方案，再将这5个备选方案各赋予4种航速共形成20个方案作为一程船备选方案进行筛选。 二程船（北仑-南通）采用近洋航线，考虑使用1-5万吨级散货船完成转运，从中选出5个方案，并各赋予2种航速共形成10个方案作为二程船备选方案进行必选。三程运输由10003000吨的驳船经长江内河运输到企业，本文拟定采用3000吨驳船完成运输。备选方案列表如下：表2-1丹皮尔港至北仑港铁矿船（一程船备选方案）技术参数总载重吨（吨）净载

13、重吨（吨）总长（米）型宽（米）型深（米）技术航速（节）油耗（吨/天）吃水（米）630006100022532.2018.7012、13、14、1517、22、27、331380000760002403820.312、13、14、1520、25、31、38141400001350002704422.312、13、14、1528、36、45、55161600001540002894524.512、13、14、1532、40、50、6117180000172000307.34826.6312、13、14、1534、43、54、6619注：因船舶的油耗与船舶排水量的2/3次方（）和航速的3次方（）成正

14、比，所以以上油耗大部分由计算所得，可能存在一定误差。油价：650美元/吨.表2-2 一程船造价新造船船型（吨）造价（百万美元）63000408000045140000701600008018000092参考资料：天天船舶网散杂货船船舶交易信息 表2-3北仑港至南通港铁矿船（二程船备选方案）技术参数总载重吨（吨）净载重吨（吨）总长（米）型宽（米）型深（米）技术航速（节）油耗（吨/天）吃水（米）10000900013519912、135、6.36.0200001900015821.612.212、137.9、109.03000028000179.9926.214.212、1310.2、13.110

15、.24000038000182.3528.315.112、1312.5、15.910.65000048000189.9832.2616.3012、1314.5、18.411.1表2-4 二程船造价新造船船型（吨）造价（百万美元）100007.72000012.33000018.540000235000027.7参考资料：天天船舶网散杂货船船舶交易信息 三程船即采用3000吨位的驳船进行运输，暂不设定备选方案。2.2营运经济参数为本文计算的需要，船舶统一按采用自有资本一次性投资购造并投入使用，船舶使用寿命考虑25年，折旧年限为15年，船舶年营运期按350天计，船舶基准收益率为10%，残值取初值的

16、3.6%；修理费取初投资的2.5%；保险费取初投资的0.6%；船员费用一程船按40个船员配一条船，平均每人2000美元/月，合计96万美元/年/船；二程船按25个船员配一条船，平均每人1000美元/月，合计30万美元/年/船；润滑油费用按燃料费用的15%计；企业管理费占总营运费用的13%。3 各方案营运工作指标的计算3.1 船舶营运速度（服务速度）Vs与空航压载速度Vb的计算 根据航区条件及船舶本身的技术特征计算失速率。由于失速率的计算比较复杂，通常采用和失速率具有同样作用的另一个指标风浪裕度。风浪裕度一般取15%。因为技术速度VT 是静水速度，而营运速度是在有风浪环境中的实际服务航速，两者之

17、间存在差异，这个差异通过风浪裕度来表示：VT=Vs（1+15%），由此可算出营运速度。空航段压载速度VB 略高于船舶营运速度，可接下式计算：式中 a 压载速度和重载营速度的比值，通常取1.041.08。本文取1.06。由以上公式可以算出备选方案不同技术航速下的服务航速和空载航速，列表如下：表3-1 服务航速和空载航速技术航速VT（节）服务航速Vs（节）空载速度VB（节）1210.411.01311.312.01412.212.91513.013.83.2 往返航次时间tr的计算 往返航次航行时间船舶在往返航次中的实际航行天数 ts ，包括重载全速航行时间 ts1，空放压载航行时间 ts2，进出

18、港及通过运河等限速航段所需时间 ts3： ts = ts1+ ts2+ ts3 往返航次停泊时间船舶往返航次运输中，由于生产性和非生产性的原因而导致在港口和途中的全部停泊时间就是往返航次停泊时间 tp 。 tp=tp1+tp2式中：tp1 港口作业停泊时间（d )；tp2 非生产性停泊时间（d）。本文设为航次时间的10%。注： 往返航次时间 tr 等于 ts 与 tp 之和： tr = ts + tp EXCEL计算结果如下：3.3 单船年运量Q与所需船舶数m的计算 营运率 营运率=350/365=0.96 年往返航次数Rt 单船年运量Q 所需船舶数m 各备选方案所需船舶数m的EXCEL计算结

19、果如下：得出的m全部进位取整4 财务成果指标计算为实现指标NPV、IRR、PBP、RFR计算，必须先算出平均年度费用AAC和年度收益A。4.1 平均年度费用（AAC）的计算假定各年度营运费用相等，AAC的计算公式为：式中：K各年相等的营运费用 P船舶投资 R船舶残值K=燃润料费+装卸费+港口使费及其他在港费用+船舶修理费+保险费+船员费用+企业管理费4.2 年度收益A的计算A=Fy-TC+CC式中：Fy年收益 TC年总成本 CC年资本费用 4.1、4.2用EXCEL结算的结果如下表：表4-1 AAC和A计算结果总载重吨（吨）技术航速（节）K（美元）AAC（美元）A（美元）一 程 船630001

20、26204707866432678-254707863000136605307970438679-655307963000146958785373973453-1008785363000157378229178167891-1428229180000125973435264668152-23435280000136275707767690877-325707780000146629774971231549-679774980000157030722075241020-1080722014000012542249686189976852750321400001357254227649290272

21、245773140000146044588768120687-945887140000156381525671490056-431525616000012543164076308760751835931600001356857677656288772642323160000146001481168786011-514811160000156330441872075618-380441818000012537459506383283057540501800001356407388664942683092612180000145958525069672130-8525018000015628553

22、9172942271-3355391二 程 船100001258247506573840-703764100001358476476674753-687483200001257746566437546-267754200001357674326548654-28765630000125673764636766457533300001357347526487645674654000012558767259764583853324000013569848562875464037455000012552459758364236745355000013563095561785328554325 投资效

23、果指标的计算本文运用NPV、RFR、PBP、IRR指标进行投资效果评价。（1）净现值(Net Present Value NPV) 式中经济使用期（年）船舶经济使用期序号 j1,2,n Aj第年度收益值（元）航运企业基准收益率（）船舶残值（元） 船舶投资（元）（2）必要运费率(required freight rate RFR) 必要运费率是指为达到预定的基准收益率，运输单位运量所必要的运费收入。其算式为式中Q某投资方案的单船年运量（吨）t营业营业税税率（），交通运输业：3%AAC某投资方案的单船平均年度费用（元）（3）投资偿还期(Pay Back Period PBP) 当各年度收益相等时，

24、可按下列计算：式中A年度收益（元） （4）内部收益率(internal rate of return IRR) 内部收益率是指某项投资在经济使用期内的净现值正好为零时的投资收益率。由于内部收益率指标是隐函数，故不能直接用函数式表达和求解，一般可采用插值法迭代求解。即先选一个值，然后求出相应的净现值。如果为正值，那就是值太小，应当增大，直至为负值，此时值已太大。利用插值方法，求出其中间使的值，一般试算几次使满足一定的精度即可。 计算结果如下表：表5-1 各方案投资效果指标计算结果总载重吨（吨）技术航速（节）NPV（美元）RFR（美元/吨）PBP(年)IRR一 程 船6300012-6298702

25、319.5712.910.1456300013-9934965420.7515.000.13663000147913.500.1486300015-16950802123.0212.590.1568000012-4697770319.0513.540.1348000013-7441509919.9412.100.1388000014-10655392020.9815.330.14280000151613.6502188573818.2313.0104938244319.1213.570.14

26、814000014-7835326820.0712.33010893716521.0613.1103268250618.5813.3305574971619.3314.8708440714820.2614.44011426704221.2314.8803946457418.8014.460.16518000013-6362255319.5915.450.16318000014-9246813320.5215.210.16718000015-

27、12215133421.4915.850.169二 程 船1000012-140625109.367.760.1231000013-139147269.667.880.1252000012-146895458.968.060.1262000013-148701969.297.450.1273000012-179163028.817.630.1293000013-178261489.117.870.1324000012-194259057.606.990.1314000013-192587698.526.890.1355000012-214851817.196.580.1375000013-19

28、8431728.196.770.136注：EXCEL计算过程详见附件。6 最佳船型的选择由表中数据可得，一程船NPV最大的为14万吨级船，由于当前航运市场低迷，船舶净现值都是负值，14万吨级船所需的必要运费率是各船型中最低的，虽然表中显示8万吨级船的投资偿还期较短、内部收益率较小，但是综合考虑航运业的动态，我们不难预见，未来几年的铁矿石运价将会上涨，因而本小组认为必要运费率在表中各因素中的重要性更为明显，而投资偿还期和企业内部收益率也会随着运费的上涨相应的缩短和减小，所以一程船我们选择14万吨级船，设计航速为12节。同样，二程船中5万吨级船必要运费率和投资偿还期均为最小，而近洋线船舶更新较快，

29、且企业资金渠道较窄，往往无法偿还资金而导致周转不灵，这就导致投资偿还期这一因素的重要性在各个因素中凸显出来。因此，二程船我们小组选择5万吨级船，且采用12节航速航行，以减少燃油成本。当然，此次船型的选择主要是根据运价这一主要因素。当前船公司大部分处于亏损状态，选择较大的船型不符合市场的需求，但是，随着此次金融海啸的淡去，航运业也会随之复苏，到时干散货市场将会大幅崛起，各类运费指数也将大幅提高，那时候大船的规模经济效应优势将会显现出来，也许18万吨级船型乃至更大的船型将具备较大的优势。7灵敏度分析在船型方案论证过程中，某些选用的条件和参数具有很大的不确定性，如船舶造价、运价、燃油价格等。而我们在

30、论证过程往往先假定他们是确定的。实际上，一艘船舶使用周期都在20年左右，在这么长的时期内，各种参数都会发生变化，当这些参数发生变化时，有的对设计时的船型计算结果影响很大，有的并不会产生重大影响。本文选择运价、船价和燃油价格作为风险因素，运用逐项替代法进行灵敏度分析，风险范围为+（-）30%范围内波动，步长为10%。鉴于本文的研究背景和研究对象，备选方案受这三个因素的影响大体是一致的，所以我们仅对一程船最佳方案进行灵敏度分析，通过计算，得出这三个因素的变化对一程船最佳方案的四个指标（NPV、RFR、PBP、IRR）的影响程度。计算和分析结果如下表：表7-1运价对NPV、RFR、PBP和IRR的影

31、响运价变动率NPVRFRPBPIRR+30%636475618.2310.650.161+20%-466548418.2311.780.157+10%-1386465718.2312.940.1560-2188573818.2312.330.152-10%-2976456518.2313.050.148-20%-4575883318.2313.870.143-30%-5645367718.2314.740.140表7-1船价对NPV、RFR、PBP和IRR的影响船价变动率NPVRFRPBPIRR30%-2606764319.5414.750.13520%-2476649519.1713.870

32、.14110%-2353646718.6713.040.1470-2188573818.2312.330.152-10%-1976366517.8311.750.156-20%-1907743217.4011.030.159-30%-1887465617.0110.260.154表7-1燃油价格对NPV、RFR、PBP和IRR的影响燃油价格变动率NPVRFRPBPIRR30%-2974665319.2413.170.15720%-2636475618.8912.900.15510%-2376643218.5812.610.1530-2188573818.2312.330.152-10%-193

33、7453417.9712.050.151-20%-1738495217.6511.760.149-30%-1584964017.2811.490.147从表中可以看出:船舶造价的变化对投资回收期PBP影响比较明显，对于净现值NPV、内部收益率IRR和必要运费率RFR影响都较弱;运价的变化对于投资回收期PBP和净现值NPV都有较强的影响，只对内部收益率IRR和必要运费率RFR影响相对弱一些。燃油价格发生变动，对于净现值NPV、必要运费率RFR、内部收益率IRR和投资回收期PBP都有一定影响，但不会明显。 从以上分析可以看出，运价对于船舶净现值和投资回收期影响最大，最敏感，在决定船型论证方案中，市

34、场运价是决定最终方案的重要因素之一。而且，市场运价变动幅度也较大，在船舶建造过程中，市场运价都可能会产生较大的波动。因此，作为投资方，必须对市场运价给予高度关注，及时调整企业战略，以谋取最大的经济效益。造船市场近年来的变化幅度也较大，一直呈下跌趋势。从上面的敏感性分析中可以看出，船舶造价对三项指数影响最大的是投资回收期，所以，选取合适机遇订造船舶也是航运企业进行船舶投资的重要运作手段之一，较为合适的船舶造价对于船舶今后的运营、资本回收都会创造更为理想、宽松的便利条件。8 结语 随着近几年来我国铁矿石需求的快速增长，澳大利亚至中国的铁矿石运输市场也已被相关航运企业所重视，远洋运输公司将如何面对这个庞大而又竞争激烈的运输市场进而把握好这样一个大好的发展机遇，则必须对该市