摘 要

随着长江流域航道基础设施的建设和航道条件的逐渐改善，长江干线集装箱船船型的发展方向将趋向于大型化和标准化。在内河船型发展对运输效率显著影响的背景下，本文在对长江流域航道基本情况的介绍和长江干线集装箱船型的分析的基础上，以长江干线武汉至太仓航线为例，设立多种集装箱船型方案，采用模糊综合评判法并选取必要运费率、航线平均年度费用、动态投资回收期和折扣造价为评价指标对各方案进行优选排序，并找到该航段的最佳集装箱船船型，并通过选取船舶造价、燃料价格、货运费率为敏感性因素，找出对最佳集装箱船型营运影响最大的因素，为武汉至太仓航线船型提供理论依据。

关键词：武汉-太仓；1040TEU集装箱船；经济论证；敏感性分析

Abstract

With the gradual improvement of the construction of the waterway infrastructure of the Yangtze River Basin and the improvement of navigation conditions, the development direction of the container ships of the Yangtze River Route will tend to be large-scale and standardized. Under the background that the development of inland river ship type has a significant impact on transportation efficiency, this paper based on the introduction of the basic conditions of the Yangtze River waterway and the analysis of the container ship type of the Yangtze River, taking the route from Wuhan to Taicang of the Yangtze River as an example, setting up a variety of container ship types , Adopting a fuzzy comprehensive evaluation method and selecting the necessary freight rates, average annual route costs, dynamic investment payback period and discounted cost as the evaluation indicators to optimize the various plans, and find the best container ship type for this segment, and select the ship The cost, fuel price and freight rate are sensitive factors to find out the factors that have the greatest impact on the optimal container ship type operation, and provide theoretical basis for the ship type from Wuhan to Taicang.

Key Words: Wuhan-Taicang; 1040TEU container ship; economic demonstration; sensitivity analysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1船型论证的目的与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1船型经济论证方法的研究 1

1.2.2船舶大型化研究 1

1.2.3船型运营限制条件的研究 2

1.2.4船型经济论证案例 2

1.3研究现状评述 3

1.4本文研究的主要内容 4

第2章 长江干线集装箱航运现状 5

2.1长江流域集装箱运输发展现状 5

2.1.1集装箱港口系统 5

2.1.2集装箱运输船型 6

2.2长江航道运输环境分析 6

第3章 船舶技术经济论证原理 8

3.1论证原理概述 8

3.2船型技术经济论证的步骤和方法 8

3.2.1调查研究 8

3.2.2论证方案的设定 8

3.2.3船型方案的运营及经济性计算 8

3.2.4船型方案优选和排序 8

3.2.5船型方案敏感性分析 10

第4章 长江干线集装箱船型论证 12

4.1技术路线 12

4.2典型航线及载箱量的确定 12

4.3船型多方案营运经济计算 12

4.3.1船型营运参数计算 13

4.3.2船型经济性指标计算 18

4.3.3计算结果汇总 22

4.4船型方案优选与排序 25

4.5船型排序结果分析 26

4.6敏感性分析 26

4.7武汉至太仓段最佳船型 30

第5章 结论及展望 31

5.1 结论 31

5.2 展望 31

参考文献 32

致 谢 33

第1章 绪论

1.1船型论证的目的与意义

随着长江流域经济的发展，近年来，我国长江干线的货运通过量连续多年保持增长，其中长江流域中的内河运输发挥了极大的作用。长江上规模以上的港口，在2017年的货物吞吐量达到了24亿吨，其中集装箱的吞吐量也达到了1650万标箱，根据国家规划，长江上亿吨级的大港已经增加到了14个，同时万吨级的泊位更是超过500个。随着黄金水道的开发以及“645”工程的实施，长江航道南京段以下贯通了12.5米的深水航道，长江干线中游也逐渐解决“肠梗阻”的情况，航道通过能力不断增强。

与此同时，船舶技术的更新换代、环境成本的增加和中下游航道的大力整治，再度使集装箱船箱量不断提升。在制约船舶大型化的多项因素得到解决的背景下，船舶大型化的趋势在江海运输中将是不可避免的。

本文应用船舶经济论证的数学方法，在对长江干线集装箱船的营运现状分析的基础上，科学选取长江干线集装箱船型经济论证的相关参数和指标，以武汉新港拟投入的1040TEU集装箱船为母型船设立多个船型方案进行效益核算，根据经济论证结果，做出敏感性分析，最终得到航线上的最佳船型。

其现实意义：

（1）为武汉新港拟投入的1040TEU集装箱船的预期效益进行核算，同时为内河集装箱船舶发展提供理论依据；

（2）影响内河船舶运输的发展趋势，在核算单位成本的同时验证集装箱运输的规模化、标准化；

（3）影响航运工程项目（包括港口建设、航道建设）的投资与收益。

1.2国内外研究现状

1.2.1船型经济论证方法的研究

在船舶在设计和制造过程中，船型经济论证是一项重要的前期工作。随着世界造船业发展，船型的不断发展和改造对船舶经济论证提出了新的挑战。学者王运龙^[1]认为在船舶设计、船舶建造、船舶运营的过程中如何选取技术上先进、经济上合理的优秀船型方案，以取得更大的经济效益和社会效益是船舶工程领域需要解决的重点问题之一；学者张光发和张维英等人^[2]认为最佳船型技术经济论证一般包括以下5个方面的内容：调查研究分析背景，设立论证方案，船型方案的技术、营运、经济分析，穿行及设计方案优选与排序和敏感性分析及风险分析。

1.2.2船舶大型化研究

对于船舶大型化，绝大多数学者都是保持乐观态度，他们对其研究是以船舶的单位运输成本的变化和规模效益的影响进行分析，但是与此同时，也有部分学者从对集装箱运输船舶大型化的制约因素来分析，提出了大型化带来的规模不经济等一系列问题。学者陈飞儿和张仁颐^[3]在基于水运系统的超大型集装箱船经济可行性论证中提出四点对航运公司营运超大型集装箱船的建议，包括：1）大型集装箱船的规模经济性受到船舶载箱率的制约；2）6500TEU以上的大型集装箱船采用轴辐式网络模型比多港直靠模式的单位综合营运成本低，也更能抵抗外界环境变化的影响；3）轴辐式网络模型的优越性受到集疏运成本影响较大；4）航运公司选择挂靠港时应考察其集疏运系统。徐敏杰先生^[4]在对集装箱船大型化的规模经济论证中提出了二十一世纪初叶集装箱船舶将继续保持大型化发展趋势的观点，而发展的制约因素有货源、港口效率以及内陆的集疏运系统。根据其提出的模型测算，在考虑多重因素的前提下，同时考虑了巴拿马运河的通过能力。学者邓恺等人^[5]在基于18000TEU集装箱船的船型大型化设计探讨中通过对18000TEU级集装箱的船舶主尺度设计的分析，认为在船宽的方向增加一列集装箱及在型深方向增加一层集装箱是增大集装箱船堆箱量可行的方案，为进一步大型化的集装箱船船型的研发提供借鉴和参考。国外学者Sherif Helmy和Ahmed Shrabia^[6]认为大型集装箱船舶的生产应该考虑航运周期的时间因素，航运公司在订购、营运大型集装箱船舶时需要考虑所有的限制因素。

1.2.3船型运营限制条件的研究

长江流域航道状况的不断整治，适合长江干线运输的船型的设计也不断更迭。学者顾学文^[7]对江海直达型敞口集装箱船的绑扎设计进行研究，分析带箱格导轨的船和不设置箱格导轨的内河敞口集装箱船并优化了集装箱的绑扎装置，还提出了集装箱船的扭锁的技术可以更新。学者桂林林和张维竞^[8]通过对长江干线航道状况的分析，探讨了集装箱船船型和动力装置的开发及优选，给出了在一定航速保证下各功率、耗油率的主机经济效益比较，各载箱量船型的优选在航程变化时的选择方式。

国外学者Peter Dzakah Fanam、Hong-Oanh Nguyen和Stephen Cahoon^[9]在班轮运营的航运公司竞争力的研究中提出了托运人或者货运代理人选择运营商的五大影响因素，分别是服务质量、运费率、处理装备、调度和信息技术。而其中，服务质量和调度是选择班轮运输服务时，托运人和货运代理人最看重的两大因素。

同时，在世界各地对货运服务需求增加的背景下，港口的安全也是航运经济的制约条件之一，针对主动性的港口风险预防研究，学者Constantinos I．Chlomoudis，Petros L．Pallis and Ernestos S.Tzannatos^[10]提出并构成FSA（形式安全评估）和船舶适应性的港口安全风险评估的主动性方法。

1.2.4船型经济论证案例

国内外在船型经济论证上的研究较为成熟，案例较多。关于北极航道的船舶经济分析，国内学者冯远^[11]通过文献得到集装箱船型技术经济参数，再根据东北航道的自然状况和中欧之间的货流情况，选择若干船型进行经济性论证，以单位平均运输成本作为经济性指标进行计算，得出了东北航道的通航将影响中欧之间的海上贸易，该航线在燃油成本、航线里程、船舶载重、航线安全等方面较其他航线有更大的优势。学者Li Ning^[12]在对东北航行船舶成本优势分析中也得出类似的结论。

在关于沿海航线集装箱船型论证的案例中，学者张莎和赵千昆^[13]首先确定了典型航线，在确定船舶的主要技术参数之后，对六种船型方案进行优化排序得出最优船型并进行敏感性分析，得到了市场好的时候应尽可能选择载箱量大的船型，市场环境较差时最优船型为介于中间的船型。学者刘涛等人^[14]以渤海湾客滚船和火车渡轮为研究对象，对现有船型进行经济分析，找到适于渤海湾集装箱客滚运输的最佳经济船型，并对优选方案进行敏感性分析。

而在内河干线的集装箱船型经济论证中，多是多年前对小型的集装箱船型的经济论证。学者张瑞瑞、谢文平和包国治^[15]在2006年，以250TEU江海直达敞口集装箱船为研究对象，利用Visual C 平台建立了此类船舶船型经济论证的一般程序，并给出了符合250TEU江海直达敞口集装箱技术要求和经济要求的可行方案，以及优选方案的敏感性分析结果。在2011年，学者刘寅东等人^[16]对西江干线新一代集装箱船型进行了论证，采用划分典型航线、典型吨级的方法对西江干线集装箱船型进行优化，得到各航段的最佳船型，结果表明，最佳船型的技术和经济性能与现有有限船型相比有明显的提高。2016年，学者何岚^[17]基于长江干线通航条件的改善，在航线情况分析的基础上，结合经济效益评价，进行集装箱航线运输组织和船型的论证，并以武汉至安庆航段为例，得到该航段最佳运输方式和最优船型，并得到江海联运中直达的运输方式在运输组织方式中的优越性。

1.3研究现状评述

由上文的研究现状可知，船舶经济论证的方法已经较为成熟，其可应用的范围也极为广泛。而航运业中，集装箱船大型化的趋势仍在持续，当航运市场回暖之际，大型集装箱运输船带来的利益优越性仍将使它受到各个航运公司的追捧。同时有多名学者对集装箱船舶大型化的弊端与限制条件进行阐述，认为远洋运输中10000TEU的船舶才是最优船型。而这个数据并不适用于内河航道的集装箱船型设计。我国长江干线“黄金水道”在2020年前所将要完成的阶段性建设也预示着内河干线运输中船型设计将会产生更多的优化空间。

综上所述，由于长江干线的航运条件的更新，适合其的集装箱船舶的大型化趋势发将迎来新的发展，同时对新投入的较大型的集装箱船型的技术经济论证是十分必要的。而且在论证过程中，对长江干线的诸多限制条件的调查分析也将更为具体。

1.4本文研究的主要内容

长江干线1040TEU集装箱船型经济论证，需要完成以下五个方面内容：

（1）基础数据调查、收集：掌握长江航线的原始数据，对类似船型的调查研究；

（2）在对原始资料分析的基础上，设立多个长江干线集装箱船型；

（3）对设立的诸多集装箱船型进行营运参数计算、经济指标分析；

（4）根据船型的技术性能、营运指标和经济性能综合衡量，采用模糊综合评判法对诸多船型方案进行综合评判优选和排序。

（5）敏感性分析在决策过程中选取船舶造价、燃料价格、货运费率，使其发生一定幅度的变化，计算船舶的必要运费率、内部收益率、动态投资回收期和净现值指数随之产生的变化，一方面检验经过优选的最佳船型在变化环境中是否仍然最佳，另一方面分析变化的因素中，船型方案对其表现的敏感程度。

第2章 长江干线集装箱航运现状

2.1长江流域集装箱运输发展现状

近年来，随着长江“黄金水道”建设的不断推进，长江港口基础设施建设不断完善，运输船型和航线不断优化，长江流域集装箱运输系统已由单一的内贸航线发展到内支线、近洋航线和内贸航线并举，以外贸远洋内支线运输为主的格局^[18]。

2.1.1集装箱港口系统

在我国的内河集装箱体系里，长江干线上的集装箱港占据了重要的地位。长江流域的主要集装箱港口分布为：

（1）长江上游集装箱港口：重庆港和泸州港；

（2）长江中游集装箱港口：马鞍山港、铜陵港、安庆港、九江港、武汉港、黄石港、岳阳港、长沙港、南昌港、荆州港和宜昌港；

（3）长江下游集装箱港口：上海港、南通港、苏州港太仓港区、常熟港区和张家港港区、泰州港、扬州港、江阴港、镇江港以及南京港。

2013年的长江干线规模以上的港口集装箱吞吐量如表2.1所示。

根据《国务院关于依托黄金水道推动长江经济带发展的指导意见》^[19]，随着长江流域经济带的发展，已经形成了以上海港为龙头，以长江上游的重庆港、长江中游的武汉港、长江下游的南京港和苏州港为区域性中心，同时补充以各个类型的地区性港口，港口基本分布于长江干线或者是湘江与赣江支线。

长江干线及其主要支流上港口的主要规划方向是集装箱码头泊位的建设，较大规模的港口都在规划建设集装箱港区，集中经营集装箱运输业务，走专业化、规模化发展方向^[20]。与此同时，各港口之间的合作发展也逐渐展开，出现了港口群的趋势。

2.1.2集装箱运输船型

集装箱业务的覆盖范围涵盖了长江干线及其湘江赣江支流。国内外的大型集装箱运输企业也逐渐意识到内河集装箱运输的价值所在，随着中远海运等主要的企业对长江集装箱运力投资规模的扩展，长江上从事的集装箱运输船舶运力也逐年增长。如今，在长江干线上从事集装箱运输的主要船型包括集装箱专用船、ATB（铰接式推轮和驳船）、驳船队以及散货船、客船改造的集装箱船舶^[21]。