中遠(yuǎn)散貨運輸（集團(tuán)）有限公司 賴祿元大連海事大學(xué)交通運輸規(guī)劃與管理學(xué)院 鄭 滿

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經(jīng)濟(jì)航速
——提高航次效益的有效途徑

中遠(yuǎn)散貨運輸（集團(tuán)）有限公司 賴祿元
大連海事大學(xué)交通運輸規(guī)劃與管理學(xué)院 鄭 滿

摘要：干散貨市場持續(xù)低迷，如何最大程度地節(jié)省航次經(jīng)營成本成為經(jīng)營者當(dāng)前最為迫切的課題。從分析干散貨船舶航次經(jīng)營成本的構(gòu)成入手，明確燃油費用占航次成本比例最高，提出采用經(jīng)濟(jì)航速航行能夠非常有效地節(jié)省燃油費用，實現(xiàn)航次效益最大化的觀點。以好望角型船舶為例進(jìn)行實證分析，并對使用經(jīng)濟(jì)航速航行的注意事項進(jìn)行簡單介紹。

關(guān)鍵詞：干散貨市場；經(jīng)濟(jì)航速；航次經(jīng)營成本；影響因素；注意事項

一、概述

始于2008年的金融危機(jī)席卷全球，反映航運市場的BDI指數(shù)持續(xù)走低，尤其是從2011年至今，干散貨運輸市場平均期租水平長期低于船舶固定成本，僅有幾次短時間反彈處于固定成本之上，進(jìn)入2016年更是跌跌不休，屢創(chuàng)新低。當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇疲弱，分化勢頭明顯，風(fēng)險威脅緊迫，特別是對干散貨海運需求的主要國家和地區(qū)，如歐洲、日本、中國以及其他新興市場國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都遇到多重困難和挑戰(zhàn)，全球經(jīng)濟(jì)增長前景下行風(fēng)險增加。這將導(dǎo)致航運市場運力供過于求，運價低迷的情況短期內(nèi)難以得到改善，并且會持續(xù)存在。因此，通過閑置船舶、降低航速、控制港口使費等方式來節(jié)省航次經(jīng)營成本，是各航運公司提升航次效益、減少虧損的重要和有效措施。而通過采用經(jīng)濟(jì)航速、降低燃油消耗是降低航次經(jīng)營成本的一項最關(guān)鍵、最有效的措施。

表1 正常營運航速下燃油費用占航次變動成本的比例

航次變動成本是指發(fā)生總額隨著運量、發(fā)貨港、組織方式等因素變動而變動的成本，主要包括燃油費用、港口使費及運河費用，以及掃艙費、氣導(dǎo)費、額外保險費等航次其他費用。在運價已確定的情況下，航次變動成本的控制將直接決定整個航次期租水平的高低。以好望角型船舶典型航線為例（見表1），從中可以看出，燃油費用所占航次成本的比例是最大的，即使當(dāng)燃油價格處于150美元/t 的較低位置，在航程最短的西澳—青島航線上，燃油費用占航次變動成本的比例仍然高達(dá)42.3%。同時，我們也能發(fā)現(xiàn)，燃油費用隨著航程的增加而增加，隨著油價的升高而增加。因此，燃油費用的控制是降低航次變動成本、提升航次效益的關(guān)鍵，尤其是在航線距離較長、油價較高的情況下。而通過使用經(jīng)濟(jì)航速航行，則能夠非常有效地降低航次油消耗量，進(jìn)而降低燃油費用。

二、經(jīng)濟(jì)航速

理論上，船舶航速主要有三種：以快速性為主的船舶設(shè)計航速；以節(jié)油為目的的經(jīng)濟(jì)航速，又稱絕對經(jīng)濟(jì)航速；以獲得最大盈利為目的的經(jīng)濟(jì)航速，亦稱最佳盈利航速或相對經(jīng)濟(jì)航速。

1. 絕對經(jīng)濟(jì)航速

通常，將單位運輸距離油耗量最小的航速稱為絕對經(jīng)濟(jì)航速，即是指船舶航行相同里程，在不考慮船期成本的前提下，耗油量最少的航行速度。［1］絕對經(jīng)濟(jì)航速只考慮含有數(shù)量的絕對最小值，航速的確定主要取決于船舶技術(shù)狀況，而不考慮機(jī)會成本，即忽視市場水平的高低、盈利期望以及油價和市場水平的相對關(guān)系。因此，絕對經(jīng)濟(jì)航速的局限性導(dǎo)致其并不能被用來指導(dǎo)生產(chǎn)經(jīng)營。

2. 相對經(jīng)濟(jì)航速

相對經(jīng)濟(jì)航速又稱最佳盈利航速，通常是指能使船舶獲得最佳盈利效果的航行速度。［2］在實際營運中，船舶不僅要降低每日營運成本，而且需要講求每日盈利水平。如果只考慮減速節(jié)省燃油費用的支出，結(jié)果會使船舶延長航次時間，可能產(chǎn)生機(jī)會成本，錯過市場獲利機(jī)會，影響盈利水平。如果置燃油費用上漲而不顧，始終以盡可能高的航速運載貨物，結(jié)果盈利水平不一定理想，尤其是在運價低迷而油價高企的情況下。

由此可見，相對經(jīng)濟(jì)航速是一個相對復(fù)雜的概念，其在充分考慮市場水平、燃油成本、客戶需求以及下一航次成交水平預(yù)期等的基礎(chǔ)上，保證航次經(jīng)營效益最大化。相對經(jīng)濟(jì)航速不是一個固定值，而是一個動態(tài)的概念，受市場和成本等多重因素影響，需由船舶經(jīng)營者根據(jù)實際航次情況和運費市場統(tǒng)籌計算后選定，在不同的航次之間，不同的航線之間，甚至航次運行中，都需要對相對經(jīng)濟(jì)航速進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。為避免誤解，文章標(biāo)題以及之后所稱的“經(jīng)濟(jì)航速”均指“相對經(jīng)濟(jì)航速”。

因此，船舶經(jīng)營者需要結(jié)合貨物運價水平、燃油價格和其他船舶成本等計算并采用最佳盈利航速，在運價高而油價相對較低時盡量提高航速，增加年航次數(shù)量，增加運費收入；在航運市場低迷期而油價相對較高時，通過減速節(jié)油來減少成本，實現(xiàn)航次效益最大化。

3. 影響經(jīng)濟(jì)航速的因素

（1）燃油價格

從表1可以看出，對于散貨船而言，燃油費用占航次經(jīng)營成本的絕大部分，油價越高，燃油費用所占航次經(jīng)營成本的比例越高，使用經(jīng)濟(jì)航速越能顯著提高航次經(jīng)營效益；油價越低，燃油費用所占航次經(jīng)營成本的比例越低，使用經(jīng)濟(jì)航速的效果可能并不顯著。

（2）市場水平

市場水平?jīng)Q定了船舶經(jīng)營者的航次收益，市場水平越高，則收入越多，時間成本越高，使用經(jīng)濟(jì)航速的效果越差；反之，市場水平越低，則收入越低，時間成本越低，使用經(jīng)濟(jì)航速的效果越顯著。

（3）安全性

在市場長期低迷的情況下，使用經(jīng)濟(jì)航速能夠提高航次效益，但是，主機(jī)長期低負(fù)荷運行，特別是當(dāng)主機(jī)長期在鼓風(fēng)啟動臨界轉(zhuǎn)速以下運行時，將會造成柴油機(jī)的汽缸潤滑不良、潤滑油消耗率增加，使燃燒室部件、排氣系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的燃?xì)馕廴?，直接?dǎo)致主機(jī)掃氣壓力下降、排煙溫度升高、掃氣箱著火、運轉(zhuǎn)性能下降，甚至不能恢復(fù)其正常負(fù)荷的運行。為此，在使用經(jīng)濟(jì)航速航行時，要根據(jù)主機(jī)的工況制定靈活機(jī)動的操縱方式和妥善的維護(hù)保養(yǎng)手段，既要達(dá)到滿意的航速又要保證主機(jī)的安全運行。［3］從實踐中看來，一般采用鼓風(fēng)機(jī)臨界轉(zhuǎn)速對應(yīng)的航速和油耗航行能夠獲得相對不錯的效果。

（4）氣候和洋流

氣候和洋流對經(jīng)濟(jì)航速影響不是很大，但是在不同的航線之間影響還是很顯著的。對于跨大洋航線，經(jīng)濟(jì)航速和油耗受氣候和洋流的影響較為顯著，在與正常經(jīng)營航速比較時，應(yīng)該相對保守；而航程距離較短的航線，則可以根據(jù)短期氣象預(yù)報較為準(zhǔn)確地判斷是否適合采用經(jīng)濟(jì)航速航行。

（5）市場預(yù)期

當(dāng)航次接近完成或者后續(xù)航次任務(wù)已確定時，船舶經(jīng)營者應(yīng)該根據(jù)下一航次市場預(yù)期或者后續(xù)航次成交水平調(diào)整經(jīng)濟(jì)航速。若處于市場下跌趨勢中或者后續(xù)航次成交水平較當(dāng)前航次低時，應(yīng)該繼續(xù)保持經(jīng)濟(jì)航速或者進(jìn)一步降低主機(jī)轉(zhuǎn)速，以延長當(dāng)前航次的航次時間；若市場處于上漲態(tài)勢或者后續(xù)航次成交水平遠(yuǎn)高于當(dāng)前航次，則應(yīng)該盡快完成當(dāng)前航次以享受較高的市場水平。

三、經(jīng)濟(jì)航速的選擇與判斷

經(jīng)濟(jì)航速的節(jié)油效果取決于油價和市場期租水平的變化，即對比“節(jié)省的燃油成本”與“使用經(jīng)濟(jì)航速所導(dǎo)致的船期損失”之間的差額。為了方便比較，將整個航次“節(jié)省的燃油成本”均分到每天，也將“使用經(jīng)濟(jì)航速的船期損失”均分到每天，最終可以推算出，每天的成本節(jié)省與船期損失都與距離無關(guān)，只需要知道航速和油耗就可以計算經(jīng)濟(jì)航速下每天節(jié)省的成本。在這里假設(shè)設(shè)計航速為SF，日油耗為BOF，油價為P，經(jīng)濟(jì)航速為SE，其日油耗為BOE，市場期租水平為TCE，則經(jīng)濟(jì)航速下每天節(jié)省的燃油成本為

FSV =（設(shè)計航速日油耗 - 經(jīng)濟(jì)航速日油耗×設(shè)計航速/經(jīng)濟(jì)航速）×油價=（BOF-BOE× SF/S E）×P（1）

經(jīng)濟(jì)航速下每天損失的船期為

TLV =（設(shè)計航速- 經(jīng)濟(jì)航速）×市場期租水平/經(jīng)濟(jì)航速=（SF- SE）×TCE/SE （2）

在油價和市場期租水平已知的情況下，若滿足FSV＞ TLV，則稱之為使用經(jīng)濟(jì)航速有正效益，可以使用經(jīng)濟(jì)航速；而對于不同的經(jīng)濟(jì)航速，則可以利用FSV與TLV之差來衡量其節(jié)油效果，差值越大則對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)航速越經(jīng)濟(jì)。

下面將以好望角型船舶壓載航程為例，基于表2中的經(jīng)濟(jì)航速/油耗，對經(jīng)濟(jì)航速的選擇和判斷進(jìn)行實證分析，其中對于11.0 kn的相對經(jīng)濟(jì)航速，由于其主機(jī)轉(zhuǎn)速低于鼓風(fēng)機(jī)啟動的臨界點，故又稱為超級經(jīng)濟(jì)航速。表2所列舉經(jīng)濟(jì)航速/油耗為目前市場上認(rèn)可，且被實踐證實并廣泛引用。

表2 好望角型船舶經(jīng)濟(jì)航速/油耗數(shù)據(jù)

1. 經(jīng)濟(jì)航速臨界點分析

對于同一經(jīng)濟(jì)航速/油耗，若使用其每天節(jié)省的燃油成本與每天損失的船期相等的話，這時是否使用該經(jīng)濟(jì)航速/油耗則處于臨界狀態(tài)，其效果與設(shè)計航速油耗一致，可將該狀態(tài)稱為經(jīng)濟(jì)航速臨界點。根據(jù)FSV和TLV的計算邏輯，在FSV與TLV相等時即是經(jīng)濟(jì)航速臨界點，因此，可以推算出好望角型船舶經(jīng)濟(jì)航速和超級經(jīng)濟(jì)航速的臨界點如下：

經(jīng)濟(jì)航速臨界點為

超級經(jīng)濟(jì)航速臨界點為

同時，可以將式（3）和（4）直觀地用折線圖來表示，見圖1。

圖1 好望角型船不同經(jīng)濟(jì)航速下的臨界點示意圖

從圖1可以看出，當(dāng)油價和期租水平的關(guān)系處于綠線右下方時，使用經(jīng)濟(jì)航速和超級經(jīng)濟(jì)航速均有正效益，能夠比使用設(shè)計航速獲得更大的航次效益；當(dāng)油價和期租水平的相對關(guān)系介于藍(lán)線和綠線之間時，則使用經(jīng)濟(jì)航速有正效益，而使用超級經(jīng)濟(jì)航速沒有正效益；當(dāng)油價和期租水平的相對關(guān)系處于藍(lán)線左上方時，則無論使用經(jīng)濟(jì)航速還是超級經(jīng)濟(jì)航速均沒有正效益，此時應(yīng)該使用設(shè)計航速，爭取以最短的時間完成航次任務(wù)。

由以上推算結(jié)果可以得出，選擇和判斷是否使用經(jīng)濟(jì)航速的依據(jù)是：在某一臨界狀態(tài)下，如果期租水平保持不變，當(dāng)實際油價高于臨界油價時使用經(jīng)濟(jì)航速有正效益，否則應(yīng)該使用設(shè)計航速；如果油價保持不變，當(dāng)期租水平低于臨界期租水平時使用經(jīng)濟(jì)航速有正效益，否則應(yīng)該使用設(shè)計航速。

2. 不同經(jīng)濟(jì)航速之間的選擇

由于每一轉(zhuǎn)速下都對應(yīng)了一組航速/油耗數(shù)據(jù)，同時每一組航速/油耗都有對應(yīng)的臨界點，因此我們需要在不同的經(jīng)濟(jì)航速/油耗之間選擇出能夠使航次效益最大化的航速和油耗。

基于（1）和（2），在油價和市場水平已知的情況下，將每天的凈節(jié)油效益，即相對于設(shè)計航速，使用經(jīng)濟(jì)航速每天能夠提高的期租水平用ATCE來表示，則：

根據(jù)近期市場運行情況，我們選取過去已發(fā)生并近期可能發(fā)生的油價和期租水平組合，分別計算使用經(jīng)濟(jì)航速和超級經(jīng)濟(jì)航速下的凈節(jié)油效益，結(jié)果如表3所示。

表3 好望角型船舶經(jīng)濟(jì)航速凈節(jié)油效益對比表　　美元 ·日-1

結(jié)合表3和圖1，可以得出以下結(jié)論：當(dāng)油價和期租水平相對關(guān)系處于圖1的藍(lán)線右下方時，使用超級經(jīng)濟(jì)航速的效果要比使用經(jīng)濟(jì)航速的效果好，此時應(yīng)該指示船舶采用11.0 kn/26.0 t的航速/油耗航行能夠使得航次效益最大化。例如當(dāng)油價處于350美元/t，而市場水平為4 000美元/日時，相對于設(shè)計航速，使用經(jīng)濟(jì)航速能夠使得航次期租水平提高2 830美元（即平均到整個航次，每天節(jié)省2 830美金的成本），而使用超級經(jīng)濟(jì)航速則能夠使得航次期租水平提高5 736美元。當(dāng)油價和期租水平相對關(guān)系介于圖1中藍(lán)線和綠線之間時，則使用經(jīng)濟(jì)航速有正效益并且效果顯著，而使用超級經(jīng)濟(jì)航速沒有正效益，此時指示船舶應(yīng)該使用13.0 kn/40.0 t 的航速/油耗才能夠?qū)崿F(xiàn)航次效益最大化。例如當(dāng)油價處于250美元/t，而市場水平為15 000美元/日時，相對于使用設(shè)計航速而言，使用經(jīng)濟(jì)航速能夠提高航次期租水平369美元，而使用超級經(jīng)濟(jì)航速的話，則會降低期租水平81美元。

四、經(jīng)濟(jì)航速航行注意事項

在一般情況下，每條船舶的主機(jī)設(shè)計正常運營轉(zhuǎn)速是最適合本船的運營轉(zhuǎn)速，若船舶使用經(jīng)濟(jì)航速航行，由于低于正常營運航速，長期使用的話，必然會對主機(jī)工況和船舶帶來負(fù)面影響。因此，在使用經(jīng)濟(jì)航速航行時，需要特別注意保持和維護(hù)主機(jī)良好的技術(shù)狀況。

由于低負(fù)荷時增壓器提供的空氣量不足，鼓風(fēng)機(jī)通常會自動投入運行，尤其是當(dāng)主機(jī)長時間低于50%額定負(fù)荷運行，則應(yīng)將鼓風(fēng)機(jī)常開。為了防止增壓器過分積污，應(yīng)結(jié)合增壓器的狀況及特性加強(qiáng)清洗，經(jīng)常換洗壓氣端空氣濾網(wǎng)。應(yīng)視情況縮短油頭的保養(yǎng)周期，清潔疏通油嘴噴孔并測量孔徑，必要時換新。低負(fù)荷運行將造成導(dǎo)氣閥及缸內(nèi)大量結(jié)炭，運動部件磨損加重。船舶應(yīng)酌情縮短吊缸、排氣閥等的檢修周期；定期檢查缸套表面、活塞頭及活塞環(huán)狀況，及時檢修或更換異常磨損的部件。主機(jī)負(fù)荷降低到60%額定功率及以下時，VIT機(jī)構(gòu)失效，延遲并加長了燃燒過程，最大壓力和平均有效壓力降低，主機(jī)冒黑煙，此時應(yīng)適當(dāng)調(diào)整VIT齒條，加大噴油提前角。

此外，應(yīng)適當(dāng)提高增壓空氣、活塞冷卻液、缸套冷卻水等的溫度，以改善汽缸的熱狀態(tài)，防止低溫腐蝕；確保循環(huán)清洗裝置完好，縮短空冷器清洗周期，臟污嚴(yán)重時應(yīng)考慮解體浸泡清洗，保持進(jìn)出空氣壓差正常。經(jīng)常檢查排煙總管及透平進(jìn)氣格柵；定期清通、沖洗廢氣鍋爐煙管；堅持每天吹灰，視情況增加吹灰次數(shù)，吹灰時盡可能提高主機(jī)轉(zhuǎn)速和吹灰介質(zhì)壓力以提高吹灰效果；同時，應(yīng)注意節(jié)約蒸汽，包括消除蒸汽泄漏，控制加熱艙柜的數(shù)量及溫度等。

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DOI：10.16176/j.cnki.21-1284.2016.03.003