肖青 胡豪 李晶

摘要：

為使郵船船型方案在技術(shù)可行的前提下有更好的經(jīng)濟(jì)性，充分考慮郵船運(yùn)輸自身的特點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)、客戶(hù)、企業(yè)、環(huán)境等方面建立郵船船型方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。以中國(guó)三亞至東南亞地區(qū)的郵船航線為例設(shè)立初選船型方案，結(jié)合CRITIC法和TOPSIS法對(duì)一系列船型方案進(jìn)行比較分析，選出綜合表現(xiàn)最好的郵船船型方案。這種方法使郵船船型的選擇更加符合實(shí)際。

關(guān)鍵詞：

郵船; 船型選擇; CRITICTOPSIS模型

中圖分類(lèi)號(hào)： U692.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Abstract：

In order to make cruise ship type schemes more economical on the premise of technical feasibility， the evaluation index system of cruise ship type schemes is established from the aspects of economy， customers， enterprises and environment， where the characteristics of cruise ship transportation are fully considered. Taking the cruise route from Sanya in China to Southeast Asia as an example， the primary ship type schemes are set up. The series of ship type schemes are compared and analyzed by combining the CRITIC method and TOPSIS method， and the cruise ship type scheme with the best overall performance is selected. The method makes the selection of cruise ship type more realistic.

Key words：

cruise ship; selection of ship type; CRITICTOPSIS model

0引言

隨著人民生活水平的提高，國(guó)內(nèi)郵船旅游需求不斷增長(zhǎng)，各大郵船公司紛紛開(kāi)辟以國(guó)內(nèi)港口為始發(fā)港的郵船航線，推動(dòng)郵船產(chǎn)業(yè)發(fā)展和沿海地區(qū)郵船碼頭基礎(chǔ)設(shè)施完善。目前我國(guó)的部分郵船母港已初具規(guī)模，郵船船隊(duì)也已經(jīng)進(jìn)入始建階段。郵船結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備眾多、投資額高，各種技術(shù)、經(jīng)濟(jì)參數(shù)相互關(guān)聯(lián)、相互影響，郵船船型的優(yōu)化選擇能夠保證郵船船型在技術(shù)可行的前提下有更好的經(jīng)濟(jì)性，在郵船運(yùn)輸市場(chǎng)上有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，因此進(jìn)行郵船船型選擇具有重要意義。

長(zhǎng)期以來(lái)，專(zhuān)家學(xué)者在船型論證方面做了大量的研究工作：董元?jiǎng)賉1]在川江散裝化學(xué)品船的船型論證中在傳統(tǒng)的網(wǎng)格法的基礎(chǔ)上應(yīng)用了正交設(shè)計(jì)方法，并最終得出了最優(yōu)船型;劉寅東等[2]提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的船型論證模型，并結(jié)合實(shí)例對(duì)模型中變量的權(quán)重進(jìn)行了研究;陳繼紅[3]為在船型技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證中體現(xiàn)各指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，引入了灰色關(guān)聯(lián)度分析法;楊路春等[4]引入多目標(biāo)遺傳算法和決策技術(shù)，建立了船型論證的兩階段方法，并通過(guò)算例證明該兩階段方法能夠獲得較豐富的備選方案集，利于決策。有關(guān)船型論證的研究關(guān)注的多為貨運(yùn)船舶，而關(guān)于郵船船型選擇的研究較少。對(duì)郵船的研究一般體現(xiàn)在郵船游客[56]、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)[7]、港口[89]、航線[10]、郵船公司[11]等方面。郵船運(yùn)輸同時(shí)具有旅客運(yùn)輸和旅游觀光的特性，因此用傳統(tǒng)適用于貨運(yùn)船舶的研究方法來(lái)研究郵船并不合適。

1船型選擇的基礎(chǔ)理論及應(yīng)用

1.1船型選擇的基本方法

船型選擇指分別從船舶的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性能、營(yíng)運(yùn)環(huán)境、公約和規(guī)范以及技術(shù)政策等方面，對(duì)船型方案進(jìn)行論證，并依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)和綜合分析，選擇技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能最佳的船型方案，使船舶獲得良好的營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益。船型選擇一般包含兩個(gè)步驟：首先依據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，以母型船舶為參照，生成多個(gè)方案;然后依據(jù)評(píng)估準(zhǔn)則從多個(gè)方案中選擇最優(yōu)方案或者對(duì)這些方案進(jìn)行排序。評(píng)估準(zhǔn)則一般以技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為主。

傳統(tǒng)的船型選擇方法有網(wǎng)格法和優(yōu)化法等。網(wǎng)格法是在船舶主尺度要素允許范圍內(nèi)設(shè)計(jì)變量，按照全組合的方式組成若干船型，對(duì)每個(gè)方案進(jìn)行分析比較，采用層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等對(duì)各船型進(jìn)行排序擇優(yōu)。優(yōu)化法是以主尺度范圍、公約和技術(shù)規(guī)范等作為約束條件，以技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能等指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)建立數(shù)學(xué)模型，用加權(quán)法、最小偏差法、寬容度排序等方法將多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)，然后得到最優(yōu)解。

本文采用網(wǎng)格法對(duì)中國(guó)三亞至東南亞航線郵船進(jìn)行船型選擇。首先通過(guò)事前調(diào)查收集掌握中國(guó)三亞至東南亞航線客源、港口、船價(jià)等方面的數(shù)據(jù)，分析論證該航線上郵船的技術(shù)、營(yíng)運(yùn)和經(jīng)濟(jì)情況，重點(diǎn)研究對(duì)船型產(chǎn)生影響的制約條件和特殊規(guī)定，并對(duì)部分需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)或假定;然后計(jì)算船舶主尺度（包括船長(zhǎng)、船寬、吃水等），依據(jù)船舶的載客量、主尺度、航速、總噸設(shè)立初始的船型方案，并計(jì)算相應(yīng)方案的營(yíng)運(yùn)指標(biāo)（航速、油耗、年客運(yùn)周轉(zhuǎn)量）和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（船舶的造價(jià)、收入、支出、利潤(rùn)，以及其他的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)）;最后通過(guò)分析郵船船型選擇的影響因素，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)各船型方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，選擇最優(yōu)的船型方案。

1.2船型方案選擇應(yīng)用

1.2.1船型方案的確立

首先參考世界主要郵船公司經(jīng)典船型以及中國(guó)三亞至東南亞航線郵船需求狀況，確定船型方案的載客量。為進(jìn)一步獲得船舶的主尺度、總噸、船員人數(shù)等數(shù)據(jù)，對(duì)克拉克森網(wǎng)站公布的營(yíng)運(yùn)中的郵船的船長(zhǎng)、船寬、吃水、船員人數(shù)、載客量等大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸分析，獲得船長(zhǎng)、船寬、吃水、船員人數(shù)和載客量與郵船總噸之間的關(guān)系。其中載客量與郵船總噸的相關(guān)性分析見(jiàn)圖1。

由調(diào)整后的可決系數(shù)R2=0.843可知，載客量與郵船總噸強(qiáng)相關(guān)，因此可用載客量估算郵船總噸。郵船總噸估算方程式如下：

T=30.808x+5 140.741（1）

式中：x為載客量;T為郵船總噸估計(jì)值。分別對(duì)系數(shù)和常數(shù)進(jìn)行顯著水平α=0.05的t檢驗(yàn)，得到t檢驗(yàn)值分別為2.304和36.694。由t0.05（250）=1.970可得系數(shù)和常數(shù)回歸性顯著，說(shuō)明上述估算方程能較好地描述載客量與郵船總噸之間的關(guān)系。同時(shí)可得載客量一定時(shí)郵船總噸置信區(qū)間為

T^∈[T-tα/2EST，T+tα/2EST]

式中：tα/2為t分布的臨界值;EST為郵船總噸標(biāo)準(zhǔn)誤差修正值。EST取值為

EST=ES1+1n+（x-）2i=1（xi-）2

式中：ES為標(biāo)準(zhǔn)誤差;xi為第i艘船的載客量;為船舶載客量平均值;n為船舶數(shù)量。

同理可得船長(zhǎng)（L）、船寬（B）、吃水（D）和船員人數(shù)（S）的估算方程式和一定總噸（T）下的取值范圍。具體估算方程式如下：

L=0.001T+154.162（2）

B=0.002 92T-1.629e-9T2-4.173e-15T3（3）

D=2.016e-5T+5.983（4）

S=0.009T+152.331（5）

根據(jù)確定的載客量，由上述估算方程式便可得船舶主尺度和船員數(shù)量。

參照中國(guó)三亞至東南亞航線現(xiàn)有郵船航速情況，確定船舶航速。根據(jù)載客量、空間比率（郵船總噸與載客量的比值）、總噸、主尺度、航速等5項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)生成12種船型方案，見(jiàn)表1。

參考中國(guó)三亞至東南亞航線主要郵船公司的船員配備狀況和船員人數(shù)估算方程式確定各方案的船員數(shù)量，并分別計(jì)算初選方案船舶的航行次數(shù)、年運(yùn)輸能力等營(yíng)運(yùn)指標(biāo)，凈現(xiàn)值、凈現(xiàn)值指數(shù)、內(nèi)部收益率、必要運(yùn)費(fèi)率、投資回收期等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其中假定郵船使用周期為20 a。根據(jù)計(jì)算所得各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)值對(duì)船型方案進(jìn)行初步篩選，可得到備選方案分別為方案1、方案3、方案7、方案11。

1.2.2郵船船型選擇的影響因素

根據(jù)郵船船型的發(fā)展實(shí)踐和學(xué)者們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的研究成果，可以得到影響郵船船型選擇的主要因素如下。

（1） 經(jīng)濟(jì)因素。船型選擇是一種投資決策，應(yīng)考慮各船型方案的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)上文船型選擇的初步方案，這里將內(nèi)部收益率IRR、必要運(yùn)費(fèi)率RFR和投資回收期PBP作為衡量船型方案經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。

（2） 客戶(hù)因素。郵船旅游作為一種旅游產(chǎn)品，游客的體驗(yàn)和滿意度是評(píng)價(jià)旅游產(chǎn)品優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在進(jìn)行船型選擇時(shí)需考慮游客滿意度等不確定因素。這里選取舒適度和服務(wù)質(zhì)量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中舒適度用空間比率來(lái)衡量，服務(wù)質(zhì)量以服務(wù)人員配比來(lái)衡量。

（3） 企業(yè)因素。郵船公司在郵船母港定期營(yíng)運(yùn)郵船航線能夠帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)就業(yè)，進(jìn)而提升企業(yè)形象，有利于企業(yè)的品牌宣傳，因此應(yīng)適當(dāng)考慮其對(duì)企業(yè)品牌的宣傳效應(yīng)。這里主要考慮帶動(dòng)就業(yè)人數(shù)、旅游收入貢獻(xiàn)率和地區(qū)生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)率這3個(gè)因素，其中：帶動(dòng)就業(yè)人數(shù)為船員人數(shù)與帶動(dòng)系數(shù)的乘積;旅游收入貢獻(xiàn)率為設(shè)計(jì)載客量與載客率、旅客人均消費(fèi)、年航次數(shù)的乘積;地區(qū)生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)率取船舶年?duì)I運(yùn)費(fèi)用與當(dāng)?shù)氐貐^(qū)生產(chǎn)總值的比值作為衡量指標(biāo)。

（4） 環(huán)境因素。從可持續(xù)發(fā)展的角度看，郵船船型的選擇還要考慮其營(yíng)運(yùn)過(guò)程中的污染排放對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響。國(guó)家也在不斷出臺(tái)政策限制船舶的污染排放，因此將環(huán)境影響用郵船油耗和年SOx排放量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2.3指標(biāo)體系和指標(biāo)權(quán)重的確立

考慮郵船作為旅游產(chǎn)品的特性，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益良好的同時(shí)也要得到社會(huì)和顧客的認(rèn)可，因此除了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)外還應(yīng)考慮郵船船型方案不同所帶來(lái)的客戶(hù)體驗(yàn)、經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)以及對(duì)旅游資源的影響等的不同。本文結(jié)合郵船船型選擇影響因素將郵船船型方案評(píng)價(jià)指標(biāo)概括為4大類(lèi)：經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、客戶(hù)體驗(yàn)指標(biāo)、企業(yè)貢獻(xiàn)指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)。郵船船型方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)表2。

為降低評(píng)價(jià)結(jié)果的主觀性，采取CRITIC（criteria importance through intercrieria correlation）法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的確定，即基于評(píng)價(jià)指標(biāo)的對(duì)比強(qiáng)度和沖突性來(lái)確立指標(biāo)的客觀權(quán)數(shù)。指標(biāo)的對(duì)比強(qiáng)度指同一指標(biāo)在不同樣本中取值的差異性大小，差異性越

大說(shuō)明該指標(biāo)對(duì)比強(qiáng)度越強(qiáng)。一般用標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)度量指標(biāo)的對(duì)比強(qiáng)度的大小。指標(biāo)的沖突性指各指標(biāo)之間的相關(guān)性大小，一般用相關(guān)系數(shù)來(lái)度量?？梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算ni=1（1-rij）的值來(lái)度量某指標(biāo)與其他指標(biāo)間的沖突性，其中rij是第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)與第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)。第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)所代表信息的綜合信息量可用Gj表示，具體計(jì)算公式為

Gj=σjni=1（1-rij）， j=1，2，…，n

（6）

式中：σj為第j個(gè)指標(biāo)取值的標(biāo)準(zhǔn)差。對(duì)Gj進(jìn)行歸一化處理即可得第j個(gè)指標(biāo)的客觀權(quán)重，用ωj表示。Gj越大表示某指標(biāo)所包含的信息量越多，因而該評(píng)價(jià)指標(biāo)比其他指標(biāo)的權(quán)重更大。根據(jù)上述方法確定的指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表3。

2船型方案選擇與分析

2.1船型方案優(yōu)選

逼近理想解排序（technique for order of preference by similarity to ideal solution，TOPSIS）法是一種相對(duì)簡(jiǎn)單可行且合乎邏輯的對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)價(jià)的方法，主要依據(jù)目標(biāo)與最優(yōu)解和最劣解的距離進(jìn)行排序，得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的偏好值。其基本步驟如下：首先將指標(biāo)值同做趨勢(shì)化處理，并將處理后的指標(biāo)值歸一化，進(jìn)而確定最優(yōu)解和最劣解;再計(jì)算評(píng)價(jià)方案與最優(yōu)解和最劣解的距離以及評(píng)價(jià)方案與最優(yōu)解的接近程度，根據(jù)接近程度大小確定最優(yōu)方案。首先對(duì)各船型方案的指標(biāo)值進(jìn)行同趨勢(shì)化變換，對(duì)低優(yōu)指標(biāo)取倒數(shù)，并將變換后的低優(yōu)指標(biāo)和高優(yōu)指標(biāo)擴(kuò)大100倍;然后對(duì)變換后的數(shù)據(jù)做歸一化處理，并計(jì)算正理想值（最優(yōu)解）和負(fù)理想值（最劣解）;再計(jì)算各備選方案與正理想解和負(fù)理想解的歐氏距離（見(jiàn)表4）。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算各備選方案與最優(yōu)方案的接近度。方案1、方案3、方案7和方案11與最優(yōu)方案接近度分別為0.439、0.472、0.575和0.341，因此可以認(rèn)為方案7為最優(yōu)方案。

2.2敏感性分析

船型方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算是在燃料價(jià)格和平均票價(jià)一定的條件下進(jìn)行的，但一艘郵船的使用周期在20 a左右，燃料價(jià)格和平均票價(jià)都是持續(xù)變化的，且其變化將對(duì)IRR、RFR、PBP等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)產(chǎn)生直接影響。因此，有必要對(duì)船型方案進(jìn)行敏感性分析，考慮各因素變化對(duì)投資決策的影響，從而對(duì)決策方案做出更為準(zhǔn)確的估計(jì)和評(píng)價(jià)。

分析郵船船型方案7的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)受平均票價(jià)和燃油價(jià)格影響的情況（見(jiàn)表5）可知，船型方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)受平均票價(jià)影響較大。

3結(jié)論

本文參照中國(guó)三亞至東南亞航線郵船的發(fā)展現(xiàn)狀和主要郵船公司的經(jīng)典船型，首先生成了一系列船型方案，然后考慮郵船作為一種旅游產(chǎn)品的特殊

性，從經(jīng)濟(jì)、客戶(hù)、企業(yè)、環(huán)境等4個(gè)方面建立了郵船船型方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合CRITICTOPSIS模型對(duì)船型方案進(jìn)行優(yōu)劣排序，得出最優(yōu)船型方案。在對(duì)船型方案進(jìn)行敏感度分析后發(fā)現(xiàn)，郵船的平均票價(jià)對(duì)船型方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響更大。本文的船型選擇參考了大量現(xiàn)有船型數(shù)據(jù)，充分考慮了郵船運(yùn)輸?shù)奶匦裕以u(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單易行，可為郵船船型選擇提供一定的理論依據(jù)。

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（編輯賈裙平）