海洋運輸船主要性能水平評級標準改進研究

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(中船重工船舶設計研究中心有限公司，北京 100081)

作為一種量化評價船舶綜合性能的實用方法，船舶性能量化評價標準(quantitative ship performance assessment,QDPA)在海事界具有很強的應用價值。我國現行的QSPA方法，采用的是2002年修訂的船舶行業標準CB/T 3886—2002《海洋運輸船主要性能水平評級》，可適用于干貨船、散貨船、液貨船(包括油船和液化氣船)、多用途船、集裝箱船等，其中規定了船型性能評價的計算公式和相關要求。

《海洋運輸船主要性能水平評級》(以下簡稱《行業標準》)是國防科學技術工業委員會發布的船舶性能評價標準。從載重量與主尺度比值RDW、載重量、航速與主機功率比值CDSC、艙容利用率CHC、t·n mile耗油量RFD、總噸位與載重量比值RGT等5方面對船舶性能進行評定[1]。

現有的《行業標準》不能很好地反映公約、規范的發展對船舶設計的影響，尤其是當前節能減排等要求的影響無法直觀反映；對船東使用要求亦沒有考慮在內；不具備對創新船舶評估的基礎，指標個數有限，創新船舶的優勢無法體現；先進船選擇標準不明確，選擇不同的船型作為基準船，評價結果有較大差異；船型的針對性較弱，無法反映各個船型的特點，同類船型需要進一步細分。

本文通過對行業標準的研究，分析局限性，結合當前船舶行業的發展趨勢，提出適用性更強的船舶主要性能評價模型。

1 主要性能水平評級改進模型

基于對《行業標準》的理解與分析，結合當前船舶行業新標準、新規范的生效，以及節能減排、增效降本的趨勢，提出主要性能水平評級改進模型。

改進后的模型主要由三部分組成[2]：直接參數比較(SD，權重40分)、相對系數比較(SC，權重60分)和創新點主觀比較(SS，權重15分)。其中創新點主觀比較是可選項，只有具有特殊性的船舶才需要申請此項評估。

最終評級船得分合計為S(S=SD+SC+SS)。

船舶性能水平等級分為三級：優秀、良好、一般。

1)優秀。船舶在滿足設計任務書或技術規格書的前提下，其主要性能水平達到或超過當前同類型船舶國際先進水平。S≥105分，并且直接參數比較部分模式一中，至少有3項B(I)>1，模式二中，至少有4項B(I)>1。

2)良好。船舶在滿足設計任務書或技術規格書的前提下，其主要性能水平達到當前同類型船舶國際良好水平。100分≤S<105分，并且直接參數比較部分模式一中，至少有2項B(I)>1，模式二中，至少有3項B(I)>1。

3)一般。船舶在滿足設計任務書或技術規格書的前提下，其主要性能水平低于當前同類型船舶國際良好水平。95分≤S<100分。

選擇一艘達到當前國際先進水平的同類船舶(以下簡稱先進船舶)為基準，計算評級船舶與先進船舶相比較的得分。評級船舶與先進船舶應以船舶用途相似(指航區、續航力、裝載主要貨物的積載因素)、最大載重量相近(相差以內)、主機常用持續功率相近(相差以內)、近2年以內設計建造的同類型船舶為比較前提。當選擇的先進船舶數據不全時，可以選用國內相應船型參數值進行代替。

改進后的模型適用于下列鋼質機動海洋運輸船舶：礦砂船、散貨船、油船、集裝箱船。適用于上述船舶新船型開發方案設計參考和設計建造交付后的性能評級。在開發設計階段進行評估，技術參數可以采用設計值；在實船評估階段，技術參數一般以實船檢測值為基礎，必要時進行換算。

1.1 直接參數比較

直接參數比較側重單個性能指標的比較。直接參數比較有兩種模式可選：模式一包括5項指標；模式二包括10項指標。指標符號、名稱、單位及權重等信息見表1、2。

表1 直接參數比較的主要性能指標(模式一)

表2 直接參數比較的主要性能指標(模式二)

直接參數比較部分所占比重為40分。第I個性能指標的得分S(I)按下式進行計算。

S(I)=C(I)×B(I)

(1)

式中:C(I)——第I個性能指標占直接參數比較部分的權重，見表1和表2的規定;

B(I)——第I個性能指標的比較結果。

B(I)為基準船型與目標船型對應指標的比值,按下列規則確定。

第一類。如載重量、貨艙容積等性能指標，對一艘船而言，該指標越高，船舶性能越好。B(I)為目標船型與基準船型對應指標的比值。

第二類。如日耗油量、空船重量等性能指標，對一艘船而言，該指標越低，船舶性能越好。

直接系數比較部分總分按下式進行計算。

(2)

模式一，No.=5；模式二，No.=10。

1.2 相對系數比較

相對系數比較是從不同的側面對船舶的性能進行綜合比較?；凇缎袠I標準》中的規定，結合EEDI(新造船能效設計指標)計算方法[3]，將CDSC和RFD指標用能效設計指數比值EEIP指標代替(獲得的能效設計指數值與基線值的比值)，該指標綜合反映主機、油耗、航速及載運貨物的能力，體現對EEDI指標的符合程度。相對系數比較部分包含的主要性能指標見表3。

表3 相對系數比較的主要性能指標

注：AEEDI為獲得的能效指數，按照MARPOL 附則VI相應規定計算；REEDI為要求的能效指數，按照MARPOL附則VI相應規定計算，并且需注明相對于EEDI基線值的折減系數(百分比)，即明確要求的能效指數的階段要求。

相對系數比較部分所占比重為60分。相對系數各個性能指標的得分按下式進行計算。

S(J)=C(J)×B(J)

(3)

式中:C(J)——第J個性能指標占相對系數比較部分的權重;

C(J)——第J個性能指標的比較結果。

其中，B(1)-B(3)的計算方法參見《海洋運輸船主要性能水平評級》，在新標準中用總長Loa代替了垂線間長Lpp，著重體現船舶適港性；B(4)按下式計算。

(4)

相對系數比較部分總分按下式進行計算。

(5)

1.3 創新點主觀比較

創新點主觀比較包括：船型特殊適應性、船舶設備配置先進性、營運經濟性和即將生效的公約規范符合性；參考分值范圍分別為0～7分、0～3分、0～2分和0～3分，總分為15分。分別從4個不同的角度對船舶性能進行評價。對于有特殊考慮的創新船型可以申請做該部分的比較。

建議采用專家打分法。專家打分法是指通過匿名方式征詢有關專家的意見，對專家意見進行統計、處理、分析和歸納，客觀地綜合多數專家經驗與主觀判斷，對大量難以采用技術方法進行定量分析的因素做出合理估算[4]。主要流程如下。

4.財務管理疏松。原始單據存在白條，會計、出納由一人兼任，不相容崗位分離制度執行不到位。大額度使用現金支付、超出使用范圍，不通過銀行直接付出。存在人為調節收入成本現象，不及時確認收入成本，備用金清理不及時。大額度借款不及時報銷處理。

1)邀請船舶行業內知名專家進行船舶性能的評價。

2)向專家提供待評級船舶的相關資料，專家以匿名方式表達意見。

3)匯總所有專家的意見，并將統計結果反饋給各位專家。

4)專家根據反饋結果修正自己的評價。

5)經過多次匿名咨詢意見和反饋，形成最終評價結論。

各性能指標的得分按下式進行計算：

(6)

式中:B(K)——專家給第K個性能指標的最終打分；

創新點主觀比較的最終得分按下式計算。

(7)

2 改進后性能評價模型算例

應用改進后的性能評價模型，對民船研發中心設計開發的93 000 DWT和35 000 DWT兩型散貨船分別進行評估，并且與行業標準評級結果進行對比分析。

2.1 93 000 DWT散貨船評級算例

應用改進后的性能評價模型及《行業標準》的評估結果見表4,先進船得分103.894 4。這個算例中評級船為先進船的優化升級船型，開發船型與母型船采用《行業標準》和改進評級模型的評級結果都為優秀，實際上開發船型在母型船的基礎上有了很大優化，其EEDI折減系數為X=17.5，因此評級結果都為優秀，趨勢一致。

表4 93 000 DWT散貨船行業標準評估結果

2.2 35 000 DWT散貨船評級算例

應用改進后的性能評價模型及《行業標準》的評估結果見表5，先進船得分106.280 4,這兩型35 000 DWT散貨船的評級結果為：用改進評級模型進行評估時，如果直接參數比較采用模式一方式評級結果為一般，因為直接參數比較中單項指標為一般；如果直接參數比較采用模式二方式評級結果為良好，即兩型船水平相當，而《行業標準》評級結果為優秀。從市場反饋情況來看，這兩型船各有特色，性能上評級船略好于先進船，因此從評估結果來看改進后的評級模型更具合理性。

表5 35 000 DWT散貨船行業標準評估結果

3 結束語

1)直接參數比較部分取用模式一，可以反映船舶的基本性能，參數少，有利于設計階段的快速評價；采用模式二，對比的參數更多，更全面，如果單項指標有優勢，采用模式二可以更好地反應評級船的指標情況，可以根據實際需求選擇使用模式一或模式二。

2)針對兩類船型(一類包含散貨船、礦砂船、油船；一類指集裝箱船)，分別建立了模型，初步反映了不同船型的評價指標的不同。隨著研究的深入，擴大船型適用范圍，不斷完善評價模型，建立完整的海洋運輸船舶評價體系。

3)主觀系數比較部分為可選部分，如果創新船型有特殊考慮，綜合性能優于常規船型，可以申請做該部分的比較，以補償利用直接參數比較和相對系數比較所未涵蓋的優勢項目。

4)本文提出的計算方法、指標體系、計算公式等不是一成不變的，隨著新公約、規則的生效以及船舶設計的發展趨勢變化將不斷調整完善，適應最新的船舶性能評價需求。

[1] CB/T 3886—2002海洋運輸船主要性能水平評級[S].北京：國防科學技術工業委員會，2002.

[2] 崔 燕.船舶性能如何評價[J].中國船檢，2011(4)：51-53.

[3] Interim guidelines on the method of calculation of the energy efficiency design index for new ships [C]∥Annex17,MEPC59/24/Add.1,Marine Environment Protection Committee,IMO,10 Sep.,2009.

[4] 張 琳.華移動新客戶價值開發策略研究[D].南京：南京郵電大學,2009.