海洋运输船主要性能水平评级标准改进研究

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(中船重工船舶设计研究中心有限公司，北京 100081)

作为一种量化评价船舶综合性能的实用方法，船舶性能量化评价标准(quantitative ship performance assessment,QDPA)在海事界具有很强的应用价值。我国现行的QSPA方法，采用的是2002年修订的船舶行业标准CB/T 3886—2002《海洋运输船主要性能水平评级》，可适用于干货船、散货船、液货船(包括油船和液化气船)、多用途船、集装箱船等，其中规定了船型性能评价的计算公式和相关要求。

《海洋运输船主要性能水平评级》(以下简称《行业标准》)是国防科学技术工业委员会发布的船舶性能评价标准。从载重量与主尺度比值RDW、载重量、航速与主机功率比值CDSC、舱容利用率CHC、t·n mile耗油量RFD、总吨位与载重量比值RGT等5方面对船舶性能进行评定[1]。

现有的《行业标准》不能很好地反映公约、规范的发展对船舶设计的影响，尤其是当前节能减排等要求的影响无法直观反映；对船东使用要求亦没有考虑在内；不具备对创新船舶评估的基础，指标个数有限，创新船舶的优势无法体现；先进船选择标准不明确，选择不同的船型作为基准船，评价结果有较大差异；船型的针对性较弱，无法反映各个船型的特点，同类船型需要进一步细分。

本文通过对行业标准的研究，分析局限性，结合当前船舶行业的发展趋势，提出适用性更强的船舶主要性能评价模型。

1 主要性能水平评级改进模型

基于对《行业标准》的理解与分析，结合当前船舶行业新标准、新规范的生效，以及节能减排、增效降本的趋势，提出主要性能水平评级改进模型。

改进后的模型主要由三部分组成[2]：直接参数比较(SD，权重40分)、相对系数比较(SC，权重60分)和创新点主观比较(SS，权重15分)。其中创新点主观比较是可选项，只有具有特殊性的船舶才需要申请此项评估。

最终评级船得分合计为S(S=SD+SC+SS)。

船舶性能水平等级分为三级：优秀、良好、一般。

1)优秀。船舶在满足设计任务书或技术规格书的前提下，其主要性能水平达到或超过当前同类型船舶国际先进水平。S≥105分，并且直接参数比较部分模式一中，至少有3项B(I)>1，模式二中，至少有4项B(I)>1。

2)良好。船舶在满足设计任务书或技术规格书的前提下，其主要性能水平达到当前同类型船舶国际良好水平。100分≤S<105分，并且直接参数比较部分模式一中，至少有2项B(I)>1，模式二中，至少有3项B(I)>1。

3)一般。船舶在满足设计任务书或技术规格书的前提下，其主要性能水平低于当前同类型船舶国际良好水平。95分≤S<100分。

选择一艘达到当前国际先进水平的同类船舶(以下简称先进船舶)为基准，计算评级船舶与先进船舶相比较的得分。评级船舶与先进船舶应以船舶用途相似(指航区、续航力、装载主要货物的积载因素)、最大载重量相近(相差以内)、主机常用持续功率相近(相差以内)、近2年以内设计建造的同类型船舶为比较前提。当选择的先进船舶数据不全时，可以选用国内相应船型参数值进行代替。

改进后的模型适用于下列钢质机动海洋运输船舶：矿砂船、散货船、油船、集装箱船。适用于上述船舶新船型开发方案设计参考和设计建造交付后的性能评级。在开发设计阶段进行评估，技术参数可以采用设计值；在实船评估阶段，技术参数一般以实船检测值为基础，必要时进行换算。

1.1 直接参数比较

直接参数比较侧重单个性能指标的比较。直接参数比较有两种模式可选：模式一包括5项指标；模式二包括10项指标。指标符号、名称、单位及权重等信息见表1、2。

表1 直接参数比较的主要性能指标(模式一)

表2 直接参数比较的主要性能指标(模式二)

直接参数比较部分所占比重为40分。第I个性能指标的得分S(I)按下式进行计算。

S(I)=C(I)×B(I)

(1)

式中:C(I)——第I个性能指标占直接参数比较部分的权重，见表1和表2的规定;

B(I)——第I个性能指标的比较结果。

B(I)为基准船型与目标船型对应指标的比值,按下列规则确定。

第一类。如载重量、货舱容积等性能指标，对一艘船而言，该指标越高，船舶性能越好。B(I)为目标船型与基准船型对应指标的比值。

第二类。如日耗油量、空船重量等性能指标，对一艘船而言，该指标越低，船舶性能越好。

直接系数比较部分总分按下式进行计算。

(2)

模式一，No.=5；模式二，No.=10。

1.2 相对系数比较

相对系数比较是从不同的侧面对船舶的性能进行综合比较。基于《行业标准》中的规定，结合EEDI(新造船能效设计指标)计算方法[3]，将CDSC和RFD指标用能效设计指数比值EEIP指标代替(获得的能效设计指数值与基线值的比值)，该指标综合反映主机、油耗、航速及载运货物的能力，体现对EEDI指标的符合程度。相对系数比较部分包含的主要性能指标见表3。

表3 相对系数比较的主要性能指标

注：AEEDI为获得的能效指数，按照MARPOL 附则VI相应规定计算；REEDI为要求的能效指数，按照MARPOL附则VI相应规定计算，并且需注明相对于EEDI基线值的折减系数(百分比)，即明确要求的能效指数的阶段要求。

相对系数比较部分所占比重为60分。相对系数各个性能指标的得分按下式进行计算。

S(J)=C(J)×B(J)

(3)

式中:C(J)——第J个性能指标占相对系数比较部分的权重;

C(J)——第J个性能指标的比较结果。

其中，B(1)-B(3)的计算方法参见《海洋运输船主要性能水平评级》，在新标准中用总长Loa代替了垂线间长Lpp，着重体现船舶适港性；B(4)按下式计算。

(4)

相对系数比较部分总分按下式进行计算。

(5)

1.3 创新点主观比较

创新点主观比较包括：船型特殊适应性、船舶设备配置先进性、营运经济性和即将生效的公约规范符合性；参考分值范围分别为0～7分、0～3分、0～2分和0～3分，总分为15分。分别从4个不同的角度对船舶性能进行评价。对于有特殊考虑的创新船型可以申请做该部分的比较。

建议采用专家打分法。专家打分法是指通过匿名方式征询有关专家的意见，对专家意见进行统计、处理、分析和归纳，客观地综合多数专家经验与主观判断，对大量难以采用技术方法进行定量分析的因素做出合理估算[4]。主要流程如下。

4.财务管理疏松。原始单据存在白条，会计、出纳由一人兼任，不相容岗位分离制度执行不到位。大额度使用现金支付、超出使用范围，不通过银行直接付出。存在人为调节收入成本现象，不及时确认收入成本，备用金清理不及时。大额度借款不及时报销处理。

1)邀请船舶行业内知名专家进行船舶性能的评价。

2)向专家提供待评级船舶的相关资料，专家以匿名方式表达意见。

3)汇总所有专家的意见，并将统计结果反馈给各位专家。

4)专家根据反馈结果修正自己的评价。

5)经过多次匿名咨询意见和反馈，形成最终评价结论。

各性能指标的得分按下式进行计算：

(6)

式中:B(K)——专家给第K个性能指标的最终打分；

创新点主观比较的最终得分按下式计算。

(7)

2 改进后性能评价模型算例

应用改进后的性能评价模型，对民船研发中心设计开发的93 000 DWT和35 000 DWT两型散货船分别进行评估，并且与行业标准评级结果进行对比分析。

2.1 93 000 DWT散货船评级算例

应用改进后的性能评价模型及《行业标准》的评估结果见表4,先进船得分103.894 4。这个算例中评级船为先进船的优化升级船型，开发船型与母型船采用《行业标准》和改进评级模型的评级结果都为优秀，实际上开发船型在母型船的基础上有了很大优化，其EEDI折减系数为X=17.5，因此评级结果都为优秀，趋势一致。

表4 93 000 DWT散货船行业标准评估结果

2.2 35 000 DWT散货船评级算例

应用改进后的性能评价模型及《行业标准》的评估结果见表5，先进船得分106.280 4,这两型35 000 DWT散货船的评级结果为：用改进评级模型进行评估时，如果直接参数比较采用模式一方式评级结果为一般，因为直接参数比较中单项指标为一般；如果直接参数比较采用模式二方式评级结果为良好，即两型船水平相当，而《行业标准》评级结果为优秀。从市场反馈情况来看，这两型船各有特色，性能上评级船略好于先进船，因此从评估结果来看改进后的评级模型更具合理性。

表5 35 000 DWT散货船行业标准评估结果

3 结束语

1)直接参数比较部分取用模式一，可以反映船舶的基本性能，参数少，有利于设计阶段的快速评价；采用模式二，对比的参数更多，更全面，如果单项指标有优势，采用模式二可以更好地反应评级船的指标情况，可以根据实际需求选择使用模式一或模式二。

2)针对两类船型(一类包含散货船、矿砂船、油船；一类指集装箱船)，分别建立了模型，初步反映了不同船型的评价指标的不同。随着研究的深入，扩大船型适用范围，不断完善评价模型，建立完整的海洋运输船舶评价体系。

3)主观系数比较部分为可选部分，如果创新船型有特殊考虑，综合性能优于常规船型，可以申请做该部分的比较，以补偿利用直接参数比较和相对系数比较所未涵盖的优势项目。

4)本文提出的计算方法、指标体系、计算公式等不是一成不变的，随着新公约、规则的生效以及船舶设计的发展趋势变化将不断调整完善，适应最新的船舶性能评价需求。

[1] CB/T 3886—2002海洋运输船主要性能水平评级[S].北京：国防科学技术工业委员会，2002.

[2] 崔 燕.船舶性能如何评价[J].中国船检，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] 张 琳.华移动新客户价值开发策略研究[D].南京：南京邮电大学,2009.