автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Разработка методов технико-экономического анализа и комплексной оценки экономической эффективности высокоскоростных судов

На правах рукописи

□031G589B

Абрамовский Анатолий Валентинович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ

Специальность 05 08 03 - Проектирование и конструкция судов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 7

МАР

Щ

Санкт - Петербург 2008

003165898

Работа выполнена на кафедре проектирования судов ГОУВЛО «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Демешко Геннадий Федорович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Логачев Станислав Иванович

кандидат технических наук Кутейников Михаил Анатольевич

Ведущая организация

ЗАО «ЦНИИ Морского флота»

Защита состоится «15» апреля 2008 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212 228 01 при Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете по адресу 190008, Санкт-Петербург, ул Лоцманская, д 3, актовый зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного морского технического университета

Автореферат разослан « Цу> 2008г

Ученый секретарь диссертационного совета д т н , профессор

А И Гайкович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

С начала 90-х годов прошлого века высокоскоростные суда (ВСС) получили интенсивное развитие, достигнув качественно нового уровня По данным справочника Jane's High-Speed Marine Transportation, к 2006 году число ВСС, работающих в различных районах мира, превысило 1800 единиц, а число фирм-производителей ВСС - свыше 100

По сравнению с первыми скоростными судами 60-70-х годов появились ВСС относительно большого водоизмещения (1000 и более тонн), способные со скоростью 40-55 узлов перевозить до 1500 пассажиров 400 легковых автомобилей, а также контейнеры, грузовики и трейлеры

Изменилась и проблематика проектирования ВСС Если в 1960-80 годах в центре внимания проектантов были, в основном, технические проблемы, то к началу 90-х годов возрастают требования к экономическому обоснованию проектов Оптимизация проекта ВСС по экономическим критериям становится такой же необходимой, как и обеспечение высоких технико-эксплуатационных характеристик и безопасности плавания

Для отечественного судостроения эта задача также приобретает особую актуальность, ввиду изменения экономических обстоятельств, возникших в связи с переходом от плановой экономики СССР к условиям рынка Сейчас КБ-проектанты ВСС должны решать не только чисто проектные задачи, но и проводить технико-экономический анализ эксплуатации судна на заданной линии (или на нескольких вероятных линиях), при заданном объеме грузовых и пассажирских перевозок, номенклатуре грузов (или их различных сочетаниях), и с помощью экономических критериев выбрать оптимальный для заданных условий вариант проекта судна.

Чтобы в современных условиях успешно выполнять весь комплекс проектных и экономических исследований, проектантам необходимо иметь соответствующий теоретический и методологический аппарат, позволяющий оценить экономическую эффективность судна на самых ранних стадиях - начиная с разработки и анализа технического задания (ТЗ), выполнения технического предложения и эскизного проекта.

Диссертация посвящена разработке методов технико-экономического анализа и комплексной оценки экономической эффективности высокоскоростных судов на начальных этапах проектирования, что является актуальным и представляет научный и практический интерес

Объекты исследования - построенные ВСС (или проекты) трех типов однокорпус-ные суда (ОКС), катамараны (КАТ), суда на воздушной подушке скегового типа (СВПс) По назначению - пассажирские, грузовые, грузопассажирские паромы Критерий отбора судов указанных типов определение ИМО vm > 3,7» Д0'1667, где vm и Д — соответственно, максимальная скорость в м/с и их полная масса в тоннах

Предмет исследования - показатели и критерии экономической эффективности (транспортная продукция, провозоспособность, валовой доход, капитальные и эксплуатационные затраты, прибыль) и их зависимости от проектных характеристик судна (грузоподъемности, дедвейта, скорости, мощности и типа главной энергетической установки (ГЭУ) и характеристик линии эксплуатации (протяженности, метеоусловий, навигационных ограничений)

Цель и задачи исследования - разработка методов технико-экономического анализа и комплексной оценки экономической эффективности высокоскоростных судов на стадии формирования технического задания и на начальных этапах проектирования

Задачи диссертационной работы - формирование систематизированной базы данных по технико-эксплуатационным характеристикам (ТЭХ) высокоскоростных судов названных выше типов,

- обобщение и статистический анализ данных по стоимости ВСС исследуемых типов для разработки эмпирических зависимостей, позволяющих оценить эту стоимость,

- выявление механизма влияния фактора скорости на критерии эффективности грузовых и пассажирских ВСС и разработка методов расчета дополнительного экономического эффекта, обусловленного ускорением доставки грузов и пассажиров

- разработка метода оценки влияния изменений в конструкции или номенклатуры оборудования судна на его экономическую эффективность,

- анализ структуры и разработка алгоритмов расчета сводного (доходно- расходного) баланса ВСС, учитывающего специфику «рыночной экономики»,

- разработка структуры и алгоритмов расчета обобщённого критерия для оценки эффективности работы скоростною судна на линии - критерия «абсолютной годовой работы» (AIT)

Методы исследования

Для решения задач, поставленных в работе, были использованы следующие методы исследования

- общие методы теории проектирования судов используемые на начальных этапах разработки проекта,

- статистические методы осреднения, сглаживания, экстраполяции при получении эмпирических зависимостей исследуемых характеристик,

- реконструктивный метод В В Ашика для анализа характеристик судов, не имеющих аналогов,

- аппарат дифференциального исчисления,

- корреляционной анализ для выявления интенсивности взаимной связи проектных и эксплуатационных характеристик со стоимостью судна,

- нелинейный регрессионный анализ для разработки эмпирических формул расчета стоимости ВСС

Программа расчета AIT реализована с помощью универсального математического пакета MathCAD7 Professional Расчет корреляционных коэффициентов и уравнений нелинейной регрессии выполнен с помощью пакета математической статистики SPSS 8 for Wmdows-95 Построение графических зависимостей выполнялось средствами программы Microsoft Excel

Научная новизна работы В результате выполненных исследований в работе получен ряд новых научных результатов, наиболее важными из которых являются

1) Разработка метода комплексной оценки экономической эффективности ВСС, учитывающего не только доходно-расходные показатели самого судна, но и дополнительные эффекты в сопряженных областях хозяйственной деятельности, обусловленные сокращением времени доставки грузов и пассажиров, в том числе снижение затрат на складирование, ускорение возврата оборотных средств и уменьшение выплат по кредиту владельца груза, получение дополнительного дохода от ускорения ввода в строй высокопроизводительного оборудования, суммарную годовую экономию времени пассажиров

2) Представление структуры сводного (доходно- расходного) баланса ВСС, в виде аналитических зависимостей, в которых в явном виде представлены наиболее значимые проектные переменные — дедвейт, грузоподъемность, мощность ГЭУ, эксплуатационная скорость, стоимость судна, а так же ставки действующих налогов и различных сборов

3) Разработка и обоснование критерия оценки эффективности работы скоростного судна на линии (критерий АГР) и методики его расчета, позволяющей определить предпочтительные соотношения между скоростью, полезной грузоподъемностью и протяженностью линии

4) Разработка регрессионной модели оценки стоимости ВСС, позволяющей при минимуме исходных данных оценить ее для различных вариантов проектируемого судна На защиту выносятся следующие основные результаты работы

1) Систематизированная база данных по технико-эксплуатационным и стоимостным характеристикам высокоскоростных судов названных типов,

2) Регрессионная модель оценки стоимости ВСС и разработанные на ее основе расчетные зависимости для определения стоимости катамаранов, СВПс и однокорпусных судов,

3) Метод комплексной оценки экономической эффективности ВСС, учитывающий дополнительные эффекты в сопряженных областях хозяйственной деятельности, обусловленные сокращением времени доставки грузов и пассажиров,

4) Метод оценки влияния изменений в конструкции или оборудовании ВСС на критерии его экономической эффективности,

5) Методика расчета критерия оценки эффективности работы скоростного судна на линии (критерий «абсолютной годовой работы») и его использования при определении предпон-тительных соотношений между скоростью, полезной грузоподъемностью и протяженностью линии

Достоверность результатов работы обеспечивается использованием для статистического анализа представительного ряда реальных высокоскоростных судов и подтверждается удовлетворительным соответствием полученных зависимостей, результатов расчетов и итоговых выводов с фактическими данными построенных ВСС, в т ч не вошедших в исходную статистическую выборку

Практическая ценность работы заключается в

- создании систематизированной базы данных по таким характеристикам, как сопротивление движению, скорость хода, мощность ГЭУ, дедвейт, полезная грузоподъемность, используемым для обоснования выбора типа проектируемых ВСС и определения их ТЭХ,

- разработке эмпирических формул для расчета стоимости катамаранов, скеговых СВП и ОКС, которые позволяют при минимуме исходных данных оценить сравнительную стоимость вариантов проектируемого судна на начальных этапах проектирования,

- разработке приближенного критерия для оценки эффективности работы скоростного судна на линии, который позволяет определить для каждого судна предпочтительные соотношения между скоростью, полезной грузоподъемностью и протяженностью линии,

- применении метода приращения глобального критерия (111 К), который позволяет на этапе проектирования подсистем ВСС выбрать предпочтительный вариант конструкции, конструкционного материала, типа ГЭУ или оборудования, повышающий эффективность судна в целом,

- разработке методики расчега показателей прибыли, сроков окупаемости ВСС, капитальных и эксплуатационных затрат при выполнении конкретных транспортных задач

Результаты диссертационной работы ориентированы на практическое применение в конструкторских Бюро, специализирующихся на проектировании высокоскоростных судов и могут бьггь использованы судоходными компаниями при формировании технических заданий на новые скоростные суда и планировании их эксплуатации Апробация работы и публикации

Основные положения работы были доложены и обсуждены на международной конференции по судостроению (ISC-98, Санкт-Петербург), международной конференции по судам на воздушной подушке (1997, Лондон) и опубликованы в изданиях материалов этих конференций и тематических журналах (всего 5 работ) В изданиях, рекомендованных перечнем ВАК, опубликовано 3 работы (все в личном авторстве) В других изданиях -2 работы, где доля автора 70%

Объем и структура работы

Работа состоит из введения, 8 глав, заключения, содержит 195 страниц основного текста (включая 59 рисунков и 25 таблиц), 4 страницы оглавления, список литературы из 112 наименований и 3 приложения

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении рассмотрены современные тенденции развития мирового флота высокоскоростных судов (ВСС), состояние и проблемы отечественного судостроения в целом и скоростных судов в частности Формулируются цель диссертации, задачи исследования, обосновывается актуальность этих задач, дается краткое описание рассмотренных вопросов и краткая характеристика работы Отмечается большой вклад в развитие теоретических исследований и разработку проектов ВСС отечественных ученых и конструкторов, ведущих научно - исследовательских институтов и конструкторских бюро, в том числе ЦНИИ имени академика А Н Крылова. ЦНИИ Морского флота, ЦКБ по СПК имени Р Е Алексеева, Северного ПКБ, ЦКБ «Вымпел», Зеленодольского ЦКБ и других, а также известных зарубежных фирм - проектантов и строителей ВСС

В первой главе формулируются конкретные задачи, решаемые в диссертационной работе, что изложено в разделе «Цель и задачи исследования», а общая блок-схема представлена на рис 1

Во второй главе выполняется обобщение и анализ технико-эксплуатационных характеристик (ТЭХ) высокоскоростных судов трех типов Выборка состоит из 28 СВПс, 28 катамаранов и 37 ОКС

Цель анализа состоит в том, чтобы, используя данные по построенным судам или проектам ВСС, систематизировать такие важнейшие проектные и эксплуатационные характеристики, как водоизмещение, дедвейт, полезная грузоподъемность, скорость, энерговооруженность стоимость и создать базу для Все данные по судам, полученные из различных источников, рассматриваются как величины содержащие случайные отклонения, к которым для выявления закономерностей применяются статистические методы осреднения, спаживания, экстраполяции и другие Результаты анализа содержат обобщенные данные по следующим характеристикам (ЬхВ)т, Г)П: Сп, Ут, РЯ^,, РЯЬ Н,, , Мь е, У„/1), Бр, обозначающим, соответственно, длину и ширину наибольшие, полное водоизмещение, дедвейт, полезную (платную) нагрузку, максимальную скорость, числа Фруда по водоизмещению и длине, мощность ЭУ, обеспечивающую движение судна, мощность, необходимую на образование воздушной подушки (ВП), суммарную мощность ГЭУ, коэффициент относительного гидродинамического сопротивления движению (обратное гидродинамическое качество), удельную нагрузку на скеги (для СВПс), рыночную стоимость при продаже судна В качестве примера на Рис 2 приведены графики зависимости коэффициентов относительного гид-

I разработки новых проектов

ГЪстаиоека задач, ралагш* в рз&т (Ггаа!)

Аиатю !фоекпол и шшапкшд характеристик ВСС (Глава 2)

♦

Анализ сгоммхплл «сарааероспкЭСС (ГтаваЗ)

Аиюю задоомгесксй эффоспвюли ВОС по *юкальньмк|жте{ням

Обоснование в>><»р> отросши проще»-взстлышм поКриге-рмоАГР(Глава7)

О&некртфш эксюмжоссй эффотшюстиВСС

(Гъла 41

Сьожа ыияяня измжпюЗ в тгагис-тежкВСС гоКги ТермоПГК (радваб)

X

Учет фаоорв скорости (Пива 4)

мэречодносто (Глава 4)

Е

Анализ структуры свдщюлэ баланса ВСС (Глава 5)

Учстдагкшопсльныч жономичеаагч эффектов (ГпаваД)

РасЧд-зозномическоЙ эффекгигносо« сдоь-лретвнентов и ;(Гтава8)

¡1

Выбор бюоаэго вфиянта ВСС для рйюа« задгя внутреннего 1фсекирсвакия( Гтава

Рис 1 Блок- схема задач, решаемых в работе

родинамического сопротивления е =К/1)л=(~(Ргй) и удельных мощностей N7/0,, = для ВСС упомянутых типов.

В заключительном разделе главы даны оценки средних значений, дисперсий, средне-квадратических отклонений анализируемых технико-эксплуатационных характеристик. Относительные по!решности отклонений отдельных характеристик, от их средних значений, составляют от 12 до 18% , а относительные погрешности (отклонения) самих средних от истинных значений лежат в пределах 4-6%. Полученные в Главе 2 данные используются для решения основной задачи диссертационной работы, но могут быть использованы проектантом для выбора близкого прототипа и оценки соответствия основных характе-зистик исходного варианта создаваемого судна аналогам._

Рис. 2-7 Зависимость коэффициента сопротивления катамаранов от числа Фруда по водоизмещении}

РисЗависимость коэффициента сопро!

одмрхорлусных ВСС ОУ числа Фруда

0.25

X. Д Уск 10 » 0.25 -0.35

ОУс* / О с 0.4 - 0.5

Катамараны

2 4 6 Оанокорпусные ВСС

Р»«с.2 11 Злоксимооъ «охрфмцмеита сопроп-о/

5 »1 =30-39 уз.

е ■ = 40-44уз.

I ».

| п Д \/5 =45-55 у>.

! " 5 о. 1__

и™.«..«»-

& ♦ = 40-45 уз. ■ = 50-55уз. Д Уь = 70-Э0уз.

к

__

1 -- '--- !

0 1000 2000 ЗООО 4000 5000 6000 Водоиам«ик«м 0 .' не. 2.14 Зависимость удельной мощности« СВПс от водоизмещения

Рис. 2. Коэффициенты сопротивления и удельные мощности ВСС различных типов

В третьей главе проводятся обобщение и анализ стоимостных характеристик рассматриваемых типов ВСС. Даются определения проектной стоимости (проектной цены),

строительной стоимости, себестоимости, рыночной стоимости, контрактной стоимости (цены) судна.

Показано, что стоимость является важнейшей характеристикой судна, как для планирования ресурсов на его создание, так и для оценки экономической эффективности при выборе варианта проекта, поскольку она входит в расчет капитальных затрат В период 1990-2000 годов, с переходом к рыночной экономике, вопросы ценообразования, и в частности, оценки строительной стоимости судов, существенно усложнились Это связано с изменениями налоговой системы, введением договорных цен на комплектующие изделия, с инфляционными процессами Вследствие этого, ранее широко применяемые в период плановой экономики на начальных этапах проектирования методы расчета строительной стоимости по укрупненным измерителям прототипа, не могут использоваться Применить для анализа строительной стоимости статистику трудоёмкости и фактических затрат фирм-производителей ВСС не представляется возможным, поскольку большинство зарубежных фирм эти данные считают коммерческой тайной Единственно доступными источниками данных для анализа стоимости ВСС являются официальные публикации, сообщающие цены покупки (продажи) зарубежных ВСС различных типов, которые и были положены в основу настоящего анализа

Целью анализа является систематизация данных по «рыночным» (контрактным) ценам ВСС, построенных в период 1995-2006 годов, приведение их к сопоставимому виду, выявление связи этих цен с технико-эксплуатационными характеристиками судов и разработка эмпирических зависимостей для их расчета применительно к каждому из рассматриваемых типов ВСС Ещё одной задачей анализа является определение статистических оценок относительных показателей стоимости S/nP (стоимость пассажиро-места), S/Dw (стоимость тонны дедвейта) S/PEU (стоимость эквивалентной пассажирской единицы -ЭПЕ)

Рыночная стоимость ВСС является случайной величиной, колебания которой связаны с затратами завода-строителя, ценами на материалы и комплектующие изделия, конъюнктурой на рынке судов и рядом других трудно прогнозируемых факторов (например, резких колебаний цен на топливо) Для установления связи (корреляции) рыночной стоимости с проектными и эксплуатационными характеристиками используется аппарат корреляционного анализа, для которого были выбраны 15 характеристик Sp = Хь Lra = Х2, Вш = Х3, D„ = Х4, Dw = Х5, Gn = Х6. Vm= Х7, пП = Х8, na = Х9, PEU = Х10, = Х„, Dw . Vm = Х12, Dw . Vm / Nj = X13, Dw * Nï = Хм, Dn. Vm / N2 = X!5 и рассчитаны коэффициенты их корреляции r[x„xj] В числе этих характеристик, описание которых приведено выше, представлена величина «эквивалента пассажирской единицы» - ЭПЕ (Passenger Equivalent Units - PEU), условно определяющего число пассажиров, эквивалентных по весовым, объёмным параметрам и капитальным затратам на обустройство легковому автомобилю, туристическому автобусу, трейлеру с грузом, стандартному 20-футовому контейнеру Эта величина использована в качестве универсального стандарта провозоспособности для автомобильно-пассажирских паромов (АПП), и позволила сопоставить их затраты при различной численности перевозимых пассажиров и автомобилей В результате корреляционного анализа проектных и стоимостных характеристик ВСС определен параметр Dw.Vm (часовая полезная работа судна), имеющий наиболее существенную и устойчивую взаимосвязь с рыночной стоимостью ( коэффициент корреляции равен 0,97), что дало основание принять его за основу аналитической модели зависимости Sp= f (Dw.Vm)

Конкретный вид этой зависимости, определенный методом нелинейного регрессионного анализа, выражается формулой

Sp = Pc.(Vm.Dw)2/3, (1)

где Dw - дедвейт в тоннах, Vm - максимальная скорость в узлах, Sp - стоимость судна в млн USD Коэффициент Pc (price coefficient) — ценовой коэффициент, который отража-

ет среднюю статистику рынка ВСС на период их продажи будущему судовладельцу.

По данным продаж ВСС в период 1994-2006 годов, этот коэффициент оказался равным:

Г 0,053 - для однокорпусных ВСС Pc = 0,058 — для катамаранов L 0,065 - для скеговых СВП.

Структура формулы (1) позволяет достаточно просто корректировать её при изменении внешних факторов «случайной природы» (инфляции или изменения курса валют) путём пересчёта коэффициента Pc при изменении цен на рынке ВСС. На рис. 3 приведены графики зависимости (1) в сравнении с фактическими данными по рыночным стоимостям ВСС, а также показатели удельной стоимости тонны дедвейта и PEU.

Относительные погрешности значений стоимости ВСС, рассчитанных по формуле (1), по отношению к значениям стоимости тех же судов, определенным по фактическим ценам их продаж, лежат в пределах 11 - 13%.

Хотя оценка по формуле (1) не может заменить калькуляционного проектного расчёта стоимости ВСС, её важность для проектантов и потенциальных судовладельцев ВСС состоит в том, что она позволяет при минимуме исходных данных уже на начальных этапах проектирования получить ориентир для оценки стоимости проектируемого судна.

Одиокорпусные ВСС

Однокорпусные ВСС

Катамараны

DWVm, т.уз

Снеговые СВП

Однокорпусные ВСС

Рис. 3. Стоимостные характеристики ВСС

•степенной (По формуле автора S*Pc*(DWV(Ti|*2/3)

Катамараны

20000 40000

■Степенной (По формуле автора S=Pc-(DWVm)'2i3)

Блок-схема практического применения результатов исследования стоимостных характеристик ВСС приведена на рис 4

В четвертой главе рассматриваются критерии экономической эффективности высокоскоростных судов, которые позволяют оценить их работу за определенный период в стоимостном выражении

Критерий максимизации прибыли К=К1-С-Н = П —»Мах, (2)

где К1- годовые доходы по судну, С-годовые текущие (эксплуатационные) затраты, Н - налог на прибыль, П - «чистая» годовая прибыль

Критерий минимизации затрат С и/или К2=ВП —> Мш , (3)

где К2=ВП - годовые приведенные затраты

Динамические критерии, те критерии учитывающие временной фактор разновременность доходов, затрат, капитальных вложений, а так же изменение качества ВСС в процессе эксплуатации судна Рассмотрены следующие критерии интегральный эффект (чистой дисконтированный доход) индекс рентабельности инвестиций ( кап вложений), норма дисконта ( внугренняя норма дохода), срок окупаемости инвестиций

Даны практические рекомендации по выбору критериев и границы их применения для решения конкретных проектных задач

Принципиально важным результатом предлагаемого исследования является выявление механизма в таяния фактора скорости на критерии эффективности грузовых и пассажирских ВСС и разработка методов расчета дополнительного эффекта, обусловленного ускорением доставки грузов и пассажиров

А Снижение убытков от «замораживания» оборотных средств в грузах.

Если судно в течение года работает на постоянной линии и перевозит равноценный груз, то убыток от «замораживания» оборотных средств в грузах за год будет Еос*Ц»1р* ceG.il Еос.Ц. Ьр • а-в-п Еос«Ц. . Сп.п

Во =- = - = -, (4)

8760 8760 .Ур 8760. ку ,УЭ

где Ц - цена 1 тонны груза, Еос -норма эффективности оборотных средств, п - количество рейсов в год, 1р - продолжительность рейса в часах, в - грузоподъемность, а.С = Оп полезный груз, а < 1 - коэффициент использования грузоподъемности судна, ку = Ур / У3 - коэффициент использования эксплуатационной скорости, ЬР -протяженность линии эксплуатации, миль

В проектных технико-экономических расчетах убытки от "замораживания" оборотных средств в грузах целесообразно учитывать лишь при сравнительной оценке судов-претендентов, но не включать в расчет показателей (например, срока окупаемости) конкретного судна, т к этот эффект касается владельца груза, но не судовладельца Б Снижение затрат на хранение груза на складе

Большинство грузов массового производства перед транспортировкой размещается на складах различного профиля Время нахождения товара на складе так же можно отнести к замораживанию» оборотных средств, аккумулированных в товарах Так же в процессе складирования образуются затраты, обусловленные технологией хранения (для скоропортящихся продуктов питания - на холодильники и рефрижераторы, для изделий электроники - на поддержание необходимого микроклимата и т д ) В случае перевозки годового объема товара О (тонн, штук) двумя судами, имеющими одинаковую грузоподъемность в] = 62= О,,, но разные эксплуатационные скорости Уэ, причем УЭ2 > Уэь для годовых затрат на хранение, в зависимости от скорости вывоза товара, т е от скорости судна, предложена зависимость

13 .Оя.Т3.ку

Н, 2 = Н . (О----. Уэ, 2) [$/год, руб /год], (5)

и для годовой экономии в случае вывоза товара более скоростным судном: 13.Н.Сп,Тэ,ку

ДН =-.(Уэ2-Уэ,) [$/год, руб./год], (6)

Ц

где: Сп - С - платный фуз, т; Н - затраты за хранение единицы однородного товара в год, руб; ЬР - протяжённость линии эксплуатации, миль; Тэ - продолжительность эксплуатационного периода, сутки; ку - коэффициент использования эксплуатационной скорости.

Обвдт IT J И Я КО-1КС П-1>»Т>| цне

(ОТЭТ)

Назначен»«, условия эксплуатации, _контракт

Кжя даяньг» ВСС

i

>С

■ вариантов

2г

«-I По Т-)Х ]

ЦкГОраН upmirr ПО [K1\'.il

L i

С = а

БЛОК СГЛВН F Н И Я

>

Имснснн«

ТЭХ бамаого вариант*

Рис. 4. Блок-схема практического применения результатов исследования стоимостных характеристик ВСС

I

-

I

i 1 I

1 i

10 ,в "

Рис. 5. Дополнительные экономические эф_фекты грузовых ВСС_

В. Экономический эффект от ускорения доставки груза

Оценка дополнительного дохода, который получит владелец груза благодаря более быстрой доставке товара, произведена для грех возможных вариантов:

]) Груз оплачен из собственных оборотных средств владельца груза; положительный эффекг будет состоять:

а) в уменьшении потерь от «замораживания» оборотных средств на величину:

" ДВ0С = Еос .Ц. Р . ДТ / 8760 [руб./год, $ / год], (7)

где: Р = G„.n = const - годовой объём перевозок (т./год); Еос и Ц - согласно формуле (4), а ДТ = Lp. (1 / Уэ , - ) / Уэ 2)/ kv - экономия времени более скоростным судном ( в часах);

б) в доходе за счёт увеличения объёма перевозок; если за сэкономленное время ДТ скоростное судно перевезёт дополнительно Д Q тонн груза, то его владелец получит после реализации дополнительную прибыль ЛП = уп.Ц*ДО, (8) где: уп - коэффициент нормативной прибыли от валовой продукции.

2) Груз оплачен из средств, взятых под процент в банке. В этом случае сокращение времени доставки уменьшает выплаты по кредиту за счёт более раннего его погашения, на величину:

ЛВ1ф = ук.Ц.Р.ДТ/8760 [руб/год, $ / год], (9)

где ук = ук1 + Уй + Укз_ полная годовая ставка по кредиту, включающая % инфляции у„, (4-8%), нормативный % банка ул (3-5%) и нормативный % обслуживания средств (1-5%) 3) Груз является средством производства, приносящим добавленную стоимость При перевозке однотипных средств производства (например, станков, компьютеров и т п) в количестве <3 = Р / q (штук), где Р -заданный годовой объем продукции (т /год), а я -масса каждого изделия, дополнительный валовой доход, получаемый владельцем оборудования за сча более раннего введения его в производство, составит

= Р.СМТ = Б. Р» ДТ/я [руб,$], (10)

где Р-часовая добавченная стоимость, создаваемая единицей оборудования, руб/час ($ /час)

Результаты оценок этих составляющих (в млн $) приведены на Рис 5, они показывают, что эти эффекты значительны, особенно для ценных грузов и высокопроизводительного оборудования

Пребывание пассажира в пути (если это не круизная поездка, где время тратится на развлечения) связано с затратами, тем большими, чем тихоходнее судно Для стоимостной оценки времени в пути нет единого подхода одни авторы предлагают оценивать его в 50% от величины заработной платы, другие не только полностью учитывают заработную плату, но и ее увеличение на величину некоторого прибавочного продукта, который каждый работник создает для своей фирмы Для судна, совершающего п рейсов в год на линии протяженностью Ьр миль при среднерейсовой заполняемосги я пасс /рейс, в работе получена зависимость для оценки годовых потерь от пребывания в пути Зм.п.я-Ьр

Вг --(1 + В) [руб/год], (11)

730 .Ур

где Зм - среднемесячная зарплата пассажира, руб, 6 =ПГ / Ф - прибавочный продукт (отношение годовой прибыли предприятия Пг к годовому фонду заработной платы Ф, в работе принят В = 0,75) Экономический эффект от суммарной годовой экономии времени будет выше для пассажирских ВСС с более высокой рейсовой скоростью Ур

Таким образом, экономический эффект от ускорения доставки грузов объективно существует, и, как показали выполненные в работе расчеты, может достигать значительных величин, особенно для дорогостоящих грузов и высокопроизводительного оборудования «Выгодоприобретателем» от этого эффекта является владелец груза, а не судовладелец ВСС, который несет дополнительные расходы по отношению к тихоходному судну (более высокая строительная стоимость, затраты на топливо и т д) Чтобы учесть интересы последнего, необходимы экономические механизмы распределения дополнительного дохода, полученного благодаря ускорению доставки грузов В работе рассмотрены возможные варианты таких механизмов и для одного из них - обоснованного увеличения тарифов (фрахтовых ставок) для скоростных перевозок - предложены расчетные формулы и выполнены количественные оценки В заключительной части главы даны приближенные методы оценки времени простоев по метеоусловиям, падения скорости и увеличения продолжительности рейса на волнении, учет которых необходим при расчетах экономической эффективности ВСС по сезонам на различных морских акваториях

В пятой главе выполнен анализ структуры приведенных затрат, разработаны алгоритмы их расчета Даны практические рекомендации и границы использования критерия минимизации приведенных затрат Все годовые затраты представлены в виде суммы составляющих, зависящих от разных факторов

Вх = В] + В2 4 В3 + В44 В5 + В6 + В7 [руб/год], (12)

где В] — прямые затраты, В2 — затраты, зависящие от стоимости, В3 — затраты, зависящие от объема продукции, В4 - затраты, зависящие от объема валового дохода, В5 - затраты,

зависящие от тоннажа и размеров судна, В6 - затраты, зависящие от фонда заработной шаты экипажа, В7 - сопутствующие и косвенные затраты В, = к,. Вт= (12^.к,.кт. к, .Cr.gr. Т, .е.П„.У3)/ к<,. п , В2,= 8к.(пг+ пс+ £ИК+ к,/Т«+(1- (1-1)/ Т*].!^), В3 = 2а.В.к„.0„. п + Е0С.Ц. Ь„. Сп.п/8760,.V,, В4 = 24фв,.а.а.кж.ку. Т,- 0„.УЭ, В5 = \|/.8к= 0,0118,., В6 = Кф.Ф=1,67.Ф, В7 = 0,5.В5,

где кь к,, к<,, к«, с,, gт, е, т], Вт - соответственно коэффициенты отношения других прямых затрат к затратам на топливо морского запаса, утилизации водоизмещения по дедвейту, утилизации дедвейта по полезному грузу, стоимость 1 т топлива (руб /т ), удельный расход топлива (т /кВт час), коэффициент относительного гидродинамического сопротивления движению, КПД системы «двигатель-движитель-корпус», годовые затраты на топливо,

8к, п, ,пс, Й, а, £ни, у*, Тк - соответственно коэффициент отношения суммы кредита к стоимости судна, стоимость судна (руб ), нормы амортизационных отчислений, страхования тариф на погрузку-выгрузку (руб /т), тариф за перевозку груза (руб /т.миля), ставка налога на имущество, полная годовая ставка по кредиту, уменьшение по годам процентных выплат по кредиту, срок кредитования ( лет),

ФумУ > кф» Ф' - соответственно суммарные коэффициенты затрат, зависящих от валового дохода, тоннажа и размеров судна, фонда заработной платы, годовой фона заработной платы (руб ), дедвейт (т )

Остальные обозначения в соответствии с обозначениями по формулам (4), (5), (6)

В случае, когда используются собственные инвестиции или средства гос бюджета, затраты, зависящие от стоимости судна должны быть рассчитаны следующим образом

В2 = 8к» ( пг+ „£ + ЕнИ+Ек), где Ек- норма эффективности инвестиций (кап вложений)

При расчете текущих (эксплуатационных) затрат из В2 и В3 необходимо исключить состав мющие Ек. 5к и Вос (формула (4))

Алгоритм расчета основных составляющих приведенных затрат разработан таким образом, что в его структуре в явном виде представлены наиболее значимые для экономики ВСС проектные переменные - дедвейт, грузоподъемность, мощность ГЭУ, эксплуатационная скорость, а также стоимость судна, это позволяет использовать аппарат дифференцирования при решении ряда оптимизационных задач в последующих главах работы

В шестой главе разрабатывается метод приращения глобального критерия (ПГК) для оценки влияния изменения конструкции или подсистемы ВСС на его экономическую эффективность Под глобальным критерием понимается один из общих критериев эффективности судна чистая прибыль (К=П), валовой доход (К[=\*0, приведенные затраты (К2=В2) Критерий (для определенности, прибыль) является функцией п характеристик судна (скорости, грузоподъемности, стоимости итд) К = Яхь х2, , х„) Каждая из подсистем А, имеет характеристики а,к = (а],а2, а,, а,+|, а*), определяющие её технические параметры (например, для энергетической установки - мощность двигателя, частота вращения, расход топлива итд) Пусть изменение некоторой подсистемы или конструкции судна влияет только на к из этих характеристик X!, х2, , х>. Составим полный дифференциал от критерия К по А. переменным

ж. = (ак/ ах,) ¿х, + + (Ж/ахх)с1хх (13)

или, переходя к приращениям АК = (оК!дх1)Ах] + + (сК/д Ахх_(14)

Внмжм промпроюм (2 лап)

Выбрэн базою* вариант ВСС

Вмутраннсс яромстмрование

ЭЭС I Корпус I

Иодом мрммг-спяьноп сорпус | Адьтеркггмньа ыриакг ! мплмсм»

Хцмстристми суди» зп жанр» от ютгрмт корпуса

1-иацмаит 1 2-4МРЮТ

Хараперястмн

Ниаимми Нн1И1тш_и

Пмпыпяо «."»бг Мкавта

Овцпии^ч Оп^О."

МошаетьЭУ

Стамостымпа

СюшветъЭУ ь.-< «,"

Спмилъгамм

<<КШМ4, а»

ах,<о

Лммсппачюи | Пстцсщииш юрлуст юрйус младм

Харнте мспкя

Нешиеяммые Изменяемые

Ижоюртоа

Дедвеит о.ж >0»п

Ллггиъмгрп

Счсчюсп, пп« 8»п

Стоамоъс^т

Крктсрим прибыль (при тарифе 5)

! Пряраценм цмпрм

1 А**« ¿С^Ас.4(«К1а5ш

I АК>0 ДК<0

| Лепюеамнки 1 «рп»с 1 ЯЫГВДИ» Депрсппнии «орпуем выпоен

| РктэвжомгисюшдффилиидстиАджитта^ и 6аря«т»2 |

Рис 7 Блок-схема практического применения метода ПГК

Нтии даяны» Вяока К I

Рвгчетиые м.т*«и ■ ши П1ИОСТВ АГР

<п Кв^жанемт ыспадыомим среикккой «юоетк КУ Чк Хр

Р?Исо»ыв тмсход топл*»». «с -т Р1-Я ь (Т«*0-5Т*>

Рейсотй раиол иилшСБГк юим 14 МЛ1 Км) Кпч Г К, <Чг»и5Гы1

Р) Ркчгт маеси помкюго п^ть тонн Рг-О* 14

Коэффициент жпоямоиш О» К»-ЧТ !>*

<М АГР тмн ня. к/ггл V •

Дм ВСС претепдетое по заданным 8 ТЗ Рг=Р(0») определяются

^к 1р)оттт =Р(Ао)

Тип ол"а Ас)

Расчет зкопомичсской ^ффсгпюлостм

Рис 8 Расчетная процедура вычисления АГР

Поскольку критерий К выражает положительный эффект (прибыль), то положительное значение ДК показывает, что данный вариант подсистемы (конструкции) приводит к увеличению прибыли по сравнению с исходным вариантом, и наоборот Если в качестве критерия принимаются приведенные затраты, то и в этом случае приращение критерия имеет вид (14), где вместо К будет стоять К2, положительное значение ДК2 означает увеличение приведенных затрат по судну при измененном варианте подсистемы (конструкции)

Метод ПГК может быть отнесен к разряду оптимизационных методов, которые целесообразно использовать на начальных этапах внутреннего проектирования (техническое

предложение, эскизный проект), когда для выбранного базового варианта судна рассматриваются различные варианты подсистем Он оптимизирует задачу верхнего уровня путем принятия такого решения по подсистемам, которое увеличивает глобальный критерий в случае положительного эффекта, или уменьшает его, когда в качестве критерия выступают приведенные затраты Практическое применение метода ПГК продемонстрировано на примере решения задач по изменению типа главных двигателей энергетической установки и замене материала корпуса, общая схема его использования для последней задачи приведша на рис 7

В седьмой главе приведены характеристики различных линий эксплуатации, рассмотрены техншо-экономические показатели и разработан приближенный критерий для оценки эффективности работы скоростного судна на линии (критерий «абсолютной годовой работы»)

Основным преимуществом ВСС является его скорость В то же время некорректно выбранные линия эксплуатации и скорость на ней сводят это преимущество на нет На коротких линиях использование максимальной скорости ограничено, т к существенная часть времени используется на маневрирование и грузовые операции На длинных линиях ВСС использует свою скорость максимально эффективно, но при этом увеличивается доля топлива в составе дедвейта, что снижает транспортную продукцию судна Для выбора предпочтительных сочетаний скорости и протяженности линии и предложен критерий «абсолютной годовой работы»

Понятие «абсолютной годовой работы» (АГР) является частным случаем годовой транспортной работы (продукции) судна на постоянной линии

Ar = Gn.Lp.n = G„.tp.Vp.n = ae.Dn.tp.Vp.n [тмиль/год], (15)

где Gn — полезный (платный) груз, т , G„ = a.G, a < 1, G -грузоподъемность судна, т , a — коэффициент использования грузоподъемности, п - число рейсов в год, Lp - протяженность рейса, миль, tp - время рейса, часы, аг = Gn / D„ - коэффициент платной нагрузки, Vp - рейсовая скорость, узлы

Вводя допущения а=1,те Gn = G, n=[24.365J/tp, Gn = DW-GT, (16)

где Dw, Gt - дедвейт и рейсовый расход топлива, т, получаем формулу для расчета АГР Ao(Vp,Lp) = Gn^Lp.n = (Dw - GT) .Lp.n = (Dw - GT) .tp.Vp.n [т миль/год], (17) АГР - это максимально возможная работа судна на определенной линии за год, зависящая только от его технических характеристик и не зависящая от внешних условий (неполной загрузки, простоев по метеоусловиям, ремонтов, МРТО и т д ) которые могут быть учтены в каждом конкретном случае Данный критерий характеризует основную часть дохода, зарабатываемого судном за счет грузовых и пассажирских тарифов в течение года Хотя критерий АГР не позволяет сделать вывод об итоговых экономических показателях судна, таких как прибыль, рентабельность, срок окупаемости, тем не менее, он имеет ряд важных качеств, определяющих его практическую полезность

Во-первых, он объединяет три важнейших проектных характеристики судна скорость, дальность и полезную нагрузку (платный груз) и, следовательно, позволяет определить для каждого судна оптимальные сочетания скорости и протяженности линии

Во-вторых, по данному критерию можно объективно сравнивать различные типы судов на линиях различной протяженности

В-третьих, если для вновь проектируемого судна известна линия его эксплуатации, то даже при отсутствии данных о структуре эксплуатационных затрат и тарифах, можно оптимизировать экономическую эффективность судна, поскольку максимальное значение Ао означает, что данное судно способно перевезти наибольшее количество платного груза за навигацию Отмеченные выше возможности критерия абсолютной годовой работы иллюстрируются расчетным исследованием Основные формулы и расчетная процедура вычисления АГР приведены на блок-схеме рис 8, а результаты расчёта для СВПс и ката-

марана на рис.9. Сопоставление производится для судов с одинаковым дедвейтом в диапазоне 100-1000т, протяжённости линии 50-1000 миль и эксплуатационными скоростями 30-60 узлов._

Рис. 9. Результаты расчёта АГР

Коэффициент утилизации водоизмещения по дедвейту

Зависимость относительного сопротивления катамаранов и СВПс от FrD

Коэффициент использования эксплуатационной скорости, Dw=100 тонн

Границы зон предпочтительных значений скоростей катамаранов и СВПс, Ои"ЮО тонн

Коэффициент использования эксплуатационной скорости, Dw=500 тонн

Коэффициент утилизации дедвейта по полезной нагрузке, Dw=100tohh

Коэффициент утилизации дедвейта по полезной нагрузке, Dw=500tohh

Абсолютная годовая работа (АГР), Dw= 100 тонн

Абсолютная годовая работа (АГР), Dw=500 тон

В восьмой главе на основе разработанных в работе алгоритмов выполняется расчётное исследование показателей экономической эффективности для трёх конструктивных типов ВСС: однокорпусного, катамарана и СВПс с целью: -оценить вклад каждой составляющей в балансе приведенных затрат;

- дать оценку эффективности работы каждого судна без учета и с учетом временного фактора и различного качества судов ( ГЭУ - дизельная и ГТД, наличие гибкого ограждения);

- продемонстрировать практическое применение методики расчёта экономической эффективности ВСС на различных линиях эксплуатации.

В первой части исследования расчёт проводится для трёх длин линий: 100, 300 и 600 миль для трёх ВСС, основные технико-эксплуатационные характеристики (ТЭХ) которых близки к характеристикам реальных проектов: СВПс - к проекту грузового скегового парома «Алмаз-RSES-SOO»; катамаран — к проекту фирмы Westamaran; однокорпусное - к парому Silvia Anna фирмы Bazan. Исходные данные приведены в таблице 1 и 2, а результаты расчёта - на рис. 10 и 11,

У всех рассмотренных типов судов в общем балансе приведенных затрат наиболее весомыми (от 30 до 47%) являются прямые затраты (в основном, топливо); на втором месте - зависящие от стоимости судна (амортизационные отчисления, кредит и проценты по кредиту) и на третьем - затраты, зависящие от валового дохода, включая налоги.

Для катамарана и ОКС, из рассмотренных линий эксплуатации, наиболее предпочтительной является линия длиной 300 миль Для СВПс линии длиной 300 и 600 миль являются равнозначными

По результатам многоступенчатого расчета наилучшие экономические показатели имеют СВПс и ОКС, а при учете дополнительных экономических эффектов в смежных областях деятельности, можно сделать вывод о предпочтительности СВПс для принятых в расчете исходных данных

Таблица I

Наименование

Обозначение

Варианты судов

Тип судна

Длина х ширина наибольшие,

Полное водоизмещение

Полезная нагрузка.

Проектный запас топлива.

Дедвейт,

750

Дальность плавания

600

650

Главная энергетическая установка -тип

-количество

-мощность на движение, кВт -мощность на образование ВП, кВт -суммарная мощность, _ кВт

Ид №

ГТД+ Дизель

4 Ш1600

48000 13000 61000

ГТД

50000

Дизель

4*МТЫ6У

38000

Часовой /(удельный) расход топлива, т/час/(кг/кВт*час)

14 62/ (0 245) (0 220)

12 25/ (О 245)

8 36/ (О 220)

Часовой расход масла.

0 0404

Крейсерская (эксплуатационная) скорость, уз

55

Мореходность, баллы (3% высота волны, м) -эксплуатационная / предельная

5 (3 5)/ 6(6 0)

5 (3 5)/

6 (6,0)

5(3,5 У 6(6 0)

Простои по метеоусловиям,

СУ

Среднегодовое время ремонтов, М}'1 С) сут

Тр

Эксплуатационный период.

Я""

Экипаж,

Стоимость судна,

ш

_

и

1 и

1

ал""

I-

Рис 10 Составляющие приведенных затрат ВСС

Рис 11 а) Себестоимость б) Капитальные за_траты на единицу продукции_

Таблица 2

Нимпомие } СВШ | КЛГ ) ОКС

Расчет фаааасовых воказателей на освом первого года Эксил>атацав

100 300 600 100 300 600 100 300 600

Головая часта* врябиль, мл. $ -4,5 И 1 113 46 2,9 -40 53 4.7

Частая орвбылъ ва ед ароз>1>яав, $ - 0,06 0 06 - 004 0,02 - 005 0,05

Срок ошнаемоств *т - 6,7 «,5 11 4 18,5 87 9,8

Расчет эковомвческой эффектаваоств с учетом фактора времеаа (двскоатвроваааем)

Фаяаасовый результат деательаоста сми $а весь оераод спжбы мл. $ -93А 563 49,0 -76,5 89 -73 -60 7 19,8 14^

ЧДД коммерческой эффекта в■ оста, ил. $ - 108,0 110,7 - 46,0 29,7 - 51,9 46,6

Ва^треаааа норма дот од ж (даскоата), •/• - 24,4 24,7 - 19,0 15,1 21 4 203

расчет эьояомвческой эффектвввостя с учетом фактора времеаа в с учетом раивчвого качества судов( раздвчвые ресчрсы ГЭУ в&лачае гвбкого огражлевяа > СВПс)

ЧДД коммерческое эффекта ваог га, мл. I 44,4 2М

Ввутреввая ворма а01 аза ( ВНД), % 17,1 16,9

Расчет эковомвческой эффектвваоств СВПс с учетом доволвательвьп эффектов отаоевтельао более твхоходвого варваатя (ОКС)

Умевьтеаве выалат во кредату клалельва гртза мл! 93,6 Умевыпевве затрат ва хравеаве, мл. $ 43

Итого дояолнятельяые доходы . мл. $ 98 1 Уг доходов (судовлалельцт) иг $ 49,0

Частый двскоатвроваввый доход (ЧДД). мл. $ 338,4 Ваутреавяя аорма дохода (ВНД) у* 50 1

Во второй части исследования выполняется сравнительная оценка экономической эффективности (по критерию максимума чистой прибыли за первый год эксплуатации) 2-х высокоскоростных судов и традиционного тихоходного судна на линии протяженностью 3100 миль. Оценка проводится для трёх типов судов:

- однокорпусного скоростного контейнеровоза Fast Ship (проект фирмы Thornicrofit, США): полное водоизмещение Dn=24400 т.; платный груз Рг=9200 т.; мощность ГЭУ N = 250000 кВт (5 ГТД х 50000кВт); эксплуатационная скорость Уэ= 36 узлов;

- скоростного скегового СВГ1 ( проект; при той же мощности энергетической установки, что и у Fast Ship, около 20% этой мощности расходуется на образование воздушной подушки (ВП) и около 80% на движение): Dn =20700 т., Рг=7200 т., Уэ=50 узлов;

- традиционного универсального сухогрузного судна, близкого по грузоподъёмности к варианту 1 ( Dn=18000 т., Рг=9600 т. ), но имеющий дизельную 3Y(N =6000 кВт) и эксплуатационную скорость 15 узлов.

Таблица 3

Наименование характеристик

Обозначение

Однокор-

ПуСНОЙ (Fast Ship)

Традиционное судно

Результаты расчёта без учета дополнительных доходов

Полные приведенные затраты, {тариф 0,1 S/т'миля), мл 5

J2i

291,0

27,9

Доход за навигацию (тарифе, 1 $/т*миля),

ДСО.П

231,0

Валовая прибыль (тариф 0,1 $/т*миля).

мл $

Пв(0,1)

-62,0

Чистая прибыль (ставка налога 24%),

Пч(0,1)

Окупаемость (тариф 0,1 $/т*миля),

(леч)

Ток

Полные приведенные затраты, (тариф 0,! $/т*миля), мл $ Iß' 316,4 335.0 27,9

Доход за навигацию (тариф 0, ? $/т*миля), мл $ ДО.0 399,6 432,1 116,0

Валовая прибыль (тариф 0,1 $/т*миля), мл.$ Пв(0,1) 83,2 97,1 88,1

Чистая прибыль (ставка налога 24%), мл.$ Пч(0,!) 63,2 73,7 66,9

Окупаемость (тариф 0,1 $/т* миля), (лет) Ток 4,4 4,6 1,2

А

Полные приведенные затраты

О Fast Ship ■ СВПс □ Традиц. Сдано

| 300

1 200

Доход за навигацию (тариф 0.

200 100 0

ЕЙ:

О Fast Ship ■ СВПс

D Традиц _CYB19

Чистая прибыль (ставка налога 24%)

4П„ □ Fast Ship

п

1 0. S ■ СВПс

g -50. -100 ■ I I □ Традиц. Судно

б)

Полные приведенные затраты

Ш

□ Fast

Ship ■ СВПс

□ Традиц. _С"ДН°

Доход зз навигацию (тариф 0.1 Ут'ьмля)

£ »0

ö Fast Ship ■ СВПс

D Традиц Судно

Рис. 12. Результаты расчёта экономической эффективности на линии протяженностью 3100 миль: а) без учёта факторов, обусловленных ускорением доставки грузов; б) с учётом скоростного фактора (распределения дополнительного дохода между владельцем груза и перевозчиком 50:50%).

Результаты расчетов, выполненных как без учёта дополнительных факторов, обусловленных ускорением доставки грузов, так и с учётом последних, приведены в таблице 3 и на диаграммах рис. 12. Результаты расчётного исследования показали, что при резко возросших ценах на топливо, без учёта эффекта от ускорения доставки грузов, скоростные суда убыточны по сравнению с традиционными грузовыми судами. В то же время, учёт обусловленных скоростным фактором экономических эффектов (снижение убытков от«замораживания» оборотных средств, снижение затрат на хранение, уменьшение выплат по кредиту, дополнительный доход от увеличения объёма перевозок и ускорения ввода

средств производства), дает возможность операторам ВСС путем обоснованного увеличения тарифов и фрахтовых ставок обеспечить их рентабельную эксплуатацию Важными условиями для обеспечения экономической эффективности ВСС являются правильный выбор линии экспауатации и обеспечение скоростных перевозок стабильной загрузкой

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основные результаты работы, определяющие ее научную новизну и практическую ценность, заключаются в следующем

1 Сформирована база данных по высокоскоростным судам наиболее перспективных типов, на основе которой проведен анализ проектных, эксплутационных и стоимостных характеристик ВСС, результаты анализа могут быть использованы для оценки проектных и эксплуатационных характеристик ВСС на начальных этапах проектирования

2 На основе статистического анализа цен на мировом рынке скоростных судов разработана универсальная модель стоимости ВСС, позволяющая при минимуме исходных данных получить оценки стоимости проектируемого судна

3 Проведен анализ структуры расходно-доходного баланса скоростного судна, в котором представлены наиболее значимые для ВСС проектные переменные - дедвейт, грузоподъемность, мощность ГЭУ, эксплуатационная скорость а также стоимость судна Обобщены, проанализированы, и количественно определены входящие в алгоритм затрат ставки налогов, различных сборов и параметры кредитования Даны практические рекомендации по выбору и использованию статических и динамических критериев для решения проектных задач

4 Выявлены механизмы влияния фактора скорости на эффективность грузовых и пассажирских судов Предложены методы оценки дополнительных экономических эффектов, обусловленных ускорением доставки грузов и пассажиров и разработаны алгоритмы их расчёта Рассмотрены варианты экономического механизма распределения дополнительного дохода, учитывающие интересы владельца скоростного судна На конкретных примерах дана оценка возможных надбавок за скорость к тарифу за перевозку различных категорий грузов

При отсутствии единого подхода к стоимостной оценке сэкономленного времени, в качестве критерия предлагается принять социально значимый фактор - суммарную по количеству пассажиров годовую экономию времени при поездке на ВСС по сравнению с более тихоходными судами

5 Разработаны приближённые методы оценки времени простоев по метеоусловиям, падения скорости и увеличения продолжительности рейса на волнении, учет которых необходим при расчетах экономической эффективности ВСС по сезонам на различных морских акваториях

6 Рассмотрен метод приращения глобального критерия для технико-экономического анализа на начальных этапах внутреннего проектирования, когда для выбранного базового варианта судна рассматриваются различные варианты подсистем

7 Предложен критерий абсолютной годовой работы (АГР), который позволяет определить для каждого типа ВСС в зависимости от его дедвейта предпочтительные соотношения полезной грузоподъемности, скорости хода и протяженности линии

8 Практическое применение методов комплексной оценки экономической эффективности ВСС демонстрируется в расчетном исследовании показателей экономической эффективности на линиях различной протяженности Результаты исследования подтвердили, что учет положительных эффектов, обусловленных фактором скорости, приводит к существенному изменению выводов об эффективности ВСС

9 В приложении выполнен анализ мирового опыта эксплуатации высокоскоростных судов С учетом этого опыта рассматриваются возможные направления использования судов скоростного грузопассажирского флота на российских внутренних и международных линиях

10 Результаты диссертационной работы ориентированы на практическое применение в конструкторских Бюро, специализирующихся на проектировании высокоскоростных судов специализирующихся на проектировании высокоскоростных судов, в т ч СВП, СВПс, ОКС, катамаранов, СПК, экранопланов и др, а также могут быть использованы специалистами судоходных компаний при подготовке технических заданий на новые скоростные суда и планировании их эксплуатации

Таблица

Основные направления повышения экономической эффективности высокоскоростных судов

Проектирование Эксплуатация Государственная поддержка

1 Совершенствование гидродинамических схем и пропульсив-ных комплексов 1 Выбор оптимальных по протяжённости, гидрофизическим и гидрометеорологическим условиям маршрутов 1 Государственные заказы на наиболее перспективные высокоскоростные суда, налоговые льготы судостроительным предприятиям

2 Совершенствование конструкции корпуса и конструкционных материалов 2 Наличие высокотарифнцнро-ванных грузов, обычно перевозимых авиацией 2 Доступное кредитование строительства высокоскоростных судов

3 Повышение экономичности ГЭУ и обеспечение многорежим-ности движения 3 Учет дополнительных экономических эффектов в смежных областях экономики 3 Льготные цены на топливо для стратегически и социально значимых задач

4 Эффективные системы стабилизации на волнении 4 Учет конкуренции с альтернативными видами транспорта и взаимодействия с ними 4 Привилегии для инвесторов, заказывающих российские ВСС

5 Универсализация судов по номенклатуре перевозимых грузов 5 Использование экономических механизмов перераспределения дополнительного дохода в интересах судовладельца § Дотирование тарифов на стратегически и социально значимые грузовые и пассажирские перевозки

6 Применение современных технологий грузообработки и высокопроизводительных по-грузо-разгрузочных устройств 6 Использование ВСС в составе единых транспортно - производственных систем 6 Организация внутри российских и международных транспортных коридоров с использованием ВСС

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в работах

а) в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК

1 Трансокеанские скоростные суда техническая фантастика или ближайкая перспектива'' (статья) Абрамовский А В // журнал Морской вестник - СПб июнь 2004 - №2(10) -С 39-46 (автор-100%)

2 Обобщение и анализ технико-эксплуатационных характеристик высокоскоростных судов различных типов (статья) Абрамовский А В // журнал Морской вестник - СПб сентябрь 2005-№3(15)-С 42-51 (автор-100%)

3 Использование данных по «рыночной» стоимости высокоскоростных судов для предварительной оценки их строительной стоимости (статья) Абрамовский А В // журнал Морской вестник - СПб декабрь 2007 - №4(24) - С 103-107 (автор - 100%)

б) в других изданиях

4 Технико-экономический анализ эффективности скоростных судов (тезисы доклада) Абрамовский А В , Демешко Г Ф // Сборник докладов на II-й международной конференции по судостроению ISC-98 Изд ЦНИИ им акад АН Крылова СПБ 1998 -С 178-186 (автор 70%)

5 ETect of economical aspects on fast speed craft design parameters Abramovsky V A, Abramovstv A V // Report on "International Conference on Air Cushion Vehicles (ACVs)" London, Detember 1997 Paper №11 Pp 1-16 (автор 70%)

ИЦ СПбГМТУ, Лоцманская, 10 Подписано в печать 03 03 2008 Зак 3562 Тир 90 1,0 печ л

Введение

Глава 1 Постановка задачи исследования

1.1. Общая характеристика задачи с позиций теории системной оптимизации судов

1.2. Постановка задач, решаемых в диссертационной работе

Глава 2 Обобщение и анализ технико-эксплуатационных характеристик высокоскоростных судов различных типов

2.1. Объекты и цели анализа.

2.2. Методика анализа

2.2.1. Водоизмещение, дедвейт, полезная нагрузка 3.

2.2.2. Скорость, мощность, сопротивление движению

2.2.3. Анализ характеристик судов, не имеющих аналогов

2.3. Результаты анализа технико-эксплуатационных характеристик f высокоскоростных судов

2.3.1. Коэффициент сопротивления движению ВСС

2.3.2. Сравнение энерговооружённости ВСС различных типов 48 ^

2.3.3. Область применения и точность результатов исследования технико-эксплуатационных характеристик ВСС

Выводы по Главе

Глава 3 Обобщение и анализ стоимостных характеристик высокоскоростных судов различных типов

3.1. Термины и определения

3.2. Цель анализа^

3.3. Объекты и методы анализа

3.4. Результаты анализа относительных показателей стоимости

3.5. Определение зависимости рыночной стоимости от технико-эксплуатационных характеристик ВСС.

3.5.1. Анализ взаимной связи проектных характеристик и стоимости ВСС

3.5.2. Эмпирические формулы для расчёта стоимости ВСС

3.5.3. Практическое применение оценок рыночной стоимости для экономического обоснования проекта ВСС

3.5.4. Точность оценок рыночной стоимости ВСС

Выводыпо главе

Глава 4 Технико-эксплуатационные показатели и критерии экономической эффективности высокоскоростных судов.

4.1. Термины и определения

4.2. Технико-эксплуатационные показатели

4.3. Общие критерии экономической эффективности судна

4.3.1. Критерий максимизации прибыли

4.3.2. Критерий минимизации затрат

4.3.3. Динамические критерии экономической эффективности

4.3.4. Вопросы практического выбора критерия экономической эффективности для оценки принимаемых проектных решений

4.4. Скорость как экономический > фактор работы скоростного судна г

4.4.1. Учёт фактора скорости в экономической эффективности грузовых ВСС

4.4.2. Учёт фактора скорости в экономической эффективности пассажирских ВСС

4.5. Мореходные качества ВСС и их роль в экономической» эффективности скоростных судов. Г.

4.5.1. Физиологическое воздействие качки и вибрации на пассажиров и экипаж ВСС.

4.5.2. Оценка времени простоев по метеоусловиям.

4.5.3. Увеличение времени рейса вследствие падения скорости ВСС на волнении.

Выводы по главе

Глава 5 Анализ структуры приведенных затрат и разработка алгоритмов их расчёта.

5.1. Прямые затраты

5.2. Затраты, зависящие от стоимости судна

5.2.1. Амортизационные отчисления

5.2.2. Затраты на погашение кредита

5.2.3. Затраты на страхование и налог на имущество

5.3. Затраты, зависящие от объёма продукции

5.3.1. Затраты на погрузо-разгрузочные работы

5.3.2. Убытки от «замораживания» оборотных средств в грузах

5.4. Затраты, зависящие от валового дохода и прибыли

5.4.1. Затраты на налоги

А. Федеральные налоги

Б. Региональные налоги

5.5. Затраты, зависящие от тоннажа и размеров судна

5.6. Затраты, зависящие от фонда заработной платы экипажа

5.7. Косвенные и сопутствующие затраты

Выводы по главе

Глава 6 Оценка влияния изменений в конструкции или оборудовании судна на его эффективность (метод приращения глобального критерия)

6.1. Изменение материала корпуса (постоянное водоизмещение, постоянная скорость, переменный платный груз)

6.2. Изменение материала корпуса (постоянный платный груз, постоянная'эксплуатационная скорость, переменное водоизмещение)

6.3. Замена газотурбинной энергетической установки на дизельную (постоянный годовой объём грузоперевозок, постоянная грузоподъёмность, постоянная мощность ГЭУ, переменные полное водоизмещение и скорость)

6.3.1. Оценка изменения полного водоизмещения и скорости хода

6.3.2. Изменение стоимости при замене ГТУ на ДУ

6.3.3. Расчёт приращения критерия приведенных затрат при замене ГТУ на ДУ

6.3.4. Границы применимости и точность метода ПГК

Выводы по Главе

Глава 7 Критерии работы скоростного судна на линии

7.1. Характеристики линий эксплуатации и показатели работы судна на линии

7.2. Приближённый критерий оценки эффективности работы судна на линии

7.3. Расчётное исследование эффективности работы судна на линии. Определение предпочтительных значений скорости хода и протяжённости линии для скеговых СВП и катамаранов

7.3.1. Объекты исследования и схема расчёта

7.3.2. Результаты расчётного исследования

7.3.3. Анализ результатов расчётного исследования

Выводы по Главе

Глава 8 Расчётное исследование составляющих приведенных затрат и экономической эффективности высокоскоростных судов на линиях эксплуатации короткой, средней и большой протяжённости

8.1. Постановка задачи

8.2. Линии протяжённостью 100, 300 и 600 миль. Объекты исследования, исходные данные и принятые допущения.

8.3. Алгоритм расчёта

8.4. Результаты расчёта составляющих приведенных затрат и показателей экономической эффективности катамарана, однокорпусного судна и скегового СВП на линиях протяжённостью 100, 300 и 600 миль

8.5. Сравнительная оценка экономической эффективности 2-х высокоскоростных судов и традиционного тихоходного судна на трансатлантической линии протяженностью 3100 миль.

8.6. Анализ результатов расчётного исследования

Выводы по главе

Основные результаты диссертационной работы

Состояние проблемы

С начала 90-х годов прошлого века, благодаря техническому прогрессу в судовой энергетике, движительных комплексах, созданию новых судостроительных материалов, высокоскоростные суда (ВСС) получили интенсивное развитие, достигнув качественно нового уровня. По данным справочника Jane's High-Speed Marine Transportation [99], [100], к 2007 году число ВСС, работающих в различных районах мира, превысило 1850 единиц, а число фирм-производителей ВСС - свыше 100. Значительно увеличилось разнообразие архитектурно-конструктивных типов и гидроаэродинамических схем ВСС: уже не только на уровне концептуальных проектов и экспериментальных образцов, успешно эксплуатируются катамараны СМПВ и с «волнопронизываюгцими» обводами, однокорпусные суда с аутригерами и воздушной каверной, экранопланы различного назначения и другие типы ВСС.

Качественно новым моментом по сравнению с первыми скоростными судами 60-70-х годов (в основном, СПК прибрежного плавания и малыми СВП на 100-150 .пассажиров) явилось создание ВСС относительно большого водоизмещения (1000 и более тонн), способных со скоростью 40-55 узлов перевозить до 1500 пассажиров, 400 легковых автомобилей, а так же контейнеры, грузовики и трейлеры.

Эти суда, образовавшие новый класс - скоростных автомобильно-пассажирских паромов (АПП), кардинально изменили ситуацию на рынке паромных перевозок. Если до начала 90-х годов использование скоростных судов ограничивалось короткими линиями (30-50 миль), а средние и длинные линии (300-500 миль) считались бесспорной зоной действия крупнотоннажных круизных паромов, то в настоящее время скоростные суда успешно конкурируют с последними, имея преимущество в скорости и значительно меньшие затраты на содержание обслуживающего персонала [66], [87].

Мореходные качества ВСС, ранее недостаточные, существенно улучшились, благодаря увеличению размеров и применению эффективных систем стабилизации. Качественно изменился уровень обслуживания пассажиров - от небольшого буфета на первых СПК до целых сервисных комплексов на крупных ВСС, включающих бары, рестораны, игровые автоматы, видеосалоны и т.д.

Выполнение требований международного «Кода безопасности высокоскоростных судов» [98] привело к повышению надёжности и безопасности ВСС до уровня, не меньшего, чем безопасность крупных судов. Как показал опыт ряда зарубежных компаний -операторов ВСС - при удачно выбранных маршрутах, правильно составленном расписании и , создании максимальных удобств для всех • категорий- пассажиров и грузоотправителей скоростные суда оказываются более рентабельными [66], [106]. Таким образом, как по технико-эксплуатационным характеристикам, так и по коммерческой привлекательности современные ВСС играют всё возрастающую роль и для-пассажиров, и для судовладельцев, а, следовательно, и для судостроителей.

Существенно изменилась и проблематика проектирования ВСС. Если в 1960-80 годах в центре внимания проектантов были, в основном, технические проблемы (поиск оптимальных гидродинамических схем, двигательно-движительных комплексов, исследования в области мореходности и прочности судов с динамическими принципами поддержания и т.д.), то к началу 90-х годов резко возрастают требования к экономическому обоснованию проектов.

Оптимизация проекта ВСС по экономическим критериям становится такой же необходимой, как и обеспечение высоких технико-эксплуатационных характеристик и безопасности плавания. Однако решение этой задачи оказывается не столь простым, так как методы технико-экономического анализа и оптимизации, детально разработанные для традиционных типов судов, не в полной мере применимы к ВСС. Среди многих причин этого отметим две, наиболее существенные.

Во-первых, традиционные водоизмещающие суда, несмотря на отличия, связанные с назначением (в данной работе рассматриваются пассажирские суда и автопассажирские паромы, способные перевозить крупногабаритную1 колёсную технику), не имеют? большого разнообразия в обводах и конструкции корпуса, конструкционных материалах, главных двигателях и движителях. Структура их ценообразования по оборудованию и* технологии-строительства складывалась десятилетиями и имеет детально проработанную нормативную базу, позволяющую достаточно точно рассчитать трудоёмкость и строительную стоимость судна.

ВСС, напротив, имеют множество архитектурно-конструктивных типов по форме корпуса и принципу поддержания (ОКС, СВПс, катамараны, «волнопронизывающие», и т.д.), разнообразные материалы (легкие сплавы, пластмассы, композиты), многорядные серии газотурбинных и дизельных установок, многообразие типов движителей, нестандартную, порой уникальную технологию постройки. При таком количестве вариантов в короткое время создать методическую и нормативную базу для оценки трудоемкости и стоимости строительства невозможно, поэтому практикуются калькуляционные расчеты по ценам поставщиков оборудования и показателям заводов-строителей. Аналогичные трудности имеют место при оценке эксплуатационных расходов, затрат на техническое обслуживание, ремонты и т.д.

Во-вторых, длительный опыт эксплуатации традиционных судов отработал устойчивые схемы их использования; в большинстве районов мира сформировались постоянные маршруты с известными или хорошо прогнозируемыми пассажиро и грузопотоками. Для таких условий судовладелец может уверенно выбрать необходимое для данной линии серийное судно,' а в случае нового проекта оценить его эффективность с помощью анализа технико-экономических показателей аналогичных судов. Скоростные суда еще не имеют систематического опыта коммерческих перевозок; известны примеры как очень успешных экономических результатов, так и неудач, связанных с несоответствием характеристик судна выбранной линии эксплуатации, недостаточным пассажиро или грузопотоком, конкуренцией других видов транспорта и иными причинами. Поэтому разработка надежных • методов технико-экономического анализа и оптимизации проектов ВСС является важной задачей теории и практики их проектирования.

Для отечественного судостроения эта задача приобретает особую актуальность ввиду объективных исторических и экономических обстоятельств, возникших в связи-с. переход ом. от плановой экономики СССР к условиям рынка со всеми его противоречиями постсоветского периода. Не перечисляя всех негативных последствий для? российской экономики в целом, морского флота и судостроительной промышленности в частности, отметим лишь те из них, которые непосредственно отразились, на работе НИИ и КБ судостроительной промышленности.

В период плановой экономики на основе прогноза роста грузооборота морских; перевозок на 5-10 лет вперёд составлялись государственные планы пополнения морского флота, на. основании которых отраслевыми научными институтами обосновывались количество-и. типы новых судов, их распределение по бассейнам и разрабатывались технические задания-(ТЗ) на их проектирование в специализированных конструкторских бюро (КБ).

Технические задания, выдаваемые КБ-проектантам, являлись результатом выполненного отраслевыми НИИ системного технико-экономического анализа внешней задачи проектирования, в ходе решения которой уже были оптимизированы основные проектные элементы судна и оценены его экономические показатели при эксплуатации.

В функции КБ-проектанта входило решение внутренней задачи проектирования, т.е. разработка проекта судна, удовлетворяющего требованиям ТЗ, и после утверждения-проекта. - разработка рабочей конструкторской документации для завода-строителя [25]. При такой организации процесса экономическая часть проекта, выполняемая в КБ, ограничивалась, как правило, расчётом трудоёмкости и стоимости постройки головного и серийного судов.

Теперь, в условиях отсутствия централизованного планирования, многие КБ не получают государственного заказа на гражданские суда и вынуждены сами искать заказчика, разрабатывая в инициативном порядке проекты, которые, по их мнению, могут заинтересовать потенциальных покупателей.

Изменилась не только привычная система организации проектирования, но и содержание проектных задач. Для того, чтобы обеспечить себя заказами, КБ-проекганты ВСС должны проводить постоянный маркетинг рынка с целью найти «нишу» для своих проектов, при тендерной системе отбора показать их преимущества по сравнению с конкурентами, не только в технических, но и в эксплуатационных и стоимостных характеристиках.

Для этого необходимо выполнить технико-экономический анализ эксплуатации судна на заданной линии (или на нескольких вероятных линиях), при заданном объёме грузоперевозок и номенклатуре грузов (или их различных вариантов) и с помощью определённых критериев выбрать оптимальный вариант.

Таким образом^ КБ-проектантам в новых условиях приходится выполнять весь комплекс проектных исследований, включающий решение задач как внешнего, так и внутреннего проектирования, и этот переход от сложившейся практики к новым требованиям сопряжён с • трудностями теоретического, методологического и организационного характера.

Многолетняя практика разделения внешней и внутренней, задач проектирования: объективно привела к тому, что в работе КБ объём и качественный, уровень экономических разделов существенно отстаёт от объёма и уровня технических разделов проекта;судна. Как отмечается в работе [67], в наших КБ доля экономических обоснований составляет всего 3% в общей стоимости проекта, в то время, как в практике зарубежных проектных, фирм , она достигает 30%.

Существенно новым является и то обстоятельство, что в отличие от традиционного подхода, при котором стоимость судна определялась на завершающей стадии проекта, когда практически невозможно внести коррективы в принципиальные технические решения,, современные условия требуют от проектанта принять иную последовательность организации проектного цикла.

Необходимо начинать проектирование с установления экономических показателей будущего судна, отвечающих мировым стандартам и находить технические решения,* обеспечивающие их выполнение.

Очевидно, что для практической реализации перечисленных требований необходимо иметь соответствующий теоретический и методологический аппарат, позволяющий проектанту оптимизировать технико-эксплуатационные и стоимостные показатели судна, на самых ранних стадиях проектирования - начиная с анализа вариантов при подготовке технических предложений, и предконтрактных проработок, с тем, чтобы, избежать в последующем техническом- проектировании трудноустранимых просчётов концептуального характера.

Решению этой задачи - разработке методов комплексной оценки экономической эффективности' высокоскоростных судов на начальных этапах проектирования -посвящена данная диссертационная работа.

Выбор темы в значительной мере определился тем, что автор на протяжении ряда лет работал в проектном отделе Центрального морского конструкторского бюро «Алмаз». Занимая одно из ведущих мест в создании скоростных кораблей для ВМФ и ФПС России, ЦМКБ «Алмаз» с начала 90-х годов в рамках своей конверсионной программы приступило к разработке ряда проектов ВСС коммерческого назначения, в том числе автомобильно-пассажирских паромов для линий средней и большой протяжённости. Участвуя в этой работе, автор столкнулся со многими из перечисленных выше проблем, причём наибольшая трудность состояла не столько в обеспечении скоростных и мореходных качеств, сколько в получении эксплуатационных и экономических показателей, обеспечивающих рентабельную эксплуатацию и конкурентоспособность судна.

Информационная база

В процессе подготовки диссертационной работы использовались разнообразные источники информации, которые можно условно распределить по нескольким направлениям:

1) Периодические журналы и справочники, специализирующиеся на тематике ВСС t (Fast Ferry International [84]-[92], Speed at Sea [107-108], Jane ■ s High-Speed Marine Transportation [99-100] и др.).

2) Периодические издания более широкого профиля, освещающие вопросы проектирования и эксплуатации судов различных типов («Судостроение», «Морской вестник» и др.).

3) Сборники докладов на международных конференциях, тематических выставках и т. д. («Нева», «Fast Sea Transportation», RINA HSC Conference и др.). Период охвата - 19932007 годы. Данные этих источников использовались для систематизации и анализа проектных, эксплуатационных и стоимостных характеристик ВСС.

4) Исследования отечественных и зарубежных авторов, посвященные проблемам, проектирования ВСС и их отдельных подсистем, разработке методов расчёта параметров ходкости, маневренности, мореходности. В их числе работы Ю.Ю.Бенуа, В.К.Дьяченко и др. [12], Б.А.Колызаева и др.[34], С.А.Смирнова [61], Г.П. Злобина и Ю.А. Симонова [32], А.Ш. Афремова, О.А. Зайцева, Е.П. Николаева [10], Э.А. Паравяна [52-53] ,Г.Ф.Демешко [2628], Д.Е.Цымлякова [71], Б.А. Царёва [69-70], А.Г. Ляховицкого [43-44], Аносова В.Н. [9],

А.А.Кутнева [38], Б.Г. Крыжевича [37], В.И. Могилевского [47], А.И. Богданова [14], А.И. Захарова [31], С.И. Логачёва [40-42], С.А.Руденко [57-58], Ю.П. Чернигина [72],

A.В.Шляхтенко [75-76], L.Doctors [81], S.Phillips [104], N.Gee [94-96], T.Armstrong [80], D. Pike [105], E.Saks [106] и другие.

5) Работы, посвященные экономическому обоснованию проектных решений и экономическому анализу эксплуатации морских судов; в их числе книги Б.М.Смирнова [60],

B.И.Краева, О.К.Ступина, Э.ЛЛимонова [36], справочник Н.И.Третникова [67] и другие. Несмотря на то, что они посвящены судам традиционных типов и приведенные в них нормативные и экономические показатели 70-х- 80-х годов в большинстве своём устарели, многие элементы экономического анализа могут быть использованы и в новых условиях. Отдельные вопросьь экономической эффективности ВСС рассматриваются в уже упомянутых работах [32], [61].

6) Работы, посвящённые теории и методологии проектирования судна не только как инженерного сооружения, но и как функционального звена морской транспортной системы и оптимизации его элементов с учётом интересов этой системы. Эта проблема нашла отражение в учебнике В.В. Ашика [11], книге А.А. Нарусбаева [49], в статьях В:С. Дорина, В.М. Пашина, В.Е.Солдатова [29], в статьях и книгах А.В. Бронникова^ [15-17], монографиях В.М. Пашина [54], А.И.Гайковича [23], а так же в упомянутых выше-работах [71], [47], [38].

7) Научные труды и проекты отечественных учёных и конструкторов ведущих научно -исследовательских институтов и конструкторских бюро, в том числе ЦНИИ имени-академика А.Н.Крылова, ЦНИИ Морского флота, ЦКБ по СПК имени Р.Е. Алексеева^: Северного ПКБ, ЦКБ «Вымпел», Зеленодольского ЦКБ и других.

8) Особо важное значение для данной работы имели материалы опытно-конструкгор-ских исследований и проектов скоростных кораблей и катеров ФГУП ЦМКБ «Алмаз», разработанных под руководством главных конструкторов Е.И. Юхнина, В.М. Бурлакова,

A.П. Городянко, К.Ж Аванесова, Л.В. Ельского, Л.Л. Ермаша, Л.В. Озимова и других, а также личное творческое общение со многими специалистами Бюро - Ю.Ф. Оглоблиным,

B.К.Горюновым, М.Б. Урлаповым, В.П. Грюнталем, Ю.В. Арсеньевым, В.В. Зубрицким и другими проектантами ВСС.

Цель диссертационной работы — исследование технико-эксплуатационных и стоимостных характеристик высокоскоростных судов и разработке методов- оценки их экономической эффективности на начальных этапах проектирования.

Объекты ис^^ования — высокоскоростные суда, составляющие три группы по архитектурно-конотруктивному типу несущей платформы: скеговые СВП (СВПс), катамараны (КАТ), однокорпусные суда (ОКС). Во всех группах представлены, в основном, три назначения: пассажирские ВСС, грузовые ВСС и автомобильно-пассажирские паромы (АПП), способные перевозить крупногабаритную колёсную технику.

Методы исследования. Для решения задач, поставленных в работе, были использованы следующие методы исследования:

- общие методы теории проектирования, используемые на начальных этапах разработки проекта;

- статистические методы осреднения, сглаживания, экстраполяции при построении эмпирических зависимостей коэффициентов сопротивления и удельной мощности от числа Фруда, для определения потери скорости на волнении по сезонам, при определении относительных стоимостных характеристик;

- реконструктивный метод В.В. Ашика для анализа характеристик судов, не имеющих аналогов;

- метод нелинейного регрессионного анализа для разработки эмпирических формул расчёта стоимости ВСС.

При выполнении вариантных расчётов использовались программы универсального математического пакета MathCAD7 Professional. Расчёт корреляционных коэффициентов и уравнений нелинейной регрессии выполнен с помощью пакета математической1 статистики SPSS.8 for Windows-95. Построение графических зависимостей выполнялось - средствами программы Microsoft Excel.

Актуальность диссертационной работы

Поскольку КБ-проектантам в новых условиях приходится выполнять весь комплекс проектных исследований, включающий решение задач как внешнего, так и внутреннего проектирования, им необходимо иметь соответствующий теоретический и методологический аппарат, позволяющий оценить стоимость и экономическую эффективность судна на самых ранних стадиях проектирования — начиная с анализа вариантов при подготовке технических предложений и предконтрактных проработок.

Поэтому работа, посвященная разработке методов технико-экономического < анализа и оценки экономической эффективности высокоскоростных судов на начальных этапах проектирования, несомненно, является актуальной и представляет научный и практический интерес.

Научная новизна работы h выносимые на защиту положения

На защиту выносятся следующие результаты, составляющие научную новизну работы:

- систематизированная база данных по технико-эксплуатационным и стоимостным характеристикам высокоскоростных судов различных типов;

- результаты обобщения и статистического анализа данных по стоимости ВСС и разработанные на его основе эмпирические зависимости, позволяющие оценить эту стоимость;

- разработка алгоритмов расчёта критериев эффективности, учитывающих влияние скорости судна и протяжённости линии;

- разработка метода оценки влияния изменений в конструкции или оборудовании судна на его экономическую эффективность (метод приращения глобального критерия);

- анализ структуры и разработка алгоритмов расчёта эксплуатационных и приведенных затрат, учитывающих специфику «рыночной экономики»;

- разработка приближённого критерия для оценки эффективности работы, скоростного судна на линии (критерий «абсолютной годовой работы») и алгоритма его расчёта;

- обоснование возможности использования ВСС на линиях большой протяжённости и условий, обеспечивающих их экономическую эффективность на этих линиях.

При постановке и решении этих задач автор основывался на основном принципе современной теории проектирования — принципе системной оптимизации, согласно которому оптимизация проектных элементов судна и его подсистем подчинены(достиженшо максимальной эффективности судна как функционального звена в системе высшего уровня (паромной линии, судоходной компании, транспортной системе региона; страны и т.д.).

Практическая ценность работы

Практическая ценность работы состоит в:

- создании систематизированной базы данных по сопротивлению движения, скорости хода, мощности, дедвейту, полезной грузоподъёмности ВСС, используемой для обоснования выбора типа несущей платформы проектируемых ВСС и сравнения их технико-эксплуатационных характеристик с лучшими образцами построенных судов;

- разработке эмпирических формул для расчёта стоимости катамаранов, скеговых СВП и ОКС, которые позволяют при минимуме исходных данных оценить сравнительную стоимость вариантов проектируемого судна на начальных этапах проектирования;

- разработке приближённого критерия для оценки эффективности работы скоростного судна на линии, который-позволяет определить для каждого судна обоснованные сочетания скорости, грузоподъёмности и протяжённости линии;

- разработке методов расчёта показателей приведенных затрат, прибыли и сроков окупаемости ВСС при выполнении конкретных проектных задач.'

Результаты диссертационной работы в виде обобщённых статистических данных по ВСС, графических материалов, алгоритмов и программ расчёта технико-экономических показателей ВСС и примеров, иллюстрирующих применение предлагаемых методов, ориентированы на практическое применение в конструкторских Бюро, специализирующихся на проектировании высокоскоростных судов.

Апробация работы и публикации

Основные положения работы были доложены и обсуждены на международной конференции по судостроению (ISC-98, Санкт-Петербург), международной конференции по судам на воздушной подушке (1997, Лондон), в ходе совместной работы со специалистами ЦМКБ «Алмаз» и опубликованы в изданиях материалов этих конференций и тематических журналах (5 публикаций).

Реализация результатов работы

Результаты работы использовались в ЦМКБ «Алмаз»:

- при разработке технико-экономического обоснования использования скоростных автомобильно-пассажирских паромов для линии Санкт - Петербург- Калининград - порты Западной Европы (программа «Балтийский мост»);

- при подготовке исходных данных для разработки ТЭО по применению амфибийных СВП в районах Крайнего Севера (тема «Ямал»);

- при разработке предложений для Морской коллегии при Правительстве России по развитию в Российской Федерации скоростного флота многоцелевого назначения.,

Результаты исследования подтвердили, что учёт положительных эффектов, обусловленных скоростным фактором, приводит к существенному изменению выводов об эффективности ВСС.

1. Абезгауз Г.Г. Справочник по вероятностным, расчётам. М:: Воениздат Минобороны СССР, 1970. 536с.

2. Абрамовский А.В., Демешко Г. Ф. Технико-экономический анализ эффективности, скоростных судов. // Сборник докладов на ll-й международной конференции по судостроению ISC-98. Изд: ЦНИИ им^акад: А.Н. Крылова, 1998.

3. Абрамовский А.В. Трансокеанские скоростные суда: техническая фантастика или ближайшая перспектива?//Морской вестник. 2004. №2(10). С. 39-46.

4. Абрамовский А.В: Обобщение и анализ, технико-эксплуатационных? характеристик высокоскоростных судо& различных типов. // Морской вестник. 2005. № 3(15) С. 42-51.

5. Абрамовский А.В. Использование рыночной стоимости* высокоскоростных судов; для предварительной оценки их строительной стоимости. // Морской-вестник. 2007: № 4(24) С. 103-106.

6. Абрамовский, В.А. Скоростные, паромьь ЦМКБ «Алмаз» для «Балтийского моста»: // Морской вестник. 2002. №3(3). С. 26-30:

7. Афремов А.Ш., Зайцев О.А., Николаев Е.П: Теоретическое исследование влияния основных,конструктивных параметров на.продольную качку скегового судна на воздушной подушке. // Вопросы-судостроения. Проектирование судов. 1978.v Выпуск 18. С. 123-132.

8. Ашик В.В. Проектирование судов. Л.: Судостроение, 1975. 352с.

9. Бенуа Ю.Ю., Дьяченко В.К., Колызаев Б.А., Литвиненко В.А, Озимов И.В., Смирнов С.А. Основы теории судов на воздушной подушке. Л.: Судостроение, 1970. 456с.

10. Богатин Ю.В., Швандер В.А. Экономическое управление бизнесом. Учеб. Пособие для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 200Г. 391с.

11. Богданов А.И. Исследование влияния основных проектных характеристик СВП скегового типа на нормируемые параметры диаграммы статической-остойчивости. //Труды ЦНИИМФ. 1981. Вып.267. С.81-90.

12. Бронников А.В. Проектирование судов. Л.: Судостроение; 1991. 320с.

13. Бронников А.В. О формулировании задачи-теории проектирования судов // Судостроение. 1974. № 11. С. 5-6.

14. Ветер и волны в океанах'и морях. / Справочные данные. Регистр,СССР. Л:: Транспорт. 1974. 360с.

15. Войткунский Я.И, Першиц Р.Я., Титов И.А. Справочник по теории*корабля. Л.: Госиздат судостр. пром. 1960. 688с.

16. Высокоскоростные пассажирские суда на воздушной подушке иностранной постройки, (по данным- зарубежной- печати за- период 1989-1991 г.г.): Информационный обзор / ЦНИИМФ.* СПб.1992. 124с. Исполн. Танцуев А.А., Архипов^ В.Л., Сухаревский В.Ю:

17. Гайкович А.И. Основы теории проектирования сложных технических систем. С-Петербург.: Моринтех, 2001. 432с.24: Горощенко Б.Т., Дьяченко А.А., Фадеев Н.Н. Эскизное^ проектирование самолёта. М.: Машиностроение. 1970. 332с.

18. ГОСТ 2.103-68. ЕСКД. Стадии разработки. // Сборник: ЕСКД. Основные положения. М:: Издательство стандартов. 2004. 046^48.

19. Демешко Г.Ф. Двигательно-движительный* комплекс судов на воздушной подушке. Л.: Изд. ЛКИ. 1981.

20. Демешко Г.Ф. Определение главных размеренна амфибийных судов? на; воздушной подушке. // Оптимизационное проекгирование;судов: сб. науч. трудов: Л;: 1990. С. 74-80.

21. Демешко Г.Ф. Проектирование судов- Амфибийные суда на воздушной? подушке. СПб.: «Судостроение». 1992. Книга 1. 269с. Книга 2. 329с.

22. Дорин B.C., Пашин В.М., Солдатов В.Е. Экономико-математическая модель и пути? решения задачи^ установления оптимальных типов, транспортных^ судов.1 // Труды НТО Судпрома. Ш Судостроение. 1968, вып. 111. С. 11-24:

23. Ермолаев С.Г., Тедер Л.А, Афрамеев Э.А. Особенности гидродинамикибыстроходных катамаранов: // Судостроение: 1976. №8: С. 6-9.

24. Захаров А.И? Экономическое обоснование проектных характеристикскоростных судов с применением модульного подхода: // Судостроение: 2006. №6. С. 47-49.32: Злобин Г.П., Симонов Ю.А. Суда на воздушной подушке. Л.: Судостроение, 1971.212с.

25. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике для научных работников и. инженеров: Mr. «Наука», 1968:720с.

26. Краев; В.И:, Ступин О К., Лимонов Э Л. Экономические обоснования при проектировании грузовых)морских судов: Л:: Судостроение, 1973. 296с.

27. Крыжевич Б.Г. Вопросы; рационального: выбора материалов и: полуфабрикатов для строительства * больших; высокоскоростных судов. // Морской вестник. 2005. №4(16). С.97-101

28. Логачёв С.И: Состояние отечественного судостроения и необходимость разработки концепции гражданского судостроения: // Морской вестник. 2002: №1(2). С. 10-12.

29. Логачёв С.И. Свободный рынок и судостроение. // Морской вестник. 2003. №2(6). С. 27-32.

30. Логачёв С.И. Анализ мировой практики государственной поддержки судостроительной промышленности. // Судостроение. 2007. №2. С. 48-54.

31. Металлы и цены. Ценовой каталог металлопродукции и оборудования: /.Изд; ООО «Фирма «Лист». 2007. №12(143).

32. Методические рекомендации по комплексной оценке- эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно технического прогресса-М.: ГКНТ, АН СССР, 1988. 17с.

33. Нарусбаев А. А. Введение в теорию обоснования проектных решений. Л.: Судостроение, 1976. 223с.

34. Новый экономический словарь (10000 терминов) / Институт новой экономики. Под ред. А.Н. Азрилияна. М.: 2006.1088с.

35. Панченков А.Н., Чижов A.M. Оптимальное управление и его применение в судостроении. / Методическое пособие. Горький, 1971. 44с.

36. Паравян Э.А. Перспективы российского бизнеса в деле строительства и« эксплуатации скоростных судов. // Морской журнал. 2000. № 3/4. С. 40-41.

37. Паравян Э.А. Инвестиционные перспективы использования скоростных судов для пассажирских перевозок на-морских каботажных линиях. // Морской вестник. 2003. №1(5). С. 64-68.

38. Пашин В.М. Оптимизация судов. Л.: Судостроение, 1983: 296с.

39. Пересыпкин В.И. Морской флот России: состояние и тенденции. // Морская > биржа. 2003. №3. С. 85-86.

40. Ример М.И., Касатов А.Д., Матиенко Н.Н. Экономическая оценка-инвестиций: 2 -е изд. СПб. : Питер, 2007. 480с.

41. Руденко С. А. Высокоскоростное судно с аутригерами. // Судостроение.2005. №2. С.15-16.

42. Руденко С. А. Каждой^корабельной архитектуре своя сфера применения. // Судостроение: 2007. №2. С. 12-18.

43. Русин. А'.П. Грузовые перевозки на паромах. // Морской вестник России:2006. № 15-16.

44. Смирнов Ь.М. Экономический анализ при проектирование морских? судов. Л.: Судпромгиз, 1961. 376с.61". Смирнов С.А. Суда на воздушной подушке скегового типа. Л.: Судостроение, 1983. 216с.

45. СмирновС.А. Опытно-конструкторские работы, проводимые в обеспечение проектирования.крупных.скеговых КВП для ВМС США. // В.сб. «Судостроение за рубежом», 1978. № 10: С. 3-23.

46. Соколов В.П. Постановка задач экономического, обоснования, судов. Л.: Судостроение, 1987.164с.

47. Справочник по строительной механике корабля. Том'З. / Под ред. акад. Ю.А. Шиманского. Л.: Гос. союз, издат. судостр. пром. 1952.

48. Создание железнодорожно-автомобильной паромной переправы между Усть-Лугой и портами Германии (проект «Балтийский паром»)./ Презентация^ Минтранса РФ,- Правительства Ленобласти, ОАО «Компания Усть-Луга», ОАО «Балтийский паром». СПб.: февраль 2002г. 47с.

49. Судоходство и судостроение. (Статистика, экономика, цены.) / вып. 7(34). СПб.: ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова 2005. 268с.

50. Третников Н.И., Любушин Н.П., Бируля В.А., Иконников А.Ф. Экономическое обоснование проектных решений. Л.: Судостроение, 1990. 216с.

51. Тюрин Н.И. Введение в метрологию. М.: Издательство стандартов. 1976. 218с.

52. Царёв Б.А. Оптимизационное проектирование скоростных судов. Учебное пособие. Л.: ЛКИ; 1988.

53. Царев Б.А. Реконструктивный-метод. В:В. Ашика и его использование при проектном анализе судов. // Морской вестник. 2005. №2(14), С. 22-24:

54. Чернигин Ю.П. От водоизмещающих-. судов* к экранопланам. Пути-эволюционного, развития в судостроение (к 90-летию со дня рождения'Р.Е. Алексеева). // Судостроение. 2006. №6. С.14-16.

55. Шишкоедова Н.Н. Импорт. М.: ГроссМедиа. Росбух. 2007. 192с. ^

56. Шишкоедова Н.Н. Экспорт. М.: ГроссМедиа Росбух. 2007. 192с.

57. Шляхтенко А.В. Применение методов исследовательского проектирования при создании скоростных судов. // Морской вестник. 2005. №1(13). С. 13-14:

58. Шляхтенко А.В. и др. ЦМКБ «Алмаз» 50 лет. // Судостроение. 1999. №4. С. 3-22.

59. Экономика строительства. / под редакцией Степанова И,С. М.*: Юрайт, 1998.416с.

60. Abramovsky V.A, Abramovsky A.V. "Effect of economical aspects on fast speed craft design parameters". // Report on "International Conference on Air Cushion Vehicles (ACVs)". London, December 1997. Paper №11. Pp. 1-16.

61. Abramovsky V.A., Ambrosovsky V.M., Katz E.B. Robust stabilization of SES heaving and pitching. // Eleventh Ship Control System Symposium, Vol.1. U.K, Southampton. 1996. Pp. 551-565.

62. Armstrong Т. Statistical analysis* of the characteristics of- catamarans. // Fast Ferry International. Sept. 2000. Vol. 39, №7. Pp. 32-38.

63. Doctors L.J. & Scrace R.J. Unsteady Influences on the Damping from Appedages of a Trimaran during Rolling Motion. Paper 5. // RINA International Conference. Design and Operation. 17-18 November. 2004. London,

64. Dorey A.L., High Speed, small Craft. (International View). II Hansa Shiffart -Shiffbau - Hafen. 1991. № 5. Pp. 223-225.

65. Evaluation of exposure to whoie-body Z-axis vertical vibration in frequency, range 0,1 to 0,63 Hz. 11 International Standart ISO 2163/3 -1985.

66. Fast Ferry,International, March 1995. Vol.34; №2. Pp. 19-22.

67. Fast Ferry International, April 1996. Pp. 15-24.

68. Fast Ferry International, Aug. 1998. Vol. 37, № 6. Pp. 22-26. („

69. Fast Ferry International. ApriM989. Vol. 35, № 3. Pp. 8-15.

70. Fast Ferry International. Nov; 1997. Vol. 36, № 9. Pp. 17-23.

71. Fast Ferry International. April 1992. Vol. 31, № 3. Pp. 28-29.

72. Fast Ferry International. Nov. 1991. Vol. 30, № 9. Pp. 19-31.

73. Fast Ferry International. Oct. 1996. Vol. 35, № 8. Pp. 20-22; 24-25.

74. Fast Ferry International. Jul. Aug. 1989. Pp. 24-25.

75. First commercial Techno Superliner launched. // SEA -Japan. Feb. 2005. №309.

76. Gee N: «Choosing a^Fast Ferry-Marry in Haste,- Repent at Leisure». // Jane s HSMC, 1992.

77. Gee N:, Machell Ml A Potential Solution to LittoraK Warfare Requirements. Presentation 12. // RINA International Conference. Design and Operation.- 2004: London.

78. High Speed Concept from Kvaerner Massa Yard. Fast Ferry International. April 19 92. Vol. 31, № 3. Pp. 23-24.

79. High Speed Fleet from Russia. (Financial. Industrial Group « Skorostnoi Flot » ) / Published by « Military Parade ».1994. 128 c.

80. International Code of Safetyfor High Speed Craft. 112000. IMO, London:

81. Jane's High-Speed Marine Transportation .39-th Edition. 2006-2007. 585p.

82. Jane's High-Speed Marine Transportation .40-th Edition. 2007-2008. 611p.

83. KAMEWA: Seminar in ST. Petersburg. March 1992.

84. Lavia D.R., Spauling K.B. Surface Effect Ship (SES). Developments Worldwide. // Naval Engineers Journal. Sept. 1991. Pp. 73-75.

85. Molland A., Karayannis t., Couser P. Concept Exploration and Assessment of Alternative High -Speed Ferry Types. // Fast-97 Papers. Pp. 77-83.

86. Phillips S. &.Hook D. An Analysis of Stability & Buoyancy Related HSC Incidents: Presentation 16. // RINA International Conference. Design and Operation. 2004. London.

87. Pike D. «Destrieros Atlantic dash». //WBW.1995. Pike D. SES technology targets transatlantic freight. // Speed at Sea. Feb. 2000. Pp. 11-13.

88. Saks E. The World Fast Ferry Market. A Survey of the International Market for Fast Passenger and Car Ferries. //Baird Publications, 1997. P.p. 175-187.

89. Speed at Sea. Feb. 2000. Pp. 10-11.

90. Speed at Sea, Dec. 2002. P.p. 8-10:

91. Techno-Superliner The Future of Marine Transport. // Technological Research Association of Techno-Superliner. 1995. Tokyo. ,

92. Wilson R., Wells S.r Heber C. Powering Prediction, for Surface Effect Ships Based on Model Results. //J. Hydronautics. Oct. 1979. Vol. 13, No. 4

93. Woodyard D. Agreements,advance transatlantic project. // Speed|at Sea. Feb. 2000. Pp. 10-11.

94. Yamato Koyama Т.,- Enomoto M.r Sugano M., Murakami T. Longitudinal Control of the SES based on the fussy control technique. // FAST- 93. Pp. 537545: