大数据分析防城港水尺计重船舶常数特征
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摘 要：本文通过随机收集防城港近几年100条不同船舶水尺计重的资料，并进行相应数据的统计、归纳，结合作者10年的水尺计重经验，从不同的角度分析、总结各类散货船的常数特点，分析、总结各类散货船常数同总吨位、船舶产地、船龄、吃水差、拱陷等因素之间的联系，为水尺检验鉴定员在今后的水尺检验中提供有重要意义的借鉴和参考。
关键词：常数;总吨位;建造国;建造时间;吃水差;拱陷
中图分类号：U661 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）07-0072-03
0 引言
水尺计重作为近百年来大宗散货的主要计重方式，在国内外贸易中具有非常重要的影响。水尺计重分为装、卸货前后两次水尺，亦可称为重船水尺和空船水尺，经过两次水尺计重后才可算出货物重量，其中空船水尺计重又可称为船舶常数计算，性质类似过磅中的空车过磅。船舶常数，亦称定量备料重量，是船舶出厂时核定空船重量后所增加的装置备品等重量[1]。船舶常数在装、卸货期间一般时间较短，常数可视作不变;在一段时间内，船舶没有进入船坞保养、大修，没有上、下大件设备、物料之类的东西，其常数波动应该不会太大，相对是比较稳定的，但在水尺检验时，受各种因素的影响，有时会导致结果偏离真值，如何科学判断计算出的常数是否真实、准确，就非常考验检验员的水平。本文根据作者多年的经验和收集到的数据，从多方面和不同的角度进行分析、总结。
1 船舶常数分布情况
收集的100船次水尺中，最小的常数为负60.1t，最大为908t，平均381.7t，波动范围较大，波动空间达到968.1t。以100t为一个区间进行划分，收集的资料常数分布如图1。
由图1显示可知，船舶常数大小分布呈现中间多两头少的抛物线状态，63%的船舶常数主要集中在200～500t之间;100t以下和800t以上的常数所占比例仅3%。
按照船舶常数的定义，船舶常数是船舶出厂时核定空船重量后所增加的装置备品等重量，那么船舶常数是不可能为负数的，但在实际水尺计重当中，我们经常碰到计算出来的常数为负数的情况，那么是不是意味着计算错误呢？碰到这种情况，除了认真核实原始基础数据、仔细复核、查看船舶状态外，还应该跟船方核实该船最近有无进入过船坞进行大修或保养。多数情况下，常数为负数的情况是因为船舶状态异常或者是压载水测量不准等情况导致偏离真值，是可以经过调整船舶状态和复核计算纠正的，但实际情况中，也有遇到船方所报常数为负数，且经复核确认后，计算得出的负值常数为真实的情况，这种情况往往是因为船舶在投入运营一段时间后，进入船坞大修或保养，对一些船上的大件设备进行卸载造成实际空船重量减少导致，或者是因为一些船舶在制造初期，因为偷工减料未能如实按照设计图纸规定的要求用足材料，实际的空船重量比资料宣称的空船重量要轻所导致。
2 船舶总吨位（GROSS TONNAGE）和船舶常数的关系
根据船舶丈量规范的规定，对船舶空间丈量所得的容积以2.83m3或100ft3为一吨，得出的吨位即為总吨位[2]。在船方提供的“SHIP’S PARTICULAR”或者计算图表里面，一般会注明船舶的登记总吨位，总吨位越大，空船重量越大。
根据统计资料，按照1W（万）间隔划分，各总吨位区间的船舶数量所占比例和各区间平均常数分布如图2。
由图2可发现，随着总吨位的增加，对应的船舶平均常数几乎呈线性的正相关关系，总体趋势判断，船舶常数随着总吨位的增加而变大。
资料中，在日本建造的船舶占比36%，中国建造的船舶占比52%，根据建造国和总吨位区间划分对应船舶平均常数，比对结果如图3。
如图3，当对总吨位进行5个区间划分和建造国的区分后，我们发现船舶平均常数跟总吨位呈现完全的正相关线性关系;同时我们亦可发现总吨位一万吨以上的船舶中，对应的总吨位范围里面，中国建造船舶的平均船舶常数都比日本建造的要大。
3 船舶常数和船龄的关系
资料中，最老的船在1990年在韩国建造，最新的船于2019年在中国建造。按照约10年左右区分，我们将1990-1999年间建造或首次交付使用的船舶称为老船，2000-2009年间建造或首次交付使用的船称为旧船，2010-2019年间建造或首次交付使用的船称为新船，则老、旧、新船所占比例和平均船舶常数归纳如表1。
由前诉已经知道，常数的大小受总吨位和制造国这些因素的影响，所以单一的比较船龄和船舶常数的关系，未能发现两者之间的规律。
通过筛选出由中国和日本制造的4万～5万t总吨位、3万～4万t总吨位的船舶进行比较，以尽量排除其它不同变量的影响。结果如图4～图5。
从图4、图5分析，虽然船舶常数并没有和船龄呈现完全绝对的正相关线性关系，但不难发现，如果将时间轴拉得足够长，剔掉中间一些比较异常的数据，整体判断，船舶常数随着船龄的增加而变大;图4、图5显示，老船的常数都比旧船、新船要大。所以在水尺计重中，如果碰到船龄在20年左右的老船，需特别询问船方，该轮最近是否进过船坞修船、保养，根据了解到的情况来判断船舶常数计算结果是否正常、合理。船舶投入运营后，船体外壳上慢慢的会增加贝壳、海藻这些附着物，油舱、水舱逐渐的会沉淀有污油、污泥，船上库存逐渐增加破损机件和各种废旧杂物，船体逐渐生锈，这些情况会导致船舶常数逐渐的增大，直到船舶进入船坞进行清理，这时常数的变化程度视船体清理程度而定，如果只是对主要设备、机件进行保养，而没有清淤泥、污油，没有清理废旧杂物，没有增加、卸载大件部件，常数依然变大，反之变小。
4 船舶建造国的影响
资料中共发现5家船舶建造国，每国建造比例和相应常数如表2。
由表2可以发现，出现最大常数和最小负常数的船舶制造国都是中国，波动范围最大;波动范围次之的是日本造的船舶;波动范围最小的是在菲律宾建造的船舶。从平均常数来看，中、韩两国建造的最大，都在400以上，日、菲都是300多，最小的为越南，200多。 5 吃水差影响
吃水差指修正后船艉平均吃水减去船艏平均吃水的差值，差值为正时，称为艉倾，差值为负数时，称为艏倾。
资料显示，空船水尺100%呈艉倾状态，最小艉倾0.24m，最大4.972m。如果说建造年份、总吨位、建造国这些因素对每条船来说是一个固定的定量，那么吃水差就是一个每次都会变化的变量，我们筛选出建造年份、总吨位、建造国这些条件尽可能相近的船舶进行吃水差的比较，如图6～图7。
通过图6～图7，未能发现不同船舶间常数和吃水差的线性关系。
吃水差本身是一个不断变化的变量，常数真值不受吃水差影响，吃水差只是影响常数计算的准确性，最科学合理的比较方式应该是同一条船进行不同的吃水差计算比较。
在空船水尺中，我们发现，当吃水差偏大时，很容易计算出负常数，或是计算出偏离真值的大常数;吃水差越小，其计算结果越向真值靠拢，最理想的状态应该是平吃水，也就是船艏船艉吃水一致，这时计算出的常数是比较准确的。
6 船舶拱陷对常数的影响
当船体中部受力不均时，船体中部会上拱或下陷，船舯水尺修正后平均水尺减去修正后艏、艉平均水尺的差值为拱陷值，差值为负，称为中拱，差值为正，称为中陷。
统计资料显示，空船呈中拱的船舶比例为78%，中陷的比例为22%，中拱居多。空船为中陷概率较小，碰到这种情况时，就要及时复核数据及计算有无错误，如果原始数据和计算没有错误，意味着这种状态的船或者是扭曲变形了，或者是弹性不好，没有能够从重船的中陷状态恢复回来。
同吃水差一样，拱陷值也是一个不断变化的变量，在不同船舶间比较拱陷值对常数的影响不够科学合理，拱陷值不能影响船舶常数的真值，但会影响常数计算结果的准确性，拱陷越大越會导致计算结果偏离真值。实际空船水尺计算中，我们发现，在同一条船上比较时，拱陷值和船舶常数是呈正相关的线性关系的，中拱越大，计算出来的常数结果越小，反之，中陷越大，计算出来常数越大。拱陷值越接近0，计算出来的结果越接近真值。
在实际水尺计重中，了解清楚船舶处于哪种拱陷状态，才有助于我们作出对计算结果的准确判断;正常的拱陷值在LBP（垂线间长度）/1200m以内，极限拱陷值为LBP/800m，危险拱陷值为LBP/600m，如果到了或者超出危险拱陷值，则需要特别留意是否出错，如果没有出错，则需警告船方该船受力处于危险状态。
7 结语
通过以上的数据分析和总结，我们可以总结出一个对于防城港各种散货船舶的常数进行初步预判和最终判断的参考思路，如表3。
防城港码头作为一个国际性的散货大码头，拥有众多的泊位，从载重量几千t的小船到20多万t的大船，每天都在不断的靠泊装货、卸货，水尺计重也在每天不断的进行，通过系统的分析出各种靠泊船舶的常数特点，可以有效的提高水尺检验员在进行船舶常数计算时的效率、判断力、准确性，做到心中有数，为贸易进行争分夺秒，节约时间成本，减少货主损失。
注释：
[1] 国家质检总局检验监管司编.进出口商品重量鉴定岗位培训教材[M].第三章：水尺计重.国家质检总局检验监管司，81.
[2] 国家质检总局检验监管司编.进出口商品重量鉴定岗位培训教材[M].第三章：水尺计重.国家质检总局检验监管司，103.
收稿日期：2020-03-11
作者简介：莫仕波（1986—），男，广西玉林人，本科，从事检验鉴定工作。
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