成品油物流體系優化的系統動力學思考

劉瓊 楊建華

[摘 要] 成品油物流系統的優化不僅關系到成品油的及時有效供應，保障居民生產生活的順利開展，而且關系到石油企業物流成本的大小、油庫及加油站的合理使用以及整個物流系統的運行效率。基于目前我國成品油物流體系存在的現實問題，站在系統的角度思考了成品油物流布局及其優化調整思路，重點預測分析了我國某地區成品油物流需求量，并以此指導物流業的規劃及相關投資，可以有效提升整個物流配送的有效性、合理利用資源，為成品油物流體系的構建提供思路。

[關鍵詞] 統思考；成品油；物流需求；路徑優化

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 07. 078

[中圖分類號] F252 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2016）07- 0167- 05

1 引 言

成品油物流作為石油系統利潤實現的關鍵環節，對其進行合理的規劃不僅關系到成品油的及時、合理供應，而且可以降低物流成本，減少中間環節，實現現有油庫、加油站及運力的有效配置利用，從而降低企業的成本進而提升企業利潤。

系統動力學以系統論、控制論、信息論等原理為基礎，并以數學計算仿真為手段，研究復雜的社會、經濟問題。系統動力學強調動態性、因素間的因果關系及反饋關系。現代物流系統是由多個動態的、復雜的社會系統構建而成的，系統中包含諸多因素，因素間存在復雜的關系，這些復雜的關系有些可以通過歷史數據進行量化處理，而有些因為數據缺乏或獲取不到而無法量化，應用系統動力學解決物流問題，可以發揮其優勢，目前在國內外已經得到廣泛的應用和推廣。

2 成品油物流體系現狀及存在的問題

與國外相比，我國成品油物流體系及配套設施的建設比較晚，尤其是在中西部地區，受運輸基礎設施落后、信息化普及范圍小等的影響，成品油物流體系仍存在很多問題，配送體系的完善、路徑的優化仍待進一步發展。成品油物流配送需要成熟的物流網絡作為基礎，并在物流絡中對物流路徑進行優化，我國成品油配送大都涵蓋一次配送和二次配送兩個過程。原油經過煉廠加工后，大規模運輸到油庫進行儲存，此過程為一次配送，從大油庫分撥到小型油庫或直接運往加油站進行銷售，此過程為二次配送，可以說，成品油物流是連接煉廠、油庫、加油站及下游用戶的一個復雜的網絡，如圖1所示。成品油物流配送的優化，需要綜合考慮煉廠、油庫的規模及地址布置，結合現有運力進行物流網絡構建，繼而進行優化配比，優化后的物流網絡不僅可以滿足各區域成品油需求，實現資源的合理配置，而且可以實現整個物流成本的節約，并給予下游用戶采購和使用上的便捷。

圖1顯示了我國較為常見的一種成品油物流配送路徑，成品油從煉廠出來后，會運往各大油庫，此過程需要考慮煉油廠及油庫的布局、各油庫的庫容水平等問題。大型油庫再根據各區域需求情況進行二次配送，此過程需要考慮各區域成品油未來需求量、加油站的布局、油庫與加油站的距離等問題。

受多方面的因素限制，目前，我國成品油物流仍存在很多問題，制約著成品油的合理配送，結合國內主要石油公司在成品油物流配送現狀、油庫布局、運輸特點及銷售網點布局等的實際情況，可以總結出我國成品油物流體系存在的問題，主要有：

（1）受區域行政影響，無法進行成品油優化調配。目前，受石油公司組織管理結構的影響，各大石油公司在地方上的分公司或部門隸屬于集團公司，而并不直屬當地政府行政管理，因此，在配送計劃的制定和實際實施過程中就會出現一些協調上的弊端，在日常的配送計劃上往往出現按區域配送及按公司配送的矛盾，從而出現某些地區加油站過于集中、而其他地區加油站過少，某些地方成品油配送過多、其他地方的現象[1]。在成品油二次配送過程中，往往受區域行政影響，導致配送達不到最優化，甚至出現“長鞭效應”。

（2）運力的分配及其有效利用率不足。目前，隨著我國成品油物流的不斷發展，已經形成了較強的運力，涵蓋鐵路運輸，車運及船舶運輸等，物流網絡建設不斷完善。由于計劃執行的偏差、實際配送的不準確、商業利潤的驅使等因素的存在，仍存在運力的迂回和反復，空車、空船，鐵路-公路、船運-公路銜接不當等現象，造成運力的浪費。

此外，我國的煉廠大都集中在西北、東北地區，而市場卻往往集中于經濟發展水平較高的華東、華南、東南沿海地區，導致需求和供給的不合理，華南地區的成品油需求往往需要從偏遠的西北地區用鐵路臥罐進行運輸，成品油運輸距離過長，大大的增加了物流中間環節能源的浪費和成本，數據顯示，在我國的成品油物流成本中成品油運輸成本占了相當大的比重。

（3） 油庫、加油站布局不合理，利用率低下。成品油的油庫及加油站的布局需要考慮很多因素，如戰略因素、需求因素、運輸因素等。戰略因素，即戰略石油儲備基地的選取及量的確定；需求因素，需要根據各地方的經濟發展狀況、需求群體大小等確定；運輸因素是指油庫的布局還需要考慮運輸的便捷性。然而，在實際油庫布局中，存在著很多的不合理，首先有歷史因素，油庫布局按照當時的需要進行設計的，但隨著經濟發展，現有的油庫要么庫容過小，要么利用率不足；其次，規劃不合理，對未來需求的預測不準確，現有加油站由于需求量的減少而荒廢，加油站使用年限減少，導致投資回收率低下，在我國很多地區，布局地點與加油站的銜接不當都是普遍存在的。

此外，利用效率低下也是目前成品油物流系統存在的關鍵問題，油庫建設并投入使用后，對其進行合理有效的利用方能顯示其價值，但是受管理水平、技術水平及信息系統的限制，我國大部分油庫的運行效率遠低于國外，我國加油站密度遠高于國外發達國家，但單個加油站利用率低下，并且加油站的分布存在很多問題，這些都制約著成品油物流業的發展。綜合而言，在選址、規劃及投資前，需要對該區域成品油的物流需求規模進行預測，如此才能更加具體的進行規劃投資。

3 基于系統動力學的成品油物流需求預測

運用系統論思想去思考成品油物流體系的構建，可以從定性和定量的角度進行動態分析，挖掘因素間的因果關系，進行動態、反饋關系研究，基于我國成品油物流物流的現狀及存在的問題發現，對區域成品油物流量的預測至關重要。對區域成品油物流量進行合理的預測，可以為油庫、加油站的布局和規模的確認提供依據，可以充分的利用資源，創造價值。

物流業與各產業的發展息息相關，物流鏈往往和產業鏈相互滲透，相互輔助。成品油作為國民經濟發展的重要物資，為第一、二、三產業發展提供源源不斷的動力，因此，對成品油物流需求進行預測，首先需要明確各產業發展與成品油需求量之間的關系，然后結合三產業的發展趨勢對某國或某區域做一動態預測[2]。

研究表明，產業的發展（產業GDP）與石油（成品油）的需求量之間存在很強的相關性。對某區域成品油的需求進行預測，需要結合整個經濟發展形勢，挖掘該區域產業發展情況（或投資情況），國民經濟的發展與對三產業的投資存在密切的關系，而對產業的投資又會反過來帶動各產業產值的增加，因此會加大對成品油的需求，成品油需求的增加既創造了產業增加值，同時也將拉動成品油物流業甚至整個物流業的發展，提升物流業產業的增加值，整個過程形成一條正反饋鏈[3]，如圖2所示。

上述成品油物流需求模型包含18個參數，各參數間的關系式可羅列如下：

（1）區域內第一產業增長量=區域內GDP×區域第一產業投資率；

（2）區域內第二產業增長量=區域內GDP×區域第二產業投資率；

（3）區域內第二產業增長量=區域內GDP×區域第二產業投資率；

（4）成品油需求增加量=GDP增加值×單位GDP對成品油的消耗系數；

由于GDP的增長與成品油的消耗存在相關性，可以根據區域內的歷史GDP及成品油需求量數據，擬合二者的函數關系，得到相應的消耗系數；

（5）區域GDP=INTEG（GDP增長量，a），其中a為該區域目前GDP水平。

（6）第一產業產值=INTEG（第一產業增長量，b），其中b為該區域目前第一產業產值；

（7）第二產業產值=INTEG（第二產業增長量，c），其中c為該區域目前第二產業產值；

（8）第三產業產值=INTEG（第三產業增長量，d），其中d為該區域目前第三產業產值；

（9）成品油物流需求增長量=f（成品油需求增加值，第一產業增加值，第二產業增加值，第三產業增加值，e）；其中e為該區域目前成品油物流需求量。成品油物流需求（可以以物流量的規模表示）與三產業的發展息息相關，在為三產業提供源源不斷的成品油的過程中產生了成品油的物流，故可根據歷史數據進行因素間的回歸分析，找出成品油物流需求與成品油需求量、三產業的關系。

以我國西部地區某三線城市實際數據為例進行分析，首先通過多元線性回歸，結合成品油物流需求（物流規模量）得出成品油物流需求和三大產業產值（分別用x1、x2、x3表示）的關系為：

Lny=2.1+0.49lnx1+0.71lnx2+0.11lnx3 R2=0.989

根據歷史GDP數據與成品油消耗數據計算出該地區單位GDP的成品油消耗系數為0.078噸/萬元，根據該地區政府對于單位GDP能耗的計劃，該地區計劃逐年降低單位GDP能耗，2020年前，單位GDP能耗以每年1%的速度下降，2020年后，由于下降空間的減少，每年下降速度為0.8%，至2025年結束，以此數據位基礎，對成品油消耗系數進行界定。同時，結合該地區未來三產業發展側重點及相關的投資結構數據，對該地區對三產業的投資規模比例趨勢進行界定，建立該地區成品油需求量及成品油物流規模的系統動力學模型。

3.1 成品油需求量預測

由計算結果得成品油預測曲線如圖4所示。

計算結果顯示，該地區未來成品油需求有較大增長空間，至2029年達到最大值，此時成品油需求量較2014年增長近一倍，主要原因是該地區目前發展相對落后，工業化正在逐漸發展，故而對成品油需求量增長幅度較大，隨著發展的逐漸推進及能源利用效率的增加，2029年后，該地區對成品油的需求逐年下降。具體預測數據如表1所示。

圖5顯示，該地區未來成品油物流需求的增長量經歷三個發展階段，2014-2020年為快速發展期，成品油物流需求穩步增長，相關的配套設施和投資逐漸增加，物流規模逐年加大，2020年后，隨著基礎設施建設的逐漸完成，對成品油物流需求的增長量逐年放緩，至2030年，需求增長量開始下降，如表2所示。

基于以上結果可以看出，在對該地區進行成品油物流體系設計和投資時，需要結合該地區成品油需求量的未來趨勢、單位GDP的成品油消耗系數情況、三產業投資變化趨勢等進行綜合分析，如此可以得到動態的，更加準確的成品油物流需求量趨勢，以此指導成品油物流相關投資和配套設施的，可以為加油站數量的確定、油庫規模的選擇等提供參考，既可以減少資金、人力、物力的過多浪費，同時可以充分利用油庫、加油站資源，提高資源利用效率。

4 小 結

本文站在系統的角度，結合我國目前成品油配送存在的現實問題，對物流體系的優化進行系統分析，重點對區域成品物流需求量進行了預測分析，可以得出：

（1）在對區域進行物流體系配套設施建設、投資規劃前，需要對區域成品油需求量、成品油物流需求量進行動態預測，對需求量的預測需要結合區域產業發展趨勢，同時需要考慮成品油物流過程對國民經濟發展的影響，是一個動態反饋的過程，與傳統的靜態分析相比，更具有實際指導意義。

（2）建設新油庫及加油站時，對選址所在區域的未來成品油需求量及物流需求量進行合理的預測，根據區域內成品油未來需求情況，選取合適的點進行油庫、加油布局，綜合考慮油庫與資源地，油庫到加油站的距離和運費、油庫的經營成本、油庫、加油站的使用率等影響因素，建立成本目標函數，可以實現成品油物流投資、油庫、加油站規模、運輸路徑的優化。

（3）在對成品油未來物流需求進行預測，指導成品油物流投資及成品油油庫、加油站選址問題上，一個重要的前提是需要跳開行政劃分的局限，以更廣闊區域為系統進行整體思考，如此可減少油庫、加油站閑置，周轉率低下，儲存時間過長等問題。

主要參考文獻

[1]徐梅，陳順.我國成品油物流系統的發展探討[J].物流技術，2005（10）：81-83.

[2]王亮.成品油物流系統的構建與優化[D].武漢：武漢理工大學，2010.

[3]張峰.成品油物流配送運輸優化分配問題研究[J].物流工程與管理，2011（9）：71-72.