基于加油站需求預(yù)測(cè)下成品油配送模式轉(zhuǎn)變的研究

楊睿智 李福寶

【摘 要】當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷發(fā)展的背景下，市場(chǎng)對(duì)成品油的需求量也越來(lái)越大，成品油的配送是成品油供應(yīng)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的成品油配送方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前發(fā)展的需求，因此我們需要積極探索成品油的配送模式的轉(zhuǎn)變。通過(guò)建立加油站需求量預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)第二日的需求量和汽車(chē)配送量，然后整合預(yù)測(cè)結(jié)果，使被動(dòng)模式配送向主動(dòng)模式配送轉(zhuǎn)變，提高成品油在配送過(guò)程中的效率。

【關(guān)鍵詞】需求量;配送;主動(dòng)模式

【中圖分類(lèi)號(hào)】F61 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）03-0211-03

0 引言

成品油是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)品，與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活息息相關(guān)。許多發(fā)達(dá)國(guó)家的石油企業(yè)為了提高市場(chǎng)反應(yīng)速率，體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，降低物流成本，在成品油物流配送方面采用了先進(jìn)的信息技術(shù)。在成品油配送體系中，成品油配送模式的建立至關(guān)重要。以配送機(jī)制設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo)建立成品油配送模式，可以減少配送體系的消耗，提高整個(gè)過(guò)程的效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化 [1]。我國(guó)在成品油配送過(guò)程中存在很多影響因素，因此無(wú)法有效地提升成品油配送效率，其中一個(gè)主要的影響因素是需求信息誤差大，而規(guī)劃、控制物流過(guò)程中的儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù)活動(dòng)都是以預(yù)測(cè)為運(yùn)作基礎(chǔ)的。因此，要想優(yōu)化成品油物流配送過(guò)程，就需要做好該區(qū)域成品油的需求預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)銷(xiāo)售點(diǎn)（加油站）的需求預(yù)測(cè)，改變成品油的配送模式，從而提高配送效率，提升配送過(guò)程的信息化程度。

1 成品油主動(dòng)配送模式

成品油主動(dòng)配送模式是指通過(guò)對(duì)銷(xiāo)售點(diǎn)的需求量進(jìn)行一系列科學(xué)的預(yù)測(cè)，讓配送中心能及時(shí)了解并掌握銷(xiāo)售點(diǎn)的消費(fèi)情況，根據(jù)前線(xiàn)情況判斷油庫(kù)的庫(kù)存量，然后根據(jù)庫(kù)存量決定是否需要對(duì)銷(xiāo)售點(diǎn)進(jìn)行配送，如果需要，則派遣油罐車(chē)進(jìn)行成品油的配送 [2]。

主動(dòng)模式配送相對(duì)于被動(dòng)模式配送存在很大的差異，同時(shí)具有幾大優(yōu)勢(shì)。主動(dòng)配送模式采用預(yù)測(cè)方法，根據(jù)銷(xiāo)售情況、庫(kù)存情況及需求量，判斷哪個(gè)銷(xiāo)售點(diǎn)會(huì)提前銷(xiāo)售完產(chǎn)品。根據(jù)銷(xiāo)售成品油量庫(kù)存多少的順序，合理安排配送順序，大大降低了加油站脫銷(xiāo)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了整個(gè)配送過(guò)程的效率，有效地控制了庫(kù)存成本，降低了物流成本。在運(yùn)力分配方面，主動(dòng)配送模式可以更合理地安排油罐車(chē)的使用 [3]。根據(jù)加油站近期銷(xiāo)售情況和市場(chǎng)需求的變動(dòng)趨勢(shì)，提前補(bǔ)貨，采用大容量或分艙油罐車(chē)進(jìn)行多點(diǎn)配送，可以節(jié)省配送成本。采用主動(dòng)配送模式后，可以有效地解決在配送路徑上車(chē)輛使用沖突和配送車(chē)輛不夠的問(wèn)題。

主動(dòng)配送模式是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的配送體系，需要各個(gè)環(huán)節(jié)的密切配合與協(xié)作，使市場(chǎng)對(duì)成品油需求的多變性變?yōu)榭深A(yù)見(jiàn)性，降低運(yùn)營(yíng)成本和避免脫銷(xiāo)的風(fēng)險(xiǎn)，提高配送效率，杜絕運(yùn)力安排不合理的問(wèn)題發(fā)生。

2 預(yù)測(cè)需求量模型

在開(kāi)展油品需求量的預(yù)測(cè)工作中，一是要做好充足的準(zhǔn)備，保證銷(xiāo)售點(diǎn)順利地對(duì)接油品;二是要合理地分配資源，安排好配送的順序等;三是要控制好庫(kù)存成本，最大限度地降低銷(xiāo)售點(diǎn)的庫(kù)存成本。油品需求量的預(yù)測(cè)是對(duì)成品油的二次配送，采用這樣方式能提高整個(gè)物流過(guò)程的效率和油品的整體競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。

2.1 問(wèn)題描述

油品需求預(yù)測(cè)工作的具體步驟：①在每個(gè)月末預(yù)測(cè)下一個(gè)月的需求總量;②基于每日銷(xiāo)售點(diǎn)的需求量歷史數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)下一日的需求量。主要預(yù)測(cè)對(duì)象是民用汽油的3個(gè)品種，即92#、95#、98#汽油。收集3種成品油前3個(gè)月的歷史需求量數(shù)據(jù)，根據(jù)成品油需求量數(shù)據(jù)的特征，判斷油品需求量變化是否屬于平穩(wěn)變化的趨勢(shì)。本文采用時(shí)間序列平滑預(yù)測(cè)方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種方法考慮了各種因素的綜合影響，所有因素都通過(guò)時(shí)間段內(nèi)的需求量變化趨勢(shì)進(jìn)行表達(dá)。

本文將歷史數(shù)據(jù)和時(shí)間兩個(gè)參數(shù)按時(shí)間序列編制統(tǒng)計(jì)資料。通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，加油站不存在較大的隨機(jī)性，所以時(shí)間序列預(yù)測(cè)法采用確定性模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。每個(gè)加油站都是按照最優(yōu)庫(kù)存計(jì)算設(shè)計(jì)的，所以不考慮加油站自身的優(yōu)化問(wèn)題。

2.2 數(shù)據(jù)收集（L城S區(qū)域）

本文選出L城S區(qū)域的10個(gè)具有代表性的加油站，每個(gè)加油站都銷(xiāo)售92#汽油、95#汽油、98#汽油（見(jiàn)表1）;選擇2020年2月1日至4月30日的被動(dòng)配送模式下的歷史需求數(shù)據(jù);根據(jù)實(shí)際調(diào)查，確定該區(qū)域的油罐車(chē)車(chē)型為10 t、16 t、22 t、28 t。

2.3 建立模型

通過(guò)調(diào)查歷史數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，加油站每天的需求量變化總體趨向于穩(wěn)定，因此我們選擇時(shí)間序列平滑預(yù)測(cè)方法中的一次指數(shù)平滑法進(jìn)行下一日的需求量預(yù)測(cè)，公式如下：

上式中，Yt+1為下期的預(yù)測(cè)值;St為一階平滑值;Xt為第t期實(shí)際觀測(cè)值;a為加權(quán)平滑系數(shù)，0

加權(quán)平滑系數(shù)的選擇在指數(shù)平滑預(yù)測(cè)中是很重要的。加權(quán)平滑系數(shù)a的選擇決定了（1-a）（i=1，2，…，t）按指數(shù)規(guī)律遞減的速度，規(guī)定了新預(yù)測(cè)值在原預(yù)測(cè)值所占的比重。通常a值的大小與指數(shù)規(guī)律遞減速度成正比。原則上，a可以任意取值（0.1～0.9），取值不同，得出的預(yù)測(cè)結(jié)果也不同，誤差也不同。實(shí)際的取值要根據(jù)時(shí)間序列波動(dòng)趨勢(shì)確定。當(dāng)時(shí)間序列呈平穩(wěn)趨勢(shì)時(shí)，a應(yīng)取較小值（0.1

初始值的選擇由時(shí)間序列的數(shù)據(jù)決定，如果t大于30，初始值對(duì)預(yù)測(cè)值影響較小，可以取t=1時(shí)的實(shí)際觀測(cè)值為初始值;如果t較小，則影響很大，一般用前幾期實(shí)際觀測(cè)值的平均數(shù)作為初始值。

2.4 實(shí)際應(yīng)用計(jì)算

以加油站No.3的92#汽油需求量為例，用一次指數(shù)平滑法預(yù)測(cè)2～4月的數(shù)據(jù)，并與實(shí)際觀測(cè)值對(duì)比，從而確定誤差相對(duì)最小時(shí)a的取值。2月份實(shí)際數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

2月份的需求總量為324 t。由于時(shí)間數(shù)列t小于30，為了方便計(jì)算，初始值取前5期觀測(cè)值的平均數(shù)。

從2月7日開(kāi)始計(jì)算一階平滑值，即

因?yàn)閷?shí)際數(shù)據(jù)中加油站需求量變化均趨于平穩(wěn)，所以分別取a=0.1、0.2、0.3、0.4，a=0.1時(shí)，S2.7=0.1×0+（1-0.1）×16=14.4;a=0.2時(shí)，S2.7=0.2×0+（1-0.2）×16=12.8;a=0.3時(shí)，S2.7=0.3×0+（1-0.3）×16=11.2;a=0.4時(shí)，S2.7=0.4×0+（1-0.4）×16=9.6。

運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行所有的迭代計(jì)算。同理，根據(jù)此方法進(jìn)行迭代推算，將2～4月的每天的一階平滑值計(jì)算出來(lái)，然后將每個(gè)月求和與實(shí)際總量進(jìn)行對(duì)比，求出誤差值（見(jiàn)表3）。取誤差值最小時(shí)的a作為預(yù)測(cè)加權(quán)系數(shù)。

通過(guò)表3可以得出，當(dāng)a=0.3時(shí)，誤差最小，預(yù)測(cè)符合實(shí)際。因?yàn)樵搮^(qū)域提供加油站銷(xiāo)售油品的油庫(kù)相同，所以各加油站的變化與油庫(kù)供給無(wú)關(guān)，無(wú)特殊說(shuō)明時(shí)，a的取值為0.3。

加油站每日實(shí)際需求量是根據(jù)庫(kù)存的儲(chǔ)備量進(jìn)行配送的，但本文推算出的平滑值是基于不考慮庫(kù)存量的每天加油站預(yù)測(cè)的需求量，計(jì)算出來(lái)的數(shù)值是零散值（見(jiàn)表4），不符合加油站實(shí)際的配送規(guī)律，所以要對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行整數(shù)整合，達(dá)到真正優(yōu)化減少配送成本的目標(biāo)。

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，油罐車(chē)艙室容量分別為10 t、16 t、22 t、28 t，考慮汽車(chē)滿(mǎn)載和配送及時(shí)的情況，同時(shí)考慮油罐車(chē)的利用率，將其排列整合。此項(xiàng)運(yùn)算通過(guò)計(jì)算機(jī)工具py-charm，python語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。

設(shè)Qi為每日預(yù)測(cè)需求量，Pi為油品配送量，P為油罐車(chē)容量（P=10，16，22，28），△Q=Qi-P，△Q'=△Qi-P，Q'i+1為修正后的下一日的預(yù)測(cè)需求量。

（1）若丨Qi-10丨<1，當(dāng)不滿(mǎn)足時(shí)，Pi=0，Q'i+1=Qi+Qi+1，當(dāng)滿(mǎn)足時(shí)，Qi<10，Pi=10，Q'i+1=Qi+1;Qi>10，Pi=10，Q'i+1=△Q+Qi+1。

（2）若丨Qi-16丨<1，當(dāng)不滿(mǎn)足時(shí)，Pi=0，Q'i+1=Qi+Qi+1，當(dāng)滿(mǎn)足時(shí)，Qi<16，Pi=16，Q'i+1=Qi+1;Qi>16，Pi=16，Q'i+1=△Q+Qi+1。

（3）若丨Qi-22丨<1，當(dāng)不滿(mǎn)足時(shí)，Pi=0，Q'i+1=Qi+Qi+1，當(dāng)滿(mǎn)足時(shí)，Qi<22，Pi=22，Q'i+1=Qi+1;Qi>22，Pi=22，Q'i+1=△Q+Qi+1。

（4）若丨Qi-28丨<1，當(dāng)不滿(mǎn)足時(shí)，Pi=0，Q'i+1=Qi+Qi+1，當(dāng)滿(mǎn)足時(shí)，Qi<28，Pi=28，Q'i+1=Qi+1;Qi>28，Pi=28，Q'i+1=△Q+Qi+1。

（5）若0

（6）若Qi-28≥8，將△Q代入前4個(gè)條件中進(jìn)行判斷，輸出Pi'，則最終輸出Pi=28+Pi'，Q'i+1=△Q'+Qi+1。

以No.3加油站的92#汽油的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為算例代入整合模型，得出整合后3個(gè)月的預(yù)測(cè)配送量（見(jiàn)表5）。

通過(guò)表5可以得出，No.3加油站在5月1日時(shí)，油庫(kù)對(duì)其不配送。

將該區(qū)域10個(gè)加油站其中的3種油品的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)代入上述模型，可以得出5月1日油庫(kù)對(duì)該區(qū)域10個(gè)加油站的配送量，從而實(shí)現(xiàn)在成品油二次配送中配送模式轉(zhuǎn)為主動(dòng)配送模式。

3 結(jié)論

本文結(jié)合L城S區(qū)域的實(shí)測(cè)資料，運(yùn)用時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法，建立對(duì)每日需求量的預(yù)測(cè)模型，得出每日預(yù)測(cè)需求量，繼續(xù)建立整合模型，將油品的配送安排更符合實(shí)際需求，得出每日的車(chē)輛配送計(jì)劃。由于本文中有一定的假設(shè)條件，而實(shí)際的配送系統(tǒng)是很復(fù)雜的，因此還需要對(duì)模型做更細(xì)化的研究。

通過(guò)本文中的分析，可以推斷出在成品油二次配送過(guò)程的模型構(gòu)建中，應(yīng)以一段時(shí)間作為考察單位進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，縱向地看待問(wèn)題。通過(guò)對(duì)成品油二次配送過(guò)程的預(yù)測(cè)模擬并利用信息系統(tǒng)最終可以實(shí)現(xiàn)如下需求。

（1）實(shí)現(xiàn)主動(dòng)模式下的成品油二次配送。通過(guò)對(duì)需求量的預(yù)測(cè)，油庫(kù)及配送中心可及時(shí)地掌握銷(xiāo)售點(diǎn)的油品消費(fèi)情況，從而制訂配送計(jì)劃。

（2）實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的合理利用。通過(guò)對(duì)初始階段預(yù)測(cè)值的校對(duì)，實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)載裝車(chē)，合理地利用車(chē)輛，降低配送成本。

（3）有效控制庫(kù)存。根據(jù)銷(xiāo)售點(diǎn)的每日需求量可以分析出市場(chǎng)對(duì)油品的需求量，可以合理地定出銷(xiāo)售點(diǎn)庫(kù)存的上下限值，達(dá)到良好的庫(kù)存控制。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王博弘，梁永圖，張浩然，等.成品油二次配送研究進(jìn)展[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2018，37（2）：121-126.

[2]胥錕.企業(yè)二次配送模式下提高成品油利潤(rùn)的探索[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（下），2019（9）：224-225.

[3]李建偉.成品油配送模式的研究[J].中小企業(yè)管理與科技，2015（22）：244.