基于多目標規(guī)劃模型的我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
第1章 緒論
1.1 研究背景
原油作為國際性重要的戰(zhàn)略資源,在當今世界實現(xiàn)全球經(jīng)濟一體化和貿(mào)易自由化的趨勢下,它已經(jīng)與全球的政治、經(jīng)濟、安全建立起了密不可分的關(guān)系。新中國成立以來,我國相繼開發(fā)了克拉瑪依油田、大慶油田、勝利油田、遼河油田等大油田,原油開采量、開采能力大大提高。隨著經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化以及城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷推進,對原油等基礎(chǔ)能源的依賴程度居高不下。1993 年,我國原油進口量首次大于出口量,成為原油凈進口國家。2009年,我國進口原油量達到 2.038 億噸,超越日本成為世界第二大原油進口國家。2014 年,我國進口 3.08 億噸原油,原油對外依存度為 59.6%。 在經(jīng)濟全球化和信息化的前提下,供應鏈逐漸成為管理學家研究的熱門對象,主要針對生產(chǎn)制造類企業(yè),通過對供應鏈運行過程中各種變量的把控,從原料采購環(huán)節(jié)到生產(chǎn)加工,再到最終推向市場的各個環(huán)節(jié)中逐一優(yōu)化。企業(yè)可以通過合理優(yōu)化供應鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以降低采購、運輸、生產(chǎn)、配送等過程的成本,提高利潤率,在同行業(yè)中保持較高的競爭力。
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1.2 研究目的及意義
近年來,隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,我國對原油的需求量進一步加大。在國際原油市場競爭日漸激烈的情況下,我國原油企業(yè)通過合理優(yōu)化供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來降低進口風險和運輸成本,提升企業(yè)競爭力,顯得越來越重要。目前,很多海內(nèi)外學者已經(jīng)將供應鏈管理研究引入石油行業(yè),但是絕大多數(shù)的研究都只是針對整個原油供應鏈單鏈設(shè)計優(yōu)化,而研究供應鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的很少。并且研究還只是以定性分析為主,對整個原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)的定量分析還不多見。在總結(jié)國內(nèi)外研究學者的研究成果基礎(chǔ)上,本文旨在分析我國原油供應網(wǎng)絡(luò)的運行現(xiàn)狀,并提出運行中存在的相關(guān)問題。進一步結(jié)合外部環(huán)境與內(nèi)部結(jié)構(gòu),系統(tǒng)分析我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),基于部分假設(shè)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了原油進口供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。從而提高我國原油進口的安全性與穩(wěn)定性。 利用規(guī)劃模型優(yōu)化我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、整合供應鏈網(wǎng)絡(luò)資源,對于降低我國原油供應成本與風險、增加市場反應能力,提升原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)的安全性與穩(wěn)定性及原油供應鏈的績效具有重要的理論和實踐意義。 (1)理論意義。本文基于供應鏈網(wǎng)絡(luò)、規(guī)劃模型的理論的基礎(chǔ)上,針對我國原油進口供應鏈進行現(xiàn)狀分析和系統(tǒng)分析,從多層次、多角度,結(jié)合國際環(huán)境和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行深入分析,形成了一套全面合理的理論框架。 (2)實踐意義。本文通過對中石化公司的原油供應鏈、運輸路線、運力以及進口需求的分析,經(jīng)過合理選取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,對原油進口地的進口量進行優(yōu)化,針對結(jié)果進行分析,最后提出合理化的政策建議。因此,具有實踐意義。
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第2章 我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)運行現(xiàn)狀及問題分析
2.1 我國原油供應鏈及供應鏈網(wǎng)絡(luò)
原油供應鏈實質(zhì)上是指原油在生產(chǎn)地被開采之后,經(jīng)過不同的交通運輸方式被運送到相應的國際或者國內(nèi)原油中轉(zhuǎn)港,最后由中轉(zhuǎn)港轉(zhuǎn)運至煉化企業(yè)。一般國內(nèi)原油企業(yè)使用的原油基本上都是以我國自產(chǎn)或者從國外進口兩種方式獲得,我國原油開采主要在塔里木、大慶、遼河等內(nèi)陸油田以及渤海、東海、南海等海洋油田進行,每年穩(wěn)定的開采量一定程度滿足了我國對原油的部分需求,其余的空缺部分則通過從中東、非洲、中亞等國家和地區(qū)進口。國內(nèi)自產(chǎn)原油與國外進口原油通過多種運輸方式被分流至我國各個原油集散地,最后被配送到煉化企業(yè)進行加工。由此可以看出,我國原油供應系統(tǒng)是一種原料供應地廣、運輸方式多樣化和中轉(zhuǎn)節(jié)點多的高度復雜原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)。 我國原油供應鏈具有以下特點:①所需原油由我國自產(chǎn)或者從國外進口兩大部分組成,并且進口原油的比重不斷變大,原油對外依存度越來越高;②原油進口地廣泛,還在進一步增加;③進口原油主要通過海洋運輸方式運送回國,運輸路線相對穩(wěn)定,但對運輸路線的掌控力不足;④目前形成的原油供應鏈沒有充分運用信息化技術(shù),運行效率有待提升;⑤原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點處企業(yè)關(guān)系復雜,因為我國石油公司以中石油、中石化、中海油幾家大公司及其子公司為主,母公司與子公司之間及獨立又存在從屬關(guān)系,管理難度大。其結(jié)構(gòu)特征如下: 一個復雜的原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)是由若干個規(guī)模相對較小的供應鏈網(wǎng)絡(luò)單元組成的,而每一單元供應鏈網(wǎng)絡(luò)又由無數(shù)條供應鏈組成,供應鏈網(wǎng)絡(luò)的多級性由此而成。隨著經(jīng)濟建設(shè)腳步的邁進,原油供求狀況也隨著國與國之間的復雜關(guān)系變得復雜,這使得原本穩(wěn)定的原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)變得更加復雜,造成了多層級的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。
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2.2 我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)的運行現(xiàn)狀
改革開放后,我國經(jīng)濟形勢發(fā)生了翻天覆地的變化,發(fā)展速度驚人。發(fā)展的同時,能源消耗問題隨之而來,我國也從一個原油凈出口國變成了原油凈進口國家,并且近年來進口量越來越大,2014 年我國原油進口量超過 3 億噸緊隨美國排名世界第二,原油對外依存度逼近 60%。在如此之高的原油對外依存度的情況下,我國自產(chǎn)原油的產(chǎn)量也是保證原油供給充足的根本。同時,了解我國近年來自產(chǎn)原油的產(chǎn)量及其變化的趨勢,可以更合理制定原油進口量。我國自產(chǎn)原油產(chǎn)量保持穩(wěn)定增長,近年來我國原油的產(chǎn)量和同比增長率如圖 2-1 所示。從圖中可以清晰的看出,2007 年至 2009 年間我國自產(chǎn)原油維持在1.87~1.89 億噸之間,并且在 2008 年至 2009 年之間有了些許的下降。但是在2010 年我國原油產(chǎn)量有明顯的提高,達到了 2.03 億噸,同比增長也達到7.14%。此后,產(chǎn)量增幅維持在 1%左右。 原油屬于不可再生的一次性資源,盡管經(jīng)濟發(fā)展離不開原油的支持,但是隨著我國提出了可持續(xù)發(fā)展的政策,未來幾年內(nèi)我國政府會對原油開采量進行控制,不會有明顯的增加。 經(jīng)濟的飛速發(fā)展縱然可喜,但隨之而來的是原油消費量的增長。我國已經(jīng)是世界第二大的原油消費國家,原油需求量居高不下,并且在一段時間內(nèi)這種狀態(tài)不會發(fā)生太大的變化。圖 2-2 表示了 2007-2015 年我國原油進口量的變化情況,由圖所示,我國原油需求量大體上逐年增加,僅在2013年發(fā)生了少量的下滑。尤其在我國政府開始控制原油開采量的情況下,從外國進口原油的數(shù)量還會進一步增加。從未來發(fā)展角度和國家戰(zhàn)略的角度出發(fā),我國應該加大利用國外原油的力度,加強與產(chǎn)油國的全方位合作,充分保障原油進口的可靠性,預防一些突發(fā)情況對我國原油進口的影響。
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第 3 章 我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析 .... 14
3.1 我國原油供應鏈國際環(huán)境分析 .... 15
3.2 我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析 .... 19
3.3 我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)風險分析 ....... 23
3.4 本章小結(jié) ....... 24
第 4 章 我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型構(gòu)建 ....... 25
4.1 問題的描述 .............. 25
4.2 我國原油供應鏈優(yōu)化模型建立 .... 25
4.3 風險系數(shù)的確定 ...... 27
4.4 多目標規(guī)劃模型的求解 ..... 30
4.5 本章小結(jié) ....... 32
第 5 章 中石化原油供應鏈實證研究 ..... 33
5.1 中石化供應鏈現(xiàn)狀分析 ..... 33
5.2 中石化供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 ........ 34
5.2.1 數(shù)據(jù)來源 ........... 34
5.2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果 ...... 37
5.3 政策建議 ....... 38
5.4 本章小結(jié) ....... 41
第5章 中石化原油供應鏈實證研究
5.1 中石化供應鏈現(xiàn)狀分析
中石化原油供應鏈由三個基本部分組成,一是原油的采購,二是原油的煉化加工,三是成品油極其附屬產(chǎn)品銷售。中石化原油采購主要來自四個部分,最主要依靠的是海外進口,粗略的估計,中石化 75%以上的原油是通過進口供應的。其次是中石化在國內(nèi)的公司自產(chǎn)的原油。與此同時,中石化也將業(yè)務拓展至海外,積極參與海外油氣投資、煉化投資,海外權(quán)益油數(shù)量穩(wěn)步上升,為原油供應提供一定保障。其余兩個部分是來自中國石油天然氣股份有限公司和中國海洋石油有限公司提供的原油。中石化主要煉化廠遍布全國,其中京津冀地區(qū)、長江三角洲、珠江三角洲等地的煉化廠原油供應大多依靠進口,魯豫地區(qū)、長江沿線等地的煉化廠原油以進口為主,以海洋油和周邊自產(chǎn)原油為補充,以跨區(qū)域調(diào)運和周邊自產(chǎn)原油為補充。中石化的產(chǎn)品在國內(nèi)主要通過在各地區(qū)建設(shè)的油氣站進行銷售,其余部分通過出口銷往國外。從中石化原油進口來看,還是以海洋運輸為主,管道運輸為輔。目前,原油進口來源地主要分布在中東、非洲、亞太地區(qū),主要的運輸路線如下: 非洲地區(qū)包括北非和西非,北非是途徑瓜達爾港、實兌港、馬六甲海峽到達中國;西非是途徑瓜達爾港、實兌港、馬六甲海峽到達中國;南美洲有三條路線,途徑瓜達爾港或?qū)崈陡墼倩蚴侵苯拥竭_中國大陸。經(jīng)過以上表述,可以看出我國目前海上運輸路線局限性較高,我國原油進口還必須經(jīng)過馬六甲海峽。但問題是馬六甲海峽時常收到海盜的干擾,擾亂了海運的正常秩序,對船舶和運輸?shù)呢浳飿?gòu)成了嚴重的威脅,嚴重影響了我國原油進口路線的安全系數(shù),這也是優(yōu)化原油進口供應鏈網(wǎng)絡(luò)時必須考慮到的問題。
結(jié)論
本文通過分析我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)的組成部分、結(jié)構(gòu)特征、運行現(xiàn)狀以及原油供應鏈運輸問題的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,并以中石化近年進口原油數(shù)據(jù)為例進行實證研究。本文通過研究得出如下結(jié)論:
(1)對原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)、供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及規(guī)劃模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行歸納總結(jié)。進一步對我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀進行了詳細的表述并總結(jié)我國原油供應鏈網(wǎng)絡(luò)運行現(xiàn)存的主要問題,,主要包括安全性、穩(wěn)定性、運行成本等。
(2)系統(tǒng)的分析了我國原油進口供應鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),結(jié)合國際環(huán)境與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析,總結(jié)了影響構(gòu)建優(yōu)化模型的約束條件及決策變量的因素,從而為構(gòu)建規(guī)劃模型奠定基礎(chǔ)。
(3)以低風險與低成本為目標構(gòu)建多目標規(guī)劃模型,并確定規(guī)劃模型的關(guān)鍵要素風險系數(shù),從而為模型求解、降低原油供應成本及提升企業(yè)的競爭力提供決策依據(jù)。
(4)通過對中石化公司的原油供應鏈、運輸路線、運力以及進口需求的分析,進行前期的數(shù)據(jù)準備,以運輸成本最小化和風險最小化為目標,經(jīng)過合理選取網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,對原油進口地的進口量進行優(yōu)化,得到優(yōu)化后的結(jié)果,并簡單分析了結(jié)果的合理性,最后提出政策建議。
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參考文獻(略)
本文編號:84469
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