LH热电公司电煤集中采购的成本控制
发布时间：2016-04-29 09:18
第 1 章 绪论
本文研究的运输问题是解决如何以最优的方式运输物资。2008 年以来，电煤价格持续上涨，虽然国家发改委几次调增电价，但煤价上涨的大部分费用还是由电厂承担，而且在环保投入持续加大，以及“上大压小”建设任务的持续推进中，发电企业亏损面较广，特别是东北区域电厂亏损更为严重。
在火力发电厂成本中，燃煤成本占 60-80%；在发电厂燃煤成本中，运输成本占了相当高的比例，而且随着铁路运输价格的轮番上涨，运输规划方案的设计是否合理，直接影响火力发电厂燃料成本，并对电厂盈利能力产生直接作用。
运输问题是一项特殊的线性规划问题，但是现实生活种的案例呈现多样性，运输问题的表现形式和求解方法也表现出多变性的特征。在具体运用中，表现为产销平衡的运输问题和产销不平衡的运输问题。在电煤调运过程中，由于电煤供需环境多变，在电煤供应紧张或丰富的情况下，电煤运输问题表现产销不平衡的运输问题；在电煤供需平衡的前提下，电煤运输问题表现为产销平衡的运输问题。
基于以上背景，本文将对电煤运输问题进行系统的研究，提出电煤运输问题模型，并给出求解方法，提出控制热电公司电煤运输成本的方法。
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运输问题起源于物资调运过程中的运价优化问题，随后在军事活动在得到充分运用，进而迅速推广到社会活动中，它是运筹学中的一类特殊的线性规划问题。美国学者希奇柯克(Hitchcock)在探究铁路运输方面的优化时，产生了对该类问题的思考，并于 1941 年提出了运输问题的雏形，并建立了简易的数学模型 。1947 年柯普曼(Koopmans)在深入研究希奇柯克的数学模型后，比较系统提出运输问题的观点，并加以论证和实际操作。从上世纪 40 年代早期开始，康脱洛维奇(Kantorovich)围绕运输问题做了大量的研究，因此，运输问题又称为希奇柯克问题或康脱洛维奇问题。
运输问题有着特定的运用环境，与一般的线性规划问题相比，它们有着相同的模型结构，都包含决策变量、目标函数和约束条件这三个因素，但是运输问题也表现出与一般线性规划不同的特征，它在约束条件的内容上显得更为复杂多变，增加了对运输问题求解的难度，只有简化这些约束条件的表现形式，才能更为简便地求解现实生活中的运输问题。随着我国经济的不断发展，现代物流业发展迅速，越来越多的物流公司积极寻求有效地组织物资的运输和配送的方法，虽然目前物流途径更为错综复杂，但其目的仍然是如何达到运输成本最省。而随着运输问题在现实生活更加广泛地运用，运输问题已经跨越了物资在空间上的移动，更多的运筹学中表现为“运输问题”特征的模型随之而生，并产生了一系列的有效求解方法，已经跨越原有的运输问题求解范畴。
1941 年以来，运输问题更为广泛地得到推广，在解决复杂的实际问题中得到不断完善和创新，更加充分体现了运输问题在实际运用中的灵活性、持续性和多样性，很多运输问题的模型已经超越了物资配送优化范围，并产生了更为广泛和精细的运输问题模型。
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第 2 章 线性规划的相关理论方法综述
线性规划在经营管理中，经常性地用来解决有限资源的合理分配问题，它能解决如何合理使用有限的人力、物力和资金，使经营管理收到最好的效益；也能解决如何合理使用有限的人力、物力和资金，以最经济的方式，完成生产计划的要求。
建立线性规划数学模型是解决线性规划问题的一个重要步骤。建立的线性规划数学模型是否真正反映客观实际，数学模型本身是否正确，都直接影响求解结果，从而影响决策结果，所以，建立正确的线性规划模型尤为重要。
线性规划问题具有共同特征，一是每一个问题都由一组决策变量(x１，x2，…，xn)表示某一方案；这组决策变量的值代表一个具体方案，一般这些变量取值均为非负。二是存在一定的约束条件，这些约束条件可以用一组线性等式或线性不等式来表示。三是都有一个要求达到的目标，它可用决策变量的线性函数（称为目标函数）来表示，按不同的问题，要求目标函数实现最大化或最小化（max 或 min）。
在线性规划中，运输问题的模型与求解最为复杂，而本论文运用的线性规划问题也是以运输问题为主，因此，以运输问题进行建模及求解。
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运筹学中运输问题解决的是，在某地区有若干生产基地，根据现有的交通网，将这些产品由生产基地调运到若干个销地， 在各地之间的运输单价已知的前提下，确定一个使得总的运输费用最小的方案。用数学语言可以描述为：
某种物资有 m 个产地 A1，A2，…，Am，联合供应 n 个销地 B1，B2，…，Bn，ai表示产地 Ai的产量；bj表示销地 Bj销量(单位：吨)；cij表示把物资从产地 Ai运往销地Bj的单位运价(单位：元/吨)，如表 2.1 所示，应如何组织调运，才能使得总运费最省？
1954 年，美国得克萨斯大学 Cooper 与 Charners 教授根据实际工作需要，就运筹学中的运输问题找到了一种适用方法，这种方法称之为表上作业法。这种方法利用平衡表来辅助求解，它使得运输问题更加深入地运用到实际工作中，得到越来越多人的认可，表上作业法是求解运输问题传统而且经典的算法。其算法过程是将利用供需平衡表的数据进行迭代、优化、调整、再优化的过程求解。
根据运输问题列出的数据，编制出产、销平衡表，要掌握初始解的规律，简化初始解方法，这个初始解涉及到迭代次数确定与改进。因此，需要找到恰当适宜的求解方案，力求简易明了，迭代过程不能太过复杂。下面给出一般方法及步骤，确定初始解，得到(m＋n-1)个基变量或数字格。
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3.1 我国煤炭供需关系分析 ....................................14
3.2 东北区域煤炭供需分析 ....................................17
3.3 LH 公司煤炭供应商情况分析 ...............................17
3.3.1 贺斯格乌拉煤矿 ........................................18
3.3.2 白音华煤田 ............................................18
3.3.3 神华宝日希勒能源有限公司 ..............................18
3.3.4 内蒙古蒙西矿业集团有限责任公司 ........................18
3.3.5 黑龙江龙煤矿业控股集团有限责任公司 ...................18
3.3.6 沈煤集团鸡西盛隆矿业有限责任公司 ......................19
3.3.7 吉林省煤业集团.........................................19
第 4 章 LH 公司电煤采购的成本构成及控制策略 ................21
4.1 电煤采购成本的构成 .....................................21
4.2 LH 公司火电企业基本情况 .................................21
4.3 LH 公司电煤采购成本控制策略 .............................21
第 5 章 LH 公司主供应渠道运输成本控制 .......................23
5.1 LH 公司煤炭供应布局 .....................................23
5.1.1 吉林热电厂煤炭供应布局 ................................24
5.1.2 长春热电厂煤炭供应布局 .............................. 24
5.1.3 白城热电厂煤炭供应布局 ..............................25
5.1.4 延吉热电厂煤炭供应布局 ..............................25
5.2 LH 公司主供煤渠道采购的运输问题建模 ..................... 26
5.2.1 运输成本构成 ....................................... 26
5.2.2 电煤价格特征及构成 .................................. 27
5.2.3 电煤运输问题中运价的转换 ............................. 27
5.2.4 LH 公司主供应渠道运输问题模型 ......................... 29
5.3 LH 公司主供应渠道运输问题的规划求解 .................... 33
5.3.1 在电子表格中输入需要的数据(数据单元格) .............. 33
5.3.2 确定决策变量的单元格(可变单元格) .................... 33
5.3.3 输入约束条件的单元格(输出单元格) .................... 34
5.3.4 输入目标函数公式 ............................... 35
5.3.5 单元格命名 ........................................... 35
5.3.6 进行求解 ............................................ 37
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第 6 章 LH 公司电煤整体成本控制
LH 公司对各电厂 70%的主供应渠道运输成本控制后，达到了运输成本最小，同时也满足了主供应渠道采购成本最低，而剩余 30%的补充供应渠道采购成本控制也显得尤为重要，在确定补充渠道的各产地煤炭运输数量后，便可以构成电厂整体运输数量结构，达到总体运输成本以及采购成本的控制。
电厂在确定主供应渠道结构后，需要对补充供应渠道煤种进一步确定，从而形成煤炭采购整体规划。补充渠道煤种在价格上具有一定优势，但往往其煤炭性能指标较差，很难单独燃用，需要与主渠道煤种进行混配掺烧，这也是目前电厂降低燃料成本的有效方法，各电厂锅炉对煤种的特性指标一般是根据设计值以及实际运行建立起来的，常规的特性指标有干燥无灰基挥发分、煤中水分、硫分、发热量及灰熔融性。
挥发分是指煤样在规定条件下隔绝空气加热，并进行水分校正后的质量损失。它是煤变质程度的标志，也是煤炭分类的最主要依据。在电厂锅炉运行中，挥发分是影响燃烧稳定的首要因素，也是锅炉设计的重要指标。
挥发分高的煤易着火，火焰大，燃烧稳定，但火焰温度较低。相反，挥发分低的煤不易点燃，燃烧不稳定，化学不完全燃烧热损失和机械不完全热损失增加，严重的甚至还能引起灭火。
挥发分越高，煤在储存中越易发生氧化或自燃，火力发电厂是连续性生产企业，均建有储煤场地，保证一定数量的储煤，防止断煤而产生停电或停供热事件。煤在自然环境条件下，会发生缓慢的氧化作用，导致煤堆内部温度升高，对于高挥发分的煤炭，则易造成自燃，给电厂带来经济损失，而且危及人身和设备安全。对于高挥发分的煤炭，堆煤高度需要严格控制，做到分层压实、先存先取、定期翻烧，同时需要加强煤堆定期测温，防止煤堆自燃。
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结论
(1)运输问题相关理论综述。归纳总结了运筹学中运输问题的概念以及算法，并对运输问题的数学模型进行了分类，针对产销平衡与产销不平衡的运输问题模型，提供了表上作业法和 Excel 中的规划求解功能进行求解。
(2)LH 公司煤炭供应环境分析。简要分析我国煤炭供需关系，同时对东北区域煤炭供需进行分析，根据公司各电厂煤炭需求情况，周边煤矿产能情况、铁路运力情况着手，分析了 LH 公司煤炭供应商分布，为运输成本控制提供基础数据。
(3)火力发电厂采购成本由原煤成本和运输成本构成。原煤成本反映煤矿生产等过程成本，在信息化深入发展的情况下，原煤价格越来越透明，电厂无力撼动，不作为本论文研究范围。在电厂运行过程中，由于锅炉不能长时间满负荷运行，需要由 70%的主供应渠道煤种为基础，再掺配 30%的价格较低的经济煤种，它与设计煤种充分混配后，通过线性规划，在满足锅炉对煤炭基本特性指标要求下，完成采购成本最省。再通过 LH 公司集中采购管理，对 70%的主供应渠道煤种进行运输问题规划，达到运输成本最省，从而完成 LH 公司采购成本控制方案。
(4)针对 LH 公司所属的四个电厂分布情况，确定了电煤主供应渠道运输成本控制方法。首先对四个电厂的煤炭供应进行布局，根据电煤保供首要性，提出了主供应渠道与补充供应渠道的供应数量分配，在保证电煤运输安全性的基础上，着手对电煤运输成本控制。通过实例问题和基本数据准备，采用运筹学中运输问题模型以及 Excel中的规划求解方法来解决问题，在保证 LH 公司电煤运输成本最省的前提下，也保证了电煤采购成本最省的目标。在研究过程中，针对电煤具有附加热值特性，论文引入标煤单价这一指标，既规避了各矿车板价格不尽相同的现状，又规避了热值对运输成本的影响，达到了运筹学运输问题建模的基本条件，这对于电力行业物资采购也具有重要的指导意义。并通过控制前后对比，显示在采用论文提供的控制方法后，虽然个别电厂采制成本有所升高，但 LH 公司总体采购成本的控制取得了较好控制效果。
(5)在电煤集中采购主供应渠道确定后，针对 30%的补充供应渠道，，提出控制采购成本的措施，通过电厂耗用煤特性指标的约束条件，选择特性指标较差，但价格低廉的经济煤种进行混配掺烧，利用 Excel 规划求解功能，在达到锅炉对煤炭特性指标特殊要求情况下，满足了燃料采购成本最省的要求，从而完成 LH 公司整体采购成本控制方案。
参考文献（略）
本文编号：34851
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/lwfw/34851.html
