基于多目标规划模型的我国原油供应链网络结构优化研究

发布时间：2016-08-04 09:51

第1章 绪论 

1.1 研究背景
原油作为国际性重要的战略资源，在当今世界实现全球经济一体化和贸易自由化的趋势下，它已经与全球的政治、经济、安全建立起了密不可分的关系。新中国成立以来，我国相继开发了克拉玛依油田、大庆油田、胜利油田、辽河油田等大油田，原油开采量、开采能力大大提高。随着经济的持续高速发展和工业现代化以及城镇建设的不断推进，对原油等基础能源的依赖程度居高不下。1993 年，我国原油进口量首次大于出口量，成为原油净进口国家。2009年，我国进口原油量达到 2.038 亿吨，超越日本成为世界第二大原油进口国家。2014 年，我国进口 3.08 亿吨原油，原油对外依存度为 59.6%。 在经济全球化和信息化的前提下，供应链逐渐成为管理学家研究的热门对象，主要针对生产制造类企业，通过对供应链运行过程中各种变量的把控，从原料采购环节到生产加工，再到最终推向市场的各个环节中逐一优化。企业可以通过合理优化供应链的网络结构，以降低采购、运输、生产、配送等过程的成本，提高利润率，在同行业中保持较高的竞争力。
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1.2 研究目的及意义
近年来，随着国民经济的持续快速发展，我国对原油的需求量进一步加大。在国际原油市场竞争日渐激烈的情况下，我国原油企业通过合理优化供应链网络结构来降低进口风险和运输成本，提升企业竞争力，显得越来越重要。目前，很多海内外学者已经将供应链管理研究引入石油行业，但是绝大多数的研究都只是针对整个原油供应链单链设计优化，而研究供应链网络系统的很少。并且研究还只是以定性分析为主，对整个原油供应链网络的定量分析还不多见。在总结国内外研究学者的研究成果基础上，本文旨在分析我国原油供应网络的运行现状，并提出运行中存在的相关问题。进一步结合外部环境与内部结构，系统分析我国原油供应链网络结构，基于部分假设的基础上构建了原油进口供应链网络结构优化模型。从而提高我国原油进口的安全性与稳定性。 利用规划模型优化我国原油供应链网络结构、整合供应链网络资源，对于降低我国原油供应成本与风险、增加市场反应能力，提升原油供应链网络的安全性与稳定性及原油供应链的绩效具有重要的理论和实践意义。 （1）理论意义。本文基于供应链网络、规划模型的理论的基础上，针对我国原油进口供应链进行现状分析和系统分析，从多层次、多角度，结合国际环境和内部结构进行深入分析，形成了一套全面合理的理论框架。 （2）实践意义。本文通过对中石化公司的原油供应链、运输路线、运力以及进口需求的分析，经过合理选取网络节点，对原油进口地的进口量进行优化，针对结果进行分析，最后提出合理化的政策建议。因此，具有实践意义。 
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第2章 我国原油供应链网络运行现状及问题分析

2.1 我国原油供应链及供应链网络
原油供应链实质上是指原油在生产地被开采之后，经过不同的交通运输方式被运送到相应的国际或者国内原油中转港，最后由中转港转运至炼化企业。一般国内原油企业使用的原油基本上都是以我国自产或者从国外进口两种方式获得，我国原油开采主要在塔里木、大庆、辽河等内陆油田以及渤海、东海、南海等海洋油田进行，每年稳定的开采量一定程度满足了我国对原油的部分需求，其余的空缺部分则通过从中东、非洲、中亚等国家和地区进口。国内自产原油与国外进口原油通过多种运输方式被分流至我国各个原油集散地，最后被配送到炼化企业进行加工。由此可以看出，我国原油供应系统是一种原料供应地广、运输方式多样化和中转节点多的高度复杂原油供应链网络。 我国原油供应链具有以下特点：①所需原油由我国自产或者从国外进口两大部分组成，并且进口原油的比重不断变大，原油对外依存度越来越高；②原油进口地广泛，还在进一步增加；③进口原油主要通过海洋运输方式运送回国，运输路线相对稳定，但对运输路线的掌控力不足；④目前形成的原油供应链没有充分运用信息化技术，运行效率有待提升；⑤原油供应链网络各节点处企业关系复杂，因为我国石油公司以中石油、中石化、中海油几家大公司及其子公司为主，母公司与子公司之间及独立又存在从属关系，管理难度大。其结构特征如下： 一个复杂的原油供应链网络是由若干个规模相对较小的供应链网络单元组成的，而每一单元供应链网络又由无数条供应链组成，供应链网络的多级性由此而成。随着经济建设脚步的迈进，原油供求状况也随着国与国之间的复杂关系变得复杂，这使得原本稳定的原油供应链网络变得更加复杂，造成了多层级的网络关系。
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2.2 我国原油供应链网络的运行现状
改革开放后，我国经济形势发生了翻天覆地的变化，发展速度惊人。发展的同时，能源消耗问题随之而来，我国也从一个原油净出口国变成了原油净进口国家，并且近年来进口量越来越大，2014 年我国原油进口量超过 3 亿吨紧随美国排名世界第二，原油对外依存度逼近 60%。在如此之高的原油对外依存度的情况下，我国自产原油的产量也是保证原油供给充足的根本。同时，了解我国近年来自产原油的产量及其变化的趋势，可以更合理制定原油进口量。我国自产原油产量保持稳定增长，近年来我国原油的产量和同比增长率如图 2-1 所示。从图中可以清晰的看出，2007 年至 2009 年间我国自产原油维持在1.87~1.89 亿吨之间，并且在 2008 年至 2009 年之间有了些许的下降。但是在2010 年我国原油产量有明显的提高，达到了 2.03 亿吨，同比增长也达到7.14%。此后，产量增幅维持在 1%左右。 原油属于不可再生的一次性资源，尽管经济发展离不开原油的支持，但是随着我国提出了可持续发展的政策，未来几年内我国政府会对原油开采量进行控制，不会有明显的增加。 经济的飞速发展纵然可喜，但随之而来的是原油消费量的增长。我国已经是世界第二大的原油消费国家，原油需求量居高不下，并且在一段时间内这种状态不会发生太大的变化。图 2-2 表示了 2007－2015 年我国原油进口量的变化情况，由图所示，我国原油需求量大体上逐年增加，仅在2013年发生了少量的下滑。尤其在我国政府开始控制原油开采量的情况下，从外国进口原油的数量还会进一步增加。从未来发展角度和国家战略的角度出发，我国应该加大利用国外原油的力度，加强与产油国的全方位合作，充分保障原油进口的可靠性，预防一些突发情况对我国原油进口的影响。 
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第 3 章  我国原油供应链网络结构系统分析 .... 14 
3.1  我国原油供应链国际环境分析 .... 15 
3.2  我国原油供应链网络结构分析 .... 19 
3.3  我国原油供应链网络结构风险分析 ....... 23 
3.4  本章小结 ....... 24 
第 4 章  我国原油供应链网络结构优化模型构建 ....... 25 
4.1  问题的描述 .............. 25 
4.2  我国原油供应链优化模型建立 .... 25
4.3  风险系数的确定 ...... 27
4.4  多目标规划模型的求解 ..... 30 
4.5  本章小结 ....... 32 
第 5 章  中石化原油供应链实证研究 ..... 33 
5.1  中石化供应链现状分析 ..... 33
5.2  中石化供应链网络结构优化 ........ 34 
5.2.1  数据来源 ........... 34 
5.2.2  网络结构优化结果 ...... 37 
5.3  政策建议 ....... 38 
5.4  本章小结 ....... 41 

第5章 中石化原油供应链实证研究 

5.1 中石化供应链现状分析

中石化原油供应链由三个基本部分组成，一是原油的采购，二是原油的炼化加工，三是成品油极其附属产品销售。中石化原油采购主要来自四个部分，最主要依靠的是海外进口，粗略的估计，中石化 75%以上的原油是通过进口供应的。其次是中石化在国内的公司自产的原油。与此同时，中石化也将业务拓展至海外，积极参与海外油气投资、炼化投资，海外权益油数量稳步上升，为原油供应提供一定保障。其余两个部分是来自中国石油天然气股份有限公司和中国海洋石油有限公司提供的原油。中石化主要炼化厂遍布全国，其中京津冀地区、长江三角洲、珠江三角洲等地的炼化厂原油供应大多依靠进口，鲁豫地区、长江沿线等地的炼化厂原油以进口为主，以海洋油和周边自产原油为补充，以跨区域调运和周边自产原油为补充。中石化的产品在国内主要通过在各地区建设的油气站进行销售，其余部分通过出口销往国外。从中石化原油进口来看，还是以海洋运输为主，管道运输为辅。目前，原油进口来源地主要分布在中东、非洲、亚太地区，主要的运输路线如下： 非洲地区包括北非和西非，北非是途径瓜达尔港、实兑港、马六甲海峡到达中国；西非是途径瓜达尔港、实兑港、马六甲海峡到达中国；南美洲有三条路线，途径瓜达尔港或实兑港再或是直接到达中国大陆。经过以上表述，可以看出我国目前海上运输路线局限性较高，我国原油进口还必须经过马六甲海峡。但问题是马六甲海峡时常收到海盗的干扰，扰乱了海运的正常秩序，对船舶和运输的货物构成了严重的威胁，严重影响了我国原油进口路线的安全系数，这也是优化原油进口供应链网络时必须考虑到的问题。 

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结论 

本文通过分析我国原油供应链网络的组成部分、结构特征、运行现状以及原油供应链运输问题的基础上，构建了原油供应链网络结构优化模型，并以中石化近年进口原油数据为例进行实证研究。本文通过研究得出如下结论： 
（1）对原油供应链网络、供应链网络结构、结构优化以及规划模型的国内外研究现状进行归纳总结。进一步对我国原油供应链网络现状进行了详细的表述并总结我国原油供应链网络运行现存的主要问题，，主要包括安全性、稳定性、运行成本等。 
（2）系统的分析了我国原油进口供应链网络结构，结合国际环境与内部结构的分析，总结了影响构建优化模型的约束条件及决策变量的因素，从而为构建规划模型奠定基础。 
（3）以低风险与低成本为目标构建多目标规划模型，并确定规划模型的关键要素风险系数，从而为模型求解、降低原油供应成本及提升企业的竞争力提供决策依据。 
（4）通过对中石化公司的原油供应链、运输路线、运力以及进口需求的分析，进行前期的数据准备，以运输成本最小化和风险最小化为目标，经过合理选取网络节点，对原油进口地的进口量进行优化，得到优化后的结果，并简单分析了结果的合理性，最后提出政策建议。
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参考文献(略)

本文编号：84469