自設(shè)采購點模式下最優(yōu)采購策略研究
——以棗莊十里泉電廠為例

聶鈺 肖忠東 查仲朋

（西安交通大學管理學院 陜西 西安 710049）

自設(shè)采購點模式下最優(yōu)采購策略研究
——以棗莊十里泉電廠為例

聶鈺 肖忠東 查仲朋

（西安交通大學管理學院 陜西 西安 710049）

在我國秸稈資源開發(fā)利用的起步過程中，秸稈資源的有效采購成為我國秸稈能源化亟待解決的重要“瓶頸”。論文基于山東棗莊十里泉電廠自己設(shè)立采購點進行秸稈采購的模式建立最小成本模型，針對不同采購點數(shù)設(shè)置下的成本進行分析，選擇出最經(jīng)濟的采購點數(shù)；然后根據(jù)區(qū)域平分、選取中心點的原則確定采購點位置；最后測量出采購點到電廠的距離，通過fortran、excel等軟件的計算和處理，得出最小成本和此成本下每個采購點的最經(jīng)濟秸稈采購量。由分析可得，棗莊十里泉電廠秸稈采購點確定為5個時，秸稈采購成本最低，文中也說明了各個點最優(yōu)的采購量分配。本文的研究思路和基本方法可為我國的秸稈發(fā)電廠建立經(jīng)濟合理的原料采購模式提供重要參考。

秸稈采購 最小成本模型 效益

隨著科技的發(fā)展，世界對能源的需求越來越大，而傳統(tǒng)能源儲量越來越少，因此能源結(jié)構(gòu)急需從以化石能源為主逐漸變革為以可再生能源為主[1]。其中，秸稈就是一類可以替代煤炭進行發(fā)電的可再生能源。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物種類繁多，秸稈資源豐富[2]。為此，國家發(fā)改委《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》確定：2020年，生物質(zhì)發(fā)電裝機達3000萬千瓦，生物質(zhì)能年利用量占一次能源消費量的4%。在此規(guī)劃推動下，生物質(zhì)能發(fā)電投資迅速升溫，國家電網(wǎng)以及五大發(fā)電集團紛紛搶占優(yōu)質(zhì)秸稈發(fā)電資源[3]。因此，秸稈資源采購的穩(wěn)定性和有效性對于秸稈能源的開發(fā)和利用有著重大的意義和重要的影響。

秸稈資源采用自行采購模式進行采購具有成本低、易于調(diào)控、經(jīng)濟效益好等特點，同時，該模式能夠很好地控制秸稈的數(shù)量、質(zhì)量和采購規(guī)模，具有較好的時效性和穩(wěn)定性，能夠減小生產(chǎn)停工或波動造成的損失。因此，自行采購是企業(yè)首選的采購模式[4]，而解決秸稈采購過程中采購點數(shù)量的設(shè)置和各點采購量的分配等問題就成為我們秸稈能源化過程中亟待解決的問題[5]。在確定采購點、分配采購量后才能對采購設(shè)施的布置、采購成本的投入等方面進行控制。

對于采購模式的研究普遍傾向于定性分析，如生產(chǎn)類部件、圖書采購、政府采購等方面。進入戰(zhàn)略性采購階段后，各種采購理論豐富起來，但秸稈資源的采購研究依然很少[6]。因此，論文針對山東棗莊十里泉電廠對秸稈資源自行采購模式，在實地調(diào)研的基礎(chǔ)上展開定量分析，通過成本最小模型探討在其規(guī)模、區(qū)域、成本、產(chǎn)量等條件制約下如何選擇采購點數(shù)量以及不同采購點的采購量，以使其在現(xiàn)有條件下選擇科學合理的采購模式，為秸稈資源的采購提供一些借鑒。

1 秸稈資源最小采購成本模型

1.1 秸稈資源自行采購模式簡介

秸稈資源自行采購模式是指企業(yè)經(jīng)過考察，綜合考慮地域面積、秸稈產(chǎn)量和運輸距離等因素和原則，根據(jù)我國現(xiàn)有秸稈資源開發(fā)過程中形成的供銷合作關(guān)系，在適當?shù)牡攸c設(shè)立采購點，組織相應(yīng)人員，配備所需設(shè)備，設(shè)立專門機構(gòu)，完成秸稈資源的采購。該模式從采購、核算、加工處理、保護到運輸?shù)囊幌盗羞^程都由企業(yè)內(nèi)部人員完成，雖然增加了企業(yè)在人力和資金上的投入，提高了經(jīng)營成本，但對秸稈的價格有一定的控制作用，可以在采購費用部分節(jié)省開支。

1.2 模型假設(shè)

企業(yè)選擇自己設(shè)立采購點的采購模式下，需綜合考慮現(xiàn)有設(shè)施條件、周邊秸稈產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)地分布等的限制，故最小成本模型采取如下假設(shè)：

1.2.1 每年企業(yè)秸稈資源需求量穩(wěn)定；

1.2.2 企業(yè)所在地的社會、地理、環(huán)境以及政策性因素不會發(fā)生明顯變化；

1.2.3 增加采購點所需資源（資金、人員、場地等）能及時配備。

1.3 模型建立

秸稈采購成本主要由以下幾部分組成：運輸費用、采購成本、人員工資、每噸加工成本及其他成本（固定成本）等。考慮各成本之間的相互關(guān)系，最小成本模型[7]如下：

模型各個變量的含義如表1所示。

表1 模型變量符號及含義

2 最小成本采購模式實證研究——以棗莊十里泉電廠為例

2.1 模型轉(zhuǎn)化

2.1.1 各變量的確定與模型的轉(zhuǎn)化

由實地調(diào)研可知，棗莊十里泉電廠每年秸稈資源需求量穩(wěn)定為9.36萬噸、單位質(zhì)量單位距離的運輸成本為0.5元/噸公里、秸稈的收購價格為250元/噸、收購點工作人員的平均工資為19200元/年人、收購點每1000噸秸稈采購量配備一名采購人員，9.36萬噸采購量需要采購人員總數(shù)量為9.36×10000×1/1000=94人、每噸秸稈加工成本為30元/噸、每個收購點年固定成本為10萬元。因此，上述理論模型中部分變量可用具體數(shù)值代替。在計算過程中，由于采購成本、人員工資、噸加工成本三項固定，無論設(shè)立多少個采購點，它均為23400000+1804800+2808000=28012800（元），故在隨后計算中將上述三項視為固定常數(shù)2801.2800萬元。而固定成本只與采購點數(shù)量有關(guān)，故此模型主要研究的就是運輸費用這一項，即找到運輸成本的最小值。故最小成本模型可簡化為如下形式：

經(jīng)過對已知量的計算合并，模型可簡化為：

2.1.2 模型中變量的確定

由以上的轉(zhuǎn)化模型可得：模型中的變量只有n、yi、xi三個，其確定方法如表2所示。

表2 模型中變量確定方法

2.2 模型求解

根據(jù)模型，要比較采購點數(shù)量不同情況下采購成本的最小，以此為依據(jù)來確定秸稈采購點數(shù)量和每個采購點的采購量。實地調(diào)研得知在棗莊秸稈采購的預定區(qū)域內(nèi)，最少的采購點數(shù)量確定為4個，本文從4個采購點開始，逐級分析4個以上采購點的采購成本。用Fortran進行計算采購點數(shù)量分別取4～10時，各采購點的采購數(shù)量以及最小采購成本。

由測量可知，四個采購點到電廠的距離分別為：y1=45.76km、y2=64.06km、y3=27.46km、y4=20.13km。用fortran求解，步長取作0.2，總產(chǎn)量近似為9.4萬噸（后面計算類似處理）。求解可得：x1=0.2萬噸、x2=0.2萬噸、x3=5.0萬噸、x4=4.0萬噸。即在采購點1采購秸稈0.2萬噸、在采購點2采購0.2萬噸、在采購點3采購5.0萬噸、在采購點4采購4.0萬噸，這種分配秸稈采購成本最小。其成本表達式為：

故可得設(shè)立四個采購點時最小采購成本為2961.1720萬元/年。

依據(jù)這一原理，采購點數(shù)量為5到10個時的結(jié)果也可以計算出來，如表3所示。

當采購點數(shù)量大于10時已超出規(guī)模效應(yīng)，設(shè)立采購點所需固定成本明顯增加，反應(yīng)出采購成本隨采購點數(shù)量增加而遞增。超出10個采購點的分布不會出現(xiàn)現(xiàn)有采購模式最小成本的解。因此本文只分析4～10個采購點的成本情況。

表3 采購點數(shù)量與分配方式所對應(yīng)成本表

圖1 采購點數(shù)量與其對應(yīng)的最小采購成本變動趨勢圖

2.3 小結(jié)

依據(jù)上述分析數(shù)據(jù)，選擇不同數(shù)量的采購點時最小成本變化趨勢如圖1所示。

由表3及圖1可知:當n=5時，采購成本最小，最小值為2950.7381萬元。

電廠選擇自己設(shè)立采購點的情況下，要想使成本最小，最好設(shè)立5個采購點，最小成本為2950.7381萬元。相對電廠最初考慮的設(shè)立4個采購點的方案（由調(diào)研可知，電廠根據(jù)最初設(shè)定采購方案為設(shè)立4個采購點，由于各采購點秸稈采購量選取的不同，成本為2950.7381萬元）而言，每年可以節(jié)省成本：3171.5956-2950.7381=220.8588（萬元）。而相對于設(shè)立4個采購點時的最優(yōu)秸稈采購分配量，每年可節(jié)省成本：2961.172-2950.7381=10.4339（萬元）。

3 結(jié)論

秸稈能源在開發(fā)利用過程中要解決好秸稈資源的采購和供應(yīng)關(guān)系，必須采用科學定量的分析手段和工具確定秸稈采購模式，然后確定采購模式在不同條件和實施情況下的效益，才能確定出對于企業(yè)最優(yōu)的秸稈采購策略[8]。

本文針對電廠自己設(shè)立采購點的采購模式展開定量分析，通過成本最小模型，對該方案在不同采購點數(shù)設(shè)置下的成本進行分析，選擇出電廠最經(jīng)濟的采購點數(shù)為5個。然后根據(jù)區(qū)域平分、選取中心點的原則確定采購點位置，根據(jù)采購點到電廠的距離及秸稈價格數(shù)據(jù)，得出最小成本為2950.7381萬元，此成本下每個采購點的最經(jīng)濟秸稈采購量分別為0.2萬噸、0.2萬噸、1萬噸、4萬噸、4萬噸。本文的研究思路和基本研究方法對于選擇經(jīng)濟合理的原料采購模式和有效建立我國秸稈資源的采購和供應(yīng)系統(tǒng)具有較好的參考價值和啟發(fā)意義。

[1]IEA Energy Statistics Division. Renewable Information2003[J]. International Energy Agency. 2003

[2]王振江.用于發(fā)電的中國生物質(zhì)能源可用性分析[J].華東電力，2006，6:83-85

[3]秸稈發(fā)電正受到五大發(fā)電集團的追捧[E B/O L].中國發(fā)電企業(yè)信息網(wǎng)，2006-10-24

[4]聶鈺，肖忠東.電廠秸稈資源采購模式比較研究[J].科學與管理，2009，6:46-50

[5]陳德銘.加快生物質(zhì)能的開發(fā)利用[J].中國經(jīng)濟周刊，2006，34:13

[6]徐立民.全球經(jīng)濟一體化背景下我國企業(yè)采購策略分析[J].中國商界，2009，8:86

[7]劉崗，郝德海，董玉平.生物質(zhì)秸稈收集成本研究及實證分析[J].技術(shù)經(jīng)濟，2006，2:85-88

[8]趙濤.管理學常用方法.[M].天津：天津大學出版社，2006

Analysis on straw purchasing model based on the cost

NIE Yu XIAO Zhong-dong CHA Zhong-peng
（The School of Management，Xi'an jiaotong University，Xi'an，Shanxi，710049）

The problem how to purchase straw effectively has become a important “bottleneck”which needs to resolve urgently in the first process of straw's exploitation. The paper builds the minimum cost model based on the power plant's mode of purchasing by itself，analyzes The costs under different purchasing points，gets the best points number，then Calculates the optimal quantity of straw and the minimum .cost. The results show that when the Plant chooses to build 5 purchasing points，the cost is lowest. We can see the purchasing quantity of each points. The study method could provide useful references for a Plant to build one reasonable and economical mode to purchase raw material.

Straw Purchasing，minimize purchasing cost，benefit.

F 062.1

A

2007年教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃（批準號：N C E T-07-0681）；國家自然科學基金項目（批準號：70301015）。

聶鈺（1984-），女，甘肅武威人，西安交通大學管理學院碩士研究生；肖忠東（1968-），男，湖南安化人，西安交通大學管理學院副教授；查仲朋（1986-），男，山東泰安人，西安交通大學碩士研究生。