石化供應鏈不確定性研究

■付 建（中國石油化工股份有限公司廣州分公司 廣州 510726）

問題的提出

作為基本能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分的石化產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)品屬于關(guān)系國計民生的重要戰(zhàn)略物資之一，本文論及的石化產(chǎn)品主要包括成品油、天然氣和化工產(chǎn)品等。近年來，世界石油需求量處于高速增長狀態(tài)，石油價格不僅成為世界各國研判經(jīng)濟形勢所關(guān)注的重點領(lǐng)域和重要指標，甚至已成為影響全球政治和經(jīng)濟環(huán)境的重要因素。

我國是僅次于美國的世界石油消費大國，石化行業(yè)對我國社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要影響，當前我國石化行業(yè)三大主力軍分別是中國石油天然氣、中國石油化工和中國海洋石油總公司三家大型企業(yè)，隨著石化行業(yè)國際競爭的加劇，降低生產(chǎn)運營成本、增強市場反應能力已成為我國石化企業(yè)面臨的主要問題，而將供應鏈管理思想應用于石化領(lǐng)域，對于我國石化行業(yè)整體競爭力的提升具有重要意義。

石化供應鏈管理研究現(xiàn)狀

石化行業(yè)的供應鏈管理最早由Sear（1993）引入，其以某一石油公司為例，對其下游供應鏈的物流計劃建立了一個線性規(guī)劃網(wǎng)絡模型。Lababidi等（2004）對不確定性經(jīng)營與經(jīng)濟條件下石化公司的供應鏈優(yōu)化進行研究。Allevi等（2007）將供應鏈管理引入到天然氣銷售行業(yè)中。此外，還有眾多國外學者對石化行業(yè)的供應鏈管理進行研究，如Alcantara（2004），Neiro（2004），Al-Othman等（2007）等，都對石化行業(yè)供應鏈問題進行了研究。我國學者也對石化行業(yè)供應鏈管理進行了相關(guān)研究，主要包括利用數(shù)學模型和利用定性分析的方法探討石化行業(yè)供應鏈管理問題。在數(shù)學模型應用上，主要包括線性/非線性規(guī)劃模型（張劉軍，2010；張相斌，2011等）、仿真模型（鄭麗鈺，2008等）以及各種優(yōu)化模型（王照杰，2009；羅春鵬等，2009；王繼帥，2011等）；在定性分析上，顧麗娟（2012）、馬云等（2013）等都對石化供應鏈問題作了相關(guān)研究。

石化行業(yè)供應鏈相關(guān)研究主要涉及生產(chǎn)計劃制定、運輸和配送、存儲規(guī)劃、產(chǎn)品調(diào)度、價格走勢、成本構(gòu)成等方面，當前仍較側(cè)重于運用各種模型對供應鏈的具體環(huán)節(jié)進行相關(guān)計算、分析和研究，但對石化行業(yè)供應鏈運行所面臨的不確定性問題仍缺乏較為系統(tǒng)的分析。石化行業(yè)供應鏈管理不僅僅涉及某一方面的具體問題，也需要將導致供應鏈運行波動的不確定性因素進行分析，從而進一步研究哪些不確定性因素是導致供應鏈不確定性存在的關(guān)鍵因素。

石化供應鏈不確定性來源分析

石化供應鏈不確定性的來源可分為外部宏觀環(huán)境的不確定性和供應鏈運行的不確定性。由于石化行業(yè)是全球化程度較高的行業(yè)之一，從宏觀方面來看，其外部宏觀環(huán)境的不確定性主要包括全球宏觀政策的不確定性和全球市場價格波動的不確定性。全球宏觀政策的不確定性主要來源于石油作為能源產(chǎn)品，其國際資源供給與流通的政策環(huán)境壓力，一方面國際對資源性產(chǎn)品需求增長，另一方面國際對節(jié)約能源利用的要求逐漸增加，雙重作用下對國際資源供應將有所影響。全球市場價格的不確定性主要來源于生產(chǎn)國與消費國之間的價格博弈、石油組織（如歐佩克）的價格措施、石油消費國的價格措施、國際資本的炒作等方面。由于外部宏觀環(huán)境具有較大的不可控性，本文更為側(cè)重分析石化供應鏈運行的不確定性。

我國學者對石化行業(yè)供應鏈的構(gòu)建也進行了研究，如李成標、吳先金（2004），鄭國生（2005），崔樹杰（2011）等。在已有研究基礎(chǔ)之上，根據(jù)石化行業(yè)物資工藝流程和流通過程，本文將石化供應鏈簡化為供應、煉化、銷售三個環(huán)節(jié)（見圖1）。

不確定性貫穿石化供應鏈運行的整個過程。就單個企業(yè)而言，不確定性因素亦可分為內(nèi)部不確定性和外部不確定性兩大類。內(nèi)部不確定性主要來源于石油本身作為燃料所具有的危險性、技術(shù)水平原因所導致的不確定性、物流因素所導致的不確定性、企業(yè)生產(chǎn)運營所導致的不確定性等；外部不確定性主要來源于供應商運營水平所導致的不確定性、外部因素所導致的原料供應不確定性、市場需求變化所導致的需求不確定性等。這些不確定性貫穿整個石化行業(yè)供應鏈過程，成為石化供應鏈不確定性的主要來源。為便于分析，將石化供應鏈不確定性簡單歸納為供應不確定性（物資供應的不確定性）、生產(chǎn)不確定性（煉化企業(yè)生產(chǎn)管理的不確定性）和銷售不確定性（銷售過程的不確定性）。

物資供應的不確定性

圖1 石化供應鏈構(gòu)成圖

圖2 石化供應鏈中供應商選擇與評價指標

圖3 石化供應鏈煉化企業(yè)生產(chǎn)管理流程圖

圖4 石化供應鏈不確定性控制強度分類圖

從油田勘探開發(fā)、石油開采到石油配送至生產(chǎn)企業(yè)，加上化工相關(guān)設(shè)備的供應和維護，構(gòu)成了生產(chǎn)環(huán)節(jié)之前的供應過程，這一供應過程為石油的煉化提供了基礎(chǔ)支撐。石化供應鏈所涉及的物資數(shù)量巨大，一條優(yōu)質(zhì)的石化供應鏈必須對物資供應具有良好的管理能力，才能保障物資及時到位和維持較低的成本費用。為保障物資的及時供應，石化供應鏈必須強化供應商管理。供應商是企業(yè)的外部資源，又是企業(yè)風險控制和成本控制的主要源頭，通常石化供應鏈所涉及的供應商數(shù)量龐大，供應商管理的不確定性是石化供應鏈不確定性的重要組成部分。石化供應鏈的供應商主要是原料供應商和設(shè)備供應商，原料供應商負責提供日常運營所需的各種基礎(chǔ)原材料，設(shè)備供應商負責設(shè)備的供應和維護。隨著全球化競爭的進一步加劇，石化供應鏈整體上將向更重視與供應商的合作關(guān)系和良性競爭的方向發(fā)展，供應商管理越來越傾向于全球采購、減少供應商以及與供應商建立長期關(guān)系。

在實際運營中，石油開采延誤、管道維修、運輸延遲等問題廣泛存在，這些情況的發(fā)生都將導致石化供應鏈不確定性的出現(xiàn)。對石化供應鏈上的供應商而言，其在供應鏈中所產(chǎn)生的供應不確定性主要受供應商的財務狀況、生產(chǎn)資源約束、技術(shù)裝備水平、質(zhì)量管理水平、成本控制水平、物流管理水平、服務管理水平、信息搜集與處理能力、產(chǎn)品研發(fā)能力、市場競爭水平等諸多因素的影響。這些因素既包括供應商可以通過自身努力加以控制的因素，也包括必須通過供應鏈協(xié)作才能降低不確定性的因素。加強供應鏈不同環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)，對于減低石化供應鏈不確定性具有重要作用，其關(guān)鍵在于強化石化供應鏈中的供應商管理，以保證對全球采購過程的有效控制，使包括設(shè)備和原料在內(nèi)的物資能夠及時提供并順利到達目的地。供應商管理包括供應商選擇與評價兩個方面，所涉及的關(guān)鍵指標可進行進一步細分（見圖2）。

相對于以往資源割裂、競爭無序的狀態(tài)，目前我國石化供應鏈的供應商關(guān)系管理有了明顯提高。我國的石化供應鏈管理借助于現(xiàn)代信息技術(shù)，已逐步實現(xiàn)了全球供應商管理系統(tǒng)、信息化標準管理系統(tǒng)、電子商務系統(tǒng)（EC）、數(shù)據(jù)庫（BW）以及ERP等多系統(tǒng)的協(xié)同與集成，基于源頭風險防控的供應商動態(tài)量化考核、業(yè)績引導訂貨機制、采購過程控制、框架協(xié)議采購以及資源共享等供應商管理措施已逐步建立，這些措施對降低石化供應鏈中供應商管理的不確定性起到了積極的作用。

煉化企業(yè)生產(chǎn)管理的不確定性

煉化過程是石化供應鏈的核心環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)從最原始的原油轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀簧鐣S多行業(yè)所利用的商品的關(guān)鍵節(jié)點。石化供應鏈煉化過程中原油粗煉、原油精煉和石油化工三個環(huán)節(jié)，構(gòu)成了生產(chǎn)過程供應鏈，具有層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，在石化供應鏈中居于主體地位（見圖3）。煉化企業(yè)生產(chǎn)管理所包括的需求分析、生產(chǎn)計劃制定、采購管理、質(zhì)量控制、庫存控制、儲運管理等多項環(huán)節(jié)，由于石化供應鏈中煉化企業(yè)生產(chǎn)過程的復雜性，以及這些環(huán)節(jié)所涉及的管理內(nèi)容比較龐雜，需要順暢的信息流與物資流密切配合，需要供應鏈各節(jié)點的較強反應能力和及時反饋作為支撐。

煉化企業(yè)生產(chǎn)管理不確定性主要來源于需求分析預測偏差、生產(chǎn)計劃制定與調(diào)整、采購管理與控制過程、生產(chǎn)運行過程中的資源分配與生產(chǎn)安排、庫存管理與調(diào)整以及在企業(yè)生產(chǎn)過程中和成品售出所涉及的商品運輸不確定性，這些不確定性可簡單歸納為需求預測不確定性、生產(chǎn)控制不確定性、物流不確定性。

煉化企業(yè)需求預測建立在外部市場狀況、自身生產(chǎn)能力、過往經(jīng)營經(jīng)驗等的基礎(chǔ)之上，雖然隨著時代發(fā)展，各種科學的需求預測方法逐漸被用于煉化企業(yè)需求預測過程，但精準的需求預測仍難實現(xiàn)。相對而言，周期性的需求較為可控，而由于意外原因、合作伙伴變化、貿(mào)易政策變化等原因所造成的隨機需求則對石化供應鏈的不確定性產(chǎn)生較大影響。

生產(chǎn)控制不確定性產(chǎn)生于煉化企業(yè)生產(chǎn)過程中。石化企業(yè)核心業(yè)務流程復雜，在原油初練、原油精煉、石油化工的加工過程中，涉及到油品的多次流轉(zhuǎn)及物理特性的變化，生產(chǎn)環(huán)境苛刻,生產(chǎn)過程包含復雜的物理、化學過程及各種突變和不確定性因素。在這一過程中，涉及大量數(shù)據(jù)的實時采集與分析、生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備與物料監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度與物資供應、產(chǎn)成品質(zhì)量控制等，大量不確定性的存在對煉化企業(yè)生產(chǎn)管理提出了較高要求。

物流不確定性源于物流過程客觀存在的不確定性，這是導致石化供應鏈不確定性的重要因素之一。在煉化企業(yè)從物資采購、物資分配、中間產(chǎn)品再分配直至產(chǎn)成品入庫的復雜生產(chǎn)物流過程中，只有緊密的過程銜接和對物資流動的及時反應才能保障生產(chǎn)過程的正常運行和供應鏈下游企業(yè)的正常運作，而銜接的精準和反應的及時往往只是一種理想的最佳狀態(tài)。

銷售過程的不確定性

石化供應鏈銷售過程不確定性主要包括以下幾個方面：

一是銷售物流不確定性。與其他行業(yè)相比，石化行業(yè)銷售物流具有復雜性、專業(yè)性和危險性的特點，主要原因在于石化產(chǎn)品品種繁多，且具易燃、易爆、有毒、腐蝕性等特點，銷售物流各環(huán)節(jié)必須根據(jù)不同產(chǎn)品的特性，采取專業(yè)化的手段和設(shè)備進行操作，石化供應鏈銷售物流面臨多樣化運輸方式的要求，分段委托、多次卸貨、多次發(fā)運等現(xiàn)象普遍存在。整體而言，銷售物流，尤其是運輸環(huán)節(jié)的不確定性高。

二是倉儲不確定性。石化產(chǎn)品具有倉儲作業(yè)復雜、倉儲安全要求高、技術(shù)要求嚴格、設(shè)備專業(yè)化程度、倉儲成本高等特點，這對倉儲管理提出了較高要求。對于石化分銷和銷售企業(yè)而言，如何在確保安全的條件下，以合理的倉儲數(shù)量保障運營，是其倉儲不確定性所要考慮的重點。

三是客戶需求不確定性。當前國內(nèi)外石化行業(yè)競爭進一步加劇，營銷策略多樣，且面臨的客戶群十分復雜，又受到天然氣、煤制油、生物柴油等替代能源發(fā)展的影響，導致市場需求不確定性較高?？蛻粜枨笫鞘袠I(yè)競爭和發(fā)展的基礎(chǔ)，把握客戶需求變化以規(guī)避客戶需求不確定的影響，是石化銷售企業(yè)面臨的重要課題。

石化供應鏈不確定性控制過程

由于石化供應鏈本身的復雜性以及供應鏈上不同節(jié)點之間利益沖突、權(quán)責不清、道德風險等因素的客觀存在，將石化供應鏈管理過程中所面臨的重要不確定性因素控制在一定范圍內(nèi)或通過改進促使整體不確定性降低，是提高石化供應鏈穩(wěn)定性和提升供應鏈競爭力的重要途徑。為客觀看待和衡量石化供應鏈管理過程中所面臨的不確定性并給予其正確的處理，石化供應鏈運行過程中的不確定性需經(jīng)過一個識別、評估、控制的過程。

石化供應鏈的不確定性識別是最首要的工作，在對供應鏈不確定性的相關(guān)研究中，學者們一致認為只有對關(guān)鍵的不確定性進行針對性的管理才能真正實現(xiàn)不確定性管理的目標。石化供應鏈不確定性存在于供應鏈運行過程中的任一環(huán)節(jié)及其衍生出的金融、道德、意外等諸多方面，在石化供應鏈不確定性識別方面，需要根據(jù)供應鏈企業(yè)日常運營過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)和工作經(jīng)驗進行詳細的統(tǒng)計分析。學術(shù)界已探索運用規(guī)劃、博弈、仿真等模型對相關(guān)不確定性作識別分析，在分析的基礎(chǔ)上確定這些因素的來源、誘因、種類、發(fā)生概率、危害大小等，進而對其進行深入研究。

石化供應鏈不確定性評估是針對不確定性識別結(jié)果所進行的更進一步的分析檢驗，可分為定量評估和定性評估兩種。定量評估主要針對可以用數(shù)據(jù)衡量的不確定性的評估，定性評估主要針對無法用數(shù)據(jù)衡量的不確定性的評估。定量評估主要側(cè)重于構(gòu)建評價指標體系和選擇適當?shù)脑u價方法，指標選取需根據(jù)石化供應鏈運行的實際情況進行。但是僅僅依賴于定量評估無法準確衡量其不確定性，因為很多不確定性是由于人的行為而產(chǎn)生的，且評估數(shù)據(jù)也來源于人的行為。因此在評估過程中，參考相關(guān)數(shù)據(jù)與充分運用不同群體成員的觀點同為評估機制的核心。

石化供應鏈不確定性控制的目的并非消除不確定性，而是對不確定性進行管理或調(diào)整，使其降低至可控范圍內(nèi)。石化供應鏈不確定性控制是在不確定性識別和評估的基礎(chǔ)上，對石化供應鏈必要且有可能調(diào)整的不確定性所做的控制和管理，這些不確定性既包括供應鏈運營的不確定性，也包括非常規(guī)突發(fā)事件。對石化供應鏈不確定性進行控制的強度，可根據(jù)不確定性的發(fā)生概率及其對企業(yè)的影響程度來決定（見圖4），通過不同調(diào)控方式和控制力度的各種組合有針對性的加以控制，以達到降低供應鏈風險的目的。

石化供應鏈不確定性的控制措施

一是開展供應商質(zhì)量管理，確保供應商質(zhì)量與企業(yè)發(fā)展進程相匹配。對上游供應商進行管理是實現(xiàn)石化供應鏈高效運行的基礎(chǔ)，供應商管理包括供應商選擇、供應商維護和供應商評價三個方面。在供應商選擇方面：對于重要原料和零部件，必須重點選擇有實力和影響力的供應商；對于質(zhì)量影響較小的原料和零部件，可選擇多家供應商以利用供應商之間的競爭獲得取得價格優(yōu)惠。在供應商維護方面：對于重點原料和零部件的供應商，需要建立長期的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系；對于質(zhì)量影響較小的原料和零部件供應商，可從中選擇性地選取部分建立合作伙伴關(guān)系；同時，對所有供應商實施動態(tài)管理和動態(tài)調(diào)整，并與供應商建立合理的信息溝通機制，促進信息共享。在供應商評價方面：對供應商開展定期評價，對評價所發(fā)現(xiàn)問題進行有針對性的改進；對不合格供應商進行溝通，促其改善或進行調(diào)整。

二是強化生產(chǎn)過程控制，確保生產(chǎn)過程控制與石化供應鏈的整體運作相協(xié)調(diào)。針對石化行業(yè)生產(chǎn)過程的復雜性和動態(tài)性特點，加強石化生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)過程管理，充分運用MES、ERP、SAP、DCS、CMIS等系統(tǒng)管理與控制平臺，加以系列的預測方法與管理手段，發(fā)揮先進控制和優(yōu)化技術(shù)的作用，通過先進控制器（控制方法、算法）設(shè)計保證操作安全性和平穩(wěn)性的程序，通過生產(chǎn)裝置、過程、流程的模擬和優(yōu)化運行實現(xiàn)最優(yōu)操作條件，通過數(shù)據(jù)搜集、信息傳遞和過程監(jiān)督實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程監(jiān)控。通過應急事件處理機制實現(xiàn)對突發(fā)事件的管控，采取有效措施提高生產(chǎn)經(jīng)營決策能力和整體化運作水平，降低生產(chǎn)過程的不確定性，確保生產(chǎn)過程順利進行。

三是促進信息系統(tǒng)建設(shè)和信息共享，實現(xiàn)石化供應鏈的整體優(yōu)化。供應鏈信息共享建設(shè)以核心企業(yè)為主導，通過不涉及經(jīng)營機密的市場信息、物料信息、運輸信息等的集成，建立減低供應鏈管理成本的信息共享機制，有助于提升供應鏈效率。當前石化產(chǎn)業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)已取得了較大的成效，如中國石化合同管理信息系統(tǒng)（CMIS）、中國石化物資供應管理綜合平臺、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、物料編碼管理系統(tǒng)、先進過程控制（APC）、流程模擬優(yōu)化、計劃調(diào)度等信息技術(shù)得到廣泛的推廣和應用，對石化供應鏈發(fā)展具有重要意義。國外先進的信息系統(tǒng)和成熟的信息化解決方案顯著提升了石化企業(yè)的管理水平，對我國石化行業(yè)信息化形成競爭壓力，也對我國石化企業(yè)管理提出了更高的要求。信息系統(tǒng)建設(shè)是信息共享的基礎(chǔ)，信息共享是實現(xiàn)石化供應鏈整體水平提升的關(guān)鍵，是供應鏈各環(huán)節(jié)制定生產(chǎn)計劃、經(jīng)營方案、發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)。

四是加強物流配送體系建設(shè)，提高石化供應鏈效率與效益。石化供應鏈物流配送體系建設(shè)至關(guān)重要，其建設(shè)目標是：以較低的物流費用實現(xiàn)安全高效的物流配送。在物流配送體系建設(shè)過程中，需要加強倉儲與物流成本分析、運輸工具合理選擇與充分利用、物流信息及時傳遞、倉儲與運輸安全維護管理等，重視以物流配送體系建設(shè)促進石化供應鏈中商品流通，以有效規(guī)避供應鏈不確定性，提高石化供應鏈效率與效益。

1.H B. International Supply Chain Management [J].International Journal of Physical Distribution and Materials Management,1985

2.Sear T N. Logistics Planning in the Downstream Oil Industry [J]. Journal of Operational Research Society, 1993(44)

3.Lababidi H M S,Ahmed M A, Alatiqi I M,et al. Operating the Supply Chain of a Petrochemical Company under Uncertain Operating and Economic Conditions[J].Industrial and Engineering Chemistry Research,2004(43)

4. Allevi E,Bertocchi M I, et al. A Mixed Integer Non-linear Optimization Model for Gas Sale Company [J]. Optimization Letters,2007(1)

5.張劉軍.線性規(guī)劃軟件PIMS在石化行業(yè)的應用[J].化學工業(yè)，2010（10）

6.鄭麗鈺.調(diào)度事件驅(qū)動的石化物流仿真模型的建模方法[J].化工自動化及儀表，2008（4）

7.王照杰.石化企業(yè)供應鏈物流管理模式優(yōu)化模型研究[J].濟南職業(yè)學院學報，2009（2）

8.顧麗娟.基于綠色供應鏈的石化企業(yè)供應商評價體系研究[J].商業(yè)經(jīng)濟，2012（4）

9.李成標，吳先金.我國石油行業(yè)供應鏈管理初探[J].物流技術(shù)，2004（1）