石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程分析及建模仿真

王 雯，任立鵬，2，鐘潔西，傅衛(wèi)平，華 金

1.西安理工大學(xué) 機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院，西安 710048

2.中國(guó)石油蘭州石化公司，蘭州 730000

石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程分析及建模仿真

王 雯1，任立鵬1，2，鐘潔西1，傅衛(wèi)平1，華 金1

1.西安理工大學(xué) 機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院，西安 710048

2.中國(guó)石油蘭州石化公司，蘭州 730000

1 引言

石化企業(yè)是典型的連續(xù)型流程制造企業(yè)，具有資金密集、技術(shù)密集、過(guò)程連續(xù)、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品眾多等特點(diǎn)，提高其供應(yīng)鏈管理水平是石化企業(yè)面臨的重要課題。石化企業(yè)是石化供應(yīng)鏈的核心企業(yè)，其內(nèi)部業(yè)務(wù)流程管理對(duì)整個(gè)石化供應(yīng)鏈運(yùn)作性能具有決定性作用。

Sear[1]最早將供應(yīng)鏈管理研究引入石油行業(yè)，為下游石油工業(yè)的物流計(jì)劃建立了一個(gè)線性規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)模型。Neiro等[2]在此基礎(chǔ)上，論述了石油供應(yīng)鏈建模的一般框架，并為石油供應(yīng)鏈建立了一個(gè)MINLP綜合模型。王繼帥[3]提出了一種通用的集成魯棒優(yōu)化方法，對(duì)其在石化企業(yè)供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)、計(jì)劃優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化等多方面的應(yīng)用做了深入研究。劉長(zhǎng)劍[4]運(yùn)用供應(yīng)商管理庫(kù)存（VMI）理論，對(duì)VMI在石化企業(yè)實(shí)施前后的成本效益進(jìn)行了對(duì)比分析。靳萬(wàn)民[5]定性探討了石化企業(yè)采購(gòu)、庫(kù)存、供應(yīng)商選擇等物資供應(yīng)業(yè)務(wù)流程的改進(jìn)問(wèn)題。劉曉等建立了基于多Agent的石化企業(yè)庫(kù)存協(xié)調(diào)與控制模型[6]和多目標(biāo)采購(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型[7]。趙丹妮等[8]采用多種視圖概念模型綜合描述了石化企業(yè)供應(yīng)鏈中原油采購(gòu)管理系統(tǒng)的組織、功能、信息和產(chǎn)品視圖模型。與離散型企業(yè)相比，流程型企業(yè)供應(yīng)鏈管理研究相對(duì)薄弱得多，主要研究集中在供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)、規(guī)劃、調(diào)度等戰(zhàn)略層和戰(zhàn)術(shù)層的優(yōu)化等問(wèn)題，大多采用定性分析或數(shù)學(xué)規(guī)劃等方法[9]，無(wú)法對(duì)供應(yīng)鏈流程進(jìn)行定量分析，而對(duì)于供應(yīng)鏈過(guò)程的理解和改進(jìn)則多采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、離散事件和基于Agent建模等仿真方法[10]，但對(duì)石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈流程進(jìn)行仿真的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

近年來(lái)，供應(yīng)鏈運(yùn)作參考模型（Supply Chain Operation Reference model，SCOR）[11]作為供應(yīng)鏈流程改進(jìn)、提高供應(yīng)鏈競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑開(kāi)始引入我國(guó)制造業(yè)供應(yīng)鏈管理[12]，并在許多行業(yè)得到應(yīng)用，但目前這方面的研究多限于定性的建模分析和績(jī)效評(píng)價(jià)，很少有基于SCOR模型改進(jìn)的仿真研究[13-16]。此外，到目前為止幾乎沒(méi)有有關(guān)在石化企業(yè)應(yīng)用SCOR模型并進(jìn)行仿真分析的研究文獻(xiàn)報(bào)道。

本文在對(duì)典型石化企業(yè)原有內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程分析的基礎(chǔ)上，引入SCOR模型對(duì)石化企業(yè)原有流程進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，采用Anylogic仿真軟件建立石化企業(yè)進(jìn)行SCOR改進(jìn)前后主要流程的仿真模型，并對(duì)模型仿真結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比。

2 石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程建模

2.1 石化企業(yè)基本概況

本文研究背景為我國(guó)一家大型石化公司。該企業(yè)原油一次加工能力達(dá)到1 050萬(wàn)噸/年，乙烯生產(chǎn)能力達(dá)70萬(wàn)噸/年，化肥、合成樹(shù)脂、合成橡膠、煉油催化裂化催化劑產(chǎn)能分別達(dá)到52萬(wàn)噸/年、124.5萬(wàn)噸/年、17.5萬(wàn)噸/年和5萬(wàn)噸/年。現(xiàn)有煉化生產(chǎn)裝置90套，加工7種原油，能生產(chǎn)汽、煤、柴油、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、化肥、合成樹(shù)脂、合成橡膠、煉油催化劑、精細(xì)化工、有機(jī)助劑等多品種、多牌號(hào)、多系列石化產(chǎn)品。該企業(yè)原有內(nèi)部供應(yīng)鏈基本運(yùn)作過(guò)程是：首先，企業(yè)根據(jù)中石油整體批量分配任務(wù)，接收原油，并依據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品的庫(kù)存制定生產(chǎn)計(jì)劃和采購(gòu)計(jì)劃；接下來(lái)，采購(gòu)部門(mén)執(zhí)行采購(gòu)，完成原油、輔料的進(jìn)貨過(guò)程；然后，生產(chǎn)部門(mén)運(yùn)用這些生產(chǎn)資料進(jìn)行生產(chǎn)加工；繼而，市場(chǎng)中的銷售商就會(huì)評(píng)估產(chǎn)品，向企業(yè)發(fā)出需求訂單，企業(yè)經(jīng)過(guò)篩選，把所有的訂單進(jìn)行整理匯總并排序，將最終產(chǎn)品按訂單配送給客戶或供應(yīng)回石化總銷售公司。

2.2 原有企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程概念模型

由上述基本運(yùn)作過(guò)程可知，該企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程主要由計(jì)劃、采購(gòu)、生產(chǎn)、配送及退貨五個(gè)流程組成。計(jì)劃流程將預(yù)期的資源合理組合以平衡能力與需求，同時(shí)通過(guò)協(xié)調(diào)全局的計(jì)劃來(lái)平衡總體需求。采購(gòu)、生產(chǎn)、配送和退貨流程又統(tǒng)稱為實(shí)施流程。實(shí)施流程由計(jì)劃或?qū)嶋H的需求為驅(qū)動(dòng)，在實(shí)施過(guò)程中改變產(chǎn)品的狀態(tài)，包括日程安排，原材料的轉(zhuǎn)化以及服務(wù)和產(chǎn)品的運(yùn)輸。此外，還有管理內(nèi)部供應(yīng)鏈的支持流程，包括規(guī)則的建立和管理、績(jī)效評(píng)估、信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)管理、庫(kù)存管理、資產(chǎn)管理、運(yùn)輸管理、供應(yīng)鏈配置管理、遵守法規(guī)管理等。根據(jù)企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈基本運(yùn)作過(guò)程，將上述流程功能分配至該企業(yè)內(nèi)部的相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)，可以得到圖1所示原有企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程的概念模型。

圖1 企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)流程概念模型

2.3 基于SCOR的石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程模型

供應(yīng)鏈運(yùn)作參考模型（SCOR）是國(guó)際供應(yīng)鏈協(xié)會(huì)提供的一種幫助企業(yè)在供應(yīng)鏈流程績(jī)效方面進(jìn)行對(duì)比、評(píng)估和改進(jìn)的方法，是一種用于描述與滿足客戶需求相聯(lián)系的所有階段業(yè)務(wù)活動(dòng)的供應(yīng)鏈語(yǔ)言，是設(shè)計(jì)、配置與重新配置任何類型供應(yīng)鏈的一種整體框架和運(yùn)作流程[11]。SCOR模型融合了業(yè)務(wù)流程再造、最佳實(shí)踐和標(biāo)桿等先進(jìn)的管理方法來(lái)對(duì)供應(yīng)鏈的實(shí)施管理進(jìn)行指導(dǎo)，適用于不同的工業(yè)領(lǐng)域。SCOR模型由五個(gè)基本的管理流程構(gòu)成，分別為計(jì)劃P（Plan）、采購(gòu)S（Source）、生產(chǎn)M（Make）、配送D（Deliver）和退貨R（Return）。SCOR標(biāo)準(zhǔn)模型按流程定義一般可分為三個(gè)等級(jí)：第一層（頂層）、第二層（配置層）以及第三層（流程元素層）。

石化生產(chǎn)企業(yè)宏觀上一般具有上述第一層中P、S、M、D和R五個(gè)流程。根據(jù)SCOR配置工具箱[11]，結(jié)合企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈采購(gòu)部門(mén)、生產(chǎn)部門(mén)和儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)各自的流程實(shí)際情況，可以建立和配置該企業(yè)的第二、第三層SCOR標(biāo)準(zhǔn)模型。SCOR標(biāo)準(zhǔn)模型是國(guó)際供應(yīng)鏈協(xié)會(huì)在總結(jié)各類企業(yè)運(yùn)行流程基礎(chǔ)上得到的，其有效性和正確性被普遍認(rèn)可的通用模型，可以為改進(jìn)企業(yè)實(shí)際流程模型提供優(yōu)化改進(jìn)方向和途徑。對(duì)企業(yè)實(shí)際流程模型和SCOR標(biāo)準(zhǔn)流程模型進(jìn)行仿真，通過(guò)對(duì)比仿真結(jié)果，可以為改進(jìn)企業(yè)實(shí)際流程提供依據(jù)。

該企業(yè)的SCOR標(biāo)準(zhǔn)模型第二層結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖中，Pl表示計(jì)劃供應(yīng)鏈，表示在特定時(shí)間周期內(nèi)，為了滿足供應(yīng)鏈資源需求，預(yù)計(jì)供應(yīng)鏈資源配置的一系列行動(dòng)的開(kāi)發(fā)和建立；P2是計(jì)劃采購(gòu)，表示在特定時(shí)間周期內(nèi)，為了滿足供應(yīng)鏈的要求，預(yù)計(jì)物料資源配置的一系列行動(dòng)的開(kāi)發(fā)和建立，與其相聯(lián)系的物資和原油采購(gòu)執(zhí)行流程分別為S3→D2和S2→D1，S3為按工程定制采購(gòu)，D2為訂單生產(chǎn)產(chǎn)品配送，S2為計(jì)劃生產(chǎn)產(chǎn)品采購(gòu)，D1為庫(kù)存產(chǎn)品配送；P3是計(jì)劃生產(chǎn)，表示在特定時(shí)間周期內(nèi)，為了滿足生產(chǎn)的需求，預(yù)計(jì)生產(chǎn)資源配置的一系列行動(dòng)的開(kāi)發(fā)和建立，與其相聯(lián)系的生產(chǎn)執(zhí)行流程為S2→M2→D2，M2為按訂單生產(chǎn)；P4為計(jì)劃配送，貫穿于整個(gè)企業(yè)流程運(yùn)作之中，其下的執(zhí)行流程SR1和DR1分別表示采購(gòu)和配送缺陷產(chǎn)品退貨。

圖2 石化企業(yè)SCOR第二層模型結(jié)構(gòu)

企業(yè)采購(gòu)部門(mén)、生產(chǎn)部門(mén)、儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)的第三層SCOR標(biāo)準(zhǔn)模型分別如圖3～圖7所示，其中SCOR流程代碼釋義參見(jiàn)文獻(xiàn)[11]。

圖3 物資采購(gòu)的第三層SCOR模型詳細(xì)流程

圖4 原油采購(gòu)的第三層SCOR模型詳細(xì)流程

圖5 生產(chǎn)部門(mén)的第三層SCOR模型詳細(xì)流程

圖6 按庫(kù)存配送的第三層SCOR模型詳細(xì)流程

圖7 按訂單配送的第三層SCOR模型詳細(xì)流程

3 石化企業(yè)仿真模型的建立

3.1 Anylogic仿真軟件

Anylogic[17]是基于Java開(kāi)發(fā)的仿真軟件，提供多種建模方法，包括基于UML語(yǔ)言的面向?qū)ο蟮慕７椒?、基于方圖的流程圖建模方法、狀態(tài)圖、微分和代數(shù)方程。該仿真工具利用活動(dòng)對(duì)象類來(lái)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的不同事物進(jìn)行模擬。

上面建立的石化企業(yè)SCOR標(biāo)準(zhǔn)模型并不能直接進(jìn)行仿真，需要運(yùn)用仿真軟件將其轉(zhuǎn)化為仿真模型。本文主要應(yīng)用Anylogic軟件中的離散事件仿真（DES）、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真（SD）和多Agent系統(tǒng)仿真（MAS）的功能對(duì)石化企業(yè)進(jìn)行SCOR仿真建模分析。

3.2 基于MAS/SD/DES的SCOR仿真模型框架

由于研究的是石化企業(yè)的內(nèi)部運(yùn)作供應(yīng)鏈流程，它的邏輯設(shè)定是以生產(chǎn)部門(mén)為核心企業(yè)，采購(gòu)部門(mén)為供應(yīng)商，而儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)為最終客戶。因此，作為核心企業(yè)即生產(chǎn)部門(mén)是供應(yīng)鏈的核心驅(qū)動(dòng)模塊，它通過(guò)內(nèi)部業(yè)務(wù)流程的運(yùn)作實(shí)現(xiàn)其自身功能，并同時(shí)與采購(gòu)部門(mén)、儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)進(jìn)行信息交互以及控制協(xié)調(diào)。它們彼此之間相互影響、相互制約，共同組成協(xié)調(diào)運(yùn)行的內(nèi)部供應(yīng)鏈整體。

根據(jù)SCOR體系的層次特性，建立基于MAS/SD/DES的企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈系統(tǒng)仿真邏輯模型，其整體建?？蚣苋鐖D8所示。在SCOR頂層，將與供應(yīng)鏈資源配置相關(guān)部門(mén)（采購(gòu)、生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)）采用MAS建模，用Agent表示采購(gòu)S、生產(chǎn)M以及配送D；在SCOR配置層，針對(duì)采購(gòu)、生產(chǎn)和配送三者之間的相互關(guān)系，以及彼此之間物料流、信息流的相互影響，采用SD建模；在SCOR流程元素層，采用DES描述S、M、D內(nèi)部細(xì)化的底層流程。

圖8 基于MAS/SD/DES的SCOR仿真模型框架

圖9 SCOR頂層與配置層仿真模型

3.3 供應(yīng)鏈頂層與配置層仿真模型建立

對(duì)于SCOR頂層，供應(yīng)鏈計(jì)劃P選用能夠驅(qū)動(dòng)模型整體運(yùn)作的函數(shù)supplyPlan來(lái)表達(dá)。對(duì)于SCOR配置層，采用3個(gè)存量元素以及4個(gè)參數(shù)變量，3個(gè)主要變量OrderCome、Stock、Demand分別代表采購(gòu)訂單到達(dá)、庫(kù)存量以及需求量的反饋值。SCOR頂層和配置層仿真模型如圖9所示。

在SCOR頂層建模中，事件orderCome是啟動(dòng)模型的核心鑰匙，負(fù)責(zé)計(jì)劃的啟動(dòng)、反饋以及實(shí)時(shí)更新。由于石化企業(yè)為典型流程型企業(yè)，因此除了采購(gòu)部門(mén)在上午整點(diǎn)上班（擬定上班時(shí)間為上午8：00），開(kāi)始審核需求訂單以外，生產(chǎn)部門(mén)以及配送部門(mén)的工作均不分晝夜并且連續(xù)不斷，因此設(shè)定該事件為連續(xù)觸發(fā)行為。

配置層模型運(yùn)行時(shí)，首先要平衡采購(gòu)量以及庫(kù)存量，以此確定需求。確定采購(gòu)計(jì)劃時(shí)，需考慮到產(chǎn)品的生產(chǎn)周期ProductLT與訂單積壓率DiscardRate。而庫(kù)存量的確定則要綜合中轉(zhuǎn)品配送率Point，庫(kù)存狀態(tài)AdEfficient，以及運(yùn)輸模式Connect這些因素，得出最終的庫(kù)存可用率UseRate。其中，模型中主要變量的計(jì)算公式如下：

3.4 流程元素層仿真模型建立

本文由于篇幅所限，僅對(duì)采購(gòu)部門(mén)仿真模型的建立進(jìn)行詳細(xì)的介紹。生產(chǎn)部門(mén)以及儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)不再做重復(fù)的闡述。

首先，在采購(gòu)Agent內(nèi)部，運(yùn)用函數(shù)checkDemand進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并同時(shí)綜合儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)的原材料庫(kù)存量，運(yùn)用最大最小庫(kù)存法(s，S)來(lái)激發(fā)采購(gòu)訂單的到達(dá)以及審核。之所以選取最大最小庫(kù)存控制法，是因?yàn)樵摲椒ㄊ潜容^簡(jiǎn)單且有效的一種，同時(shí)也是應(yīng)用最為廣泛的方法之一。創(chuàng)建java類Demand，使其作為采購(gòu)部門(mén)節(jié)點(diǎn)與SCOR配置層傳遞數(shù)據(jù)的連接信息驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。

進(jìn)行具體離散建模時(shí)，分為兩個(gè)模塊。分別是原有企業(yè)流程所包含的物資采購(gòu)流程、原油采購(gòu)流程，以及經(jīng)SCOR優(yōu)化后的物資、原油采購(gòu)流程。對(duì)于物資采購(gòu)部門(mén)運(yùn)作流程仿真，設(shè)定兩個(gè)資源庫(kù)即人力資源庫(kù)laborPool和設(shè)備資源庫(kù)equipPool，當(dāng)模型運(yùn)行時(shí)，分別從這兩個(gè)資源庫(kù)中提取資源進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。模型中的流程節(jié)點(diǎn)則是分別根據(jù)物資采購(gòu)部門(mén)的運(yùn)作流程圖，依次將需求計(jì)劃到達(dá)、確定采購(gòu)計(jì)劃、簽訂合同、入原材料庫(kù)以及出庫(kù)這幾個(gè)步驟根據(jù)AnyLogic軟件的離散事件表達(dá)方式建立出來(lái)。同理，可以建立經(jīng)SCOR優(yōu)化后的物資采購(gòu)部門(mén)運(yùn)作流程仿真模型。圖10所示為物資采購(gòu)部門(mén)實(shí)際流程仿真模型（上圖）和標(biāo)準(zhǔn)SCOR仿真模型（下圖）。類似地，可以建立企業(yè)原油采購(gòu)部門(mén)的SCOR仿真模型。

圖10 物資采購(gòu)部門(mén)SCOR流程元素層仿真模型

其次，對(duì)于生產(chǎn)部門(mén)Agent，其內(nèi)部流程建模與上述采購(gòu)部門(mén)采取類似方式，但運(yùn)作流程卻與采購(gòu)部門(mén)大相徑庭。因?yàn)樯a(chǎn)部門(mén)的運(yùn)作過(guò)程除非設(shè)備檢修或出現(xiàn)事故，否則實(shí)行的是24 h輪班不停歇的工作狀態(tài)，與采購(gòu)部門(mén)的訂單驅(qū)動(dòng)模式相異。因此，在該模型建立時(shí)，定義集合orders來(lái)協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)內(nèi)部供應(yīng)鏈所有組成節(jié)點(diǎn)的庫(kù)存水平，表征著物理意義上各節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的產(chǎn)品持有量，而定義動(dòng)態(tài)事件Delivery將主觀信息和當(dāng)事件發(fā)生時(shí)所應(yīng)執(zhí)行的行為相結(jié)合，是鏈接生產(chǎn)部門(mén)與儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)的紐帶，并同時(shí)定義java類Trans，建立目的端口。其余離散事件模型與采購(gòu)部門(mén)類似，不再詳述。

最后，針對(duì)具有一定特殊性的儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)Agent，它不僅有自己的運(yùn)作流程，更是銜接整個(gè)企業(yè)內(nèi)部運(yùn)作的紐帶。所以，雖然其作為獨(dú)立的部門(mén)在企業(yè)中運(yùn)作，但是卻貫穿之前的采購(gòu)以及生產(chǎn)中所有物料流的流程。因此，在建模中，該部門(mén)的運(yùn)作流程選取了運(yùn)用函數(shù)之間交互串接數(shù)據(jù)的方式來(lái)建立表達(dá)，并非普通的離散事件建模。

4 仿真結(jié)果及其分析

設(shè)定仿真模型運(yùn)行時(shí)間為180天。假設(shè)訂單需求量Demand按逐月遞增方式。物資采購(gòu)部門(mén)和生產(chǎn)部門(mén)人力資源庫(kù)laborPool容量分別為50個(gè)和30個(gè)；最大庫(kù)存S=4 000 t，最小庫(kù)存200 t；物資采購(gòu)部門(mén)設(shè)備資源庫(kù)equipPool容量30臺(tái)，生產(chǎn)部門(mén)緩沖區(qū)容量30。此處其他參數(shù)設(shè)置省略。仿真參數(shù)根據(jù)企業(yè)調(diào)研結(jié)果設(shè)定，并考慮企業(yè)保密因素進(jìn)行技術(shù)處理。通過(guò)對(duì)實(shí)際SCOR模型和標(biāo)準(zhǔn)SCOR模型進(jìn)行仿真，分析采用SCOR標(biāo)準(zhǔn)模型優(yōu)化石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈流程的效果。

圖11為采購(gòu)部門(mén)流程優(yōu)化前后訂單積壓量仿真結(jié)果對(duì)比，其中，SCOR-G和SCOR-O分別代表優(yōu)化后的物資采購(gòu)和原油采購(gòu)訂單積壓，NORMAL-G和NORMAL-O分別代表優(yōu)化前物資采購(gòu)和原油采購(gòu)訂單積壓。由圖可以看出，隨著訂單數(shù)量的逐月線性上升，經(jīng)SCOR優(yōu)化后的物資和原油采購(gòu)訂單積壓在0～10之內(nèi)上下浮動(dòng)，而原有流程的訂單積壓數(shù)量則隨著訂單量的線性上升而開(kāi)始大幅度增加?？梢钥闯?，在60天即模型運(yùn)行兩個(gè)月之前，原有流程與優(yōu)化后的流程作業(yè)水平差距不大，但是隨著訂單量的持續(xù)增加，兩個(gè)月之后原有流程的運(yùn)作效率已明顯跟不上訂單量的增加量，訂單處理時(shí)間冗余，積壓量上升，導(dǎo)致了企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)效率低下。

圖11 采購(gòu)部門(mén)優(yōu)化前后訂單積壓仿真對(duì)比

圖12為生產(chǎn)部門(mén)流程優(yōu)化前后生產(chǎn)能力仿真結(jié)果對(duì)比，其中，NORMAL-M和SCOR-M分別表示優(yōu)化前后的生產(chǎn)能力?？梢钥闯?，由于企業(yè)是以保證生產(chǎn)連續(xù)不停頓為原則的流程型企業(yè)，因此，原有流程N(yùn)ORMAL-M力求以保證最小訂單處理量為基礎(chǔ)來(lái)調(diào)度生產(chǎn)節(jié)奏，隨著訂單量增加而加快生產(chǎn)運(yùn)作的頻率。而經(jīng)SCOR優(yōu)化后的生產(chǎn)部門(mén)SCOR-M則選取了相反的指標(biāo)，不僅維系了生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，并且使總體生產(chǎn)能力平均上升了500個(gè)單位值。

圖12 生產(chǎn)部門(mén)優(yōu)化前后生產(chǎn)能力對(duì)比

圖13為儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)流程優(yōu)化前后物料儲(chǔ)運(yùn)量仿真結(jié)果對(duì)比。NORMAL-D和SCOR-D分別表示優(yōu)化前后儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)物料儲(chǔ)運(yùn)量（t）?？梢钥闯觯?jīng)SCOR優(yōu)化后，原有的配送流程經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化分解為針對(duì)不同配送環(huán)境條件的D1和D2兩套流程，大大提高了儲(chǔ)運(yùn)能力。

圖13 儲(chǔ)運(yùn)部門(mén)優(yōu)化前后物料儲(chǔ)運(yùn)量對(duì)比

運(yùn)行仿真模型，選用堆疊分析圖對(duì)SCOR優(yōu)化前后的供應(yīng)鏈管理成本（萬(wàn)元，下同）進(jìn)行對(duì)比分析。通過(guò)仿真，不僅能夠更加清楚明確地看出各個(gè)成本所占總成本的比率，更能有效地測(cè)算出企業(yè)業(yè)務(wù)流程經(jīng)SCOR改造前后的成本差異。仿真表明，優(yōu)化后的供應(yīng)鏈成本低于優(yōu)化前的成本，而且隨著運(yùn)行時(shí)間的延續(xù)，二者之間的差距逐月增大。圖14為運(yùn)行到第三個(gè)月時(shí)SCOR優(yōu)化前后企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈管理成本對(duì)比，其中左圖為經(jīng)SCOR改造后的供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程運(yùn)作成本，S-fix代表固定成本，S-process代表作業(yè)成本，S-short則代表變化成本，而右圖為原有企業(yè)流程的運(yùn)作成本，N-fix、N-process、N-short分別代表原有企業(yè)流程運(yùn)作的固定成本、作業(yè)成本以及變化成本。

圖14 SCOR優(yōu)化前后第三個(gè)月供應(yīng)鏈管理成本對(duì)比

5 結(jié)束語(yǔ)

本文在調(diào)研并構(gòu)建石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈流程框架的基礎(chǔ)上，利用AnyLogic軟件建立了企業(yè)的SCOR頂層模型、配置層模型以及流程元素層仿真模型，并且運(yùn)用混合建模的方法，建立了內(nèi)部供應(yīng)鏈的采購(gòu)、生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)等各個(gè)部門(mén)節(jié)點(diǎn)之間的物料交互以及信息傳遞關(guān)系，通過(guò)運(yùn)行仿真模型，對(duì)各部門(mén)及供應(yīng)鏈總體的性能指標(biāo)進(jìn)行比較，分析了內(nèi)部供應(yīng)鏈流程優(yōu)化前后的差異。研究表明，在給定條件下，石化企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈流程經(jīng)過(guò)SCOR優(yōu)化后減少了訂單處理積壓，提升了生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)作業(yè)強(qiáng)度，增強(qiáng)了配送的可靠性。

本文的研究重點(diǎn)落在石化企業(yè)內(nèi)部的供應(yīng)鏈上，進(jìn)一步的研究準(zhǔn)備將企業(yè)的內(nèi)部與外部供應(yīng)鏈整合研究，以全面提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

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WANG Wen1,REN Lipeng1，2,ZHONG Jiexi1,FU Weiping1,HUA Jin1

1.School of Mechanical and Instrumental Engineering,Xi’an University of Technology,Xi’an 710048,China
2.CNPC Lanzhou Chemical Company,Lanzhou 730000,China

Petrochemical enterprises are of typical features of process industry,and core enterprises of petrochemical supply chain,whose inner business process management is crucial to the operational performances of the whole petrochemical supply chain.Taking a petrochemical company as the research object,this paper builds a conceptual model of the original business processes in the interior supply chain,introduces SCOR modelling framework to optimize the business processes. Using the AnyLogic platform,it establishes the simulation models for the interior supply chain of pre and post SCOR optimization.The simulation analysis shows that using SCOR can improve the performance of the petrochemical enterprise interior supply chain.

petrochemical enterprises;Supply Chain Operation Reference model（SCOR）;AnyLogic simulation;interior supply chain;business process

石化企業(yè)是典型的流程型企業(yè)，是石化供應(yīng)鏈的核心企業(yè)，其內(nèi)部業(yè)務(wù)流程管理對(duì)整個(gè)石化供應(yīng)鏈運(yùn)作性能具有決定性作用。以某石化公司為研究對(duì)象，分析其內(nèi)部供應(yīng)鏈原有業(yè)務(wù)流程，建立相應(yīng)的概念模型；為了優(yōu)化原有企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程，引入SCOR建?？蚣?；采用AnyLogic仿真平臺(tái)，分別建立采用SCOR框架前后企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈的仿真模型。仿真分析表明，采用SCOR框架改進(jìn)業(yè)務(wù)流程，可以有效改善企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈性能。

石化企業(yè)；供應(yīng)鏈運(yùn)作參考模型（SCOR）；AnyLogic仿真；內(nèi)部供應(yīng)鏈；業(yè)務(wù)流程

A

TP18

10.3778/j.issn.1002-8331.1301-0324

WANG Wen,REN Lipeng,ZHONG Jiexi,et al.Modeling and simulation for business processes of interior supply chain in petrochemical enterprise.Computer Engineering and Applications,2014,50（24）：236-243.

國(guó)家自然科學(xué)基金（No.11072192）。

王雯（1966—），女，博士，教授，研究方向?yàn)楣?yīng)鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、現(xiàn)代物流系統(tǒng)工程與技術(shù)；傅衛(wèi)平（1957—），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榉蔷€性動(dòng)力學(xué)、現(xiàn)代物流系統(tǒng)工程與技術(shù)。E-mail：wangwen@xaut.edu.cn

2013-01-28

2013-08-02

1002-8331（2014）24-0236-08

CNKI網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版：2013-10-29，http∶//www.cnki.net/kcms/detail/11.2127.TP.20131029.1133.025.html