基于系統(tǒng)動力學的LPG物流優(yōu)化思考

楊雙瑋 　吳鵬

摘要： LPG物流配送路徑優(yōu)化問題涉及到LPG區(qū)域供應量、需求量、運力規(guī)模、路徑選擇等，屬于較為復雜的多因素系統(tǒng)問題，論文擬采用系統(tǒng)動力學對LPG物流配送進行系統(tǒng)性思考，以指導并進行區(qū)域或跨區(qū)域間LPG物流的優(yōu)化。

Abstract： LPG logistics distribution route optimization involves the LPG supply， demand， capacity， size， path selection， etc.， so it a complex multi-factor system problem. The paper uses the system dynamics for systematic thinking of LPG logistics to guide and conduct regional or cross-regional LPG logistics optimization.

關鍵詞： 系統(tǒng)動力學；液化石油氣；物流優(yōu)化

Key words： system dynamics；liquefied petroleum gas （LPG）；logistics optimization

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）05-0093-02

0 引言

當前，我國LPG（液化石油氣，以下簡稱LPG）產品的物流運輸相關的配套硬件及管理軟件都已經歷了探索和實踐，已基本形成適合的運作模式。然而，我國LPG物流仍然受管理不當、硬件不完善、資源無法優(yōu)化配置等內在或外在的多因素制約，LPG的物流難以得到優(yōu)化，造成運力的浪費，人力、物力、財力的非優(yōu)化配置、甚至造成物流環(huán)節(jié)安全風險的增加，這些都較大程度阻礙了LPG行業(yè)及LPG物流產業(yè)的發(fā)展。LPG物流受諸多因素影響，進行物流路徑設置及優(yōu)化時需綜合考慮LPG供需雙方的LPG貿易量、運力規(guī)模、運輸單位成本、運輸路徑及運距、區(qū)域價格接受水平、未來供需量等，且各因素相互交織影響，是一項復雜的系統(tǒng)工程。

系統(tǒng)動力學是研究社會經濟問題的一門新科學，起源于軍事戰(zhàn)略研究中，近年來在社會、經濟、環(huán)保、工程等各領域得到了長足的發(fā)展。系統(tǒng)動力學從系統(tǒng)思維角度出發(fā)，注重系統(tǒng)內各要素的內在關系，并結合現(xiàn)代計算機仿真技術，研究整個系統(tǒng)的因素因果關系和反饋關系，通過因素間的函數關系進行鏈接，設置情景進行模擬對比分析，得出動態(tài)的（例如基于時間的）預測，以指導相關工作。采用系統(tǒng)思考方式及系統(tǒng)動力學模型進行物流優(yōu)化思考具有較強可行性[1]。

1 LPG物流優(yōu)化的系統(tǒng)動力學模型構建思想

LPG的物流首選需要思考和解決的是運力問題，它是保障LPG產品得以按照指定路徑在規(guī)定時間內順利實現(xiàn)物流作業(yè)的最基本的保障，我國當前的LPG運輸主要為槽車運輸、船舶水運、鐵路臥槽運輸等，由于很多基礎設施建設與上個世紀，區(qū)域的產品供需形勢已經發(fā)生較大變化，當初的設計難以滿足目前需求，因此在物流優(yōu)化上存在較多問題，例如區(qū)域運力配置不當、儲罐規(guī)模過小或閑置浪費、加氣站分布配置不合理、碼頭吃水深度及配套LPG船舶運輸規(guī)模不當等。

以LPG水運為例，目前，由于運力設計不合理，很多碼頭都存在船舶長時間待港裝、卸貨作業(yè)，船舶非滿載荷運輸，船舶間穿插運輸導致產品重復運輸，統(tǒng)計顯示，部分LPG船舶運行效率不足50%，很多船舶連基本的維護成本都無法滿足，低水平的利潤及預算難以在安全檢查上提供有力保障，無形中增加了安全隱患和事故發(fā)生的概率。此外，在新運力加入的同時，還有一些老船舶的退役和拆解，整個運力規(guī)模隨著時間及市場利潤的影響而形成動態(tài)的變化，冗雜現(xiàn)象較為突出，多方面因素交織導致我國海上LPG物流產業(yè)的發(fā)展受到較為嚴重的束縛[2]，LPG水運運力的因果關系涵蓋多條反饋環(huán)，如圖1所示。

如圖所示，整個關系圖由三條回路構成：

回路1：LPG運力可供應量→閑置運力→運價→運輸利潤→新增運力→LPG運力可供應量；

回路2：LPG運力可供應量→閑置運力→運價→運輸利潤→退役運力→LPG運力可供應量；

回路3：閑置運力→運價→替代運輸方式運量→LPG水運需求量→閑置運力。

考慮到運力的重要性及其影響因素、因素間因果及反饋關系后，在進行物流的系統(tǒng)思考時，還需要重點考慮LPG水運需求量這個關鍵因素，水運需求量是水運規(guī)模設計的基礎，也是水運運率的直接影響因素，下海需求量越大，運力需求量越大，閑置運力越少，故需要引入LPG水運需求量影響關系，如圖2所示。

結合實際工作可以發(fā)現(xiàn)，對LPG貿易進行路徑的優(yōu)化、新路徑的開拓以及經營能力的提升，都是利潤提升的關鍵工作，利潤的不斷提升帶來運率的提升、安全系數的提升及市場運作的更加完善，由此可形成良性循環(huán)。

2 LPG水運物流需求量系統(tǒng)動力學建模

和眾多產品的配送一樣，LPG從原油加工煉廠至最終用戶中涉及多項物流活動，每個環(huán)節(jié)都是相互咬合互相影響的。LPG的配送同樣需要建立一次配送和二次配送兩個過程，整個過程涉及到很多的因素，涉及到的系統(tǒng)思考主要包括：從最上游到氣庫的一次配送過程中，需要針對該區(qū)域未來需求量進行合理的煉廠規(guī)模的設計，布局氣庫位置，從氣庫經過車運、水運至加氣站或中間商或最終用戶的二次配送過程中，需要結合物流需求量進行運力的初期預算和投資、路徑的設計及優(yōu)化、加氣站的規(guī)模選擇和布局。可以說，除了上述闡述的運力這一基礎要素外，進行LPG物流配送路徑優(yōu)化思考和實踐時，還需要對區(qū)域未來的LPG需求量及物流量進行相對準確的預測，既要結合當前的供需量、運力情況、布局情況，也需要考慮區(qū)域未來產業(yè)發(fā)展。

使用系統(tǒng)動力學的STELLA軟件，綜合考慮LPG未來需求量、需求增長率、運力可供應量、新運力增加速度、舊運力退出速度、船東間的市場競爭程度、市場飽和運力等因素，繪制物流系統(tǒng)動力學模型結構如圖3所示。

通過因果及反饋路線可以看出，隨著運力的增加，LPG產品物流的單位運費逐漸降低，運價與市場可供應的運力基本出現(xiàn)負相關，但運價相對運力的變化彈性系數較小，而由于受利益的驅使及船舶使用替代性差的影響，不會大幅變化，而是會在一個范圍內做波動。

隨著LPG需求量的增加，受多方面因素影響下，增長速度會開始放緩，此外，跳出LPG市場需要認識到的是，LPG是石油衍生品之一，其產量直接受原油加工量的限制部分受進口、出口限制），LPG產量與原油加工量往往存在一個較為固定的比例關系，因此，LPG供應量還受我國原油消費量影響。同時，隨著貿易利益的驅使及LPG水運物流需求量的不斷加大，運力將會出現(xiàn)較快的增長期，但是，隨著市場運力的飽和和激烈競爭的淘汰，市場運力會出現(xiàn)大幅度調整下降，隨后趨于穩(wěn)定，整個運力市場呈現(xiàn)一個波動，包括運輸規(guī)模的波動、運率的波動、運輸價格的波動等。

3 小結

采用系統(tǒng)思考的方式，結合先進的系統(tǒng)動力學軟件進行LPG物流思考具有較強的科學性和可行性。我國LPG物流產業(yè)較為復雜，影響因素多，論文構建了相應的系統(tǒng)動力學模型，并結合相關數據進行了模擬，對于LPG產業(yè)及相關企業(yè)思考其物流優(yōu)化提供了理論參考。實際經營活動中，LPG物流所受影響因素遠遠不止這些，但通過系統(tǒng)的思考，建立系統(tǒng)動力學模型進行LPG物流路徑優(yōu)化探索相關研究較少，具有較強的創(chuàng)新性，也是較為科學合理、構建可行的研究方法，在LPG物流活動中，可以嘗試進行此方面的探索。

參考文獻：

[1]王其藩.系統(tǒng)動力學[M].上海財經大學出版社，2009年修訂版.

[2]王雯霞.我國LPG水運市場現(xiàn)狀需求分析及建議[J].港口與航運，2008，5：89-90.

[3]鄭書淵.淺談中小物流企業(yè)的信息化建設[J].科技情報開發(fā)與經濟，2009（35）.