基于系統動力學的LPG物流優化思考

楊雙瑋 　吳鵬

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

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： 系統動力學；液化石油氣；物流優化

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、資源無法優化配置等內在或外在的多因素制約，LPG的物流難以得到優化，造成運力的浪費，人力、物力、財力的非優化配置、甚至造成物流環節安全風險的增加，這些都較大程度阻礙了LPG行業及LPG物流產業的發展。LPG物流受諸多因素影響，進行物流路徑設置及優化時需綜合考慮LPG供需雙方的LPG貿易量、運力規模、運輸單位成本、運輸路徑及運距、區域價格接受水平、未來供需量等，且各因素相互交織影響，是一項復雜的系統工程。

系統動力學是研究社會經濟問題的一門新科學，起源于軍事戰略研究中，近年來在社會、經濟、環保、工程等各領域得到了長足的發展。系統動力學從系統思維角度出發，注重系統內各要素的內在關系，并結合現代計算機仿真技術，研究整個系統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，得出動態的（例如基于時間的）預測，以指導相關工作。采用系統思考方式及系統動力學模型進行物流優化思考具有較強可行性[1]。

1 LPG物流優化的系統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定時間內順利實現物流作業的最基本的保障，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，區域的產品供需形勢已經發生較大變化，當初的設計難以滿足目前需求，因此在物流優化上存在較多問題，例如區域運力配置不當、儲罐規模過小或閑置浪費、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，船舶非滿載荷運輸，船舶間穿插運輸導致產品重復運輸，統計顯示，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，整個運力規模隨著時間及市場利潤的影響而形成動態的變化，冗雜現象較為突出，多方面因素交織導致我國海上LPG物流產業的發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，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現，對LPG貿易進行路徑的優化、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。

2 LPG水運物流需求量系統動力學建模

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，每個環節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，需要針對該區域未來需求量進行合理的煉廠規模的設計，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、路徑的設計及優化、加氣站的規模選擇和布局。可以說，除了上述闡述的運力這一基礎要素外，進行LPG物流配送路徑優化思考和實踐時，還需要對區域未來的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，也需要考慮區域未來產業發展。

使用系統動力學的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，市場運力會出現大幅度調整下降，隨后趨于穩定，整個運力市場呈現一個波動，包括運輸規模的波動、運率的波動、運輸價格的波動等。

3 小結

采用系統思考的方式，結合先進的系統動力學軟件進行LPG物流思考具有較強的科學性和可行性。我國LPG物流產業較為復雜，影響因素多，論文構建了相應的系統動力學模型，并結合相關數據進行了模擬，對于LPG產業及相關企業思考其物流優化提供了理論參考。實際經營活動中，LPG物流所受影響因素遠遠不止這些，但通過系統的思考，建立系統動力學模型進行LPG物流路徑優化探索相關研究較少，具有較強的創新性，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.淺談中小物流企業的信息化建設[J].科技情報開發與經濟，2009（35）.