拉絲級聚丙烯產品運輸模型研究

常虹周媛賈蕾關治超

（1．中國石油華東化工銷售公司，上海 200122；2．中國石油西氣東輸管道公司，上海 200122）

拉絲級聚丙烯產品運輸模型研究

常虹1周媛2賈蕾2關治超1

（1．中國石油華東化工銷售公司，上海 200122；2．中國石油西氣東輸管道公司，上海 200122）

拉絲級聚丙烯是近年來國內新增聚丙產能的主要排產產品，同質化競爭激烈，產品溢價能力極低，降低成本成為各大聚烯烴生產企業的迫切需要，為了控制運輸成本，完善資源調運模式，可以使用Excel規劃求解工具構造數學模型來實現這一目標。

物流成本；拉絲級聚丙烯；規劃求解；物流優化模型

近年來，國內聚烯烴行業擴能速度驚人，以煤制、甲醇制烯烴等新工藝路線為主的聚烯烴裝置紛紛投產，國內聚丙烯行業總產能已經較2010年翻倍。主要新增產能集中在陜西、內蒙、寧夏等西北部地區，而國內聚丙烯產品的目標市場主要集中在環渤海、長三角和珠三角地區，跨區域遠距離運輸不可避免。由于受到聚烯烴工藝的限制，每套聚丙烯裝置的開車牌號都是拉絲級聚丙烯，它也是目前銷售量最大的聚丙烯原料。對拉絲級聚丙烯的物流優化研究具有典型意義。

以華東地區為例，中國石油的供應企業包含大慶石化、大連石化、撫順石化、蘭州石化、四川石化、獨山子石化、錦西石化等，中國石化的供應企業包含上海石化分公司、鎮海煉化分公司、揚子石化分公司、賽科石化、茂名石化分公司、武漢石化分公司、中沙天津等，在華東區域內還包括了臺塑寧波、鴻基、紹興三元等石化裝置，區域外還有寧煤、榆能化、蒲城清潔等眾多非油制烯烴裝置，這些產品從國內各處涌向華東，物流情況異常復雜。

就中國石油而言，華東區域的拉絲級聚丙烯產品來自至少7家生產企業，產地東西北6個省與自治區，資源分配到長三角地區至少20個前沿倉庫。由于不同企業發往不同倉庫的運費差距巨大，不同的運輸方案將導致很大的總運費差異，EXCEL規劃求解工具可以實現運輸最優方案的求解任務，從而最大程度的節省運費。

1 物流優化模型構建方法[1]

本文采用節點凈流量法[2]構建模型。

（1）已知數據

該模型涉及到數據包括：各企業運輸量、倉庫需求已及各企業到各倉庫的單位運費。

（2）決策

各個企業向各個倉庫的運輸量

（3）約束

a：企業發出產品總量=各企業發出量的總和

b：倉庫收到的資源量=各倉庫總需求量

c：產品從企業向倉庫單向運輸且無轉運點

d：某些倉庫對某些企業資源有特殊需求

（4）數據模型

以F1，F2，F3，F4分別表示4家處于不同地區的企業的運輸量，以C1至C20代表20個不同倉庫各自的需求量，以運費P（1,1）至P（4,20）表示由F1運抵C1至由F4運抵C20的噸產品運費，以X（1,1）至X（4,20）表示由F1運抵C1至由F4運抵C20的運輸量。企業的凈流量為正，倉庫的凈流量為負，正負流量的代數和為零。

約束條件：

（5）建立Excel規劃求解模型

按照各企業到各倉庫運費、各企業發出量、各倉庫需求量以及個別倉庫對個別企業產品的特殊要求建立模型（模型中所涉及數據已做處理），并對單元格命名，以方便模型閱讀。

其中Form代表企業，To代表倉庫，SHIP為可變單元格，Ca?pacity為特定需求情況（0表示沒有特別需求）。

Total cost單元格實現了總運費最低的目標數據計算。Net Flow表格是本模型的設計核心。在ExceL模型格中，生產企業的發出量用正數表示資源流出，倉庫的接收流量用負數表示資源流入。企業發出和倉庫接收的流量代數和為零。SUMIF函數將節點中符合指定條件的值求累計求和，保證節點凈流量為零。

建模之后，在Excel規劃求解工具對話框中輸入“目標單元格”、“可變單元格”與“約束”，如下圖：

“Ship＞=capacity”滿足了約束d，“Net_Flow=Supply_De?mand”滿足了約束a和約束b。

點擊“求解”按鈕，規劃求解工具自算出最少可能達到的運費（2771800元）和各個企業發往各個倉庫的資源數量，同時還可以生成敏感性報告：

2 結語

Excel規劃求解的應用，可以解決為復雜運輸線路設計最優方案的難題，進而降低大宗商品的運輸費用，經與以往經驗數據對比，本例中模型較實際發生運費可節約15元/噸，按照每年100萬噸運量計算，即可節約運費1500萬元，具有很高的實際應用意義。

該模型也可以利用插件擴展為“運費-區域價差”雙維度的模型，對于區域跨度大、區域價差明顯的資源運輸調配有很大幫助。

[1][美]迪米特里斯?伯特西馬斯，羅伯特?M?弗羅因德著．數據、模型與決策[M].北京:中信出版社，2007：249—456.

[2]弗雷德里克?S?希李爾，馬克?S?希李爾.數據、模型與決策[M].中國財經出版社.北京.2004:242-272.