自设采购点模式下最优采购策略研究——以枣庄十里泉电厂为例

聂钰 肖忠东 查仲朋

（西安交通大学管理学院 陕西 西安 710049）

自设采购点模式下最优采购策略研究
——以枣庄十里泉电厂为例

聂钰 肖忠东 查仲朋

（西安交通大学管理学院 陕西 西安 710049）

在我国秸秆资源开发利用的起步过程中，秸秆资源的有效采购成为我国秸秆能源化亟待解决的重要“瓶颈”。论文基于山东枣庄十里泉电厂自己设立采购点进行秸秆采购的模式建立最小成本模型，针对不同采购点数设置下的成本进行分析，选择出最经济的采购点数；然后根据区域平分、选取中心点的原则确定采购点位置；最后测量出采购点到电厂的距离，通过fortran、excel等软件的计算和处理，得出最小成本和此成本下每个采购点的最经济秸秆采购量。由分析可得，枣庄十里泉电厂秸秆采购点确定为5个时，秸秆采购成本最低，文中也说明了各个点最优的采购量分配。本文的研究思路和基本方法可为我国的秸秆发电厂建立经济合理的原料采购模式提供重要参考。

秸秆采购 最小成本模型 效益

随着科技的发展，世界对能源的需求越来越大，而传统能源储量越来越少，因此能源结构急需从以化石能源为主逐渐变革为以可再生能源为主[1]。其中，秸秆就是一类可以替代煤炭进行发电的可再生能源。我国是农业大国，农作物种类繁多，秸秆资源丰富[2]。为此，国家发改委《可再生能源中长期发展规划》确定：2020年，生物质发电装机达3000万千瓦，生物质能年利用量占一次能源消费量的4%。在此规划推动下，生物质能发电投资迅速升温，国家电网以及五大发电集团纷纷抢占优质秸秆发电资源[3]。因此，秸秆资源采购的稳定性和有效性对于秸秆能源的开发和利用有着重大的意义和重要的影响。

秸秆资源采用自行采购模式进行采购具有成本低、易于调控、经济效益好等特点，同时，该模式能够很好地控制秸秆的数量、质量和采购规模，具有较好的时效性和稳定性，能够减小生产停工或波动造成的损失。因此，自行采购是企业首选的采购模式[4]，而解决秸秆采购过程中采购点数量的设置和各点采购量的分配等问题就成为我们秸秆能源化过程中亟待解决的问题[5]。在确定采购点、分配采购量后才能对采购设施的布置、采购成本的投入等方面进行控制。

对于采购模式的研究普遍倾向于定性分析，如生产类部件、图书采购、政府采购等方面。进入战略性采购阶段后，各种采购理论丰富起来，但秸秆资源的采购研究依然很少[6]。因此，论文针对山东枣庄十里泉电厂对秸秆资源自行采购模式，在实地调研的基础上展开定量分析，通过成本最小模型探讨在其规模、区域、成本、产量等条件制约下如何选择采购点数量以及不同采购点的采购量，以使其在现有条件下选择科学合理的采购模式，为秸秆资源的采购提供一些借鉴。

1 秸秆资源最小采购成本模型

1.1 秸秆资源自行采购模式简介

秸秆资源自行采购模式是指企业经过考察，综合考虑地域面积、秸秆产量和运输距离等因素和原则，根据我国现有秸秆资源开发过程中形成的供销合作关系，在适当的地点设立采购点，组织相应人员，配备所需设备，设立专门机构，完成秸秆资源的采购。该模式从采购、核算、加工处理、保护到运输的一系列过程都由企业内部人员完成，虽然增加了企业在人力和资金上的投入，提高了经营成本，但对秸秆的价格有一定的控制作用，可以在采购费用部分节省开支。

1.2 模型假设

企业选择自己设立采购点的采购模式下，需综合考虑现有设施条件、周边秸秆产量、秸秆产地分布等的限制，故最小成本模型采取如下假设：

1.2.1 每年企业秸秆资源需求量稳定；

1.2.2 企业所在地的社会、地理、环境以及政策性因素不会发生明显变化；

1.2.3 增加采购点所需资源（资金、人员、场地等）能及时配备。

1.3 模型建立

秸秆采购成本主要由以下几部分组成：运输费用、采购成本、人员工资、每吨加工成本及其他成本（固定成本）等。考虑各成本之间的相互关系，最小成本模型[7]如下：

模型各个变量的含义如表1所示。

表1 模型变量符号及含义

2 最小成本采购模式实证研究——以枣庄十里泉电厂为例

2.1 模型转化

2.1.1 各变量的确定与模型的转化

由实地调研可知，枣庄十里泉电厂每年秸秆资源需求量稳定为9.36万吨、单位质量单位距离的运输成本为0.5元/吨公里、秸秆的收购价格为250元/吨、收购点工作人员的平均工资为19200元/年人、收购点每1000吨秸秆采购量配备一名采购人员，9.36万吨采购量需要采购人员总数量为9.36×10000×1/1000=94人、每吨秸秆加工成本为30元/吨、每个收购点年固定成本为10万元。因此，上述理论模型中部分变量可用具体数值代替。在计算过程中，由于采购成本、人员工资、吨加工成本三项固定，无论设立多少个采购点，它均为23400000+1804800+2808000=28012800（元），故在随后计算中将上述三项视为固定常数2801.2800万元。而固定成本只与采购点数量有关，故此模型主要研究的就是运输费用这一项，即找到运输成本的最小值。故最小成本模型可简化为如下形式：

经过对已知量的计算合并，模型可简化为：

2.1.2 模型中变量的确定

由以上的转化模型可得：模型中的变量只有n、yi、xi三个，其确定方法如表2所示。

表2 模型中变量确定方法

2.2 模型求解

根据模型，要比较采购点数量不同情况下采购成本的最小，以此为依据来确定秸秆采购点数量和每个采购点的采购量。实地调研得知在枣庄秸秆采购的预定区域内，最少的采购点数量确定为4个，本文从4个采购点开始，逐级分析4个以上采购点的采购成本。用Fortran进行计算采购点数量分别取4～10时，各采购点的采购数量以及最小采购成本。

由测量可知，四个采购点到电厂的距离分别为：y1=45.76km、y2=64.06km、y3=27.46km、y4=20.13km。用fortran求解，步长取作0.2，总产量近似为9.4万吨（后面计算类似处理）。求解可得：x1=0.2万吨、x2=0.2万吨、x3=5.0万吨、x4=4.0万吨。即在采购点1采购秸秆0.2万吨、在采购点2采购0.2万吨、在采购点3采购5.0万吨、在采购点4采购4.0万吨，这种分配秸秆采购成本最小。其成本表达式为：

故可得设立四个采购点时最小采购成本为2961.1720万元/年。

依据这一原理，采购点数量为5到10个时的结果也可以计算出来，如表3所示。

当采购点数量大于10时已超出规模效应，设立采购点所需固定成本明显增加，反应出采购成本随采购点数量增加而递增。超出10个采购点的分布不会出现现有采购模式最小成本的解。因此本文只分析4～10个采购点的成本情况。

表3 采购点数量与分配方式所对应成本表

图1 采购点数量与其对应的最小采购成本变动趋势图

2.3 小结

依据上述分析数据，选择不同数量的采购点时最小成本变化趋势如图1所示。

由表3及图1可知:当n=5时，采购成本最小，最小值为2950.7381万元。

电厂选择自己设立采购点的情况下，要想使成本最小，最好设立5个采购点，最小成本为2950.7381万元。相对电厂最初考虑的设立4个采购点的方案（由调研可知，电厂根据最初设定采购方案为设立4个采购点，由于各采购点秸秆采购量选取的不同，成本为2950.7381万元）而言，每年可以节省成本：3171.5956-2950.7381=220.8588（万元）。而相对于设立4个采购点时的最优秸秆采购分配量，每年可节省成本：2961.172-2950.7381=10.4339（万元）。

3 结论

秸秆能源在开发利用过程中要解决好秸秆资源的采购和供应关系，必须采用科学定量的分析手段和工具确定秸秆采购模式，然后确定采购模式在不同条件和实施情况下的效益，才能确定出对于企业最优的秸秆采购策略[8]。

本文针对电厂自己设立采购点的采购模式展开定量分析，通过成本最小模型，对该方案在不同采购点数设置下的成本进行分析，选择出电厂最经济的采购点数为5个。然后根据区域平分、选取中心点的原则确定采购点位置，根据采购点到电厂的距离及秸秆价格数据，得出最小成本为2950.7381万元，此成本下每个采购点的最经济秸秆采购量分别为0.2万吨、0.2万吨、1万吨、4万吨、4万吨。本文的研究思路和基本研究方法对于选择经济合理的原料采购模式和有效建立我国秸秆资源的采购和供应系统具有较好的参考价值和启发意义。

[1]IEA Energy Statistics Division. Renewable Information2003[J]. International Energy Agency. 2003

[2]王振江.用于发电的中国生物质能源可用性分析[J].华东电力，2006，6:83-85

[3]秸秆发电正受到五大发电集团的追捧[E B/O L].中国发电企业信息网，2006-10-24

[4]聂钰，肖忠东.电厂秸秆资源采购模式比较研究[J].科学与管理，2009，6:46-50

[5]陈德铭.加快生物质能的开发利用[J].中国经济周刊，2006，34:13

[6]徐立民.全球经济一体化背景下我国企业采购策略分析[J].中国商界，2009，8:86

[7]刘岗，郝德海，董玉平.生物质秸秆收集成本研究及实证分析[J].技术经济，2006，2:85-88

[8]赵涛.管理学常用方法.[M].天津：天津大学出版社，2006

Analysis on straw purchasing model based on the cost

NIE Yu XIAO Zhong-dong CHA Zhong-peng
（The School of Management，Xi'an jiaotong University，Xi'an，Shanxi，710049）

The problem how to purchase straw effectively has become a important “bottleneck”which needs to resolve urgently in the first process of straw's exploitation. The paper builds the minimum cost model based on the power plant's mode of purchasing by itself，analyzes The costs under different purchasing points，gets the best points number，then Calculates the optimal quantity of straw and the minimum .cost. The results show that when the Plant chooses to build 5 purchasing points，the cost is lowest. We can see the purchasing quantity of each points. The study method could provide useful references for a Plant to build one reasonable and economical mode to purchase raw material.

Straw Purchasing，minimize purchasing cost，benefit.

F 062.1

A

2007年教育部新世纪优秀人才支持计划（批准号：N C E T-07-0681）；国家自然科学基金项目（批准号：70301015）。

聂钰（1984-），女，甘肃武威人，西安交通大学管理学院硕士研究生；肖忠东（1968-），男，湖南安化人，西安交通大学管理学院副教授；查仲朋（1986-），男，山东泰安人，西安交通大学硕士研究生。