石化供应链不确定性研究

■付 建（中国石油化工股份有限公司广州分公司 广州 510726）

问题的提出

作为基本能源产业的重要组成部分的石化产业，其产品属于关系国计民生的重要战略物资之一，本文论及的石化产品主要包括成品油、天然气和化工产品等。近年来，世界石油需求量处于高速增长状态，石油价格不仅成为世界各国研判经济形势所关注的重点领域和重要指标，甚至已成为影响全球政治和经济环境的重要因素。

我国是仅次于美国的世界石油消费大国，石化行业对我国社会经济发展具有重要影响，当前我国石化行业三大主力军分别是中国石油天然气、中国石油化工和中国海洋石油总公司三家大型企业，随着石化行业国际竞争的加剧，降低生产运营成本、增强市场反应能力已成为我国石化企业面临的主要问题，而将供应链管理思想应用于石化领域，对于我国石化行业整体竞争力的提升具有重要意义。

石化供应链管理研究现状

石化行业的供应链管理最早由Sear（1993）引入，其以某一石油公司为例，对其下游供应链的物流计划建立了一个线性规划网络模型。Lababidi等（2004）对不确定性经营与经济条件下石化公司的供应链优化进行研究。Allevi等（2007）将供应链管理引入到天然气销售行业中。此外，还有众多国外学者对石化行业的供应链管理进行研究，如Alcantara（2004），Neiro（2004），Al-Othman等（2007）等，都对石化行业供应链问题进行了研究。我国学者也对石化行业供应链管理进行了相关研究，主要包括利用数学模型和利用定性分析的方法探讨石化行业供应链管理问题。在数学模型应用上，主要包括线性/非线性规划模型（张刘军，2010；张相斌，2011等）、仿真模型（郑丽钰，2008等）以及各种优化模型（王照杰，2009；罗春鹏等，2009；王继帅，2011等）；在定性分析上，顾丽娟（2012）、马云等（2013）等都对石化供应链问题作了相关研究。

石化行业供应链相关研究主要涉及生产计划制定、运输和配送、存储规划、产品调度、价格走势、成本构成等方面，当前仍较侧重于运用各种模型对供应链的具体环节进行相关计算、分析和研究，但对石化行业供应链运行所面临的不确定性问题仍缺乏较为系统的分析。石化行业供应链管理不仅仅涉及某一方面的具体问题，也需要将导致供应链运行波动的不确定性因素进行分析，从而进一步研究哪些不确定性因素是导致供应链不确定性存在的关键因素。

石化供应链不确定性来源分析

石化供应链不确定性的来源可分为外部宏观环境的不确定性和供应链运行的不确定性。由于石化行业是全球化程度较高的行业之一，从宏观方面来看，其外部宏观环境的不确定性主要包括全球宏观政策的不确定性和全球市场价格波动的不确定性。全球宏观政策的不确定性主要来源于石油作为能源产品，其国际资源供给与流通的政策环境压力，一方面国际对资源性产品需求增长，另一方面国际对节约能源利用的要求逐渐增加，双重作用下对国际资源供应将有所影响。全球市场价格的不确定性主要来源于生产国与消费国之间的价格博弈、石油组织（如欧佩克）的价格措施、石油消费国的价格措施、国际资本的炒作等方面。由于外部宏观环境具有较大的不可控性，本文更为侧重分析石化供应链运行的不确定性。

我国学者对石化行业供应链的构建也进行了研究，如李成标、吴先金（2004），郑国生（2005），崔树杰（2011）等。在已有研究基础之上，根据石化行业物资工艺流程和流通过程，本文将石化供应链简化为供应、炼化、销售三个环节（见图1）。

不确定性贯穿石化供应链运行的整个过程。就单个企业而言，不确定性因素亦可分为内部不确定性和外部不确定性两大类。内部不确定性主要来源于石油本身作为燃料所具有的危险性、技术水平原因所导致的不确定性、物流因素所导致的不确定性、企业生产运营所导致的不确定性等；外部不确定性主要来源于供应商运营水平所导致的不确定性、外部因素所导致的原料供应不确定性、市场需求变化所导致的需求不确定性等。这些不确定性贯穿整个石化行业供应链过程，成为石化供应链不确定性的主要来源。为便于分析，将石化供应链不确定性简单归纳为供应不确定性（物资供应的不确定性）、生产不确定性（炼化企业生产管理的不确定性）和销售不确定性（销售过程的不确定性）。

物资供应的不确定性

图1 石化供应链构成图

图2 石化供应链中供应商选择与评价指标

图3 石化供应链炼化企业生产管理流程图

图4 石化供应链不确定性控制强度分类图

从油田勘探开发、石油开采到石油配送至生产企业，加上化工相关设备的供应和维护，构成了生产环节之前的供应过程，这一供应过程为石油的炼化提供了基础支撑。石化供应链所涉及的物资数量巨大，一条优质的石化供应链必须对物资供应具有良好的管理能力，才能保障物资及时到位和维持较低的成本费用。为保障物资的及时供应，石化供应链必须强化供应商管理。供应商是企业的外部资源，又是企业风险控制和成本控制的主要源头，通常石化供应链所涉及的供应商数量庞大，供应商管理的不确定性是石化供应链不确定性的重要组成部分。石化供应链的供应商主要是原料供应商和设备供应商，原料供应商负责提供日常运营所需的各种基础原材料，设备供应商负责设备的供应和维护。随着全球化竞争的进一步加剧，石化供应链整体上将向更重视与供应商的合作关系和良性竞争的方向发展，供应商管理越来越倾向于全球采购、减少供应商以及与供应商建立长期关系。

在实际运营中，石油开采延误、管道维修、运输延迟等问题广泛存在，这些情况的发生都将导致石化供应链不确定性的出现。对石化供应链上的供应商而言，其在供应链中所产生的供应不确定性主要受供应商的财务状况、生产资源约束、技术装备水平、质量管理水平、成本控制水平、物流管理水平、服务管理水平、信息搜集与处理能力、产品研发能力、市场竞争水平等诸多因素的影响。这些因素既包括供应商可以通过自身努力加以控制的因素，也包括必须通过供应链协作才能降低不确定性的因素。加强供应链不同环节之间的协调，对于减低石化供应链不确定性具有重要作用，其关键在于强化石化供应链中的供应商管理，以保证对全球采购过程的有效控制，使包括设备和原料在内的物资能够及时提供并顺利到达目的地。供应商管理包括供应商选择与评价两个方面，所涉及的关键指标可进行进一步细分（见图2）。

相对于以往资源割裂、竞争无序的状态，目前我国石化供应链的供应商关系管理有了明显提高。我国的石化供应链管理借助于现代信息技术，已逐步实现了全球供应商管理系统、信息化标准管理系统、电子商务系统（EC）、数据库（BW）以及ERP等多系统的协同与集成，基于源头风险防控的供应商动态量化考核、业绩引导订货机制、采购过程控制、框架协议采购以及资源共享等供应商管理措施已逐步建立，这些措施对降低石化供应链中供应商管理的不确定性起到了积极的作用。

炼化企业生产管理的不确定性

炼化过程是石化供应链的核心环节，是实现从最原始的原油转变为可被社会许多行业所利用的商品的关键节点。石化供应链炼化过程中原油粗炼、原油精炼和石油化工三个环节，构成了生产过程供应链，具有层次结构关系，在石化供应链中居于主体地位（见图3）。炼化企业生产管理所包括的需求分析、生产计划制定、采购管理、质量控制、库存控制、储运管理等多项环节，由于石化供应链中炼化企业生产过程的复杂性，以及这些环节所涉及的管理内容比较庞杂，需要顺畅的信息流与物资流密切配合，需要供应链各节点的较强反应能力和及时反馈作为支撑。

炼化企业生产管理不确定性主要来源于需求分析预测偏差、生产计划制定与调整、采购管理与控制过程、生产运行过程中的资源分配与生产安排、库存管理与调整以及在企业生产过程中和成品售出所涉及的商品运输不确定性，这些不确定性可简单归纳为需求预测不确定性、生产控制不确定性、物流不确定性。

炼化企业需求预测建立在外部市场状况、自身生产能力、过往经营经验等的基础之上，虽然随着时代发展，各种科学的需求预测方法逐渐被用于炼化企业需求预测过程，但精准的需求预测仍难实现。相对而言，周期性的需求较为可控，而由于意外原因、合作伙伴变化、贸易政策变化等原因所造成的随机需求则对石化供应链的不确定性产生较大影响。

生产控制不确定性产生于炼化企业生产过程中。石化企业核心业务流程复杂，在原油初练、原油精炼、石油化工的加工过程中，涉及到油品的多次流转及物理特性的变化，生产环境苛刻,生产过程包含复杂的物理、化学过程及各种突变和不确定性因素。在这一过程中，涉及大量数据的实时采集与分析、生产现场设备与物料监控、生产调度与物资供应、产成品质量控制等，大量不确定性的存在对炼化企业生产管理提出了较高要求。

物流不确定性源于物流过程客观存在的不确定性，这是导致石化供应链不确定性的重要因素之一。在炼化企业从物资采购、物资分配、中间产品再分配直至产成品入库的复杂生产物流过程中，只有紧密的过程衔接和对物资流动的及时反应才能保障生产过程的正常运行和供应链下游企业的正常运作，而衔接的精准和反应的及时往往只是一种理想的最佳状态。

销售过程的不确定性

石化供应链销售过程不确定性主要包括以下几个方面：

一是销售物流不确定性。与其他行业相比，石化行业销售物流具有复杂性、专业性和危险性的特点，主要原因在于石化产品品种繁多，且具易燃、易爆、有毒、腐蚀性等特点，销售物流各环节必须根据不同产品的特性，采取专业化的手段和设备进行操作，石化供应链销售物流面临多样化运输方式的要求，分段委托、多次卸货、多次发运等现象普遍存在。整体而言，销售物流，尤其是运输环节的不确定性高。

二是仓储不确定性。石化产品具有仓储作业复杂、仓储安全要求高、技术要求严格、设备专业化程度、仓储成本高等特点，这对仓储管理提出了较高要求。对于石化分销和销售企业而言，如何在确保安全的条件下，以合理的仓储数量保障运营，是其仓储不确定性所要考虑的重点。

三是客户需求不确定性。当前国内外石化行业竞争进一步加剧，营销策略多样，且面临的客户群十分复杂，又受到天然气、煤制油、生物柴油等替代能源发展的影响，导致市场需求不确定性较高。客户需求是石化行业竞争和发展的基础，把握客户需求变化以规避客户需求不确定的影响，是石化销售企业面临的重要课题。

石化供应链不确定性控制过程

由于石化供应链本身的复杂性以及供应链上不同节点之间利益冲突、权责不清、道德风险等因素的客观存在，将石化供应链管理过程中所面临的重要不确定性因素控制在一定范围内或通过改进促使整体不确定性降低，是提高石化供应链稳定性和提升供应链竞争力的重要途径。为客观看待和衡量石化供应链管理过程中所面临的不确定性并给予其正确的处理，石化供应链运行过程中的不确定性需经过一个识别、评估、控制的过程。

石化供应链的不确定性识别是最首要的工作，在对供应链不确定性的相关研究中，学者们一致认为只有对关键的不确定性进行针对性的管理才能真正实现不确定性管理的目标。石化供应链不确定性存在于供应链运行过程中的任一环节及其衍生出的金融、道德、意外等诸多方面，在石化供应链不确定性识别方面，需要根据供应链企业日常运营过程中的相关数据和工作经验进行详细的统计分析。学术界已探索运用规划、博弈、仿真等模型对相关不确定性作识别分析，在分析的基础上确定这些因素的来源、诱因、种类、发生概率、危害大小等，进而对其进行深入研究。

石化供应链不确定性评估是针对不确定性识别结果所进行的更进一步的分析检验，可分为定量评估和定性评估两种。定量评估主要针对可以用数据衡量的不确定性的评估，定性评估主要针对无法用数据衡量的不确定性的评估。定量评估主要侧重于构建评价指标体系和选择适当的评价方法，指标选取需根据石化供应链运行的实际情况进行。但是仅仅依赖于定量评估无法准确衡量其不确定性，因为很多不确定性是由于人的行为而产生的，且评估数据也来源于人的行为。因此在评估过程中，参考相关数据与充分运用不同群体成员的观点同为评估机制的核心。

石化供应链不确定性控制的目的并非消除不确定性，而是对不确定性进行管理或调整，使其降低至可控范围内。石化供应链不确定性控制是在不确定性识别和评估的基础上，对石化供应链必要且有可能调整的不确定性所做的控制和管理，这些不确定性既包括供应链运营的不确定性，也包括非常规突发事件。对石化供应链不确定性进行控制的强度，可根据不确定性的发生概率及其对企业的影响程度来决定（见图4），通过不同调控方式和控制力度的各种组合有针对性的加以控制，以达到降低供应链风险的目的。

石化供应链不确定性的控制措施

一是开展供应商质量管理，确保供应商质量与企业发展进程相匹配。对上游供应商进行管理是实现石化供应链高效运行的基础，供应商管理包括供应商选择、供应商维护和供应商评价三个方面。在供应商选择方面：对于重要原料和零部件，必须重点选择有实力和影响力的供应商；对于质量影响较小的原料和零部件，可选择多家供应商以利用供应商之间的竞争获得取得价格优惠。在供应商维护方面：对于重点原料和零部件的供应商，需要建立长期的战略伙伴关系；对于质量影响较小的原料和零部件供应商，可从中选择性地选取部分建立合作伙伴关系；同时，对所有供应商实施动态管理和动态调整，并与供应商建立合理的信息沟通机制，促进信息共享。在供应商评价方面：对供应商开展定期评价，对评价所发现问题进行有针对性的改进；对不合格供应商进行沟通，促其改善或进行调整。

二是强化生产过程控制，确保生产过程控制与石化供应链的整体运作相协调。针对石化行业生产过程的复杂性和动态性特点，加强石化生产企业的生产过程管理，充分运用MES、ERP、SAP、DCS、CMIS等系统管理与控制平台，加以系列的预测方法与管理手段，发挥先进控制和优化技术的作用，通过先进控制器（控制方法、算法）设计保证操作安全性和平稳性的程序，通过生产装置、过程、流程的模拟和优化运行实现最优操作条件，通过数据搜集、信息传递和过程监督实现生产过程的全程监控。通过应急事件处理机制实现对突发事件的管控，采取有效措施提高生产经营决策能力和整体化运作水平，降低生产过程的不确定性，确保生产过程顺利进行。

三是促进信息系统建设和信息共享，实现石化供应链的整体优化。供应链信息共享建设以核心企业为主导，通过不涉及经营机密的市场信息、物料信息、运输信息等的集成，建立减低供应链管理成本的信息共享机制，有助于提升供应链效率。当前石化产业信息系统建设已取得了较大的成效，如中国石化合同管理信息系统（CMIS）、中国石化物资供应管理综合平台、生产执行系统（MES）、物料编码管理系统、先进过程控制（APC）、流程模拟优化、计划调度等信息技术得到广泛的推广和应用，对石化供应链发展具有重要意义。国外先进的信息系统和成熟的信息化解决方案显著提升了石化企业的管理水平，对我国石化行业信息化形成竞争压力，也对我国石化企业管理提出了更高的要求。信息系统建设是信息共享的基础，信息共享是实现石化供应链整体水平提升的关键，是供应链各环节制定生产计划、经营方案、发展规划的基础。

四是加强物流配送体系建设，提高石化供应链效率与效益。石化供应链物流配送体系建设至关重要，其建设目标是：以较低的物流费用实现安全高效的物流配送。在物流配送体系建设过程中，需要加强仓储与物流成本分析、运输工具合理选择与充分利用、物流信息及时传递、仓储与运输安全维护管理等，重视以物流配送体系建设促进石化供应链中商品流通，以有效规避供应链不确定性，提高石化供应链效率与效益。

1.H B. International Supply Chain Management [J].International Journal of Physical Distribution and Materials Management,1985

2.Sear T N. Logistics Planning in the Downstream Oil Industry [J]. Journal of Operational Research Society, 1993(44)

3.Lababidi H M S,Ahmed M A, Alatiqi I M,et al. Operating the Supply Chain of a Petrochemical Company under Uncertain Operating and Economic Conditions[J].Industrial and Engineering Chemistry Research,2004(43)

4. Allevi E,Bertocchi M I, et al. A Mixed Integer Non-linear Optimization Model for Gas Sale Company [J]. Optimization Letters,2007(1)

5.张刘军.线性规划软件PIMS在石化行业的应用[J].化学工业，2010（10）

6.郑丽钰.调度事件驱动的石化物流仿真模型的建模方法[J].化工自动化及仪表，2008（4）

7.王照杰.石化企业供应链物流管理模式优化模型研究[J].济南职业学院学报，2009（2）

8.顾丽娟.基于绿色供应链的石化企业供应商评价体系研究[J].商业经济，2012（4）

9.李成标，吴先金.我国石油行业供应链管理初探[J].物流技术，2004（1）