基于系统动力学的LPG物流优化思考

杨双玮 　吴鹏

摘要： LPG物流配送路径优化问题涉及到LPG区域供应量、需求量、运力规模、路径选择等，属于较为复杂的多因素系统问题，论文拟采用系统动力学对LPG物流配送进行系统性思考，以指导并进行区域或跨区域间LPG物流的优化。

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.

关键词： 系统动力学；液化石油气；物流优化

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

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）05-0093-02

0 引言

当前，我国LPG（液化石油气，以下简称LPG）产品的物流运输相关的配套硬件及管理软件都已经历了探索和实践，已基本形成适合的运作模式。然而，我国LPG物流仍然受管理不当、硬件不完善、资源无法优化配置等内在或外在的多因素制约，LPG的物流难以得到优化，造成运力的浪费，人力、物力、财力的非优化配置、甚至造成物流环节安全风险的增加，这些都较大程度阻碍了LPG行业及LPG物流产业的发展。LPG物流受诸多因素影响，进行物流路径设置及优化时需综合考虑LPG供需双方的LPG贸易量、运力规模、运输单位成本、运输路径及运距、区域价格接受水平、未来供需量等，且各因素相互交织影响，是一项复杂的系统工程。

系统动力学是研究社会经济问题的一门新科学，起源于军事战略研究中，近年来在社会、经济、环保、工程等各领域得到了长足的发展。系统动力学从系统思维角度出发，注重系统内各要素的内在关系，并结合现代计算机仿真技术，研究整个系统的因素因果关系和反馈关系，通过因素间的函数关系进行链接，设置情景进行模拟对比分析，得出动态的（例如基于时间的）预测，以指导相关工作。采用系统思考方式及系统动力学模型进行物流优化思考具有较强可行性[1]。

1 LPG物流优化的系统动力学模型构建思想

LPG的物流首选需要思考和解决的是运力问题，它是保障LPG产品得以按照指定路径在规定时间内顺利实现物流作业的最基本的保障，我国当前的LPG运输主要为槽车运输、船舶水运、铁路卧槽运输等，由于很多基础设施建设与上个世纪，区域的产品供需形势已经发生较大变化，当初的设计难以满足目前需求，因此在物流优化上存在较多问题，例如区域运力配置不当、储罐规模过小或闲置浪费、加气站分布配置不合理、码头吃水深度及配套LPG船舶运输规模不当等。

以LPG水运为例，目前，由于运力设计不合理，很多码头都存在船舶长时间待港装、卸货作业，船舶非满载荷运输，船舶间穿插运输导致产品重复运输，统计显示，部分LPG船舶运行效率不足50%，很多船舶连基本的维护成本都无法满足，低水平的利润及预算难以在安全检查上提供有力保障，無形中增加了安全隐患和事故发生的概率。此外，在新运力加入的同时，还有一些老船舶的退役和拆解，整个运力规模随着时间及市场利润的影响而形成动态的变化，冗杂现象较为突出，多方面因素交织导致我国海上LPG物流产业的发展受到较为严重的束缚[2]，LPG水运运力的因果关系涵盖多条反馈环，如图1所示。

如图所示，整个关系图由三条回路构成：

回路1：LPG运力可供应量→闲置运力→运价→运输利润→新增运力→LPG运力可供应量；

回路2：LPG运力可供应量→闲置运力→运价→运输利润→退役运力→LPG运力可供应量；

回路3：闲置运力→运价→替代运输方式运量→LPG水运需求量→闲置运力。

考虑到运力的重要性及其影响因素、因素间因果及反馈关系后，在进行物流的系统思考时，还需要重点考虑LPG水运需求量这个关键因素，水运需求量是水运规模设计的基础，也是水运运率的直接影响因素，下海需求量越大，运力需求量越大，闲置运力越少，故需要引入LPG水运需求量影响关系，如图2所示。

结合实际工作可以发现，对LPG贸易进行路径的优化、新路径的开拓以及经营能力的提升，都是利润提升的关键工作，利润的不断提升带来运率的提升、安全系数的提升及市场运作的更加完善，由此可形成良性循环。

2 LPG水运物流需求量系统动力学建模

和众多产品的配送一样，LPG从原油加工炼厂至最终用户中涉及多项物流活动，每个环节都是相互咬合互相影响的。LPG的配送同样需要建立一次配送和二次配送两个过程，整个过程涉及到很多的因素，涉及到的系统思考主要包括：从最上游到气库的一次配送过程中，需要针对该区域未来需求量进行合理的炼厂规模的设计，布局气库位置，从气库经过车运、水运至加气站或中间商或最终用户的二次配送过程中，需要结合物流需求量进行运力的初期预算和投资、路径的设计及优化、加气站的规模选择和布局。可以说，除了上述阐述的运力这一基础要素外，进行LPG物流配送路径优化思考和实践时，还需要对区域未来的LPG需求量及物流量进行相对准确的预测，既要结合当前的供需量、运力情况、布局情况，也需要考虑区域未来产业发展。

使用系统动力学的STELLA软件，综合考虑LPG未来需求量、需求增长率、运力可供应量、新运力增加速度、旧运力退出速度、船东间的市场竞争程度、市场饱和运力等因素，绘制物流系统动力学模型结构如图3所示。

通过因果及反馈路线可以看出，随着运力的增加，LPG产品物流的单位运费逐渐降低，运价与市场可供应的运力基本出现负相关，但运价相对运力的变化弹性系数较小，而由于受利益的驱使及船舶使用替代性差的影响，不会大幅变化，而是会在一个范围内做波动。

随着LPG需求量的增加，受多方面因素影响下，增长速度会开始放缓，此外，跳出LPG市场需要认识到的是，LPG是石油衍生品之一，其产量直接受原油加工量的限制部分受进口、出口限制），LPG产量与原油加工量往往存在一个较为固定的比例关系，因此，LPG供应量还受我国原油消费量影响。同时，随着贸易利益的驱使及LPG水运物流需求量的不断加大，运力将会出现较快的增长期，但是，随着市场运力的饱和和激烈竞争的淘汰，市场运力会出现大幅度调整下降，随后趋于稳定，整个运力市场呈现一个波动，包括运输规模的波动、运率的波动、运输价格的波动等。

3 小结

采用系统思考的方式，结合先进的系统动力学软件进行LPG物流思考具有较强的科学性和可行性。我国LPG物流产业较为复杂，影响因素多，论文构建了相应的系统动力学模型，并结合相关数据进行了模拟，对于LPG产业及相关企业思考其物流优化提供了理论参考。实际经营活动中，LPG物流所受影响因素远远不止这些，但通过系统的思考，建立系统动力学模型进行LPG物流路径优化探索相关研究较少，具有较强的创新性，也是较为科学合理、构建可行的研究方法，在LPG物流活动中，可以尝试进行此方面的探索。

参考文献：

[1]王其藩.系统动力学[M].上海财经大学出版社，2009年修订版.

[2]王雯霞.我国LPG水运市场现状需求分析及建议[J].港口与航运，2008，5：89-90.

[3]郑书渊.浅谈中小物流企业的信息化建设[J].科技情报开发与经济，2009（35）.