拉丝级聚丙烯产品运输模型研究

常虹周媛贾蕾关治超

（1．中国石油华东化工销售公司，上海 200122；2．中国石油西气东输管道公司，上海 200122）

拉丝级聚丙烯产品运输模型研究

常虹1周媛2贾蕾2关治超1

（1．中国石油华东化工销售公司，上海 200122；2．中国石油西气东输管道公司，上海 200122）

拉丝级聚丙烯是近年来国内新增聚丙产能的主要排产产品，同质化竞争激烈，产品溢价能力极低，降低成本成为各大聚烯烃生产企业的迫切需要，为了控制运输成本，完善资源调运模式，可以使用Excel规划求解工具构造数学模型来实现这一目标。

物流成本；拉丝级聚丙烯；规划求解；物流优化模型

近年来，国内聚烯烃行业扩能速度惊人，以煤制、甲醇制烯烃等新工艺路线为主的聚烯烃装置纷纷投产，国内聚丙烯行业总产能已经较2010年翻倍。主要新增产能集中在陕西、内蒙、宁夏等西北部地区，而国内聚丙烯产品的目标市场主要集中在环渤海、长三角和珠三角地区，跨区域远距离运输不可避免。由于受到聚烯烃工艺的限制，每套聚丙烯装置的开车牌号都是拉丝级聚丙烯，它也是目前销售量最大的聚丙烯原料。对拉丝级聚丙烯的物流优化研究具有典型意义。

以华东地区为例，中国石油的供应企业包含大庆石化、大连石化、抚顺石化、兰州石化、四川石化、独山子石化、锦西石化等，中国石化的供应企业包含上海石化分公司、镇海炼化分公司、扬子石化分公司、赛科石化、茂名石化分公司、武汉石化分公司、中沙天津等，在华东区域内还包括了台塑宁波、鸿基、绍兴三元等石化装置，区域外还有宁煤、榆能化、蒲城清洁等众多非油制烯烃装置，这些产品从国内各处涌向华东，物流情况异常复杂。

就中国石油而言，华东区域的拉丝级聚丙烯产品来自至少7家生产企业，产地东西北6个省与自治区，资源分配到长三角地区至少20个前沿仓库。由于不同企业发往不同仓库的运费差距巨大，不同的运输方案将导致很大的总运费差异，EXCEL规划求解工具可以实现运输最优方案的求解任务，从而最大程度的节省运费。

1 物流优化模型构建方法[1]

本文采用节点净流量法[2]构建模型。

（1）已知数据

该模型涉及到数据包括：各企业运输量、仓库需求已及各企业到各仓库的单位运费。

（2）决策

各个企业向各个仓库的运输量

（3）约束

a：企业发出产品总量=各企业发出量的总和

b：仓库收到的资源量=各仓库总需求量

c：产品从企业向仓库单向运输且无转运点

d：某些仓库对某些企业资源有特殊需求

（4）数据模型

以F1，F2，F3，F4分别表示4家处于不同地区的企业的运输量，以C1至C20代表20个不同仓库各自的需求量，以运费P（1,1）至P（4,20）表示由F1运抵C1至由F4运抵C20的吨产品运费，以X（1,1）至X（4,20）表示由F1运抵C1至由F4运抵C20的运输量。企业的净流量为正，仓库的净流量为负，正负流量的代数和为零。

约束条件：

（5）建立Excel规划求解模型

按照各企业到各仓库运费、各企业发出量、各仓库需求量以及个别仓库对个别企业产品的特殊要求建立模型（模型中所涉及数据已做处理），并对单元格命名，以方便模型阅读。

其中Form代表企业，To代表仓库，SHIP为可变单元格，Ca⁃pacity为特定需求情况（0表示没有特别需求）。

Total cost单元格实现了总运费最低的目标数据计算。Net Flow表格是本模型的设计核心。在ExceL模型格中，生产企业的发出量用正数表示资源流出，仓库的接收流量用负数表示资源流入。企业发出和仓库接收的流量代数和为零。SUMIF函数将节点中符合指定条件的值求累计求和，保证节点净流量为零。

建模之后，在Excel规划求解工具对话框中输入“目标单元格”、“可变单元格”与“约束”，如下图：

“Ship＞=capacity”满足了约束d，“Net_Flow=Supply_De⁃mand”满足了约束a和约束b。

点击“求解”按钮，规划求解工具自算出最少可能达到的运费（2771800元）和各个企业发往各个仓库的资源数量，同时还可以生成敏感性报告：

2 结语

Excel规划求解的应用，可以解决为复杂运输线路设计最优方案的难题，进而降低大宗商品的运输费用，经与以往经验数据对比，本例中模型较实际发生运费可节约15元/吨，按照每年100万吨运量计算，即可节约运费1500万元，具有很高的实际应用意义。

该模型也可以利用插件扩展为“运费-区域价差”双维度的模型，对于区域跨度大、区域价差明显的资源运输调配有很大帮助。

[1][美]迪米特里斯•伯特西马斯，罗伯特•M•弗罗因德著．数据、模型与决策[M].北京:中信出版社，2007：249—456.

[2]弗雷德里克•S•希李尔，马克•S•希李尔.数据、模型与决策[M].中国财经出版社.北京.2004:242-272.