石油物流体系运作探究

石油物流是指从石油开发之后开始，按照不同需求，将传统物流的仓储、运输等各个环节进行有效整合，从而将石油从供应地输送到消费者手中的全过程。

（一）石油仓储的研究

1.仓储物流

仓储用于供应链中原材料、成品、半成品等货物的存放、保管，并且实时跟踪货物的存储状态等相关信息。

杜小好在《浅谈现代化仓储管理》一文中提出，区别于传统物流当中的仓储管理，现代物流中的仓储是在供应链整合一体化的背景下应运而生的，是现代仓储，即仓储物流（Warehousing），它表示一项活动或一个过程，运用现代化的信息技术，对于传统仓储管理中的进出库、保管、加工等环节进行信息化的管理和控制，来满足整条供应链的货物存储需求^[1]。

现代仓储物流在发达国家起步较早，发展也已经很成熟。在现代物流领域，美日作为现代物流的先驱者，走在现代物流领域的最前沿，欧洲现代物流虽然起步较美日稍晚，但是发展也很迅速。现代仓储物流首先最重要的还是仓库的选址、机器的配置和运输的安排等问题。但是由于我国仓储工厂质量良莠不齐，国内对于现代仓储物流的研究较少。国外的学者对此作了相关研究，Richard Muther在《系统布置设施》这本书中首次提出了一种有效的布置方法，即作业单位相互关系密级表示法，该方法以通过大量的分析图标而不是单纯的定量分析，将物流关系和其他相关关系合并在一起，最后得到一个最优化的设施布置方案^[2]。日本的铃木震先生倡导以订单品项数量分析手法（EIQ）来对物流中心进行全方位的布置与规划，考虑到物流中心的外部环境的不确定性很大，因此按照物流中心设置的意义进行实地考察和规划，通过了解最真实的物流运作状态，再结合储存货物的特征信息以及运输的便利性等，来有效地规划实际意义上的物流中心系统。在这方面我国学者的研究还很少，冯芬玲等人（2012）基于改进的SLP法，对铁路物流中心功能区布局方法进行了研究^[3]。随后，戴韬等（2012）建立了基于分类随机存储最少拣货时间的货位优化模型，并利用遗传算法对该模型求解^[4]。

在研究三维立体仓库时，仓库的库位规划以及货位摆放显得更加重要，因为其直接影响到整个仓库的运转效率。因此，Nishi通过对客户货物存储位置进行优化，并给每位客户一个货物接收和检索的顺序，以此来减少重复装卸作业的数量^[5]。Hsieh和Tsai（2001）提出了面向BOM基于分类的库位分配方法^[6]。Avicon从公司层面分析EPC标准在企业仓储管理中可能存在的问题和挑战，同时针对分布式数据管理提出了自己的看法，也通过利用ONS技术基于互联网通信信息技术来研究将RFID技术运用到企业层面的可行方案^[7]。国内，吴璟等（2011）认为货位布局合理与否对拣选作业效率有重要影响。文中综合路径、周转率和拣货成本系数等重要指标数据构造出一个数学模型，即货位优化的线性规划数学模型，在货位优化的落实过程中会使用到贪婪算法，最终实现实施的货位优化可以在较短的时间内较大地提升拣选效率^[8]。刘金平等（2005）则对存储特征号码的库位分配法进行了研究^[9]。张仰森等（2010）从重量均匀分布、货位就近选择、货物品种分布、使用率、货位空置时间等因素，提出货位分配的综合优化算法^[10]。邓爱民等（2013）以医药为例，考虑自动化立体仓库货物移动前后的相关数据的有效记录，以及货物出入库效率高，相似货物摆放一起，货物移动距离最短三个因素，构建了基于时间的货位优化多目标模型，利用遗传算法有效地实现自动化立体仓库货位优化^[11]。

由于我国工矿企业仓库管理水平相对比较落后，管理人员的素质不高，因此还是使用的最原始的顺序排列方式，便于查找和管理，因此我国学者对此的研究也很少，但是银光球等人（2001）通过建立数学模型对库位的选择进行了优化，从而达到成本最小的目的^[12]。

在存取线路在算法，也就是旅行者问题的研究中，目前研究比较深入的有模拟退火算法方法，在G.Mosheiov（1994）的研究中，开发出了基于Monte Carlo提出的迭代求解策略的一种更加优化的随机寻找最优的计算方法^[13]。接着，又出现了禁忌搜索，Tali Eilam Tzoreff，Daniel Granot（2002）认为其是一种亚启发式搜索技术，进而形成一套完整算法，它是对局部邻域搜索的一种扩展，p法和遗传算法等也相继提出^[14]。卫三军（2011）采用层次分析法评价调度组合，结合遗传算法和模拟退火算法，建立货位分配优化和堆垛机路径优化模型，并对其进行了求解^[15]。

从以上综述可以看出国内外对于仓储物流的研究，大多集中在仓储的库存与分拣上，对这两项作业进行优化。多数学者是对大物流系统中的仓储物流作了一个局部的技术化研究，而鲜有将仓储物流作为大的物流系统中的分系统来进行整体分析的。

2.石油仓储物流

目前，虽然国内石油仓储公司纷纷建立，按照其功能分类，石油仓储物流属于第三方物流，其客户可以将石油化工品储存到油罐内，按照约定收取仓储费。

（1）石油仓储物流的功能。

张网宽（2007）认为石油仓储物流作为第三方物流，为供应链中的首尾两端提供专业化的物流服务。第一是为供应链末端的消费者提供产品配送服务，基本上都是石油类的产成品和衍生产品；第二是为供应链上游的生产制造型企业提供原材料的配送以及半成品和中间产品的配送服务。

他认为除了提供上述传统的物流服务，石油仓储物流还为顾客提供了供应链增值服务，通过与客户的长期合作形成战略合作伙伴，而不是单纯的买卖关系，从而替客户承担外部环境的不确定性所带来的风险^[16]。

（2）石油仓储物流企业的分类。

陈辉（2008）在《浅议成品油仓储设施整合对区域经济的影响》一文中，对石油仓储物流企业进行了分类，他认为石油仓储物流企业主要分为三种，前面两种都是混合型的企业，并不是单纯的仓储物流企业，还兼顾贸易或者生产，最后一种是纯粹的第三方商业石油仓储物流企业^[17]。

（3）石油仓储物流企业客户的定义。

陈静华（2012）认为一般企业的客户指的就是购买该企业的产品或服务的单位或个人。但是在我国由于石油的特殊性，属于垄断性产品，因此不是社会上所有的个人或单位都可以成为石油仓储物流企业的客户，它特指我国的石油化工产业中某些特定的组织或单位^[18]。

在实际操作中，我国石油化工企业也开始积极寻找合理有效的方法来降低物流运行费用，同时大力提升企业运作效率。例如中石油在上海建设的目前国内最大的石油仓储中心——上海洋山港巨型石油仓储基地。我国物流企业将逐渐地关闭大量中小型油库，大幅扩容中心油库，同时学习西方先进的仓储布局经验，对国内石油仓储进行有效整合，提高总体运行效率。

（二）石油运输与配送的研究

1.物流配送

马向国（2014）认为物流配送是一种按照客户的要求，对商品进行流通加工，最终送到顾客制定的目的地的现代化物流服务活动^[19]。我国学者对物流配送的研究大部分集中于配送线路的合理规划、配送中心的选址问题等。

刘昌祺（2013）在其研究中，大量地使用表格和图形等直观的表现形式，通俗易懂地阐述了现代化物流中心建设所需的方法和步骤，以及相对应的评价标准^[20]。徐天亮（2012）在物流空间效用的基础上进行物流配送的研究，从物流配送的概念、运作、优化和管理四个方面进行了全方位的研究^[21]。王成钢（2008）在我国物流配送的实际运行情况的基础上，借助现代化的信息技术，阐述了解决我国B to C电子商务配送问题的总体思路^[22]。秦进、倪玲霖、缪立新（2010）以最小化系统内的建设费用、库存费用和运输费用为优化目标，建立了可描述一般性带能力约束的多级多商品流物流网络设计问题的优化模型^[23]。丁怡（2011）研究了电子商务企业的自营物流模式，对PPG的倒台与VANCL的兴起案例进行分析，指出“自营物流的关键是建立物流配送中心，实现商流、物流、信息流的三流同时发展。另外在建立配送中心的过程中要大力投资技术的研发与运用。提高配送中心的信息化、网络化、智能化水平”^[24]。

此外，围绕物流的配送，学者们对其涉及的问题，如物流系统、资源分配、资源调度、最短路径等进行了广泛的研究。

在研究物流系统方面，Fiedler（2007）首次运用系统动力学理论来研究物流系统的相关问题，在Petri网的基础之上，利用物流系统的相关特性，建立了动态的资源分配网络，使得资源分配更加合理^[25]。Demirag O.C，Swarm J.L（2007）通过将线性规划中的方法应用到物流系统的相关研究当中，从而得到一个离散型的物流网络模型^[26]。Sheu J.B（2006）为了应对日益增长的城市物流的配送需求，在动态的商业环境中提出了一个面向顾客的物流模型^[27]。国内的学者楚岩枫与刘思峰（2008）意识到物流系统的预测当中不确定性因素的必然存在性，从而在建立物流系统发展的预测研究中将灰色系统预测模型引入进来，针对我国现实的物流运营情况，对我国未来物流产业的发展进行有效的预测，为国家未来规划物流产业布局提供智力支持^[28]。占芝杰（2012）从准时制物流管理的角度，对物流配送运作模式进行研究，提出了基于准时制的物流配送TCOM模型，并定义了准时物流配送核心业务的运作机制^[29]。

在物流资源分配的研究中，Yang D.N（2008）在研究物流系统中无线网络的资源有效分配时，运用整数线性规划模型进行分析^[30]。Azaiez M.N（2007）运用博弈论中的均衡理论分析物流系统的资源分配，通过建立一个高效的资源分配系统来对其进行优化分析^[31]。Karpowicz M（2006）运用纳什均衡理论，借助计算机网络技术对物流系统内部的资源进行动态分析，从而解决其资源分配问题^[32]。田帅辉和王旭（2014）提出了基于物流资源稀缺性和任务绩效的物流资源整合系统两阶段利益分配模型。第一阶段考虑物流资源稀缺性，针对一般资源提供商和战略资源提供商分别采用一级密封价格拍卖、Shapley值法的分配策略，获取初始利益分配方案；第二阶段考虑物流资源提供商完成物流子任务的绩效对初始利益分配方案进行修正，建立物流子任务的绩效评价指标体系，利用模糊综合评价法计算物流子任务的绩效系数，获得最终的利益分配方案^[33]。胡云峰（2014）借用一种整数规划的数学模型，通过医药配送中心0-1整数规划数学模型的建立，确定配送中心选址的方案，对方案的可行性进行研究，为经济效果评价提供依据。^[34]

在资源调配的研究当中，Dauzere P.S，Roux W与Lasserre J.B（1998）结合计算机数值模拟技术，求得车间内部局部最优解，大大提高了车间资源调度的工作效率^[35]。Li K.Y和Willis R.J（1992）在资源有限的背景下，借用运筹学中的相关理论，对有限的资源进行碾转算法分析^[36]。叶春明（2014）研究带有模糊时间窗的车辆调度组合干扰管理模型及其混合遗传算法^[37]。采用时间窗模糊化处理方法，定义客户满意度函数，根据干扰管理思想对车辆调度中组合性干扰事件进行分析，从配送路径、配送成本和客户满意度三个方面进行干扰辨识与度量，建立基于模糊时间窗的车辆调度组合干扰管理模型。(www.xing528.com)

在研究最短线路规划方面，Grundel D.A（2006）通过比较不同的路径搜索方法，对军事研究中的移动目标进行了路径最优化的解析^[38]。Ma C.S与Miller R.H（2006）运用函数的方法，把车辆的路线规划问题转化为数学模型，再运用混合整数线性规划，求得路径规划的最优解^[39]。李坤、唐立新（2014）主要研究了卸载集装箱堆场空间分配与车辆调度的集成作业问题，在该问题中，卸载集装箱动态到达、车辆循环使用，需要同时决策集装箱堆放位置及车辆的分配和路线，通过将禁忌搜索算法的结果同标准优化软件CPLEX所求得的最优解或下界比较，来实现对集成问题的优化^[40]。王华（2011）用Dijkstra算法对物流配送路径进行优化研究，通过实验发现，Dijkstra算法不仅节约了物流成本，而且提高了运输的效率^[41]。黄文玉（2015）将遗传算法与模拟退火算法相结合，提出了一种基于优化遗传算法的多配送中心车辆路径调度方法，该调度方法不仅具有自适应遗传算法的强大全局搜索能力，也具有模拟退火算法的强大局部搜索能力，通过对适应值函数退火拉伸，加速了寻优过程^[42]。

在车辆里程节约方面，Dror M与Trudeau P（1986）提出了一种假设，即在车辆是随机选定的情况下，采用节约里程算法，对车辆的路线进行了分析，最终求得成本最小化的路线^[43]。Moussaoui O，Ksentini A，Naimi M以及Gueroui M（2006）应用一种新型的聚类分析算法，对无线传感器的网络节点进行了分析^[44]。张文华（2012）在《基于节约里程法的物流配送路径优化》一文中，介绍了节约里程法在实际中的应用，得出配送路线优化方案，节约了配送里程，减少了配送车辆，并通过一次实际配送验证了其可行性，文中节约里程法应用于配送中心和配送点所在的实际地理位置是特殊的，它验证了节约里程法同样适用于配送路线为非规则多边形的问题^[45]。占义芳（2015）主要借助于建立起基于时间窗约束节约里程法的物流配送路径的优化模型加以改进，该方法能够进一步地优化路径并节约成本^[46]。

2.石油物流的运输配送

李宏（2012）在《加油站营销理论与实践》一书中，在对石油的流通过程进行描述时，指出石油物流的全过程主要还是传统物流当中的仓储、运输、装卸搬运等环节。根据运输货物的不同，石油物流主要分为油品类物流和物资类物流。其中油品包括未经处理的原油、经过加工处理的天然气、成品油、润滑油等相关衍生产品。在石油企业当中，石油被开采出来经过简单的水处理就是原油。原油通过炼油厂的反复炼制才能转化为供消费者使用的成品油^[47]。

蔡德洪（2014）认为通常石油的运输过程是指将石油产地运往仓储或配送中心的过程，而石油的配送则专指已经炼制好了的成品油，按照不同区域顾客的需求，通过合理的运输安排以及高校的线路规划，将成品油低成本高效率的配送到顾客所在地的一系列经济活动^[48]。

（1）传统的石油配送模式。

陈永亮（2012）认为油品类物流中的成品油物流，其过程主要由一次调运和二次配送两个阶段组合而成。一次调运是指成品油在炼油厂中装配完成之后，运送到各个石油企业的油库中进行储存的过程。二次配送则是根据不同地区客户的需求量，将油库中的成品油按照省、市逐级向下一层级进行配送的环节。这种按照行政区域划分，一级一级直到各个地区的经销商的销售模式，被称为传统配送模式。

由于传统的石油配送模式受到各级行政区域的限制，其物流配送所需的环节太多，且各行政区域和各级有关部门彼此独立，导致相互之间没有有效的信息沟通，从而使得各自追求局部的利益最大化，使得整体配送效率降低，有时为了局部的盈利可能会牺牲整体的利益等诸多问题，实质上并未摆脱传统配送思想，其配送理念仍然属于传统石油配送模式^[49]。

（2）按区域划分的石油配送模式。

在不同的市场环境下，石油配送有多种不同的模式。蔡德洪（2014）认为按照区域对成品油进行配送的模式，区别于传统石油配送的模式，不再按照行政区域来划分，而是按照销售量进行区域划分，直接打破行政级别，设立区域配送中心，通过区域配送中心直接将成品油配送至各个网点。这种简单高效的新型配送模式被称为石油配送制，改进之后的石油配送模式不仅能够大大降低使用配送成本，还能够更加高效地将石油配送至需要的网点^[50]。

由于我国地理位置的缘故，东西部经济发展水平相差很大，对石油的需求也就不一样，我国成品油消费市场主要在华东、华南等私家车数量较多的地区。但是我国的原油产地与消费市场之间的地理环境障碍，以及中石化和中石油两家集团竞争的影响，造成了各地油品供应不足以及运输成本居高不下等问题。面对以上种种困境，我国两大石油巨头也不得不借助现代物流的信息化技术来降低高额的石油运输费用，变纯粹的竞争为合作竞争，降低运输成本，提高工作效率。但是此类优化措施缺乏一个先进的整体方案，导致问题依旧存在。

此外，成品油物流信息传递存在“长鞭效应”，造成供应链上信息传递的失真，销售端对于石油需求的预测失误会被成倍地放大，对造成供应端与需求端的供求不对应，使得整条供应链效率降低，成本增加。

（三）石油销售的研究

到目前为止，国内外学者对石油销售的研究还比较少，研究石油的销售和石油的配送是一个同时进行的过程，在上游公司接到需求订单时，开始进行配送，在配送完成时，石油的销售过程也完成了。

石油的销售多指成品油的销售，对成品油销售的研究主要关注其零售模式。在欧美等许多发达国家，经济发展水平较高，零售业的商业模式已经非常成熟，对于成品油的生产销售也早已形成一条很成熟的供应链条。

整理国内外相关文献可知，国外主要的石油零售模式有以下三种：

（1）自有自营。

在这种经营模式下，石油的产供销全部由一家石油公司包办，成品油从炼油厂运出来后，直接配送至自家公司的每个加油站点，每个加油站点也是公司进行自营管理，自负盈亏。这种自主经营的销售模式利润率是最高的。

（2）自有他营。

与第一种经营模式不同，虽然每个加油网点都属于该石油公司的固定资产，但是公司不选择自主经营，而是通过外包的形式交给第三方进行经营管理，第三方可以通过承包、租赁等方式获得经营权。而石油公司只是派出相关管理人员进行加油网点的监督管理。而加油站的利润归属取决于加油站的所有权属于谁。

（3）特许经营。

区别于以上两种经营方式，这种模式下加油站不再属于石油公司的资产，而是属于经销商，石油公司只负责成品油的生产与运输，通过与经销商签订特许经营的合约，才能将成品油运送到加油站进行销售。按照合同，经销商销售该公司品牌的石油，而石油公司则每年向经销商收取一定的加盟费用。目前国外有一半以上加油网点采用这种模式。

而国内经营成品油销售属于国家垄断经营，因此主要是中石化和中石油两大石油巨头，由于是垄断经营，因此两个公司的营销方式也各具特色：

（1）中石化销售模式。

荆瀛（2013）在《中石化科学管理营销模式探析》一文中，对中石化的销售模式进行了分析，指出中石化的销售模式跟国外的自由自营模式本质上是相同的，因为中石化基本垄断了国内的石油产品市场。中石化对其旗下各省分公司进行统一化的管理。从成品油的炼取到最后加油站点的销售整条链条上都由中石化一家公司进行管理经营，统一装配、统一运输、统一销售，为了保持其品牌的专有性，中石化采取的是金字塔式的集权管理模式。为了保持其市场控制力，只能在销售端通过加强营销模式来降低成本^[51]。

（2）中石油销售模式。

陈永亮（2012）提出中石油在经营模式上，由于资产性质不同，中石油加油站主要分为全资（租赁）、控股、参股和特许经营四种模式。而全资（租赁）加油站又自营、内部承包、反承包三种经营管理方式。控股加油站又采取我方承包经营、双方合作经营和对方承包经营三种经营方式。我方承包经营中加油站运营、油品配送、价格等完全由中石油负责。合作经营模式是指合作双方共同经营管理加油站，双方共同负责加油网点的一切事务，资产、运营、管理等全都由双方共同承担。尽管是合作经营，但是成品油的运输配送以及价格制定则由中石油的下属公司全权统一管理。对方承包经营就是指中石油将加油网点全部外包给第三方的承包商进行运营管理。参股管理是指中石油虽然将加油站外包给经销商管理，但是经销商每年又要上交一部分费用。并且中石油还会派出相关的监督管理人员对承包商经营的加油站进行不定期的检查，如果违反公司的相关规定，中石油可以直接解除合同关系。特许经营模式则跟国外的特许经营加油站模式相同^[52]。