本文是一篇项目管理论文研究,本文以准能集团的生产运输销售三个环节为研究对象,分析现有三个环节运营模式,提出建立产运销一体化经营模式的构想。用以解决现有经营模式下存在的事前各自独立经营,缺少全局观;事中各部分数据相对独立,信息交流不及时;事后对数据分析不足,难以实现企业最优化的三大问题。通过以生产利润最大化为目标函数,生产运输各个环节的需求为约束条件建立多目标解数学模型。利用 MATLAB 求解最优销售方案的决策模式探讨,计算 2019 年准能集团在此产运销一体化经营模式下具体的决策模式以及求出所获利润,同实际 2019 年生产运输销售情况进行对比分析。不难看出该模型的建立对准能集团产运销一体化决策管理提供了有力的理论依据,为整个集团的科学化、精细化管理提供了一个可能的应用工具。
1 绪论
1.1 研究背景及意义
经济宏观的能源结构[1]和资源环境方面,我国的能源赋存产量的基本特点是化石能源占主导地位,我国将长期处于富煤、贫油、少气的状态,并且煤炭资源在这一资源结构中的占据十分重要地位,对我国的能源供应和经济发展发挥重要作用。我国的煤炭资源储量总共大约有 5.6 万亿吨,其中已探明的煤炭资源储量为 1 万亿吨,占到了世界煤炭资源总储量的 11%(相比之下,石油占世界总储量的 2.4%,天然气占世界总储量的1.2%。多年来,煤炭资源作为我国的最主要消费能源,极大程度地推动了国民经济的社会的平稳快速发展[2]。自从新中国成立以来,煤炭资源在我国一次能源结构中的生产和消费比例长时间占比达到 70%以上。根据我国已经勘探清楚的化石能源储量中,煤炭资源占比高达 94%,总量上占据绝对优势地位,并且在世界储量中排名第三。在最近的 14年中,能源工业总投资的 20%都投入到了煤炭开采、加工和供应方面等煤炭活动上,总的投资达到了 3.18 万亿元,大型的煤炭企业的开采技术也都到达世界前列,在煤炭资源开采经济性、便捷性均有较大资源优势和技术优势。
煤炭资源的大规模开采需要建立在安全高效地基础上。丰富的煤炭资源储量保障了我国能源自给自足的自立局面。据统计,在 2013 年,我国的石油消耗量的对外依赖度高达 58%,但是在煤炭消费方面,丰富的煤炭资源储量和先进的开采技术使得我国的总体煤炭能源自给率超过 90%。同时,随着开采技术的发展、大型开采设备的升级改良,
我国煤炭百万吨死亡率由下降到了 2013 年的 0.293,相比于 2005 年的 2.81 下降了将近90%。越来越多的关注逐渐进入煤炭企业,特别是对于国有大型煤炭企业公司,煤炭生产的的安全性指标需要进一步提高,企业面临更严格的要求,以期达到世界领先水平[5]。
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1.2 国内外研究现状
针对煤炭产品的生产、运输、销售环节一体化优化的问题,国内相关外学者从理论和实践方面进行了深入探索研究,在产运销一体化理论研究和产运销一体化优化模型研究方面做出了大量的贡献[17]。
1.2.1 国内煤炭行业信息化管理模式现状
案例一:河南煤业化工集团有限责任公司[18]。该公司在 2008 年由中原大化、焦煤集团、永煤集团、河南省煤气集团、鹤煤集团等集团公司根据文件要求是市场需求重新整合组建而成,注册资本达到 120 亿人民币,是目前为止河南省生产经营规模最大、经济效益最好的国有独资公司。组建的公司均为中国企业 500 强或煤炭企业 100 强或区域大规模生产经营公司,企业资产和运营条件良好。
河南煤业化工集团有限责任公司[18]营业总收入在 2008 年达到 820 亿元人民币,利税达到了 93 亿元人民币,2009 年成为河南省第一个集团资产超过 1000 亿元人民币的千亿级企业,营业收入超过 470 亿元人民币,占整个河南省省管工业型企业公司总收入数额的 40%,利润超过 27 亿元人民币,超过全省省管工业型企业公司总利润的 70%。河南煤业化工集团有限责任公司的总资产、总收入、利税、利润等各项经济指标位于整个河南省第一位,是河南省经济实力高、生产经营能力最强、发展前景最广阔的工业型企业。
河南煤业化工集团[19]有限责任公司依靠丰富的煤炭资源储量和其他各种矿产资源的天然优势,着力实行大矿业、大装备、大电力、大化工(化肥)、大物流的格局,探索建设矿建、煤炭、有色金属、化工、装备制造、物流贸易等产业局面,不断需求新的方法优化集团公司股权结构、产业结构和管理模式,向国内外一流企业的标准看齐,稳居国内企业 500 强前 100。
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2 产运销一体化研究的理论基础
2.1 产运销一体化理论
随着现代物流理论和工艺的不断发展,产运销一体化经营模式在各行各业中普遍开来,有着巨大的经济优势和发展前景。
神华集团的基础业务是煤炭资源的开采、洗选加工、运输和销售,并拓宽相关业务至港口、铁路运输等运输领域和煤炭化工产品加工领域,形成产运销一体化产业供应链。在产运销结构一体化的体系中,调运工作需要综合考虑各种业务需求,如生产结构、运输网络和销售网络。马俊等[33]结合分工理论、运输经济学理论以及交易费用理论分别从交易性质、生产性质、分工演进等 3 个角度对神华集团的煤炭产运销一体生产经营方式进行了分析。其分析认为,神华集团的煤炭产运销一体化运营模式是链网组织,是在我国经济发展的现阶段分工演进的必然结果,并且该组织形式有效降低了生产成本和交易费用。
中国中煤能源集团有限公司[34]是隶属于国资委管理的煤炭企业,该公司拥有 55 座煤炭矿山、30 座洗煤厂,煤矿开采的总产能达到了 2.85 亿吨每年,总洗选能力达到了2.45 亿吨每年,并且开拓出完善的运输销售网络。该公司强化企业管理,积加快结构调整,加大科技创新,推进产业升级,极应对市场挑战,生产经营状况良好[35]。
市场情形不断变化,市场模型也逐渐加入更多的因素。根据煤炭市场的客户需求及价格变动,煤炭行业产运销一体化决策模型[36]能够快速给出符合市场需求并且保证自己利润的产运销系统方案。此外,产运销一体化决策模型[37]还能够根据输入的煤炭类型和供需数量之间的差异,给出煤炭转化产品例如甲醇等的方案、如何进行外购煤以及运输路线,帮助管理者从整体宏观的角度做出或调整合理决策,提高企业的经济效益。
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2.2 产运销一体化优化模型及方法
准能集团产运销一体化优化模型实质上是一个多目标决策优化问题,涉及到许多运筹学的知识和案例。
产、运输、销售环节一体化系统的基本思路是充分利用现有的信息对各个因素进行科学规划,实现最佳的协调方式,产生最佳的效益[43]。蒋洋等人以优化建模的目的出发,针对神华集团目前的生产运营模式和调控系统,在输入输出、约束条件、方法流程等方面给出了更加细致的方法和思路,为进一步提高产运销一体化优化调控奠定基础[44]。白志军等人研究了神华集团煤炭开采状况、运输网络和销售区间的基本模式,建立了以利润最大化为目标函数、供求能力为约束条件、产运销为业务冲突的消解的多目标优化函数模型,为神华集团的煤炭调运工作进一步提升和优化提供方法[45]。
李志刚等通过分层评价法和层次分析法,构建了天然气企业产运销一体化的协调综合发展指标体系和评价模型,能够实现定量化测量天然气企业生产、运输、销售一体化程度[38]。曾叶丽等将天然气市场划分为生产、运输、贮藏、营销、终端消费五大环节,以供应链理论为基础构建了一个国内的天然气市场的优化模型。Y. Kazancoglu 运用绿色供应链管理(Green Supply Chain Management,GSCM)方法,提供了一种解决整个供应链环境问题的方案[46]。J. Conenen 揭示了在向闭环供应链(CLSC)管理的过渡过程中,关于动态复杂性和深度不确定性的方法的知识缺口,并阐明解决这些缺口的未来研究挑战[47]。
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3 准能集团产、运、销各环节分析 ................................... 10
3.1 准能集团产运销业务体系概述 ............... 11
3.2 准能集团生产环节分析 ............................. 14
3.3 准能集团运输环节分析 ................................... 16
4 调运优化模型构建 ........................................ 21
4.1 煤炭市场需求预测 ................................................. 21
4.2 各环节间逻辑结构 ..................................... 22
5 产运销一体化运营下的决策与管理 ........................................ 35
5.1 准能集团新模式下管理决策指标 ........................... 35
5.2 准能集团新模式下管理决策结果 ........................... 36
5产运销一体化运营下的决策与管理
5.1 准能集团新模式下管理决策指标
准能集团产运销一体化决策模型建立的前提,是要在现有产运销和人财物业务分析指标的基础上,建立一套科学的指标体系[41, 71],使决策支持与公司战略及远景规划相关联[72]。
5.1.1 现有生产任务分析指标