基于系统动力学的炼油企业生产方式调整模型研究.docx

基于系统动力学的炼油企业生产方式调整模型研究 1 研究企业生产能力与系统动力学模型 生产能力是衡量公司规模的重要指标。生产能力的调整对销售有直接影响。一些公司会通过优秀的市场能力获得大量订单，但由于没有足够的生产能力来满足客户最基本的需求，应该放弃一些订单。这对公司的发展非常不利。在企业的发展过程中, 生产规模往往会成为制约企业发展的瓶颈。要想保持企业的市场份额、利润和持续发展, 行之有效的1个措施就是调节生产能力, 用更高的生产率和更快的交货期来提高服务水平, 突破规模瓶颈。但如何调节生产能力, 怎样缩短订单响应的处理时间和目标交货的延迟时间, 调整的风险和成本有多大等都是企业决策者关心的问题。它们往往牵涉到企业的整体经营状况及所处的市场环境。跟外界环境、企业目前的生产能力、产品的市场前景、市场份额、交货期、收益及成本等诸多因素交织在一起, 显示出企业生产能力调整的复杂性和动态性, 这也是决策者深感困难的主要原因之一。 改革开放以来, 国家对能源开发特别是石油工业的发展越来越重视, 其战略地位日益突出。石油炼制的核心技术是催化技术, 催化技术的关键是催化剂。在现代炼油和化学工业中, 90%以上的化学反应是通过催化反应实现的。国内催化剂厂商竞争激烈, 技术上互相保密, 生产规模相对较小, 许多品种重复生产, 地域的占领及产品运输使得产品成本增加, 价格战形成恶性循环, 缺乏竞争中的合作关系, 生产集约化程度难以提高, 削弱了整体竞争力和控制能力。努力提高催化剂企业的服务水平, 有效扩大企业经济规模, 在产品收率、自动化程度、劳动生产率等方面对同行企业赢得竞争优势, 是炼油企业, 特别是催化剂企业生存和发展的关键。 以往关于企业生产能力研究的文献, 尤其是从系统动态性角度研究的文献并不多见。文献利用系统动力学对由1个制造商和1个零售商组成的短生命周期产品的二级供应链进行了分析, 结果表明制造商不同的能力扩张决策对供应链总利润、总需求以及牛鞭效应具有直接影响。文献描述了企业生产能力与企业物流、信息流与资金流所涉及的各种计划、生产、采购、仓储、销售及财务等职能的关系, 并构建了生产能力扩大的系统动力学模型来刻画其变化的复杂性与动态性。文献和文献则分别从库存和供应链的角度建立了动力学模型。 针对生产能力的系统动态特征, 本文以某催化剂产品为例, 将系统动力学原理和建模方法用于生产能力调整问题, 对生产能力调节时间、平均订单响应时间和目标交货延迟进行建模、仿真与分析。 2 原油生产国家计划法的建立 2.1 sd模型的建立过程 系统动力学 (system dynamics, SD) 为社会系统的问题在计算机上进行仿真实验研究, 提供了1种独特的研究方法, 它把系统科学的思想、理论、模型方法和计算机仿真结合起来, 把定性分析同定量分析结合起来, 把决策的民主化同科学化结合起来, 研究和制定社会、经济、生态系统的战略发展规划, 并根据客观形势的变化和发展, 不断地提出新的概念、新的思想、新的政策。 在本文对SD模型的建立过程中, 针对该企业是实际问题, 对系统的边界做了一定的界定: (1) 市场容量有一定限制, 客户存在重复购买; (2) 催化剂产品的交付存在一定延迟; (3) 催化剂市场为生产资料市场, 客户口头传播产品信息是信息扩散的主要途径; (4) 良好的口碑有利于促进产品扩散; (5) 投资是影响生产能力的重要因素; (6) 不考虑积压产生的库存压力。 2.2 模型建立与分析流程 生产能力调整的直接信号是交货时间, 除此之外, 订单积压、重复采购及客户数量等关键指标也与生产能力密切相关。 根据对需求部分和供给部分中关键变量和其他相关变量的正、负相关及延时的因果关系的分析, 将需求部分和供给部分的流程图放在1个视图 (需求与供给视图) 中, 将生产能力的流程图放在另外1个视图 (生产能力试图) 中。供给与需求视图中的因果流程图如图1所示。生产能力视图中的因果流程图如图2所示。 为进一步说明模型, 根据上面的分析和流程图, 通过设置一组测试数据对产品的生产过程进行了模拟。方程的建立是定性与定量相结合的方法确立的, 所谓定量是采用具体的方程模式, 而定性是方程的选择是人主观确定的, 或者方程中的某些参数是通过专家确定的, 带有一定的主观性, 但是从总体上来说是符合基本实际情况的。 3 模拟结果与灵敏度分析 3.1 模型敏感性分析 通过对炼油催化剂结构的分析, 按照仿真模型的动力学方程式中参数的设置, 如表1所示 (主要数据来源于国内某家催化剂企业) 。模型仿真主要考虑生产能力调整对订单积压、重复采购及客户数量等关键指标的影响, 得到的结果如图3所示。 从图3中, 可以看出, 客户数量 (总体为1 010万) 在5年内逐步由初始的10万上