Hans Hartmann 基准化线性规划模型 －－供应链上的决策支持工具

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1 Hans Hartmann 基准化线性规划模型 －－供应链上的决策支持工具
战略及运营计划 Hans Hartmann 基准化线性规划模型 －－供应链上的决策支持工具

2 基准的线性规划模型 线性规划应用范围 决策支持 原油选择 /运营 /市场 / 投资 供应链规划
决策支持 原油选择 /运营 /市场 / 投资 供应链规划 模拟 深度 炼厂的复杂工艺模型 线性规划 广度 供应链条的价值结构 线性规划系统的确认 　: 模型 –运行 – 真正运营 确认性数据 供料 / 数量 /特性 /产量 / 产品 / 质量 / 利润 经济性 价值结构 / 驱动力 / 限制 线性规划价值结构分析 : 自上而下和自下而上两种方式 自上而下分析　　　为GRM/GRM的分配驱动 自下而上分析　　　价值结构围绕着工厂和混合设备展开 工艺项　　 灵活性 /完整性 / 一致性 平衡性 材料 /特性 /氢 /价值 / 轮廓 例子 氢平衡 / CD-HV段的价值轮廓 基准的线性规划模型，总体上: 模型 – 运行 – 输出 – 解释 概述和总结

3 性规划应用范围 计划概况 (中期项目, 预算, 财政预测) 研究: 总计划、投资、工艺处理 背景信息：一般性指南
计划概况 (中期项目, 预算, 财政预测) 研究: 总计划、投资、工艺处理 背景信息：一般性指南 合资炼厂: 推荐规划: “分享蛋糕" 短期决策支持: “做大蛋糕" 原油 /供料选择 工厂运营:切断点和严重程度 组件到工厂的路径 最优混合 (稀释、炼石燃油) 附加产品成本和产品规格的改变

4 炼厂工艺模拟 原油 平台 车用汽油 煤油 汽油 重质油 焦化炉 催化裂化 炼厂燃油 燃油 液化石油气 HMU HDT ISOMER HDS
POX HMU HDT ISOMER 平台 车用汽油 煤油 HDS CDU 原油 汽油 重质油 HY.CR HVU MHC HDS 焦化炉 催化裂化 VISBR TH. CR 燃油

5 线性规划产品供应回路 车用汽油 柴油 炼厂 B 炼厂 C 燃油 炼厂 A 在供应回路中价格比成本高

6 线性规划系统确认 线性规划模型 真正运营 模型 运行 在确定的商业环境中炼厂预期的灵活性
＜ 线性规划 运行 > 真正运营 价格 供应 需求 生产量 炼厂毛利润 = 目标函数 = 最优工艺 = 销售额 – 购买成本 –运营可变成本 购买（ 数量）) 销售 (数量）) 运行模式 部件安排 产品质量/成分 真正购买 真正销售 生产日志 实验室分析 运转记录 财务报告 <=== ===> -完整性 ? 一致性 ? 选择 -工艺 安排 混合 选项 结构 约束 模型 运行 建筑 操纵 技术－经济相关的 选项都包括了吗 ? 边际价值结构 驱动力 约束 价值轮廓 预期的经济学 －确定的炼厂配置 －确定的商业环境 ??? <====== ======> 驱动力 约束 在确定的商业环境中炼厂预期的灵活性

7 对约束行为的炼厂毛利润分配 - - + + 方法1) 毛利润从炼厂平衡获得 = 方法 2)毛利润从利润限制获得 = 炼厂毛利润 炼厂毛利润
方法1) 毛利润从炼厂平衡获得 CD HVU CC VB PLATF 产品 1 * 价格 1 产品 2 * 价格 2 f供料B *价格 B 供料 A * 价格A 炼厂毛利润 = 总销售额 - 总购买成本 - 总可变成本 方法 2)毛利润从利润限制获得 CD HVU CC VB PLATF 产品 2 * (价格- MV) 供料 A * (MV价格) 供料 E * (MV-价格) 产品5 * (价格- MV) 炼厂毛利润 . = 销售利润 + 购买利润 + 工厂利润

8 线性规划模型运行中的价值结构 布局 特性修正 切断点和严重程度 液化石油气 供料价格 > 或< 价值
CD HVU PLATF 切断点和严重程度 CC VB 液化石油气 供料价格 > 或< 价值 > : 最小约定值 (亏损) < : 最高可接受值 (赢利) 车用汽油 航空煤油 柴油 燃料油 驱动力 驱动力 限制生产能力 在最小量时（亏损） 在最大量时（赢利） 供料价格 =价值 产品成本 =价格 产品成本 > 或 < 价格 > : 最小约定值 (亏损) < : 最高可需求 (赢利)

9 线性规划价值结构分析 自上而下分析 自下而上分析 约束：供应/生产能力/需求：总毛利润分配 驱动力 :价格决定附加价值
线性规划（ LP ）与高等工艺控制类似 : 因果关系 自下而上分析 精馏（馏分波动）和转化率的灵活性 车间设备和混合装置布局的灵活性 原料平衡: 质量100 %平衡; 转化车间的体积 性质平衡 : 含硫、粘度等 线性化 氢平衡 : 分子 /原子 / 能量 工艺车间的价值平衡 混合车间中与最终产品相关成分的价值 工艺车间的价值轮廓 (例如，原油精馏塔/ HV 设备)

10 馏分中的氢含量 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2 4 26 x A % wt. 氢含量 碳原子数 O N/O N OO AA AAA ~ 10.5 短残碳值 C40+ ~ 12.5 石蜡 蒸馏物 C20-C40 14.29 运输燃料 % wt. 氢含量 轻组份 (C5-85) 煤油 ( ) 粗柴油 ( ) 石脑油(85-180) 液化石油气(C3/C4) ~ 6.0 焦碳 ~ 13.0 原油

11 催化裂化中的氢原子平衡 干气 焦碳 C1/C2/H2 + 硫化氢 液化石油气 粗柴油 C3+C4 汽油 石蜡 蒸馏物
成分中的氢含量 ，wt. % 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 焦碳 + 硫化氢 粗柴油 燃料 液化石油气 C3+C4 汽油 干气 C1/C2/H2 石蜡 蒸馏物

12 CD/HV成分的价值轮廓 成分价值 ， $/ton 成分价值 ，$/bbl in %原油价值 % 原油价值
150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 成分价值 ，$/bbl in %原油价值 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 价值 $/ton = 价值 $/bbl * bbl/ton 减小氢含量 =>降低价值 中间产品成分 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

13 线性规划基准一览 模型 (内容) 运行 (操纵) 产出 (报告) 解释 (评论/审查) 基准化 结构 供应 标准报告 适应性分析报告
总方案报告 检查报告 临界值特性趋势 动力消耗趋势 工艺流程图 适应性分析报告 Excel 表格文件 基本报告 最初/双重 按代码编写 A) 趋势; 数量/质量 (可测量) 供料 产品 中间产品 注:工艺/混合设备是互相联通的 数量: 固定值, 最小值, 最大值 价格: 单一价格或级差价格 建筑 需求: 数量: 　固定值, 最小值, 最大值 对设备的需要(体积/质量) 价格: 单一价格或 or 级差价格 规格: 固定值, 最小值, 最大值 配方混合 B) 价值结构; (概念上的) 尺寸 线性化 基向量 摆动向量 1)对炼厂毛利润自上而下的分析 分配的限制 自由度 报告的完整性 混合-整体 多段时间 多级炼厂 数据 车间 2) 对炼厂毛利润自下而上的分析 物质平衡 物性平衡 氢平衡 价值平衡 车间产量 op.投入产出比 成分特性 生产容量 运营成本 原料质量规格 精确度 ? 一致性 ? 完整性 ? 问题说明 ? 适合目标 ? 自由度 ? 用户界面友好 ? 交流友好 ? 完整 ? 基准化

14 概述和总结 可以用模拟和线性规划的方式来做计划 模拟在工艺描述中具有深度; 线性化规划具有广度并能提供价值结构
这些特点使得线性化规划成为供应链中决策支持的首选工具 真实运营和线性规划预期的相似性并不能保证一定能制定出好计划 计划应该指导未来的运营；而不是过去的运营 线性规划价值结构应该遵从炼厂的生产逻辑和商业环境 线性规划运行逻辑可以用“自上而下”和“自下而上”两种方法来分析 “自上而下” 分析方法考虑了利润的驱动力和利润和约束 炼厂毛利润可以100%地分配到受约供应、车间以及需求活动中去 基准化考虑模型内容、操纵线性规划运行以及结果报告

15 概述和总结 基准化会导致快速行动和计划的改善: 直接: 作为一种决策支持工具可以更有效地操纵线性规划运行
进行建模之后:管理信息的经济报告透明 能够区分次模型的重要程度和数据实时化以对决策支持更为有利