摘要本文通過(guò)對(duì)鞍鋼鋼材加工中心的生產(chǎn)系統(tǒng)分析，應(yīng)用線性規(guī)劃建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決生產(chǎn)過(guò)程問(wèn)題，即產(chǎn)品優(yōu)化問(wèn)題、配料優(yōu)化問(wèn)題；對(duì)歷史規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，引入彈性概念，來(lái)解決安全庫(kù)存問(wèn)題，即建立安全庫(kù)存彈性控制模型。運(yùn)用Excel97，對(duì)模型求解，并進(jìn)行結(jié)果分析和經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，以此來(lái)制定生產(chǎn)計(jì)劃，指導(dǎo)生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。并提出若干建議和對(duì)策，從而保證生產(chǎn)系統(tǒng)按照優(yōu)化的方向運(yùn)行。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化庫(kù)存管理線性規(guī)劃模型廢鋼鐵加工

1引言近年來(lái)，國(guó)有企業(yè)改革遇到前所未有的困難，企業(yè)如何挖掘內(nèi)部潛力、加強(qiáng)科學(xué)管理使企業(yè)自身很好的適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，如何加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的總體經(jīng)濟(jì)效益的分析與研究，提高經(jīng)濟(jì)效益，是擺脫困境的迫切要求，也是我們需要迫切研究的問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)具有產(chǎn)購(gòu)銷的廢鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的研究關(guān)注得似乎不夠，只注重在設(shè)備和流通領(lǐng)域的研究上，而國(guó)外研究的重點(diǎn)放在化學(xué)處理方面。另外，人們認(rèn)為廢鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜，操作簡(jiǎn)單，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的研究未引起足夠的認(rèn)識(shí)，特別是在管理科學(xué)方面的應(yīng)用有所忽略，因此，本文特別關(guān)注廢鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)研究。目前，廢鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)存在以下問(wèn)題亟需解決：1.各種生產(chǎn)過(guò)程中下來(lái)的廢鋼鐵資源如何優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，即在保證鋼廠、鐵廠需要的前提下，輸出多少?gòu)U鋼、銷售多少各種可利用廢次材；2.向煉鋼廠輸送爐料，用的工具是大槽子，大槽子中的各種廢鋼鐵如何配比，并滿足煉鋼需要，以使成本最低，從而避免裝槽子的無(wú)規(guī)律性和盲目性；3.在全鞍鋼的廢鋼鐵輸入、輸出過(guò)程中，在鋼材加工中心有相當(dāng)量的一部分庫(kù)存，究竟如何控制安全庫(kù)存量，又能滿足內(nèi)部生產(chǎn)需要，同時(shí)又能壓縮資金占用，盤(pán)活流動(dòng)資金，也是一個(gè)非常突出的問(wèn)題。通過(guò)建立、運(yùn)用理論上的模型，構(gòu)出行之有效的生產(chǎn)運(yùn)作模式，是實(shí)現(xiàn)成本最低、利潤(rùn)最大的有效途徑。

2鞍鋼鋼材加工中心生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化模型2.1生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化模型建立2.1.1產(chǎn)品品種產(chǎn)量?jī)?yōu)化模型①的建立1．有關(guān)情況分析：與產(chǎn)品生產(chǎn)利潤(rùn)最大化有關(guān)的主要因素有單位利潤(rùn)、加工能力、各種資源量及市場(chǎng)需求情況等。2．確定決策變量從生產(chǎn)現(xiàn)狀分析來(lái)看，在生產(chǎn)過(guò)程中，主要挑選、加工各品種的廢次鋼材、向外輸出各品種的廢鋼鐵。在此，我們以各品種產(chǎn)量為決策變量,Xj(j=1,2,……n)為第j種產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量。每種產(chǎn)品的單位利潤(rùn)均由財(cái)務(wù)部門(mén)核出。3．約束方程系數(shù)和右邊常數(shù)Bj的確定(1)為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，可以將所有廢鋼產(chǎn)品按其加工性質(zhì)的不同,測(cè)算了每單位產(chǎn)品所需要的挑選工時(shí)、切割工時(shí)、打碎工時(shí)、打包工時(shí)、冷剪工時(shí)、爆破工時(shí)，及每天全廠所能提供的總工時(shí)，以便統(tǒng)一考慮生產(chǎn)能力。(2)各類產(chǎn)品的原料是生產(chǎn)回收和非生產(chǎn)回收入廠的廢鋼鐵資源，生產(chǎn)科根據(jù)歷年的統(tǒng)計(jì)資料及99年的計(jì)劃回收情況，可估算當(dāng)年的各大類原料的資源情況，從而給出一個(gè)資源供應(yīng)的最大可能值。單位產(chǎn)品資源消耗情況可核定。(3)關(guān)于需求量情況。由生產(chǎn)科、經(jīng)營(yíng)科根據(jù)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)實(shí)際及外部的市場(chǎng)需求狀況確定。4.目標(biāo)函數(shù)的確定產(chǎn)品總利潤(rùn)是產(chǎn)品的單位利潤(rùn)與產(chǎn)品品種產(chǎn)量乘積之和.綜上，品種優(yōu)化模型如下：nMaxZ=ΣcjXj(j=1,2,…n)j=1

S.T.資源約束、加工能力約束：nΣAjXj≤(或=)Bj(j=1,……n)J=1需求約束：Xj≤(或=)Bj(j=1,……n)2.1.2內(nèi)部配料優(yōu)化模型②的建立內(nèi)供的各品種廢鋼鐵要通過(guò)裝入料槽送到鋼廠，如何組織裝槽子即對(duì)輸出的各類廢鋼鐵進(jìn)行配料也是生產(chǎn)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，而不是直接將每種廢鋼鐵輸送到鋼廠，這樣既不能滿足煉鋼工藝的要求，也不符合經(jīng)濟(jì)核算上的需要。在滿足工藝要求的前提下，盡可能提高或保持槽重，縮短裝爐時(shí)間和冶煉時(shí)間。對(duì)內(nèi)部輸出的各種產(chǎn)品的配料進(jìn)行優(yōu)化，其主要的理論依據(jù)是滿足工藝要求，滿足操作要求，保證每個(gè)料槽的成本最低。1．有關(guān)情況分析：（1）根據(jù)鞍鋼現(xiàn)行轉(zhuǎn)爐爐口直徑的大小，槽子形狀為一端成斜開(kāi)口形長(zhǎng)方體,其體積為6.75立方米。從工藝上實(shí)踐表明：若一個(gè)料槽中全部裝入重型廢鋼，比如切頭，在入爐裝料時(shí)極易砸壞爐底，若料槽中全部裝輕薄料，則需多加幾次廢鋼料，這樣將延長(zhǎng)加料時(shí)間，直接影響冶煉周期，同時(shí)發(fā)生燒損，將降低產(chǎn)量。根據(jù)生產(chǎn)上的實(shí)踐，槽重保持在14噸最為合適。(2)裝料時(shí)，不同品種的槽料廢鋼鐵因其堆積密度和單位成本不同而影響槽重和槽料成本③.單純從提高槽重的角度分析，裝槽時(shí)應(yīng)多加入堆積密度高的廢鋼鐵，單純從降低槽料成本角度考慮，裝料時(shí)應(yīng)多加入單位成本低的廢鋼鐵，這正是本配料模型所要解決的問(wèn)題之一。(3)由于內(nèi)供各種資源的需求量及資源存量情況的存在，把98年廢鋼鐵資源量按12個(gè)月平均得出月均資源情況.2.輸出配料模型的建立(1)確定決策變量根據(jù)各種內(nèi)供輸出原料的情況，確定以下14個(gè)變量X1，X2,……X14,分別代表料槽中切頭、廢模、廢錠、剪切廢鋼、重型廢鋼、中型廢鋼、輕型廢鋼、普通包塊、碎鋼霄、廢鐵、雜鐵、唐麻鐵、爆破渣鋼、挑選渣鋼的投量。（單位為噸）(2)確定目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化料槽中配料實(shí)質(zhì)上是解決了槽重與成本間問(wèn)題，也就是要在保證槽重和工藝要求的前提下，使槽料成本最低。槽料成本是各類裝槽廢鋼鐵與其單位成本乘積之和，即：nMinZ=ΣcjXj(j=1,……n)j=1(3)約束條件的確定①料槽單重約束。由于生產(chǎn)工藝上的要求，計(jì)劃料槽單重為C1噸／槽，所以有，X1+X2……+Xj≥C1②料槽容積約束。料槽容積為C2立方米，裝槽時(shí)，不應(yīng)超過(guò)其容積，所以有，nΣ1/rjXj≤C2(j=1,……n)j=1③資源量約束。每個(gè)料槽中的資源量:0≤Xi≤Bj(j=1,……n)2.2安全庫(kù)存模型③的建立2.2.1安全庫(kù)存彈性控制模型產(chǎn)生的理論依據(jù)本文中，彈性定義為：彈性就是某一特征在一定時(shí)期的實(shí)際結(jié)果相當(dāng)于其理想水準(zhǔn)（亦稱均衡標(biāo)準(zhǔn)）的變動(dòng)程度或波動(dòng)幅度。在我國(guó)的大多數(shù)企業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)供給活動(dòng)大多存在著這種彈性，但由于這些企業(yè)彈性的非均衡生產(chǎn)供給規(guī)律在不同年度及不同的月份的縱橫時(shí)間中，其數(shù)量表現(xiàn)大小不等而又雜亂無(wú)章，而在物料管理中常流于盲目和簡(jiǎn)單化。因此，引用物理學(xué)中的“彈性”概念來(lái)構(gòu)造存儲(chǔ)彈性控制模型就更是具有必要性和現(xiàn)實(shí)性。其理論上的依據(jù)是：1.企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是一個(gè)相互影響相互制約的有機(jī)系統(tǒng)組合。就物料管理而言，它的合理運(yùn)行機(jī)制應(yīng)是：“生產(chǎn)取決于市場(chǎng)（銷售），供給服從生產(chǎn)，存儲(chǔ)確保供給，采購(gòu)依據(jù)存儲(chǔ)?！币虼?，在產(chǎn)品營(yíng)銷正常情況下，物料的供給、存儲(chǔ)、采購(gòu)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)必須相應(yīng)地服從生產(chǎn)的彈性，使產(chǎn)、供、銷三個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接，協(xié)調(diào)平衡。2.企業(yè)在近期或?qū)?lái)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)諸要素可能有所發(fā)展，但相對(duì)于現(xiàn)有基礎(chǔ)及管理方式來(lái)說(shuō)相對(duì)穩(wěn)定，一般不會(huì)出現(xiàn)異變。同時(shí)由于供給與生產(chǎn)密切相關(guān)而在數(shù)量上表現(xiàn)為正比例關(guān)系，生產(chǎn)規(guī)律必然代表供給規(guī)律，反過(guò)來(lái)供給規(guī)律又在很大程度上反映出生產(chǎn)規(guī)律。因此，可以運(yùn)用有關(guān)生產(chǎn)或供給的近期歷史統(tǒng)計(jì)資料，分析歸結(jié)出企業(yè)呈彈性的非均衡生產(chǎn)（供給）規(guī)律，在結(jié)合近期將來(lái)可能出現(xiàn)影響的有關(guān)因素予以修正評(píng)測(cè)，則可比較準(zhǔn)確預(yù)見(jiàn)近期未來(lái)生產(chǎn)供給的彈性態(tài)勢(shì)，據(jù)此規(guī)劃物料存貯彈性控制綱領(lǐng)，并在實(shí)施控制過(guò)程中不斷及時(shí)修正完善。2.2．2安全貯存彈性控制模型的建立存貯彈性控制模型的邏輯思路可表述為：預(yù)測(cè)生產(chǎn)供給動(dòng)態(tài)→確定合理存貯水平→控制收入（購(gòu)進(jìn)）調(diào)節(jié)存貯。它的基本思路是“以銷定產(chǎn)，以產(chǎn)定供，以供定貯，以貯定收”和“對(duì)照目標(biāo)，定期檢查，分析癥結(jié)，控制關(guān)鍵?！本唧w過(guò)程如下：1.某月供應(yīng)彈性系數(shù)，反映該月實(shí)際供應(yīng)量較月均衡供應(yīng)量的波動(dòng)幅度?？蛇@樣計(jì)算：月均衡供應(yīng)量＝全年實(shí)際供應(yīng)量／12某月供應(yīng)彈性系數(shù)＝該月實(shí)際供應(yīng)量／月均衡供應(yīng)量2.某月預(yù)測(cè)供給彈性系數(shù)是根據(jù)近期三年同月歷史統(tǒng)計(jì)資料分析整理里求得的一個(gè)預(yù)測(cè)值。在具體求值中，為了消除偏差使預(yù)測(cè)值更加準(zhǔn)確，采用加權(quán)平均判定法，即：在三個(gè)預(yù)分析數(shù)值（供應(yīng)彈性系數(shù)）X1,X2,X3,滿足關(guān)系式X1≤X3≤X2或X2≤X3≤X1且∣X3-X2∣≤∣X3-X1∣,也就是說(shuō)，若X3為中間值，X2與X3偏近，X1與X3偏遠(yuǎn)，在進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，視X3為正常數(shù)值，X2為較正常數(shù)值，X1為非正常數(shù)值，那么對(duì)X3加權(quán)6／12，X2加權(quán)4/12，X1加權(quán)2/12，因?yàn)楦鶕?jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，一年中通常有六個(gè)月正常生產(chǎn)，4個(gè)月為較正常，2個(gè)月為非正常，所以有：某月預(yù)測(cè)供應(yīng)彈性系數(shù)＝同月正常彈性系數(shù)×6／12＋同月較正常彈性系數(shù)×4／12＋同月非正常彈性系數(shù)×2／123.確定某月計(jì)劃供應(yīng)量根據(jù)年度計(jì)劃產(chǎn)量、物耗水平和生產(chǎn)供給彈性分布來(lái)計(jì)算，有月均衡計(jì)劃供應(yīng)量＝全年計(jì)劃供應(yīng)量／12某月計(jì)劃供應(yīng)量＝月均衡計(jì)劃供應(yīng)量×該月預(yù)測(cè)供應(yīng)彈性系數(shù)4.某月預(yù)測(cè)彈性偏差系實(shí)際供應(yīng)量與計(jì)劃供應(yīng)量的離差，它反過(guò)來(lái)驗(yàn)證某個(gè)存貯系統(tǒng)預(yù)測(cè)及規(guī)劃的準(zhǔn)確度與優(yōu)化率，也是修正存貯控制目標(biāo)和依據(jù)之一。某種預(yù)測(cè)彈性偏差＝（該月實(shí)際供應(yīng)量／該月計(jì)劃供應(yīng)量－1）×100％＝該月計(jì)劃供應(yīng)執(zhí)行偏差量／該月計(jì)劃供應(yīng)量×100％5.確定某月末庫(kù)存量定額某月期末庫(kù)存量定額系根據(jù)近期社會(huì)資源狀況、交通運(yùn)輸條件等到貨保障與及時(shí)程度，以及為補(bǔ)給該月后的短期計(jì)劃供應(yīng)量而定。其可按此公式計(jì)算：nY=∑Xi(I=1,2,……n)I=1其中，Y為某月末庫(kù)存量定額；n表示合理存貯周轉(zhuǎn)天數(shù)；Xi表示本月之后第i天的計(jì)劃供應(yīng)量。確定期末庫(kù)存定額作為存貯標(biāo)準(zhǔn)有兩層意義，一是實(shí)際庫(kù)存量超過(guò)定額過(guò)大時(shí)表明出現(xiàn)了超庫(kù)存積壓；而當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于定額時(shí)，則表明潛伏著待料停工的危險(xiǎn)。因此，在施行控制過(guò)程中，應(yīng)設(shè)法使實(shí)際存量趨近于庫(kù)存量定額，兩者相差不能太大。與傳統(tǒng)的庫(kù)存量定額方法相比，此辦法更能貼近實(shí)際狀況。6.確定計(jì)劃收入量、計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量為了彌補(bǔ)調(diào)節(jié)存貯量，使供、貯、收三環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)平衡而確定的總收入量。某月計(jì)劃收入總量＝該月期末庫(kù)存量定額＋該月計(jì)劃供應(yīng)量—上月期末庫(kù)存量定額一般來(lái)說(shuō)，計(jì)劃收入總量來(lái)源于三個(gè)渠道，即來(lái)自企業(yè)外部的購(gòu)進(jìn)量。所以在生產(chǎn)和非生產(chǎn)回收的計(jì)劃量已經(jīng)確定之下，為補(bǔ)足計(jì)劃收入總量的差量部分而求得的購(gòu)進(jìn)控制期量。某月計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量＝該月計(jì)劃收入量－（該月計(jì)劃生產(chǎn)回收量＋該月計(jì)劃非生產(chǎn)回收量）在此式中，計(jì)劃生產(chǎn)回收量可依據(jù)成材率計(jì)算出；計(jì)劃非生產(chǎn)回收量具有間發(fā)性和非規(guī)律性，可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。7.計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量的調(diào)整此過(guò)程是一種前饋控制，以便及時(shí)糾正偏差，避免偏差積累成患而整個(gè)存貯控制奏效的關(guān)鍵改進(jìn)措施定量化。某月初調(diào)整計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量＝該月計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量±上月期末庫(kù)存量定額執(zhí)行增減差量若計(jì)算值為負(fù)時(shí)，表明現(xiàn)有存量超額存貯過(guò)大，為使存量降至正常水平，故月初調(diào)整計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量為0。綜上1至7過(guò)程就是安全存貯的彈性控制模型。3模型的求解與結(jié)果分析3.1生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化模型的求解、靈敏度分析④3.1.1模型求解1.品種產(chǎn)量?jī)?yōu)化模型的求解。用Office97中的Excel97的規(guī)劃求解，在表格中分別設(shè)立相應(yīng)的單元格，可得該模型的最優(yōu)解.2.配料優(yōu)化模型求解：同樣，在EXCEL97的工作表上可得該模型的最優(yōu)解。3.1.2結(jié)果分析1.品種優(yōu)化模型的結(jié)果分析(1)從工作表及運(yùn)算結(jié)果報(bào)告上可得最大化的產(chǎn)品品種計(jì)劃.(2)可看出各種資源的節(jié)余量及市場(chǎng)需求量的非飽和量。(3)可看出，生產(chǎn)加工能力狀況、市場(chǎng)需求量限制是生產(chǎn)科、經(jīng)營(yíng)科通過(guò)預(yù)測(cè)得到的，在建模及求解過(guò)程中，它是作為模型外預(yù)測(cè)值處理的，需要說(shuō)明的是市場(chǎng)預(yù)測(cè)工作本身是很重要的，預(yù)測(cè)方法是否科學(xué)，預(yù)測(cè)值是否準(zhǔn)確，對(duì)建模及求解結(jié)果均有很大影響。(4)求解結(jié)果表明，當(dāng)前的最優(yōu)解是唯一的。這就是說(shuō)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果所確定的產(chǎn)品品種計(jì)劃是唯一使總利潤(rùn)達(dá)到最大的生產(chǎn)計(jì)劃，倘若考慮其他目標(biāo)要求及影響因素，則應(yīng)添加適當(dāng)?shù)募s束條件重新計(jì)算出新的最優(yōu)方案。2.配料優(yōu)化模型的結(jié)果分析(1)從工作表及運(yùn)算結(jié)果報(bào)告上看出，使單槽中成本最低的配料方法。(2)可得出各種資源的使用情況。(3)從極限值報(bào)告可得出在目前水平下，調(diào)整多裝切頭、重型廢鋼、中型廢鋼是不合適的，在上述原料短缺時(shí)，可適當(dāng)考慮廢模、廢錠、爆破渣鋼，盡管其將導(dǎo)致成本升高。3.1.3靈敏度分析1.品種優(yōu)化模型的靈敏度分析影響品種優(yōu)化的主要因素是資源量的變化（bi）和單位利潤(rùn)（cj）的變化。A.資源量bi的變化的影響。資源量變化,帶來(lái)求解結(jié)果的變化.同樣也可在Excel97下求解.B.目標(biāo)函數(shù)系數(shù)（即單位利潤(rùn)cj）的變化對(duì)利潤(rùn)的影響由于各種廢次材資源價(jià)格受鋼材市場(chǎng)的影響必然會(huì)很大。同樣可在Excel97下求解。此時(shí)品種結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，總利潤(rùn)也發(fā)生變化。2.配料優(yōu)化模型的靈敏度分析同樣，配料優(yōu)化模型也受資源（bi）和單位利潤(rùn)（cj）的變化影響。A.資源量（bi）的變化情況：同樣可得求解結(jié)果。在單重體積不變的情況下，增加其他原料的投量，成本是可以降下來(lái)的。B.目標(biāo)函數(shù)系數(shù)（cj）的變化對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響由于內(nèi)部供料同樣也受市場(chǎng)價(jià)格的影響，其必然對(duì)槽料的成本產(chǎn)生影響。3.1.4經(jīng)濟(jì)效益分析1.產(chǎn)品品種優(yōu)化模型的經(jīng)濟(jì)效益分析通過(guò)觀察模型求解結(jié)果，我們認(rèn)為最優(yōu)方案的效益是可觀的。2.配料模型的經(jīng)濟(jì)效益分析同樣，通過(guò)觀察模型的求解結(jié)果，若采取其它資源代替切頭，每槽可節(jié)約一定的價(jià)值。3.2安全庫(kù)存模型求解與分析3.2.1安全庫(kù)存模型求解．由2.2.2所描述的模型的各步，在Excel97上設(shè)計(jì)、輸入公式，可逐步求解：本文所利用的數(shù)據(jù)為企業(yè)近三年的數(shù)據(jù)，并設(shè)計(jì)出供應(yīng)彈性系數(shù)計(jì)算表和彈性控制計(jì)算表。從上表結(jié)果看出，由于受企業(yè)內(nèi)部設(shè)備大修安排和市場(chǎng)需求的影響，使企業(yè)周期性地出現(xiàn)在每年一、二季度處于供給高峰，三、四月屬于供給低谷。也可以看出，目前情況下期末庫(kù)存定額與期末實(shí)際庫(kù)存量之間差值就是超儲(chǔ)那一部分。因此，要想達(dá)到壓縮庫(kù)存的目的，必須把超儲(chǔ)的那一部分廢鋼鐵逐漸銷售出去。在目前的市場(chǎng)條件下，全國(guó)廢鋼鐵市場(chǎng)是需求大于供給，銷售上可行的。理想的庫(kù)存量控制在定額執(zhí)行偏差量為零，亦期末庫(kù)存定額等于期末實(shí)際庫(kù)存量，不過(guò)這在實(shí)際是不易做到的。實(shí)際中，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，合理的庫(kù)存量應(yīng)控制在定額執(zhí)行偏差量的數(shù)量在＋2000—+3000噸左右。3.2.2經(jīng)濟(jì)效益分析采用上述模型后，在經(jīng)濟(jì)上是可觀的。一是它可減低采購(gòu)成本，二是可降低存儲(chǔ)成本。若不采用此類庫(kù)存控制措施，庫(kù)存就會(huì)占用大量的資金，包括廢鋼鐵的本金、利息、場(chǎng)地費(fèi)、管理費(fèi)等各種庫(kù)存維持費(fèi)用，廢鋼鐵還會(huì)發(fā)生損失等，減少企業(yè)投資的機(jī)會(huì)。同時(shí)，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中存在的問(wèn)題也被掩蓋。3.2.3優(yōu)化方案的綜合分析從上面的兩個(gè)模型結(jié)果看，它們是我們廠生產(chǎn)系統(tǒng)的兩個(gè)重要的子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)方案的優(yōu)化，可取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。產(chǎn)品品種優(yōu)化模型是在現(xiàn)有的資源狀況、現(xiàn)有的產(chǎn)品品種、現(xiàn)有的工藝設(shè)備加工能力、現(xiàn)行的市場(chǎng)需求狀況的基礎(chǔ)上進(jìn)行求解的，它主要適用于中短期計(jì)劃，是用來(lái)對(duì)年度的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行安排，也可以用來(lái)對(duì)季度、月份的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行安排，但必須要搞清各種約束條件的限制值；配料優(yōu)化模型是在固定的料槽容積、工藝要求的單重、及各種資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算的，通常，在煉鋼轉(zhuǎn)爐沒(méi)有重大的改造的情況下，料槽也是一項(xiàng)固定資產(chǎn)，其容積是不變的，同樣工藝要求的單重變化可能性不大，那么主要是各種資源量的限制值在變化；安全庫(kù)存控制模型主要是以歷史上的數(shù)字運(yùn)用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)每年、每月的庫(kù)存量的，它主要是針對(duì)需求（鞍鋼生產(chǎn)）的季節(jié)性變動(dòng)的特點(diǎn)來(lái)計(jì)算的，筆者認(rèn)為不妨在使用Excel97中的趨勢(shì)分析曲線，比如線性模型、移動(dòng)平均曲線等，在圖表上進(jìn)行預(yù)測(cè)，讀出數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)與彈性控制模型的計(jì)算數(shù)據(jù)相比較，如果差距很大則需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，這樣使預(yù)期庫(kù)存控制更加貼近實(shí)際值。在實(shí)際應(yīng)用上，是可行的。因?yàn)樵谀壳埃覀兊纳a(chǎn)系統(tǒng)在理論上、實(shí)踐上并沒(méi)有切時(shí)可行的科學(xué)方法，一切操作是憑經(jīng)驗(yàn)的估計(jì)。如果按模型的計(jì)算制定生產(chǎn)計(jì)劃，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，在技術(shù)上、組織是沒(méi)有障礙的。在設(shè)備的使用上，也能滿足需要。4建議與對(duì)策4.1生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題1.入廠原料常出現(xiàn)分類不準(zhǔn)確。2.生產(chǎn)系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性、不統(tǒng)一性，造成決策數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)有一定的差異。3.制定生產(chǎn)計(jì)劃的不及時(shí)與生產(chǎn)組織的隨機(jī)性。4.生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行的偏差。5.各種原料消耗定額與工藝耗時(shí)定額尚需進(jìn)一步核定。6.本文所采納的數(shù)據(jù)大多數(shù)是鞍鋼改造集中時(shí)期的數(shù)據(jù)，其波動(dòng)性較大，伴隨改造的結(jié)束，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行逐漸穩(wěn)定，各項(xiàng)數(shù)據(jù)更貼近實(shí)際。4.2對(duì)策和建議4.2.1加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)作管理⑤⑥1.重視并制定好生產(chǎn)計(jì)劃工作。2.生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)是整個(gè)企業(yè)降低成本和增加利潤(rùn)的中心。3.合理控制好庫(kù)存量。建議本預(yù)期存貯彈性控制模型按下圖實(shí)施，這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)前饋控制閉環(huán)系統(tǒng)執(zhí)行評(píng)價(jià)庫(kù)存前饋控制閉環(huán)系統(tǒng)圖

4.搞好各工藝的設(shè)備管理。4.2.2為執(zhí)行外銷品種計(jì)劃和為降低庫(kù)存而大力開(kāi)展市場(chǎng)營(yíng)銷活動(dòng)4.2.3生產(chǎn)戰(zhàn)略研究是企業(yè)戰(zhàn)略的重要組成部分⑦4.2.4注重生產(chǎn)信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用目前的計(jì)算機(jī)的作用未得到充分的發(fā)揮,應(yīng)建立我廠的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，包括：生產(chǎn)計(jì)劃、成本分析、輸出槽料配比、庫(kù)存控制、銷售管理等部分。其具體途徑只須建立企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)。在系統(tǒng)未開(kāi)發(fā)之前，筆者建議使用現(xiàn)行的Excel97中的內(nèi)置模板上各類表格，可將之修改，即可使用。本文上述的優(yōu)化模型現(xiàn)可作為生產(chǎn)系統(tǒng)的管理決策的主要方法和手段，只須調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)。

5結(jié)論本文應(yīng)用的規(guī)劃模型具有適應(yīng)能力強(qiáng)，計(jì)算技術(shù)簡(jiǎn)單，已成為現(xiàn)代管理中應(yīng)用最廣、成效最好的數(shù)量方法。本文的優(yōu)化模型的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1系統(tǒng)優(yōu)化性。生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化是根據(jù)經(jīng)濟(jì)上的合理原則與實(shí)際可行原則確定的優(yōu)化方案。它的評(píng)價(jià)方法是：外銷產(chǎn)品全部售出，保證內(nèi)部生產(chǎn)需求，并使輸出槽料成本最低、庫(kù)存合理，但必須在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)控制中輔以例外管理來(lái)達(dá)到靈活機(jī)動(dòng)。2合理的規(guī)劃性。本生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化研究是對(duì)系統(tǒng)的主要要素的數(shù)量規(guī)劃，在很大程度上融入了動(dòng)態(tài)規(guī)劃、滾動(dòng)計(jì)劃、目標(biāo)管理等方法。3有效控制性。本文生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化研究對(duì)外銷、存貯、收入、內(nèi)供等期量標(biāo)準(zhǔn)的確定規(guī)劃都是建立在生產(chǎn)供給勢(shì)態(tài)科學(xué)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，所以在執(zhí)行中比較接近企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，即使出現(xiàn)偏差，也可提高前饋控制及時(shí)調(diào)整期量標(biāo)準(zhǔn)，采取控制關(guān)鍵的改進(jìn)措施。而且，該優(yōu)化研究可在新一年度里根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)發(fā)展及有關(guān)因素的變化，做出新的生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化。4靈活變通性。生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化研究可隨時(shí)依據(jù)實(shí)際約束的調(diào)整，同時(shí)還可以移植到廢鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)、其他類似企業(yè)、零售業(yè)等中去。5系統(tǒng)條件的特殊性。當(dāng)然，所有的約束是在理想的狀態(tài)下進(jìn)行的，而現(xiàn)場(chǎng)是復(fù)雜的，與實(shí)際還有一定的差距，比如：向料槽中裝如各種廢鋼鐵不超過(guò)料槽的容積，有一定的難度，這些問(wèn)題都有待于我們?cè)趯?shí)際工作中加以克服，使實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行更接近于理論計(jì)算，從而取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1．韓大衛(wèi).管理運(yùn)籌學(xué).大連理工大學(xué)出版社,1995,92．王國(guó)華,李樹(shù)彬,王冠寶.金屬循環(huán)工程.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1997,83．白禮常,任隆育.現(xiàn)代庫(kù)存控制技術(shù).中國(guó)物資出版社,19844．王文獻(xiàn),陳廣旭.中文版電子表格軟件Excel97.國(guó)防工業(yè)出版社,1994,45．蔣貴善,王東華,俞明南等.生產(chǎn)與運(yùn)作管理.大連理工大學(xué)出版社,1998,66．施禮明,汪星明.現(xiàn)代生產(chǎn)管理.企業(yè)出版社,1997,87．徐二明.企業(yè)戰(zhàn)略管理.中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社,1998,5AbstractHavinganalyzedtheproducingsystemoftheprocesscenterofsteelproductsofAnShanIron&Steelcorp.,thispaperappliedLPtosettingupmathematicalmodeltosolvetheproblemsofproducingprocess,namely,settinguptheoptimizingmodelofproductionandmixingmaterials;statisticallyanalyzingthehistoryrule,importingtheconceptionofthe“elasticity”,tosolvetheproblemofsecurestock,whichiselasticcontrollingmodelofsecurestock.BymeansofExcell97,aswellasanalyzedtheresultandcalculatedeconomicbenefit;thedestinationisnotonlytoconstituteproducingplanandtoguidemanufactureonthebasisofitsoastoincreaseprofits.ThenIputforwardsomesuggestionandmethodistoassureproducingsystemoperatesinaccordancewithoptimizeddirection.Keywords:optimizingofproducingsystem,stockcontrolling,LinePlanmodel,scrapsdisposing

摘要本文通過(guò)對(duì)鞍鋼鋼材加工中心的生產(chǎn)系統(tǒng)分析，應(yīng)用線性規(guī)劃建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決生產(chǎn)過(guò)程問(wèn)題，即產(chǎn)品優(yōu)化問(wèn)題、配料優(yōu)化問(wèn)題；對(duì)歷史規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，引入彈性概念，來(lái)解決安全庫(kù)存問(wèn)題，即建立安全庫(kù)存彈性控制模型。運(yùn)用Excel97，對(duì)模型求解，并進(jìn)行結(jié)果分析和經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，以此來(lái)制定生產(chǎn)計(jì)劃，指導(dǎo)生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。并提出若干建議和對(duì)策，從而保證生產(chǎn)系統(tǒng)按照優(yōu)化的方向運(yùn)行。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化庫(kù)存管理線性規(guī)劃模型廢鋼鐵加工

1引言近年來(lái)，國(guó)有企業(yè)改革遇到前所未有的困難，企業(yè)如何挖掘內(nèi)部潛力、加強(qiáng)科學(xué)管理使企業(yè)自身很好的適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，如何加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的總體經(jīng)濟(jì)效益的分析與研究，提高經(jīng)濟(jì)效益，是擺脫困境的迫切要求，也是我們需要迫切研究的問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)具有產(chǎn)購(gòu)銷的廢鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的研究關(guān)注得似乎不夠，只注重在設(shè)備和流通領(lǐng)域的研究上，而國(guó)外研究的重點(diǎn)放在化學(xué)處理方面。另外，人們認(rèn)為廢鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜，操作簡(jiǎn)單，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的研究未引起足夠的認(rèn)識(shí)，特別是在管理科學(xué)方面的應(yīng)用有所忽略，因此，本文特別關(guān)注廢鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)研究。目前，廢鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)存在以下問(wèn)題亟需解決：1.各種生產(chǎn)過(guò)程中下來(lái)的廢鋼鐵資源如何優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，即在保證鋼廠、鐵廠需要的前提下，輸出多少?gòu)U鋼、銷售多少各種可利用廢次材；2.向煉鋼廠輸送爐料，用的工具是大槽子，大槽子中的各種廢鋼鐵如何配比，并滿足煉鋼需要，以使成本最低，從而避免裝槽子的無(wú)規(guī)律性和盲目性；3.在全鞍鋼的廢鋼鐵輸入、輸出過(guò)程中，在鋼材加工中心有相當(dāng)量的一部分庫(kù)存，究竟如何控制安全庫(kù)存量，又能滿足內(nèi)部生產(chǎn)需要，同時(shí)又能壓縮資金占用，盤(pán)活流動(dòng)?式穡彩且桓齜淺M懷齙奈侍狻?nbsp;通過(guò)建立、運(yùn)用理論上的模型，構(gòu)出行之有效的生產(chǎn)運(yùn)作模式，是實(shí)現(xiàn)成本最低、利潤(rùn)最大的有效途徑。

2鞍鋼鋼材加工中心生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化模型2.1生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化模型建立2.1.1產(chǎn)品品種產(chǎn)量?jī)?yōu)化模型①的建立1．有關(guān)情況分析：與產(chǎn)品生產(chǎn)利潤(rùn)最大化有關(guān)的主要因素有單位利潤(rùn)、加工能力、各種資源量及市場(chǎng)需求情況等。2．確定決策變量從生產(chǎn)現(xiàn)狀分析來(lái)看，在生產(chǎn)過(guò)程中，主要挑選、加工各品種的廢次鋼材、向外輸出各品種的廢鋼鐵。在此，我們以各品種產(chǎn)量為決策變量,Xj(j=1,2,……n)為第j種產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量。每種產(chǎn)品的單位利潤(rùn)均由財(cái)務(wù)部門(mén)核出。3．約束方程系數(shù)和右邊常數(shù)Bj的確定(1)為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，可以將所有廢鋼產(chǎn)品按其加工性質(zhì)的不同,測(cè)算了每單位產(chǎn)品所需要的挑選工時(shí)、切割工時(shí)、打碎工時(shí)、打包工時(shí)、冷剪工時(shí)、爆破工時(shí)，及每天全廠所能提供的總工時(shí)，以便統(tǒng)一考慮生產(chǎn)能力。(2)各類產(chǎn)品的原料是生產(chǎn)回收和非生產(chǎn)回收入廠的廢鋼鐵資源，生產(chǎn)科根據(jù)歷年的統(tǒng)計(jì)資料及99年的計(jì)劃回收情況，可估算當(dāng)年的各大類原料的資源情況，從而給出一個(gè)資源供應(yīng)的最大可能值。單位產(chǎn)品資源消耗情況可核定。(3)關(guān)于需求量情況。由生產(chǎn)科、經(jīng)營(yíng)科根據(jù)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)實(shí)際及外部的市場(chǎng)需求狀況?范ā?nbsp;4.目標(biāo)函數(shù)的確定產(chǎn)品總利潤(rùn)是產(chǎn)品的單位利潤(rùn)與產(chǎn)品品種產(chǎn)量乘積之和.綜上，品種優(yōu)化模型如下：nMaxZ=ΣcjXj(j=1,2,…n)j=1

S.T.資源約束、加工能力約束：nΣAjXj≤(或=)Bj(j=1,……n)J=1需求約束：Xj≤(或=)Bj(j=1,……n)2.1.2內(nèi)部配料優(yōu)化模型②的建立內(nèi)供的各品種廢鋼鐵要通過(guò)裝入料槽送到鋼廠，如何組織裝槽子即對(duì)輸出的各類廢鋼鐵進(jìn)行配料也是生產(chǎn)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，而不是直接將每種廢鋼鐵輸送到鋼廠，這樣既不能滿足煉鋼工藝的要求，也不符合經(jīng)濟(jì)核算上的需要。在滿足工藝要求的前提下，盡可能提高或保持槽重，縮短裝爐時(shí)間和冶煉時(shí)間。對(duì)內(nèi)部輸出的各種產(chǎn)品的配料進(jìn)行優(yōu)化，其主要的理論依據(jù)是滿足工藝要求，滿足操作要求，保證每個(gè)料槽的成本最低。1．有關(guān)情況分析：（1）根據(jù)鞍鋼現(xiàn)行轉(zhuǎn)爐爐口直徑的大小，槽子形狀為一端成斜開(kāi)口形長(zhǎng)方體,其體積為6.75立方米。從工藝上實(shí)踐表明：若一個(gè)料槽中全部裝入重型廢鋼，比如切頭，在入爐裝料時(shí)極易砸壞爐底，若料槽中全部裝輕薄料，則需多加幾次廢鋼料，這樣將延長(zhǎng)加料時(shí)間，直接影響冶煉周期，同時(shí)發(fā)生燒損，將降低產(chǎn)量。根據(jù)生產(chǎn)上的實(shí)踐，槽重保持在14噸最為合適。(2)裝料時(shí)，不同品種的槽料廢鋼鐵因其堆積密度和單位成本不同而影響槽重和槽料成本③.單純從提高槽重的角度分析，裝槽時(shí)應(yīng)多加入堆積密度高的廢鋼鐵，單純從降低槽料成本角度考慮，裝料時(shí)應(yīng)多加入單位成本低的廢鋼鐵，這正是本配料模型所要解決的問(wèn)題之一。(3)由于內(nèi)供各種資源的需求量及資源存量情況的存在，把98年廢鋼鐵資源量按12個(gè)月平均得出月均資源情況.2.輸出配料模型的建立(1)確定決策變量根據(jù)各種內(nèi)供輸出原料的情況，確定以下14個(gè)變量X1，X2,……X14,分別代表料槽中切頭、廢模、廢錠、剪切廢鋼、重型廢鋼、中型廢鋼、輕型廢鋼、普通包塊、碎鋼霄、廢鐵、雜鐵、唐麻鐵、爆破渣鋼、挑選渣鋼的投量。（單位為噸）(2)確定目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化料槽中配料實(shí)質(zhì)上是解決了槽重與成本間問(wèn)題，也就是要在保證槽重和工藝要求的前提下，使槽料成本最低。槽料成本是各類裝槽廢鋼鐵與其單位成本乘積之和，即：nMinZ=ΣcjXj(j=1,……n)j=1(3)約束條件的確定①料槽單重約束。由于生產(chǎn)工藝上的要求，計(jì)劃料槽單重為C1噸／槽，所以有，X1+X2……+Xj≥C1②料槽容積約束。料槽容積為C2立方米，裝槽時(shí)，不應(yīng)超過(guò)其容積，所以有，nΣ1/rjXj≤C2(j=1,……n)j=1③資源量約束。每個(gè)料槽中的資源量:0≤Xi≤Bj(j=1,……n)2.2安全庫(kù)存模型③的建立2.2.1安全庫(kù)存彈性控制模型產(chǎn)生的理論依據(jù)本文中，彈性定義為：彈性就是某一特征在一定時(shí)期的實(shí)際結(jié)果相當(dāng)于其理想水準(zhǔn)（亦稱均衡標(biāo)準(zhǔn)）的變動(dòng)程度或波動(dòng)幅度。在我國(guó)的大多數(shù)企業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)供給活動(dòng)大多存在著這種彈性，但由于這些企業(yè)彈性的非均衡生產(chǎn)供給規(guī)律在不同年度及不同的月份的縱橫時(shí)間中，其數(shù)量表現(xiàn)大小不等而又雜亂無(wú)章，而在物料管理中常流于盲目和簡(jiǎn)單化。因此，引用物理學(xué)中的“彈性”概念來(lái)構(gòu)造存儲(chǔ)彈性控制模型就更是具有必要性和現(xiàn)實(shí)性。其理論上的依據(jù)是：1.企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是一個(gè)相互影響相互制約的有機(jī)系統(tǒng)組合。就物料管理而言，它的合理運(yùn)行機(jī)制應(yīng)是：“生產(chǎn)取決于市場(chǎng)（銷售），供給服從生產(chǎn)，存儲(chǔ)確保供給，采購(gòu)依據(jù)存儲(chǔ)?！币虼?，在產(chǎn)品營(yíng)銷正常情況下，物料的供給、存儲(chǔ)、采購(gòu)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)必須相應(yīng)地服從生產(chǎn)的彈性，使產(chǎn)、供、銷三個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接，協(xié)調(diào)平衡。2.企業(yè)在近期或?qū)?lái)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)諸要素可能有所發(fā)展，但相對(duì)于現(xiàn)有基礎(chǔ)及管理方式來(lái)說(shuō)相對(duì)穩(wěn)定，一般不會(huì)出現(xiàn)異變。同時(shí)由于供給與生產(chǎn)密切相關(guān)而在數(shù)量上表現(xiàn)為?壤叵擔(dān)媛殺厝淮砉└媛?，反过来供给规律又哉娷大程度蓱驈某崇Y媛傘R虼?，可以詳\糜泄厴蜆└慕誒吠臣譜柿希治齬榻岢銎笠黨實(shí)緣姆薔饃ü└┕媛?，哉V岷轄誚純贍艸魷鐘跋斕撓泄匾蛩賾枰孕拚啦?，则繗⑷将I(xiàn)既吩ぜ諼蠢瓷└牡蘊(yùn)疲荽斯婊锪洗嬤鑰刂聘倭歟⒃謔凳┛刂乒討脅歡霞笆斃拚晟啤?nbsp;2.2．2安全貯存彈性控制模型的建立存貯彈性控制模型的邏輯思路可表述為：預(yù)測(cè)生產(chǎn)供給動(dòng)態(tài)→確定合理存貯水平→控制收入（購(gòu)進(jìn)）調(diào)節(jié)存貯。它的基本思路是“以銷定產(chǎn)，以產(chǎn)定供，以供定貯，以貯定收”和“對(duì)照目標(biāo)，定期檢查，分析癥結(jié)，控制關(guān)鍵。”具體過(guò)程如下：1.某月供應(yīng)彈性系數(shù)，反映該月實(shí)際供應(yīng)量較月均衡供應(yīng)量的波動(dòng)幅度?？蛇@樣計(jì)算：月均衡供應(yīng)量＝全年實(shí)際供應(yīng)量／12某月供應(yīng)彈性系數(shù)＝該月實(shí)際供應(yīng)量／月均衡供應(yīng)量2.某月預(yù)測(cè)供給彈性系數(shù)是根據(jù)近期三年同月歷史統(tǒng)計(jì)資料分析整理里求得的一個(gè)預(yù)測(cè)值。在具體求值中，為了消除偏差使預(yù)測(cè)值更加準(zhǔn)確，采用加權(quán)平均判定法，即：在三個(gè)預(yù)分析數(shù)值（供應(yīng)彈性系數(shù)）X1,X2,X3,滿足關(guān)系式X1≤X3≤X2或X2≤X3≤X1且∣X3-X2∣≤∣X3-X1∣,也就是說(shuō)，若X3為中間值，X2與X3偏近，X1與X3偏遠(yuǎn)，在進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，視X3為正常數(shù)值，X2為較正常數(shù)值，X1為非正常數(shù)值，那么對(duì)X3加權(quán)6／12，X2加權(quán)4/12，X1加權(quán)2/12，因?yàn)楦鶕?jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，一年中通常有六個(gè)月正常生產(chǎn)，4個(gè)月為較正常，2個(gè)月為非正常，所以有：某月預(yù)測(cè)供應(yīng)彈性系數(shù)＝同月正常彈性系數(shù)×6／12＋同月較正常彈性系數(shù)×4／12＋同月非正常彈性系數(shù)×2／123.確定某月計(jì)劃供應(yīng)量根據(jù)年度計(jì)劃產(chǎn)量、物耗水平和生產(chǎn)供給彈性分布來(lái)計(jì)算，有月均衡計(jì)劃供應(yīng)量＝全年計(jì)劃供應(yīng)量／12某月計(jì)劃供應(yīng)量＝月均衡計(jì)劃供應(yīng)量×該月預(yù)測(cè)供應(yīng)彈性系數(shù)4.某月預(yù)測(cè)彈性偏差系實(shí)際供應(yīng)量與計(jì)劃供應(yīng)量的離差，它反過(guò)來(lái)驗(yàn)證某個(gè)存貯系統(tǒng)預(yù)測(cè)及規(guī)劃的準(zhǔn)確度與優(yōu)化率，也是修正存貯控制目標(biāo)和依據(jù)之一。某種預(yù)測(cè)彈性偏差＝（該月實(shí)際供應(yīng)量／該月計(jì)劃供應(yīng)量－1）×100％＝該月計(jì)劃供應(yīng)執(zhí)行偏差量／該月計(jì)劃供應(yīng)量×100％5.確定某月末庫(kù)存量定額某月期末庫(kù)存量定額系根據(jù)近期社會(huì)資源狀況、交通運(yùn)輸條件等到貨保障與及時(shí)程度，以及為補(bǔ)給該月后的短期計(jì)劃供應(yīng)量而定。其可按此公式計(jì)算：nY=∑Xi(I=1,2,……n)I=1其中，Y為某月末庫(kù)存量定額；n表示合理存貯周轉(zhuǎn)天數(shù)；Xi表示本月之后第i天的計(jì)劃供應(yīng)量。確定期末庫(kù)存定額作為存貯標(biāo)準(zhǔn)有兩層意義，一是實(shí)際庫(kù)存量超過(guò)定額過(guò)大時(shí)表明出現(xiàn)了超庫(kù)存積壓；而當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于定額時(shí)，則表明潛伏著待料停工的危險(xiǎn)。因此，在施行控制過(guò)程中，應(yīng)設(shè)法使實(shí)際存量趨近于庫(kù)存量定額，兩者相差不能太大。與傳統(tǒng)的庫(kù)存量定額方法相比，此辦法更能貼近實(shí)際狀況。6.確定計(jì)劃收入量、計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量為了彌補(bǔ)調(diào)節(jié)存貯量，使供、貯、收三環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)平衡而確定的總收入量。某月計(jì)劃收入總量＝該月期末庫(kù)存量定額＋該月計(jì)劃供應(yīng)量—上月期末庫(kù)存量定額一般來(lái)說(shuō)，計(jì)劃收入總量來(lái)源于三個(gè)渠道，即來(lái)自企業(yè)外部的購(gòu)進(jìn)量。所以在生產(chǎn)和非生產(chǎn)回收的計(jì)劃量已經(jīng)確定之下，為補(bǔ)足計(jì)劃收入總量的差量部分而求得的購(gòu)進(jìn)控制期量。某月計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量＝該月計(jì)劃收入量－（該月計(jì)劃生產(chǎn)回收量＋該月計(jì)劃非生產(chǎn)回收量）在此式中，計(jì)劃生產(chǎn)回收量可依據(jù)成材率計(jì)算出；計(jì)劃非生產(chǎn)回收量具有間發(fā)性和非規(guī)律性，可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。7.計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量的調(diào)整此過(guò)程是一種前饋控制，以便及時(shí)糾正偏差，?苊餛罨鄢苫級(jí)齟嬤刂譜嘈У墓丶慕朧┒炕?nbsp;某月初調(diào)整計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量＝該月計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量±上月期末庫(kù)存量定額執(zhí)行增減差量若計(jì)算值為負(fù)時(shí)，表明現(xiàn)有存量超額存貯過(guò)大，為使存量降至正常水平，故月初調(diào)整計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量為0。綜上1至7過(guò)程就是安全存貯的彈性控制模型。

3模型的求解與結(jié)果分析3.1生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化模型的求解、靈敏度分析④3.1.1模型求解1.品種產(chǎn)量?jī)?yōu)化模型的求解。用Office97中的Excel97的規(guī)劃求解，在表格中分別設(shè)立相應(yīng)的單元格，可得該模型的最優(yōu)解.2.配料優(yōu)化模型求解：同樣，在EXCEL97的工作表上可得該模型的最優(yōu)解。3.1.2結(jié)果分析1.品種優(yōu)化模型的結(jié)果分析(1)從工作表及運(yùn)算結(jié)果報(bào)告上可得最大化的產(chǎn)品品種計(jì)劃.(2)可看出各種資源的節(jié)余量及市場(chǎng)需求量的非飽和量。(3)可看出，生產(chǎn)加工能力狀況、市場(chǎng)需求量限制是生產(chǎn)科、經(jīng)營(yíng)科通過(guò)預(yù)測(cè)得到的，在建模及求解過(guò)程中，它是作為模型外預(yù)測(cè)值處理的，需要說(shuō)明的是市場(chǎng)預(yù)測(cè)工作本身是很重要的，預(yù)測(cè)方法是否科學(xué)，預(yù)測(cè)值是否準(zhǔn)確，對(duì)建模及求解結(jié)果均有很大影響。(4)求解結(jié)果表明，當(dāng)前的最優(yōu)解是唯一的。這就是說(shuō)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果所確定的產(chǎn)品品種計(jì)劃是唯一使總利潤(rùn)達(dá)到最大的生產(chǎn)計(jì)劃，倘若考慮其他目標(biāo)要求及影響因素，則應(yīng)添加適當(dāng)?shù)募s束條件重新計(jì)算出新的最優(yōu)方案。2.配料優(yōu)化模型的結(jié)果分析(1)從工作表及運(yùn)算結(jié)果報(bào)告上看出，使單槽中成本最低的配料方法。(2)可得出各種資源的使?們榭觥?nbsp;(3)從極限值報(bào)告可得出在目前水平下，調(diào)整多裝切頭、重型廢鋼、中型廢鋼是不合適的，在上述原料短缺時(shí)，可適當(dāng)考慮廢模、廢錠、爆破渣鋼，盡管其將導(dǎo)致成本升高。3.1.3靈敏度分析1.品種優(yōu)化模型的靈敏度分析影響品種優(yōu)化的主要因素是資源量的變化（bi）和單位利潤(rùn)（cj）的變化。A.資源量bi的變化的影響。資源量變化,帶來(lái)求解結(jié)果的變化.同樣也可在Excel97下求解.B.目標(biāo)函數(shù)系數(shù)（即單位利潤(rùn)cj）的變化對(duì)利潤(rùn)的影響由于各種廢次材資源價(jià)格受鋼材市場(chǎng)的影響必然會(huì)很大。同樣可在Excel97下求解。此時(shí)品種結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，總利潤(rùn)也發(fā)生變化。2.配料優(yōu)化模型的靈敏度分析同樣，配料優(yōu)化模型也受資源（bi）和單位利潤(rùn)（cj）的變化影響。A.資源量（bi）的變化情況：同樣可得求解結(jié)果。在單重體積不變的情況下，增加其他原料的投量，成本是可以降下來(lái)的。B.目標(biāo)函數(shù)系數(shù)（cj）的變化對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響由于內(nèi)部供料同樣也受市場(chǎng)價(jià)格的影響，其必然對(duì)槽料的成本產(chǎn)生影響。3.1.4經(jīng)濟(jì)效益分析1.產(chǎn)品品種優(yōu)化模型的經(jīng)濟(jì)效益分析通過(guò)觀察模型求解結(jié)果，我們認(rèn)為最優(yōu)方案的效益是可觀的。2.配料模型的經(jīng)濟(jì)效益分析同樣，通過(guò)觀察模型的求解結(jié)果，若采取其它資源代替切頭，每槽可節(jié)約一定的價(jià)值。3.2安全庫(kù)存模型求解與分析3.2.1安全庫(kù)存模型求解．由2.2.2所描述的模型的各步，在Excel97上設(shè)計(jì)、輸入公式，可逐步求解：本文所利用的數(shù)據(jù)為企業(yè)近三年的數(shù)據(jù)，并設(shè)計(jì)出供應(yīng)彈性系數(shù)計(jì)算表和彈性控制計(jì)算表。從上表結(jié)果看出，由于受企業(yè)內(nèi)部設(shè)備大修安排和市場(chǎng)需求的影響，使企業(yè)周期性地出現(xiàn)在每年一、二季度處于供給高峰，三、四月屬于供給低谷。也可以看出，目前情況下期末庫(kù)存定額與期末實(shí)際庫(kù)存量之間差值就是超儲(chǔ)那一部分。因此，要想達(dá)到壓縮庫(kù)存的目的，必須把超儲(chǔ)的那一部分廢鋼鐵逐漸銷售出去。在目前的市場(chǎng)條件下，全國(guó)廢鋼鐵市場(chǎng)是需求大于供給，銷售上可行的。理想的庫(kù)存量控制在定額執(zhí)行偏差量為零，亦期末庫(kù)存定額等于期末實(shí)際庫(kù)存量，不過(guò)這在實(shí)際是不易做到的。實(shí)際中，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，合理的庫(kù)存量應(yīng)控制在定額執(zhí)行偏差量的數(shù)量在＋2000—+3000噸左右。3.2.2經(jīng)濟(jì)效益分析采用上述模型后，在經(jīng)濟(jì)上是可觀的。一是它可減低采購(gòu)成本，二是可降低存儲(chǔ)成本。若不采用此類庫(kù)存控制措施，庫(kù)存就會(huì)占用大量的資金，包括廢鋼鐵的本金、利息、場(chǎng)地費(fèi)、管理費(fèi)等各種庫(kù)存維持費(fèi)用，廢鋼鐵還會(huì)發(fā)生損失等，減少企業(yè)投資的機(jī)會(huì)。同時(shí)，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中存在的問(wèn)題也被掩蓋。3.2.3優(yōu)化方案的綜合分析從上面的兩個(gè)模型結(jié)果看，它們是我們廠生產(chǎn)系統(tǒng)的兩個(gè)重要的子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)方案的優(yōu)化，可取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。產(chǎn)品品種優(yōu)化模型是在現(xiàn)有的資源狀況、現(xiàn)有的產(chǎn)品品種、現(xiàn)有的工藝設(shè)備加工能力、現(xiàn)行的市場(chǎng)需求狀況的基礎(chǔ)上進(jìn)行求解的，它主要適用于中短期計(jì)劃，是用來(lái)對(duì)年度的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行安排，也可以用來(lái)對(duì)季度、月份的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行安排，但必須要搞清各種約束條件的限制值；配料優(yōu)化模型是在固定的料槽容積、工藝要求的單重、及各種資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算的，通常，在煉鋼轉(zhuǎn)爐沒(méi)有重大的改造的情況下，料槽也是一項(xiàng)固定資產(chǎn)，其容積是不變的，同樣工藝要求的單重變化可能性不大，那么主要是各種資源量的限制值在變化；安全庫(kù)存控制模型主要是以歷史上的數(shù)字運(yùn)用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)每年、每月的庫(kù)存量的，它主要是針對(duì)需求（鞍鋼生產(chǎn)）的季節(jié)性變動(dòng)的特點(diǎn)來(lái)計(jì)算的，筆者認(rèn)為不妨在使用Excel97中的趨勢(shì)分析曲線，比如線性模型、移動(dòng)平均曲線等，在圖表上進(jìn)行預(yù)測(cè)，讀出數(shù)據(jù)，用?廡┦縈氳鑰刂頗P偷募撲閌菹啾冉?，染J罹嗪艽笤蛐枰允萁行拚?，这样使预普N獯嬋刂聘猶導(dǎo)手怠?nbsp;在實(shí)際應(yīng)用上，是可行的。因?yàn)樵谀壳?，我們的生產(chǎn)系統(tǒng)在理論上、實(shí)踐上并沒(méi)有切時(shí)可行的科學(xué)方法，一切操作是憑經(jīng)驗(yàn)的估計(jì)。如果按模型的計(jì)算制定生產(chǎn)計(jì)劃，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，在技術(shù)上、組織是沒(méi)有障礙的。在設(shè)備的使用上，也能滿足需要。4建議與對(duì)策4.1生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題1.入廠原料常出現(xiàn)分類不準(zhǔn)確。2.生產(chǎn)系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性、不統(tǒng)一性，造成決策數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)有一定的差異。3.制定生產(chǎn)計(jì)劃的不及時(shí)與生產(chǎn)組織的隨機(jī)性。4.生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行的偏差。5.各種原料消耗定額與工藝耗時(shí)定額尚需進(jìn)一步核定。6.本文所采納的數(shù)據(jù)大多數(shù)是鞍鋼改造集中時(shí)期的數(shù)據(jù)，其波動(dòng)性較大，伴隨改造的結(jié)束，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行逐漸穩(wěn)定，各項(xiàng)數(shù)據(jù)更貼近實(shí)際。4.2對(duì)策和建議4.2.1加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)作管理⑤⑥1.重視并制定好生產(chǎn)計(jì)劃工作。2.生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)是整個(gè)企業(yè)降低成本和增加利潤(rùn)的中心。3.合理控制好庫(kù)存量。建議本預(yù)期存貯彈性控制模型按下圖實(shí)施，這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)前饋控制閉環(huán)系統(tǒng)??nbsp;執(zhí)行評(píng)價(jià)

庫(kù)存前饋控制閉環(huán)系統(tǒng)圖

摘要本文通過(guò)對(duì)鞍鋼鋼材加工中心的生產(chǎn)系統(tǒng)分析，應(yīng)用線性規(guī)劃建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決生產(chǎn)過(guò)程問(wèn)題，即產(chǎn)品優(yōu)化問(wèn)題、配料優(yōu)化問(wèn)題；對(duì)歷史規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，引入彈性概念，來(lái)解決安全庫(kù)存問(wèn)題，即建立安全庫(kù)存彈性控制模型。運(yùn)用Excel97，對(duì)模型求解，并進(jìn)行結(jié)果分析和經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，以此來(lái)制定生產(chǎn)計(jì)劃，指導(dǎo)生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。并提出若干建議和對(duì)策，從而保證生產(chǎn)系統(tǒng)按照優(yōu)化的方向運(yùn)行。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化庫(kù)存管理線性規(guī)劃模型廢鋼鐵加工“公務(wù)員之家”版權(quán)所有

1引言近年來(lái)，國(guó)有企業(yè)改革遇到前所未有的困難，企業(yè)如何挖掘內(nèi)部潛力、加強(qiáng)科學(xué)管理使企業(yè)自身很好的適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，如何加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的總體經(jīng)濟(jì)效益的分析與研究，提高經(jīng)濟(jì)效益，是擺脫困境的迫切要求，也是我們需要迫切研究的問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)具有產(chǎn)購(gòu)銷的廢鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的研究關(guān)注得似乎不夠，只注重在設(shè)備和流通領(lǐng)域的研究上，而國(guó)外研究的重點(diǎn)放在化學(xué)處理方面。另外，人們認(rèn)為廢鋼鐵企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜，操作簡(jiǎn)單，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的研究未引起足夠的認(rèn)識(shí)，特別是在管理科學(xué)方面的應(yīng)用有所忽略，因此，本文特別關(guān)注廢鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)研究。目前，廢鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)存在以下問(wèn)題亟需解決：1.各種生產(chǎn)過(guò)程中下來(lái)的廢鋼鐵資源如何優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，即在保證鋼廠、鐵廠需要的前提下，輸出多少?gòu)U鋼、銷售多少各種可利用廢次材；2.向煉鋼廠輸送爐料，用的工具是大槽子，大槽子中的各種廢鋼鐵如何配比，并滿足煉鋼需要，以使成本最低，從而避免裝槽子的無(wú)規(guī)律性和盲目性；3.在全鞍鋼的廢鋼鐵輸入、輸出過(guò)程中，在鋼材加工中心有相當(dāng)量的一部分庫(kù)存，究竟如何控制安全庫(kù)存量，又能滿足內(nèi)部生產(chǎn)需要，同時(shí)又能壓縮資金占用，盤(pán)活流動(dòng)資金，也是一個(gè)非常突出的問(wèn)題。通過(guò)建立、運(yùn)用理論上的模型，構(gòu)出行之有效的生產(chǎn)運(yùn)作模式，是實(shí)現(xiàn)成本最低、利潤(rùn)最大的有效途徑。

2鞍鋼鋼材加工中心生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化模型2.1生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化模型建立2.1.1產(chǎn)品品種產(chǎn)量?jī)?yōu)化模型①的建立1．有關(guān)情況分析：與產(chǎn)品生產(chǎn)利潤(rùn)最大化有關(guān)的主要因素有單位利潤(rùn)、加工能力、各種資源量及市場(chǎng)需求情況等。2．確定決策變量從生產(chǎn)現(xiàn)狀分析來(lái)看，在生產(chǎn)過(guò)程中，主要挑選、加工各品種的廢次鋼材、向外輸出各品種的廢鋼鐵。在此，我們以各品種產(chǎn)量為決策變量,Xj(j=1,2,……n)為第j種產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量。每種產(chǎn)品的單位利潤(rùn)均由財(cái)務(wù)部門(mén)核出。3．約束方程系數(shù)和右邊常數(shù)Bj的確定(1)為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，可以將所有廢鋼產(chǎn)品按其加工性質(zhì)的不同,測(cè)算了每單位產(chǎn)品所需要的挑選工時(shí)、切割工時(shí)、打碎工時(shí)、打包工時(shí)、冷剪工時(shí)、爆破工時(shí)，及每天全廠所能提供的總工時(shí)，以便統(tǒng)一考慮生產(chǎn)能力。(2)各類產(chǎn)品的原料是生產(chǎn)回收和非生產(chǎn)回收入廠的廢鋼鐵資源，生產(chǎn)科根據(jù)歷年的統(tǒng)計(jì)資料及99年的計(jì)劃回收情況，可估算當(dāng)年的各大類原料的資源情況，從而給出一個(gè)資源供應(yīng)的最大可能值。單位產(chǎn)品資源消耗情況可核定。(3)關(guān)于需求量情況。由生產(chǎn)科、經(jīng)營(yíng)科根據(jù)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)實(shí)際及外部的市場(chǎng)需求狀況確定。4.目標(biāo)函數(shù)的確定產(chǎn)品總利潤(rùn)是產(chǎn)品的單位利潤(rùn)與產(chǎn)品品種產(chǎn)量乘積之和.綜上，品種優(yōu)化模型如下：nMaxZ=ΣcjXj(j=1,2,…n)j=1

S.T.資源約束、加工能力約束：nΣAjXj≤(或=)Bj(j=1,……n)J=1需求約束：Xj≤(或=)Bj(j=1,……n)2.1.2內(nèi)部配料優(yōu)化模型②的建立內(nèi)供的各品種廢鋼鐵要通過(guò)裝入料槽送到鋼廠，如何組織裝槽子即對(duì)輸出的各類廢鋼鐵進(jìn)行配料也是生產(chǎn)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，而不是直接將每種廢鋼鐵輸送到鋼廠，這樣既不能滿足煉鋼工藝的要求，也不符合經(jīng)濟(jì)核算上的需要。在滿足工藝要求的前提下，盡可能提高或保持槽重，縮短裝爐時(shí)間和冶煉時(shí)間。對(duì)內(nèi)部輸出的各種產(chǎn)品的配料進(jìn)行優(yōu)化，其主要的理論依據(jù)是滿足工藝要求，滿足操作要求，保證每個(gè)料槽的成本最低。1．有關(guān)情況分析：（1）根據(jù)鞍鋼現(xiàn)行轉(zhuǎn)爐爐口直徑的大小，槽子形狀為一端成斜開(kāi)口形長(zhǎng)方體,其體積為6.75立方米。從工藝上實(shí)踐表明：若一個(gè)料槽中全部裝入重型廢鋼，比如切頭，在入爐裝料時(shí)極易砸壞爐底，若料槽中全部裝輕薄料，則需多加幾次廢鋼料，這樣將延長(zhǎng)加料時(shí)間，直接影響冶煉周期，同時(shí)發(fā)生燒損，將降低產(chǎn)量。根據(jù)生產(chǎn)上的實(shí)踐，槽重保持在14噸最為合適。(2)裝料時(shí)，不同品種的槽料廢鋼鐵因其堆積密度和單位成本不同而影響槽重和槽料成本③.單純從提高槽重的角度分析，裝槽時(shí)應(yīng)多加入堆積密度高的廢鋼鐵，單純從降低槽料成本角度考慮，裝料時(shí)應(yīng)多加入單位成本低的廢鋼鐵，這正是本配料模型所要解決的問(wèn)題之一。(3)由于內(nèi)供各種資源的需求量及資源存量情況的存在，把98年廢鋼鐵資源量按12個(gè)月平均得出月均資源情況.2.輸出配料模型的建立(1)確定決策變量根據(jù)各種內(nèi)供輸出原料的情況，確定以下14個(gè)變量X1，X2,……X14,分別代表料槽中切頭、廢模、廢錠、剪切廢鋼、重型廢鋼、中型廢鋼、輕型廢鋼、普通包塊、碎鋼霄、廢鐵、雜鐵、唐麻鐵、爆破渣鋼、挑選渣鋼的投量。（單位為噸）(2)確定目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化料槽中配料實(shí)質(zhì)上是解決了槽重與成本間問(wèn)題，也就是要在保證槽重和工藝要求的前提下，使槽料成本最低。槽料成本是各類裝槽廢鋼鐵與其單位成本乘積之和，即：nMinZ=ΣcjXj(j=1,……n)j=1(3)約束條件的確定①料槽單重約束。由于生產(chǎn)工藝上的要求，計(jì)劃料槽單重為C1噸／槽，所以有，X1+X2……+Xj≥C1②料槽容積約束。料槽容積為C2立方米，裝槽時(shí)，不應(yīng)超過(guò)其容積，所以有，nΣ1/rjXj≤C2(j=1,……n)j=1③資源量約束。每個(gè)料槽中的資源量:0≤Xi≤Bj(j=1,……n)2.2安全庫(kù)存模型③的建立2.2.1安全庫(kù)存彈性控制模型產(chǎn)生的理論依據(jù)本文中，彈性定義為：彈性就是某一特征在一定時(shí)期的實(shí)際結(jié)果相當(dāng)于其理想水準(zhǔn)（亦稱均衡標(biāo)準(zhǔn)）的變動(dòng)程度或波動(dòng)幅度。在我國(guó)的大多數(shù)企業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)供給活動(dòng)大多存在著這種彈性，但由于這些企業(yè)彈性的非均衡生產(chǎn)供給規(guī)律在不同年度及不同的月份的縱橫時(shí)間中，其數(shù)量表現(xiàn)大小不等而又雜亂無(wú)章，而在物料管理中常流于盲目和簡(jiǎn)單化。因此，引用物理學(xué)中的“彈性”概念來(lái)構(gòu)造存儲(chǔ)彈性控制模型就更是具有必要性和現(xiàn)實(shí)性。其理論上的依據(jù)是：1.企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是一個(gè)相互影響相互制約的有機(jī)系統(tǒng)組合。就物料管理而言，它的合理運(yùn)行機(jī)制應(yīng)是：“生產(chǎn)取決于市場(chǎng)（銷售），供給服從生產(chǎn)，存儲(chǔ)確保供給，采購(gòu)依據(jù)存儲(chǔ)?！币虼?，在產(chǎn)品營(yíng)銷正常情況下，物料的供給、存儲(chǔ)、采購(gòu)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)必須相應(yīng)地服從生產(chǎn)的彈性，使產(chǎn)、供、銷三個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接，協(xié)調(diào)平衡。2.企業(yè)在近期或?qū)?lái)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)諸要素可能有所發(fā)展，但相對(duì)于現(xiàn)有基礎(chǔ)及管理方式來(lái)說(shuō)相對(duì)穩(wěn)定，一般不會(huì)出現(xiàn)異變。同時(shí)由于供給與生產(chǎn)密切相關(guān)而在數(shù)量上表現(xiàn)為正比例關(guān)系，生產(chǎn)規(guī)律必然代表供給規(guī)律，反過(guò)來(lái)供給規(guī)律又在很大程度上反映出生產(chǎn)規(guī)律。因此，可以運(yùn)用有關(guān)生產(chǎn)或供給的近期歷史統(tǒng)計(jì)資料，分析歸結(jié)出企業(yè)呈彈性的非均衡生產(chǎn)（供給）規(guī)律，在結(jié)合近期將來(lái)可能出現(xiàn)影響的有關(guān)因素予以修正評(píng)測(cè)，則可比較準(zhǔn)確預(yù)見(jiàn)近期未來(lái)生產(chǎn)供給的彈性態(tài)勢(shì)，據(jù)此規(guī)劃物料存貯彈性控制綱領(lǐng)，并在實(shí)施控制過(guò)程中不斷及時(shí)修正完善。2.2．2安全貯存彈性控制模型的建立存貯彈性控制模型的邏輯思路可表述為：預(yù)測(cè)生產(chǎn)供給動(dòng)態(tài)→確定合理存貯水平→控制收入（購(gòu)進(jìn)）調(diào)節(jié)存貯。它的基本思路是“以銷定產(chǎn)，以產(chǎn)定供，以供定貯，以貯定收”和“對(duì)照目標(biāo)，定期檢查，分析癥結(jié)，控制關(guān)鍵?！本唧w過(guò)程如下：1.某月供應(yīng)彈性系數(shù)，反映該月實(shí)際供應(yīng)量較月均衡供應(yīng)量的波動(dòng)幅度。可這樣計(jì)算：月均衡供應(yīng)量＝全年實(shí)際供應(yīng)量／12某月供應(yīng)彈性系數(shù)＝該月實(shí)際供應(yīng)量／月均衡供應(yīng)量2.某月預(yù)測(cè)供給彈性系數(shù)是根據(jù)近期三年同月歷史統(tǒng)計(jì)資料分析整理里求得的一個(gè)預(yù)測(cè)值。在具體求值中，為了消除偏差使預(yù)測(cè)值更加準(zhǔn)確，采用加權(quán)平均判定法，即：在三個(gè)預(yù)分析數(shù)值（供應(yīng)彈性系數(shù)）X1,X2,X3,滿足關(guān)系式X1≤X3≤X2或X2≤X3≤X1且?X3-X2?≤?X3-X1?,也就是說(shuō)，若X3為中間值，X2與X3偏近，X1與X3偏遠(yuǎn)，在進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，視X3為正常數(shù)值，X2為較正常數(shù)值，X1為非正常數(shù)值，那么對(duì)X3加權(quán)6／12，X2加權(quán)4/12，X1加權(quán)2/12，因?yàn)楦鶕?jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，一年中通常有六個(gè)月正常生產(chǎn)，4個(gè)月為較正常，2個(gè)月為非正常，所以有：某月預(yù)測(cè)供應(yīng)彈性系數(shù)＝同月正常彈性系數(shù)×6／12＋同月較正常彈性系數(shù)×4／12＋同月非正常彈性系數(shù)×2／123.確定某月計(jì)劃供應(yīng)量根據(jù)年度計(jì)劃產(chǎn)量、物耗水平和生產(chǎn)供給彈性分布來(lái)計(jì)算，有月均衡計(jì)劃供應(yīng)量＝全年計(jì)劃供應(yīng)量／12某月計(jì)劃供應(yīng)量＝月均衡計(jì)劃供應(yīng)量×該月預(yù)測(cè)供應(yīng)彈性系數(shù)4.某月預(yù)測(cè)彈性偏差系實(shí)際供應(yīng)量與計(jì)劃供應(yīng)量的離差，它反過(guò)來(lái)驗(yàn)證某個(gè)存貯系統(tǒng)預(yù)測(cè)及規(guī)劃的準(zhǔn)確度與優(yōu)化率，也是修正存貯控制目標(biāo)和依據(jù)之一。某種預(yù)測(cè)彈性偏差＝（該月實(shí)際供應(yīng)量／該月計(jì)劃供應(yīng)量－1）×100％＝該月計(jì)劃供應(yīng)執(zhí)行偏差量／該月計(jì)劃供應(yīng)量×100％5.確定某月末庫(kù)存量定額某月期末庫(kù)存量定額系根據(jù)近期社會(huì)資源狀況、交通運(yùn)輸條件等到貨保障與及時(shí)程度，以及為補(bǔ)給該月后的短期計(jì)劃供應(yīng)量而定。其可按此公式計(jì)算：nY=∑Xi(I=1,2,……n)I=1其中，Y為某月末庫(kù)存量定額；n表示合理存貯周轉(zhuǎn)天數(shù)；Xi表示本月之后第i天的計(jì)劃供應(yīng)量。確定期末庫(kù)存定額作為存貯標(biāo)準(zhǔn)有兩層意義，一是實(shí)際庫(kù)存量超過(guò)定額過(guò)大時(shí)表明出現(xiàn)了超庫(kù)存積壓；而當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于定額時(shí)，則表明潛伏著待料停工的危險(xiǎn)。因此，在施行控制過(guò)程中，應(yīng)設(shè)法使實(shí)際存量趨近于庫(kù)存量定額，兩者相差不能太大。與傳統(tǒng)的庫(kù)存量定額方法相比，此辦法更能貼近實(shí)際狀況。6.確定計(jì)劃收入量、計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量為了彌補(bǔ)調(diào)節(jié)存貯量，使供、貯、收三環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)平衡而確定的總收入量。某月計(jì)劃收入總量＝該月期末庫(kù)存量定額＋該月計(jì)劃供應(yīng)量―上月期末庫(kù)存量定額一般來(lái)說(shuō)，計(jì)劃收入總量來(lái)源于三個(gè)渠道，即來(lái)自企業(yè)外部的購(gòu)進(jìn)量。所以在生產(chǎn)和非生產(chǎn)回收的計(jì)劃量已經(jīng)確定之下，為補(bǔ)足計(jì)劃收入總量的差量部分而求得的購(gòu)進(jìn)控制期量。某月計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量＝該月計(jì)劃收入量－（該月計(jì)劃生產(chǎn)回收量＋該月計(jì)劃非生產(chǎn)回收量）在此式中，計(jì)劃生產(chǎn)回收量可依據(jù)成材率計(jì)算出；計(jì)劃非生產(chǎn)回收量具有間發(fā)性和非規(guī)律性，可依據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。7.計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量的調(diào)整此過(guò)程是一種前饋控制，以便及時(shí)糾正偏差，避免偏差積累成患而整個(gè)存貯控制奏效的關(guān)鍵改進(jìn)措施定量化。某月初調(diào)整計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量＝該月計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量±上月期末庫(kù)存量定額執(zhí)行增減差量若計(jì)算值為負(fù)時(shí)，表明現(xiàn)有存量超額存貯過(guò)大，為使存量降至正常水平，故月初調(diào)整計(jì)劃購(gòu)進(jìn)量為0。綜上1至7過(guò)程就是安全存貯的彈性控制模型。

3模型的求解與結(jié)果分析3.1生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化模型的求解、靈敏度分析④3.1.1模型求解1.品種產(chǎn)量?jī)?yōu)化模型的求解。用Office97中的Excel97的規(guī)劃求解，在表格中分別設(shè)立相應(yīng)的單元格，可得該模型的最優(yōu)解.2.配料優(yōu)化模型求解：同樣，在EXCEL97的工作表上可得該模型的最優(yōu)解。3.1.2結(jié)果分析1.品種優(yōu)化模型的結(jié)果分析(1)從工作表及運(yùn)算結(jié)果報(bào)告上可得最大化的產(chǎn)品品種計(jì)劃.(2)可看出各種資源的節(jié)余量及市場(chǎng)需求量的非飽和量。(3)可看出，生產(chǎn)加工能力狀況、市場(chǎng)需求量限制是生產(chǎn)科、經(jīng)營(yíng)科通過(guò)預(yù)測(cè)得到的，在建模及求解過(guò)程中，它是作為模型外預(yù)測(cè)值處理的，需要說(shuō)明的是市場(chǎng)預(yù)測(cè)工作本身是很重要的，預(yù)測(cè)方法是否科學(xué)，預(yù)測(cè)值是否準(zhǔn)確，對(duì)建模及求解結(jié)果均有很大影響。(4)求解結(jié)果表明，當(dāng)前的最優(yōu)解是唯一的。這就是說(shuō)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果所確定的產(chǎn)品品種計(jì)劃是唯一使總利潤(rùn)達(dá)到最大的生產(chǎn)計(jì)劃，倘若考慮其他目標(biāo)要求及影響因素，則應(yīng)添加適當(dāng)?shù)募s束條件重新計(jì)算出新的最優(yōu)方案。2.配料優(yōu)化模型的結(jié)果分析(1)從工作表及運(yùn)算結(jié)果報(bào)告上看出，使單槽中成本最低的配料方法。(2)可得出各種資源的使用情況。(3)從極限值報(bào)告可得出在目前水平下，調(diào)整多裝切頭、重型廢鋼、中型廢鋼是不合適的，在上述原料短缺時(shí)，可適當(dāng)考慮廢模、廢錠、爆破渣鋼，盡管其將導(dǎo)致成本升高。3.1.3靈敏度分析1.品種優(yōu)化模型的靈敏度分析影響品種優(yōu)化的主要因素是資源量的變化（bi）和單位利潤(rùn)（cj）的變化。A.資源量bi的變化的影響。資源量變化,帶來(lái)求解結(jié)果的變化.同樣也可在Excel97下求解.B.目標(biāo)函數(shù)系數(shù)（即單位利潤(rùn)cj）的變化對(duì)利潤(rùn)的影響由于各種廢次材資源價(jià)格受鋼材市場(chǎng)的影響必然會(huì)很大。同樣可在Excel97下求解。此時(shí)品種結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，總利潤(rùn)也發(fā)生變化。2.配料優(yōu)化模型的靈敏度分析同樣，配料優(yōu)化模型也受資源（bi）和單位利潤(rùn)（cj）的變化影響。A.資源量（bi）的變化情況：同樣可得求解結(jié)果。在單重體積不變的情況下，增加其他原料的投量，成本是可以降下來(lái)的。B.目標(biāo)函數(shù)系數(shù)（cj）的變化對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響由于內(nèi)部供料同樣也受市場(chǎng)價(jià)格的影響，其必然對(duì)槽料的成本產(chǎn)生影響。3.1.4經(jīng)濟(jì)效益分析1.產(chǎn)品品種優(yōu)化模型的經(jīng)濟(jì)效益分析通過(guò)觀察模型求解結(jié)果，我們認(rèn)為最優(yōu)方案的效益是可觀的。2.配料模型的經(jīng)濟(jì)效益分析同樣，通過(guò)觀察模型的求解結(jié)果，若采取其它資源代替切頭，每槽可節(jié)約一定的價(jià)值。3.2安全庫(kù)存模型求解與分析3.2.1安全庫(kù)存模型求解．由2.2.2所描述的模型的各步，在Excel97上設(shè)計(jì)、輸入公式，可逐步求解：本文所利用的數(shù)據(jù)為企業(yè)近三年的數(shù)據(jù)，并設(shè)計(jì)出供應(yīng)彈性系數(shù)計(jì)算表和彈性控制計(jì)算表。從上表結(jié)果看出，由于受企業(yè)內(nèi)部設(shè)備大修安排和市場(chǎng)需求的影響，使企業(yè)周期性地出現(xiàn)在每年一、二季度處于供給高峰，三、四月屬于供給低谷。也可以看出，目前情況下期末庫(kù)存定額與期末實(shí)際庫(kù)存量之間差值就是超儲(chǔ)那一部分。因此，要想達(dá)到壓縮庫(kù)存的目的，必須把超儲(chǔ)的那一部分廢鋼鐵逐漸銷售出去。在目前的市場(chǎng)條件下，全國(guó)廢鋼鐵市場(chǎng)是需求大于供給，銷售上可行的。理想的庫(kù)存量控制在定額執(zhí)行偏差量為零，亦期末庫(kù)存定額等于期末實(shí)際庫(kù)存量，不過(guò)這在實(shí)際是不易做到的。實(shí)際中，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，合理的庫(kù)存量應(yīng)控制在定額執(zhí)行偏差量的數(shù)量在＋2000―+3000噸左右。3.2.2經(jīng)濟(jì)效益分析采用上述模型后，在經(jīng)濟(jì)上是可觀的。一是它可減低采購(gòu)成本，二是可降低存儲(chǔ)成本。若不采用此類庫(kù)存控制措施，庫(kù)存就會(huì)占用大量的資金，包括廢鋼鐵的本金、利息、場(chǎng)地費(fèi)、管理費(fèi)等各種庫(kù)存維持費(fèi)用，廢鋼鐵還會(huì)發(fā)生損失等，減少企業(yè)投資的機(jī)會(huì)。同時(shí)，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中存在的問(wèn)題也被掩蓋。3.2.3優(yōu)化方案的綜合分析從上面的兩個(gè)模型結(jié)果看，它們是我們廠生產(chǎn)系統(tǒng)的兩個(gè)重要的子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)方案的優(yōu)化，可取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。產(chǎn)品品種優(yōu)化模型是在現(xiàn)有的資源狀況、現(xiàn)有的產(chǎn)品品種、現(xiàn)有的工藝設(shè)備加工能力、現(xiàn)行的市場(chǎng)需求狀況的基礎(chǔ)上進(jìn)行求解的，它主要適用于中短期計(jì)劃，是用來(lái)對(duì)年度的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行安排，也可以用來(lái)對(duì)季度、月份的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行安排，但必須要搞清各種約束條件的限制值；配料優(yōu)化模型是在固定的料槽容積、工藝要求的單重、及各種資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算的，通常，在煉鋼轉(zhuǎn)爐沒(méi)有重大的改造的情況下，料槽也是一項(xiàng)固定資產(chǎn)，其容積是不變的，同樣工藝要求的單重變化可能性不大，那么主要是各種資源量的限制值在變化；安全庫(kù)存控制模型主要是以歷史上的數(shù)字運(yùn)用統(tǒng)計(jì)規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)每年、每月的庫(kù)存量的，它主要是針對(duì)需求（鞍鋼生產(chǎn)）的季節(jié)性變動(dòng)的特點(diǎn)來(lái)計(jì)算的，筆者認(rèn)為不妨在使用Excel97中的趨勢(shì)分析曲線，比如線性模型、移動(dòng)平均曲線等，在圖表上進(jìn)行預(yù)測(cè)，讀出數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)與彈性控制模型的計(jì)算數(shù)據(jù)相比較，如果差距很大則需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，這樣使預(yù)期庫(kù)存控制更加貼近實(shí)際值。在實(shí)際應(yīng)用上，是可行的。因?yàn)樵谀壳埃覀兊纳a(chǎn)系統(tǒng)在理論上、實(shí)踐上并沒(méi)有切時(shí)可行的科學(xué)方法，一切操作是憑經(jīng)驗(yàn)的估計(jì)。如果按模型的計(jì)算制定生產(chǎn)計(jì)劃，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，在技術(shù)上、組織是沒(méi)有障礙的。在設(shè)備的使用上，也能滿足需要。4建議與對(duì)策4.1生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題1.入廠原料常出現(xiàn)分類不準(zhǔn)確。2.生產(chǎn)系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性、不統(tǒng)一性，造成決策數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)有一定的差異。3.制定生產(chǎn)計(jì)劃的不及時(shí)與生產(chǎn)組織的隨機(jī)性。4.生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行的偏差。5.各種原料消耗定額與工藝耗時(shí)定額尚需進(jìn)一步核定。6.本文所采納的數(shù)據(jù)大多數(shù)是鞍鋼改造集中時(shí)期的數(shù)據(jù)，其波動(dòng)性較大，伴隨改造的結(jié)束，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行逐漸穩(wěn)定，各項(xiàng)數(shù)據(jù)更貼近實(shí)際。4.2對(duì)策和建議4.2.1加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)作管理⑤⑥1.重視并制定好生產(chǎn)計(jì)劃工作。2.生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)是整個(gè)企業(yè)降低成本和增加利潤(rùn)的中心。3.合理控制好庫(kù)存量。建議本預(yù)期存貯彈性控制模型按下圖實(shí)施，這些環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)前饋控制閉環(huán)系統(tǒng)執(zhí)行評(píng)價(jià)

庫(kù)存前饋控制閉環(huán)系統(tǒng)圖

一、我國(guó)廢鋼的消費(fèi)需求現(xiàn)狀

1、廢鋼消費(fèi)需求主要取決于電爐鋼的發(fā)展

廢鋼是電爐煉鋼的主要原料，電爐煉鋼是廢鋼消費(fèi)的主動(dòng)力，是廢鋼消耗的主要熔煉裝置。近幾年世界電爐鋼產(chǎn)量占世界煉鋼總產(chǎn)量的比重約34％左右，而消費(fèi)的廢鋼約占總廢鋼的70％左右。因此可以說(shuō)電爐鋼產(chǎn)量是廢鋼消費(fèi)量和價(jià)格的晴雨表。2008年電爐鋼的產(chǎn)量繼續(xù)增長(zhǎng)，比重略有提高，主要是高爐－轉(zhuǎn)爐流程在中國(guó)的發(fā)展比電爐更為迅速，因此廢鋼供應(yīng)仍顯緊張、價(jià)格較高，供電緊張、電價(jià)較高等原因所致。目前，制約我國(guó)電爐鋼快速發(fā)展的主要因素是廢鋼緊缺和電力供應(yīng)緊張，一方面，中國(guó)鋼材積蓄量低，產(chǎn)生廢鋼還不能滿足發(fā)展需要，近年來(lái)隨著廢鋼進(jìn)口價(jià)格不斷上升，我國(guó)進(jìn)口廢鋼呈逐年下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)今后3－5年內(nèi)國(guó)內(nèi)外廢鋼市場(chǎng)將保持著廢鋼與鋼鐵產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)的合理價(jià)位；另一方面，由于近幾年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，電力供應(yīng)出現(xiàn)了緊張的局面，而且中國(guó)工業(yè)用電價(jià)格高于歐洲、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，這些因素都限制了電爐鋼的發(fā)展。另外，品種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等也是制約我國(guó)電爐鋼發(fā)展的不可忽視的因素?，F(xiàn)代化電爐已不再單純依靠電能，而是在使用電能的基礎(chǔ)上大力發(fā)展利用各種化學(xué)能以及物理熱等，使得電爐冶煉電耗降低，冶煉時(shí)間縮短，易于與連鑄機(jī)銜接匹配運(yùn)行，增強(qiáng)了電爐流程的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜合考察現(xiàn)代化電爐煉鋼工藝的發(fā)展?fàn)顩r可以看出，中國(guó)今后電爐煉鋼還可能有較大發(fā)展。

2、轉(zhuǎn)爐煉鋼消耗廢鋼也加劇了廢鋼資源的緊張局面

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)得到了快速發(fā)展，鋼產(chǎn)量平均增長(zhǎng)速度達(dá)到20％，但其中主要以轉(zhuǎn)爐鋼增長(zhǎng)的速度較快。2008年綜合平均廢鋼單耗為145kg/噸鋼，與世界平均單耗450kg/噸鋼相比還是有很大差距。目前，我國(guó)高爐冶煉鐵水成本低于廢鋼價(jià)格，因此高爐－轉(zhuǎn)爐流程企業(yè)不會(huì)采用多吃廢鋼的冶煉工藝，廢鋼消耗強(qiáng)度仍維持現(xiàn)有水平，但由于轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)較大，對(duì)廢鋼需求數(shù)量會(huì)有較大增長(zhǎng)。隨著我國(guó)煉鋼工藝的改進(jìn)，電爐鋼的增加和原生鐵礦資源的不足，屆時(shí)的廢鋼需求量將是巨大的。因此，國(guó)內(nèi)外專家預(yù)言，世界未來(lái)的廢鋼市場(chǎng)在亞洲，亞洲的廢鋼市場(chǎng)在中國(guó)，中國(guó)將成為世界廢鋼鐵貿(mào)易的主要市場(chǎng)。

3、鑄造用廢鋼消費(fèi)有下降趨勢(shì)

一、我國(guó)廢鋼的消費(fèi)需求現(xiàn)狀

1、廢鋼消費(fèi)需求主要取決于電爐鋼的發(fā)展

廢鋼是電爐煉鋼的主要原料，電爐煉鋼是廢鋼消費(fèi)的主動(dòng)力，是廢鋼消耗的主要熔煉裝置。近幾年世界電爐鋼產(chǎn)量占世界煉鋼總產(chǎn)量的比重約34％左右，而消費(fèi)的廢鋼約占總廢鋼的70％左右。因此可以說(shuō)電爐鋼產(chǎn)量是廢鋼消費(fèi)量和價(jià)格的晴雨表。2008年電爐鋼的產(chǎn)量繼續(xù)增長(zhǎng)，比重略有提高，主要是高爐－轉(zhuǎn)爐流程在中國(guó)的發(fā)展比電爐更為迅速，因此廢鋼供應(yīng)仍顯緊張、價(jià)格較高，供電緊張、電價(jià)較高等原因所致。目前，制約我國(guó)電爐鋼快速發(fā)展的主要因素是廢鋼緊缺和電力供應(yīng)緊張，一方面，中國(guó)鋼材積蓄量低，產(chǎn)生廢鋼還不能滿足發(fā)展需要，近年來(lái)隨著廢鋼進(jìn)口價(jià)格不斷上升，我國(guó)進(jìn)口廢鋼呈逐年下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)今后3－5年內(nèi)國(guó)內(nèi)外廢鋼市場(chǎng)將保持著廢鋼與鋼鐵產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)的合理價(jià)位；另一方面，由于近幾年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，電力供應(yīng)出現(xiàn)了緊張的局面，而且中國(guó)工業(yè)用電價(jià)格高于歐洲、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，這些因素都限制了電爐鋼的發(fā)展。另外，品種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等也是制約我國(guó)電爐鋼發(fā)展的不可忽視的因素?，F(xiàn)代化電爐已不再單純依靠電能，而是在使用電能的基礎(chǔ)上大力發(fā)展利用各種化學(xué)能以及物理熱等，使得電爐冶煉電耗降低，冶煉時(shí)間縮短，易于與連鑄機(jī)銜接匹配運(yùn)行，增強(qiáng)了電爐流程的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜合考察現(xiàn)代化電爐煉鋼工藝的發(fā)展?fàn)顩r可以看出，中國(guó)今后電爐煉鋼還可能有較大發(fā)展。

2、轉(zhuǎn)爐煉鋼消耗廢鋼也加劇了廢鋼資源的緊張局面

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)得到了快速發(fā)展，鋼產(chǎn)量平均增長(zhǎng)速度達(dá)到20％，但其中主要以轉(zhuǎn)爐鋼增長(zhǎng)的速度較快。2008年綜合平均廢鋼單耗為145kg/噸鋼，與世界平均單耗450kg/噸鋼相比還是有很大差距。目前，我國(guó)高爐冶煉鐵水成本低于廢鋼價(jià)格，因此高爐－轉(zhuǎn)爐流程企業(yè)不會(huì)采用多吃廢鋼的冶煉工藝，廢鋼消耗強(qiáng)度仍維持現(xiàn)有水平，但由于轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)較大，對(duì)廢鋼需求數(shù)量會(huì)有較大增長(zhǎng)。隨著我國(guó)煉鋼工藝的改進(jìn)，電爐鋼的增加和原生鐵礦資源的不足，屆時(shí)的廢鋼需求量將是巨大的。因此，國(guó)內(nèi)外專家預(yù)言，世界未來(lái)的廢鋼市場(chǎng)在亞洲，亞洲的廢鋼市場(chǎng)在中國(guó)，中國(guó)將成為世界廢鋼鐵貿(mào)易的主要市場(chǎng)。

3、鑄造用廢鋼消費(fèi)有下降趨勢(shì)

隨著全球氣候變暖、環(huán)境污染、資源匱乏等問(wèn)題的出現(xiàn)，“低碳經(jīng)濟(jì)”概念引起全球范圍的廣泛關(guān)注。低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基本特征的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式［1］。鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，是高能耗、高污染的典型代表，在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)方面具有一定的潛力和發(fā)展空間。在此背景下，部分鋼鐵企業(yè)采取很多節(jié)能減排措施積極迎接低碳經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，其中廢鋼逆向物流對(duì)于鋼鐵行業(yè)來(lái)說(shuō)是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的重要手段之一。目前有相關(guān)學(xué)者對(duì)廢鋼的逆向回收進(jìn)行研究，如何秀玉從逆向物流的概念出發(fā)，分析我國(guó)鋼鐵企業(yè)逆向物流實(shí)施中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決措施［2］；劉永彬提出建立適應(yīng)我國(guó)當(dāng)前鋼鐵業(yè)發(fā)展要求的廢鋼鐵回收物流系統(tǒng)、廢鋼循環(huán)利用體系［3］；孫明輝結(jié)合我國(guó)廢舊鋼鐵回收物流的現(xiàn)狀，提出了如何建立廢鋼回收系統(tǒng)的政策建議［4］；王迅分析了我國(guó)廢鋼鐵回收物流的發(fā)展現(xiàn)狀，提議建立廢舊鋼鐵回收物流［5］；閆啟平闡述了廢鋼鐵在低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)期的應(yīng)用價(jià)值，提出我國(guó)廢鋼鐵產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃目標(biāo)及技術(shù)路線［6］。以上這些文獻(xiàn)主要對(duì)如何構(gòu)造廢鋼逆向物流系統(tǒng)進(jìn)行定性分析并提出一定的建議和政策，并沒(méi)有考慮定量的因素。但是目前很多企業(yè)尤其是一些中小型企業(yè)在構(gòu)建和實(shí)施廢鋼逆向物流中卻不積極主動(dòng)，主要原因是鋼鐵企業(yè)在實(shí)施廢鋼逆向物流時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的回收處理成本，而且很多回收處理成本短期內(nèi)不一定都能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益，甚至?xí)斐晒咎潛p；另外政府的獎(jiǎng)勵(lì)懲罰力度和其他企業(yè)的策略選擇對(duì)一個(gè)企業(yè)廢鋼逆向物流的實(shí)施也有一定的影響。因此為了全面推動(dòng)鋼鐵企業(yè)實(shí)施廢鋼逆向物流，筆者基于有限理性為基礎(chǔ)的進(jìn)化博弈對(duì)大型鋼鐵企業(yè)、中小型鋼鐵企業(yè)之間逆向物流的實(shí)施行為進(jìn)行博弈分析與研究，在兩類企業(yè)博弈過(guò)程中考慮了政府的獎(jiǎng)懲對(duì)博弈結(jié)果的影響，根據(jù)博弈的結(jié)果從而提出有利于兩類企業(yè)最終積極選擇實(shí)施逆向物流的具體對(duì)策和建議。

一、鋼鐵企業(yè)實(shí)施廢鋼逆向物流行為的博弈模型

（一）博弈模型的假設(shè)鋼鐵企業(yè)在決策是否實(shí)施廢鋼逆向物流時(shí)考慮的因素多而復(fù)雜。為了便于分析，在不改變問(wèn)題本質(zhì)的條件下，對(duì)一些復(fù)雜的條件加以簡(jiǎn)化，作出如下假設(shè)：1．博弈中的參與者：大型鋼鐵企業(yè)（代表綜合實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)，以下簡(jiǎn)稱鋼鐵企業(yè)A）和中小型鋼鐵企業(yè)（代表規(guī)模小，實(shí)力弱的企業(yè)，以下簡(jiǎn)稱鋼鐵企業(yè)B），博弈雙方都是有限理性。2．博弈主體的策略行為：雙方的策略行為都是實(shí)施廢鋼逆向物流和不實(shí)施廢鋼逆向物流。3．行為策略采取的比例：在博弈的初始階段，假設(shè)鋼鐵企業(yè)A采取實(shí)施的概率為X，采取不實(shí)施的概率為1－X，鋼鐵企業(yè)B采取實(shí)施的概率為Y，采取不實(shí)施的概率為1－Y。4．模型中涉及的參數(shù)和基本解釋：（1）R1和R2分別為鋼鐵企業(yè)A和鋼鐵企業(yè)B實(shí)施廢鋼回收在煉鋼時(shí)代替鐵礦石所帶來(lái)的節(jié)能、節(jié)資、降耗、減少環(huán)境污染等產(chǎn)生的綜合效益（主要體現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益）。（2）C1和C2分別為鋼鐵企業(yè)A和鋼鐵企業(yè)B為實(shí)施廢鋼逆向物流所投資設(shè)備、技術(shù)、人員等時(shí)所發(fā)生的成本。（3）T1和T2分別為鋼鐵企業(yè)A和鋼鐵企業(yè)B積極實(shí)施廢鋼逆向物流時(shí)，政府在稅收、信貸等方面給予的補(bǔ)貼。（4）F1和F2分別為鋼鐵企業(yè)A和鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施廢鋼逆向物流帶來(lái)環(huán)境污染等嚴(yán)重后果性，政府給予的處罰。（5）B1和B2分別為鋼鐵企業(yè)A和鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施廢鋼逆向物流為企業(yè)本身帶來(lái)負(fù)面影響所遭受的損失成本。（6）D1為鋼鐵企業(yè)A在鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施逆向物流時(shí)所得到的額外收益，D2為鋼鐵企業(yè)B在鋼鐵企業(yè)A不實(shí)施逆向物流時(shí)所得的額外收益（此時(shí)假設(shè)對(duì)方實(shí)施所占的比例越大，此值越低）。（7）G1和G2分別為鋼鐵企業(yè)A和鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施逆向物流而節(jié)約的成本。根據(jù)以上假設(shè)條件，得到鋼鐵企業(yè)A和鋼鐵企業(yè)B博弈的支付矩陣，如表1所示。（二）博弈模型的建立根據(jù)以上假設(shè)條件和收益矩陣可知，鋼鐵企業(yè)A采取實(shí)施的期望收益為：EA1＝Y(jié)（R1＋T1－C1）＋（1－Y）（R1＋T1＋D1－C1）＝R1＋T1＋D1－C1－YD1（1）鋼鐵企業(yè)A采取不實(shí)施的期望收益為：EA2＝Y(jié)（G1－B1－F1）＋（1－Y）（G1－B1－F1）＝G1－B1－F1（2）鋼鐵企業(yè)A的混合策略，即采取實(shí)施與不實(shí)施策略的平均期望收益為：EA＝XEA1＋（1－X）EA2（3）根據(jù)演化博弈的原理，若一種策略的適應(yīng)度或支付比種群的平均適應(yīng)度高，這種策略就會(huì)在種群中發(fā)展，即適者生存體現(xiàn)在這種策略的增長(zhǎng)率大于零，這就是復(fù)制動(dòng)態(tài)方程。［6］因此由式（1）和式（3）可以得出鋼鐵企業(yè)A策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：F（X）＝dXdt＝X（EAl－EA）＝X（1－X）（R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1－YD1）（4）鋼鐵企業(yè)B采取實(shí)施的期望收益為：EB1＝X（R＋T－C）＋（1－X）（R2＋T2＋D2－C2）＝R2＋T2＋D2－C2－XD2（5）鋼鐵企業(yè)B采取不實(shí)施的期望收益為：EB2＝X（G2－B2－F2）＋（1－X）（G2－B2－F2）＝G2－B2－F2（6）鋼鐵企業(yè)B的混合策略，即采取實(shí)施與不實(shí)施策略的平均期望收益為：EB＝Y(jié)EB1＋（1－Y）EB2（7）同理，由式（5）式和（7）式可以得出鋼鐵企業(yè)B策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：F（Y）＝dYdt＝Y(jié)（EB1－EB）＝Y(jié)（1－Y）（R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2－XD2）（8）由式（4）和式（8）組成博弈系統(tǒng)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：dXdt＝X（1－X）（R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1－YD1）dYdt＝Y(jié)（1－Y）（R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2－XD2烅烄烆）（9）

二、鋼鐵企業(yè)間演化博弈的穩(wěn)定性分析

（一）鋼鐵企業(yè)A策略的演化穩(wěn)定性分析令dXdt＝0可求出復(fù)制動(dòng)態(tài)方程的穩(wěn)定狀態(tài)點(diǎn)，即在復(fù)制動(dòng)態(tài)過(guò)程中采取實(shí)施策略的鋼鐵企業(yè)A所占的比例X達(dá)到一種相對(duì)穩(wěn)定的均衡狀態(tài)，由式（4）可知：若Y＝R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1時(shí)，F(xiàn)（X）＝0，這意味著對(duì)所有的X都處于穩(wěn)定狀態(tài)，若Y≠R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1時(shí)，令F（X）＝0，得X＝0，X＝1是X的穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)微分方程的穩(wěn)定性定理及進(jìn)化穩(wěn)定策略的性質(zhì)［7］，滿足dF（X＊）dX｜X＝X＊＜0時(shí)，求出的穩(wěn)定狀態(tài)點(diǎn)X＊才是進(jìn)化穩(wěn)定策略。對(duì)鋼鐵企業(yè)A實(shí)施策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程求導(dǎo)得：dF（X）dX＝（1－2X）（R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1－XD1）下面對(duì)R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1進(jìn)行以下幾種情況的分析。1．當(dāng)R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1＜0，則dF（X）dX＝R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1－XD1D1＜0，恒有Y＞R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1從以上分析可知：1．當(dāng)鋼鐵企業(yè)A實(shí)施逆向物流所獲得的綜合效益和政府給予的補(bǔ)貼、鋼鐵企業(yè)A不實(shí)施廢鋼逆向物流所遭受的損失成本和政府給予的處罰及鋼鐵企業(yè)A在鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施逆向物流時(shí)所得到的額外收益之和小于鋼鐵企業(yè)A實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和時(shí)，無(wú)論鋼鐵企業(yè)B是否選擇“實(shí)施”策略，鋼鐵企業(yè)A都會(huì)選擇"不實(shí)施"策略。2．當(dāng)鋼鐵企業(yè)A實(shí)施所獲得的綜合效益和政府給予的補(bǔ)貼與不實(shí)施廢鋼損失成本和政府給予的處罰之和小于鋼鐵企業(yè)A實(shí)施的成本和鋼鐵企業(yè)A不實(shí)施而節(jié)約的成本之和，而加上鋼鐵企業(yè)A在鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施時(shí)所得到的額外收益時(shí)又大于鋼鐵企業(yè)A實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和時(shí)，鋼鐵企業(yè)A策略的選擇主要依賴于鋼鐵企業(yè)B選擇策略的概率，如果鋼鐵企業(yè)B群體選擇實(shí)施的概率大于R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1時(shí)鋼鐵企業(yè)A得到的額外收益D1越小，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)演化，最終選擇不實(shí)施廢鋼逆向物流，反之，鋼鐵企業(yè)A會(huì)選擇實(shí)施。3．當(dāng)鋼鐵企業(yè)A實(shí)施成本與不實(shí)施而節(jié)約的成本之和小于鋼鐵企業(yè)A實(shí)施所獲得的綜合效益、實(shí)施政府給予的補(bǔ)貼、不實(shí)施所遭受的損失成本三者之和時(shí)，鋼鐵企業(yè)A不管鋼鐵企業(yè)B是否實(shí)施，都會(huì)選擇實(shí)施廢鋼逆向物流。（二）鋼鐵企業(yè)B策略的演化穩(wěn)定性分析同理，對(duì)鋼鐵企業(yè)A實(shí)施策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程求導(dǎo)得：dF（Y）dY策略。鋼鐵企業(yè)B在以上各種情況下復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖如圖2所示。從以上分析可知：1．當(dāng)鋼鐵企業(yè)B實(shí)施逆向物流所獲得的綜合效益和政府給予的補(bǔ)貼、鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施廢鋼逆向物流所遭受的損失成本和政府給予的處罰及鋼鐵企業(yè)B在鋼鐵企業(yè)A不實(shí)施逆向物流時(shí)所得到的額外收益之和小于鋼鐵企業(yè)B實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和，無(wú)論鋼鐵企業(yè)A是否選擇"實(shí)施"策略，鋼鐵企業(yè)B都會(huì)選擇"不實(shí)施"策略，2．當(dāng)鋼鐵企業(yè)B實(shí)施所獲得的綜合效益和政府給予的補(bǔ)貼與不實(shí)施廢鋼損失成本和政府給予的處罰之和小于鋼鐵企業(yè)B實(shí)施的成本和鋼鐵企業(yè)B不實(shí)施而節(jié)約的成本之和，而加上鋼鐵企業(yè)B在鋼鐵企業(yè)A不實(shí)施時(shí)所得到的額外收益時(shí)又大于鋼鐵企業(yè)A實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和時(shí)，鋼鐵企業(yè)B策略的選擇主要依賴于鋼鐵企業(yè)A選擇策略的概率，如果鋼鐵企業(yè)A群體選擇實(shí)施的概率大于R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2時(shí)鋼鐵企業(yè)A得到的額外收益D2越小，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)演化，最終選擇不實(shí)施廢鋼逆向物流，反之，鋼鐵企業(yè)B會(huì)選擇實(shí)施，3．當(dāng)鋼鐵企業(yè)B實(shí)施的成本與不實(shí)施而節(jié)約的成本之和小于鋼鐵企業(yè)B實(shí)施所獲得的綜合效益、實(shí)施政府給予的補(bǔ)貼、不實(shí)施所遭受的損失成本三者之和時(shí)，鋼鐵企業(yè)B不管鋼鐵企業(yè)A是否實(shí)施，都會(huì)選擇實(shí)施廢鋼逆向物流。（三）鋼鐵企業(yè)A和B的策略演化系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析由復(fù)制方程式（9）來(lái)描述鋼鐵企業(yè)A和B策略系統(tǒng)的演化過(guò)程，可以得出系統(tǒng)演化總共有5個(gè)均衡點(diǎn)（0，0），（1，0），（0，1），（1，1），（R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2，R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1）當(dāng)且僅當(dāng)0≤R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2≤1，0≤R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1≤1，對(duì)于由微分方程描述的動(dòng)態(tài)方程，其均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性可以由該系統(tǒng)的雅可比矩陣的局部穩(wěn)定性得到［8－9］。根據(jù)Friedman提出的方法，由式（9）可得到該系統(tǒng)的雅可比矩陣J和對(duì)應(yīng)的行列式及其跡分別為：J＝F（X）／XF（X）／Y圖來(lái)表示鋼鐵企業(yè)A和B之間策略選擇博弈動(dòng)態(tài)過(guò)程，如圖3所示。圖30＜X0＜1，0＜Y0＜1的相位圖結(jié)合表2和圖3可知，R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1和R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2的取值范圍影響了系統(tǒng)的進(jìn)化穩(wěn)定策略。討論在以下幾種情況下系統(tǒng)的穩(wěn)定性：（1）當(dāng)R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1＞0，R1＋T1－C1＋B1＋F1－G1＜0，R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2＞0，R2＋T2－C2＋B2＋F2－G2＜0時(shí)，有0≤R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1≤1和0≤R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2≤1，由圖3可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略分別為（0，1）和（1，0），系統(tǒng)經(jīng)過(guò)演化過(guò)程，最終將趨向于（0，1）或（1，0）。也就是說(shuō)，當(dāng)雙方企業(yè)實(shí)施所獲得的綜合效益、政府給予的補(bǔ)貼、不實(shí)施廢鋼損失成本、不實(shí)施政府給予的處罰之和小于實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和，但當(dāng)加上一方不實(shí)施而另一方實(shí)施時(shí)所得到的額外收益又大于實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和時(shí)，只有一方最終會(huì)選擇實(shí)施逆向物流，因?yàn)橐坏┮环綄?shí)施，另一方的Di的取值會(huì)等于0，此時(shí)對(duì)另一方來(lái)說(shuō)沒(méi)有實(shí)施逆向物流的價(jià)值。（2）當(dāng)R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1＞0，R1＋T1－C1＋B1＋F1－G1＜0，R2＋T2－C2＋B2＋F2－G2＞0時(shí)，0≤R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1≤1和R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2＞1，即鋼鐵企業(yè)B實(shí)施所獲得的綜合效益、政府給予的補(bǔ)貼、不實(shí)施廢鋼損失成本、不實(shí)施政府給予的處罰之和大于實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和時(shí)，鋼鐵企業(yè)B會(huì)選擇實(shí)施逆向物流，而此時(shí)鋼鐵企業(yè)A經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的博弈會(huì)選擇不實(shí)施，因?yàn)榇藭r(shí)鋼鐵企業(yè)A的收益函數(shù)中D1接近于零，因此最終系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略為（0，1），此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程如圖4所示。（3）當(dāng)R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1＞0，R2＋T2－C2＋B2＋F2－G2＞0，R2＋T2－C2＋B2＋F2－G2＜0時(shí)，有R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1＞1，0≤R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2≤1，系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略為（1，0），如圖5所示。即鋼鐵企業(yè)A實(shí)施所獲得的綜合效益、政府給予的補(bǔ)貼、不實(shí)施廢鋼損失成本、不實(shí)施政府給予的處罰之和大于實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和時(shí)，鋼鐵企業(yè)A會(huì)選擇實(shí)施，而此時(shí)由于鋼鐵企業(yè)B收益函數(shù)中D1接近于零，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的博弈最終選擇不實(shí)施。圖4X0＞1，0＜Y0＜1的相位圖圖50＜X0＜1，Y0＞1的相位圖（4）當(dāng)R1＋T1－C1＋B1＋F1－G1＞0，R2＋T2－C2＋B2＋F2－G2＞0時(shí)，有R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1＞1和R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2＞1，系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略為（1，1），如圖6所示。當(dāng)鋼鐵企業(yè)雙方實(shí)施所獲得的綜合效益、政府給予的補(bǔ)貼、不實(shí)施廢鋼損失成本、不實(shí)施政府給予的處罰之和都大于實(shí)施的成本和不實(shí)施而節(jié)約的成本之和時(shí)，經(jīng)過(guò)演化博弈，雙方最終都會(huì)選擇實(shí)施逆向物流。（5）當(dāng)R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1＜0，R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2＜0時(shí)，有R1＋T1－C1＋B1＋F1＋D1－G1D1＜0，R2＋T2－C2＋B2＋F2＋D2－G2D2＜0，系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略為（0，0），如圖7所示。以上5種情況下的博弈結(jié)果如下表3所示。我們的目的是希望在低碳經(jīng)濟(jì)下所有的鋼鐵企業(yè)群最終都實(shí)施廢鋼逆向物流，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益上看，第四種情形是最理想的結(jié)果。

三、結(jié)論與建議

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)鋼鐵行業(yè)設(shè)備和工藝的不斷完善配套、品種鋼比例不斷增加以及環(huán)保節(jié)能降低成本的要求，對(duì)廢鋼特別是清潔廢鋼的需求量將越來(lái)越大，對(duì)廢鋼質(zhì)量要求越來(lái)高。經(jīng)過(guò)廢鋼破碎生產(chǎn)線加工處理的廢鋼是潔凈的優(yōu)質(zhì)廢鋼，純凈率可達(dá)97%以上，是理想的煉鋼精料。按照環(huán)保、節(jié)能、降成本和最大限度發(fā)揮產(chǎn)能的要求，采用清潔廢鋼、多消耗廢鋼至少會(huì)為企業(yè)帶來(lái)以下好處：減少一次性資源（鐵礦石）的消耗；降低氧氣消耗及輔料消耗；縮短冶煉時(shí)間；增大單爐裝爐量，擴(kuò)大產(chǎn)能；可以縮短裝爐時(shí)間（清潔廢鋼增大了爐體密度）；減少造渣、排渣、清運(yùn)量；減少雜質(zhì)、提高鋼水純凈度，提高和穩(wěn)定鋼水質(zhì)量；降低污染，有利環(huán)保；降低成本，增大綜合效益；帶來(lái)顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。是落實(shí)循環(huán)經(jīng)濟(jì)“減量化、再利用、再循環(huán)”原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式，是對(duì)“大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量廢棄”的傳統(tǒng)增長(zhǎng)模式的根本變革；符合當(dāng)前國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的基本國(guó)策。采用清潔廢鋼煉鋼在冶金行業(yè)將會(huì)成為大勢(shì)所趨。

一、我國(guó)廢鋼的消費(fèi)需求現(xiàn)狀

1、廢鋼消費(fèi)需求主要取決于電爐鋼的發(fā)展廢鋼是電爐煉鋼的主要原料，電爐煉鋼是廢鋼消費(fèi)的主動(dòng)力，是廢鋼消耗的主要熔煉裝置。近幾年世界電爐鋼產(chǎn)量占世界煉鋼總產(chǎn)量的比重約34％左右，而消費(fèi)的廢鋼約占總廢鋼的70％左右。因此可以說(shuō)電爐鋼產(chǎn)量是廢鋼消費(fèi)量和價(jià)格的晴雨表。

2008年電爐鋼的產(chǎn)量繼續(xù)增長(zhǎng)，比重略有提高，主要是高爐－轉(zhuǎn)爐流程在中國(guó)的發(fā)展比電爐更為迅速，因此廢鋼供應(yīng)仍顯緊張、價(jià)格較高，供電緊張、電價(jià)較高等原因所致。目前，制約我國(guó)電爐鋼快速發(fā)展的主要因素是廢鋼緊缺和電力供應(yīng)緊張，一方面，中國(guó)鋼材積蓄量低，產(chǎn)生廢鋼還不能滿足發(fā)展需要，近年來(lái)隨著廢鋼進(jìn)口價(jià)格不斷上升，我國(guó)進(jìn)口廢鋼呈逐年下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)今后3－5年內(nèi)國(guó)內(nèi)外廢鋼市場(chǎng)將保持著廢鋼與鋼鐵產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)的合理價(jià)位；另一方面，由于近幾年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，電力供應(yīng)出現(xiàn)了緊張的局面，而且中國(guó)工業(yè)用電價(jià)格高于歐洲、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，這些因素都限制了電爐鋼的發(fā)展。另外，品種結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品質(zhì)量等也是制約我國(guó)電爐鋼發(fā)展的不可忽視的因素?，F(xiàn)代化電爐已不再單純依靠電能，而是在使用電能的基礎(chǔ)上大力發(fā)展利用各種化學(xué)能以及物理熱等，使得電爐冶煉電耗降低，冶煉時(shí)間縮短，易于與連鑄機(jī)銜接匹配運(yùn)行，增強(qiáng)了電爐流程的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜合考察現(xiàn)代化電爐煉鋼工藝的發(fā)展?fàn)顩r可以看出，中國(guó)今后電爐煉鋼還可能有較大發(fā)展。

2、轉(zhuǎn)爐煉鋼消耗廢鋼也加劇了廢鋼資源的緊張局面近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)得到了快速發(fā)展，鋼產(chǎn)量平均增長(zhǎng)速度達(dá)到20％，但其中主要以轉(zhuǎn)爐鋼增長(zhǎng)的速度較快。2008年綜合平均廢鋼單耗為145kg/噸鋼，與世界平均單耗450kg/噸鋼相比還是有很大差距。目前，我國(guó)高爐冶煉鐵水成本低于廢鋼價(jià)格，因此高爐－轉(zhuǎn)爐流程企業(yè)不會(huì)采用多吃廢鋼的冶煉工藝，廢鋼消耗強(qiáng)度仍維持現(xiàn)有水平，但由于轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)較大，對(duì)廢鋼需求數(shù)量會(huì)有較大增長(zhǎng)。隨著我國(guó)煉鋼工藝的改進(jìn)，電爐鋼的增加和原生鐵礦資源的不足，屆時(shí)的廢鋼需求量將是巨大的。因此，國(guó)內(nèi)外專家預(yù)言，世界未來(lái)的廢鋼市場(chǎng)在亞洲，亞洲的廢鋼市場(chǎng)在中國(guó)，中國(guó)將成為世界廢鋼鐵貿(mào)易的主要市場(chǎng)。

3、鑄造用廢鋼消費(fèi)有下降趨勢(shì)傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，很多零、部件由鑄鋼件構(gòu)成，國(guó)內(nèi)大型機(jī)械加工廠一般都配有鋼鐵冶煉設(shè)備，特別配有電爐冶煉裝置，自制鑄鋼件消耗了大量廢鋼。今后，隨著機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步，焊接件逐步取代部分鑄鋼件，廢鋼的消耗將逐步減少，與煉鋼生產(chǎn)爭(zhēng)奪廢鋼的力度會(huì)有所降低。

一、以宣傳輿論為抓手，大力推進(jìn)文化引領(lǐng)，持續(xù)提升隊(duì)伍凝聚力

1.精心打造優(yōu)良統(tǒng)一的企業(yè)文化理念。金資公司以重組整合武鋼冶金渣分公司、粉末冶金公司為契機(jī)，精心打造優(yōu)良統(tǒng)一的企業(yè)文化理念。在重組整合前，各公司都有獨(dú)立的企業(yè)文化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)文化引領(lǐng)功能。重組整合后，公司持續(xù)打造了以“責(zé)任、創(chuàng)新、效益”，“資源產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、效益最大化”為核心的統(tǒng)一企業(yè)文化。經(jīng)過(guò)幾年的文化踐行，公司不斷豐富文化內(nèi)涵，在2013年將其升級(jí)為以“一個(gè)目標(biāo)、兩項(xiàng)職能、三化原則、四種意識(shí)、五大板塊”為框架的文化體系，使得企業(yè)文化融入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)力度更大，有效促進(jìn)了公司改革發(fā)展。2.加大宣傳力度，擴(kuò)大文化理念的影響力。近幾年來(lái)，持續(xù)在公司內(nèi)部刊物《金資人》上開(kāi)設(shè)專欄，向職工詮釋“責(zé)任、創(chuàng)新、效益”，“資源產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、效益最大化”的深刻內(nèi)涵和重要意義，使職工逐步加深對(duì)這一文化理念的把握和理解；持續(xù)刊登公司各基層單位深入踐行理念的正面典型案例，使職工認(rèn)識(shí)到文化踐行要全面滲透到工作各個(gè)環(huán)節(jié)；在公司大型LED顯示屏上播放公司企業(yè)文化理念，加大視覺(jué)沖擊力；加大對(duì)外宣傳力度，展示金資公司踐行文化理念的風(fēng)采，提升職工的企業(yè)歸宿感和文化自豪感。2012年以來(lái)，先后在《中國(guó)冶金報(bào)》、《武鋼工人報(bào)》、《鋼鐵文化》、武鋼電視臺(tái)等各種媒體上刊登、播發(fā)關(guān)于文化踐行的宣傳稿件及新聞報(bào)道，有效提升了公司美譽(yù)度，也為“責(zé)任、創(chuàng)新、效益”，“資源產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、效益最大化”理念在基層落地生根提供了輿論保障。3.大力開(kāi)展群眾性的文化創(chuàng)建活動(dòng)，促使文化理念深入人心。一是在各基層單位大力開(kāi)展“責(zé)任、創(chuàng)新、效益———我該怎么辦？”全員大討論活動(dòng)。公司各戰(zhàn)線、各層級(jí)職工分別結(jié)合自身工作實(shí)際，深入探討了文化踐行，進(jìn)一步啟發(fā)職工解放思想、開(kāi)拓思路，并認(rèn)真查找自身不足，制定整改措施。二是先后組織開(kāi)展了“責(zé)任、創(chuàng)新、效益”主題征文、演講比賽，“同舟共濟(jì)戰(zhàn)危機(jī)，凝心聚力促發(fā)展”主題演講、征文比賽，把職工的思想認(rèn)識(shí)統(tǒng)一到對(duì)“責(zé)任、創(chuàng)新、效益”理念的深入認(rèn)識(shí)理解上來(lái)。三是組織開(kāi)展“擔(dān)當(dāng)責(zé)任、務(wù)實(shí)創(chuàng)新、爭(zhēng)創(chuàng)效益———學(xué)習(xí)身邊典型，干好當(dāng)前工作”先進(jìn)事跡報(bào)告會(huì)，宣傳展示職工身邊踐行文化理念的先進(jìn)典型的感人故事，積極引導(dǎo)全體職工對(duì)照典型找差距，立足崗位定措施，爭(zhēng)做踐行理念典型。4.不斷加強(qiáng)職工文化養(yǎng)成教育。金資公司注重將企業(yè)文化理念融入到日常工作中，促使職工養(yǎng)成踐行文化理念行為習(xí)慣。比如，積極在本單位開(kāi)展的各項(xiàng)立功勞動(dòng)競(jìng)賽中大力唱響“責(zé)任、創(chuàng)新、效益”主旋律，結(jié)合自身實(shí)際制定具有可操作性，體現(xiàn)這些理念本質(zhì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，從而使廣大職工認(rèn)識(shí)到企業(yè)文化理念并不抽象，而是具有豐富內(nèi)涵和現(xiàn)實(shí)意義。

二、以文化踐行為重點(diǎn)，大力推進(jìn)管理創(chuàng)新，持續(xù)提升企業(yè)創(chuàng)效力

金資公司緊密結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)實(shí)際，眼睛向內(nèi)，對(duì)標(biāo)先進(jìn)苦練內(nèi)功，在實(shí)踐中踐行創(chuàng)新理念、優(yōu)化管理，為爭(zhēng)創(chuàng)效益提供了堅(jiān)實(shí)的保障。1.創(chuàng)新完善公司管控網(wǎng)絡(luò)。公司以“強(qiáng)龍頭、建體系、抓推進(jìn)”為導(dǎo)向，堅(jiān)持從制度體系建設(shè)入手，創(chuàng)新完善公司管控網(wǎng)絡(luò)，為文化踐行和改革發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供堅(jiān)實(shí)的制度保障。一是堅(jiān)持領(lǐng)導(dǎo)班子議事規(guī)則，“三重一大”事宜做到集體討論決策，形成“責(zé)任共擔(dān)、發(fā)展共謀、班子共建”的良好局面。二是進(jìn)一步理順完善公司內(nèi)部各項(xiàng)管理職責(zé)，完善總廠管控模式，理順總廠與分公司、合資企業(yè)、參股企業(yè)的管理關(guān)系。全方位開(kāi)展管理流程、管理制度梳理與再造，實(shí)現(xiàn)科學(xué)規(guī)范管理，全面推行問(wèn)責(zé)制，從制度上強(qiáng)化公司各級(jí)各單位的責(zé)任意識(shí)和執(zhí)行力。三是加強(qiáng)財(cái)務(wù)集中管控，逐步完成財(cái)務(wù)并表工作。推行資金支付比例與采購(gòu)合同兌現(xiàn)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，建立更加科學(xué)的財(cái)務(wù)體系。四是創(chuàng)新公司薪酬制度改革，調(diào)整崗位工資與績(jī)效工資比例，形成科學(xué)合理富有彈性的薪酬分配結(jié)構(gòu)。2.創(chuàng)新保產(chǎn)保供新模式。金資公司倡導(dǎo)“責(zé)任”的首要層面就是保產(chǎn)保供。金資公司以保產(chǎn)為天職，圍繞武鋼股份公司各主體廠的需求實(shí)施保產(chǎn)舉措。近三年來(lái)未發(fā)生一起影響武鋼主體廠生產(chǎn)的責(zé)任事故。一是創(chuàng)新廢鋼保產(chǎn)。公司下屬?gòu)U鋼分公司積極應(yīng)對(duì)各種矛盾，保產(chǎn)實(shí)行“五快四保”，即“快接卸、快加工、快倒運(yùn)、快配送、快反應(yīng)，保安全、保質(zhì)量、保成本、保用戶”。特別是2012年以來(lái)，該公司完善廢鋼保產(chǎn)供應(yīng)體系，合理分配物流，加強(qiáng)不合格廢鋼和危險(xiǎn)物品的處置力度，確保了廢鋼入爐安全；堅(jiān)持“低成本煉鋼”思路，將臺(tái)州分公司供應(yīng)的打包二級(jí)壓塊作為低硫廢鋼替代品輸出各鋼廠，有效降低鋼廠煉鋼成本844萬(wàn)元。2012年，廢鋼分公司獲得“全國(guó)廢鋼鐵加工配送示范基地”授牌。二是創(chuàng)新完善渣處理工作流程。公司下屬冶金渣分公司積極協(xié)調(diào)武鋼股份公司建立INBA作業(yè)率考核體系，努力提高INBA作業(yè)率，減少干渣坑開(kāi)采，合理組織水渣輸出，提高翻罐過(guò)程噴灰質(zhì)量，優(yōu)化作業(yè)工藝，保證渣罐空罐率，確保了順利保產(chǎn)。三是粉末冶金分公司面對(duì)停電限氣以及原料漲價(jià)等不利因素，創(chuàng)新制定實(shí)施保產(chǎn)對(duì)策，周密布置，勤抓勤收，2012年回收氧化鐵皮35.27萬(wàn)噸，滿足了主體廠要求。3.創(chuàng)新掌控資源新模式，提高二次資源經(jīng)營(yíng)水平。金資公司倡導(dǎo)“責(zé)任”理念的第二個(gè)層面是二次資源管理責(zé)任。全體干部職工牢固樹(shù)立“資源就是生命”的責(zé)任觀，充分履行二次資源管理職責(zé)。一是提升廢鋼資源管理水平。建立廢鋼市場(chǎng)日監(jiān)測(cè)機(jī)制。在深入切準(zhǔn)市場(chǎng)脈搏，緊盯行業(yè)動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，定期做出理性分析和科學(xué)預(yù)判，堅(jiān)決落實(shí)錯(cuò)峰采購(gòu)和高性價(jià)比采購(gòu)。完善物流分配和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，進(jìn)一步提高庫(kù)存水平，提升議價(jià)能力，拉低廢鋼采購(gòu)成本，不斷強(qiáng)化資源控制能力。公司下屬臺(tái)州分公司憑借自身地理、政策等優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮掌控廢鋼資源的“橋頭堡”作用，僅2012年就完成廢鋼貿(mào)易10萬(wàn)噸、利潤(rùn)579萬(wàn)元。制定落實(shí)廢鋼質(zhì)檢規(guī)章制度，加大對(duì)弄虛作假行為的處罰力度。建立健全質(zhì)量異議客戶負(fù)責(zé)人約談機(jī)制，取消惡意作假供應(yīng)商的供貨資質(zhì)。2012年，廢鋼采購(gòu)成本低于行業(yè)平均水平及業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)采購(gòu)成本。二是不斷開(kāi)拓市場(chǎng)，確保產(chǎn)品價(jià)格及銷量雙提升。在水渣銷售方面，牢固樹(shù)立“沒(méi)有淡季的市場(chǎng)，只有淡季的思想”的市場(chǎng)觀念，優(yōu)化營(yíng)銷體系，用戰(zhàn)略眼光緊盯大客戶，用靈活機(jī)動(dòng)的方式重視小客戶，用發(fā)展的思路提高掌控市場(chǎng)能力，努力提高信譽(yù)度和市場(chǎng)占有率。三是持續(xù)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，積極開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品。2012年，公司粉末冶金產(chǎn)品持續(xù)提高質(zhì)量，調(diào)整品種結(jié)構(gòu)，保目標(biāo)保效益，全年實(shí)現(xiàn)銷售收入5.41億元、利潤(rùn)2460萬(wàn)元。粉末冶金產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)創(chuàng)歷史最好水平，所有外發(fā)產(chǎn)品無(wú)質(zhì)量異議。公司生產(chǎn)的還原鐵粉、鐵氧體預(yù)燒料獲評(píng)湖北省名牌產(chǎn)品。

三、以外拓文化品牌為載體，大力推進(jìn)效益支點(diǎn)培育，持續(xù)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

金資公司在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)特別是在外樹(shù)形象求發(fā)展過(guò)程中，始終以“做強(qiáng)做大鋼鐵二次資源產(chǎn)業(yè)，充分實(shí)現(xiàn)鋼鐵二次資源最大利用率，實(shí)現(xiàn)效益最大化”為目標(biāo)，融入“資源產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、效益最大化”經(jīng)營(yíng)理念，在外拓文化品牌中培育效益增長(zhǎng)點(diǎn)，在實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略中彰顯金資文化品牌。公司根據(jù)國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和武鋼“十二五”發(fā)展規(guī)劃，緊密結(jié)合自身定位，切實(shí)將“資源產(chǎn)品化、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、效益最大化”發(fā)展理念導(dǎo)入公司“十二五”發(fā)展規(guī)劃的制定實(shí)施中。“十二五”發(fā)展期間，公司立足國(guó)內(nèi)資源，開(kāi)啟國(guó)際視野，以推進(jìn)新項(xiàng)目為抓手，大力實(shí)施“走出去”戰(zhàn)略。根據(jù)各類資源的總體分布情況、開(kāi)發(fā)利用條件和運(yùn)作發(fā)展前景等方面，敢于在國(guó)內(nèi)外落子下棋、謀篇布局。針對(duì)武鋼“十二五”期間鋼鐵生產(chǎn)衍生出來(lái)的各類鋼鐵渣、氧化鐵皮等二次資源，公司“十二五”期間重點(diǎn)項(xiàng)目有：實(shí)施社會(huì)廢鋼貿(mào)易、形成年回收拆解報(bào)廢汽車1萬(wàn)臺(tái)/年、300萬(wàn)噸礦渣微粉、3萬(wàn)噸脫硫鐵深加工產(chǎn)品生產(chǎn)線、30萬(wàn)噸金屬化球團(tuán)生產(chǎn)線、1萬(wàn)噸還原鐵粉生產(chǎn)線擴(kuò)建、2萬(wàn)噸90鐵粉擴(kuò)產(chǎn)、6000噸高檔硬磁生產(chǎn)線、脫硫渣、鋼渣綜合利用等項(xiàng)目，努力建設(shè)具有國(guó)際化色彩的鋼鐵二次資源綜合利用體系，轉(zhuǎn)變資源創(chuàng)效方式，培育新的效益支點(diǎn)。在新項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中，公司各相關(guān)部門(mén)、單位、人員扎實(shí)履行職責(zé)，加大建設(shè)步伐，有序開(kāi)展工作，確保各項(xiàng)目建設(shè)達(dá)目標(biāo)進(jìn)度，真正使效益工程產(chǎn)生效益，同時(shí)也使得外界感受到公司企業(yè)文化魅力。在廢鋼社會(huì)貿(mào)易項(xiàng)目中，公司下屬臺(tái)州分公司自2011年10月成立開(kāi)始，積極開(kāi)展廢鋼鐵社會(huì)貿(mào)易，持續(xù)增強(qiáng)廢鋼資源掌控能力，滿足了武鋼對(duì)各類廢鋼資源的需求，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。在與新加坡昂國(guó)企業(yè)有限公司合資推進(jìn)礦渣微粉120萬(wàn)噸一期項(xiàng)目即武新公司過(guò)程中，金資公司克服時(shí)間緊、任務(wù)重等諸多困難，積極發(fā)揮主導(dǎo)推動(dòng)作用，在中新雙方的通力合作下，該項(xiàng)目于2011年5月23日正式開(kāi)工，2011年12月31日竣工投產(chǎn)，創(chuàng)造了同類工程從建設(shè)到投產(chǎn)創(chuàng)效時(shí)間最短的奇跡。該項(xiàng)目還因此獲國(guó)家發(fā)改委資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)資金1000萬(wàn)元；武漢市新興產(chǎn)業(yè)重大項(xiàng)目貼息補(bǔ)助160萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)一年的有序運(yùn)行，該項(xiàng)目所生產(chǎn)的產(chǎn)品已大量使用于重點(diǎn)工程，已搶占武漢市60%以上的市場(chǎng)份額，牢牢地占據(jù)著武漢市礦粉市場(chǎng)的龍頭地位。由于市場(chǎng)前景廣闊，投資雙方經(jīng)過(guò)協(xié)商，決定擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，擴(kuò)建二期年產(chǎn)180萬(wàn)噸礦渣微粉項(xiàng)目。目前，該項(xiàng)目正按照預(yù)定進(jìn)度穩(wěn)妥推進(jìn)。

摘要：鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排工作局限于產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，空間有限，因此鋼鐵行業(yè)需要從生命周期視角系統(tǒng)化地從鋼鐵上下游全產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)開(kāi)展節(jié)能減排工作。介紹了鋼鐵工業(yè)生命周期視角的內(nèi)涵及基于生命周期視角的生命周期評(píng)價(jià)方法與工具。從生命周期視角分析了鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的現(xiàn)狀及問(wèn)題，指出：現(xiàn)階段，在能源結(jié)構(gòu)、能源耗量短期內(nèi)不太可能有太大提升的情況下，提高鋼鐵產(chǎn)品的成材率和下游材料利用率是鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的重點(diǎn)方向；整合下游工序、用戶端解決方案是從全生命周期理念出發(fā)的節(jié)能減排方向和發(fā)展機(jī)遇。

關(guān)鍵詞：鋼鐵行業(yè)；節(jié)能減排；生命周期評(píng)價(jià)；材料利用率；用戶端解決方案

鋼鐵工業(yè)是一個(gè)物質(zhì)質(zhì)量和能量高度聚集的產(chǎn)業(yè)，因而社會(huì)對(duì)鋼鐵業(yè)的普遍認(rèn)識(shí)是，鋼鐵工業(yè)是“高能耗、高排放、高污染”行業(yè)，要節(jié)能減排，就要抑制鋼鐵業(yè)的發(fā)展。然而，從全生命周期的思想來(lái)看，事實(shí)并非如此，鋼鐵是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石，是可持續(xù)的，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境責(zé)任同等重要的綠色經(jīng)濟(jì)中，鋼鐵占據(jù)著核心地位。在人類目前的生產(chǎn)力發(fā)展水平上，鋼鐵作為人們生活中不可或缺的一種基礎(chǔ)材料，集強(qiáng)度、成形性和多功能性于一體的獨(dú)特特征是其他任何材料不可媲美的，鋼鐵材料仍然是一種不可替代的、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性俱佳的良好材料[1]。也就是說(shuō)，如果不使用鋼鐵材料而又要實(shí)現(xiàn)同樣的功能、達(dá)到同樣的產(chǎn)量，就意味著有比使用鋼鐵更高的環(huán)境負(fù)荷。因此，對(duì)鋼鐵工業(yè)目前的處境及發(fā)展前景，需要從生命周期視角來(lái)看問(wèn)題，不僅鋼鐵業(yè)內(nèi)需要重新認(rèn)識(shí)，全社會(huì)都有必要重新認(rèn)識(shí)。因?yàn)殇撹F業(yè)的良性發(fā)展，需要一個(gè)客觀、理性的社會(huì)環(huán)境，尤其是在當(dāng)前中國(guó)的現(xiàn)狀下。

一、生命周期視角與生命周期評(píng)價(jià)

鋼鐵產(chǎn)品全生命周期思想的提出，旨在通過(guò)全生命周期評(píng)價(jià)（LifeCycleAssessment，簡(jiǎn)稱LCA）理念下的鋼鐵工業(yè)對(duì)全社會(huì)節(jié)能減排貢獻(xiàn)的研究，澄清社會(huì)對(duì)鋼鐵工業(yè)的誤解，體現(xiàn)鋼鐵工業(yè)在全社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展中所承擔(dān)的責(zé)任及促進(jìn)作用，從全生命周期視角來(lái)反映鋼鐵產(chǎn)業(yè)升級(jí)、品種結(jié)構(gòu)調(diào)整的環(huán)境效益，以及在全生命周期評(píng)價(jià)理念下，鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排方向與發(fā)展機(jī)遇。鋼鐵產(chǎn)品性能的提升、高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)，一般會(huì)增加鋼鐵制造流程的環(huán)境負(fù)荷，但從生命周期視角來(lái)看，卻可能更大程度地減少下游產(chǎn)業(yè)及全社會(huì)的環(huán)境負(fù)荷，鋼鐵行業(yè)實(shí)際上承載了更多的社會(huì)責(zé)任。因此，在制訂行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、出臺(tái)節(jié)能減排政策措施、進(jìn)行相關(guān)決策時(shí)，企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)，從全社會(huì)、全產(chǎn)業(yè)鏈角度系統(tǒng)化考慮，做出科學(xué)決策。生命周期評(píng)價(jià)是一種“從搖籃到墳?zāi)埂钡沫h(huán)境管理和分析工具，其是從產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程來(lái)量化其資源能源消耗和環(huán)境排放，并評(píng)價(jià)這些消耗和排放對(duì)資源、生態(tài)環(huán)境及人體健康帶來(lái)的影響。其特點(diǎn)就是定量化、數(shù)字化評(píng)價(jià)產(chǎn)品的全生命周期過(guò)程的各種消耗和排放。生命周期評(píng)價(jià)提供了一種對(duì)產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行掃描的方法，是國(guó)際上評(píng)價(jià)綠色產(chǎn)品的主要標(biāo)準(zhǔn)。LCA可以讓每一卷鋼材都有自己的生命周期環(huán)境績(jī)效數(shù)據(jù)檔案，是節(jié)能減排重要的科學(xué)依據(jù)。從鋼鐵產(chǎn)品全生命周期的視角，可以定義“鋼鐵綠色產(chǎn)品”是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、使用、回收、再利用和廢棄等全生命周期內(nèi)能夠節(jié)省資源、降低消耗、減少污染物排放，并且對(duì)環(huán)境質(zhì)量和人體健康的負(fù)面影響相對(duì)較小的產(chǎn)品。從綠色產(chǎn)品的用途來(lái)看，綠色產(chǎn)品具有如下特征（即綠色產(chǎn)品內(nèi)涵）：——有利于環(huán)境保護(hù)，指不含有害物質(zhì)、降低噪音和減少振動(dòng)等；——提高能源效率和資源利用率，指產(chǎn)品輕量化、簡(jiǎn)化加工工藝、低能耗、低資源消耗、提高耐磨性、高吸熱等；——提高產(chǎn)品壽命并利于回收再利用，指提高耐腐蝕性、提高耐久性、利于回收、便于再制造與再利用、減少?gòu)U棄物等；——綠色產(chǎn)品外延，指具有上述特性的鋼鐵產(chǎn)品及包裝、標(biāo)志/標(biāo)識(shí)、商標(biāo)等，以及提供給用戶的一系列附加利益，包括生態(tài)服務(wù)、綠色解決方案等。應(yīng)用LCA研究鋼鐵產(chǎn)品的環(huán)境特性在國(guó)際鋼鐵行業(yè)已廣泛開(kāi)展。國(guó)際鋼鐵協(xié)會(huì)于1995年開(kāi)始LCA研究，常設(shè)LCA項(xiàng)目組，由全球主要大鋼企的成員組成LCA專家組，世界鋼協(xié)LCA專家組會(huì)議每年春季、秋季各舉辦1次。2004年，寶鋼加入該專家組。以前是每隔5年更新1次全球鋼鐵產(chǎn)品LCA數(shù)據(jù)，目前隨著LCA工作在國(guó)際上越來(lái)越重要，已經(jīng)提高到每年更新1次。涉及的產(chǎn)品覆蓋了鋼鐵主要的大類品種。開(kāi)展的主要工作包括：收集并提供全行業(yè)的鋼鐵產(chǎn)品LCA數(shù)據(jù)；把LCA及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展情況通報(bào)給會(huì)員公司；向用戶和市場(chǎng)提供相關(guān)信息；通過(guò)LCA分析方法證明使用鋼鐵產(chǎn)品可帶來(lái)的環(huán)保效益；推廣LCA應(yīng)用工作中好的經(jīng)驗(yàn)。專家組的工作重點(diǎn)是使LCA評(píng)價(jià)流程中的所有利益相關(guān)方都參與進(jìn)來(lái)，以便在市場(chǎng)推廣和與替代材料的競(jìng)爭(zhēng)中更好地利用LCA這一方法與工具。奧鋼聯(lián)、安賽樂(lè)米塔爾、蒂森克虜伯、塔塔、新日鐵、浦項(xiàng)等國(guó)際上有影響力的鋼鐵企業(yè)均有各自的LCA團(tuán)隊(duì)，并持續(xù)開(kāi)展了多年的研究應(yīng)用工作。

二、從全生命周期范圍看鋼鐵業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀與問(wèn)題

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展受到很強(qiáng)的資源環(huán)境約束，為此國(guó)家提出了節(jié)能減排戰(zhàn)略，“十三五”更是確立了“雙控”目標(biāo)，加快工業(yè)的綠色發(fā)展。作為用能大戶的鋼鐵企業(yè)，節(jié)能降耗責(zé)任重大，同時(shí)隨著先進(jìn)技術(shù)和管理模式的出現(xiàn)，鋼鐵企業(yè)的節(jié)能潛力也是巨大的。立足某鋼企寬厚板廠，針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行節(jié)能潛力分析，并相應(yīng)地從工藝、設(shè)備及管理等方面提出了節(jié)能降耗措施及建議。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；“雙控”目標(biāo)；節(jié)能潛力；節(jié)能措施

某鋼廠作為我國(guó)鋼鐵行業(yè)代表性和具備較大節(jié)能潛力的重點(diǎn)用能企業(yè)，現(xiàn)已形成年產(chǎn)鋼1000萬(wàn)t的綜合生產(chǎn)能力，擁有煉焦、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、軋材、金屬制品等全流程的先進(jìn)工藝裝備，形成了以工業(yè)加工用材為主導(dǎo)的線材、棒材和寬厚板等三大產(chǎn)品系列等多種產(chǎn)品。2018年全廠綜合能源消費(fèi)量452萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤（當(dāng)量），其中用電41.3億kWh（自發(fā)電31億kWh），用煤420萬(wàn)t。煉鋼工段2018年能源消耗總量為-3.01萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤（當(dāng)量），折合單位能耗為-11.26千克標(biāo)準(zhǔn)煤/t產(chǎn)品。該指標(biāo)低于國(guó)家限額（≤-10千克標(biāo)準(zhǔn)煤/t產(chǎn)品）[1]，但目前國(guó)內(nèi)的先進(jìn)指標(biāo)可達(dá)到≤-26千克標(biāo)準(zhǔn)煤/t產(chǎn)品，說(shuō)明該鋼企煉鋼工段仍具備較大的節(jié)能潛力。

1生產(chǎn)現(xiàn)狀與用能情況

1.1生產(chǎn)現(xiàn)狀。煉鋼用鐵水由火車用高爐鐵水罐運(yùn)至煉鋼車間加料跨，在加料跨設(shè)置從高爐鐵水罐向轉(zhuǎn)爐兌鐵水罐的倒罐位，用240/65/15t鑄造起重機(jī)完成鐵水倒罐任務(wù)，起重機(jī)上配置稱量裝置，在鐵水倒罐的同時(shí)稱出鐵水重量，最后用起重機(jī)將鐵水送往鐵水脫硫站（或轉(zhuǎn)爐）及鐵水脫磷站。鐵水罐到煉鋼廠后重罐需長(zhǎng)時(shí)間等待（見(jiàn)圖1），導(dǎo)致鐵水溫度降低。另外，由于高爐鐵水罐與轉(zhuǎn)爐兌鐵水罐規(guī)格不匹配，需要折罐，折罐過(guò)程中出現(xiàn)鐵水飛濺（見(jiàn)圖2），高溫含鐵煙塵散發(fā)，鐵水溫度降低，雖采取了保溫措施，但仍有一定程度的熱量散失。其次，轉(zhuǎn)爐兌鐵水罐為敞口的，兌鐵水前后高溫含鐵煙氣直接放散空中，既影響環(huán)境，也不利鐵水罐保溫。另外，加入轉(zhuǎn)爐的廢鋼在入爐前未進(jìn)行預(yù)熱，在常溫狀態(tài)裝入廢鋼槽，然后直接吊運(yùn)裝入轉(zhuǎn)爐。連鑄后的鋼坯，在高溫段及二次切割時(shí)未設(shè)置保溫罩；二次切割后的鋼坯進(jìn)行了高壓水沖除磷處理，過(guò)程中的副產(chǎn)蒸汽自然放散，未回收。1.2用能情況。從寬厚板廠的生產(chǎn)現(xiàn)狀及該廠管理情況來(lái)看，工藝流程、設(shè)備裝備和管理水平等在行業(yè)中都是比較先進(jìn)的，表現(xiàn)在2017年的用能效果方面的指標(biāo)也是比較先進(jìn)的。（1）全廠自發(fā)電占全司總用電量比已達(dá)75%以上。（2）轉(zhuǎn)爐工序能耗-23.67千克標(biāo)準(zhǔn)煤/t產(chǎn)品；（3）軋鋼工序能耗47.69千克標(biāo)準(zhǔn)煤/t產(chǎn)品；（4）廢鋼加入量達(dá)40t/爐；（5）回收轉(zhuǎn)爐煤氣量達(dá)到120m3/t產(chǎn)品；（6）轉(zhuǎn)爐鋼的連鑄率已達(dá)到100%；（7）鋼水精煉過(guò)程中的鋼包運(yùn)輸、等待等全程中加蓋處理率達(dá)100%；（8）鐵水罐“一罐到底”比例已達(dá)到21%。

2節(jié)能潛力分析