物流被看作是继资源、人力之后的第三利润源泉。面对日趋激烈的竞争环境，优化成品油物流成为中国成品油销售企业提升利润空间和竞争力的重要手段之一。
成品油物流优化的目标是以最低的费用为客户提供最好的物流服务，体现为“2S1L原则”，即速度（Speed）、可靠（Safety）、低费用（Low）。成品油物流作业主要包括运输、仓储、配送、装卸、信息和流通加工六大业务，其中运输、仓储与配送是影响物流成本和效率的直接因素。将基于“2S1L原则”，围绕这三个方面探讨优化成品油物流的方式和方法。
一、成品油运输优化
运输是成品油物流中最重要的功能要素之一，其成本占成品油物流总成本的60%以上，因此，运输优化通常被认为是成品油物流优化最重要的环节。
1.运输优化“五要素”
判断成品油运输是否合理，或者说运输组织是否优化，主要从以下五个方面进行评价，这五个方面被称为运输优化“五要素”。
1）运输距离。运输过程中，运输时间、运输运费等若干技术经济指标都与运输距离有一定的关系，运距长短是运输是否合理的一个最基本的因素。
2）运输环节。每增加一个运输环节，都要增加一些运输的附属活动，如装卸、包装、损耗、混油处理等，各项技术经济指标也会发生变化，因此减少运输环节也是优化运输的重要方面。
3）运输工具。各种运输工具都有其优势领域，对运输工具进行优化选择。最大限度地发挥运输工具的特点和作用，是运输合理化的重要一环。
4）运输时间。在全部物流时间中，运输时间占绝大部分，尤其是远程运输，因此，缩短运输时间对缩短整个流通时间起着决定性的作用。此外，缩短运输时间，还可以加速运输工具的周转，充分发挥运力效能，提高运输线路的通过能力。
5）运输费用。运输费用是指为两个地理空间成品油移动所支付的各种款项（包括运费、损耗、资金占用等），运输费用的高低在很大程度上决定着整个物流系统的竞争能力。运输费用的高低是各种优化措施是否行之有效的最终判断依据之一。
2.运输优化的主要内容及方法
运输优化主要涉及运输方式的选择、运输路径的选择以及提高运输工具实载率三个方面。
（1）运输方式的选择
成品油运输主要有公路、铁路、水路和管道四种基本运输方式，各有优点与不足。选择运输方式，就是要根据运输环境、运输服务的目标要求（距离、时限、便利性和经济性等），并结合各种运输方式的特点进行综合考虑，可以选择单一的运输方式，也可以选择多式联运，即选择两种以上的运输方式联合起来提供运输服务。①
在具体方法上，简单的问题可以采用定性分析，但大宗的、复杂的成品油运输方式的选择，往往需要借助复杂的物流运输模型进行量化分析，常见的方法包括综合评价法、成本比较法、竞争因素分析法等。
例如，某炼化企业选择成品油外运的运输方式，可根据公路和铁路运输费构成的不同，建立如下费用函数：
公路：
铁路：y=(49.3+0.1295x)/52×44+52+20
在公路运费中，30千米以内按照28元/吨收取运输费，30千米以上按照0.65元/吨·千米收取运输费；在铁路运费中，与运程无关、与运量有关的运价是49.3元/吨，与运程和运量都有关的运价是0.1295元/吨·千米，同时铁路是按照标重计价，还需要测算其实际装载系数。另外，上述运费方程均按照配送到加油站的全程运费构建，因此对于铁路运输来说，还包括油库中转、损耗及存储费（20元/吨）及二次平均公路配送费用（52元/吨）。
通过求解方程组，可得出公路运输和铁路运输的均衡点，即在288千米范围内，炼厂的成品油宜采取公路一次配送至加油站的运输方式；在288千米以外，通过铁路发运至就近油库后，再通过公路二次配送至加油站更节约运费。
（2）运输路径的优化
确定运输方式以后，需要在多个发货点和到货点之间，根据成本最低或效率最高的原则，选择不同的运输线路。
运输路线的优化，在运筹学中称为运输问题，可以通过线性规划予以解决。对此，已有大量文献研究，这里不再赘述。
不过需要强调的是，运输线路优化是一个持续的过程，需要考虑以下因素：1）考虑全局优化，按照总体费用最小（或效益最大）对所有运输路线进行优化；2）考虑每条线路的通过能力、中转枢纽的中转能力；3）考虑时间因素，某个到站来自不同线路的油品应具有梯次性，避免集中到达压站；4）考虑滚动优化，由于生产、市场、路线、运力的波动性，需要根据情况变化对优化结果进行调整；5）把成品油从炼厂到油库、油库到加油站的“产地、仓储、市场”全过程运输系统化考虑，逐步推进一、二次配送路径整体优化。
一般来说，经典精确优化算法仅适用于处理目标函数以及约束条件有具体的解析表达式且存在导数的情况。当目标函数比较复杂、求导困难时，这种方法就无能为力了。在实际应用中，虽然有时求导得到了联立方程组，但往往求解也非常不易。
从20世纪90年代以来，一些学者开始注意到某些生物，诸如蚂蚁、蜜蜂、鸟等群居生物依靠整个集体的行为能够完成觅食、清扫、搬运、御敌等高效的协同工作，能够在高速运动过程中保持和变换优美有序的队形等许多令人匪夷所思的事情。受到这些生物行为的启发，并结合计算机科学的发展，逐步形成了所谓的智能算法，以此解决一些传统问题和实际应用中出现的新问题。
（3）运输工具实载率
另一个需要考虑的因素就是运输工具的实载率，充分利用运输工具的额定能力，可提高运输效率、降低运输成本。
提高运输工具实载率需要重点考虑以下两个措施：
一是配载运输。即充分利用运输工具载重量和容积，合理安排装载的货物及载运方法以求得合理化的一种运输方式。配载运输是提高运输工具实载率的一种有效形式。目前，分仓油罐车在小额配送、农业油品配送等方面通过合理安排装载的油品节约了运力和费用。
二是根据资源流向，开展重装重返。成品油运输工具的专用性造成了成品油运输的单向性，即存在空返现象；根据资源分布与市场需求之间的不对应，可适时开展成品油的重装重返，在将A产地的一种油品运输到B市场时，将B产地的另一种油品运输到A市场，从而节约运力，减少车辆返空费。
二、成品油库存优化
美国生产与库存管理协会（APICS）对库存的定义是：“以支持生产、维护、操作和客户服务为目的而存储的各种物料，包括原材料和在制品、维修件和生产消耗、成品和备件等。”库存管理包括物料的存储、收发、使用及计划与控制等相关的各个方面。
1.库存的作用与弊端
自从有了生产，就有了库存。库存对市场的发展、企业的正常运作与发展起到了非常重要的作用：1）维持产品销售的稳定。由于市场需求的不确定性，销售企业对最终销售产品必须保持一定数量的库存，其目的是应付市场的销售变化，避免脱销断档。2）维持产品生产的稳定。企业按销售定单与销售预测安排生产计划，并制定采购计划。由于采购的物品需要一定的提前期，这个提前期是根据统计数据或者是在供应商生产稳定的前提下制定的，存在一定的风险，有可能延迟交货，最终影响企业的正常生产。为了降低这种风险，企业就会增加材料的库存量。
客观来说，任何企业都不希望存在任何形式的库存，无论是原材料、在制品还是成品，企业都想方法降低库存。库存的弊端主要表现在以下几个方面：1）占用企业大量资金。资金是有成本的，资金占用一方面造成企业周转困难，另一方面产生大量的利息支出。2）增加了企业的产品成本与管理成本。库存材料的成本增加直接增加了产品成本，而相关库存设备、管理人员的增加也加大了企业的管理成本。3）掩盖了企业众多管理问题，如计划不周、采购不利、生产不均衡、产品质量不稳定以及市场销售不力等。
2.基于供应链的库存管理模式
对于整个成品油供应链来说，库存优化不仅仅是企业内部的库存优化，还涉及供应链层面上的组织实体（如油田、炼化企业、资源配置公司、销售公司等）的网络库存优化。从供应链的角度管理和优化库存的方式很多，本文只介绍目前较为流行的一种的供应链库存管理模式——CPFR（协同、计划、预测和补给）。该模式可有效解决VMI（供应商管理库存）和JMI（联合库存管理）的不足，能同时降低销售商的存货量、增加供应商的销售量。
第一，协同（Collaborative）。要求整个供应链上的企业互相协助、统一步调。协同的内容包括：协同的产品开发、协同的销售策略和提升的计划、协同的需求和供应计划、协同执行配送等。由于这种经营模式要求买卖双方企业公开、共享相关的商业信息，所以不仅要求双方互相信任，更要求企业之间根据这些行为形成相关的契约和标准。这些契约和标准可能包括相关协议的签署、纠纷机制的建立、供应链记分卡的确立以及共同激励目标的提出。
第二，计划（Planning）。要求供应链上的企业形成合作，共同制定相关计划。即合作计划品牌（高、中、低的品牌规划）、销售计划、库存计划、促销计划、定价等，使各个企业协同执行这些计划，从而优化各个企业的库存、订单满足率、仓库周转率等。此外，所有相关企业根据实际情况建立相关的流程标准，如计划终止流程、产品导入流程等，这样就能使各个企业步调一致。
第三，预测（Forecasting）。要求买卖双方根据市场情况协同预测产品的销售情况。关键是双方如何建立预测模型(包括历史销售数据、季节因素、政策因素以及趋势等相关数据)。当然，预测数据很难百分之百地准确，但是接近准确的预测能大大减少整个价值链体系的低效率、死库存，更好地促进产品销售、节约使用整个供应链的资源，减少资金占用。
第四，补给（Replenishment）。要求供需双方根据相关计划及时补货。销售预测必须利用时间序列预测和需求规划系统转化为订单预测，通过订单预测制定协同的库存计划、协同的运输计划等。根据买卖双方在订单预测中确定的收货方的约束条件，如订单处理周期、前置时间、订单最小量、商品单元，以及收货时间窗、收货日历窗等制定补货计划（运输方式、运输时间）。
库存优化不是单个企业内部的事情。从大的格局来看，它应是供应链层面和企业内部管理的综合性工作。要确保CPFR的顺利实施，需要供应链上的各企业共同协商，达成一致战略。如果中国石油的油品物流能提升到这一高度来规划和执行，库存优化将取得事半功倍的效果。
三、成品油配送优化
成品油配送是一项有计划的、基于分工协作的专业化物流活动，不但可以降低物流成本，使资源得到优化配置和利用，而且可以提高服务水平，增强市场的控制能力。
1.成品油配送优化的主要内容
成品油配送优化主要包括以下三个方面的内容。
一是配送中心布局优化。通过对分布于各地的众多加油站进行地理上的区域划分，同时考虑配送油库的库容和运输能力，对油库配送加油站的范围（配送中心设立的标准）进行优化。
二是配送计划优化。按照配送费用、配送时间等条件的优先程度，考虑配送路况、距离和需求，合理安排车辆路线，达到效率最高或成本最小。
三是配送流程优化。对配送业务各环节进行梳理，减少不必要、非增值的流程，构建短流程、高效率的配送体系。
2.配送中心布局优化
成品油配送中心（油库）建设，是以公司当前的物流系统和经济效益优化为目标，用系统学的理论和系统工程的方法，综合考虑成品油的供需情况、运输条件、自然环境、地理环境等因素，对配送网点的位置、规模、供货范围等进行研究和设计。配送中心的布局要充分依托现有炼化企业地付设施和省级公司中心市场储运设施，按合理公路配送距离为半径建立配送中心。
（1）布局优化的原则及方法
油库布局决策的基本原则包括：1）配送中心布局要有利于油品运输合理化，应设置在交通方便的地方，一般应在交通线路节点上（管道沿线、铁路沿线或公路交汇点）；2）要方便客户，将配送中心设置在加油站分布密集、需求量大的地区；3）要有利于节省基建投资，选择地理区位比较有利的位置，特别是要减少土地征用的费用；4）要能适应一定时期内经济发展的需要，对计划区域内生产的发展水平、生产结构、运输条件、建设规划等进行充分的前瞻性研究，以使网点布局方案在今后一定时期内有较好的适应能力。
构建优化模型的几种方法：一是解析方法，即通过数学模型对配送中心网点进行布局的方法，主要有微积分模型、线性规划模型和整数规划模型等；二是模拟法，将实际问题用数学方程和逻辑关系的模型表示出来，然后通过模拟计划和逻辑推理确定最佳布局方案的一种方法；三是启发式方法，这是针对模型求解方法而言的，是一种逐渐逼近最优解的方法。
（2）聚类算法在油库布局优化中的应用
聚类方法用来衡量不同数据源间的相似性，以及把数据源分类到不同的簇中，可以将物理或抽象对象的集合组成为由类似的对象组成的多个类。由聚类所组成的簇是一组数据对象的集合，这些对象与同一簇中的对象彼此类似，与其他簇中的对象相异。在许多应用中，可以将一些簇中的数据对象作为一个整体来对待。
聚类算法可以分为分裂法（Partitioning Methods）、层次法（Hierarchical Methods）、密度法（Density-based Methods）、网格法（Grid-based Methods）、模型法（Model-based Methods）等。其中用的最多且较简单的一种方法就是K-means算法（分裂法的一种）。K-means算法接受输入量k，然后将n个数据对象划分为k个聚类，并使所获得的聚类满足：同一聚类中的对象相似度较高；不同聚类中的对象相似度较小。聚类相似度是利用各聚类中对象的均值获得一个“中心对象”（引力中心）来进行计算的。
K-means算法的工作过程如下：首先从n个数据对象任意选择k个对象作为初始聚类中心；而对于所剩下其他对象，则根据它们与这些聚类中心的相似度（距离），分别将它们分配给与其最相似的（聚类中心所代表的）聚类；然后再计算每个所获新聚类的聚类中心（该聚类中所有对象的均值）；不断重复这一过程直到标准测度函数开始收敛为止。一般都采用均方差作为标准测度函数。
在油库优化布局中，以每个加油站（或零售客户）的地理数据点为圆心，以数据库加油站地理信息表中所有地理数据之间距离的平均值为半径作圆，然后根据每个圆内的数据点的密度来排序确定初始聚类中心。这样，K-means聚类算法需要的初始中心就由以上算法生成，无需用户进行事先指定。
3.配送计划优化
配送计划是整个配送活动的指导。成品油配送受到油库发油能力、可用运输能力、加油站补货时间等多方面的约束，核心内容是要在各种约束条件内制定出切实可行的配送计划。一个好的配送计划，在满足各种资源约束的条件下，可以充分发挥现有资源的利用效率，达到整体配送成本最低和库存的最优控制。配送计划的制定，是个典型的多目标多约束优化问题，很难采用数学规划方法直接求解。因此，目前在配送业务中，普遍采用人工方法编制，或是在部分编制环节采用优化程序辅助处理，完全自动的配送计划优化编制模型很少应用。
4.配送流程优化
配送流程是指为了完成成品油物理空间状态的改变而进行的一系列跨越时间和空间的相关活动的有序集合。企业外部环境日新月异的变化和内部运行的低效率是促使企业不断进行流程优化的动因。
（1）流程优化的原则
配送业务流程优化须遵循以下原则：1）去除主价值链上非增值的环节，尽量缩短主价值链；2）紧紧围绕为主价值链提高质量服务的要求，设计决策性价值链和支持性价值链；3）根据业务关联度的高低进行业务处理功能的分解和归并，将业务关联度高的业务处理功能归并到同一个岗位或部门；4）尽可能合并业务流程中为实现同一功能而设置的不同环节，减少工作的离散性；5）尽可能使一个人或一个部门完成相对独立的功能；6）尽可能将决策权下放给执行功能的人或部门，但需要平衡考虑监督和控制；7）去除信息的中转环节；8）尽量缩短业务处理时间，对能够平行开展的工作尽可能安排平行开展；9）业务流程的优化要与组织机构再造结合进行。
（2）流程优化的相关措施
一是再造配送业务流程。成品油二次配送优化不仅仅是实现企业业务流程的自动化，它是对企业业务流程再思考和再设计，从而获得在成本、质量、服务、速度等方面的显着改善。要实现优化必须使传统的供应驱动模式转换为以客户为中心的需求拉动的业务模式，变加油站“要货制”为“补货制”。成立配送中心，形成车辆统一管理，人员统一调配，运力统一安排的格局。实现配送业务垂直管理，从根本上打破行政区域、经济区域划分，实现区域一体化，为大物流、大配送提供基础。
二是库存集中管理。成品油销售企业要在重新规划油库布局的基础上，逐步改变原有不合理的油库隶属关系，实现成品油库存的集中管理、资源统一调剂，并按照成品油的合理流向重新优化配送路线，减少二次中转、移库，杜绝不合理运输，按照从炼厂到加油站物流成本最低的原则实现一二次物流成本的整体最低。
三是建立完善的计算机网络系统。实现成品油二次配送优化的前提是数据采集的自动化和数据传输的实时化。而要保证企业数据在各业务环节的顺畅传输，就必须建立企业内部的信息高速公路——覆盖各业务处室、油库、加油站的计算机网络，确保管理人员对业务流程的实时监控。借助计算机网络，一方面企业的决策性信息能够及时下发到下级单位，另一方面从各终端采集到的数据经加工、汇总后能及时反馈给领导层，为企业制定正确的经营决策提供依据。
四是引进先进的配送优化软件。利用先进成熟的配送优化软件，在计算机网络的支撑下，实现自动库存补货及资源调度优化。
五是实现“一票通管理”。即在统一票据格式的基础上建立网上电子签单系统。以二次配送优化生成的单据为核心，模拟企业内部业务流程，实现配送中心、油库、地付站、加油站的网上电子签单和票据的打印复核，具有数据来源真实、操作流程可控、数据汇总准确、业务流程简化的特点，真正实现进、销、存、运的可视化管理。
成品油物流优化是一项涉及面广、需要多方协调、及时沟通的系统性任务，既需要相关业务人员的经验和知识，也需要运用科学的优化方法，更离不开成品油供应链上各企业的共同参与。中国成品油销售系统重组的时间不长，成品油物流优化的潜力巨大，是各公司挖掘盈利空间和提升核心竞争力的关键领域，也是各公司亟需推进并不断加以完善的一项重要工作。
注释
① 在成品油运输中，多式联运的形式主要有铁路与公路联运、铁路与水路联运、管道与水路联运、管道与铁路联运、水路与公路联运，以及管道、铁路、公路联运和管道、水路、公路联运。
