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1產品優化方案的確定

產品是企業的核心，產品問題是企業的主導問題。影響產品結構的因素是多方面的，首先是市場的需求和用戶對產品質量的要求，其次是選煤工藝，最后是煤炭本身的先天煤質條件。本文根據青海百生洗煤有限公司的具體情況，并結合市場與客戶需求，得出了相應的產品方案。1.1提出產品方案前要做的工作主要工作是對煤炭產品市場預測與分析。煤炭產品市場供需預測所應包含的主要內容如下：調查熱水煤炭產業園區所有的礦區，特別針對青海省百生洗煤有限公司現有的煤炭產品品種、產量、用途、用戶及需求量，調查了解與目標市場有關的煤炭品種、數量、質量、價格等、供應現狀及需求現狀，分析國內市場產品銷售價格現狀并預測價格走向，若產品有出口的可能性則分析國外市場產品銷售價格現狀并預測價格走向，分析產品主要競爭對手情況，客觀分析產品競爭劣勢等。

1.2選煤企業產品結構優化的原則選煤企業產品結構優化主要包括3個原則：一是市場導向原則，二是政策相關性原則，三是動態性原則[4]。

1.2.1市場導向原則國內的煤炭市場主要包括4個比較明顯的特征：地域性、行業性、時間性、市場發育的不成熟性。優化煤炭洗選產品結構必須建立在對市場進行充分調研的基礎之上。在對產品需求進行初步估算時，必須掌握市場對產品需求的波動情況，結合企業自身情況，來確定能獲得較多利潤的洗選產品結構，以取得較好的經濟效應，實現企業的持續、健康發展的目標。本文主要從市場導向原則的4個特征進行分析。1）地域性。煤炭產量地域性特征明顯。煤炭資源主要分布在5大含煤區——祁連山、昆侖山、柴北緣、唐古拉山和積石山，而且儲量不均，集中分布于柴北緣、祁連山兩個含煤區，唐古拉山含煤區、昆侖山和積石山含煤區含煤條件較差，資源儲量較少。預測遠景儲量為380.42億t，其中，可靠儲量為144.7億t，已探明的重要礦區包括魚卡、聚乎更、江倉、熱水、大通和大煤溝等。全省累計探明儲量為46.1億t，保有儲量45.1億t，煤類大多數為低磷、低硫、低灰、高熱值的優質煤炭，已探明煤中含氣煤17991.8萬t，長焰煤33485.4萬t，肥煤1628.9萬t，貧煤23024.5萬t，無煙瘦煤28945.6萬t，不黏結煤38965.6萬t，焦煤311096.4萬t，弱黏結煤3586萬t。2）行業性。我國煤炭市場的行業特征是非常明顯的，不同的行業對煤的要求是不同的。企業選擇不同的銷售對象就會產生相應的洗選品種結構。我國的煤炭使用主要分為3大類：動力用煤、冶金用煤和化工用煤[5]。冶金用煤在我國的煤炭資源總量中所占的比重很低，屬稀缺煤種，煉焦煤進口數量較大。而青海煤種的特點是焦煤產量大、質量好，為低灰、低硫煤，具有降低焦炭的灰分和硫分的特點[6]。焦煤生產要求必須經過洗選，必須將煤中的灰分、硫分等雜質去除掉。3）時間性。時間性指的是在不同的時間段、季節會有不同的因素出現，從而導致不同時段、季節煤價的波動。選煤企業需要針對不同的時間段和季節來合理調整品種結構[4]。很明顯的詞匯就是“迎峰度夏”和“冬儲”是用電高峰，而冬儲針對的是冬季的取暖用煤。特別是青海地區，海拔高，冬季寒冷，大多依靠取暖，需求量一般比內地量大。同時，在時間上每年春節的前后兩個月是用電低谷期，企事業單位放假、發電企業停機檢修，這段時間是煤炭市場的淡季。而夏季的豐水期水電充足也會影響煤炭的需求。4）市場發育不成熟性。盡管從改革開放以來我國大力推行市場經濟，但就煤炭行業來說無論制度還是人們的思想意識都尚不成熟，尤其是青海地區人才和資本相對匱乏，市場仍需認真培育[7]。

1.2.2政策相關性原則資源性行業對國家和政府來說是相對敏感的行業，煤炭是我國最主要的資源行業。雖然說市場導向原則是選煤企業調整產品結構遵循的主要原則。但國家煤炭產業發展方向和不同時期的產業政策是進行產品結構調整和優化的重要依據。對選煤企業來說，國家政策和規定是必須執行和遵守的，也是在制定和優化產品結構時必須要重點考慮的，青海地區政策簡要可歸納為，提高煤炭產品附加值，禁止原煤出省。

1.2.3動態性原則在市場經濟條件下，選煤企業的產品結構是由外部市場環境和內部生產、研發等條件綜合作用形成。企業的產品結構理應隨著內外環境和條件的變化而做出相應的調整[8]。

1.3青海省海北州地區產品結構方案該企業采用浮選-跳汰工藝，主要產品為精煤、中煤、次精煤、煤泥。其中次精煤可重新回選。根據浮沉實驗，可得到各產品的量，也可以知道原煤的性質，根據上文所述的選煤企業產品結構優化調整類型，采用拓展型調整對產品結構進行優化調整。提出以下產品方案。

1.3.1配煤方案根據浮沉實驗，可知道原煤的質量，根據原煤中各產品的產量以及發熱值進行合理搭配，工廠配煤的加工費用一般低于選煤，若按10元/t計算，加工每噸配煤的工廠銷售收益是10～30元，工程投資的回收期大約在2～3年，若使用當地低廉的煤種作為原料煤之一，工廠則會有顯著的經濟效益。采用配煤入洗和產品混配技術，既可滿足用戶的要求，又使生產過程和產品質量穩定，有效解決了洗選能力過剩問題，獲得了很好的經濟和社會效益。1）原煤與精煤。當入選原煤質量好時，可以根據用戶對產品質量的要求，將原煤與洗精煤按一定比例配煤，這樣既可以減少一定的能量消耗，也可以提高經濟效益。2）次精煤與精煤配煤。根據對青海百生洗煤有限公司的實地調查，該廠工藝中將生產出一定量的次精煤，可將其與洗選出來的精煤按一定比例配煤，所得產品的質量將高于中煤，低于精煤，能夠滿足部分客戶的需求，以增加產品的種類，給用戶提供更多的選擇。3）原煤與原煤配煤（配煤入洗）。適于配煤入洗的條件，一是入選原煤的性質較穩定；二是入選原煤的分選密度基本相近。按動力配煤，一般步驟為：確定配煤產品的預期品質，原料煤品質的煤質分析化驗，算配煤比并實驗配比效果，按特定的工藝進行配煤，生產出配比產品。根據浮沉實驗，可知道不同原煤的性質，質量的好壞，根據用戶對煤質的要求，將3～4種不同品質的原料煤按燃燒特性、揮發分、發熱量、硫分、結渣性等指標綜合考慮，通過微機優化配比和控制給料量，配制出既符合燃燒要求又減少污染物排放的動力配煤。若在配煤中加入添加劑如脫硫劑、固硫劑等，使之在燃燒時進一步脫硫，一般狀況下可減少50%～70%的SO2排放量，燃燒效率提高5%～10%。4）中煤與矸石配煤。洗出后中煤和煤矸石可以按一定比例配比并銷售給發電廠用于發電，這樣既可以消除矸石堆積對環境造成污染，也解決了洗選能力過剩問題，獲得了很好的經濟和社會效益。

1.3.2調節跳汰機的分選密度該企業所洗精煤可以細分為3種，分別是主洗精煤、粗精煤和浮選精煤。在3種精煤進行生產的過程中，只需調節跳汰機分選密度就可得到不同產品，所以其耗費的費用是完全相同的，但是由于其產率各不相同，就導致3種精煤產品單位成本的不同。若產品已達到客戶的需求，就無需再配煤。

1.3.3煤矸石綜合利用煤矸石伴隨著煤炭開采和加工的過程產生，主要是包含在煤層開采中的掘進矸石、煤層中的夾矸及混入煤中的頂底板巖石等。堆積煤矸石的危害毋庸多言，當前發展循環經濟是我國煤炭工業所大力提倡的，按照減量化、再利用、再循環原則，重點治理和利用礦井水、煤矸石和粉煤灰。青海百生洗煤有限公司年入洗原煤為120萬t，每年產生的副產品煤矸石為16.8萬t。目前根據企業自身情況煤矸石主要用于電廠發電原料、生產矸石磚，剩余部分用于鋪路和礦區回填。現在青海百生洗煤有限公司正在開發煤矸石陶粒工作，對于提取化工原料工作尚沒有開展。但是簡單確定產品方案，是否獲得最大利益，則需要建立一個經濟性模型來進行分析。

2企業利潤模型構建

煤炭企業在擬建產品結構優化方案和搭建經濟模型的過程中，不僅應對市場上各選煤產品市場價準確掌握，還需要對生產的各個選煤品種的具體成本有比較準確的掌握，同時確定相關約束條件。現代過程系統工程理論一般也是在一定條件約束下以經濟效益最大化或能耗最小為目標建立數學模型，因此本文采用過程系統工程理論建立選煤企業以利潤最大化為目標的函數模型，提出相關約束條件[9-10]，以期獲得優化的產品方案和經濟模型。

2.1產品總成本模型設該選煤廠的洗選產品品種數為N種，而整個系統中共有M種成本項目數，設洗選產品為i，xi（i=1～N）為i產品的產量，ci（i=1～N）為i產品的成本，設成本變化種數為K種，其中短期變動成本有L種，長期變動成本有（K-L）種，固定成本有（M-K）種。bm（m=1～L）為某項短期變動成本的單位值，dm（m=L+1～K）為某項長期變動成本的單位值，ymi（m=L+1～K）為相對應的作業量，am（m=K+1～M）為某固定成本項目值，則洗選產品中某一產品i產品的總成本模型可表述。

2.2成本約束條件設要優化的決策變量為x1，x2，...，xn，n為選煤廠計劃洗選的n種產品的產量。可得出的具體約束條件如下。

2.2.1礦井生產能力的約束該企業有自己參股的礦井，其所到洗選的原煤總量受礦井生產能力的限制。選煤廠所銷售的原煤和精煤與原煤的生產量可以建立方程。設x0表示原煤銷量，θ0為礦井生產能力，γi表示各洗選品種的原煤產率。

2.2.2選煤企業自身洗選能力的約束選煤企業洗選出來的產品的產量是不會超過企業自身生產能力。設選煤企業最大洗選能力為ω0，則約束條件計算式。

2.2.3選煤企業存貨容量的約束每個選煤企業自身都需要煤，產品庫中需預留出自身用煤需要，而且，市場對產品的需求是波動的，這樣就會造成產品積壓或者超預期銷售。因而，也需要有一定量的成品煤存貨，但倉儲空間是有限的，所生產的產品既不能超過倉儲的最高限量Zβ，又要大于自身用煤Zα。

2.2.4盈虧平衡產量條件只有當銷售收入大于等于生產本時，企業才不會虧本；當銷售收入等于生產成本時的產品產量稱為盈虧平衡產量，此時，企業剛好盈虧平衡，既不盈利也不虧損。選煤廠要想盈利其盈虧平衡產量必須小于所選的產品產量。設：Q0為某產品洗選時盈虧平衡點的產量，根據式（1）所建的基于作業成本法的產品總成本模型可知。

2.2.5運輸能力和市場需求量的約束選煤廠不能不考慮市場的變化而盲目生產，運輸能力和市場需求量制約著所生產產品總量。設：Q1為市場需求量，Q2為企業運輸能力，約束條件。

2.2.6銷售市場地理范圍的約束運費支出對企業的利潤有較大的影響，如果單位市場對產品的需求量是一定的，而循環產業鏈的產品銷售市場地理范圍過大，則會因為產品的運輸距離過大導致運輸成本過高，使得大量循環產品無法有效銷售而損害循環產業鏈的盈利，這樣的循環經濟產業鏈是不能長期運行的。

2.2.7原煤進行洗選的限制條件若原煤直接從礦井直接銷售利潤大于洗選煤利潤，則原煤不進行洗選，直接作為產品銷售。

2.3稅收成本模型國家稅收、財政補貼等經濟手段的限制。發展循環經濟的主體從根本上說應該是企業，只有當環經濟能給企業帶來實實在在的好處（降低成本或增加收益）時，企業才有足夠的動力去發展循環經濟，這是發展循環經濟的根本動力。設k0表示銷售1t原煤所納的稅收（元/t），ki為各洗選品種銷售1t所納的稅收或財政補貼（元/t），x0表示所銷售的原煤量（t）；G表示所納的稅和補貼的總和。

2.4企業利潤模型根據上述的限制條件，建立的下列選煤企業利潤最大化模型方程。由式（14）可知，企業都在追求z的最大值，根據熱水煤炭產業園區中煤炭資源的特點和洗選產品的質量和上文所分析的限制條件，來求取利潤的最大值。按循環經濟模式配置產品方案不但能增加經濟效益，還能達到保護環境，為企業的可持續發展奠定了基礎，在市場競爭中增加有利條件。產品結構方案與企業利潤模型的關聯本文在提出產品結構優化方案中已經確定了循環經濟的走向，兼顧到企業自身的情況、市場狀況與國家的相關政策，這些又完全體現在利潤模型中。方案不僅考慮相關背景和依據，還要保證投資的回報和企業經濟利益的發展；對市場要有初步的預測和分析，根據市場需求和企業能力范圍內，得出相應的生產方案，將產品結構優化方案與企業利潤模型結合起來，使企業得到更好的經濟效益，整個行業得到可持續發展，這才是研究的目的所在。因此根據限制條件等關聯關系，將產品結構優化與企業利潤模型相結合，繪制出青海省海北地區選煤企業產品結構優化方案-企業經濟效益關聯圖。

3結論

本文對青海省海北地區的跳汰-浮選工藝選煤企業，基于地區煤質特點，分析廠家產品產量和質量，從市場需求出發，利用產品結構優化三原則進行分析，提出企業產品結構方案。應用系統工程建模方法，確定多種限制條件，以企業經濟效益最大化為目標建立其經濟模型。并以限制條件為關聯，將產品結構優化與企業利潤模型相結合，繪制出產品結構優化方案-企業經濟模型關聯圖。本文研究結果不僅能作為青海海北地區選煤企業產品結構調整的理論依據，也能為相關企業進行經濟分析提供指導，同時也可為地區政府部門進行行業管理和相關決策提供參考。

作者：李勇剛張愛華唐媛江鈺鋒徐冰潔蔣志新單位：青海大學化工學院貴州省興仁縣四聯中學