流程型企業(yè)備件的采購(gòu)決策

流程型企業(yè)備件的采購(gòu)決策備件庫存管理存在的問題

1.對(duì)備件需求缺乏有效的預(yù)測(cè)與分析機(jī)制。

備件需求與多種因素有關(guān)，需求帶有很強(qiáng)的隨機(jī)性。在進(jìn)行備件管理時(shí)，大局部企業(yè)的備件需求都是靠生產(chǎn)作業(yè)人員根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)上報(bào)需求方案，然后物資供應(yīng)部門根據(jù)需求方案以及自己的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行采購(gòu)。這就造成對(duì)很多備件，如閥門預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性不高，缺乏有效的需求預(yù)測(cè)及分析機(jī)制。

2.備件管理存在"牛鞭效應(yīng)"。

由于備件需求的不確定性，生產(chǎn)作業(yè)部門為了保障設(shè)備正常運(yùn)行，上報(bào)的需求方案往往是放大了的方案，而物資供應(yīng)部門進(jìn)行采購(gòu)時(shí)，根據(jù)上報(bào)的需求方案與自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，需求可能進(jìn)一步放大，造成大量的備件庫存積壓，庫存周轉(zhuǎn)慢。

3.缺乏有效的備件庫存管理方法

現(xiàn)有的庫存管理方法以經(jīng)驗(yàn)管理為主導(dǎo)，沒有合理地設(shè)定平安庫存、訂購(gòu)點(diǎn)、訂購(gòu)批量等參數(shù)，缺乏有效的備件管理措施。因而，企業(yè)需要建立一套科學(xué)完整的備件庫存管理系統(tǒng)，在科學(xué)預(yù)測(cè)的根底上，既能保證供應(yīng)，又不會(huì)沉淀大量的流動(dòng)資金負(fù)擔(dān)沉重的庫存維持費(fèi)用。

備件庫存管理體系原理

首先從需求預(yù)測(cè)的角度對(duì)備件進(jìn)行分類，然后針對(duì)分類備件進(jìn)行需求預(yù)測(cè)，最后結(jié)合需求預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行庫存管理。

1.需求預(yù)測(cè)方法。

預(yù)測(cè)方法有很多種，一般而為統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)方法有很多種，一般而言，按照預(yù)測(cè)方法的特征分類，可分為定性預(yù)測(cè)和定量預(yù)測(cè)兩類。定性預(yù)測(cè)是指依靠人的觀察分析能力進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法；定量預(yù)測(cè)是指依靠歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，也稱為統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)。

定量預(yù)測(cè)中，按照需求的連續(xù)性劃分，可以劃分成連續(xù)需求和間斷需求兩類。連續(xù)需求指需求序列是連續(xù)的，每一期都有需求；間斷需求是指需求序列中有很多零，需求是間隔開的。間斷需求在現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)的較少，已有的研究成果不多，預(yù)測(cè)方法較少，目前只有指數(shù)平滑、加權(quán)移動(dòng)平均、Croston、Bootstrap和IFM法等。筆者重點(diǎn)介紹間斷需求預(yù)測(cè)方法。

Croston法是用來預(yù)測(cè)間斷需求的常用方法，適用于需求量服從正態(tài)分布、需求間隔比較穩(wěn)定〔如服從泊松分布〕的需求序列。該方法是在指數(shù)平滑的根底上開展起來的，主要針對(duì)指數(shù)平滑預(yù)測(cè)周期性的間斷需求時(shí)過高估計(jì)需求的情況開展的一種算法。該方法采用對(duì)需求間隔和需求量進(jìn)行分開估計(jì)，然后采用平均需求率來預(yù)測(cè)未來的需求。JohnstonＦR那么采用多種算例，說明了只要需求間隔大于1.25，Croston法就比指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均法有優(yōu)勢(shì)。但該方法對(duì)于非正態(tài)分布的需求，間隔變化大的情況不適用。

Bootstrap法是2024年由Willemain提出的間斷需求預(yù)測(cè)方法，主要針對(duì)需求序列中有大量的零、提前期固定的需求序列。Willemain用了9個(gè)工業(yè)數(shù)據(jù)庫來計(jì)算，發(fā)現(xiàn)Bootstrap法比Croston法和指數(shù)平滑法更精確。該方法是根據(jù)需求歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)需求發(fā)生的概率和前后需求發(fā)生與否的相關(guān)性，然后利用需求發(fā)生的概率結(jié)合需求量隨機(jī)抽樣的方法來產(chǎn)生未來需求的預(yù)測(cè)，重復(fù)屢次能夠得到預(yù)測(cè)的提前期需求分布。該方法不能考慮需求的影響因素預(yù)測(cè)，且可能過低估計(jì)提前期需求變異，尤其是當(dāng)需求樣本比較少時(shí)，準(zhǔn)確性不高。

IFM法將多種影響備件需求發(fā)生的因素考慮進(jìn)備件需求預(yù)測(cè)中，如裝置檢修安排、設(shè)備大修安排等〔這些因素中很多是可以提前預(yù)測(cè)的〕，并且同時(shí)考慮需求自身數(shù)據(jù)的特點(diǎn)〔如相關(guān)性〕來預(yù)測(cè)，相對(duì)于只考慮需求數(shù)據(jù)自身特性的Bootstrap法相比，在預(yù)測(cè)專用或者通用性不強(qiáng)的物資需求規(guī)律時(shí)，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性要高很多。用IFM法預(yù)測(cè)通用類物資以及與影響因素關(guān)系不顯著的物資需求時(shí)，預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性不高。

綜上所述，各種預(yù)測(cè)方法有一定的使用范圍，在相應(yīng)的范圍內(nèi)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性較高，而脫離使用范圍那么預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性不夠高。因此，我們要針對(duì)每種備件的具體特征來選擇適宜的預(yù)測(cè)方法，建立備件分類－預(yù)測(cè)方法體系。

2.備件分類體系。

流程型企業(yè)往往會(huì)按設(shè)備備件的功能、物理特征或性能參數(shù)對(duì)備件進(jìn)行分類。本文的備件分類與企業(yè)的這種分類不同，因?yàn)楸疚倪M(jìn)行備件分類的目的是為了更好地預(yù)測(cè)其需求并進(jìn)行庫存決策。從備件需求預(yù)測(cè)的角度看，分類的目的是要將有相同或相似的需求規(guī)律的備件分在一類，然后研究這一類備件的需求規(guī)律。這種分類的作用是，一方面，由于流程型企業(yè)的備件種類很多，很難同時(shí)也沒有必要對(duì)每一種備件建立其需求預(yù)測(cè)和庫存管理模型；另一方面，有助于克服局部備件需求的歷史數(shù)據(jù)少而難以估計(jì)其訂購(gòu)提前期內(nèi)需求的困難。從備件庫存決策的角度看，由于確定庫存的訂購(gòu)點(diǎn)和訂購(gòu)批量一般都需要缺貨本錢參數(shù)，而設(shè)備備件的缺貨本錢往往估計(jì)困難，因而需要確定設(shè)備備件需求的效勞水平。當(dāng)備件的種類很多時(shí)，對(duì)每一種備件都確定其效勞水平也是困難而沒有必要的。

下面，筆者在典型的流程型企業(yè)〔石化企業(yè)〕中選取典型備件--閥門進(jìn)行分析，建立閥門分類－預(yù)測(cè)方法體系。

石化企業(yè)使用閥門種類繁多，按照維修時(shí)處理方式不同，可把閥門分成設(shè)備型閥門〔可維修閥門〕和普通閥門〔不可維修閥門〕兩類。普通閥門通常是小閥門，如常規(guī)閥門以及局部特殊閥門，出故障只能更換，與備件相似；可維修閥門通常是大閥門，如滑閥、平安閥等，出故障只更換其內(nèi)部備件，可以看成設(shè)備。本文重點(diǎn)分析備件的庫存采購(gòu)決策，因此，在分類時(shí)只考慮普通閥門。

普通閥門的壓力參數(shù)對(duì)其需求規(guī)律影響很大，本文首先按閥門的壓力參數(shù)將普通閥門分為高壓、中壓、低壓和其他閥門4類。

各種壓力參數(shù)的普通閥門的需求與裝置檢修方案有關(guān)，因此裝置檢修方案是閥門需求的一個(gè)影響因素。需求預(yù)測(cè)過程中，我們一方面要盡可能周全地考慮這樣的影響因素；另一方面，要考慮間斷需求預(yù)測(cè)方法的特殊性。綜合上述思路，面向需求預(yù)測(cè)的閥門分類結(jié)果如圖1所示。

圖1普通閥門分類

表1分類閥門的需求預(yù)測(cè)方法

圖1將普通閥門分為10類。其中，間斷需求的判別標(biāo)準(zhǔn)是給定時(shí)間段上非零需求的比重〔如非零需求小于70％的歸為間斷需求〕。圖1中閥門的分類預(yù)測(cè)方法如表1所示。從理論上講，連續(xù)需求也可以按其需求的影響因素〔如裝置檢修〕進(jìn)行分類，但考慮到連續(xù)需求已有很多有效的預(yù)測(cè)方法〔如指數(shù)平滑等〕，本文就不對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)分。第10類其他閥門為需求確定類的閥門，無需進(jìn)行預(yù)測(cè)。3.庫存控制方法。

建立了備件分類與預(yù)測(cè)方法體系之后，我們能夠得到預(yù)測(cè)的需求分布，然后根據(jù)預(yù)測(cè)的需求分布來進(jìn)行庫存管理。所謂庫存管理策略就是在種種條件下決定何時(shí)訂貨、訂購(gòu)多少數(shù)量的方法。實(shí)際中經(jīng)常使用的有ABC策略〔一種以價(jià)值為根底的庫存分析方法〕、〔T，R〕策略、〔Q，R〕策略、〔T，R，R〕策略以及JIT策略。

ABC策略：是一種粗放式的庫存管理策略，可以采用ABC分類法，把物資按價(jià)值分布將任何庫存區(qū)分為三個(gè)不同部份：A類物資、Ｂ類物資和Ｃ類物資。對(duì)A類嚴(yán)加控制，Ｂ類正?？刂?，Ｃ類最簡(jiǎn)便控制。

〔T，R〕策略：每隔T期檢查庫存水平，低于R就訂貨，保證庫存水平到達(dá)R。這種策略的本錢較高，效勞較好。

〔Q，R〕策略：R表示庫存下界，Q表示固定訂貨量，如果庫存水平等于或者小于R就訂貨固定的批量Q。

〔T，r，R〕策略：T表示訂貨周期，每次檢查庫存水平，如果庫存水平等于或者小于r，就訂貨，保證庫存水平到達(dá)R。

JIT策略：JIT的關(guān)鍵在于按時(shí)供應(yīng)，從協(xié)作方面獲利以彌補(bǔ)本錢方面的損失。

根據(jù)石化企業(yè)的實(shí)際情況，我們采用連續(xù)檢查的〔Q，R〕策略。我們能夠得到單位備件的采購(gòu)本錢，庫存本錢采用銀行利率〔即庫存資金占用本錢〕。由于缺貨本錢沒法估計(jì)，所以我們采用指定不同效勞水平的方法來確定再訂貨點(diǎn)，訂貨批量通過優(yōu)化本錢來計(jì)算，也可以通過計(jì)算預(yù)測(cè)的平均需求量來得到。計(jì)算方法簡(jiǎn)要說明如下：

根據(jù)企業(yè)對(duì)備件的重要程度分為高、中、低三種，我們分別設(shè)定對(duì)應(yīng)的效勞水平為：95％、85％和70％。

根據(jù)上述設(shè)定的效勞水平SL，由預(yù)測(cè)方法得到提前期需求分布F(x)，在上面尋找一點(diǎn)，滿足F(r)≥SL，即可得到再訂貨點(diǎn)r。

通過優(yōu)化本錢，得出訂貨批量Q的計(jì)算公式為：

任何時(shí)候只要"實(shí)際庫存"＋"在途量"≥r，且沒有發(fā)出訂單，那么按照固定的訂貨批量Q進(jìn)行訂貨。

閥門庫存決策

我們選擇石化企業(yè)典型的普通閥門--中壓閘閥Z41H-25Dg15為例，通過對(duì)該閥門的消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們認(rèn)為其需求是間斷需求。通過采用IFM法進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到該閥門的需求分布〔見圖2〕，圖2中縱坐標(biāo)為閥門數(shù)量，橫坐標(biāo)為效勞水平。

圖2閘閥Z41H-25Dg15采購(gòu)提前期需求分布

根據(jù)需求分布，在85％的效勞水平下，我們得到再訂貨點(diǎn)和定貨批量〔見表2〕。

表2閥門再訂貨點(diǎn)和訂貨批量表

由上表可知，該型號(hào)閥門的再訂貨點(diǎn)數(shù)量為71只，訂貨批量為9只，這表示在企業(yè)的物資供應(yīng)管理中，當(dāng)該閥門的"實(shí)際庫存"＋"在途庫存"小于或等于71只時(shí)，我們應(yīng)該立即采購(gòu)該型號(hào)閥門，采購(gòu)數(shù)量為9只〔或9的倍數(shù)，滿足"實(shí)際庫存"＋"在途庫存"＞71只〕。按照上述策略進(jìn)行庫存與采