張娟

備件庫存多準(zhǔn)則分類方法FRMIC

張娟

備件因?yàn)榉N類繁多，其庫存管理政策相對生產(chǎn)制造其他環(huán)節(jié)較為復(fù)雜。備件傳統(tǒng)的分類方法是基于帕累托原理的ABC分類法，其局限在于它沒有考慮備件分類目的的關(guān)鍵指標(biāo)，如交貨期、關(guān)鍵性等。以模糊規(guī)則為基礎(chǔ)的多準(zhǔn)則備件庫存分類方法（FRMIC）考慮的多個(gè)指標(biāo)，并充分考慮到各指標(biāo)間的關(guān)系，以此建立模型。該模型靈活性很高，方便管理者決策。

多準(zhǔn)則備件庫存分類；模糊規(guī)則；ABC分類

一、引言及研究現(xiàn)狀

有效的備件庫存管理政策，可以促進(jìn)企業(yè)的競爭力和提高客戶服務(wù)。把備件分成不同的類，并且根據(jù)每個(gè)分類的重要性實(shí)施不同的管理方法，這將降低管理備件的成本。

最常用的基于帕累托原理的ABC分類法，僅從單一準(zhǔn)則即年消耗金額對備件進(jìn)行分類，把年消耗金額大的定義為A類，把大多數(shù)量大年消耗金額小的依次分為B類、C類。其局限在于沒有考慮備件分類的關(guān)鍵指標(biāo)，如交貨期、關(guān)鍵性等。一些學(xué)者提出AHP多準(zhǔn)則分類方法，隨后模糊建模方法開始運(yùn)用到AHP分類方法中，建立FAHP模型。模糊建模方法主要涉及不確定性和各種準(zhǔn)則，但在分類時(shí)各個(gè)準(zhǔn)則之間的關(guān)系并沒有考慮。因此，我們采用一個(gè)以模糊規(guī)則為基礎(chǔ)的多準(zhǔn)則備件分類方法FRMIC，考慮不同準(zhǔn)則之間的關(guān)系。

二、FRMIC規(guī)則

FRMIC根據(jù)不同準(zhǔn)則之間的關(guān)系將備件分類，采用模糊的“if-then”規(guī)則，充分考慮不同的輸入和ABC輸出參數(shù)。先簡要介紹以模糊規(guī)則為基礎(chǔ)的模型，它包含三個(gè)部分：基礎(chǔ)規(guī)則，包含一個(gè)精選的模糊規(guī)則；一個(gè)數(shù)據(jù)庫，包含模糊規(guī)則中使用的函數(shù)；一個(gè)推理機(jī)制，在給定的規(guī)則下實(shí)施推理并根據(jù)事實(shí)來得出合理的輸出。在此系統(tǒng)內(nèi)結(jié)合模糊規(guī)則匯總出模糊輸出，被解模糊器轉(zhuǎn)換成一個(gè)明確的輸出。

本文每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)同樣的權(quán)重，總分由所有準(zhǔn)則的分?jǐn)?shù)匯總。具體如下：

CVmax是所有備件中最大的消費(fèi)金額，CVmin是所有備件中最小的消費(fèi)金額，CVi第i個(gè)備件的消費(fèi)金額；UPmax是所有備件中單價(jià)最大的，UPmin是所有備件中單價(jià)最小的，UPi是每個(gè)備件的單價(jià)；LTmax是所有備件中交貨期最長的，LTmin是所有備件中交貨期最短的，LTi是i個(gè)備件的交貨期。

我們無需界定備件的通用性和關(guān)鍵性，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)在0-1范圍內(nèi)。因此一個(gè)備件的總分值即為五個(gè)分值的匯總?cè)纾篠=SCV+ SUP+SLT+SCM+SCR。在降序分類的訂單中備件可以按此分類，并且分值最大的5%可以為A，接下的15%為B，余下的為C。

三、備件庫存分類準(zhǔn)則

傳統(tǒng)的ABC分類方法單獨(dú)用年消耗金額進(jìn)行分類，其他的準(zhǔn)則如關(guān)鍵性，交貨期等對備件的分類而言同等重要。本文將分類準(zhǔn)則定為年消耗金額、單價(jià)、交貨期、關(guān)鍵性和通用性，其重要性簡要討論如下：

（一）年消耗金額CV

備件的年消耗金額等于每年的消耗量*每年的平均單價(jià)。

（二）單價(jià)UP

單價(jià)準(zhǔn)則至關(guān)重要，采購之前需要在戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略水平上做出價(jià)格決策，即使一些高價(jià)值備件消耗量很小。需和供應(yīng)商加強(qiáng)聯(lián)系和合作，建立激勵(lì)機(jī)制增加議價(jià)能力。

（三）交貨期LT

當(dāng)產(chǎn)量下降備件供應(yīng)異常時(shí)，交貨期尤為重要。持久供應(yīng)維持，交期的長短和靈活性非常重要，在未知需求的情況下，交期甚至可以決定備件庫存水平，影響保障售后服務(wù)所要求的安全庫存數(shù)量。

（四）通用性CM

把高通用性備件歸為重要類備件，更好地進(jìn)行管理。備件具有低通用性高消耗量，意味著這個(gè)備件假如沒有庫存，少數(shù)設(shè)備將會(huì)受到影響。若備件具有高通用性和低消耗量，大量設(shè)備將會(huì)受到影響。通用性指數(shù)（CIi）由Wazed等2009年提出，其值從0到1，公式如下：

其中Nmax是通用一個(gè)備件的最大設(shè)備數(shù)量，Nmin是通用一個(gè)備件的最小設(shè)備數(shù)量，Ni是通用第i個(gè)備件的不同設(shè)備數(shù)量。

（五）關(guān)鍵性CR

備件的關(guān)鍵性是影響具體服務(wù)水平的重要性因素，根據(jù)生產(chǎn)和維修操作各自功能的必要性出發(fā)，將關(guān)鍵性分為一般類、重要類、關(guān)鍵類三個(gè)類別。因?yàn)殛P(guān)鍵性不具有數(shù)字性，在設(shè)計(jì)規(guī)則時(shí)將其量化為一般類（0.0-0.4）、重要類（0.2-0.8）、關(guān)鍵類（0.6-1.0）。

四、FRMIC模型分類法

FRMIC模型分類法的不同組成部分如下：

（一）輸入標(biāo)準(zhǔn)的模糊化

這個(gè)分類模型，輸入標(biāo)準(zhǔn)是將模糊的文學(xué)變量描述為一些數(shù)的集合，如人的年紀(jì)用文學(xué)性的語言可以描述為童年、少年、青年、老年，每個(gè)都可以用模糊文學(xué)變量建模來代表一定程度的間隔，即童年為0-6歲、少年為7-17歲、青年為18-40歲、中年為41-65歲、老年為66歲以后。相似地，在我們的研究中將FRMIC分類的五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模糊化，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的維度分為高、中、低。

（二）規(guī)則

基于確定的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的維度自動(dòng)分類，例如我們選擇五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單價(jià)、年消耗金額、交貨期、關(guān)鍵性和通用性，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的維度為高、中、低，那么系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生243條規(guī)則。相關(guān)專家將檢查這些規(guī)則和輸出結(jié)果以便確定最后的規(guī)則。

（三）輸出結(jié)果的去模糊化

在本模型中，F(xiàn)RMIC分類輸出結(jié)果為ABC三種，去模糊化的輸出結(jié)果由重心法算出，模型的輸出結(jié)果為從0到1的小數(shù)值，一旦得出這個(gè)值，該備件將被歸為已經(jīng)定義的輸出結(jié)果ABC。

（四）FRMIC模型的結(jié)構(gòu)

FRMIC模型架構(gòu)分為隔離數(shù)據(jù)庫層、中間層和客戶層。專家在不同的架構(gòu)中登入時(shí)，能改變每個(gè)架構(gòu)的功能值和規(guī)則。這個(gè)模型若整合到任何在線的庫存管理系統(tǒng)，多標(biāo)準(zhǔn)分類的動(dòng)態(tài)結(jié)果將能從每天的消耗數(shù)據(jù)獲得。其結(jié)構(gòu)如下圖：

1.收集庫存記錄：這個(gè)處理收集備件的各種信息，如交貨期、單價(jià)、年消耗金額等，可以根據(jù)備件的庫存控制量，用月度、季度或者年度周期為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)清除和量化定性因素：在分類前清除垃圾數(shù)據(jù)非常重要，否則將導(dǎo)致錯(cuò)誤的輸出，分類時(shí)將不包括零需求零交付的備件。

3.傳統(tǒng)的ABC分類法：一般A類為15-20%的備件，約占總年庫存價(jià)值的75-80%；B類為30-40%的備件，約占總年庫存價(jià)值的15%；C類為 40-50%的備件，約占總年庫存價(jià)值的10-15%。

4.修改/刪除規(guī)則的用戶界面：這個(gè)用戶友好型的界面可以制定、修改、刪除已經(jīng)存在或重復(fù)的規(guī)則。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)之間任何的聯(lián)系時(shí)，可以在這個(gè)界面操作。

5.FRMIC處理：這個(gè)處理涉及簡潔的輸入標(biāo)準(zhǔn)值、每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的模糊化和以規(guī)則為基礎(chǔ)的內(nèi)在機(jī)制。對于每個(gè)備件，根據(jù)這243規(guī)則中的少數(shù)幾個(gè)規(guī)則決定其輸出值。

6.報(bào)告：這個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生三個(gè)報(bào)告，及模糊規(guī)則報(bào)告、FRMIC報(bào)告和對比傳統(tǒng)ABC分類法的報(bào)告。專家可以用來檢查規(guī)則的準(zhǔn)確性并且根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)系適當(dāng)修改。根據(jù)系統(tǒng)和實(shí)際操作需要，專家同時(shí)可以增加新的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生新的規(guī)則。這三個(gè)報(bào)告輸出簡潔易懂，方便管理者決策。

五、結(jié)束語

本文提出了一個(gè)多標(biāo)準(zhǔn)備件分類法，這個(gè)模型靈活性很高，庫存管理專家可以定期檢查和升級(jí)，從而使模型的精確度不斷提高。若是有需要，該模型還可以擴(kuò)展為考慮其他的需求因素：折舊性率、稀缺性、耐用性、可補(bǔ)救性、庫存短缺的懲罰性措施等，以便提高多標(biāo)準(zhǔn)分類的準(zhǔn)確性。

[1]Benito E.Flores,David L.Olson,V.K.Dorai.Management of multicriteria inventory classification[J].Mathematical and Computer Modelling,1992,（12）.

[2]Ozan Cakir,Mustafa S.Canbolat.A web-based decision support system for multi-criteria inventory classification using fuzzy AHP methodology[J].Expert Systemswith Applications,2008,（10）.

[3]L.A.Zadeh.Fuzzy sets[J].Information and Control,1965,（06）.

[4]L.A.Zadeh.The concept of a linguistic variable and itsapplication to approximate reasoning[J].Information Sciences,1975,（03）.

[5]陳萍.基于AHP的服務(wù)備件ABC分類模型[J].物流技術(shù),2016, (08):102-105+159.

[6]李波,趙志彥,段鐵英.一種多準(zhǔn)則庫存分類的混合預(yù)測方法[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)-CIMS，2004,(05).

[7]徐玖平，胡知能.運(yùn)籌學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2006.

[8]翁青峰,周曉軍.H公司起重設(shè)備維修備件分類研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,(09):86-87.

[9]王路.復(fù)雜裝備備件庫存預(yù)測與控制方法及其應(yīng)用研究[D].浙江大學(xué),2016.

[8]李國強(qiáng).基于模糊聚類與關(guān)聯(lián)分析的備件分類與預(yù)測研究[D].西南交通大學(xué),2016.

[10]胡勁草.鋼鐵企業(yè)設(shè)備備件分類評(píng)估及庫存優(yōu)化算法應(yīng)用研究[D].武漢理工大學(xué),2014.

[11]胡建波，陳敏.供應(yīng)鏈庫存管理策略[J].叮企業(yè)管理，2013,（04）.

[12]周永務(wù).庫存控制理論與方法[M].科學(xué)出版社，2009.

張娟，女，河南新鄉(xiāng)人，上海海事大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院在讀碩士，研究方向：國際貿(mào)易管理。

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1008-4428（2017）04-23-02