基于差异化持有成本的备件库存风险决策评价方法

摘要

本发明提供一种基于差异化持有成本的备件库存风险决策评价方法，分别获取备件的需求率因子、惩罚时间因子、风险费用因子、单价因子以及持有成本比例因子，然后计算备件库存风险决策因子

说明书

技术领域

本发明涉及一种备件库存风险决策的方法，更具体的说是一种在引入差异化的 备件持有成本基础上，权衡备件持有成本和缺货风险损失，评估备件需要库存储备 的评价方法。

背景技术

在流程式企业中，数量众多的设备涉及的零部件的种类数目甚多，企业由于库 存资金定额的限制，不可能对每一种备件都进行库存储备，通常企业采用的方法是， 基于工程技术的实践经验，来选择要储备的备件。该方法的主要缺点是容易受其他 外部因素的干扰，缺乏客观性和决策的一致性。

国外的大型石化公司已开展了针对备件库存风险决策的相关研究工作，取得了 良好的结果，但对于发达国家的设备管理状况以及备件库存管理水平与我国的设备 管理状况和备件库存管理水平有较大的差异性。主要表现在以下方面：其一：我们 备件库存管理的信息化程度不高，一些关键设备关键的失效数据有限，备件的库存 风险决策更多还是依靠设备相关人员的技术经验；其二：局限于各企业的备件库存 存货政策的差异性，各备件的库存持有成本也存在明显差异。

在备件的是否需要库存决策的方案中，备件的持有成本的评估至关重要。我国 的备件库存管理水平和实际状况，使得在实现备件库存决策的计算过程中，完全套 用国外的库存决策计算公式并不科学。会导致某些备件的库存决策不科学，一定程 度上导致一些备件库存决策过于保守同时另外一些备件的库存决策偏不安全，可能 会导致备件严重缺货损失。显然，在对企业具体的备件，尤其是一些关键设备的关 键备件，更要具体分析。

综上，国外已有技术中针对各备件的库存持有成本，皆取备件单价的特定比例 的测算存在一定的不合理性。

发明内容

本发明提供一种基于差异化持有成本的备件库存风险决策评价方法，考虑各备 件持有成本占备件成本差异性为表征参量，使得对于针对不同备件管理水平的企业 备件以及差异性库存政策的备件能够合理的进行备件库存决策评定。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于差异化持有成本的备件库存风险决策评价方法，包括如下步骤：

(1)基于用户和备件供应商的备件可靠性数据及用户实际的历史消耗情况评估 未来备件需求的时间区间，根据需求率获取备件的需求率因子；

(2)基于用户对备件订货提前期时间与备件故障时未造成设备停产、减产或者 产品质量下降损失情况的时间评估结果，获取备件的惩罚时间因子；

(3)基于设备的关键性和备件的重要性，核算造成企业损失当量大小，获取备 件的风险费用因子；

(4)基于备件的单价，获取备件的单价因子；

(5)基于企业用户保持备件库存所发生的持有成本比例分布，获取备件的持有 成本比例因子；

(6)库存风险决策因子RIndex的计算公式如下：

RIndex＝CIndex+LIndex+PenIndex+PriLndex+KIndex

其中，CIndex为备件的平均需求率因子，LIndex为备件的惩罚时间因子， PenIndex为备件的风险费用因子，PriLndex为备件的单价因子，KIndex为备件的持 有成本比例因子；

若RIndex>1，备件至少储备一个，若RIndex<-1，不储备，若RIndex的值介 于[-1,1]之间，表明被备件的风险损失费用和备件的库存持有成本费用比较接近， 需要对各因素重新评估，以确定决策的正确性。

步骤(3)中，企业损失当量具体为单位时间的备件缺货损失。

步骤(5)中，所述备件的持有成本比例因子KIndex的确定方法为：

调查企业实际的库存政策，针对每种备件的持有成本比例分布的区间范围，根 据备件持有成本比例K的大小确定备件的持有成本比例因子KIndex，具体如下：

如果K的值小于等于0.3％，KIndex取值为7；

如果K的值大于0.3％，小于等于0.6％，KIndex取值为6；

如果K的值大于等于0.6％，小于1.2％，KIndex取值为5；

如果K的值大于等于0.6％，小于2.3％，KIndex取值为4；

如果K的值大于等于2.3％，小于4.5％，KIndexx取值为3；

如果K的值大于等于4.5％，小于9％，KIndex取值为2；

如果K的值大于等于9％，小于18％，KIndex取值为1；

如果K的值大于等于18％，小于36％，KIndex取值为0；

如果K的值大于等于36％，小于72％，KIndex取值为-1；

如果K的值大于等于72％，KIndex取值为-2。

步骤(5)中，所述持有成本包括资本成本、仓储成本、搬运成本、报废成本、 管理费用和保险费用。

由于各企业的备件库存政策以及备件的储备方案的具体情况不同，各备件的持 有成本因子也不尽相同。基于经济的考虑，相同的备件若备件的持有成本越高，则 越不希望储备，而引入差异化的备件的持有成本因子后，使得决策更符合各企业各 种备件的实际备件库存管理状况。

针对现有技术库存决策方案中对于不同备件都采用相同恒定的备件库存持有成 本，缺乏充分的科学依据，本发明提出的引入差异化的备件持有成本因子为参量的 备件库存风险决策方法，使得设备备件库存风险决策的计算更为准确。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

本发明提供一种基于差异化持有成本的备件库存风险决策评价方法，在企业进 行备件的库存决策过程中，引入备件库存持有成本占备件单价的比例作为参数，进 行调整修正。在定量计算备件持有成本和备件缺货造成风险费用的结果基础上，权 衡以上费用的大小，指导企业的备件库存决策，弥补当前库存管理中的主观性和不 合理性。本发明方法对备件的库存决策(尤其对于缺少数据的、可靠性高、关键设 备的关键备件库存决策)的评价更为合理。对于企业的备件供应和降低备件库存具 有重要的指导意义，本办法简便易行，适合推广应用。

可以通过比较备件持有成本和备件缺货风险的定量计算结果，指导企业备件的 库存决策，计算备件库存风险决策变量R的值：

R＝Pen×C×(L-L₀)-K×Pri

若R大于零，建议至少存储一个；反之，建议不存储备件。

式中，Pen为单位时间的备件缺货损失(元/天)；C为备件的年需求率；L为备 件的订货提前期(天)；L₀为缺货损失的滞后期，指备件故障后，不会产生缺货风 险损失的时间；K备件的持有成本比例，即备件的年均持有成本占备件单价的比例； Pri为备件的单价(元)；

相关备件库存风险决策指标的获取方法为：

第一步：从备件供应商或者备件用户方面，获取备件的需求率、订货提前期、备 件的单价信息；

第二步：从备件用户方面，获取备件的缺货损失费用，备件缺货损失的滞后期以 及备件持有成本占备件单价的比例信息。

本备件库存风险决策原则，建议尽可能的获取准确的评价各项指标的值，使评估 结果更加符合企业的真实情况。

一般来说备件的需求率、备件的缺货损失费用、备件持有成本比例等决策因素 很难准确评估。为此，基于以上决策方案，本发明设计出易于工程实践的评估方案， 采用如下公式计算备件库存风险决策因子：

RIndex＝CIndex+LIndex+PenIndex+PriLndex+KIndex

其中，CIndex为备件的平均需求率因子，LIndex为备件的惩罚时间因子， PenIndex为备件的风险费用因子，PriLndex为备件的单价因子，KIndex为备件的持 有成本比例因子。

若RIndex>1，建议备件至少储备一个，若RIndex<-1，建议不储备，若RIndex 的值介于[-1,1]之间，表明被备件的风险损失费用和备件的库存持有成本费用比较 接近，需要对各因素重新评估，以确定决策的正确性。

如图1所示，各因子的获取方法为：

S001：基于用户和备件供应商的备件可靠性数据及用户实际的历史消耗情况评 估未来备件需求的时间区间，根据需求率获取备件的需求率因子CIndex，如表1所 示：

需求率C CIndex >＝12/年 5 [6,11]/年 4 [3,5]/年 3 [1.5，3)/年 2 1/8-15月 1 1/15-30月 0 1/2.5-5年 -1 1/5-10年 -2 1/10-20年 -3 <1/20年 -4

表1

S002：基于用户对备件订货提前期时间L与备件故障时未造成设备停产、减产 或者产品质量下降损失情况的时间L₀评估结果，本实施例中该惩罚时间为L-L₀， 获取备件的惩罚时间因子LIndex，如表2所示：

惩罚时间L-L₀(天) LIndex 0 -10 1 -6 (1,2] -2 (2,4] -1 (4,6] 0 (6,12] 1 (12,21] 2 (21,42] 3 (42,90] 4 (90,180] 5 >180 6

表2

S003：基于设备的关键性和备件的重要性，核算造成企业损失当量大小，获取 备件的风险费用因子PenIndex，如表3所示：

惩罚费用Pen(元/天) PenIndex <250 -5 [250,500] -4 (500,1000] -3 (1000,2500] -2 (2500,5000] -1 (5000,10000] 0 (10000,20000] 1 (20000,45000] 2 (45000,90000] 3 (90000,180000] 4 (180000,360000] 5 >360000 6

表3

S004：基于备件的单价，获取备件的单价因子PriLndex，如表4所示：

单价Pri(元) PriLndex <150 9 [150,350] 8 (350,500] 7 (500，1000] 6 (1000,2500] 5 (2500,5500] 4 (5500,11500] 3 (15000,23000] 2 (23000,46000] 1 (46000,92000] 0 (92000,185000] -1 (185000,370000] -2 (370000,740000] -3 (740000,1480000] -4

表4

S005：基于企业用户保持备件库存所发生的持有成本比例分布，获取备件的持 有成本比例因子。所述持有成本包括资本成本、仓储成本、搬运成本、报废成本、 管理费用和保险费用。

参照表5，所述备件的持有成本比例因子KIndex的确定方法为：

调查企业实际的库存政策，针对每种备件的持有成本比例分布的区间范围，根 据备件持有成本比例K的大小确定备件的持有成本比例因子KIndex，具体如下：

如果K的值小于等于0.3％，KIndex取值为7；

如果K的值大于0.3％，小于等于0.6％，KIndex取值为6；

如果K的值大于等于0.6％，小于1.2％，KIndex取值为5；

如果K的值大于等于0.6％，小于2.3％，KIndex取值为4；

如果K的值大于等于2.3％，小于4.5％，KIndexx取值为3；

如果K的值大于等于4.5％，小于9％，KIndex取值为2；

如果K的值大于等于9％，小于18％，KIndex取值为1；

如果K的值大于等于18％，小于36％，KIndex取值为0；

如果K的值大于等于36％，小于72％，KIndex取值为-1；

如果K的值大于等于72％，KIndex取值为-2。

持有成本比例K KIndex <＝0.3％ 7 (0.3％，0.6％] 6 (0.3％,0.6％] 5 [1.2％，2.3％) 4 [2.3％，4.5％) 3 [4.5％，9％) 2 [9％，18％) 1 [18％，36％) 0 [36％,72％) -1

>＝72％ -2

表5

实施例1：

某中石油公司某型轴承，经过相关数据的收集，确定得到如下的数据：

该轴承的需求率因子为-1；

该轴承的惩罚费用时间因子为-2；

该轴承的惩罚费用因子为0；

该轴承的单价因子为4；

该轴承的持有成本因子为1；

原来未引入差异化的持有成本比例因子时，备件库存决策因子为 RIndex＝-1+(-2)+0+4＝1，备件库存决策无法确定，需重新评估，确认是否需要 储备。

而采用本发明引入差异化的备件持有成本因子后，决策因子 RIndex＝-1+(-2)+0+4+1＝2，评估后的结果为建议该轴承至少储备一个。

引入差异化的备件持有成本比例因子后，决策可以基于各备件的持有成本比例 因子的具体情况，对库存决策的决定做出适当的调整，使得备件的库存决策更为合 理且合乎企业的实际情况。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的 范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明 的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围 内。