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摘 要：针对电力公司运维物资多级库存体系和安全库存配置现状,结合安全库存聚集效应,文章提出了周转库安全库存差异聚集策略.在综合考虑库存持有成本和普通、紧急配送成本的基础上,构建了安全库存优化配置模型.通过两类电网运维物资实际数据的分析,验证了差异聚集策略下成本低于全部聚集以及全部分散策略,可以为电力公司物资集约化、差异化、精益化管理以及仓库定额配置提供依据.
关键词：差异聚集；安全库存配置；多级库存；电网运维物资
中图分类号：F253 文献标识码：A
0 引 言
“十二五”期间,国家电网公司深入推进“两个转变”,对物资管理提出了新的要求.为了贯彻落实国家电网公司物资集约化管理思路,电力公司拟在全省范围内构建运维物资的中心库—周转库两级库存管理体系.但是现在电力公司都仅针对单点仓库进行安全库存定额制定,并没有在整个库存体系上优化配置,而且定额都是根据经验来制定,为了尽可能的防止缺货,各仓库储备了大量安全库存.这种不完善的安全库存配置使得大量多余的运维物资积压在仓库中,库存压力越来越大.因此,电力公司急需优化现有的安全库存配置策略,以适应新建的两级库存体系、降低整体成本.
自Clark等[1]在1960年首次提出“级库存”的概念以来,国内外学者在多级库存管控领域进行了大量研究.戴更新等[2]基于随机需求和随机提前期条件,研究了二级库存系统的优化问题.Tallon等[3]通过讨论提前期和需求均随机时的情形,发现将安全库存聚集可以减少整体安全库存.Caron等[4]分析了二级系统下库存集中模式和分散模式对安全库存的影响.岳超源等[5]对供应链安全库存配置方面的国内外研究现状做了相对完整的综述.宋殿辉等[6]分析了安全库存概念及其计算方法,并对分散模式和集中模式下的安全库存进行了比较,指出分散模式下的总安全库存和集中模式下的总安全库存满足平方根定律.黄晓尧等[7]提出多级库存能够有效降低运维物资的库存水平,提高库存周转率.
综上所述,学者们通常将多级库存体系和安全库存结合起来共同考虑,分析集中化手段的实施和否以及参数（提前期、服务水平）设置对安全库存水平的影响.然而,之前的研究忽略了安全库存聚集对配送成本的影响,而且在聚集程度上也仅考虑全部聚集或者全部分散两种情况,并未深入探讨每个仓库各自的安全库存配置策略,即差异聚集策略.本文在安全库存聚集效应的基础上综合考虑库存持有成本和配送成本,围绕周转库安全库存差异聚集的问题,讨论电力公司两级库存体系下的安全库存优化配置.
1 安全库存优化配置模型
1.1 运维物资多级库存体系.电力公司运维物资多级库存体系拟采用中心库—周转库的两级库存模式.本文挑选其中一中心库及其覆盖的周转库构成如图1所示的两级体系,作为本文待研究的库存系统.
为了达到集中管控的效果,电力公司采取集中式的多级库存控制策略.该策略下,每个周转库独立地将库存需求通过信息系统提交至中心库,由中心库统筹并向供应商集中采购.供应商按期将采购的电网运维物资配送至中心库,再由中心库集中配送至各周转库.各周转库之间不进行运维物资的横向调度.此中心库—周转库两级系统类似于单分销商—多零售商的两级库存系统,中心库通过集中采购和统一配送以达到整个系统信息集合、物资集约的效果.
1.2 优化配置模型构建.安全库存（Safety Stock）是指在一定时期内为了充分满足顾客需求而额外持有的库存,它作为一种缓冲器用来预防由于各种不确定性造成的缺货[7].安全库存的全部聚集可以在不改变整体库存服务水平的条件下降低安全库存总量[8],这即指安全库存的聚集效应.但是,全部聚集时,各周转库只持有基本周转库存,周转库一旦缺货便会要求中心库紧急补货.所以,相对于全部分散策略,全部聚集策略在降低平均库存水平的同时也会增加紧急配送成本.
2 案例分析
本文选取10KV变压器以及低压电力电缆作为电网企业中两类典型的运维物资进行实例分析.其中,变压器单位价值高、使用量相对较少且相对稳定,属于重点运维物资；而电缆廉价、频繁使用,属于一般运维物资.
表1和表2为电力公司变压器、电缆的需求及成本数据.本文选取的目标库存服务水平为95%,对应的安全因子k等于1.65.两种配送方式中,普通配送是定期定量的大规模配送,普通配送方式的单位运输成本较小；而紧急配送是不规律、不定期的小批量配送,故紧急配送的单位运输成本会比普通配送时的成本大得多.
通过优化配置模型的求解,可以得到每个周转库的最优配置策略.表3为应用优化配置策略后中心库及各周转库的最优库存（包括周转库存和安全库存）配置情况.其中策略栏,“聚集”表示此周转库所需的安全库存统一部署在中心库,而“分散”则表示该周转库自行存储所需的安全库存.
表4为差异聚集策略和全部分散、全部聚集策略下的总收益对比情况.全部分散时,没有安全库存的聚集,所以收益为零.而全部聚集在中心库时,整体的库存水平最少,可节省大量的库存持有成本和普通配送成本,但是会导致紧急配送成本的急剧增加（甚至会导致整体收益为负）.针对这种效益背反,本文提出的差异聚集策略能够综合考虑各项成本,使得总收益达到最大.
进一步分析表3,发现离中心库距离较远的周转库倾向于自行存储安全库存,而靠近中心库的周转库倾向于将安全库存聚集.对于变压器这类重点运维物资,其安全库存倾向于集中在中心库,即宁愿多次小批量的运输,也要尽可能地减少库存持有量；而对于电缆这种一般运维物资,模型则倾向于分散存储,避免小规模的多次紧急配送.因此,根据模型的结果可以得出以下结论：对于重点运维物资,电力公司应该严格地控制其库存水平；对于一般运维物资,则可以放松库存水平控制的要求而更重视控制其配送成本.这和传统的库存分类管理思路[10]是一致的.
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