ZH 供电企业应急物资储备策略的研究

第一章  绪论

1.1  选题的背景及意义

作为经济发展“先行官”的电力能源供应企业，ZH 供电企业伴随着特区成长的步伐稳步发展，不断为这座充满活力的城市增光添彩，明确了物资“一体化、集约化”管理思路和“集约、规范、高效”的职能战略目标，承接了创建国内领先国际先进省级供电企业，全面推进公司管理模式现代化变革，以国际一流先进企业为管理标杆，确立了物资管理创先总体目标。其负责整个城市电能的送、变、配、营业务及向澳门大部分供电。一直以来，该局始终秉持“万家灯火，南网情深”的核心价值观，通过全面开展创建国内领先供电企业工作，在致力于向广大客户提供国内一流的电力供应和服务的同时，实现企业快速发展。  该企业供电面积 7653 平方公里，供电人口 822 万人，供电客户 67万户，拥有 110 千伏及以上变电站 62 座（其中 500 千伏变电站 1 座、220 千伏变电站14 座、110 千伏变电站 47 座），主变总容量 1194 万千伏安、输电线路总长度 1546 千米；拥有配电变压器 13982 台，配电总容量 857 万千伏安，，2014 年完成供电量（含澳门）174.85 亿千瓦时，同比增长 7.98%，售电量（含澳门）171.89 亿千瓦时，同比增长8.47%；

近当前，作为沿海供电企业库存管理与“集约化发展、精细化管理”的要求表现出一定的区别，包括存放地点分散，供电企业库存管理包含市各区及各县级子公司，而仓储往往按照管理区域划分，即针对管理区县较多的可能包含十个以上仓库，但各仓储距离较近且库存量低，利用率不高，班组也存放着大量账外物资；电力系统因为其特殊性（生产需求波动大、计划性较差、现场施工情况多变、技术工艺要求特殊等一系列复杂的管理问题，使得电力物资储备的不确定性增大），在灾害发生时对各类电力物资的需求可能不是单一的，同时由于外界不确定性因素的影响，如气候、交通等，导致电力物资的筹集调配往往涉及多专业、多领域、多层面需求量大且不确定，流动性强；占用企业大量资金，由于供电企业的特殊性，为了日常检修和应对各种突发事件需要准备一定数量的库存，以保证电网事故抢修需要。但供电企业的存货价值较高，物资种类繁多，占用了企业的大量资金。不同的物资特点、不同的供应链关系、不同的物资需求要求等使得物资储备工作需要精心规划、稳步实施，下表列示了供电企业部分物资属性和供需特点要求。

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1.2  国内外研究现状

目前论述关于多级库存成本优化的研究较多,主要成果集中在以下内容：

（1）1960 年 Clark A J;Scarf H 对多级库存管理的研究，首次提出了“级库存”的概念。国外对供应链库存研究主要侧重于供应链库存问题的具体解决方法。近年来随着经济全球化，供应链库存管理方法在国外得到广泛应用，国外对供应链库存研究主要侧重于供应链库存问题的具体解决方法。

（2）Seferlis P  ，Giannelos 研究了网状供应链多级库存问题，建立了供应链多级库存模型，并运用双层规划对模型进行求解。

（3）Abdul-Jalbar Betal  在研究由一个仓库和 N 个零售商组成的分销系统时，在每个零售商处的需求己知、提前期忽略、不允许缺货的假设下．通过寻找总成本最小的再订货点，分别求出了中心化库存控制与分散化库存控制下的近优策略。

（4）Eppen 等较早在多仓库系统中提出集中订货策略，初步形成了二级库存系统的订货模型。嘴照分仓库的需求不同，中心库使用（Q，S）库存策略，并推广了分配策略。

（5）徐贤浩、马士华引入了需求率和供应率两个参数，在供应链网络结构模型的基础上，建立了多级库存控制模型，提出了企业在保证生产连续和稳定时，根据经济批量原理确定库存的最佳订货批量和最佳订货周期使供应链的总库存成本最低。

（6）马士华  林勇在“供应链管理”一书中提出：基于成本优化的多级库存优化方法，这是传统的做法。随着市场的变化，市场竞争已从传统的简单成本优先的竞争模式转变为时间优先的竞争，这就是敏捷制造的思想，因此供应链的库存优化不能仅简单的优化成本，还应该考虑对时间的优化，比如库存周转率的优化、供应提前期的优化、品均上市时间优化等。库存时间过长对产品竞争不利，因此供应链系统应从提高用户响应速度的角度提高供应链的库存管理水平。

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第二章  理论基础和案例借鉴

2.1  储备管理理论概述

2.1.1  储备的定义

储备物资指处于储存状态的货物，存储物资产生的原因是由于供需之间不平衡产生的，供应商希望批量采购、需求方希望快速反应，小批量、多批次满足需求。但是由于生产、供应和采购以至于到达客户端需要一个较长的供应链，二者之间的不平衡需要通过储备来对冲和解决。储备物资的表现形式就是由于企业采购了物料，又不会马上使用这些物料，为现在和将来的耗用而储备。具体如下图所示：

从供应商处批量购买的规模效益与终端客户小批量需求之间的矛盾是永远存在的，供应商生产和交付的时间周期和客户需求的及时快捷的矛盾也是永恒的，合理解决供给最佳批量和需求的实际批量以及时间周期等存在差异和矛盾。

2.1.2  储备管理的意义

企业持有库存和储备根本原因是在供给和需求间起缓冲作用。这种缓冲作用有利于解决供给和需求之间的变化和不可知性的问题，还可在不可预测物资需求情况下，保证物资供应。持有库存的缓冲作用主要表现在以下几个方面：

（1）能允许延迟到货或者到货数量低于预期的出现；

（2）能满足大于预期的需求，或者满足未能预测时间点的需求；

（3）能允许在供给的最佳批量和需求的实际批量之间存在差异；

（4）可通过大批量订货而获益（可批量采购的成本节约，实施整车运输，从而降低运输成本）

（5）可避免向客户送货延迟的情况出现（可以采购哪些即将停产或者不易购买到的物料。

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2.2  国内外先进案例借鉴和启发

该供电企业所在的电网公司与国家电网公司、法国配电公司（以下简称国网、法网）同属电网运营公司，有着相似的物资需求特点和物资供应特点。国网、法网先进的管理手段，可以被借鉴学习。在储备管理范畴内，可适当调整后引入的方法和思路主要如下：

2.2.1  国家电网公司储备管理案例

国家电网经过几年物资管理的改革与探索，在企业物资的计划、采购、使用、储备等管理环节上取得了诸多进步和成果，逐渐由传统的物资供应管理向现代物资供应链管理方向转变。其中储备管理也是其物资管理的核心内容之一。国网的储备管理是以信息化建设为手段，统筹仓储资源，优化仓储网络，建立物资储备体系，推进仓储管理标准化和信息化，建设库存信息共享、作业流程规范、资源配置优化的科学仓储管理体系，实现公司库存物资一本帐，全面降低公司整体库存水平，提高物资管理的效率与效益。而对于应急物资的可靠供应是电网安全运行的重要保障。建立“定额储备、按需领用、动态周转、定期补库”的库存管理模式，可以提高库存物资周转效率，降低总体库存水平。

2.2.1.1  编制物资储备定额

国家电网公司对生产运维库存物资储备实施定额管理。物资储备定额由各专业管理部门提出，各级物资供应公司编制定额配置计划，经物资管理部门审核批准后实施。储备定额根据实际情况，定期进行修订，不断优化完善，降低资金占用。

物资储备定额的编制，主要范围是日常消耗周转物资、事故备品备件和应急物资（包括应急救灾、应急抢修工器具、电网抢修设备材料等物资）。日常消耗周转盒应急物资，依据近年来生产运维物资消耗情况，供应周期及安全储备的需要，综合考虑经济订购批量来确定储备定额。备品备件物资，综合考虑现有库存数量以及存储分布因素来制订储备定额。

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第三章  ZH 供电企业储备需求现状与总结 .......................... 14

3.1 ZH 供电企业应急物资需求情况 .......................... 14

3.1.1  生产设备管理部（设备部） ................. 14

3.1.2  安全监管部（安监部） .......................... 15

第四章  基于 EIQ-ABC 思想的物资分类 ........................... 20

4.1  应急物资分类的概述 ......................... 20

4.1.1  物资分类的目的 ............................ 20

4.1.2  分类的思想--EIQ-ABC 分析的内容 .................. 20

第五章  应急物资储备定额测算分析 ............................ 45

5.1  电力应急物资储备需求特点分析 ........................ 45

5.2  确定储备定额研究范围及方法 ....................... 46

第六章  ZH 供电企业基于多级库存策略的物资储备实施与效果

6.1  多级库存储备策略的研究方法与思路

6.1.1  研究方法

主要通过定性分析和定量分析相结合的方法来研究 ZH 供电企业储备物资多级库存管控的最优策略。

6.1.1.1  定性分析

定性分析工具方法主要包括文献研究、专家研讨等。项目组将在在已有研究成果（EIQ 分析、储备定额分析）的基础上，借鉴已有学术成果、深入探讨，建立适合 ZH供电企业应急物资储备特点的中心仓-急救包多级库存管控模式。

6.1.1.2  定量分析

定量分析工具方法主要包括多级库存管控建模和遗传算法优化。（l）多级库存管控建模。本部分将基于中心仓（s，S）-急救包（s，S）或中心仓（s，S）-急救包（T，S）的二级库存模式，建立电网应急物资多级库存管控策略的成本优化数学模型。（2）遗传算法实现优化。考虑到多级库存成本优化的复杂性和遗传算法的广泛通用性，将以数学软件 Matlab R2012a 为工具采用遗传算法实现多级库存管控模型的优化。

6.1.2  研究思路

参考已有多级库存管理的相关文献及要求，可初步拟定 ZH 供电企业多级库存管控策略为：中心仓（s，S）-急救包（s，S）或中心仓（s，S）-急救包（T，S）策略。其中，（s，S）系统是连续性库存盘点策略，是对库存进行连续跟踪，当拥有库存量下降至重购线 s 或者以下时，就发出订货需求，使得库存水平达到最高储备量 S；（T，S）系统是周期盘点策略，是在规定时间段 T 定期检查库存量并订购一次货物，订购的数量就是使库存水平达到最高储备量 S。

基于此，分别建立中心仓-急救包的两种不同的多级库存管控模型下的多级库存成本优化模型，利用遗传算法实现该模型的优化。

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结论与展望

论文研究的主要结论

备件库存管理是库存管理的一个重要部分，然而结合备件库存特点的体系化库存管理方法研究结果比较少．随着信息技术的普及和企业管理信息化的发展，充分应用企业信息化管理的平台，以更准确地预测备件需求和更有效地进行备件库存管理已成为企业现实而迫切的需求．本文提出了一种基于分类的备件库存管理方法，该方法先从备件需求预测的角度对备件进行分类，然后对每一类备件的需求进行预测并给出了其适当的库存决策方法．基于分类的预测方法可以解决备件种类过多、部分备件需求的历史数据不足问题并能够为每类备件选择预测精度较高的预测方法；基于分类的库存决策模型适用于在缺少单位备件缺货成本参数条件下的订购点与订购批量决策．本文提出的基于分 类的备件库存管理方法为流程型企业的备件库存管理提供了一个体系化的方法，并为流程型企业充分应用其企业信息化管理的平台，，以更准确地预测备件需求和更有效地进行备件库存管理提供了一条现实的途径．主要研究结论如下：

（1）基于对 ZH 供电库存物资 EIQ 特征的分析，从数千种电网物资品项中筛选定位出具有代表性的 45 种品项，其中包含 24 种使用量较大使用频率较高品项和 21 中使用频率低但价值高的品项。

（2）在第二部分进行独立储备定额测算模型的研究，以这 45 中典型研究品项为对象，根据其需求分布规律的不同，分布采用不同的测算方法对其储备定额进行了科学合理的测算，解决了物资储备定额长期以来以需求部门的经验为依据来确定、库存量不合理等问题。

（3）根据物资储备管理的相关要求，以独立储备定额研究的各项参数为基础，在开展了对中心仓-急救包二级库存系统的库存管控策略的研究，构建了二种多级库存管控策略的成本优化数学模型，旨在解决 ZH 供电企业库存策略不健全、中心仓库与周转仓库未建立有效联动机制、没有体现多级库存全局优化思想等问题。

（4）通过遗传算法对 4 种典型研究品项的多级库存管控策略进行了求解，并将求解结果与 14 年储备定额、独立测算的储备定额（第二部分结果）进行对比。对比结果显示：4 种品项的 14 年储备定额无法满足最低需求满足率的要求；二种多级库存管控策略下的系统库存成本均低于独立测算储备定额下的系统库存成本；中心仓（s，S）-急救包（s，S）策略下的系统库存成本低于中心仓（s，S）-急救包（T，S）策略下的系统库存成本。

相对于独立的储备定额，多级库存管控策略实现了中心仓-急救包二级库存系统的全局优化、体现了中心仓与急救包之间关联性，能够保证最低需求满足率的要求，同时能够降低系统库存成本。通过优化解结果分析发现，常规运维物资多级库存管控策略采取该策略要明显优于其他策略。结合实践本文研究认为，常规物资品种虽然较多，但是成本库存所占比不高，需求不高，物资可控性较好，这为连续性库存盘点策略提供了前提条件．同样的，将中心库．周转库多级库存看成一个单一的库存系统，则对于常规运维物资库存管控而言，使用简化的库存管控方法会带来更低的成本。这也印证了以前学者的库存研究结论：对于 ABC 分类管理下的 B 类物资，单库存下的连续性库存盘点策略应该采用（s，Q）策略。总之，常规电网运维物资多级库存管控最优策略为中心仓（s，S）-急救包（s，S）策略，因为该策略下的总成本比 ZH 供电企业原库存管理管控策略下（中心库（s，Q）．周转库（R，S））的总成本下降比率最大，下降了 30％左右。

参考文献（略）