备件库存管理相关理论基础

　　第2章 相关理论基础

　　2.1 备件分类

　　国外对于备件的分类研究较早，Stephen.G.根据备件的可维修性将备件分为可维修备件和不可维修备件[6].Srinivasan.V.S.对备件的首次缺货时间进行了研究，并利用备件的使用频率将备件分为间歇性使用备件和经常性使用备件[5].

　　Daniel.V.在此基础上进一步厘清分歧，明确了可维修备件与普通备件的差异性：

　　可维修备件具有高价值、长寿命周期等特性[7].Dekker 等学者根据备件所属设备的关键性，根据关键需求和非关键需求对关键备件采用维持库存策略[8].进行备件分类时综合考虑影响备件的各种因素已成为备件分类研究的发展趋势。

　　对于备件分类，国内的研究主要围绕几种分类法展开，如 ABC 和 VED等。1997 年，金锡万等人提出了层次分类法，将备件划分为专用件和通用件，主要是根据备件的管理要求和特性进行，并从采购价格、采购周期、数量、影响度和备件寿命五个角度进行考虑[15].结合宝钢实际，方承武等人按照五种分类方法对备件进行分类：1）按进货渠道分为自制备件、国产备件和进口备件。2）按使用目的分为生产用备件和维修用备件。3）按备件属性分为事故件、准计划件、计划件和常用件。4）按专业体系分为电气类备件、车辆类备件、仪表类备件、机械类备件、计算机类备件和通讯类备件等。5）按技术特点分为通用件、专用件和特制件[35].2003 年，郭智敏等人研究了备件库存控制的重要性，并以备件 3A 库存控制方法和 ABC 库存控制方法为基础，提出了备件 ABCD 库存控制方法，从备件供应渠道敏捷程度、备件故障损耗规律、对生产状况影响和备件的资金占用四个方面出发，并制定了对应 ABCD 分类的备件库存控制策略[16].2004 年，赵敏等人从备件需求、备件价格、备件关键性和备件通用性四个角度对备件进行分类，同时制定了相应的备件库存控制策略[17].赵振峰等从备件年需求率和备件消耗不确定性两个角度将备件分为慢速流动备件和快速流动备件[18].2006年，丁留明和崔南方等人运用层次分析法，以备件的易得性、关键性和经济性作为分类原则，对备件进行了改进的 ABC 分类[19].2008 年，金夏芳将 ABC 分类法与 VED 分类法进行结合，以矩阵的方式确定库存管理优先次序。采用ABC-VED分类法兼顾了备件库存的成本问题和备件的关键性因素[20].孔琳等人对备件进行ABC分类时首先根据关联度由大到小的排序获得备件的综合排序，关联度基于层次分析法结合灰色分析法计算得出[21].

　　2.2 备件需求预测

　　制定备件库存策略、构建库存模型之前，备件需求预测是非常重要的数据基础。然而，多数备件的需求不确定性，增加了备件的需求预测难度。目前普遍应用两大类预测方法：即连续型和间断型需求预测方法。间断需求对于备件需求预测的难度最大，通常慢速流动备件或不常用备件应用间断性需求预测方法。这类备件往往具有很高价值，利用一般的统计预测技术来预测需求存在很大误差，一旦缺货，造成的设备停机损失很大。

　　国外研究对这类备件的需求预测有如下几种方法，如 Kamath 在 2002 年提出了在备件需求不服从任何分布情况下，可以采用贝叶斯方法预测备件需求[9].Eavesl 等人在 2004 年为英联邦皇家空军的飞机备件需求预测中提出了Croston 模型的修正[10].此外，2004 年，Willemain 等人采用一种时间序列-Bootstrap 方法[11]来预测固定提前期的累计分布，他认为这种方法对备件间断需求预测的精度比指数平滑和 Croston 方法更高。2005 年，Regattieria 等人利用意大利航空公司的历史数据检验了 20 种备件需求预测技术的精度，其结果表明，Croston 方法、加权移动平均和指数加权平均法的预测精度更高。

　　国内在备件需求预测上也有大量的方法。2003 年，鲍敬源等人分析了设备维修过程中影响备件需求率的主要因素，针对耗损型备件和可修复型备件分别建立了相应的需求预测模型[22].2004 年，赵惠文等人依据航空装备的寿命分布情况，对航材备件运用贝叶斯方法进行了需求预测[23].2010 年冯杨等人提出应用最小二乘法支持向量机（LS-SVM）进行备件的间断型需求预测，建立了舰艇备件间断性需求的预测模型，并通过对示例进行验证的结果表明了 LS-SVM 在间断性需求预测上表现出良好的训练能力和预测能力[24].由此可见，国内外对备件需求进行预测，通常都是在分析备件需求影响因素的基础上，采用各种统计技术来进行。

　　2.3 备件库存管理控制策略和方法

　　在备件库存管理控制策略和方法的研究上，Claudia H. Pragman 在 1996 年提出供应商和客户建立战略联盟，有助于降低采购提前期，并实现准时采购，供应商和客户建立信任和伙伴关系是实现准时采购的关键[12].Yan Dong 和Kefeng Xu 在 2002 年评价了供应商管理库存（VMI）对供应渠道的影响[13].

　　Cattrysse D 研究了单级联合库存系统成本的分配问题，提出了 4 种基于合作的成本分配方法，但这 4 种成本分配方法尚未考虑到多个仓库之间的分配协调过程[14].高崎等人针对企业关键备件，以单位时间内费用最低为目标，以规定可用度为约束条件，通过分析可靠性与订购决策之间的关系，建立了一个更新周期内的备件订购决策模型，并以应用实例证明了模型的适用性与灵活性[25].崔南方等人研究了如何确定最佳的慢速流动备件的订货时间和订货批量问题，从零件寿命函数角度，提出了基于零件寿命函数的慢速流动备件库存控制模型。通过应用实例表明，这种模型能够有效缩短这类备件的平均存储时间，从而降低存储成本[26].赵敏等人分析了我国大部分企业的现状，无论备件价格高低、备件需求频率高低，对所有可能用到的备件都进行储备，导致企业备件的库存利用率极低，并且占用大量资金成本，赵敏在分析了库存三要素的基础上，研究了备件联合库存的不同表现形式，阐明了实施备件联合库存的意义，并提出了实施备件联合库存的策略[27].赵振峰在此基础上研究了备件联合库存管理当前的发展趋势，是一种备件共存、共享的库存管理模式，这种共存、共享的库存管理模式强调各方同时参与，共同制定库存控制计划。并且根据库存要素的不同分为实体联合库存、虚拟联合库存等模式，同时还研究了有供应商参与的情况下的联合库存管理的几种情况[28].周秉利等人利用供应链管理库存的原理，提出备件库存虚拟共享的概念，以实例说明了在釆用这类模型后，如何得出在备件库存虚拟共享后，各企业共享备件储备量、必备备件储备量以及节省的备件储备量，结果表明各企业在应用这种模式后均有效降低了备件的库存量[29].

　　总之，国内外对备件库存管理的研究，都是在对备件进行合理分类的基础上，有针对性地根据分类结果采取相应的需求预测模型，采用不同的库存管理控制策略，并对备件分类、需求预测、库存策略等进行优化。对于 JT 公司这种连续性生产的企业而言，不可能有一种管理方法适应所有的实际应用，必须针对企业实际情况进行分析，对现有的备件进行合理分类，并采取有效的库存管理方法加以优化和完善。