关键词：大数据；电力物资；库存；优化控制
引言
物资管理作为电网企业集约化发展的关键环节，在资源配置优化、管理流程畅通、物资供应效率和服务意识提升等方面仍存在较大的改进空间。同时，大数据、云计算、物联网等现代技术的成熟发展，推动电网企业不断探索创新。在此背景下，研究利用大数据等技术手段，跟踪、分析业务发展情况，系统性地优化、完善电网企业物资供应服务体系，对持续提升物资供应服务水平具有重大意义。
1相关概念阐述
1. 1 大数据管理
大数据是无法在一定时间内用常规的软件工具进行收集、分析和处理的大量数据的集合，通常具有数据量大、数据类型多、数据价值密度低、数据产生和处理速度快的特点。大数据管理正是对庞大数据信息进行专业化处理，实现数据增值的手段。
1. 2 物资供应管理
物资供应管理是指对企业采购、仓储活动的计划、组织、协调及控制，其目标是以最优服务、最低成本满足企业的物资需求。而电网企业的物资供应管理内容较丰富，包括物资合同管理、物资调配管理、仓储配送管理等众多环节。
2电力物资合理库存控制研究
在对电力物资进行全面分析下，在基于需求特性研究及基于需求特性分类的需求量预测方法的基础上，建立科学有效的库存控制模型和相应策略设计，经济合理的组织各类不同需求特性物资的供应，压缩库存，加速资金周转，对于提升电力企业物资管理水平具有重要的现实意义及理论价值。
2.1合理储备物资安全库存量确定
对储备物资按照需求特性制定不同库存控制模型，即对不同电力物资需求的紧急性、重要性、流通性等特性，应用需求预测量，需求时刻来对库存进行动态控制，通过调整、修改库存量上限、库存量下限，实施不同库存检查周期来实现合理库存控制，保证物资满足电力项目需求。例如高重要性高流动性物资应具有较短检查周期、低重要性低流动性物资可设计相应较长检查周期。高紧急性物资应通过分析不同检修类型的抢修发生的频率和比重调整该类物资的库存上下限、且库存量应给予相对充足。
2. 2传统库存控制中的安全库存
电力物资安全库存量是指电力企业为了防止由于不确定因素(突发安全需求，交货周期突然延长)而准备的缓冲库存，它作为一种缓冲器用来补偿实际提前期超过期望提前期所产生的需求，或在订货期内，实际需求量超过期望需求量。
当库存的可获取程度用订单周期内缺货概率大小来表示时，安全库存是提前期内服务水平和需求标准方差的函数。根据电网库存需求具有很强的不确定性、而订货周期的提前期是可确定的，因此电网物资安全库存量计算公式为:
其中:E为安全库存量
安全库存因子e为标准正态分布系数Z值(值物资期望服务水平)
参数为需求预测量的标准偏差
P为平均提前期系数
为需求的标准差
为提前期的标准差
D为平均需求
2. 3基于需求特性需求量预测的动态库存控制策略
基于需求特性需求量预测基础的合理库存量需考虑需求量预测精度、物资订货周期，还需考虑物资需求特性所决定的需求量波动阈度大小等因素。在传统库存控制基础上本文设计了针对物资需求特性聚类、物资需求量预测为基础的四类安全库存控制策略(st，St)、(t，St)、(st，St)、(t，Qt):
安全库存因子e即指定服务水平，它由物资重要性、紧急性程度而定，并假定物资需求分布为正太分布。较高的e值代表较高的安全库存水平，从而降低缺货的风险。列如某一电力重要物资需达到95%安全库存水平，意味着提前期内当月需求大于安全库存的情况只有0. 05的概率，通过查正态分布表得0. 05对应的Z值为1. 65，这样安全库存量为1. 65倍需求预测量乘以提前需求的标准差;预测需求量N, M为需求预测模型预测精度;P为采购前置期系数，由电网企业物资采购实际分析得电网物资需求量不确定、但订货至交货提前期是恒定的，所以物资采购前置期为恒定;q采购周期系数由物资采购周期达标水平所对应的平均值标准差的数值，它由采购周期的确定性决定;订货量Q;需求量预测模型相对精度M;当前库存量x; S为库存上限、s为库存下限。
(1)
(st,St) 控制模型一般适用于库存检查周期较短,一般采用连续检查方式,设定库存量上下限,若当前库存量达到库存下线发出补货信号,补货至库存量上限。一般适用于重要性、流动性、紧急性较高物资。该类物资库存管理需严格执行库存上下限及高频率库存核查周期，触发下限需立即补货至上限保证不能缺货。
（2）
(t,St) 控制模型一般适用于库存检查周期较长,在不突破安全库存基础上,到达检查点时实施补货,补货至库存上限,其一般适用于重要性一般,紧急性一般,流动性较高物资,适合严格周期检查,批量订货策略。
(3)
(st,Qt) 控制模型一般以月为单位,当库存量达到库存下限时,立即发出补货信息,补充量可根据模型计算,其一般适用于紧急性较高、重要性较高,流通性较低物资。这类物资多为大型设备,抢修类物资,需要持续监控检查库存,可采用最小最经济量批量采购策略保正库存量。
(4)
(t,Qt) 控制模型一般以需求发生点为检查周期,同时实施月检查策略,在不突破安全库存的情况下,到达检查点时,实施补货,补货量可根据模型计算,一般适用于流通性一般紧急性一般、重要性一般,稀缺性较高的物资。适合低周期检查,经济最小批量订货。
图1 基于需求特性物资动态库存控制策略模型
图1给出基于需求特性物资动态库存控制策略，当流动性、重要性、紧急性都较低的时候可制定一个较小订货批量，不需要达到库存上限而占用过多资金;当流动性较高，重要性、紧急性相对较低，则不需要持续监控物资库存水平，只要定期保证库存充足即可;而对于高重要性、高紧急性，低流通性物资，要设计动态库存上下限策略，采用定期订货策略，保证库存上下限，满足物资需求，但不需要频繁的检查监测;当高流通性、高重要性、高紧急性物资，就既要保证动态库存上下限，制定相应的检查周期，保持较高的持续库存监测水平，还要制定及时的补货订货策略。
建模思路:
首先根据历史月物资消耗数据进行汇总、统计，归纳一定的需求预测方法对未来一段时间物资需求量进行预测。在需求预测的基础上，通过模型计算编制出未来一段时间最优物资初始采购方案，然后根据每月实际需求量结合事先设定的标准安全库存量来调整未来进一步的采购量，如此动态的调整物资初始的物资采购方案，是库存在满足生产条件基础上达到最低，具体步骤:
(1)结合历史需求数据预测未来一月或几个月需求量。
(2)在需求预测的基础上，通过模型计算编制出未来一段时间最优物资初始采购方案，包括需要采购时间及采购数量。
(3)通过历史需求波动状态分析物资需求量波动规律，确定物资标准安全库存，来满足物资需求波动，保证生产的正常进行。
(4)每月需求发生后确定当月安全库存量，同时用实际需求量代替安全库存量，从而更新初始采购计划。
2. 4电力物资库存优化控制案例
本文选取高重要性、高紧急性物资共箱式低压开关柜领用情况。
根据上表可知, 共箱式低压开关柜的需求领料情况服从月平均值d为1109.92,标准差为438.88的正太分布,结合调研已确定订货至交货周期的提前期恒定(为一个月),低压电器开关柜的每次订货成本S估算为80000元,单位数量的年存货成本H约为280元,服务水平保证99.9%(Z正太分布表值为3),因此根据传统物资库存控制模型构建的订单批量采购库存策略的安全库存量:
安全库存水平E=Z*D=3*438.88≈1317台
订货下限=ROL=LT*d+ss=1*1109. 92+1316. 64≈2427台
订单批量
通过计算得库存管理系统对低压开关柜实行连续性检查，每当其库存数量下降到2427台时，便发出订货批量2726的订单。在订货提前期内保证其共有安全存货量1317台。
应用基于需求预测的库存控制模型，其需求特性分类为高重要性、高紧急性，高流通性物资，选用(st，St)库存控制模型。
应用预测模型对低压开关柜需求量进行预测，其预测需求量为1056台，通过历史数据对模型预测精度进行检验，模型预测精度为80%，根据新设计物资合理库存控制模型构建的采购库存策略安全库存量:
安全库存E =e xn =3 x1056÷0.8 x0.2 x1≈792台
库存下限s = p x N + E = 1 x 1320 + 792≈2112台
库存上限S=qxN+s =1320 +2112≈3432台
订货量Q=S-s≈1320台
通过实例计算可得，在相同服务水平下，基于需求预测的批量安全库存量及库存水平优传统安全库存量及库存控制水平。还可进一步通过调整物资服务水平降低库存成本。但该模型的前提条件是建立在高精度的需求量预测前提下，当需求预测精度越高，相同服务水平下的库存成本会更低。
3 结束语
总的来说，面对当前新的工作需求，电力企业物资仓储管理工作在开展上应该引进更加科学的工作思路和理念，进一步对当前工作中的问题进行改进，突出创新和完善的必要性与价值，确保各项工作的开展落实效果，从而为当前电力企业的健康发展给予可靠支持。
参考文献:
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［2］ 曹晓航 . 电力物资供应服务水平和业务能力的提高措施分析 ［J］． 中国市场，2017 ( 30) :
［3］李红,朱建平.综合评价方法研究进展评述［J］．统计与决策,2012(9).
［4］高晓旭.北京石景山供电公司物资库存控制的研究 [D].华北电力大学(北京)2016
论文作者:郭伟祥
论文发表刊物:《中国电业》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/18
标签：库存论文; 物资论文; 库存量论文; 需求论文; 需求量论文; 模型论文; 周期论文; 《中国电业》2019年第14期论文;