采購優(yōu)化決策中需求時段劃分問題研究

蔡麗麗　宋福根

摘要：采購是企業(yè)產(chǎn)品增值過程的起點，采購管理對于降低供應(yīng)鏈總成本、確保產(chǎn)品質(zhì)量、縮短運(yùn)作周期具有非常重要的意義。現(xiàn)代管理中強(qiáng)調(diào)優(yōu)化決策的作用。從需求時段的劃分以及訂貨優(yōu)化模型使用與否的角度，來探討采購優(yōu)化問題。文章提出了采用日為單位劃分需求時段，由此優(yōu)化方法對采購管理帶來了成本降低的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：需求時段；時段劃分；優(yōu)化決策；采購

中圖分類號：F274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Aお

Research on Requirement Period Division of Purchase Optimization Decision

CAI Li-li,SONG Fu-gen

お

Abstract:

Purchase is the beginning of enterprise product increment process; it also has much significance of reducing the supply chain total cost, guarantying the product quality, reducing the operation cycle. Modern management emphasizes the effect of optimization decision; hence, this paper discusses purchase optimization from requirement period division and order optimization model. It uses day to divide requirement period, compares and analyses the advantages of reducing purchase cost based on this new method.

一、引言

采購作為企業(yè)與外界聯(lián)系的橋梁，在企業(yè)中具有重要的作用^[1]。信息化工具能夠從操作流程和業(yè)務(wù)管理上優(yōu)化采購管理，但對采購管理的內(nèi)容還不能進(jìn)行很好的優(yōu)化，例如供應(yīng)商選擇決策，訂貨批量和時間決策等，若能通過一定的優(yōu)化方法和模型，結(jié)合信息系統(tǒng)，為這部分內(nèi)容提供決策支持，便能進(jìn)一步提高采購管理功能，降低采購成本，增加企業(yè)利潤。

采購優(yōu)化中對供應(yīng)商選擇決策已有很多的文獻(xiàn)探討了其優(yōu)化的方法，但還鮮有文獻(xiàn)就需求時段的劃分作專門的研究，也沒有區(qū)分需求時段劃分到周或日對企業(yè)成本預(yù)算帶來的差異，而需求時段劃分的正確與否，對采購成本計算以及訂貨日期的確定具有重要的作用，甚至?xí)ιa(chǎn)造成直接的影響。因此本文主要對訂貨優(yōu)化決策中需求時段的劃分進(jìn)行研究。

二、需求時段劃分解析

通過研究發(fā)現(xiàn)，在采購中涉及到需求時段劃分的主要有兩個部分，一是物料需求計算，主要運(yùn)用到MRP的原理確定每種物料在什么時間段需要多少數(shù)量的問題，二是訂貨優(yōu)化決策，主要采用一些優(yōu)化方法確定每種物料在什么時間采購多少數(shù)量的問題。如圖1所示：

無論是物料需求計算還是訂貨優(yōu)化決策，對于需求時段的劃分主要有三種方式。

第一種，直接將需求時段按照周劃分，一些文獻(xiàn)中還主要采用此種方法^[2]。這一方法使用簡便，但在實際應(yīng)用中帶來了顯著的問題。該方法沒有將非工作日排除，每周的日數(shù)都是相等的七天，而在實際使用中，每個企業(yè)都有其自身的工作日歷，每周的工作日數(shù)都是不同的，如果按照這一方法進(jìn)行劃分，將會造成成本比實際發(fā)生成本偏低的假象，會為決策者提供虛假的決策支持，使決策者無法作出正確的決策。

第二種，先將需求劃分到日再根據(jù)企業(yè)工作日歷，乘以該周的工作日數(shù)（一些ERP軟件中采用此[LL]方法）。這種方法比第一種來的更為精確，但是，從決策支持角度來講，這仍將影響到訂貨優(yōu)化決策的計算。訂貨優(yōu)化的目的是根據(jù)提前期計算出最優(yōu)的訂貨量和訂貨時間^[3]，若將時間段劃分到周，則無法確切的計算訂貨時間。這一方法若加改進(jìn)，便是在周的基礎(chǔ)上，重新根據(jù)工作日歷劃分到日，然后再根據(jù)提前期，計算出準(zhǔn)確的訂貨日期。這一過程繁復(fù)冗長。

第三種，也就是本文提出的方法，從物料需求計算開始，直接將需求劃分到日，并根據(jù)企業(yè)工作日歷排除非工作日，并將物料需求計算結(jié)果存放在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)進(jìn)行訂貨優(yōu)化決策計算時，從數(shù)據(jù)庫中直接調(diào)用需求時段，扣除提前期便可獲得較精確的訂貨日期和訂貨量。

下面通過仿真數(shù)據(jù)，研究需求日期劃分到周和日的區(qū)別，以及在需求日期劃分到日的情況下，使用優(yōu)化方法和不使用優(yōu)化方法的區(qū)別。

為簡化說明，所涉及的采購成本均不包括物料的價格成本；同時，排除工作日歷和提前期的影響，即每周七個工作日，并應(yīng)用在采購中的訂貨優(yōu)化決策階段。

所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1：單位存儲費(fèi)用0．05元/周=0．05/7=0.007143元/日，單位訂貨費(fèi)用47．00元/次。

訂貨優(yōu)化決策采用優(yōu)化模型最小總費(fèi)用法。最小總費(fèi)用法的理念是，尋找存儲費(fèi)用和訂貨費(fèi)用最接近即存儲費(fèi)用和訂貨費(fèi)用差值最小的日期，作為再訂貨點，此時的總成本是最小的。

（一）時段劃分周與日的區(qū)別

1．按周劃分

每周的存儲費(fèi)用為：C(i)=C(i-1)+(Q(i-1))×S,i≥2，其中C(i)為第i周的存儲費(fèi)用，Q(i)為第i周的訂貨量，S為單位存儲費(fèi)用。

設(shè)每周存儲費(fèi)用與訂貨費(fèi)用的差值為：Z(i)=C(i)-P(i)，其中P(i)為第i周期單位訂貨費(fèi)用，則訂貨費(fèi)用與存儲費(fèi)用差值最小，即玬in玓(i)=|C(i)-P(i)|，當(dāng)Z最小時，記這時的i為訂貨點i*，設(shè)總的需求時間段為m（即m周），i的取值范圍是i∈[i*+1,m]。И

通過計算，得到數(shù)據(jù)如表2所示。

根據(jù)表2的計算，得到表3所示的訂貨優(yōu)化決策方案。

2．按日劃分

將需求日期劃分到日，由于不考慮工作日歷和提前期，所以每日的需求量=周需求量/7。計算方法不變，中間過程如表4所示，最終結(jié)果如表5所示。

通過數(shù)據(jù)分析，可以看到，以日劃分的采購費(fèi)用（不包括產(chǎn)品價格）無論是總成本還是各階段的單位成本都要高于以周劃分的采購費(fèi)用，看似劃分到日沒有劃分到周優(yōu)越。其產(chǎn)生的主要原因是，對物料需求劃分到以日為單位后，進(jìn)一步細(xì)化了存儲費(fèi)用的計算，這一原因造成了總成本的上升，可以理解，劃分到周的費(fèi)用要比實際發(fā)生的費(fèi)用低，掩蓋了成本的實際情況，這就是人們所說的采購費(fèi)用偏低的假象。

以日劃分后計算的采購費(fèi)用，更接近于實際的成本數(shù)據(jù)，更為精確，為成本計算提供了較為準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。

（二）有優(yōu)化方法與無優(yōu)化方法的區(qū)別

在同樣是以日劃分需求時段的前提條件下，采用優(yōu)化方法實現(xiàn)的采購費(fèi)用將會低于不采用優(yōu)化方法時的費(fèi)用。這一費(fèi)用的降低，是真實的降低，而不是像以周劃分那樣，掩蓋了實際成本的虛假降低。計算結(jié)果如表6所示

由于需求量具有連續(xù)性和延續(xù)性，后續(xù)的需求會對應(yīng)用最小總費(fèi)用法劃分的最后一個需求段產(chǎn)生影響。例如在使用最小總本法過程中，由于只有56個工作日，所以，在發(fā)現(xiàn)第一次存儲費(fèi)用和訂貨費(fèi)用最接近的第36日后，在剩下的日次中直到最后第56日，才是最小的，但如果需求進(jìn)一步延續(xù)，則會發(fā)現(xiàn)更低的差值，訂貨日次就會發(fā)生變化，這一時段的物料單位成本就會相應(yīng)降低。

基于這個原因，為了使得五個方法之間的比較更具科學(xué)性，每種方法只比較第一次訂購的成本（如表6中陰影部分），由這五行數(shù)據(jù)可以看到，使用優(yōu)化方法——最小總成本法的物料單位成本是最小的，如表7所示。

三、新的需求時段劃分的優(yōu)勢

通過上述分析，可以看出在優(yōu)化訂貨決策中采用優(yōu)化方法和新的時段劃分方法具有以下優(yōu)勢：

1.真實地反映成本通過將需求時段劃分到日，能更為精確的計算采購成本，避免了以周劃分帶來的掩蓋成本發(fā)生費(fèi)用的情況。

2.配合使用優(yōu)化方法后進(jìn)一步降低成本需求時段劃分到日后能真實地反映成本，在此基礎(chǔ)上，采用一些定性和定量的優(yōu)化方法，可以更好地降低成本，提高利潤。

3.易于明確再訂貨日期。將需求時段劃分到日以后，能夠方便的通過和提前期的計算而確定再訂貨日期。

4.與企業(yè)工作日歷相結(jié)合更為簡便。

各企業(yè)的工作日歷各不相同，將需求時段劃分到日以后，與工作日歷的結(jié)合更為簡便，能夠方便地排除非工作日的影響，使得物料需求計算和訂貨優(yōu)化決策都能更為準(zhǔn)確。

四、結(jié)束語

現(xiàn)代企業(yè)管理的核心是經(jīng)營，經(jīng)營的重點在于決策。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營正向多品種、小批量方向發(fā)展，降低企業(yè)經(jīng)營成本，尤其是產(chǎn)品生產(chǎn)物料成本，在很大程度上影響著企業(yè)的經(jīng)營成果和市場競爭力^[4]。采購中如何能夠獲取價廉物美的物品是企業(yè)的關(guān)注點，除了使用信息化手段以外，配合以一定的定性定量優(yōu)化分析方法，輔助決策，達(dá)到降低成本，提高效率，增加利潤的目的。

本文從采購中的需求時段劃分和訂貨優(yōu)化方法出發(fā)，通過仿真數(shù)據(jù)，闡述了目前使用周劃分時段潛在的問題和弊端，通過比較，說明了以日劃分需求時段對費(fèi)用計算的精確性，以及采用優(yōu)化方法后會帶來費(fèi)用的降低。

該優(yōu)化方法可通過計算機(jī)實現(xiàn)，采用微軟的ASP.NET，架構(gòu)了B/S結(jié)構(gòu)的采購決策系統(tǒng)，模型庫中采用多種優(yōu)化方法，例如本文提到的最小總費(fèi)用法，此外還有經(jīng)濟(jì)訂購批量法、最小單位費(fèi)用法、批量價格折扣法、帶有緩沖量方法等，在此基礎(chǔ)上，利用ERP采購管理系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，經(jīng)過需求時段劃分和優(yōu)化模型的計算，通過可視化的界面，能夠快速便捷地獲得輔助決策信息，進(jìn)一步優(yōu)化采購管理工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蘇菊寧, 趙小惠, 李銘.基于集成化供應(yīng)鏈的采購管理研究[J].工業(yè)工程與管理, 2004(3), 37-40.

[2] Richard B. Chase，Nicholas J. Aquilano，F(xiàn). Robent. Jacobs . Production and Operations Management：Manufacturing and Services[M].Mcgraw-Hill,1998,648-653.

[3] 侯開虎，胡宗武.供應(yīng)鏈管理中提前期影響因素分析[J].工業(yè)工程與管理, 2002(3), 13-17.

[4] 宋福根.現(xiàn)代企業(yè)決策支持系統(tǒng)原理與仿真[M].北京: 科學(xué)出版社, 2005.2-3.

（責(zé)任編輯：孫桂珍）