淺析汽車供應(yīng)鏈管理中備件庫存成本管理

林宛楊

（福建交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建福州350007）

1.引言

城市擴(kuò)建以及國民收入的提高，汽車需求逐年逐月的增長，汽車降價(jià)使得汽車整車銷售利潤空間日益銳減。如何在有限的空間里增加收益？縱觀整個(gè)汽車生產(chǎn)，汽車備件庫存在汽車備件成本中占很大部分。相關(guān)研究表明，通過供應(yīng)鏈的上下游企業(yè)間的合作可以有效降低整體供應(yīng)鏈的庫存成本，通過供應(yīng)鏈中各企業(yè)的有效合作和信息共享可以使庫存成本下降25%左右[1]。

本文研究在供應(yīng)鏈下以降低庫存費(fèi)用為目的減少汽車企業(yè)的備件庫存數(shù)量，在系統(tǒng)分析目前汽車備件訂貨費(fèi)用、存儲(chǔ)費(fèi)用等因素的基礎(chǔ)上同時(shí)考慮缺貨損失和備件損壞費(fèi)用，并改進(jìn)汽車備件的管理模式，利用ABC分類法與CVA分類法相結(jié)合的方法對(duì)備件進(jìn)行了合理的分類。針對(duì)備件庫存費(fèi)用，設(shè)計(jì)基于遺傳算法模型進(jìn)行求解，確定安全庫存、訂貨點(diǎn)和訂貨量。

2.汽車備件管理在汽車供應(yīng)鏈的現(xiàn)狀

在供應(yīng)鏈管理環(huán)境下，汽車備件庫存是汽車供應(yīng)鏈成本的最重要組成部分之一，一般占總成本的20%至30%甚至更高[2]，于是汽車整車生產(chǎn)成本的降低很大部分取決于備件庫存。

目前，汽車備件庫存管理和控制存在一些問題：

汽車備件供應(yīng)商和汽車整車制造商之間的合作關(guān)系和合作效率的不協(xié)調(diào)性導(dǎo)致牛鞭效應(yīng)顯著，大大增加了整個(gè)供應(yīng)鏈的庫存水平。

汽車備件庫存控制中沒有供應(yīng)鏈的整體觀念，缺乏協(xié)調(diào)和合作。供應(yīng)鏈中信息來源過于集中在企業(yè)內(nèi)部，外部信息資源利用程度不高，顧客反饋信息也不多，市場出現(xiàn)的任何微小波動(dòng)都會(huì)給汽車整車制造商帶來巨大的不確定性，他們無法制定確切的生產(chǎn)計(jì)劃，從而使他們向汽車備件供應(yīng)商定貨量的方差大于向顧客銷售量的方差，并且這種波動(dòng)會(huì)沿著供應(yīng)鏈向上游不斷地?cái)U(kuò)大，而產(chǎn)生企業(yè)庫存結(jié)構(gòu)不合理，安全庫存量偏大的后果。

3.汽車備件庫存分類管理

汽車整車生產(chǎn)管理中，一般要求汽車備件庫存中主要有周轉(zhuǎn)庫存用于維持日常生產(chǎn)和安全庫存在用于應(yīng)對(duì)一些不可預(yù)料情況的發(fā)生的（比如大量突發(fā)性訂貨、交貨期突然延期等）。各備件庫存的設(shè)置的大小關(guān)系到汽車整車訂購成本、庫存持有成本、缺貨成本，繼而影響到汽車整車的總利潤。所有的汽車備件不能一概而論的計(jì)算周轉(zhuǎn)庫存和安全庫存，以帶來成本大幅提高，按其功能具體安排。安全庫存計(jì)算如表1所示。

表1 安全庫存計(jì)算

其中：ss為安全庫存量；Z為安全系數(shù)，σL為訂貨提前期的標(biāo)準(zhǔn)差；σD為在訂貨提前期內(nèi)需求的標(biāo)準(zhǔn)差為訂貨提前期內(nèi)平均日需求量為平均訂貨提前期水平。安全系數(shù)的確定見表2。

表2 安全系數(shù)表

本文考慮庫存管理方法結(jié)合ABC法和CVA法各自特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。ABC分類法以某類貨物品種數(shù)占物資品種數(shù)的百分?jǐn)?shù)和該類物資金額占庫存物資總金額的百分?jǐn)?shù)大小為標(biāo)準(zhǔn)，分為A、B、C三類進(jìn)行分級(jí)管理，重視以20%品種總數(shù)占80%資金的A類備件（如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)）[3]；CVA法用分優(yōu)先級(jí)D、E、F級(jí)區(qū)分資金占用和允許缺貨的程度。

在結(jié)合到汽車供應(yīng)鏈庫存管理時(shí)，在貴重的汽車備件采用ABC法，節(jié)約庫存總成本；在會(huì)引起停產(chǎn)的C類產(chǎn)品采用CVA法，設(shè)定產(chǎn)品優(yōu)先級(jí)而確定其周轉(zhuǎn)庫存和安全庫存；從而得到8種類型的備件，每部分備件的庫存策略由該公司備件管理的決策者來決定。8類備件分別為AD類，資金占用量大優(yōu)先級(jí)較高的備件，如離合器摩擦片；AE類，資金占用量大優(yōu)先級(jí)一般的備件，如活塞和銷；AF類，資金占用量大優(yōu)先級(jí)較低的備件，如汽缸體組件；BD類，資金占用一般優(yōu)先級(jí)較高的備件，如變速器總成；BE類，資金占用量一般優(yōu)先級(jí)一般的備件，如發(fā)電機(jī)皮帶；BF類，資金占用量一般優(yōu)先較低的備件的備件，如左后門鎖；CE類，資金占用量小優(yōu)先級(jí)一般級(jí)，如連接盤；CF類，資金占用量小優(yōu)先級(jí)較低的備件，如正時(shí)齒帶前上蓋組件。

其中優(yōu)先級(jí)是決定備件缺貨成本高低的一個(gè)非常重要的因素，如果某種備件的資金占用量很大并且優(yōu)先級(jí)很低，那就沒有必要再保持這部分備件的庫存，如AF類汽缸體組件，除非大型修理很少用，就可以減少安全庫存，進(jìn)行臨時(shí)調(diào)貨。依次可以大幅減少備件庫存的種類。

4.供應(yīng)鏈中汽車備件庫存流通管理

隨著供應(yīng)鏈的發(fā)展，汽車整車制造企業(yè)成為供應(yīng)鏈的核心企業(yè)，作為客戶訂單進(jìn)行成車裝配地方，拉動(dòng)上游供應(yīng)商的零部件供應(yīng)。作為供應(yīng)商采用JIT原則，按訂單生產(chǎn)，形成大規(guī)模小批次的汽車生產(chǎn)線，滿足客戶需求消費(fèi)偏好日益多樣化、分散化的特點(diǎn)。故而汽車整車生產(chǎn)商擔(dān)負(fù)著信息集成與交換的作用，在與汽車備件供應(yīng)商的價(jià)格及數(shù)量博弈中占著主導(dǎo)地位。因此在這種形式下，整車會(huì)追求自身利益的最優(yōu)，決定每個(gè)供應(yīng)商供貨的數(shù)、每次送貨的批量，而供應(yīng)商只能按照ABC法和CVA法備件需求以確定的數(shù)和批量進(jìn)行供貨。同時(shí)，為了對(duì)零部件質(zhì)的控制，我國汽車行業(yè)的上下游之間流行著一種“落地結(jié)算”的生產(chǎn)管理和供銷模式，即下游企業(yè)控制庫存，進(jìn)而制約上游企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量，是促進(jìn)整個(gè)行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量“零缺陷”生產(chǎn)的一種有效方式，從而在汽車供應(yīng)鏈中上下游企業(yè)間形成利益聯(lián)盟，共同開發(fā)新產(chǎn)品，共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)供應(yīng)鏈在備件庫存管理方面區(qū)別如表3所示。

對(duì)于信息共享的情況，做一個(gè)假設(shè)，在一段較長的時(shí)期內(nèi)，對(duì)某一零部件的需求是連續(xù)的、均勻的，當(dāng)整車制造企業(yè)的相關(guān)零部件存儲(chǔ)降至零時(shí)，供應(yīng)商可以快速及時(shí)地將零部件送到整車廠，每次訂貨不變，訂購費(fèi)用不變，每次備貨不變，裝配費(fèi)和運(yùn)輸費(fèi)不變，建立邊界法模型：當(dāng)整車廠與供應(yīng)商進(jìn)行戰(zhàn)略合作，共享庫存信息時(shí)，二者以供應(yīng)鏈的總成本最小為出發(fā)點(diǎn)，確定每次的訂貨批量，也是供應(yīng)商的生產(chǎn)批量。

表3 供應(yīng)鏈和傳統(tǒng)供應(yīng)鏈在備件庫存管理區(qū)別

對(duì)上式關(guān)于Q求導(dǎo)，并令其等于零，得合作方式下的最優(yōu)采購批量為

可以看出只有在信息共享的情況下，可以達(dá)到汽車供應(yīng)鏈中整車制造企業(yè)和汽車備件生產(chǎn)商備件庫存的最低。隨著市場需求變化加快，顯然這只是一種理想的模型，如何實(shí)現(xiàn)在變化市場下進(jìn)行庫存的多變量管理，成為至關(guān)重要的問題。

5.汽車備件庫存成本多級(jí)管理

以上內(nèi)容屬于單級(jí)庫存邊界法分析，隨著供應(yīng)鏈的發(fā)展，多級(jí)庫存管理的研發(fā)理論主要如下：基于多級(jí)庫存：隨著產(chǎn)品工序增多由單級(jí)庫存組合及形成Clark和Scarf(1960)最早提出“多級(jí)庫存”的概念，即供應(yīng)鏈的級(jí)庫存為某一庫存節(jié)點(diǎn)現(xiàn)有的庫存和轉(zhuǎn)移到或正在轉(zhuǎn)移給后續(xù)節(jié)點(diǎn)的庫存的總和。當(dāng)多級(jí)系統(tǒng)中各成員只根據(jù)來自其相鄰下級(jí)的信息進(jìn)行決策時(shí)，供應(yīng)鏈將產(chǎn)生牛鞭效應(yīng)。為了消除或抑制這種現(xiàn)象，采取信息共享、縮短提前期、協(xié)調(diào)訂貨和簡化促銷行為等方法。在一個(gè)供應(yīng)商對(duì)多個(gè)銷售商的兩級(jí)庫存系統(tǒng)中，假設(shè)各個(gè)的需求不僅是隨機(jī)的，而且還是相關(guān)的，即考慮產(chǎn)品間隨機(jī)需求相關(guān)的情況。下面分別就訂貨點(diǎn)和訂貨量的設(shè)定進(jìn)行分析。

根據(jù)用戶滿足率以及提前期，考慮實(shí)際情況，確定每個(gè)地區(qū)級(jí)倉庫的訂貨點(diǎn)SK和安全庫存SSK。

取提前期需求DLk不超過訂貨點(diǎn)SK的概率作為服務(wù)水平P，即：

各級(jí)倉庫在提前期LK內(nèi)的需求DLk服從N（Lkuk，Lkσk2）的正態(tài)分布，將上式化為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的情形：

其中，Z為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)變量，Z1-p為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)分布的（1-p）分位點(diǎn)。

由于安全庫存SSK與訂貨點(diǎn)SK之間存在如下關(guān)系：SK=SSK+LKu，其中，LKu為提前期內(nèi)需求的期望值。

訂貨量可以用遺傳算法求解模型中的最優(yōu)訂貨量。

首先進(jìn)行連續(xù)檢查庫存、判斷。如果公司的總庫存下降到了總訂貨點(diǎn)時(shí)，各級(jí)倉庫通過中心庫向供應(yīng)商聯(lián)合訂貨，轉(zhuǎn)到利用遺傳算法，聯(lián)合訂貨；當(dāng)某個(gè)地區(qū)的級(jí)庫存下降到訂貨點(diǎn)，而總體庫存沒有下降到總訂貨點(diǎn)時(shí)，各個(gè)地區(qū)的級(jí)倉庫通過中心庫統(tǒng)一調(diào)撥，轉(zhuǎn)到用遺傳算法進(jìn)行庫存調(diào)撥。

其次在聯(lián)合訂貨時(shí)利用遺傳算法進(jìn)行聯(lián)合訂貨。包括了準(zhǔn)備、初始種群的產(chǎn)生、選擇復(fù)制、算術(shù)交叉和變異操作這五個(gè)步驟。

最后進(jìn)行庫存調(diào)撥。最后循環(huán)，直至得到最優(yōu)解。

6.總結(jié)

隨著以客戶為中心的汽車供應(yīng)鏈管理己經(jīng)形成，一方面汽車整車生產(chǎn)商必須通過合理的汽車備件分類法大幅調(diào)整備件庫存種類，提高生產(chǎn)系統(tǒng)柔性，對(duì)顧客需求做出快速反應(yīng)。另一方面，供應(yīng)商應(yīng)與整車廠建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)信息共享，實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)化的供應(yīng)鏈管理模式，通過遺產(chǎn)算法訂立合理的安全庫存、訂貨點(diǎn)和訂貨量的設(shè)定。

[1] Hau L.Lee，Gorey Billington.The evolution of supply-chain management models and practice at Hew lett-Packard[J].Interfaces.1995，(5)：42～63.

[2] 盧志平，王虎.汽車供應(yīng)鏈的第三方庫存管理平臺(tái)[J].市場周刊.2006，(4)：52～53.

[3] 趙振峰，張學(xué)清.生產(chǎn)企業(yè)備件庫存ABC分類模型的改進(jìn)研究[J].企業(yè)活力.2004，(9)：40～42.