基于k-m eans聚類算法的A商貿公司庫存管理優化研究

文/徐曉萌 張艷艷 房一凡 劉思巖

1.前言

近幾年，企業間競爭加劇，無論是大企業還是小企業，都處于機遇與挑戰并存的狀態。庫存管理作為企業成本控制中的重要環節之一，對中小企業至關重要，科學合理的庫存管理系統，可以提升倉儲作業的效率，降低存貨的成本費用，提升企業的盈利空間，從而使企業在市場競爭中獲得更強大的競爭力[1]。本文主要基于A商貿公司庫存管理的現狀及問題分析，使用ABC分類法和K-m eans聚類算法，對A商貿公司庫存商品進行分類，通過對比選擇分類最優的方法，制定相應的庫存管理策略。

2.A商貿公司庫存管理現狀及問題分析

2.1公司簡介

A商貿公司于2017年9月在山東省德州市成立，其經營業務主要包含了乳制品、飲料以及預包裝商品，是一家食品批發零售業務為主的貿易商，同時還為制造商提供一定的渠道服務。經過多年的努力，A商貿公司建立起了自身獨特的渠道服務團隊和業務體系，培養了許多優秀的銷售人才，有較強的渠道運營管理經驗。

2.2 A商貿公司庫存管理現狀

2.2.1公司訂貨管理方面

A商貿公司的庫存管理中對關鍵貨物沒有進行嚴格管控，導致信息不能及時傳達，訂貨無法按時到達，貨物無法按時送出，出現供貨不及時的問題。為了避免缺貨問題，保證貨物充足，公司選擇增加庫存量，但是A商貿公司卻忽略了市場的變化，導致需求預測不準出現庫存積壓問題。

2.2.2公司在庫貨物管理方面

A商貿公司庫存貨物的分類較為簡單，倉庫入庫后采用隨機存儲。當出現退貨情況時，所退回的商品會全部返還到企業的庫房中。由于庫存管理存在隨意性，特別是在發出商品數量較多的情況下，退回的商品并沒有按照順序分類儲存。這種做法會導致產品過期，無法再次銷售，也會成為占用倉庫儲存空間的無效庫存，增加倉庫管理的實際成本。

2.3 A商貿公司庫存管理問題分析

2.3.1缺乏針對性的庫存分類標準

公司僅將常溫低溫作為貨物的唯一分類標準，分類方法單一，沒有科學地使用庫存分類方法從多個因素對商品的重要性進行分類。貨物出入庫的記錄較為粗略，貨物的存放地點不固定，為了方便省事，工作人員一般就將貨物近距離放置在空位上，會經常性變更，導致周轉率高的貨物可能放置在遠離出口的地方。

2.3.2缺乏專業的庫存管理人才

公司庫存管理人員缺乏庫存控制與管理的專業知識，管理人員主要是根據自己的經驗來制定商品采購計劃，缺乏科學依據。有的庫存管理人員還是通過公司內部領導直接安排過來的，公司庫存管理人員并不具備專業的庫存管理能力。

3.A商貿公司庫存分類優化策略

3.1基于ABC分類法的庫存分類

ABC分類法是一種按照商品種類和占用資金多少進行分類的方法，其具體步驟包括[2]：確定分析內容與分析對象；收集數據，需要收集貨物的庫存的對應數據；數據的計算；確定分類，制作分類表。本文選取A商貿公司銷售的部分商品進行編號,并得出A商貿公司貨物的分類結果如表1所示。

表1 A商貿公司商品分類表

3.2基于K-m eans聚類算法的庫存分類

3.2.1 K-means聚類算法簡介

K-m eans聚類算法是一種動態聚類算法。K-m eans聚類算法的計算步驟是：

（1）聚類中心選取μ1、μ2、μ3……μk?Rn。

（2）計算每個對象到k個聚類中心的距離，把每個對象分配給距離最近的聚類中心的類別，如公式（3.1）所示。

（3）對于k個類別中的所有樣本進行計算，求平均值作為迭代以后的聚類中心。

（4）迭代循環，得到最終的聚類結果[3]。

3.2.2庫存分類影響因素的選擇

商品庫存的周轉速度反映了庫存管理的效率，同時也反映了空間的利用效率；商品銷量的高低主要取決于商品價格；商品的重要程度則會影響安全庫存量和訂貨周期的設置。因此將影響庫存的流通速度、價格和商品的重要程度作為變量[4]。

3.2.3基于K-m eans聚類算法的庫存分類結果

將數據進行標準化處理，設置k=3，聚類結果如圖1所示。

根據輪廓系數公式得出的結果趨近于1，表明聚類效果良好。將數據代入系統進行迭代分析，得到聚類中心，匯總如表2所示。

表2 當k=3時聚類中心

聚類結果發現，1A類商品6種，2B類商品4種，3C類商品9種。

3.3庫存分類結果對比

通過ABC庫存分類法和K-m eans聚類算法對商品進行分類，得到兩種分類結果。ABC分類法是基于商品占用資金的多少進行分類，但由于A商貿公司庫存積壓較多，導致分類結果不夠精確。最終可以確認使用K-m eans聚類算法得到的分類結果更優。

例如X10商品通過ABC分類法被分在了C類，但是總體考慮來說，其流通速度雖然較慢，但商品價值較高，而且A商貿公司對于X10商品的定位為主推商品，銷量較好，總體考慮應該被分到第二類中。因此，使用K-m eans聚類算法的分類結果較優，A商貿公司可以根據其分類結果開展庫存管理工作。

根據分類結果，可以快速確定不同商品的重要程度和管理重點，有利于優化庫存管理策略，降低庫存成本，提高庫存管理的效率，嚴格把控重點商品，減少庫存量的波動，降低庫存所需的資金總額。因此，采用K-m eans聚類算法進行分類，可以有效地解決A商貿公司缺乏針對性的庫存分類標準的問題。

3.4基于K-m eans聚類算法分類標準的商品差異化管理使用K-m eans聚類算法將A公司庫存商品劃分為三類，并進行差異化管理，如表3所示。

表3 差異化管理

從三個影響因素的劃分來看，A 類商品需要重點管理，需要頻繁確認需求預測的偏差，并對日常需求和臨時集中需求進行分析和預測，以確保庫存與需求相匹配。訂貨策略應用（R，S）連續檢查策略，隨時檢查庫存狀態，當庫存量降低到訂貨點水平R時開始訂貨，使最大庫存量S保持不變，若發出訂單時庫存量為I，則其訂貨量即為（S-I）[5]。對于A類商品，訂貨后應該與供貨商保持密切聯系，共享信息，以避免提前或延期到貨，入庫后儲位應分配在倉庫緊鄰通道、易于快速存取的有利貨位。對于B類商品的庫存管理，應該定期檢查需求預測是否偏差，以及訂單狀態的變化，若有重大變化時，需要提升優先級。訂貨策略應用（Q，R）連續檢查策略，對庫存進行連續性檢查，一旦庫存量降至訂貨點水平R時，就需要按照固定批量Q進行訂貨。B類商品入庫后貨物可置于倉庫居中的位置。對于C類產品，只需記錄出入庫數量，及時補貨，但優先級最低。訂貨策略采用（t，S）定期檢查庫存策略,即每隔一段時間檢查一次庫存，并發出一次訂貨，以補充現有庫存量至最大庫存水平。在庫儲位分配方面，C類商品可存放于距離出貨口最遠的地方，置于貨架高層位置，遠離通道處。

4.結語

本文針對A商貿公司在庫存管理存在的問題，通過ABC分類法和基于貨物的價格、流通速度、商品重要程度作為變量的K-m eans聚類算法，對A商貿公司庫存貨物進行科學分類，通過對比選擇分類效果最優的方法——K-m eans聚類算法，并制定相應的庫存管理策略。

引用出處

[1]侯永歡.淺析中小企業庫存管理存在的問題及處理方法[J].商訊,2023(01):104-107.

[2]李賀,吳琪.C超市庫存管理優化研究[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2021(10):25-27.

[3]秦淑芳,劉昌華,黃申奧.基于K-means聚類算法和BP神經網絡的稻米品種鑒別[J].中國糧油學報,2018,33(02):128-131+141.

[4]卞韓璐.A公司庫存管理優化研究[D].河北工業大學,2021.

[5]張婭,李思寰.零售企業庫存管理需求預測優化研究——以A超市為例[J].商展經濟,2022(24):85-89.