基于库存的面粉采购分析决策系统

基于库存的面粉采购分析决策系统

现在很多面粉厂都有很大的规模。原材料的成本必须达到一定的水平，才能满足生产。此外，维护成本将占用公司的更多资金。传统的库存模型如定点订货模型、定期订货模型及两者的交替或混合使用模型都是建立在一定的假设基础之上,如假设某库存原料单位时间的需求量一定或其采购提前期为常数等。然而,外部环境的任何变化,都会引起生产资料市场供需的变化,从而影响到企业的采购和库存。在这种情况下,为了满足生产需要,往往会造成库存过大。另外,现有面粉企业的采购决策基本是凭借经验,所以有较多的人为因素。因此建立一个基于库存的采购分析决策模型,使企业能够在满足正常生产的需要和尽量减少人为因素的基础上,降低库存和采购成本,提高原料质量,对于每一个企业都将是非常重要的。笔者对于不同原料的库存控制模型、安全库存模型及采购分析决策模型进行了分析。1库存检测模型库存控制主要是控制物料的再订货点、订货量、订货周期等。传统的库存控制模型一般分为定量订货模型和定期订货模型。1.1定期供应商模型定量订货模型取决于对物料的需求情况,即当达到规定的再订货水平的事件发生后,就进行订货,每次订购量相同;定期订货模型只限于在预定时期期末进行订货,每次订购量不同。这些模型都是建立在一定的假设基础之上。1.2原料或小麦采购情况面粉企业采购的主要原料为小麦和添加剂。小麦一般采用成本较低的运输方式,因此采购周期较长,一般为2～5周;而对于附加值较高的添加剂,一般都采用汽车运输,采购周期仅为2～5d。由于面粉企业生产的面粉品种日益增多,且在不同时期内,需求也不尽相同,甚至差别很大,所以原料的需求是不断变化的;另外,现在面粉厂之间的竞争也非常激烈,某个品种的暂时缺货就有可能导致失去客户,所以原料缺货是不允许的。原料库存控制模型见图1。对于不同的原料,安全库存(再订购点)的计算是不同的。小麦由于采购周期较长,必须根据销售预测、物料清单(配方)、行业价格走势、采购难易程度等来计算安全库存;而添加剂由于采购周期较短,一般设立一个固定的再订购点,以过去某时段内一周的最大使用量为基准。1.3市场信息模型安全库存是由销售预测、物料清单、采购提前期、市场价格走势、采购难易程度等所决定,而历史同期数据、历史最高数据只是起一定的参考作用,具体模型见图2。1.3.1原料原料回归模型对于面粉企业来说,成品面粉销售数量的累积是连续的,可以用回归分析进行建模。成品面粉销售数量Y为时间变量X的线性函数,即Y=α+β·X,式中α和β是回归系数。这里的销售预测,只是为了采购分析的需要而进行的预测。可以对不同的时间段分别建立线性回归模型,并计算各个回归模型的预测值与上一时间段实际销售量的误差平方和,采用误差平方和最小的回归模型对下个时间段的销售量进行预测,再结合物料清单(配方),就可以得到各种不同原料的需求,并参与安全库存的计算。在面粉企业中,小麦加工成面粉的周期只有2～3d,而一般小麦的采购提前期却为2～5周。比较准确的销售预测,能在一定程度上解决这个问题。1.3.2材料清单面粉企业中最主要的物料清单就是各种不同品种面粉的原料配方。1.3.2供应商供应商采购提前期可以通过分析数据库中数据得到。每一种原料都有一个供应商列表,列出了不同供应商是否可供货、供货能力等数据。采购提前期的取得是从小到大,首先采用最小采购提前期来计算安全库存,一直计算到最大采购提前期所需要的安全库存,这也是给每一个供应商参与的机会。1.3.3同一原料品种供应商采购难易程度可以通过计算数据库中符合要求的供应商数量来决定,可分为4个等级:容易、较容易、较难、难。若同一原料品种供应商有6家以上(含6家),则为容易;若同一原料品种供应商有4～5家,则为较容易;若同一原料品种供应商有2～3家,则为较难;若同一原料品种供应商有1家,则为难。1.3.4采购提前期需求预测在市场经济环境下,面粉的价格与原料的价格是直接相关的;同时,由于面粉的销售量对原料价格的变化相当敏感,所以在决定原料安全库存时必须考虑其价格走势。一般来说,原料价格的变化要领先于成品的价格变化,所以会引起以下的情况:①当原料的价格快速上涨时,各面粉经销商会增加订单,以期在低价位有尽可能多的面粉库存,这样往往会引起销售量的剧增,如果不及时采购,会造成原料缺货;②当原料的价格快速回落时,各面粉经销商会减少订单,以期在价格较高时尽量降低库存,这往往会引起销售量的剧减,如果不及时减少采购量,一方面会增加企业原料采购成本,另一方面会引起部分原料的积压。在本系统中将价格走势指标分为3级,分别为上涨、趋势不明、下跌,这些指标可以由预测值综合计算得到。综合以上所有影响安全库存的因素,可得出以下计算公式:安全库存=不同采购提前期内需求预测×ζ1×ζ2×ζ3,式中,ζ1为安全系数;ζ2为采购难易程度系数;ζ3为价格走势系数。采购提前期内的需求预测由主生产计划、销售预测和物料清单决定,且需要根据不同的采购提前期来分别计算,所以不同采购提前期内需求预测是不同的。ζ1可根据不同面粉企业实际可容纳的库存来决定,最小为1.0;ζ2根据符合要求的供应商的数量来决定,“容易”为1.0,“较容易”为1.1,“较难”为1.3,“难”为1.5,采购难易程度系数往往只是在计算最大采购提前期的安全库存时才使用;ζ3由上涨或下跌的趋势指标决定,“上涨”为1.5,“趋势不明”为1.0,“下跌”为0.8。采用采购难易程度系数是为了在采购难度较大时保证企业的原料供应;而采用价格走势系数是为了尽可能降低市场价格波动的风险,使企业的采购成本降低,并预防原料价格突变而引起的面粉销售的变化。以上各系数的值并不是确定不变的,可以根据实际情况进行调整。将计算出的安全库存与历史同期数据和历史最高数据进行比较,就能给采购决策人员提供参考。2原料供应商清单采购分析决策模型的主要功能是根据各种不同原料品种、不同时段的需求量来选择特定的供应商、采购提前期和供货批量。在选择过程中考虑的主要因素有:原料价格、质量、供货批量(最大、最小供货批量及经济批量)、采购提前期、供货水平等。具体模型见图3。表1是某种原料的供应商清单。采购提前期、供货批量是衡量供应商供货能力的重要指标。根据计算出的不同时间段的原料需求,并结合供货能力可选择不同采购提前期的供应商。另外,价格低和质量好肯定是一对矛盾,但如果把质量因素转化为可比的价格系数,这样就能够对不同供应商的原料质量作出一个比较;供应商的供应水平可通过供货水平系数来进行比较。2.1原则按浓度划分见表1通过对供应商列表中的供货情况进行分析可得到供货水平系数。通常可将供货情况分成2类:①及时到货情况,分为及时到货(H0)、延期1周以内(H1)、延期2周以内(H2)、延期2周以上(H3),其系数分别为1.0、1.1、1.3、1.5;②到货质量情况,分为完全符合订单质量(H5)、轻微不符合订单质量(H6)、严重不符合订单质量(H7),系数分别为1.0、1.2、1.5。供货水平系数1=H0×1.0+H1×1.1+H2×1.3+H3×1.5H0+H1+H2+H31=Η0×1.0+Η1×1.1+Η2×1.3+Η3×1.5Η0+Η1+Η2+Η3;供货水平系数2=H5×1.0+H1×1.1+H6×1.2+H7×1.5H5+H6+H72=Η5×1.0+Η1×1.1+Η6×1.2+Η7×1.5Η5+Η6+Η7;供货水平系数=供货水平系数1×供货水平系数2。通过以上公式可计算表2中各供应商供货水平系数,供应商1为1.092,供应商2为1.037,供应商3为1.095,可以看出供应商2的供货情况最好,供应商3的供货情况最差。2.2净麦出粉率和成品面粉品质质量因素可转化为价格系数。原料的质量因素主要有原料的含杂量、含水量、净麦出粉率、成品面粉品质指标等。每种原料的各项化验指标,都可在原料列表中体现。原料的含杂量、含水量指标比较容易转化,含杂量高的小麦质量差,且会影响到清理效果及面粉质量,含杂系数定为1/(1-含杂量)2。而含水量高的小麦有效成分低,含水量系数定为1/(1-含水量)。例如,表1中供应商1的小麦价格比供应商2高5%。利用含杂系数和含水量系数计算校正价格。供应商1校正价格为1600×1.020×1.136=1854元/t;供应商2校正价格为1520×1.063×1.163=1879元/t,相对来说,供应商1的小麦价格更低。净麦出粉率和成品面粉品质也是重要的质量因素,一些大型面粉企业在小麦采购前必须在化验室进行检验,以得到近似实际生产的净麦出粉率和面粉的品质指标。由于净麦出粉率与小麦价格成反比,因此净麦出粉率价格系数为1/(净麦出粉率)。面粉的品质指标有多种,可对不同的品质指标进行综合分析,从而得到一个成品面粉品质价格系数。成品面粉品质价格系数可通过分析不同供应商供应的同品种原料产出面粉质量的差异而得到。面粉品质指标主要有灰分、白度、面筋含量、蛋白质含量、稳定时间等,由于每一类原料的品质指标是不同的,所以可以对每个指标设立一个基准值范围。在基准值范围内,则为一般(系数0.7);优于基准值,则为好(系数0.9);低于基准值,则为差(系数0.5)。另外,每个指标都有一个权重,例如面粉灰分0.20、面粉白度0.15、面筋含量0.20、蛋白质含量0.20、稳定时间0.25。通过以上数据可以计算各个指标的加权平均值。加权值>0.70,面粉品质价格系数为1.0;0.60≤加权值≤0.70,面粉品质价格系数为1.02;加权值<0.60,面粉品质价格系数为1.04。通过计算可得出表3中各供应商的面粉品质价格系数。供应商1加权值=0.7×0.2+0.7×0.15+0.7×0.2+0.9×0.2+0.9×0.25=0.79>0.70,即面粉品质价格系数为1.0;供应商2加权值=0.5×0.2+0.5×0.15+0.7×0.2+0.5×0.2+0.5×0.25=0.54<0.60,即面粉品质价格系数为1.04;供应商3加权值=0.7×0.2+0.9×0.15+0.5×0.2+0.5×0.2+0.7×0.25=0.65,即面粉品质价格系数为1.02。通过以上面粉品质价格系数的计算可得出,供应商1质量最好,供应商2质量最差。2.3比较价格表1通过小麦实际价格、供货水平系数、含杂量系数、含水量系数、净麦出粉率价格系数、成品面粉品质价格系数可计算原料的比较价格,计算公式如下:比较价格=P0×η1×η2×η3×η4×η5,式中,P0为小麦原料实际价格;η1为供货水平系数;η2为含杂量系数;η3为含水量系数;η4为净麦出粉率价格系数;η5为成品面粉品质价格系数。根据原料的比较价格计算公式可计