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部队级仓库器材“超欠储”问题的 系统动力学研究

时间:2016-09-05来源: 作者: 点击: 131次


安军政1,王铁宁1,梁波2

(1.装甲兵工程学院技术保障工程系,北京 100072;2.装甲兵工程学院技术研究所,北京 100072 )

[摘  要]以部队级仓库器材为研究对象,首先分析其供应现状及“超欠储”具体情况,然后构建了部队级仓库器材库存系统模型,通过设置不同的供应间隔期、临时请领点的三种情境并进行仿真试验。结果表明,批量供应的准确性不足、供应间隔期过长导致仓库发生“超欠储”,减小供应间隔期能够显著降低整体库存水平,但在难以实时掌控本级库存情况的条件下,一定程度上导致欠储风险的增加,此时提高临时请领的可靠性就显得尤为重要。最后提出“搭建信息共享平台,实现及时、准确、快速的供应;建立横向调剂机制,提高供应可靠性”的建议,以此解决部队级器材仓库“超欠储”问题,提高器材保障效能。

[关键词] 系统动力学;超欠储;批量供应;临时请领

[中图分类号]E92               [文献标志码]A

StudyontheOverStockedandUnderStockedMaterialoftheTacticalWarehousewiththeSystemDynamics

WANGTe-ning1, AN Jun-zheng1[1],  LIANG Bo2

(1. Department of Technical Support, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China;2. Institute of Technical Research, Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)

 

Abstract: Focusing on the tactical warehouse material, on the base of analyzing of the current status of supply and the condition of over stocked and under stocked, this paper set the Inventory flow diagram of the tactical warehouse. Then set three situations of different duration between Bulk supply and different order point in the order-decision and compare the simulation results. The results showed us that the shortage of timeliness and accuracy of the Bulk supply mainly causes the over-stocked and under-stocked. Even cutting the duration between Bulk supply can appreciably improve the problem, in consideration of the background that the tactical warehouse can’t grasp the change of its inventory, while it raises the risk of under-stocked, then it’s important to strengthen the reliability of the temporary supply. Finally in order to solve the over-stocked and under-stocked problem of the tactical warehouse material, this paper advises to realize a timelier and more accuracy supply by structuring the information platform and perfect the supply mechanism.

Key wordsthe System Dynamics; over stocked and under stocked; Bulk supply; temporary application


1 引言

我军装备器材种类繁多、数量庞大、存储分散,现行装备器材保障模式沿用已久,由于历史积累原因,导致器材的“存储过剩”与“库存短缺”情况并存。而系统动力学不仅擅长处理周期性问题,而且作为一种因果机理性模型,强调系统行为主要是由系统内部机制决定的,在数据缺少的条件下可根据发展趋势判断问题的根源。

因此论文利用系统动力学方法对我军部队级仓库“超欠储”问题进行分析,寻找制约我军装备保障效能的关键因素,为构建更加科学合理的装备保障体系提供建议和方法指导。

2 问题分析及模型构建

2.1 当前器材供应情况分析

在当前保障模式下,每年器材的供应主要包括年度批量供应、补充供应和临时请领供应,如图1所示。每年年末处于需求末端的部队器材管理部门对所属仓库进行盘库后,根据下一年度任务量,提出器材申请;经过军区器材管理部门的审核和汇总,最终报总部机关审批并与工厂提出订货,在总部机关的统一组织下进行器材供应。结合器材实际消耗情况,每半年对部队仓库进行一次补充供应。平时如果部队级仓库器材需求不能得到满足,则由器材管理部门向上级提出临时请领,由上级结合自身库存情况进行供应,但响应时间较长,保障成本高。


SEQ Figure \* ARABIC 1 装备器材保障业务流程图


对于年度批量供应和补充供应,器材补充量大、品种多,但补充供应间隔期长,1年只能进行1次年度批量供应和补充供应。如图2所示,由于供应品种和数量主要依靠需求预测,而部分器材消耗规律难以掌握,导致供应与实际消耗之间的差额,这也就是部队级仓库器材“超欠储”的根源。

2.2“超欠储”问题具体分析

通过分析各级仓库的库存与消耗情况等数据,同时深入各器材保障单位进行调研后,发现了目前器材保障资源体系存在如下问题。

1)整体分析。我军各级仓库库存总量远高于每年器材消耗总量,但部分仓库仍存在库存短缺现象。按照器材件数总量统计,器材的总库存数量与年度总消耗件数的比值约为71;按照总价值统计,两者的器材总成本比值约为61[2],说明大量器材处于“超储”状态;但“欠储”情况的发生表明器材资源配置不合理。

2)从需求角度来看,主要是指需求信息的汇总及共享。当前需求信息传递慢,且存在失真现象。一方面是需求信息本身不准确,在制定年度申请计划过程中,部分单位对自身实际消耗情况不熟悉,存在需求上报与实际不符的情况;另一方面则是需求汇总过程中的失真现象,在经费限额和库存限额双重标准下,军区级或总部器材管理部门在一定程度上对申请计划进行调整。

3)从分配供应角度来讲,当前的供应以自上而下的逐级供应为主,直达供应为辅。由于难以实时掌握各级仓库实际库存与需求掌握不准确,全军分配供应缺少统一的组织领导,各级器材管理部门在下级器材管理部门提出申请时提供保障,难以对区域内的器材供应统筹计划,且供应成本高、时间长。

因此,论文发现“超欠储”问题根源在于资源分配的不均衡。其中,既有需求上报方面原因,如上报信息不准、需求汇总导致的失真;也有分配供应方面原因,如供应周期长、批量大等导致。但针对器材保障这个复杂系统而言,如何针对性解决部队级仓库“超欠储”这个问题的方案难以确定,即在改善批量供应准确率、供应间隔期还是运输时间之间如何权衡。因此通过系统动力学仿真方法,寻找解决部队器材仓库“超欠储”问题的最佳方案。

2.3“超欠储”模型构建

1)器材保障流程模拟如下:

1)部队级仓库进行盘库,得到初始库存量Inv0

2)根据消耗规律和批量供应库存维持周期Tk1预测需求量,在需求预测量Qd和仓库现有库存基础上,考虑申请及分配准确度,计算得出年度批量供应量Q1;经申请间隔期T进行再次批量申请

3)从部队器材管理部门提出器材年度需求申请,经运输时间t1,年度批量供应量Q1到达部队仓库;

4)在实际器材消耗过程中,根据部队消耗速率和目标库存维持周期Tk2,得到目标库存量Invk,与当前库存量Inv实时比较,得到当前超储量InvOS;根据部队消耗速率和安全库存周期TS,设定安全库存量InvS

5)仓库实际库存Inv与安全库存量InvS实时进行比较,当库存量小于安全库存,则启动临时请领,请领量Q2为安全库存量与实际库存量之差;仓库实际库存Inv小于0时,此时为欠储,欠储量为InvUS

6)临时请领下达后,经过运输时间T1,请领器材到库。

7)经过一个库存周期T时间,再次进行盘库,盘库后的库存量作为下一周期的初始库存量Inv0

此外,其他一些符号定义如下:

Rtem: 临时请领速率

Rbulk: 批量供应速率

Rcon: 部队消耗速率

Invgap1:库存缺口1,即当前库存与目标库存量的差额;

Invgap2:库存缺口2,即当前库存与安全库存量的差额;

α:申请及分配准确度

C:“超欠储”总成本,由临时请领费用、超储成本、欠储成本三部分组成

C1:临时请领费用,即每发生一次临时请领所产生的费用。

C2:超储成本,一定时间内超储器材所产生的存储成本

C3:欠储成本,实际库存量小于0时所产生的欠储损失

2)系统动力学主要方程如下:

水准方程L

Inv.K=Inv.J+Rtem:+ Rbulk - Rcon*DT

速率方程R

R1: Rbulk =DELAY3(Q1/ t1, t1)

R2: Rtem=DELAY3(Q2/ t1, t1 )

其他参数方程

A1Invgap1=Inv-Invk

A2InvOS = IF THEN ELSE Invgap1>0Invgap10

A3Invgap2= Inv-Invs

A4Q2 = IF THEN ELSE Invgap2>0 0Invgap2

A5: InvUS= IF THEN ELSE Inv>0 0;—Invgap2

A6Q1= PULSE TRAIN(T,1 ,T , 100)* α*(Qd- Inv0)

A7 :C=C1* IF THEN ELSE(Q2>0, 1 , 0)+C2* InvOS +C3* InvUS


图2 部队级仓库器材库存系统模型


2.4  模型分析

1)“超欠储”内部反馈分析。

针对周期内的超储器材,由于下个周期进行年度批量申请量是需求预测量与当前库存的差值,因此当前超储器材能自动减少申请量,以保持器材数量平衡;对于周期内的欠储器材,当到达安全库存量时,触发临时请领,由于供应主要依靠年度批量供应,因此临时请领量为安全库存量与当前库存的差值。分析可知,原理上保障机制的内部反馈可使器材“超欠储”现象得到有效缓解。但超储器材只能在下个周期依靠本级器材管理部门少申请本品种器材进行调节,而调研得知一般超储器材的额度较大,只依靠下个周期减少申请量远不能缓解此类器材的超储情况;而由于部队对自身仓库库存情况掌握力度不够,导致库存量达到安全库存时未能及时订货,从而导致“欠储”的发生。

2)时间延迟效果分析

在图2所示模型中,存在申请延迟和运输延迟。年度批量供应,每隔12个月提出一次批量供应,供应间隔期长,不确定性大,造成器材申请与器材供应缺口较大。运输延迟,由于器材供应点与需求点在地理位置上存在距离,无论临时请领还是批量供应的申请和供应到达存在延迟,尽管设有安全库存,但运输延迟无形中增加了器材超储成本。

3)目标分析

在不同保障参数设置下,器材本身价值不存在差异,因此只有在超欠储情况、临时请领等方面存在差异,相应的缺货成本、超储成本和临时请领费用方面存在不同。因此以三者之和,即总成本作为不同参数设置下“超欠储”程度的评价标准。

3 仿真试验结果分析

3.1 仿真参数设置

选取某品种装甲器材,该品种器材每月的消耗速率服从RANDOM NORMAL(10, 30 ,20 , 100 , 1)的分布;运输时间为1个月,期初库存定为100件。由于缺货直接影响装备保障效益且临时请领成本较高,因此设定单次请领成本为20,单位缺货成本为100,单位时间内单件器材的超储成本为1,进行1-3号的仿真试验。

1号仿真模拟当前的保障模式,即每年进行一次批量供应,批量供应量为18个月的预计消耗量; 23号仿真则将每半年的补充供应设定为批量供应,即设定每年进行两次批量供应。12号仿真考虑当前部队对自身库存难以及时掌握,设定只有缺货时才提出临时请领;而3号仿真则设定部队对自身库存能够实时掌握,考虑到1个月的运输延迟,因此在器材库存量只有1个月的安全库存量时启动临时请领

SEQ 表格 \* ARABIC1 三种保障情况的参数设定

序号

批量申请

间隔期

批量供应

维持期

临时请领点

1

12

18

0

2

6

9

0

3

6

9

1

3.2 仿真结果分析

1)三种情况下部队级仓库库存变化情况如图3所示,随着仿真的推进,库存量在消耗速率和批量供应、临时请领的作用下呈现在稳定的锯齿形波动。具体归纳以下:

1)由231的对比可以看出,降低申请间隔期可显著降低库存整体水平,且不发生明显欠储。这说明把每年6月份时的补充供应定为批量供应存在合理性,只是考虑到当前器材申请及供应流程繁琐、时间长,不能马上投入实施。

2)批量供应对库存影响远大于临时请领供应。分析原因,主要是批量申请量大,不仅考虑申请周期内的器材消耗,还包括安全库存量,周期末时器材未能消耗完,但这表明大量器材处于“超储”状态。

3)由23情况对比可看出,随着批量供应间隔期的减少,临时请领会增多,但缺货风险增大。分析原因,供应间隔期减小时,批量供应量中多申请的保险库存量减小。这种情况下,不能像以往库存量为0时才进行临时请领,需要实时监控库存,考虑运输时间,在库存达到临时请领点时申请。

图3部队级仓库库存量及影响原因对比图

2)分析目标成本情况,具体如图4所示,笔者发现总成本中尽管缺货成本对总成本影响率最大,但大部分时间里受超储成本影响,临时请领产生的成本并未对“超欠储”成本产生显著影响,因此得到以下结论。

1)对缺货严格控制,避免发生;

2)对超储重点把握,减少规模;

3)可适当提高临时请领的触发点或降低运输延迟,避免发生缺货。

图4三种情况下 “超欠储”总成本对比图

3)“超欠储”情况原因归纳

综合分析得知,对于“超欠储”情况主要影响要素为批量供应的数量和时间;降低批量供应间隔期可有效降低“超欠储”成本,但一定程度上增加了欠储风险,临时请领可对避免欠储起到重要调节作用。

增加批量供应次数、提高临时请领能力确实能极大降低部队超欠储成本,但从现实出发,困难较大。一方面当前批量供应的申请和供应业务流程繁琐,组织难度大,缺乏信息化沟通手段造成响应迟缓,因此一年两次批量供应实现难度较大;另一方面临时请领能力的提高需要多方面协同,包括部队及时申请、上级快速响应、制定科学合理的供应方案、仓库按时出库、车辆运输及入库等一系列业务流程,迫切需要一个能够实时掌握部队库存、部队便捷提出请领、上级快速响应、供应方案快速制定、业务处理进度实时反馈的信息平台。

3.3 解决方案

因此针对部队级仓库的“超欠储”问题,提出以下解决措施:

1)搭建信息共享平台,实现及时、准确、快速的供应。针对部队申请提交、上级处理申请、供应方案制定、调拨方案执行、运输过程监督、验收入库反馈等过程,通过搭建信息平台实现业务处理可视化,提高各环节的信息沟通和顺利衔接能力。以此为基础实现供应频次提高、主动供应等;供应数量会趋于准确。

2)建立横向调剂机制,提高供应可靠性。在纵向逐级供应或直达供应基础上,建立横向资源调剂机制,为部队级仓库间资源优化配置提供渠道,一方面使得超储器材在同级仓库内流通,降低超储成本;另一方面欠储时通过横向调剂快速补充,降低损失,提高区域保障系统的可靠性。

4 结语

针对部队级器材仓库“超欠储”问题进行细致的分析的基础上,通过建立系统动力学模型寻找到影响部队仓库“超欠储”问题的关键因素,提出了提高供应时间的及时性、供应量的准确性以及完善供应机制等建设意见,以提高器材保障效益,并提出下一步装备器材保障建设方向,一是搭建信息共享平台,实现及时、快速、准确的供应;二是建立横向调剂机制,提高供应可靠性,从机制角度提高装备器材保障系统的健壮性。

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[1][收稿日期]

[作者简介]安军政(1991-),男,河南林州人,装甲兵工程学院技术保障工程系硕士研究生,研究方向:装备物流管理与技术。

1数据来源:装甲器材综合业务数据库2012年底决算数据统计

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