基于需求和库存成本的物料分类研究

王颖

【摘 要】 A公司在亚太区的物流中心为亚太区的机器销售提供售后零备件的物流服务。在其核心领域内，在过去的一年中，该服务涉及的物料项数为10527项。为了更好地管理和及时地调整库存水平以应对市场需求的变化，A公司期望从区分出关键物料与非关键物料的研究出发，为关键物料找寻合适的库存水平调整方法。论文以ABC分类法作为基本方法，将库存的两大指标——库存满足率与库存成本纳入范围，讨论库存分类；进而引入历史销量模型和物料的成本价格，确定库存水平管理中的关键物料。

【Abstract】The logistics center of company A provides the logistics service for the sales of spare parts for machinery sales in the Asia-Pacific region. During the past 12 months， the service covered 10527 items in its core business. In order to better manage and adjust inventory levels in time to cope with changes in market demand， company A expects to find the appropriate inventory level adjustment method for key materials from the research of key materials and non-critical materials. The study will start from the activity based classification concept， take stock availability and inventory cost into consideration to discuss the inventory classification， then introduce the historical sales model and material cost price to determine key materials in inventory management.

【关键词】ABC分类；订单行库存成本；历史销售类型

【Keywords】ABC classification； inventory cost per order line； historical sales model

【中图分类号】F270 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）10-0077-04

1 引言

在商品差异化日益缩小的今天，市场的竞争越来越多地转变为供应链的竞争。对于工业机械制造领域，这样的竞争直接地反映在售后服务的竞争上。而在售后服务中，所需的零备件有及时的库存响应是首要前提。本课题来源于居于全球前列的空气压缩机技术企业A公司亚太区物流分拨中心关于如何进行物料分类，以便有重点地调整库存水平应对市场需求的思考。

截至2017年1月，A公司亚太区物流分拨中心已运营近四年，核心业务领域内的有效备件号码共计43267项，其中10527项在过去的一年中有历史销量，4979项物料被设定为常备库存件。库存采购人员需要按月度对有销量的物料进行库存水平的调整，可以想象，靠人工浏览万余项物料的做法是不可靠的。因此，我们需要找到对库存满足率和库存成本影响最大的物料项，并基于其对库存水平管理方法需求的迫切程度，划分出关键物料项，以实现有重点有效率地管理库存水平。

本文的研究将从简要地概述分类方法开始，引入需求和库存成本作为维度，实施分类，最后结合历史需求类型和物料项单价定义关键物料。

2 分类方法

本文主要运用ABC分类法进行分类。

ABC分类法又叫帕累托分类法，核心思想是在决定一个事物的众多因素中分清主次，识别出少数的但对事物起决定作用的关键因素和种类繁多的但对事物影响极小的次要因素[1]。

3 物料分類的决定因素

3.1 库存满足率

库存满足率是服务水平考核中的一项关键指标，其计算方法为：在客户要求的发货日期，订单行所需的订货数量被可用库存满足的订单行数除以该发货日期的总订单行数。

举例说明：

表 1 库存满足率计算示例

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基于以上数据，2017年1月5日的库存满足率结果是：1/2=50%。

3.2 年订单行库存成本

分拨中心现有的库存策略设定中用到了基于历史销售频率的分类方法，将物料分为无消耗量件、年消耗件、月度消耗件、季度消耗件、周消耗件和日消耗件。不可否认，重视历史销售频率高的零部件项将会有效赢得库存满足率，但这是否意味着这些销售频率高的零部件项即为关键预测对象呢？我们简单地举几个例子说明：

零部件项A，采购提前期为30天，月销售频次为10次至20次不等，每次订10件，单价为0.1元；零部件项B，采购提前期为30天，月销售频次为1次至5次不等，每次订1件，单价为1000元。

零部件项A的需求频次显然高于零部件项B，但是，对于A，预测的正确与否并不重要，因为即使我们按最高每月需求量设置库存（200件），库存成本为20元；而对零部件项B，设置库存量为1或是5，对库存成本的影响是显著不同的。

基于上例，是否将零件单价纳入考虑范围就足够了呢？让我们再看一个例子：

零部件项B，采购提前期为30天，月销售频次为1次至5次不等，每次订1件，单价为1000元；零部件项C，采购提前期为30天，月销售频次为1次至5次不等，每次订1000件，单价为2元。这样的需求模型在售后订单中是很常见的——大量地一次性订购单一物料。endprint

从单价上看，零部件项C明显低于B，但由于C的集中销售性质，我们需要备1000至5000件，对应于库存成本就是2000至一万元不等，预测的正确与否，对于库存成本的影响是显著的。

于是，我们应该将库存成本纳入考虑范围。对常规的库存成本的计算可简化为采购提前期内的平均销量，但考虑到客户的订购习惯，我们的库存数量至少应满足一次订货的平均数量（年销售数量除以年销售频次），因此，对库存成本的考虑应为：采购提前期内的平均销量与一次订货的平均数量的大值。

我们是否已经完成了新的用于分类的概念的搭建呢？让我们再看一个例子：

零部件项C，采购提前期为30天，月销售频次为1次至5次不等，每次订1000件，单价为2元，年销售频次共为10次。为满足C的订单，库存成本介于2000至10000元；零部件项D，采购提前期为30天，月销售频次为1次至5次不等，每次订1000件，单价为2元，年销售频次共为40次。为满足C的订单，库存成本同样介于2000至10000元。

C和D相比，保有C的风险高于保有D，因此C比D更需要准确的预测方法。

因此，“年订单行库存成本”的概念将有助于确立关键物料。

3.3 历史需求类型

3.3.1 类型及划分

细分和定义物料的需求类型有助于将同一种销售模式的物料项归为一类，从而能够从库存水平管理的难易度的角度，对物料的关键度进行进一步的划分。

现有的基于历史销售模式的分类，是仅局限于消耗速度的分类，并没有对销售历史的分布做观察和总结。本文将结合消耗速度和消耗模式，对历史需求类型进行研究和划分，根据实际经验，我们归纳出以下六种类型：①新需求。物料号的系统建号时间在最近的6个月，且有三个月以上销量。②即将消亡或已消亡的需求[2]。过去的12个月无销售记录。③快速消耗型需求。在过去的12个月中有销量的月份大于9个月，且销量呈现稳定的趋势。④波动消耗型需求。在过去的12个月中有销量的月份大于9个月，销量呈现波动趋势。⑤慢速消耗型需求。在过去的12个月中有销量的月份数小于或者等于九个月，有消耗的月份的平均需求数量小于一定的数值。⑥间断消耗型需求。系统建号时间在过去的六个月间，且大于或等于3个月无销量；或者系统建号时间在过去的六个月之前，在过去的12个月中有销量的月份数小于或者等于九个月，且有消耗的月份的平均需求数量大于一定的数值。

基于备件的月消耗记录，我们设计出如下逻辑将备件的需求归入上述需求类型中：（图1）

其中，12个月，6个月，3个月的区分，及订单行数和标准差/平均需求分别取“小于10行”和“小于或等于0.8”作为逻辑值是基于经验的设定。

3.3.2 相关参数

3.3.2.1 标准差

标准差，数学符号σ，由卡尔·皮尔逊引入到统计中。标准差定义为方差的算术平方根，反映组内个体间的离散程度；标准差与期望值之比为标准离差率。测量到分布程度的结果，原则上具有两种性质：①为非负数值；②与测量资料具有相同单位。

一个总量的标准差或一个随机变量的标准差及一个子集合样品数的标准差之间，有所差别。由于过去12个月的销售模式是最具参考意义的销售模式样本，本文将选用过去12个月的销量作为样本集合，计算标准差：

Stdev（t）=■（1）

3.3.2.2 平均需求

月度需求的和除以月份数，如下：■=■∑■■x■（2）

3.3.2.3 标准差/平均需求

这一比值小于0.8的意义为：若需求波动大于平均需求的80%，被视为波动。

4 物料分类实施

结合上文所述，本文将运用两次ABC分类法，首先以库存满足率为目标，基于历史销售的订单行数将零件项分为三类，然后在每一类中，以年订单行库存成本为依据进行二次ABC分类。

4.1 两次ABC 分类

我们从库存满足率出发，按照年销售订单行数的多少，首先将过去一年里有销售量的物料项分为特别重要的A类（10%），一般重要的B类（30%）和不重要的C类（70%）。继而，在A类中，引入“年订单行库存成本”的概念，按年订单行库存成本的倒序，将A类细分为A1（占年订单行库存成本的70%）、A2（占年订单行库存成本的30%），和A3（占年订单行库存成本的10%）类，同理，B类细分为B1、B2，B3类， C类细分为C1、C2，C3类。

经过这样的两次划分，我们可以得到对库存满足率影响从大到小的ABC类，并在此基础上识别出对库存持有成本影响较大的A1，B1和C1类物料。

4.2 ABC分类结果

基于有年销售量的物料，按照年销售订单行数的ABC分类结果如下：（表2）

为A类物料进行二次分类：A类中的90项物料年订单行库存成本的占比为70%，即为满足订单而持有库存成本最高的物料。下文将对A1类物料进行进一步细分，确定后续库存水平管理方法研究的关键物料。

5 A1类物料的历史需求类型研究

5.1 基于设计逻辑的划分结果

将90个A1物料2016年的销售情况代入图 1 需求类型的划分逻辑所述的分类逻辑。经标准差/平均需求的值进行区分，可知90个物料中的11个为波动型消耗件，79个为快速型消耗件。

5.2 基于成本价格的再划分

在11个波动型消耗件与79个快速消耗件中，讓我们进一步确定关键物料：

我们以波动水平来区分波动型消耗件与快速消耗件，说明对于价格适中的快速消耗件而言，使用相对简单的数学公式对其需求进行预测，其误差并不容易带来库存无法消耗而变为死库存的风险；而对于波动型消耗件，我们将谨慎地取舍[3]。据此，我们以单价10000元人民币作为快速消耗件内的划分标准，以单价1000元作为波动型消耗件内的划分标准。通过这样的细分，得以将精力更多地放在为高价值的物料定制库存水平管理方法上。

因此，A1中的7个波动型消耗件和10个快速消耗件被视为关键物料。（表3）

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经逐个物料确认，这些关键物料项均已供应至少三年，且不是某一类机型的指定备件，将其作为关注重点既能有效保证库存满足率，又能控制其对库存成本的影响。

至此，我们可以总结这10527项物料的分类结果，及其对库存水平管理方法的要求程度如下：（表4）

6 结论

综上，本文先从10527项物料中找出对库存满足率影响占到70%的778个物料项，再从这778项中找到为满足其年度订单需求而持有库存成本占到70%的90项物料，通过对需求类型的进一步研究，引入单价的影响，考虑库存水平管理方法的难易，确立出17个关键物料。

在后续库存水平管理方法的讨论中，以下建议可作为参考：

对于A2及B1类物料，可运用历史需求分类逻辑对其进行进一步划分，连同A1中的17项，应给予高关注度，为其设计精确度高的预测方法；而对于其它对库存水平管理方法要求程度较高的物料，可从历史需求类型出发，使用普适于该类型的预测方法进行预测；对于C1和C2类物料，如果不是战略性库存，不建议持有，对于C3类物料，建议只持有和管理对库存满足率贡献较大的物料。

在月度的库存水平管理中，此分类逻辑能够帮助库存采购人员有重点地管理物料，在保持库存满足率的前提下控制好库存持有成本。

【参考文献】

【1】金夏芳. 基于VED的备件ABC分类研究[J]. 物流技术，2008，27（12）：86-88.

【2】石梦兰.F公司备件库存管理研究[D].长春：吉林大学，2014

【3】王旭.某家电企业售后服务备件库存管理研究[D]北京：北京交通大学，2012.endprint