备件管理机制评价方法及应用

余庆丰

（中国人民解放军总参谋部61764部队，海南 三亚 572000）

0 引 言

备件是设备修理的主要物质基础，及时供应备件，可缩短修理时间，减少停机损失；供应质量优良的备件，可保证修理质量和修理周期，提高设备的可靠性[1]。而购买、存储、维护及管理备件均需要付出一定的经济成本。为了在满足运行需求的前提下，降低备件引起的成本，需要选择一种适合的备件管理机制。目前，关于备件管理机制的研究较多，涵盖了卷烟、发电、汽车等多个领域[2-4]。每个领域的研究都有关于备件管理机制的论述和探讨，但目前备件管理机制缺乏统一的评价标准，不同备件管理机制之间难以进行优劣的比较评价。因此，对备件管理机制的评价进行研究具有重要的现实意义。

1 备件管理机制

备件管理的目的是用最少的备件资金，合理的库存储备，保证设备维修的需要，不断提高设备的可靠性、维修性和经济性。备件管理机制涵盖备件采购入库、仓库存储、调用出库等管理过程[5]。

1.1 备件采购入库管理

从资金的机会成本考虑，在保证备件供应的前提下，应把备件库的储备资金压缩到合理供应的最低水平。同时，备件种类和数量的保有情况对系统维修和维护都具有重要影响，重点要做好关键设备维修所需备件的供应工作。关键设备对系统的运行影响很大，备件采购入库管理工作的重点首先要满足关键设备对维修备件的需要，以保证关键设备的正常运行，尽量减少停机损失。因此，备件采购入库需要一系列合理的管理机制作保障。

1.2 仓库存储管理

备件的保有过程就是仓库存储管理的内容，既要保证备件能实现快速检索和供给，又要保证存储过程中备件功能的完好性，这对仓库存储管理提出了更高的要求。为了实现仓库存储管理的优化过程，必须保证管理人员具备一定的管理水平，同时制订备件性能检测制度、备件存储环境监测制度、备件淘汰管理制度等相关制度。这些制度的好坏直接影响到备件能否实现应有的价值，是备件管理机制好坏的重要评价内容。

1.3 调用出库管理

从备件的存在价值出发，备件的存储是为了在出现故障的时候，能及时有效地向维修人员提供合格的备件，向维修人员提供备件的过程就是备件调用出库的过程[6]。为了把设备突发故障造成的停工损失减少到最低限度，必须提高备件调用出库的效率。备件调用出库管理是备件全寿命管理过程的一个重要环节，其水平决定了备件调用出库的效率。因此，备件调用出库管理水平对备件管理机制优劣的评价具有重要影响。

2 备件管理机制评价方法

备件管理机制是备件保障系统运行的基本条件，良好的备件管理机制能激发高效的备件保障服务。判断一个备件管理机制好与否，需要有一个相对客观的评价体系。因此，有必要结合备件管理过程的关键因素，研究备件管理机制评价方法。

2.1 综合评价模型

备件管理过程中的影响因素较多，仅用单项指标难以客观反映备件管理机制的性能情况，为此，将层次分析法运用于备件管理机制性能综合评价中[7-8]。以备件管理机制性能评价指数Q作为总指标，以备件调取时间A1、备件质量控制A2和备件数量控制A3作为一级指标，以备件分类管理机制B1、管理人员培训机制B2、采购质量管理机制B3、过程质量管理机制B4和采购数量管理机制B5作为二级指标，以各个备件保障系统运行作为方案层，建立层次结构分析模型，如图1所示。

图1 备件管理机制综合评价模型

2.2 A-B单项评价参数

2.2.1 备件调取时间评价参数。

（1）备件分类管理机制评价参数。备件分类管理的目的在于提高备件检索的速度，以便于快速地调用备件。备件分类主要有四个阶段的分类模式，即系统化的备件分类模式、按备件某方面特点进行划分的分类模式、条理不清晰的分类模式和没有对备件进行区分的分类模式。显然，系统化的备件分类模式较为先进，按备件某方面特点进行划分的分类模式次之，没有对备件进行区分的分类模式较落后，据此可定义备件分类管理机制评价参数（见表1）。

表1 备件分类管理机制评价参数

（2）管理人员培训机制评价参数。备件调取时间与管理人员的业务水平有着直接关系，而管理人员的业务水平主要由管理人员培训机制所决定。直接对管理人员培训机制进行评价比较困难，考虑到管理人员培训机制的优劣会从管理人员业务考核业绩中体现出来，可选取管理人员业务考核优秀率作为评价管理人员培训机制评价参数，即：

其中，IB2为管理人员培训机制评价参数，δ优秀率为管理人员业务考核优秀率。

（3）备件调取时间评价参数。建立两两比较矩阵，结果见表2。由表2确定权重向量为（0.75 0.25）T，则

表2 两两比较矩阵A1-B

由表1、 （1）式可得：

其中，IA1为备件调取时间评价参数，ε分类为备件分类管理机制评价参数，δ优秀率为管理人员业务考核优秀率。

2.2.2 备件质量控制评价参数。

（1）采购质量管理机制评价参数。采购质量管理机制涵盖采购流程中涉及的各个方面，包括供货单位资质审查、拟采购备件质量抽查、采购流程合规性审查等过程。采购质量管理机制的优劣可间接地从新采购备件的抽检质量情况中体现出来。因此，可将新采购备件的抽检合格率作为采购质量管理机制的评价参数，即：

其中，IB3为采购质量管理机制评价参数，α合格率为新采购备件的抽检合格率。

（2）过程质量管理机制评价参数。过程质量管理机制是备件入库之后至出库之前的质量控制过程，主要包括备件日常维护、定期抽检、故障件维修、淘汰管理等。对过程质量管理机制进行直接评价比较困难，而过程质量管理的目的在于保证备件的质量不因存储过程而发生恶性变化，因而可把备件出口端的质量合格率作为评价过程质量管理机制优劣的评价参数，即：

其中，IB4为备件调取时间评价参数，β合格率为备件出口端的抽检合格率。

（3）备件质量控制评价参数。建立两两比较矩阵，结果见表3。

表3 两两比较矩阵A2-B

由表3确定权重向量为（0.25 0.75）T，则

由表1、 （1）式可得：

其中，IA2为备件质量控制评价参数，α合格率为新采购备件的抽检合格率，β合格率为备件出口端的抽检合格率。

2.2.3 备件数量控制评价参数。备件数量控制是指采购环节对数量进行管理和控制的机制，资金是主要限制因素。备件数量控制的目标就是在备件采购的主要环节上引进科学管理方法，用最少的资金按种类、数量采购必需的备件，提高设备的使用可靠性、维修性和经济性，以取得最佳的管理效益。备件数量依据采购方法不同划分为系统化采购、按重要程度采购、按消耗需求采购、随机采购四类。

（1）系统化采购。系统化采购管理方法是运用统计法从多个项目或多种影响因素中找出主要矛盾的管理方法，通过对备件的品种、资金占用、重要程度、消耗频率等因素的统计、分析，确定管理的重点对象和一般对象，并根据各项备件耗用的金额占当期备件耗用总金额的比重依次排序，根据系统统筹的比例进行采购。

（2）按重要程度采购。各个部件在系统中的作用不一样，按重要程度采购备件突出了这个特点。关键部件决定了系统的可用性，在系统出现故障时，配套备件能实现较大的价值，体现出较高的性价比；相反，个别不重要部件对系统的影响不大，甚至可不采购配套备件。

（3）按消耗需求采购。备件是系统的消耗品，按消耗需求采购是以基于备件的消耗性作为采购的标准，能满足日常的维修需求，但一些不常出现故障的关键部件可能出现缺货风险。

（4）随机采购。备件采购没有计划性，备件发挥效能不高，存在备件采购重复、备件利用率不高、关键备件缺货等风险，同时也增加了备件管理成本，是较落后的管理机制。

备件数量按先进程度排序依次为系统化采购、按重要程度采购、按消耗需求采购、随机采购，据此可定义采购数量管理机制评价参数（见表4）。

表4 采购数量管理机制评价参数

确定备件数量控制评价参数为：

其中，IB5为第5个二级指标的评价参数，ε采购为采购数量管理机制评价参数。

2.3 综合评价指数Q

在综合多种评价指标时，以权值反映不同评价因子对评价对象的重要程度[8]。考虑到采购数量是决定备件有无的基础，因而将备件数量控制的权重定为最高。在有备件的条件下，备件的质量水平对于维修而言越高越好，因而将备件质量控制的权重定为中等。不可靠的备件随时可能导致新的系统故障，相较于备件的可靠性，维修时间的重要性相对弱化，因而将备件调取时间的权重定为最小。建立两两比较矩阵，结果见表5。

表5 两两比较矩阵Q-A

由Matlab软件可求得比较矩阵最大特征值λmax=3.0037，对应的特征向量ω =（0.1747 0.3288 0.9281）T。将该特征向量归一化，得到权重向量ω0=（0.1220 0.2297 0.6483）T。

为了验证比较矩阵的可信度，需要进行一致性检验。

计算一致性指标为：

查找相应的平均随机一致性指标R.I.，得到三阶R.I.=0.52，计算一致性比率为：

C.R.比率说明比较矩阵的不一致程度是可接受的，因而可确定归一化权重向量ω0可用。

评价指数Q权重见表6。

表6 评价指数Q权重

评价指数Q的计算公式为：

由（3）、 （7）式及表4可得：

3 应用实例

3.1 备件管理情况说明

2011—2017年某单位库房备件管理情况见表7。依据表7统计数据，分析该单位的备件管理发展趋势，同时验证备件管理机制评价方法的合理性。

3.2 备件管理机制综合评价

依据表7统计数据，结合表1、表4和（1）、 （4）、（5）式，可得到2011—2017年某单位库房备件管理单项评价参数（见表8）。

将表8数据代入（12）式，可得到2011—2017年某单位库房备件管理机制评价指数Q（见表9）。

3.3 评价情况分析

由表9可知，2011—2017年某单位库房备件管理机制评价指数呈增长趋势，特别是2015年评价指数由2014年的64.17跃升为99.13。经查询资料可知，2015年是该单位管理规范整顿年。为了提高单位运行可靠性，该单位进行了管理规范化整顿，采取了一系列规范化管理措施，其中涵盖备件整个生命周期的规范化管理，有效地提高了备件的管理水平。表9中的评价指数Q值较好地反映了这一现象。同时，评价指数的发展趋势也与该单位管理水平越来越高的总体趋势相吻合，说明运用评价指数Q评价备件管理水平比较合理。

表7 2011—2017年某单位库房备件管理情况

表8 2011—2017年某单位库房备件管理单项评价参数

表9 2011—2017年某单位库房备件管理机制评价指数Q

4 结 论

备件管理机制是备件保障系统运行的基本条件，良好的备件管理机制能激发高效的备件保障服务。本文提出的备件管理机制评价方法，从备件管理的主要内容出发，研究体现备件管理价值的关键指标，对各个指标做出单独的评价。在此基础上，构建层次结构分析模型，把单项评价参数聚合成备件管理机制的整体评价指数。应用实例表明，利用该评价方法，评价指数与备件管理水平一致性较强，实现了评价备件管理机制的目的。

[1] 曲立，张群.备件库存管理综述[J].实验室研究与探索，2006（7）：875-880.

[2] 杨文.新时期卷烟工厂备件管理研究—以玉溪卷烟厂为例[D].昆明：云南大学发展研究院，2016.

[3] 曹忱.GH发电公司备件管理系统改进研究[D].济南：山东大学管理学院，2015.

[4] 隋立春.一汽-大众汽车售后服务备件管理策略研究[D].天津：天津大学管理与经济学部，2012.

[5] 赵维印.企业设备维修备件管理综述[J].设备管理与维修，2014（1）：10.

[6] 孟祥辉，徐宗昌，刘文宝.装备备件管理技术综述[J].装甲兵工程学院学报，2009（4）：21-25.

[7] 孔琳，陈鸿宇，曾斌.基于AHP和灰色分析法的备件ABC分类模型[J].舰船电子工程，2008（1）：90-93.

[8] 李宁.关于备件管理指标体系的讨论与建立[J].设备管理与维修，2013（5）：11-12，34.