建材库存控制研究与进展

薛程 刘军 丁庆行 杨泽明

摘要：分析国内外建材库存控制的文献，总结了几种主要方式，认为动态批量法最能适应建筑企业，优点是可根据工程实际进度来进行库存控制，降低高库存风险和库存管理成本，同时也指出不足之处：订货提前期为零；不允许缺货；库存成本与材料价格无关。因此可从不足之处出发对其加以改进：加入提前期；加入保险存量；考虑批量折扣。

Abstract： This paper analyzes the domestic and foreign literature on building materials inventory control and summarizes several major methods. It believes that the dynamic batch method can best adapt to construction companies. The advantage is that inventory control can be carried out according to the actual progress of the project， reducing high inventory risk and inventory management costs. And the deficiencies are： zero order lead time； no allowance of out of stock； inventory cost has nothing to do with material prices. Therefore， it can be improved from the inadequacies： adding a lead time； adding insurance stocks； considering volume discounts.

關键词：建筑企业；库存控制；动态库存管理；动态批量法

Key words： construction enterprises；inventory control；dynamic inventory management；dynamic batch method

中图分类号：F253.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）20-0126-03

0 引言

一般情况下，企业要持有一定安全库存来规避不必要的物资风险。所以，绝大多数的建筑企业担心由于施工材料短缺造成施工中断，于是大量储存材料，高库存易导致资金周转缓慢，也增加了施工成本，降低了企业效益；且因建筑项目位置的独立性，本项目的材料调配到其他项目会产生大量的运杂费。因此库存控制是建筑企业的一大难题，如何使建材的储备保持在经济合理的水平，合理控制库存成本是企业成本控制的关键因素。

1 建筑企业库存控制研究现状

目前，建筑企业的库存控制方法主要有ABC库存管理方法，供应商库存管理方法，供应链库存管理方法，动态库存管理方法等。

1.1 建筑业ABC库存管理方法

ABC分析法是运用数理统计的方法，对种类繁多的各种事物及相关因素，按其影响程度或事物属性及所占权重等不同要求，进行统计、排列和分类，划分为ABC三部分，分别给予重要、一般、次要等不同程度的相应管理[1]。

崔保昌[2]根据库存物资的种类、消耗、价值、资金等的占用情况将物资按照ABC管理方法的思想进行分类，降低了库存，减少物资存储费用，加快资金周转。陈涛[3]提出了ABC管理方法在建材管理中的应用思路，对建筑企业的库存优化有一定的意义。何平[4]介绍了ABC重点管理方法，并根据建材物资的特点对其加以改进，为降低企业成本提供了实用的决策工具。但其认为后来的学者还可以从建筑施工企业持有库存的动态管理方法进一步进行研究。许其峰[5]提出应注意不局限于将物资分为三类，可将其改进为ABCD分类法，将建筑材料分为四类：战略性物资，重要物资，瓶颈物资，一般物资。实践证明改进后明显提高了企业的管理效率，但必须有大量详细的采购以及供应商信息才能应用，有一定局限性。

ABC库存管理方法在一定程度上优化了库存控制，降低了建材的积压，节约了企业的库存成本，但其管理比较粗略，无法应对建设过程中的一些风险。

1.2 建筑业供应商库存管理方法

VMI是指通过信息共享，由供应商监控用户的库存水平，并周期性地进行订货、出货及补货决策。供应商管理库存的理论发展过程可划分为四个阶段：VMI模式下的信息共享；VMI模式下的成员决策及影响分析；VMI模式下的供应链协调机制；第三方参与的VMI模式。

陈勇等[6]提出通过区域内施工企业的自由组织与大型建材市场经行VMI合作优化库存管理，并指出应用此方法能得到的预期效果，通过合作实现共赢，促进建筑行业的健康发展。吕广朋等[7]提出建筑企业与供应商之间成立物流供应加工中心，实行建筑原材料的集中加工与配送，实现及时制生产方式，建立供应商管理库存契约关系能大大降低成本、实现共赢。日本的部品库存管理采用VMI模式，高度统一供应商、物流服务商和施工企业的库存系统，由第三方物流服务商提供一个统一的管理平台来管理物流和信息流，发出库存控制指令，各个供应商收到指令后立刻向施工工地运送材料，此库存管理方法使得各方的库存协调性提高[8]。

VMI库存管理通过信息共享，降低了库存积压，也降低了缺货风险，并且引入第三方物流商后，更加降低了双方成本，实现共赢。但是，如果缺乏信任，信息数据交换不够充分，将会导致库存数量不清晰，库存失衡等。

1.3 供应链库存管理方法

JMI是指从全局系统考虑，整合与优化企业内外部资源的核心优势，综合管理相关的物流活动，发挥每个企业的核心优势，增加企业的市场竞争力，确保提升整个供应链的企业绩效，加快需求反应速度，实现客户需求价值最大化。

Lauri Koskela等[9]认为生产成本和时间拖延等问题来自供应链的其他方面，若建筑企业的相关企业能高度合作，联合管理，其整体效益将会明显提高。Jan A. Elfving[10]指出，在建筑企业工程项目中，材料短缺是工期耽搁的主要原因，设备和材料占据近一半的费用。于是，他提出了按单建造ETO策略，实证分析得出：实施ETO策略势必降低总的劳动时间和交货时间。Pete E D Love[11]等建议在项目前期，建筑供应链可采用跨组织的合作伙伴关系模式，能大量避免重复工作量。李民等[12]分析了工程供应链管理的研究体系和未来发展方向，为进一步研究和应用工程供应链管理提供了系统可靠的分析架构，也为以后的研究提供新的思路；马士华等[13]在需求随机情况下，建立了基于Supply-Hub的两供应商、单制造商生产与配送协同决策模型，通过对比证明其能降低供应链的总成本。但本文假设最终产品需求满足正态分布，没有考虑其他情况，缺乏實用性。

JMI对建筑业库存控制有很大的推动作用，但也存在很多问题，比如：大部分企业没有供应链的整体观念；供应链中存在诸多不确定因素，如订货提前期、货物运输状况、生产过程的时间、运输时间、需求的变化等；产品的建设过程没有考虑供应链上库存的影响等。

1.4 动态库存管理方法

动态存储模型的特点是对某种材料的需求分为几个阶段，在同一阶段需求不变，但需求在不同阶段是不同的。需求量的不同阶段可以对应施工企业的物资需求计划，更好地适应施工企业库存管理的特点。

Teng[14]等人建立各种库存补货政策，然后根据最低的相关总成本分析其中最好的选择，最后证明相关成本随着补货数量的增加而增加。因此，寻找最佳的补货数量就是找到一个局部最小值。Charles R. Sox[15]不考虑需求实现后对后续的订购量是否有影响，假设提前期为零，建立了库存控制的静态模型。不确定需求下的静态策略和静动结合策略本质区别在于是否考虑需求实现后对后续订购量的影响，实践证明静动结合策略更具优势。赵雪锋等[16]提出对库存进行实时控制，即用动态存储的思想管理建材物资。尽管给出了比较详细的框架，但实际建立系统还有一定困难。李忠富等[17]为建筑企业库存管理提供了一种新的方法和思路，即针对建材需求非均衡、间断、动态的特点，建立动态规划模型求解材料供应问题。但该模型条件苛刻及计算复杂，有待进一步研究。刘新欣[18]针对建筑企业库存管理存在的一些问题，对库存管理模型进行了对比分析，最终确定了最符合实际的动态存储模型为基础算法，并取得较好的效果，但该模型存在假设前提无法全部满足的缺点。

动态库存管理方法能根据工程建设的实际进度进行库存调整，更能了解建筑施工每一阶段的库存需求量，能预防施工过程中的一些风险，比如季节气候造成的停工等，实用性大大提高，更能符合建筑施工企业的库存特点。但其需要准确的库存需求预测，前提条件也比较苛刻，实施起来有一定困难。

1.5 库存控制方法的比较分析

基于以上对几种主要的库存控制方法的比较（表1），可以发现动态库存管理方法相比传统的、静态的库存管理方法，实用性更强，特别是建筑业易受季节气候影响、施工计划波动大，应用动态管理的思想可根据建设工程实际的施工进度来调整库存，很好的进行库存控制。因此，在动态库存管理方法思想的基础上，有学者提出动态批量法，并应用在库存控制中。

2 动态批量法在库存控制中的应用

动态批量法是一种最优库存控制方法，它的基本思想源于经济采购批量法，算法则是依据动态规划的原理，力争在一定的条件下，使库存总成本最低。目前，动态批量法在材料采购、库存控制等方面都应用广泛。

2.1 动态批量法在库存控制中的研究现状

自从Wagner和Whitin[19]首次提出动态批量问题，该问题就成为库存管理和生产运营中的一个重要研究课题。它广泛应用于物料需求计划（MRP）和确定性动态需求的供应合同中。Jaruphongsa等[20]研究了由多个供应商和一个零销商组成的动态批量问题，在复合安装费用下，给出了一个动态规划算法，遗憾的是他们不能解释算法的优劣程度，只对仅有两个供应商和一个零售商的特殊情形给出多项式时间算法。文献[21]在考虑有缺货成本但不丢失订单的情况下，建立了库存管理模型。该模型算法与Wagner-Whitin算法相似，采用动态规划求解动态批量。但该方法假设提前期为零，没有考虑现实的条件。

金锡万[22]从企业的实际情况出发，针对物资的多阶段库存控制问题，提出了应用于库存控制的实用模型和具体算法的动态批量处理方法。实例分析表明，本文的应用研究不仅有效地提高了动态批量法的实用性，更符合企业实际，而且在运用计算机的条件下，并未增加计算上的困难。张强等[23]研究了两级供应链的库存系统，由多个供应商和多个销售商组成，在市场需求的价格弹性下，允许缺货，针对有无价格折扣两种情形，分别建立了供应商和销售商库存模型。但该方法没有考虑提前期和缺货情况的影响，缺乏实用性。唐烜等[24]提出动态库存模型是以动态规划理论为基础，采用逆序方法来解决多阶段决策问题，和一般的经济批量法，动态库存控制模型可大大降低库存成本，能更好的适应建筑施工企业。

2.2 动态批量法在库存控制中存在的问题

动态批量法最能适应建筑施工企业的特点，但是从以上文献对它的研究中发现，动态批量法的应用有三个假设条件：订货提前期为零；不允许缺货；库存成本与材料价格无关。然而，物资价格往往存在批量折扣，而且受生产实际和运输条件等限制，多数物资要提前到货，并设有保险储备。如果我们在最优控制计算中忽略这些因素，将很大程度上降低模型的实用性和推广性。现实中，第一个假设条件在实际操作中只能通过不断缩小提前期来接近这一目标；第二个只能通过高库存来满足，而高库存会造成库存积压严重；第三个在现实中物资价格往往存在批量折扣的情形。这些缺陷降低了动态批量法的实用性。

2.3 动态批量法在库存控制中的优化

针对动态批量法在库存控制中存在的缺陷，有些学者对其进行了一些改进，但只是单独对其中一种或两种假设条件展开了研究，很少有文献同时考虑三个假设条件。所以在动态批量库存控制的研究基础上，应从三方面对其加以改进：加入提前期；加入保险存量；考虑批量折扣。（表2）

3 总结与展望

动态的管理思想已渗透于建筑企业库存管理领域，同时由于动态批量法在库存控制中的成功应用，成为了各国学者研究的主要课题，以及建筑企业库存控制主要的发展趋势。但是，目前仍存在与现实不太符的问题，故在以后的研究中应对其适当的加以改进，增加其实用性，而且可借助计算机，利用相关软件的分析处理能力，建立一个更具实用性的建材库存控制模型。建立行之有效的库存控制方法来提高建筑施工企业在同行业的竞争力，无疑是一个重要的课题。

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