基于层次分析法和投资组合模型的备品备件库存优化研究

摘要：为了对备品备件库存的合理化管理，本文提出了基于层次分析法（AHP）和投资组合模型的备品备件库存优化模型。本文将层次分析法和投资组合思想结合起来，构建了一个备品备件的分类层次结构，并且通过计算每一个备品备件的复合权重，将权重分为3个区间，结合投资组合思想，提出了一个库存管理成本优化模型。

关键词：层次分析法；库存优化；备品备件

一、引言

企业为了谋求发展和生存，越来越重视市场的需求的快速响应，而库存管理就是关系着市场需求的响应速度的重要因素，备品备件的库存管理优化也是现代企业库存管理的核心内容。

刘子先和司德春（2006）认为，供应链联合库存原料采购的总拥有成本（TCO）由交易前的成本、交易成本以及交易后的成本组成，这三部分又由更为细小的成本组成，并且认为牛鞭效应、订货频率以及订单处理等因素影响了库存原料采购TCO。Dolgui和Louly（2002）则是通过设计简化条件分析模型，对多供应商采购的库存成本优化进行了研究，最后得出了寻找最优值的方法。

本文基于层次分析法（AHP）建立了一个备品备件的分类层次结构模型，并且通过计算每一个备品备件的复合权重，将权重分为3个区间，结合投资组合思想，提出了一个库存管理成本最优的模型。

二、理论依据

2.1层次分析法

近年来，层次分析法在关于决策问题的许多领域得到了应用。严婷婷，李宏余（2005）在层次分析法的基础上设计了一种备品备件分类模型，主要思想是认为只有根据分类结果，才可以采用相应的物资库存管理控制系统。李惠杰，李慧娟（2007）从库存管理因素的相关角度考虑，建立指标评价综合体系，利用层次分析法对备品备件进行分类，结合ABC分类法，提出了基于层次分析法的扩展ABC分类法。AHP模型如图1所示：

三、模型论证

3.1备品备件分类模型

3.1.1建立评价指标体系

1.库存管理考虑的因素

（1）备品备件通用性

在某些因素不变的情形下，如果该备品备件的通用性越小，则代表它的可替代性越小。

（2）备品备件的价值

备品备件的价值在其他因素一定的情形下，如果该类备品备件资金所占库存总资金比例越高，说明此类备品备件的重要性越高。

（3）采购提前期

采购提前期指的是采购所需的时间，包括预处理提前期、处理提前期、后处理提前期。

（4）采购难易度

采购难易度指的是该物资采购的容易程度，它代表这种物资能否及时采购，会不会对企业的日常生产活动造成影响。

（5）生產依赖性

生产依赖性指的是此类备品备件在生产过程中的重要性，生产过程对此类物品的依赖性。

（6）备品备件补货时间

备品备件的补货时间是指当库存中该类备品备件处于缺货状态时，则需要及时对该类备品备件进行补货。

2.库存管理综合评价指标权重的确定

（1）建立层次分析结构模型

（2）构造判断矩阵

建立以下准则层判断矩阵，实际数值是基于1-9级标度法的专家打分法来确定。

（3）一致性检验

表1准则层判断矩阵的C.I.=0.0709；当矩阵维度n=6时，R.I.=1.2400，则随机一致性比率C.R.= C.I./R.I.= 0.0572。当C.R.<0.01时，便可认为结果具有比较合理的一致性。

同理，计算得出备品备件通用性判断矩阵随机一致性比率C.R.= 0.0517；备品备件价值判断矩阵的随机一致性比率C.R.=0.0510；备品备件补货时间判断矩阵的随机一致性比率C.R.=0.0592；采购提前期判断矩阵的随机一致性比率C.R.=0.0601；生产依赖性判断矩阵的随机一致性比率C.R.=0.0816；采购难易度判断矩阵的随机一致性比率C.R.=0.0842由此可见，一致性检验结果是合理的。

（4）确定指标权重

根据MATLAB计算得出的结果，准则层判断矩阵的最大特征值为6.3544，对应的特征向量W=[0.8281，0.4329，0.2922，0.1776，0.0835，0.0549]T，对W进行归一化处理，W'=[0.4430，0.2316，0.1563，0.0950，0.0447，0.0294]T，对应数值即为准则层对于目标层对应目标的重要性权值。复合权重见表2。

3.1.2备品备件的分类

将相应的数据带入公式中，即可以算出库存最优成本。

四、结束语

本文将层次分析法和卡拉杰克模型中的投资组合思想结合起来，利用层次分析法建立了一个备件物资的分类层次结构模型，并且通过计算每一个备品备件的复合权重，将权重分为3个区间，对传统ABC分类法进行改良，进而将库存物资科学地分为了A、B、C三类，结合投资组合思想，提出了一个库存管理成本最优的模型。对库存物资的分类不应只依赖单个因素，应该将多种因素考虑进去，利用层次分析法改良的ABC分类法结合库存优化模型解决以上问题。

参考文献

[1]刘子先，司德春.基于TCO联合库存原材料采购成本管理[J].科技管理研究，2006，26（2）：172-174.

[2]严婷婷，李宏余.基于AHP的库存产品分类模型研究[J].物流技术，2005，（11）：34-37.

[3]李惠杰，李慧娟.扩展的ABC分类法在库存管理中的应用[J].企业经济，2007，（7）：54-56.

[4]杨琼，张怀胜，马汉武等.用模糊层次分析法评价供应链库存控制绩效[J].工业工程，2006，9（2）：116-120.

[5]江世英.G家电配送中心库存成本控制策略研究[J].会计之友，2015，（7）：24-27.

[6]王贞. 几类投资组合优化模型及其算法[D]. 西安电子科技大学， 2012.

作者简介：樊林（1992—），男，四川简阳人，硕士研究生，研究方向为信息管理与供应链管理。