铁路客车企业关键物资供应不确定下采购计划研究

孙新建

中车四方车辆有限公司 山东青岛 266000

目前经济全球化不断发展，市场竞争越来越激烈，加上人们有着更深的个性化需求，这在无形中加大了铁路客车企业提升服务水平、降低运营成本和缩短交货期的压力。目前我国铁路客车业主要通过备存和提前订货等方式保证关键原材料以及基础件的供应，这会产生较高的库存以及采购成本。市场存在的不确定性会给企业采购关键物资带来新挑战，为了在市场激烈竞争中脱颖而出，企业不仅要提升装备技术可靠性和水平，坚持科技创新，还应根据行业实际生产管理情况，进行关键物资科学采购，合理制定生产计划，将企业的综合竞争力和精益管控能力提高。

1 供应不确定概念

当前供应不确定有供应风险、供应不确定、供应商风险等多种表现形式，尽管定义不一致，但含义基本相同。供应风险指的是单个供应商失效，使得买方企业无法满足客户要求或是可能威胁客户安全性。而供应不确定是因为供应商自身原因或在不可抗力条件下，不能够对制造商提供相应质量和数量的服务及商品，制造商将不能满足客户要求[1]。从而，本文主要研究铁路客车企业上游供应所带来的不确定性。供应不确定性主要有供应中断、提前期不确定、供应数量不确定等三种表现形式。其中供应中断是供应商受到外部突发事件、内部不确定性等因素影响，使得产品部分中断或完全中断，而供应数量不确定有两种类型，分别是随机产出以及能力不确定，随机产出和产品技术特性以及企业质量管理水平相关，可体现出供应量为随机比例订货量；能力不确定是受供应商管理水平及运输能力影响而产生的，其供应量对应订货量。最后提前期不确定指的是交货提前期具有随机性。

2 关键物资采购和供应特点

①关键物资具有较高技术含量和严格的质量及可靠性要求，是加工装备产品部件的重要材料，会对产品最终使用以及安全性能产生直接影响，从而影响企业经营与生产[2]。②可以满足各项要求的供应商较少，受到资源和生产技术等因素的限制，供应资源较为紧张，不能够在现货市场直接购买。③具有较高单位价值和较大资金占用量，库存风险过大和成本较高，一般情况下，企业会严格设置物资库存标准。④具有复杂的生产工艺，对于生产环境和质量管理技术有较高要求，供应商受到内外部因素影响，极易出现随机供应中断风险。⑤具有较长采购周期，企业需要对物资供应进度进行定期跟踪，因为缺货时会产生巨大损失，在更新供应不确定信息后，应紧急采购。

3 供应不确定下关键物资采购计划

在供应不确定条件下采购关键物资，企业需制定多元采购关键物资计划，并构建常规订货以及紧急补货的规划模型。为深入理解决策问题本质，可合理假设出现的问题，以此更清晰的研究相关问题：①制造企业按照年度生产计划以及物资需求提前订货，已明确获知关键物资需求，最初库存为零；②市场中可满足企业要求的供应商较少，企业与各个供应商有一定的业务来往，单个计划期选择相应数量供应商；③内外部因素容易干扰供应商，出现随机中断问题，通过历史数据和经验可以预测随机干扰事件的影响。④供应商间互相独立，发生随机干扰事件的概率也互相独立，单个周期内相同供应商只可发生一种随机干扰事件。⑤供应商在随机干扰后交付相应比例订货量，取消未交货部分订单，未达到需求部分需在没有中断但是能力有限的供应商处补货。⑥因为有较长生产周期，受到运输距离、技术水平和生产能力的影响，并且为确保物资性能和质量，会出现紧急采购推迟到货情况。

在铁路客车企业中，采购关键物资是其工作开展的重要组成部分，也是确保后期生产计划稳定落实的基础，在实际采购关键物资时，一些内部及外部因素会对供应商产生影响，经常出现供应随机中断问题，会严重影响企业所制定的生产计划以及供应管理其他物资。针对这一情况，应在供应不确定条件下科学制定关键物资采购计划，以此确保生产的稳定性和连续性，同时降低采购整体成本，这是铁路客车企业在采购关键物资方面挑战。在供应不确定条件下，铁路客车企业需考虑供应商能力、常规供应商数量以及最小订货批量等制约因素，以此优化总采购成本，在明确常规订货以及紧急补货两阶段后，选择供应商和分配决策订货量，确保顺利开展各项工作。

为有效应对供应不确定条件下铁路客车企业采购关键物资经常出现缺货等问题，可构建常规订货以及紧急补货两阶段采购计划规划模型，这一模型可有效应对较高决策变量维数和空间不连续问题，是传统数学规划模式很难达到的效果。基于SPSO 算法，引入以风险态度规则为基础的种群初始化策略，根据决策变量特征，提出全局版本和局部版本的种群更新方式，增强局部搜索性能，并确保算法搜索效率。面对群体最优极值，对自适应邻域长度为基础的局部搜索机制进行设计，同时纳入CPLEX 求解紧急的补货阶段采购计划。基于此，提出CEIP 算法，相较于SPSO 算法和传统数学规划方法，CEIP 算法可在大规模问题下获得质量更高的解，也有着更高的求解效率。两阶段采购计划相较于以采购经验为基础的计划方案，能够将整体采购成本降低。成本参数、供应商数量要求以及随机扰动事件会在不同程度上影响采购计划以及成本，决策者应根据实际要求，合理制定采购计划，确保降低总体采购成本。

4 结语

在目前铁路客车企业发展中，其关键物资采购是非常重要的组成部分，但是受到市场供应不确定的影响，关键物资供应会出现缺乏的问题，阻碍着企业的发展。针对这一情况，企业需准确掌握供应不确定原因以及采购物资的特点，以此合理制定采购计划方案，基于各种算法进行分析，采取最佳措施，将损失减少。