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电力物资的存储方式研究

2011-08-17 10:57:48中国物资招标网

  电力工业改革的不断深入使电力企业面临更大的挑战,各企业纷纷加强物资管理,建立面向系统的物资存贮仓库,以减小电力短缺和物资供应周期的影响。为此,电力企业一方面应努力控制成本,实行集中统一采购以提高效率,同时做到公开、公正和透明;另一方面应采用信息化手段,积极探索物资管理模型,改变过去物资管理的人工操作模式,采用最新的理论成果和国内外成功的物资管理经验,对物资管理进行创新性改革。应针对物资管理过程中不同的物资需求特性,对物资管理的预测性和规划性进行研究,进而提高物资管理过程的科学性,把过去简单的库存清单管理上升到模型管理。华北电网物资管理系统是全国电力集团物资管理方面的一个创新,该系统已开始体现出效率并产生效益。物资管理系统建立了物资系统数据库,在此基础上从企业内部挖掘有用信息,根据物资的特点对其分类,并进行有针对性的采购管理。本文在文献<1>的基础上,从时间周期或大型设备的角度对大中型物资的长期模型进行了分析,提出了物资存贮模型,并有针对性的制定存贮策略,做到了节省存贮费用、减少管理人员及提高物资利用率,最终实现了华北电网物资管理的科学化。

  1存贮论基础存贮论主要用于管理多种物资的库存量及确定某些设备的存储能力或容量,存贮论的基本概念包括:①需求,它是存贮的输出;②补充,存贮由于消耗而不断减少,必须加以补充,否则将无法满足需求。补充是存贮的输入;③费用,包括各种存贮费用的定义和计算,如存贮费、订货费、生产费和缺货费。存贮策略要解决的问题是相隔多少时间补充1次,每次补充的数量以及最优库存量。

  华北电网物资管理过程中经常遇到物资信息不完全的情形,如生产和库存之间、需求和供给之间、电力运行及检修与库存变化之间、采购量和需求量之间的信息不完全等。这就使物资管理及库存量成为不完全透明的灰色系统。在这种情况下,应用灰色系统进行灰色预测可以很好地解决库存量的需求问题。本文在建立了存贮模型后,采用灰色系统对某些生产周期较长的大中型物资进行了预测,以修正存贮策略。物资管理模型化和信息化手段的结合实现了物资的定性和定量管理。

  2存贮论模型分析2.1模型的建立华北电网物资供应的特点是:(1)在输配电过程中,必须保证输电的质量,一旦出现事故必须要以最快的速度进行修复。所以物资供应不允许缺货,近似认为缺货将损失无穷大;本文针对大中型设备进行讨论,因为大型设备生产周期很长,一旦缺货将使电网的安全运行周期加长,因此不允许缺货。但由于存贮大中型设备占用了大量的现金流,所以必须对大中型设备的需求做好预测,对的模型进行必要的修正。

  (2)物资需求是不连续的,由于设备生命的周期性和检修的周期性,物资需求规律呈现一定的离散性,经统计分析具有近似连续且均匀的特点,可以近似定义需求速度为R.另外,大型设备的采购量往往变化较小,可设其为Q,而不必如普通物资一样对其加权平均。

  (3)需求计划和时间不同,购买某大型设备的数量和价格也不同,这反映了市场变化规律,在建立模型过程中必须进行简化。设货物单价为K(Q),它按不同的数量等级变化。

  (4)华北电力集团有自己的物资仓库,可近似认为单位存贮费用不变。

  (5)大型设备的生产周期较长易导致提前进行采购,每次定购量要根据需求计划来确定,在建立模型过程中假设每次的数量保持不变。

  若物资需求量为Q,所需生产时间为T,则生产速度为P=Q/T.已知需求速度为R,必须满足的约束是R  时间/d斜率P-R Q 0存贮量Q 0 t T t斜率R在<0,T>区间内,存贮以(P-R)的速度增加;在区间内,存贮以R的速度减少。T和t皆为待定数。从可知,(P-R)T=R(t-T),即PT=Rt.该式表示以速度P生产T时间的产品等于t时间内的需求,即T=Rt/P.故t时间内的平均存贮量为() 2 P R T,存贮费为1()2 C P R Tt,所需装配费为C 3,单位时间总费用(平均费用)为1 3 0 1 2 1 3 0 1 1 1 <()> 2 1 1 <()>(1)2 C t C P R Tt C Q C t Rt C P R C Q C t P对式(1)求导并令一阶导数为零,即1 3 2 d ( )0 d 2 C P R R C C t t P t对上式求解可得3 0 1 2(2)()PC t C P R R即每隔t 0时间订货1次,可使库存保持最低存贮限以上时的总平均费用C(t)最小。在中t表示存贮周期,t 0表示最佳周期。每次批量订货的数量为3 0 1 2(3)()C RP Q Rt C P R将t 0代入C(t)可得最小费用为0 1 3 0 1 min ( )2(4)P R C t C C R Q C P可见最小费用包括每次的经济采购量和保证安全生产的最低存贮量所带来的费用。

  分析文献<1>中模型和式(3)可知,2个模型之间只差1个因子()P P R。当P很大时P/(P?R)→1,两模型就相同了。其本质就是生产和供应时间与消耗时间相比,当生产和采购过程的时间远大于消耗时间时,就变为文献<1>中的情况了。物资管理者需要调控经济采购量和库存量之间的关系。对于经济采购量可以参考式(3)进行招投标采购,如何进行最优库存量的设定则是内部挖掘潜力的主要方向。

  2.2存贮过程的预测修正用最优存贮策略时可计算出每次购买的数量和间隔的周期,最低库存数量的确定与购买策略之间是互相补充、相辅相成的,所以对最优存贮量的管理是制定存贮策略的一个重要依据。对如何得出最低库存数量进行了设计,并成功地应用于生产中。大中型设备的最低库存应尽量少,某些大型设备则应尽量做到零库存。在大中型设备的库存管理中,如何应用模型进行设备采购是1个数据挖掘的过程,只有具备大量数据对模型进行支持才会使模型更精确。考虑到某些设备的历史数据库并不完备,在进行采购时应用预测模型并结合存贮模型,可以使设备采购更具科学性采。

  华北电网公司物资库存量随华北电网设备运行过程的变化和设备的质量周期的变化而变化,并产生不同的物资需求。针对某一方面的需求而言,往往具有一定的周期性,设备生命周期的变化会产生需求,因此相应的物资需求与设备寿命周期的预测联系在一起。对设备的周期管理或者生命管理进行预测是可行的,而且有很成功的应用案例,所以物资库存量预测就是设备周期预测的综合。不能因为缺货而造成生产上的损失,所以其需求周期具有超前性和综合性。因此对库存量的预测是可行的,结合上述模型进行预测更具有科学性,由于生产过程具有不确定性,适于采用灰色预测方法。

  根据对华北电网年度220kVA变压器库存数量的统计结果建立灰色预测模型GM(1,1),其原始样本如所示。建立模型后把预测结果进行模型精度的后验差检验与预测结果的相对误差检验。按照上述算法计算原始数据列x(0)的累加生成值、数据矩阵和数据向量Y n以及GM(1,1)微分方程的参数a和u,最后建立灰色预测模型。本例所得原始数列的灰色预测模型为(0)0.067 941 3 0.067 9413(1) 33110.14(1 e)e k x k(0, 1, 2,)k n由此模型可得x(0)(k)的模型值如所示。

  灰色预测模型建立后,必须对其精度进行检验,常用的方法就是后验差检验。经计算可确定模型的精度为1级,即可用此模型进行库存量的预测。

  应用灰色预测模型对20042005年各年度的库存量进行预测,并与各年度实际库存量进行比较,所得误差如所示。可见利用灰色预测模型进行库存量预测能够取得很高的精度,是1种行之有效的预测方法。有了定量预测做指导,就可以得到式(3)确认的物资数量上限,从而使采购更科学准确。在此基础上对华北电网物资总公司的物资存贮情况进行管理,可使库存量达到最合适的水平。

  以上两方面构成了存贮策略的有效组成部分,并共同构成了华北电网物资存贮策略的模型,将其应用于管理过程中可以减少成本。

  3结论在物资管理过程中,根据物资的特点进行有针对性的管理是决定物资存贮过程成败的关键。本文将大中型设备的采购特点和电网系统本身的特殊性相结合,对大中型物资的存贮模型进行了提炼,定义了不同类型物资的优化采购量和优化存贮量。

  由于设备需求的不确定性,使模型的定量化分析难度较大。应用灰色系统对模型进行了修正,使目前华北电网物资存贮模型更具有实用性。本文把建立存贮模型与灰色预测方法相结合,是在物资管理方面的一次创新,也是对目前电力物资管理方法进行的有益尝试。在实际过程中存在各种各样的存贮模型,针对不同模型进行不同的存贮策略管理是华北电网物资管理的重点之一,其重要性已受到电力系统的普遍关注。应不断解决在实践中发现的问题,进一步研究新的存贮模型,以促使管理和存贮水平得到更大的发展。

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