一种基于需求特性分类的备件库存管理方法及其实证研究
2006年2月 系统工程理论与实践 第2期
文章编号：1000—6788(2006)02—0062．06
一种基于需求特性分类的备件库存管理方法及其实证研究
徐晓燕
(中国科学技术大学管理学院，安徽合肥230026)
摘要： 提出了一种基于分类的备件库存管理方法，该方法先从备件需求预测的角度对备件进行分类，
然后对每一类备件的需求进行预测并给出了其适当的库存决策方法．基于分类的预测方法可以解决备
件种类过多、部分备件需求的历史数据不足问题并能够为每类备件选择预测精度较高的预测方法；基于
分类的库存决策模型适用于在缺少单位备件缺货成本参数条件下的订购点与订购批量决策．以石化企
业的阀门为典型背景，论文说明了所提出方法的适用性和优越性．
关键词： 备件；库存管理；分类；需求预测；决策
中图分类号： F274 文献标识码： A
A Demand C1assmcation Based
for Spare—parts
Approach of Inventory Management
and Its Application
XU Xiao—yan
(School of management，University of Science and Technology of China，Hefoi 230026，China)
Abstract：This paper proposes a classification based inventory management approach for spare-parts．7Ihe approa·‘h
firefly divides spare—parts into different classes；then demand forecasting method and inventory control policy for COC]l
class of spare—parts are suggested．Classification based forecasting is applicable when there are too many spare—pall
types and some types of spare·part do not have enofigh historical data，a better forecasting approach can be suggcste‘l
according tO characteristics of a spare—part class：classification based inventory decision on reorder point and¨rtJf、?
quantity can be properly made even when the enterprise can not measure unit backorder cost，which is usual in spalf‘一
part inventory management．Thus the approach proposed in this paper provides a practical framework of spare—p．trt
inventory management for process industries．Efficacy of the approach is illustrated by its application to valve’S
inventory management of a petrochemical enterprise．
、
Key words： spare-part；inventory management；classification；demand forecasting；decision making
1 引言
设备维护与备件库存管理是流程型企业的管理重点．备件库存管理与其它物料库存管理相比，在很多
方面表现出不同的特点和要求?：因为缺货而导致可能的停产所造成的损失很高，所以备件库存要求较高
的服务水平；备件需求的偶发性很高因而很难准确预测；备件的种类很多且不同备件的价格差异很大．这
些特点和要求导致流程型企业的备件库存量很大，且库存的周转率很低．比如国内一家年加工能力为400
万吨原油的石化企业，其2002年的年平均库存为1．7675亿元，其中备件库存达1．0321亿元，备件库存的
年周转率为0．58次．
正如文[2]所指出的那样，备件库存管理是库存管理的一个重要部分，然而结合备件库存特点的研究
结果比较少，且已有的结果大多集中在库存建模上．库存建模和库存控制策略当然是库存管理研究中的重
要内容¨’“，但对备件库存管理而言，最困难的是需求的预测．目前只有少数备件库存管理的研究涉及到备
件需求的预测问题b“0。．备件需求的预测之所以困难，主要有以下几个方面的原因：其一，尽管某些备件如
收稿日期：2005．01．12
资助项目：国家自然科学基金(70571073)
作者简介：徐晓燕(1966一)，女，安徽人，讲师，博士生，研究方向：供应链管理，财务管理等，E-mail：xxy204@ustc．edu．ca
万方数据
第2期 一种基于需求特性分类的备件库存管理方法及其实证研究 63
易耗品的需求是连续的或可以看成是连续的，但大多数备件需求是离散且间歇性的№1．所谓间歇性是指，
需求是随机的，且很多时间点上的需求为零?1．对这种间歇性需求的预测往往是很困难的¨01．其二，备件
需求的历史数据往往非常少，由此很难估计订购提前期内的需求．其三，备件需求的发生往往是设备使用
方式和设备维护方式的函数¨引．这意味着，一方面，设备的维修、大修等计划影响设备备件的需求；另一方
面，相邻时间段上的设备需求随着设备的使用和老化会表现出一定的自相关性．
针对上述困难，目前已有一些解决的方法，如面向间歇性需求预测的Croston方法b o，当数据较少时估
计订购提前期内需求的Bootstrap方法¨3|，考虑设备维护影响和需求自相关性的IFM法(Integrated
Forecasting Method，简称IFM法)等．但目前仍然缺少面向设备备件库存管理的体系化方法．本文提出一种
基于备件分类的体系化库存管理方法，既能解决实际备件库存管理中备件种类繁多的问题，又能综合运用
现有的备件需求预测方法和库存管理模型，以期更好地解决流程企业备件库存管理的现实问题．这里需要
特别说明的是，本文中的备件分类方法，是基于备件需求的特性对备件进行分类，目的是为了更准确地预
测其需求．库存管理中常见的ABC分类法是从库存控制对象的重要性或其库存资金占用大小的角度对库
存管理对象进行分类以明确库存控制的重点．
为说明方法的应用过程，本文以某一家石化企业的阀门库存管理为背景，介绍其体系化的库存管理方
法，包括阀门的分类、预测和库存决策方法．选择阀门作为方法介绍背景的原因是因为它是一种典型的设
备备件．阀门的种类很多，不同种类阀门的结构复杂性、需求规律和在设备，装置中的作用的差异很大，能
充分反映各种类型设备备件库存管理的要求．
2基于需求特性的备件分类方法
流程型企业往往会按设备备件的功能、物理特征或性能参数对备件进行分类．本文的备件分类与企业
的这种分类不同，因为本文进行备件分类的目的是为了更好地预测其需求并进行库存决策．从备件需求预
测的角度看，分类的目的是要将有相同或相似的需求规律的备件分在一类，然后研究这一类备件的需求规
律．这种分类的作用是，一方面，由于流程型企业的备件种类很多(如上文所提到的石化企业有三万五千多
种备件)，难以也没有必要对每一种备件建立其需求预测和库存管理模型；另一方面，有助于克服部分备件
需求的历史数据少而难以估计其订购提前期内需求的困难．从备件库存决策的角度看，由于确定库存的订
购点和订购批量一般都需要缺货成本参数，而设备备件的缺货成本往往估计困难，因而需要确定设备备件
需求的服务水平．当备件的种类很多时，对每一种备件都确定其服务水平也是困难而没有必要的．事实上，
根据备件在设备／装置中的作用，企业往往将备件分为非常重要、比较重要和一般三种，这本身就是对备件
的分类．下面将结合阀门的特点介绍面向需求预测的分类方法．
阀门种类繁多，主要分成常规阀门(主要有闸阀、截止阀、球阀)和特殊阀门(滑阀、安全阀、风动闸阀
等)两种．上文所提到的石化企业共有1517种阀门．阀门按照维修时处理方式不同可分成设备型阀门(可
维修阀门)和普通阀门(不可维修阀门)两类．普通阀门通常是小阀门，如常规阀门以及部分特殊阀门，出故
障直接更换，与备件相似；而可维修阀门通常是大阀门，如滑阀(待生滑阀、再生滑阀、循环滑阀以及双动滑
阀)、安全阀等，出故障只更换其内部备件，可以看成设备．本文只考虑普通阀门，上文所提到的石化企业共
有1435种普通阀门．
普通阀门的压力参数不同则其需求规律差异很大，为此，本文首先按阀门的压力参数将普通阀门分为
高压、中压、低压和其它阀门四类(其它阀门指安全阀、石化专用阀等，它们的可靠型高且往往采用定期更
换的维修模式，其需求无须预测)．
各种压力参数的普通阀门的需求可能与装置检修计划有关，若有关，则装置检修计划是阀门需求的一
个影响因素．需求预测过程中可以考虑多种这样的影响因素，本文为简单起见，只考虑这一种影响因素．另
一方面，考虑间断需求预测方法的特殊性(间断需求预测一般应考虑间断的特点，采取适当的方法预测，而
利用连续需求预测方法，如移动平均或指数平滑等方法的预测误差很大¨驯)．综合上述思路，面向需求预
测的阀门分类结果如图1所示．
图1将普通阀门分为10类．图1中，间断需求的判别标准是给定时间段上非零需求的比重(如非零需
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64 系统工程理论与实践 2006年2月
求小于70％的归为间断需求)．至于间断需求是否与装置检修相关，本文采用下述判断方法．
记某种备件在n个时间段上的历史需求为{d。，d：，?，d。}，先将{d，，d：，?，d。}变换为0—1时间序
列{Y，，Y：，?，Y。t，其中1表示非零需求，0表示零需求．采用文[14]定义的k阶自相关系数rk的定义按下
式计算{Y。，Y：，?，Y。}的自相关性：
”^孰一(^㈧(熹孰) ㈩
需
求
连
续
普通阀门 式(1)中，“∈[一1／4，1／4)．当序列{Y。，Y：，?，Y。}完全k
阶负自相关时，“=一1／4；当序列{Y。，Y：，?，Y。}完全k阶
型型型 l!苎竺!l I堡墨塑到 l苎皇望到正自相关时，lim“=1／4；当序列{Y。，Y：，?
类1
需I l需
求I l求
间I l连断f f续
票怵
间J J连
断I I续
犁掣|掣掣{掣斟
类2类3类4 类5类6类7 类8类9 类lO
，Y。}不自相关
时，“=0．根据文[10]的结果，本文假定序列{Y。，Y：，?，
Y。}是一阶Markov过程，即k=1．故当序列{Y。，Y：，?，Y。}
强自相关时，对应的备件需求与装置检修无关；否则相关．
从理论上讲，连续需求也可以按其需求的影响因素
(如装置检修)进行分类，但考虑到连续需求已有很多有效
的预测方法(如指数平滑等)，本文就不对其进行进一步的
细分．第10类备件为需求确定类的备件，无须进行预测．
图1普通阀门分类 3 面向备件类的需求预测方法
需求预测的基本思路是运用同类备件需求的历史数据来预测备件订购提前期内的需求分布．一般而
言，指数平滑(Exponential Smoothing，简称为ES)和指数加权移动平均法(Exponential Weighted Moving
Average，简称为EWMA)是预测连续需求的较好方法№。．而对于间断需求的预测，当备件需求服从正态分
布、需求间隔比较稳定(如服从泊松分布)的需求序列，Croston法是预测精度较高的有效预测方法¨0|；当备
件订购提前期内的需求序列自相关，但不满足需求的正态分布条件时，可以将备件订购提前期内的需求序
列看成是一个Markov过程，而采用文[10]中所提出的预测方法(简称为Willemain方法)；对于需求与装置
检修相关备件，可以采用文[14]所提出的整合预测方法(Integrated Forecasting Method，简称为IFM法)．
综合上述分析，图1中各类备件的需求预测方法如表1所示．
表1 分类备件的需求预测方法
备件类别
类1、类4、类7 类2、类5、类8 类3、类6、类9
类别特征 连续需求 间断需求，与装置检修相关 间断需求，与装置检修无关
预测方法 ES．EWMA IFM Croston，Willemain
这里需要特别说明的是IFM方法在实际备件库存管理中的作用．随着信息技术的普及和企业管理信
息化的发展，企业拥有大量的可能与备件需求相关的信息，如设备的维修方式，设备BOM(Bill OfMaterial)，
预防性设备维修记录，各台设备备件的l|缶时更换记录等．这些信息为IFM方法的应用奠定了基础；另一方
面，IFM方法也为企业管理信息化对企业效益的提升提供了一种工具和途径．
4库存决策方法
库存管理的目标是在保证供应的情况下，尽量减少库存成本．记有关的成本参数为：A为单位采购成
本，h为单位年库存成本，b为单位年平均缺货成本．备件的采购提前期为￡．通过预测可以得到提前期内
需求的密度函数f(菇)和概率分布函数F(戈)，则提前期内备件的平均需求为日，每年的总需求量为D．对
于企业常用的订购点、订购批量的(Q，r)模型，订购点r和订购批量Q是需要确定的决策变量．
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第2期 一种基于需求特性分类的备件库存管理方法及其实证研究 65
根据(Q，r)策略的要求，每年订购D／Q次，年固定订购成本为詈A，年均库存水平约为g半=
詈+s=罟+r一目，故年平均保管成本为^(罟+r一日)．若订货提前期内的需求为戈，则每个订购周期(两
次订购之间的时间为一个订购周期)内的缺货量为菇一r(当菇≥r时)，单周期平均缺货量为n(r)=．r：o(戈
一r)g(戈)dz．故每年期望的平均缺货量为罟n(r)，年平均缺货成本为6可D凡(r)．对于任意的订购点r和订
购批量Q，年平均总成本为
TC(Q'r)=可AD+CD+(詈?口)^+掣． (2)
(3)
r。=F-1 1一等)． (4)
可以验证，(3)式和(4)式的解是使得年平均总成本最小的解．
当单位缺货成本b未知时，无法通过上式计算订货点r和订货批量Q，本文采用给定服务水平R的
方法计算r和Q．
对于给定的服务水平R，因为提前期内需求的预测概率分布函数为F(菇)，根据服务水平的定义：
P(提前期需求≤r)=F(r)=Fo，得
r=F。1(F。)． (5)
将(5)式代入(4)式得
b= (6)
将(6)式代人(3)式得
Q=是+√半+(高)2． ㈩
即当单位缺货成本未知时，先对备件按其在设备／装置中的重要程度进行分类，然后确定其服务水平凡，
再按(5)、(7)式确定其订购点和订购批量．通常，设备BOM中含有备件的重要程度说明．若按(7)式计算出
的批量过小(<1)，则采用提前期平均发生的需求量作为批量．通常企业将备件重要程度分为：高、中、低三
种，对应的服务水平分别取为n引：95％、85％、70％．
5实证研究
为验证本文方法的合理性，本文选择前文
所提到的石化企业的10种阀门(其中连续需求
有3种，间断需求且与装置检修相关有3种，间
断需求且与装置检修无关的有4种)，分别对应
表2 ES误差改进比例
Croston Bootstrap IFM
Es改进比例 38．9l％ 28．04％ 14．73％
分类体系中的9类阀门．收集10种阀门的历史数据，历史数据的一部分用来作为预测建模，截取历史数据
一个提前期的长度作为预测精度的测试数据．本文采用平均绝对百分误差(MAPE)M1描述预测方法的精度MA～寺∑盥塑骂龋蒜揲鬃幽×·00％． (8)
从预测结果上看，连续需求预测的精度都比间断需求高，而指数平滑预测方法是本文考察的所有方法
中最好的．指数平滑相对于其它方法预测精度的平均改善情况表2所示．
与装置检修计划相关的间断性阀门需求，IFM预测方法的平均精度最高，如表3所示．IFM方法相对
可叼一一一l页
万方数据
66 系统工程理论与实践 2006年2月
于ES、Croston和Bootstrap的平均精度改进分别为：47．29％、42．52％和55．65％．
表3 与装置相关的间断需求备件预测误差表 表4 几种方法预测误差情况
ES Croston Bootstrap IFM
0．4286 0．3930 0．5093 0．2259
ES Croston Bootstrap IFM
1．1661 0．6609 0．6594 0．7222
对于与装置检修计划无关的间断性阀门需求，几种方法平均预测误差情况如表4所示．从表4的结果
看，Croston与Bootstrap方法相差不多，但都比ES和IFM方法好．其中，Croston相对于ES、Bootstrap和IFM的
平均精度改进分别为：43．32％、0．23％和8．49％．
更多数据的T检验论证了上述结论．
对于所选的10种阀门，前3种为连续需求，采用指数平滑法预测其需求；第4—6种为与装置相关的
阀门，采用IFM预测其需求；第7～10种为与装置无关的备件，采用Croston预测其需求．不同类别的备件，
可以设定不同的服务水平(均设为85％)，其订购点和定购批量如表5所示．
表5 10种备件的订购点和订购批量
阀门种类 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
订购点 113 449 76 45 8 0 10 2 3 2
批量 46 305 40 20 5 l 4 2 2 1
由于该企业1435种普通阀门均可纳入所分的10个类别之中，所以有些历史消耗数据不全的阀门，只
要找到与其需求规律同类的阀门，企业就可以采用同类阀门的需求预测方法和库存决策模型对这些阀门
的库存进行管理．
6结论
备件库存管理是库存管理的一个重要部分，然而结合备件库存特点的体系化库存管理方法研究结果
比较少．随着信息技术的普及和企业管理信息化的发展，充分应用企业信息化管理的平台，以更准确地预
测备件需求和更有效地进行备件库存管理已成为企业现实而迫切的需求．
本文提出了一种基于分类的备件库存管理方法，该方法先从备件需求预测的角度对备件进行分类，然
后对每一类备件的需求进行预测并给出了其适当的库存决策方法．基于分类的预测方法可以解决备件种
类过多、部分备件需求的历史数据不足问题并能够为每类备件选择预测精度较高的预测方法；基于分类的
库存决策模型适用于在缺少单位备件缺货成本参数条件下的订购点与订购批量决策．本文提出的基于分
类的备件库存管理方法为流程型企业的备件库存管理提供了一个体系化的方法，并为流程型企业充分应
用其企业信息化管理的平台，以更准确地预测备件需求和更有效地进行备件库存管理提供了一条现实的
途径．
本文所提出的备件库存管理方法，是假定一个决策主体(流程型企业)，以更好地预测并满足其备件需
求为目标的．从需求满足的角度看，进一步从备件供应及其供应商的角度探讨备件库存的管理问题，是本
文未来需要研究的一个重要方向．从供应商或供应链管理的角度看，流程型企业和设备备件供应商也许是
合作的或非合作的关系，供应的模式可以是买卖关系、长期契约关系或供应商管理库存模式．这时，决策的
主体将是多个，包括：流程型企业，备件供应商和，或物流服务商．这时相关的库存控制决策(订购点和订购
批量等)需要应用已有的供应链管理或博弈分析方法n61进行确定，而备件需求不确定性对决策结果和决
策主体行为的影响分析u7o也是一个值得研究的课题．
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第2期 一种基于需求特性分类的备件库存管理方法及其实证研究 67
参考文献：
[1]杨杰，张斌，华中生．间断需求预测方法综述[J]．预测，2005，24(5)：70—75．
Yang J，Zhang B，Hua Z S．Review offorecasting methods for intermittent parts demand[J]．Forecasting，2005，24(5)'70—75．
[2]Huiskonen J．Maintenance spare parts logistics：Special characteristics and strategic choices[J]．International Journal of Production
Economics，2004，71：125—133．
[3]华中生，陈晓伶．考虑质量风险时供应链订货批量的博弈分析[J]．系统工程理论方法应用，2005，14(4)：303—307．
Hua z S，Chen X L．Game analysis of order quantity of a supply chain considering quality risk[朝．Systems Engineering—Theory
＆Practice，2005，14(4)：303—307．
[4] 华中生，陈晓伶．考虑质量失误与延期交货问题的供应链博弈分析[J]．运筹与管理，2003，12(2)：11—14．
Hna Z S，Chen X L．A game analysis in qu且lity failure and delivery delaying of supply chain[J]．Operations Research and
Management Science，2004，12(2)：11一14．
[5]Croston J D．Forecasting and stock control for intermittent demands[J]．Operational Research Quarterly，1972，23(3)：289—303．
[6] Ghobbar A A，Friend C H．Evaluation of forecasting methods for intermittent parts demand in the field of aviation：A predictive
model[J]．Computers&Operations Research，2003，30：2097—2114．
[7]Johnston F R，Boylan J E．Forecasting for items with intermittent demand[J]．Journal of the Operational Research Society，1996，
47：113—121．
[8] Rao A V．A comment on：Forecasting and stock control for intermittent demands[J]．Operational Research Quarterly，1973，24
(4)：639—640．
[9] Willemain T R，Smart C N，Shockor J H，DeSautels P A．Forecasting intermittent demand in manufacturing：A comparative
evaluation of Croston’S method[J]．1994，International Journal of Forecasting，1994，10(4)：529—538．
[10] Willemain T R，Smart C N，Schwarz H F．A new approach to forecasting intermittent demand for service parts inventories[J]．
International Journal of Forecasting。2004，20：375—387．
[11]Silver E A．Operations research in inventory management：A review and cfitique[J]．Operations Research，1981，29：628—645．
[12]Kennedy W J，Paterson J W，FredendaH L D．An overview of recent literature on spare parts inventories[J]．International Joumal
of Production Economics，2002，76：201—215．
[13]姜仁峰，卢兵．实用预测技术[M]．哈尔滨：哈尔滨船舶工程学院出版社，1993．
Jiang R F，Lu B．Practical Forecasting Technology[M]．Harbin：Press of Harbin Engineering University，1993．
[14]Hua Z s，Zhang B，Yang J，Tan D S．A new approach of forecasting intermittent demand for spare parts inventories in the process
industries[J]．Journal oft}Ie Operational Research Society，2006，57：889—898．
[15]Herzel H，Grol3e I．Measuring correlations in symbol sequences[J]．Physica A，1995，216：518—542．
[16]华中生，孙毅彪，李四杰，单周期产品需求不确定性对供应链合作的影响[J]．管理科学学报，2004，7(5)：40一镐．
Hua Z S，Sun Y B，Li S J．Effect of demand uncertainty on supply chain cooperation for single—period product[J]．Journal of
Management Sciences in China，2004，7(5)：40—48．
[17]华中生，孙毅彪，陈强，黄飞华．具有对策行为的不完美信息风险决策问题及应用[J]．系统工程理论与实践，2003，23
(9)：75—80．
Hua Z S，Sun Y B，Chen Q，Huang F H．Game based risk decision—making under imperfect information and its application[J]．
Systems Engineering—Theory＆Practice，2003，23(9)：75—80．
万方数据
一种基于需求特性分类的备件库存管理方法及其实证研究
作者： 徐晓燕， XU Xiao-yan
作者单位： 中国科学技术大学管理学院,安徽,合肥,230026
刊名： 系统工程理论与实践
英文刊名： SYSTEMS ENGINEERING-THEORY & PRACTICE
年，卷(期)： 2006，26(2)
被引用次数： 9次
参考文献(17条)
1.杨杰.张斌.华中生 间断需求预测方法综述[期刊论文]-预测 2005(05)
2.Huiskonen J Maintenance spare parts logistics:Special characteristics and strategic choices 2004
3.华中生.陈晓伶 考虑质量风险时供应链订货批量的博弈分析[期刊论文]-系统工程理论方法应用 2005(04)
4.华中生.陈晓伶 考虑质量失误与延期交货问题的供应链博弈分析[期刊论文]-运筹与管理 2003(02)
5.Croston J D Forecasting and stock control for intermittent demands 1972(03)
6.Ghobbar A A.Friend C H Evaluation of forecasting methods for intermittent parts demand in the
field of aviation:A predictive model 2003
7.Johnston F R.Boylan J E Forecasting for items with intermittent demand 1996
8.Rao A V A comment on:Forecasting and stock control for intermittent demands 1973(04)
9.Willemain T R.Smart C N.Shockor J H.DeSautels P A Forecasting intermittent demand in
manufacturing:A comparative evaluation of Croston' s method 1994(04)
10.Willemain T R.Smart C N.Schwarz H F A new approach to forecasting intermittent demand for service
parts inventories 2004
11.Silver E A Operations research in inventory management:A review and critique 1981
12.Kennedy W J.Patterson J W.Fredendall L D An overview of recent literature on spare parts
inventories 2002
13.姜仁峰.卢兵 实用预测技术 1993
14.Hua Z S.Zhang B.Yang J.Tan D S A new approach of forecasting intermittent demand for spare parts
inventories in the process industries 2006
15.Herzel H.Groβe I Measuring correlations in symbol sequences 1995
16.华中生.孙毅彪.李四杰 单周期产品需求不确定性对供应链合作的影响[期刊论文]-管理科学学报 2004(05)
17.华中生.孙毅彪.陈强.黄飞华 具有对策行为的不完美信息风险决策问题及应用[期刊论文]-系统工程理论与实践
2003(09)
相似文献(10条)
1.学位论文 张海颖 家电产品服务备件库存管理研究 2007
服务备件对国内的众多企业来说还是一个比较陌生的词汇，但是随着产品模块化设计与生产的产生，服务备件就随之产生了。提供产品和服务的企
业在售出产品之后，为了进行售后服务，必须存储一定数量的备件以提供保修期内和保修期外的维修服务，存在质量问题的产品通过维修、更换有缺陷
的备件重新获得使用价值。这就是本文所研究的服务备件。
进入21世纪，企业之间的竞争发生了变化，目前售后服务已经成为许多企业展开差异化竞争的重要手段，售后服务水平的高低已经成为产品是否具
有竞争力的重要因素。对于家电生产商而言，售后服务中最重要的一个环节就是维修服务，即对破损产品的零部件的维修和更换。产品维修的时间、备
件的交付速度往往决定了售后服务处理的速度和客户满意度，维修服务已经成为影响顾客忠诚度的重要因素。此外，随着生产的全球化以及竞争的加剧
，家电产品价格一降再将，家电生产商利润也随之降低，很多企业开始将主要利润点从产品转向售后维修服务。随着企业对客户服务功能的不断拓展
，面向客户的售后维修服务已经逐步成为企业新的利润中心之一。如服务备件的销售、保修期外的收费服务、设备维护以延长其生命周期等，这些服务
项目都可以为企业创造收入。
鉴于上述两点因素，服务备件越来越受到企业的重视。但由于服务备件库存管理本身相比于成品库存管理确实有其固有的独特性，有一定的难度
，因此国内家电生产商普遍面临着售后服务水平低和库存成本高居不下的问题。因此，如何在保证服务水平的前提下，有效地进行企业的库存管理和控
制，降低企业的库存成本，成了众多企业面临的难题。
本文首先介绍了国内外服务备件库存管理的研究现状，在分析服务备件库存管理的特殊性以及国内家电生产商在库存管理中面临的问题的基础上
，对服务备件的分类、需求预测和库存控制策略进行分析。具体的，本文研究的内容主要包括以下几个方面：
1、研究的意义和背景一方面，售后维修服务水平已经成为影响顾客忠诚度和企业竞争力的关键因素；另一方面，售后服务已经成为企业新的利润中
心之一，而服务备件的维修服务正是售后服务中的核心环节。然而在大多数国内家电生产商内部，顾客售后服务水平低下和备件库存成本高的问题同时
存在，因此，在这种背景下，非常有必要探讨服务备件的库存管理。本文分析了服务备件库存管理的必要性，交待了研究背景及研究意义，研究内容与
研究方法，对本文涉及的重要概念进行了定义，为本文的后续研究奠定了基础。
2、文献综述
本文对国内外的研究现状进行了全面回顾和评述。根据研究方法和内容的不同，国外对服务备件的研究主要分为以下三种：第一种是结合企业实际
情况进行分析，首先对服务备件进行分类，再探讨各种备件的库存管理方法。第二种研究对服务备件不加分类，而是倾向于根据备件需求的特点从总体
上探讨_种需求预测，建立相关的模型。第三种研究是结合现代物流和供应链管理的一些新的思想，纯粹从管理的角度出发提出服务备件库存的管理策略
。国内学者对服务备件的研究比较少，此类的研究还停留在理论研究的阶段，只有少数研究进行了备件库存分类的研究。本文在总结已有研究成果的基
础上，分析了现有研究的不足之处和未来的研究方向。
3、家电产品服务备件库存管理概述服务备件库存管理有着不同于产成品库存管理的固有的特殊性，这些特殊性使得服务备件的需求预测和库存控制
非常困难。本文在分析服务备件库存管理特殊性的基础上，介绍了国内家电生产商的服务备件库存管理模式，并探讨了国内家电生产商在服务备件库存
管理中存在的问题，得出我国家电行业的服务备件库存管理还处于较低水平的结论。因此，如何对服务备件库存进行管理，在提高服务备件售后服务水
平的同时改善企业的服务备件库存管理，降低库存成本是国内家电生产共同面临的一个难题。
4、服务备件库存分类管理由于备件种类繁多，价值大小不一，给管理人员带来了很大的困难，因此需要根据备件的特点对备件进行分类管理，不同
类别的备件需要采取不同的存储策略。一般情况下，确定备件储备品种的原则是：在保证及时供应维修所需备件的前提下，尽量减少存储品种及存储数
量。因此，本文主要介绍了ABC分类法和其他分类方法，并提出了基于需求量的ABC分类法和两阶段分类法对服务备件进行分类管理。由于传统的ABC分类
法存在着缺陷，因此本文对其进行了改进，提出了基于需求量的ABC分类法。另外，本文根据服务备件的重要性、备件价值和备件需求量提出了两阶段分
类法，并对不同类别的备件提出了不同的库存管理策略。
5、家电产品服务备件需求预测影响家电产品服务备件需求预测的因素主要有产品使用时间、产品维修率、产品装机量、季节因素等。本文在分析这
些影响因素的基础上，根据国外实证研究的结果，提出了服务备件需求预测的几种方法。故障率计算法是企业普遍采用的一种方法，但是泊松分布实际
上更适合进行服务备件的需求预测。对于需求量极低的备件，加权移动平均法是更为有效的预测方法。另外，本文对均值偏差法进行了改进，剔除其中
的干扰数据，再进行服务备件的需求预测，以使得预测结果更准确。当然这些方法各有各的局限性，家电生产商需要根据自身-的实际情况选取合适的需
求预测方法。
6、家电产品服务备件库存控制库存控制主要解决以下一些问题：应该存多少备件、应该在什么时间或者哪个库存水平上订货、应该订多少货等等。
本文主要提出了服务备件的定期订货和定量订货两种方法进行服务备件的库存控制。一般来说，企业为了保持一定的服务水平，都会进行一定数量的安
全库存，但安全库存在一定程度上增加了库存成本。本文在考虑安全库存的基础上，对这两种库存控制策略进行分析。对定量订购模型，分析需求变动
、订货提前期不变和两种都发生变动的情况下再订货点的确定；对定期订购模型，由于其订货周期是确定的，因此重点分析上述两种情况下订货量的确
定。最后，本文对家电生产商进行服务备件库存控制提出了一些建议。
本文最后部分对全文的主要观点和研究成果进行了归纳和总结，并指出了研究的局限性以及未来的研究方向。
本文的创新之处主要体现在以下方面：
1、本文的选题。服务备件库存管理，是国内物流领域和售后服务领域的新课题。一方面，国内外学者在该领域的研究还不成熟，尚有不少问题有待
解决；随着服务备件管理逐渐被企业重视，对服务备件的库存管理将逐渐成为研究的热点。另一方面，服务备件库存管理本身相比于成品库存管理确实
有其固有的独特性，有一定的难度。国内大多数企业的服务备件管理还处在从有到精的成长阶段，管理还不完善。因此，本文所研究的课题无论在理论
上还是在实践上都具有重要的意义。
2、研究思路和研究方法。本文在分析、总结国内外现有研究成果的基础上，综合运用定量分析法、定性分析法、规范分析法等多种研究方法，根据
服务备件本身固有的特点，提出了企业进行服务备件库存管理的一些有效措施。尤其是在服务备件库存分类、需求预测和库存控制方面，进行了创新。
在库存分类方面，创造性地提出了基于需求量的ABC分类法和两阶段分类法。对于服务备件的需求预测，提出了几种不同的需求预测方法，并对均值偏差
法进行了改进。在库存控制策略中，对定期订货模型和定量订货模型重新进行了改进，以使其更适合服务备件库存管理的特点。本文的这些研究成果或
许能对我国家电生产商的服务备件库存管理有所启发。
2.期刊论文 曲立.张群.QU Li.ZHANG Qun 备件库存管理综述 -实验室研究与探索2006,25(7)
有效的备件库存管理,既可保证设备维护活动的及时进行,又可以减少库存资金占用,提高企业经济效益.通过对国内外有关备件库存管理的文献分析
,总结了备件库存管理在备件分类、备件需求预测、备件库存模型与策略、备件库存控制与管理方法以及缺货与报废问题的研究状况,揭示备件库存管理
的发展趋势--计算机辅助备件管理及备件物流管理.
3.学位论文 孙少乾 基于数据挖掘的维修企业备件库存管理 2009
市场竞争日益激烈，快速响应市场需求的能力逐渐成为现代企业在市场竞争中制胜的关键。维修企业为其他企业提供后勤保障支持，一方面，能提
供实时、优质的服务将成为维修企业生存的关键。因此，及时、充足的维修备件的供应成为维修企业普遍关心的问题；另一方面，机器设备复杂度越来
越高，维修备件种类越来越多，备件库存维护成本不断增加，库存资金占有量逐渐增加，维修企业不堪重负。在此背景下，维修企业备件库存管理的重
要性逐渐凸现出来。
同时，数据库和数据仓库技术的发展也为库存管理提供了一种重要的工具，并记录了大量的信息，但是人们对数据库的应用主要停留在操作和查询层面
上，对于历史数据中包含的信息却并没有充分地利用，导致了“数据爆炸但知识贫乏的现象”，维修企业同样也存在这种状况。
本文在研究国内外库存管理理论及经验的前提下，另辟蹊径，以维修企业备件库存管理的历史数据为依据，以备件库存管理的难题为切入点，采用数据
挖掘的理论方法，充分利用维修企业历史数据，力求实现维修企业库存管理的目标。
文章首先综述了维修企业备件的特征及数据挖掘方面的发展历程及应用状况，数据挖掘技术与库存管理的结合是库存管理方法发展的趋势；然后分析了
维修企业备件库存的影响因素，包括备件故障的可预知性、备件本身特点、维修企业因素和备件供应商的因素等，为预测企业备件库存需求做铺垫；接
下来阐述了国内外传统的库存管理模型及其应用，这些方法主要是基于模型和假设，并没有基于对历史数据的研究；之后介绍了数据挖掘功能层面的内
容，包括分类、聚类和关联规则，并简单介绍了其实现的算法，作为维修企业采用数据挖掘方法进行库存管理的理论基础；文章重点结合数据介绍了数
据挖掘方法在备件库存管理中的应用流程和实现方法，主要包括数据的收集和处理、数据仓库的设计、数据立方体的设计、备件分类挖掘、备件关联性
分析、易贬值备件的识别和库存需求预测等方面内容。文章采用的数据挖掘算法主要有贝叶斯分类方法、基于Apriori算法的备件关联规则挖掘、基于神
经网络的备件分类、回归分析和基于神经网络的备件库存需求预测等模块，并结合案例数据演绎其实现方法和流程；在此基础上，结合上述数据和方法
，文章介绍了采用数据挖掘方法开展库存管理在计算机上的实现，包括数据流程图的绘制、数据文件的设计及程序的编写方法；最后文章结合案例，分
析了数据挖掘在维修企业库存管理中应用的成功案例，并展望了数据挖掘在库存管理方面应用的发展前景。服务
4.期刊论文 曲立.徐远 国外备件库存管理新趋势 -企业经济2006,""(9)
备件是保障设备处于良好状态的主要因素.有效的备件库存管理,既可保证设备维护活动的及时进行,又可以减少库存资金占用,提高企业经济效益.国
外备件库存管理研究较早.本文通过分析国外有关备件库存管理研究成果,揭示国外备件库存管理研究进展及趋势,为我国备件库存管理的研究与实践提供
参考.
5.学位论文 邹小勇 4S汽车备件库存管理辅助预测系统研究与开发 2009
汽车专卖店（4s店）主要是以汽车厂家连销式专项品牌经营为主体，以整车销售（Sale）、配件供应（Spare part）、售后服务（Service）和信息
反馈（Survey）“四位一体”为特色的综合性汽车营销模式。随着经济不景气和汽车销售由卖方市场转向买方市场，汽车4s店的主要经营利润也将由整
车销售转向汽车后服务领域，即汽车保养与维修。所以随着轿车的普及，经销商维修和备件销售，将成为未来经销商利润的主要来源。汽车售后服务的
好坏将决定着汽车销售4S店的兴衰，而决定汽车售后服务品质的重要因素之一，则是汽车维修备件库存管理。因此，对汽车备件库存进行有效预测，使
库存储备量保持经济合理的水平，可在一定程度上降低4S店的运营成本，提高4S企业的经济效益。
本文的主要工作是研究和开发了4S汽车备件库存管理辅助预测系统，为4S企业在激烈的行业竞争中，快速确定4S企业的汽车维修备件安全库存标准
，提供有效的技术支持。
论文主要工作如下：
·在对国内4S汽车行业进行深入的调研后，分析现有4S企业汽车备件库存管理的研究现状及相关服务备件库存研究技术，从而提出本课题具体研究
内容。
·对现代流行的库存管理策略和备件分类方法进研究，并研究ABC分类方法在备什分类管理中的应用，结合4S企业汽下备件实际需求特性后，在满足
维修服务水平要求的基础上，从而建立各类汽车备件的安全库存标准和各次订货标准。
·详细研究随机平稳时间序列预测方法、原理及应用步骤，并结合B类汽车备什库存需求特性，建立了随机平稳时间序列预测方法在B类汽车备件库
存预测方面的应用。
·详细研究Bayesian预测方法、原理及应用步骤，并结合不常用C类汽车备件库存需求特性，建立Bayesian预测方法在不常用C类汽车备件库存预测
方面的应用。
·针对实际4S企业的备件库存预测需求，对4S企业汽车备件库存管理辅助预测系统进行功能分析设计、流程分析设计和数据库设计，利用Delphi7编
程软件和SQL Server2000数据库开发平台，开发出具有应用能力较强，针对4S企业汽车备件库存管理辅助预测系统的应用软件。
本文的创新之处，在于结合现代库存理论、计算机信息技术和现有企业实际需求，探索相关备件预测技术在4S汽车备件库存管理方面的应用，并基
于相关汽车库存备件预测技术的研究，对4S汽车备件库存辅助预测系统进行全局系统分析与设计及系统实现。在汽车维修行业的汽车备件管理中，该辅
助预测系统给处于激烈竞争中的4S企业，提供强有力的备件库存保障。
6.期刊论文 管伟华 浅谈新建轧钢厂工艺备件库存管理 -浙江冶金2004,""(2)
传统的备件库存管理是以订货量和备件资金管理为中心.用某新建轧钢厂以技术攻关为中心的工艺备件管理实例,来探讨如何有效降低新建轧钢厂工
艺备件库存,优化轧钢厂工艺备件库存管理.
7.学位论文 刘敏丽 基于供应链管理的备件管理研究 2005
当今,受全球一体化及低成本的影响,市场在急剧地发生变化,而企业要在这种全球大环境中立于不败之地,必然要根据市场上用户的需求,策划、实施
最佳的供应链管理.备件库存管理是供应链管理的重点,也是供应链管理能否成功实施和进一步优化完善的关键.
本论文的研究工作是结合金鑫炼铁厂的备件库存管理而进行的.论文首先介绍了备件管理的基本概念,备件管理的发展和现状,备件库存管理的作用
,指出了传统备件库存管理的不足.通过系统阐述供应链管理的基本理论,提出供应链环境下备件库存管理的特点和模式.然后分析了金鑫炼铁厂备件库存
管理的现状及其存在的问题,进行了改进研究.运用库存管理ABC分类法,并对其进行了拓展,提出了多因素、多层次的ABC分析方法,对当前的备件库存进行
了分析研究,得出了备件库存管理措施；提出实施基于供应链的备件库存管理的两种模式:VMI模式和JMI模式.最后,根据该企业实际情况,针对几个关键问
题:供应商的选择和评价方法、激励机制的建立及信息化方面进行了探讨研究,提出其相应的解决措施.本文的研究成果对制造型企业的备件管理有一定的
借鉴作用.
8.学位论文 熊君星 基于IDS的备件库存管理系统研究 2006
设备管理是企业管理中的一项重要组成部分，它是企业生产的基础和保证。而备件库存管理又是设备正常运转的前提，是设备维修资源管理的主要
内容。目前我国许多企业普遍存在备件消耗高、库存高和采购成本高等问题，这样必然会使企业在市场中失去竞争力。这些问题的解决只能依靠管理技
术的进步和管理水平的提高。针对这些情况，本文建立了一种基于智能决策支持的备件库存管理系统，对备件进行有效管理。
本文首先对备件库存管理的理论进行了研究，分析了备件库存管理的基本特征，研究了备件库存管理的基本内容，提炼出了备件库存管理的决策问
题。在分析目前常用的备件分类控制方法的不足的基础上，提出了一种基于BP神经网络的备件ABC分类模型，并给出了应用实例。研究了备件库存分类控
制模型，根据不同的备件分类，选用不同的库存控制模型。
采用基于Web技术的B/S系统体系结构；对本系统的数据库进行了设计；重点从计划管理、采购管理、仓库管理、系统管理和智能决策支持等模块对
本系统进行详细设计。采用面向对象技术来实现模型的管理，对模型类的定义、模型的组织、存储、调用和运行提出了相应的解决方案。给出了知识的
获取途径、面向对象的知识表示方法和知识推理的过程。
最后，对本论文进行了总结，提出了本系统应该进一步完善的工作内容，并对备件库存管理系统的发展做出展望。
9.期刊论文 邹小勇.许映秋.ZOU Xiao-yong.XU Ying-qiu ABC法在4S汽车备件库存管理中综合应用 -物流科技
2008,31(9)
随着国内汽车行业的快速发展,4S行业竞争日趋激烈,其利润逐步由销售转向汽车维修服务领域.所以,适当的备件库存对于快速、及时解决汽车故障
,往往起到决定性的作用.然而,过剩的备件库存,又将影响流动资金占用.对4S企业来说.备件库存管理的好坏,将成为决定4S企业生存的关键因素.通过对
4S行业及服务备件管理基本理论的研究,提出一种综合运用ABC分类管理的方法,结合计算机技术加以实现.为4S企业在激烈的行业竞争中,快速确定企业的
库存方案和订货方案提供技术支持.
10.学位论文 张媛媛 服务备件库存管理中的分类方法研究 2006
本文通过文献回顾，发现服务备件的恰当分类对于做好服务备件库存管理很重要。本文提出用定量和定性相结合的两步分类法对服务备件进行分类
：第一步采用备件年用量作为ABC分类的标准，根据C类备件在关键性和单价两方面的特征提出库存管理建议；第二步采用AHP和ABC结合的方法，从备件
的关键性、提前期和年价值三方面对有一定用量的备件分类，企业可以根据其管理能力确定管理的重点为A类或者AB类。相对于企业常用的仅选用备件年
资金占用量标准的ABC分类法，两步分类法能够更好的帮助企业识别出需要重点管理的备件，从而提高企业库存管理的效率和效果。但是由于缺乏有关备
件所处的生命周期的数据，本文的分类结果有一定的局限性，对于备件生命周期较短的企业的适用性不强。最后，本文指出服务备件供应链的协同问题
可以作为服务备件库存管理的研究方向。
引证文献(9条)
1.檀大水.徐晓燕 流程型企业原材料需求预测与库存决策方法及应用[期刊论文]-系统工程 2008(3)
2.刘晓冰.邱立鹏.王万雷 特钢行业备件库存管理的研究与应用[期刊论文]-计算机集成制造系统 2007(9)
3.LI Wu-sheng 备件需求预测技术综述[期刊论文]-物流技术 2007(8)
4.孙芬 德纳传动部件维修备件管理的研究与软件实现[学位论文]硕士 2007
5.丁留明.崔南方.李晋 考虑设备关键性的备件库存ABC分类两阶段改进模型研究[期刊论文]-物流技术 2006(12)
6.刘军.陈红 构建以北京为中心的流程式企业备件协同管理平台[期刊论文]-物流技术 2006(11)
7.陈红.陈伊菲.刘军 基于模糊评判分类控制法的流程式企业备件库存[期刊论文]-物流技术 2006(6)
8.苗兴东 系统动力学在供应链建模中的应用[学位论文]硕士 2006
9.许冰 维修维护技术服务性企业备件库存管理研究[学位论文]硕士 2006
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_xtgcllysj200602009.aspx
授权使用：沈阳工程学院(sygcxy)，授权号：7001176c-e452-4b33-9bf1-9e410165a728
下载时间：2010年12月3日
一种基于需求特性分类的备件库存管理方法及其实证研究.pdf
