摘要：由于电力物资类型繁多、小批量供货频繁、需求不确定性高，智慧供应链体系建设势在必行。搭建适应电力物资供应特点的仓储网络是构建智慧供应链体系的基础之一。主要是分析物资的出库规律，设置动态的库存定额，确定备库规则。根据各仓库的地理位置、交通状况、配送范围等属性，以成本最低或服务水平最高为目的，优化物流网络结构。
关键词：电力物资；智慧补库；多级备库；库存定额
一、引言
由于电力物资需求与供应之间的协同互通性较弱，导致供需双方有效的共享与联动机制难以实现，因此，随着智慧供应链体系建设快速推进，物资侧需构建透明化、可视化的物资快速供应仓储配送体系，实现电网物资的快速响应性和供应的主动服务性目标。
构建智慧供应链体系，实现电力物资智慧补库，主要是由于电力物资类型繁多、小批量供货频繁、需求不确定性高，需求单位为防止出现缺货现象，一般会备足较高的库存，从而导致库存成本高、库存周转率低。另外，由于缺乏与供应商之间的有效信息传递方式，供需双方信息的不通畅性，在一定程度上使得供应商产能安排不合理，而到货及变更频繁信息不能及时传达至供应方，使得物资不能及时送至指定地点。
智慧仓储网络作为智慧供应链体系的重要组成部分，搭建适应电力物资供应特点的仓储网络，是构建智慧供应链体系的基础之一。具体见图1。
科学利用有效的关联业务数据，深入感知电网物资需求特性，分析物资供应规律，通过数据计算模型，动态实时地指导供应商排产与备物料和备成品库存，建立合理的物流网络多级库存定额，实现供应链监控与智能预警，实时掌握仓储成本，高效周转仓储资源，对跨区域、跨项目资源调配进行决策支持，辅助物资侧提出的主动配送和配网物资快速响应的“承诺制”供应服务，可为物资仓储管理提供有力的决策支持。
二、电力物资全供应链大计划机制研究与应用
（一）数据导人与清洗
为了保障分析过程中数据的可靠性，在分析之前，需对原始数据进行预处理。原始信息的搜集、整理、清洗、分析的过程，是进行下一步分析的前提和基础。数据预处理全过程主要包括：冲销处理、单价异常处理、异动出库数据处理、去除季节性异常处理、负值处理5个步骤。
（二）动态库存策略的确定
1．设定常用参数
计算定额过程中需要设定常用参数，如表1所示。
(1)采购提前期一般由企业根据历史采购周期确定，也可通过历史数据中从生成采购订单的日期开始，到验收入库的日期计算得到。对上海市电力公司2015年3-5月有出入库记录的409种物资进行分析发现，该公司所有物资从有需求到采购订单下达的平均时间为6天，即内部导期6天；从订单下达到供应商发货的平均时间为17天，采购总导期为6+17=23天。
(2)最小批量为每个物资的最小采购量，对于A类物资，最小批量一般为1，对于C类物资，最小批量一般较高，如普通螺栓最小批量为1箱200个。
(3)服务水平一般以准时足量交付率进行评价。经调研，上海市电力公司的物资供应服务水平在98%以上。
(4)包装量用以调整采购量，预测量或补货量需要为包装量的整数倍。
2．定额计算的方式
确定每个物资的MRP参数之后，可计算库存定额。定额计算的方式主要有以下3种：
3．动态库存策略的确定
以上海市电力公司2014年6月-2015年5月的物资出库数据为例，计有出库记录的物资共计2716种，隶属于库供物资清单(641版)的合计606种。在606种库供物资中，有7种物资出库量=退货量（需求量为零），3种物资退货量>出库量（需求量为负）。因此，仅对606-7-3=596种物资进行分析。
对596种物资连续性分析时发现，需求连续的占48%、需求零星的占11%、需求较为连续的（连续需求、需求间断）占89%。通过对种类进行分析发现，零星需求的主要分布在铁附件和机械五金两个种类中；连续需求的主要集中在铁附件、导地线、机械五金和电缆附件中。
进一步对596种物资连续性波动性进行分析，需求平稳的有137种物资（表3中棕色区域标识的）适合做面向历史的库存定额。这些适合做库存定额的物资，主要分布在电缆附件、导地线、电缆、低压电器4个种类中。
对表3中392种非平稳物资进行分析发现，392种物资普遍呈现出2-3个波峰的情况。因此，对392种物资去掉3个峰值后进行波动性分析。通过分析发现，5去掉3个峰值后，有192种物资需求表现较平稳。其中，机械五金、铁附件、导地线、电缆附件、高压熔断器去除3个峰值后趋于平稳的物料较多，这些物资适合库存定额十预留的模式。
选择适合面向未来的库存定额：去除15年未出库的92种物资、30种零星需求，对剩下的474种物资进行预测。预测结果显示，预测较好和预测可行的物资共284种，占54%，适合使用基于需求预测的库存定额，这些物资主要分布在导地线、电缆附件、电缆、杆塔类4个种类中。
（三）规则库与多级备库策略的制定
目前，主要从以下几个角度区分物资是否仅存放在周转库，如图2所示。
通过对每种要素设定两组不同的临界值，分别作为规则库A、规则库B，并挑选两组不同的物资存放于周转库，其余物资存放于中心库。
（四）智能补库
1编制储备定额，设置MRP模块参数
根据库供物资历史消耗特点，或未来的需求预测编制储备定额，设置MRP模块参数。将出库需求分为，常规需求和项目式超常规需求。其中，常规需求直接通过库存定额，计算确定SAP系统中的MRP模块参数；项目式超常规需求，要求需求侧提前5天下工单，形成每周四的常规需求审批流程。
2．分析出入库大数据和行为大数据，优化存储策略
通过对自动采集、业务操作生成的出入库大数据和行为大数据进行分析，优化存储策略。计算物资的出库波动结构（平均每次出库量的上下波动百分比），并使用聚类算法，将物资按出库波动结构分成6类。聚类结果如表4所示。
从表4可看出，第1类：两头大，中间小。第2类：波动最小。第3类、第6类：波动较小。第5类：波动较大。第4类：波动最大。
3．提供可定制的二级备货策略等相关算法服务
基于规则和特定算法，按需提供可定制的二级备货策略等相关算法服务。根据规则库A/B确定的需要存放在中心库的物资，更新MRP定额参数。
在前三步完成之后，根据下个月的定额，以及目前的库存数据、在途数据、欠量数据，通过补货计算公式=定额十欠量一库存一在途，并对包装量取整。当补货量>最小批量时，按补货量采购；当补货量<最小批量时，按最小批量采购。智能补货流程如图3所示，
三、结论
经过对上海市电力公司库存仿真计算，实施多级备库后，库存成本大幅度降低（主要是持有成本和仓储成本下降）。仓库利用率更加合理，爆仓的仓库更少，爆仓比率更低，库存周转率明显提升。存在的问题是，多级备库后，服务水平有所降低，缺货金额较高。
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