基于層次分析法和投資組合模型的備品備件庫存優化研究

摘要：為了對備品備件庫存的合理化管理，本文提出了基于層次分析法（AHP）和投資組合模型的備品備件庫存優化模型。本文將層次分析法和投資組合思想結合起來，構建了一個備品備件的分類層次結構，并且通過計算每一個備品備件的復合權重，將權重分為3個區間，結合投資組合思想，提出了一個庫存管理成本優化模型。

關鍵詞：層次分析法；庫存優化；備品備件

一、引言

企業為了謀求發展和生存，越來越重視市場的需求的快速響應，而庫存管理就是關系著市場需求的響應速度的重要因素，備品備件的庫存管理優化也是現代企業庫存管理的核心內容。

劉子先和司德春（2006）認為，供應鏈聯合庫存原料采購的總擁有成本（TCO）由交易前的成本、交易成本以及交易后的成本組成，這三部分又由更為細小的成本組成，并且認為牛鞭效應、訂貨頻率以及訂單處理等因素影響了庫存原料采購TCO。Dolgui和Louly（2002）則是通過設計簡化條件分析模型，對多供應商采購的庫存成本優化進行了研究，最后得出了尋找最優值的方法。

本文基于層次分析法（AHP）建立了一個備品備件的分類層次結構模型，并且通過計算每一個備品備件的復合權重，將權重分為3個區間，結合投資組合思想，提出了一個庫存管理成本最優的模型。

二、理論依據

2.1層次分析法

近年來，層次分析法在關于決策問題的許多領域得到了應用。嚴婷婷，李宏余（2005）在層次分析法的基礎上設計了一種備品備件分類模型，主要思想是認為只有根據分類結果，才可以采用相應的物資庫存管理控制系統。李惠杰，李慧娟（2007）從庫存管理因素的相關角度考慮，建立指標評價綜合體系，利用層次分析法對備品備件進行分類，結合ABC分類法，提出了基于層次分析法的擴展ABC分類法。AHP模型如圖1所示：

三、模型論證

3.1備品備件分類模型

3.1.1建立評價指標體系

1.庫存管理考慮的因素

（1）備品備件通用性

在某些因素不變的情形下，如果該備品備件的通用性越小，則代表它的可替代性越小。

（2）備品備件的價值

備品備件的價值在其他因素一定的情形下，如果該類備品備件資金所占庫存總資金比例越高，說明此類備品備件的重要性越高。

（3）采購提前期

采購提前期指的是采購所需的時間，包括預處理提前期、處理提前期、后處理提前期。

（4）采購難易度

采購難易度指的是該物資采購的容易程度，它代表這種物資能否及時采購，會不會對企業的日常生產活動造成影響。

（5）生產依賴性

生產依賴性指的是此類備品備件在生產過程中的重要性，生產過程對此類物品的依賴性。

（6）備品備件補貨時間

備品備件的補貨時間是指當庫存中該類備品備件處于缺貨狀態時，則需要及時對該類備品備件進行補貨。

2.庫存管理綜合評價指標權重的確定

（1）建立層次分析結構模型

（2）構造判斷矩陣

建立以下準則層判斷矩陣，實際數值是基于1-9級標度法的專家打分法來確定。

（3）一致性檢驗

表1準則層判斷矩陣的C.I.=0.0709；當矩陣維度n=6時，R.I.=1.2400，則隨機一致性比率C.R.= C.I./R.I.= 0.0572。當C.R.<0.01時，便可認為結果具有比較合理的一致性。

同理，計算得出備品備件通用性判斷矩陣隨機一致性比率C.R.= 0.0517；備品備件價值判斷矩陣的隨機一致性比率C.R.=0.0510；備品備件補貨時間判斷矩陣的隨機一致性比率C.R.=0.0592；采購提前期判斷矩陣的隨機一致性比率C.R.=0.0601；生產依賴性判斷矩陣的隨機一致性比率C.R.=0.0816；采購難易度判斷矩陣的隨機一致性比率C.R.=0.0842由此可見，一致性檢驗結果是合理的。

（4）確定指標權重

根據MATLAB計算得出的結果，準則層判斷矩陣的最大特征值為6.3544，對應的特征向量W=[0.8281，0.4329，0.2922，0.1776，0.0835，0.0549]T，對W進行歸一化處理，W'=[0.4430，0.2316，0.1563，0.0950，0.0447，0.0294]T，對應數值即為準則層對于目標層對應目標的重要性權值。復合權重見表2。

3.1.2備品備件的分類

將相應的數據帶入公式中，即可以算出庫存最優成本。

四、結束語

本文將層次分析法和卡拉杰克模型中的投資組合思想結合起來，利用層次分析法建立了一個備件物資的分類層次結構模型，并且通過計算每一個備品備件的復合權重，將權重分為3個區間，對傳統ABC分類法進行改良，進而將庫存物資科學地分為了A、B、C三類，結合投資組合思想，提出了一個庫存管理成本最優的模型。對庫存物資的分類不應只依賴單個因素，應該將多種因素考慮進去，利用層次分析法改良的ABC分類法結合庫存優化模型解決以上問題。

參考文獻

[1]劉子先，司德春.基于TCO聯合庫存原材料采購成本管理[J].科技管理研究，2006，26（2）：172-174.

[2]嚴婷婷，李宏余.基于AHP的庫存產品分類模型研究[J].物流技術，2005，（11）：34-37.

[3]李惠杰，李慧娟.擴展的ABC分類法在庫存管理中的應用[J].企業經濟，2007，（7）：54-56.

[4]楊瓊，張懷勝，馬漢武等.用模糊層次分析法評價供應鏈庫存控制績效[J].工業工程，2006，9（2）：116-120.

[5]江世英.G家電配送中心庫存成本控制策略研究[J].會計之友，2015，（7）：24-27.

[6]王貞. 幾類投資組合優化模型及其算法[D]. 西安電子科技大學， 2012.

作者簡介：樊林（1992—），男，四川簡陽人，碩士研究生，研究方向為信息管理與供應鏈管理。