非常規天然氣備件多階段分類模型構建

鐘學燕，文士豪，蔡春華ZHONG Xue-yan,WEN Shi-hao,CAI Chun-hua

（1.西南石油大學 經濟管理學院，四川 成都 610500；2.中國石油西南油氣田川東北高含硫氣田開發建設項目部，四川 成都610051）

(1.School of Economics and Management,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China;2.Petro China Southwest Oil&Gas Field Northeast Sichuan High-Sour Gas Field D&C Project Division,Chengdu 610051,China)

國內非常規天然氣資源的開發因起步較晚，經驗技術不足，因此多以產品合作分成模式與外國石油公司合作開發。如中石油與荷蘭皇家殼牌合作開發的長北天然氣項目，富順永川頁巖氣項目，金秋致密氣項目；中石油與雪佛龍合作的川東北高含硫天然氣合作項目。非常規天然氣項目運營風險高，設備技術工藝要求復雜。隨著項目建設陸續投入運營后，如何在保持較高服務水平的情況下降低庫存投資將變得非常重要。備件的供應與庫存管理都與備件的特性相關，因而在研究備件的庫存模式及控制策略時，必須重視對備件的分類研究[1]。

國內外眾多專家學者提出的備件分類方法主要包括單標準ABC分類法、多標準ABC分類方法、快速和慢速流動備件分類方法設備維修模式分類方法、多維分類法、關鍵因素分類法等等[2-5]。單標準ABC分類法有助于分清重點照顧一般，但不能綜合反映庫存物資的重要程度；多標準ABC分類法將管理對象按照某多個分類標準分為ABC三類，然后通過采用一些方法如雙標準矩陣法、統計聚類法、層次分析法、模糊聚類法以及人工神經網絡法等轉化為單一標準作為最后的評判標準，優點是綜合考慮備件的多種屬性，但大多引入了定性的主觀判斷或過于復雜或需要大量歷史統計數據，使得實際的應用操作性不強；多維分類法從不同緯度管理 （如備件的通用性程度、關鍵程度、需求狀態、價格高低等）分別給出備件的庫存控制策略，考慮較為全面；設備維修模式分類方法按照設備維修的模式和備件在設備維修過程中的使用價值將備件分為事故備件、輪換性備件、消耗性備件等，生產上便于控制，但難以達到降低庫存成本、有效進行庫存管理的目標；慢速流動和快速流動分類將備件從年需求率和消耗的不確定性兩個維度加以區別，有利于企業的慢速流動備件管理水平提高，但需要結合其他分類方式進行管理。

由于不同分類方法各有其側重，其適用場合及對歷史數據、物料數據、信息系統支持、企業管理方式等都有較大關聯。僅僅按照某種方法進行備件分類或在整個項目期間都采用一種方法分類是不合理的。本文將綜合考慮各種分類方法的優缺點，考慮設備不同期間的技術特性、歷史數據的可獲得性、安全生產管理的重點領域來構建非常規天然氣的備件分類模型，實現安全生產和經濟庫存之間的平衡。

1 非常規天然氣備件分階段分類模型概述

1.1 非常規天然氣備件庫存分類模型的前提要求

非常規天然氣項目運營風險高，設備技術工藝要求復雜，具有以下特點：備品備件種類繁多，數量龐大；備品備件需要保持較高服務水平的情況下降低庫存投資；進口備件海外訂單采購時間長；長距離運輸存在較大風險；合作項目不同企業文化及運營方式的不同[6]。因此非常規天然氣備件的分類管理，需要綜合考慮多種庫存影響因素，同時需要兼具可實施性的要求。

（1）綜合考慮多種庫存影響因素

結合國內外文獻，備件分類考慮的因素包括生產狀況影響度、專用程度、需求模式和價值高低，供應渠道的敏捷程度、所采用的維修策略、安全和環境目標、物流等。本文認為非常規天然氣項目特點要求在庫存分類管理是需要綜合考慮多種庫存影響因素，重點考慮的包括生產及安全影響度、備件的需求消耗模式、備件價值的高低。

（2）可實施性的要求

石油公司一般都實施有ERP系統、設備管理、資產管理系統等信息系統。從實現角度來看，單標準ABC庫存分類法宜于實現，現有的ERP軟件或EXCEL都能實現。多標準ABC庫存分類法需要較多的人工主觀數據，需要開發特定軟件實現。多維度庫存分類需要針對不同組合給出相應的庫存控制策略，可通過歸并相似組合來進行簡化，針對不同維度的管理需求給出相應策略，需要開發特定軟件。慢速和快速流動法可根據統計數據簡單計算實現。因此，本文在構建分類模型考慮該方法應具有較強的可操作性。

1.2 非常規天然氣多階段分類模型

非常規天然氣備件分類模型的基本思想是綜合考慮多種分類屬性，首先根據備件對生產的影響程度按關鍵性進行劃分，然后按年需求率和消耗的不確定性劃分，最后對不同流動性的備件采用不同ABC價值分類法，共分為三階段。分類流程如圖1所示。

第一階段，按關鍵性進行劃分。由于非常規天然氣項目對安全運營的服務水平要求較高，按傳統ABC分類的一些C類備件雖然價值不高，但如果發生短缺會對生產造成較大損失，因此需要首先從備件的關鍵性入手，對備件的關鍵性進行劃分。

第二階段，按年需求率和消耗的不確定性劃分。在天然氣開發項目中，為了確保生產的持續進行，必須儲備一定數量慢速流動備件。這些備件往往存在幾年甚至十年才有使用的備件，占用了大量的庫存資金。慢速流動備件的突出特性是重要性高、通用性低、需求量少、價格高、壽命長、采購周期長。由于需求量和采購時間的不確定性，導致慢速流動備件的需求預測及庫存管理變成了一個非常棘手的問題。快速流動備件通用性高、需求量大、價格相對小、壽命短、采購周期短，管理相對比較容易。因此，需要在關鍵性分類基礎上，按年需求率和消耗的不確定性對備件進行分類管理。

第三階段，在流動性分類基礎上按價值進行劃分，即為傳統的ABC分類法。該方法也稱為價值分類方法、帕雷托分類方法。其基本思想是參照80～20原則，將管理對象按照其價值分為ABC三類，然后針對每個類別采取相應的控制策略。ABC分類模型有多種不同的分類標準，如現有庫存量、現有庫存值、歷史消耗量、歷史消耗值、歷史消耗頻率、預測使用量、預測使用值、歷史消耗調整量、歷史消耗調整值、材料需求計劃即MRP消耗量、MRP消耗值。但是如果選擇按消耗量或消耗頻率進行分類，對生產有重大影響的慢速流動備件被劃分為C類，成為企業次要管理的對象，導致采購批量偏大，這在某種程度上造成了天然氣項目備品備件庫存的大量積壓和報廢。因此，需對不同流動性的備件采用不同的價值分類標準。對備品備件的ABC分類標準的選擇應盡量減少人為干預并能通過信息系統簡單實現，否則再好的分類方法都無法發揮作用。

在此分類結果基礎上針對不同分類制定庫存控制策略和采購策略。

圖1 非常規天然氣備件多階段分類模型

2 非常規天然氣多階段分類模式實施步驟

2.1 第一階段按關鍵性進行劃分

關鍵性備件的分類有兩種方法，一種是首先對設備進行ABC分類，然后再對部件 （總成）作ABC分類，然后對零件作ABC分類。這種分類方法更加重視設備在生產流程中的作用，注重設備停機對生產的影響和造成的后果。由設備、部件和零件的ABC分類派生出從AAA到CCC共27種零件類別。考慮對設備、部件、備件進行關鍵性劃分的工作量較大，也可以直接采用另一種簡化的方法，即按備件的單一關鍵性ABC分類，即不考慮備品備件在設備中的包容關系，把它們作為單獨的實體來對待，統稱為備品備件。通過工程師和設備廠商共同討論決定其關鍵性級別。關鍵性級別分類如表1所示：

表1 按關鍵性劃分備件

2.2 第二階段按流動性劃分

依據年需求率和消耗的不確定性，把備件分為兩類進行分類管理：慢速流動備件和快速流動備件[1]，分類如表2所示。分類的依據為每年的備件消耗使用記錄，計算宜于實現。

表2 按年需求率和消耗的不確定性劃分備件

2.3 第三階段按價值進行劃分

最后對不同流動性的備件采用不同分類標準進行ABC價值分類：對于快速流動備件，按歷史消耗值進行ABC分類管理；對于慢速流動備件，庫存資金占用是需要重點管理對象，因此選擇按現有庫存值進行ABC分類管理，分類如表3所示。這種分類功能在現有的庫存管理軟件系統中基本都有提供。

表3 對不同流動性備件按不同價值分類進行劃分

3 分類模型在庫存控制中的應用

針對不同的備件分類，可采用不同的管理方式，包括供應模式、庫存管理模式、訂購策略、補充策略。綜合考慮不同分類的管理要求，總結出對多階段分類結果不同庫存管理方式，如表4所示。

表4

4 總 結

目前，非常規天然氣備件庫存管理在石油行業沒有得到足夠的重視，石油企業為保證安全生產往往訂購較多的備件，導致多年無動態備件較多。備件分類是非常規天然氣項目設備管理的基礎，對備件進行有效的分類，然后針對不同分類進行管理流程、采購模式的調整，使得備件的管理更為合理有效。備件的庫存管理涉及項目建設期管理、維修管理、采購管理、財務管理等其他管理流程。備件庫存分類只是企業實現庫存優化的部分工作，本研究將進一步針對不同分類，研究庫存管理的控制參數和計算模型，包括訂貨點、訂貨數量、最大最小庫存水平、安全庫存的設定等。同時針對不同分類的采購策略也是需要研究的重點。

[1]趙振峰.流程式生產企業備件供應管理研究[D].武漢：華中科技大學 （博士學位論文），2004:21-31.

[2]朱翠玲.企業備件管理若干管理模型及其應用研究[D].北京：中國科學技術大學 （博士學位論文），2006:15-34.

[3]胡啟軍，尹迪，羅兵.基于ABC分類的備件多階段多類別分類法[J].物流技術，2009,28(11):246-248.

[4]崔榮春.備品備件 “4-ABC”正交完備控制法[J].管理工程學報，2008(4):129-136.

[5]綦海軍.A公司備品備件庫存管理系統研究[D].武漢：華中科技大學 （碩士學位論文），2006:17-32.

[6]黃瑋.殼牌非常規天然氣合作項目管理研究[D].北京：北京交通大學 （碩士學位論文），2011:15-29.