基于大數據理念的卷煙材料成本分析方法與系統

尹俊飛，張漫輝，白 平，張雪雄，李勝璋，溫慶瑜，朱道飛

（1.云南中煙物資（集團）有限責任公司，昆明 650000；2.昆明理工大學 冶金與能源工程學院，昆明 650093）

1 前言

在卷煙生產企業成本構成中，物資原料采購成本構成了企業生產成本的主體，也是企業成本控制中最有價值的部分。卷煙材料主要包括煙用絲束、卷煙紙、成形紙、接裝紙、內襯紙、框架紙、條與盒包裝紙、封簽、煙用BOPP、煙用紙箱、拉線、卷煙用膠、三乙酸甘油酯、香精香料14類。在主要卷煙材料中，成本構成比重最大的是條與盒包裝紙，約占48%，絲束約占20%，香精香料約占7%，卷煙紙約占4%，其他材料約占21%。降低物資原料采購成本，做好預算管理和成本控制，是控制卷煙成本的重要措施之一。［1］

目前，我國在降低卷煙材料采購成本方面，基本上采取基于對采購統計數據的簡單判斷來調整各類卷煙材料采購成本［1］。在分析卷煙材料采購成本時，由于卷煙材料數據搜集不完整，數據分析缺乏理論基礎，主要依靠經驗判斷，數據分析基本為主觀定性結果；此外，忽略了影響供應商成本的關聯數據，從而無法客觀地分析和評價供應商的真實成本與合理利潤，進而片面地將“采購成本高”的全部矛盾轉嫁給供應商，最終導致卷煙材料采購指導價格偏差；因缺乏數據支撐和科學、系統的分析模型，采用人工經驗的定性分析方法，掩蓋了供應商的真實利潤，影響采購成本的控制，已遠遠不能滿足當前“降本、提質、保供應”的精益采購要求，對于“降本增效”極為不利，而近年來煙草行業逐漸重視信息技術的運用。［2］鑒于此，本文基于大數據理念建立一種新的卷煙材料成本分析方法，并開發出對應的分析系統，為卷煙材料采購的指導價格制定提供決策支持，以降低卷煙材料采購成本。

2 卷煙材料成本分析

2.1 卷煙材料的成本構成因素分析

各類卷煙材料的成本構成包括：原材料成本、生產成本、經營費用。其中，原材料成本包含卷煙材料的主要原材料成本及各次要原材料成本；生產成本包括設備折舊及維修成本、人工成本、能源成本、版材成本及其他生產制造成本；經營費用主要包括財務費用、銷售費用、管理費用、稅金與附加和其他開支。

影響卷煙材料成本的主要因素為變動成本變化，即成本總額在一定范圍內隨著業務量的變動而呈線性變動，而當超出一定范圍時，變動成本總額可能呈非線性變動的成本。［3］

通過變動成本率，即變動成本在銷售收入中所占的百分率，校驗數據的準確性。從而將銷售收入分為變動成本和邊際貢獻兩部分，前者是產品自身的耗費，后者是給企業的貢獻，因此，“變動成本率＋邊際貢獻率＝1”。變動成本率與邊際貢獻率之間是一種互補的關系，產品的變動成本率高，則邊際貢獻率低，創利能力小；反之，產品的變動成本率低，則邊際貢獻率高，創利能力高。通過進行相關的統計學分析，進一步確定了變動成本就是影響卷煙材料成本的主要因素。

2.2 卷煙材料成本控制方法

運用系統工程的原理對卷煙材料企業在生產經營過程中發生的各種耗費進行計算，調節及監督，同時也可以發現卷煙生產中成本控制的薄弱環節，挖掘內部潛力，尋找一切可能降低成本的途徑。

目前，成本控制的主要方法有定額成本法、標準成本法、目標成本法［4］、作業成本法、產品生命周期成本法［5］等，廣泛應用在各類工程項目建設、企業生產、新產品開發等各方面，并取得了較好的應用效果。目前常用的成本控制方法如圖1所示。

圖1 成本控制方法

結合卷煙材料成本特性及主要影響因素，將成本控制法運用于卷煙材料成本控制［6］，以指導卷煙材料的價格采購。對卷煙材料成本控制主要有三種途徑：其一，在采購過程中，影響采購價格的主要因素是供應商成本，供應商成本是采購價格的底線，降低采購價格最主要的是降低供應商成本，在卷煙材料買賣時實施買方集中化，使卷煙企業取得材料購買的優惠權；其二，在卷煙產品設計上，采用技術與經濟相結合的科學方法，通過改變卷煙產品技術指標或改變卷煙材料技術指標實現成本的降低；其三，在生產和物流方面尋求實現規模經濟的方法，通過降低卷煙材料消耗和庫存等手段實現成本的降低。

3 基于大數據理念的卷煙材料成本分析系統

3.1 卷煙材料成本數據分析體系

卷煙材料成本分析系統是基于大數據的卷煙材料成本分析體系建立的，其主要核心是數學模型和求解算法，該成本分析體系，主要包括卷煙材料數據平臺、數據診斷融合、卷煙材料成本分析系統。如圖2所示。

圖2 基于大數據的卷煙材料成本分析體系

基于大數據的卷煙材料成本分析體系的數據分析過程為：首先，以卷煙材料價值鏈相關為依據，將卷煙材料采購兩端三側全生命周期內的卷煙材料價值鏈數據存儲于數據平臺。

其次，對保存在數據庫中的數據進行數據診斷融合。運用卷煙材料成本分析數學模型，為保證模型數據的正確性與合理性，在數據運用前，必須先對數據進行診斷分析與修正。其基本方法為：建立基于數理統計的大數據診斷模型（如t分布檢驗模型等），并分析歷史的同類數據，實現卷煙材料各成本數據的合理性檢驗；同時，采用數據修正模型（如極大似然估計修正模型），選取一定的置信度，對不合理數據進行修正。

在對數據診斷和甄別中，［7］采用小樣本均數的置信區間估計法，設置置信度為0.95，通過對生產同類物料的所有企業提供的各類原材料的成本 xij（j＝1，2，3，……，n）進行正態分布（t分布）回歸，獲得正態分布的均值μi和方差σi。并采用t檢驗，分析其數據是否落在置信區間內，如果超出置信區間，則對比該數據采用極大似然估計修正模型進行修正。

再次，對修正后的卷煙材料成本數據進行多維度分析。主要建立基于大數據挖掘與統計方法相耦合的卷煙材料成本多因素關聯成本分析數學模型、卷煙新產品材料成本分析與定價模型、卷煙材料成本情景分析模型、供應企業成本評價與診斷模型五類數學模型的卷煙材料成本分析。

最后，輸出卷煙材料成本分析結果。

3.2 卷煙材料成本分析系統架構

構建的基于大數據理念的卷煙材料成本分析系統架構如圖3所示。

圖3 系統架構

分析系統主要包括基礎支撐層、數據融合層、數據存儲層及用戶展示層，各層的主要功能包括以下4個部分。

（1）基礎支撐層：負責數據的采集和整理工作。

（2）數據存儲層：存儲成本數據，實現對數據進行統一、有效的管理。

（3）數據融合層：包含智能分析引擎、數據校驗模型、數據診斷模型和數據修正模型，以發現數據問題，診斷數據和修正數據并形成有效數據結果集。

（4）用戶展示層：通過圖形和表格的方式展示分析結果、運行分析結果，可以快速查詢不同條件下的分析結果。

通過各層協同工作，實現基于大數據的數據融合分析。

3.3 卷煙材料成本分析系統主要功能

卷煙材料成本分析軟件總體功能設計如圖4所示。軟件功能模塊包括：用戶與權限管理、數據字典、數據采集、卷煙材料成本分析、新產品材料定價分析、卷煙材料成本預測分析、供應企業成本評價與診斷七大模塊。

3.4 卷煙材料成本分析系統實現的目標

基于卷煙材料成本相關的大數據，建立具有多維度分析、決策支持、精細化管理等功能的卷煙材料成本分析系統，以實現以下目標：

（1）建立數據診斷與修正模型，對卷煙材料價值鏈相關的數據進行甄別、過濾、修正和檢驗，確保大數據的有效性和合理性。

（2）構建基于卷煙材料成本的大數據挖掘技術與統計方法相耦合的卷煙材料成本分析模型，按材料類別、規格、供應商進行卷煙材料成本的多維度分析。

（3）構建卷煙材料成本分析模型，分析診斷供應商各類材料及其細分子類的生產工藝水平、管理水平、原料采購成本等。

圖4 平臺功能規劃示意圖

（4）構建卷煙材料成本多因素關聯分析數學模型，分析成本影響因素及影響程度。

（5）構建基于大數據的卷煙新產品材料成本定價模型，實現卷煙新產品和老產品改造的卷煙材料采購的合理定價及成本的可控、可測。

（6）構建基于大數據的供應企業成本評價與診斷模型，對供應企業成本控制現狀進行評價，診斷其成本控制存在的問題，給出成本控制的合理建議，從而推動供應商成本管理。

4 卷煙材料成本分析系統應用分析

通過建立卷煙材料成本多因素關聯成本分析模型、卷煙新產品材料成本分析與定價模型、卷煙材料成本預測模型、供應企業成本評價與診斷模型等一系列數學模型，構建了基于大數據的卷煙材料成本分析方法體系，并采用B/S架構，以模塊化設計理念，應用JAVA開發工具和MySQL數據庫，開發具有智能學習、多維度分析、決策支持、精細化管理等功能的卷煙材料成本分析軟件平臺。

利用卷煙材料成本分析系統對卷煙材料供應商進行成本數據采集，2017年共采集了1 729條數據，實現了卷煙材料供應成本數據的統一管理，便于分析，供應商成本數據采集界面如圖5所示。

圖5 供應商成本數據采集界面

通過采集到的供應商成本數據，分析了幾百種卷煙材料的 合理成本與利潤率，卷煙材料成本分析界面如圖6所示。

圖6 卷煙材料成本分析界面

5 結語

建立了卷煙材料成本分析相關的數學模型，開發了B/S架構的基于大數據理念的卷煙材料成本分析系統，可為卷煙材料的采購提供一種情景分析工具，從而為卷煙材料采購過程中的降本增效提供了一種前端控制手段。通過系統的多維度分析與應用，可為卷煙材料成本控制提供第一手的數據依據，為卷煙材料采購的指導價格制定提供決策支持，以有力支撐卷煙材料的精益采購戰略與精益管理，助推卷煙行業實現卷煙材料采購“降本增效”的目標。

注：白平，通訊作者。

主要參考文獻

［1］宋玉寶.淺談煙草企業預算管理與成本控制［J］.中小企業管理與科技旬刊，2016（4）：10－11.

［2］陳珍.借助信息化技術構建煙草企業數字化研發平臺［J］.中國管理信息化，2016，19（2）：60－61.

［3］章錦祥.淺談成本控制方法［J］.科學技術創新，2016（20）：297.

［4］Li X.Dynamic Cost Control Method in Production Process and Its Application［J］.LFAC Proceedings Volumes，2002，35（1）：175－180.

［5］Hutchinson T，Burgess S，Herrmann G.Current Hybrid－electric Powertrain Architectures：Applying Empirical Design Data to Life Cycle Assessment and Whole－life Cost Analysis［J］.Applied Energy，2014，119：314－329.

［6］李玲.煙草行業成本控制理論及應用研究［C］//中國煙草學會卷煙材料專業委員會物資管理學組學術研討會，2006.

［7］劉永安.智能故障診斷專家系統開發平臺——數據融合算法［D］.無錫：江南大學，2007.