建材庫存控制研究與進展

薛程 劉軍 丁慶行 楊澤明

摘要：分析國內外建材庫存控制的文獻，總結了幾種主要方式，認為動態批量法最能適應建筑企業，優點是可根據工程實際進度來進行庫存控制，降低高庫存風險和庫存管理成本，同時也指出不足之處：訂貨提前期為零；不允許缺貨；庫存成本與材料價格無關。因此可從不足之處出發對其加以改進：加入提前期；加入保險存量；考慮批量折扣。

Abstract： This paper analyzes the domestic and foreign literature on building materials inventory control and summarizes several major methods. It believes that the dynamic batch method can best adapt to construction companies. The advantage is that inventory control can be carried out according to the actual progress of the project， reducing high inventory risk and inventory management costs. And the deficiencies are： zero order lead time； no allowance of out of stock； inventory cost has nothing to do with material prices. Therefore， it can be improved from the inadequacies： adding a lead time； adding insurance stocks； considering volume discounts.

關鍵詞：建筑企業；庫存控制；動態庫存管理；動態批量法

Key words： construction enterprises；inventory control；dynamic inventory management；dynamic batch method

中圖分類號：F253.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）20-0126-03

0 引言

一般情況下，企業要持有一定安全庫存來規避不必要的物資風險。所以，絕大多數的建筑企業擔心由于施工材料短缺造成施工中斷，于是大量儲存材料，高庫存易導致資金周轉緩慢，也增加了施工成本，降低了企業效益；且因建筑項目位置的獨立性，本項目的材料調配到其他項目會產生大量的運雜費。因此庫存控制是建筑企業的一大難題，如何使建材的儲備保持在經濟合理的水平，合理控制庫存成本是企業成本控制的關鍵因素。

1 建筑企業庫存控制研究現狀

目前，建筑企業的庫存控制方法主要有ABC庫存管理方法，供應商庫存管理方法，供應鏈庫存管理方法，動態庫存管理方法等。

1.1 建筑業ABC庫存管理方法

ABC分析法是運用數理統計的方法，對種類繁多的各種事物及相關因素，按其影響程度或事物屬性及所占權重等不同要求，進行統計、排列和分類，劃分為ABC三部分，分別給予重要、一般、次要等不同程度的相應管理[1]。

崔保昌[2]根據庫存物資的種類、消耗、價值、資金等的占用情況將物資按照ABC管理方法的思想進行分類，降低了庫存，減少物資存儲費用，加快資金周轉。陳濤[3]提出了ABC管理方法在建材管理中的應用思路，對建筑企業的庫存優化有一定的意義。何平[4]介紹了ABC重點管理方法，并根據建材物資的特點對其加以改進，為降低企業成本提供了實用的決策工具。但其認為后來的學者還可以從建筑施工企業持有庫存的動態管理方法進一步進行研究。許其峰[5]提出應注意不局限于將物資分為三類，可將其改進為ABCD分類法，將建筑材料分為四類：戰略性物資，重要物資，瓶頸物資，一般物資。實踐證明改進后明顯提高了企業的管理效率，但必須有大量詳細的采購以及供應商信息才能應用，有一定局限性。

ABC庫存管理方法在一定程度上優化了庫存控制，降低了建材的積壓，節約了企業的庫存成本，但其管理比較粗略，無法應對建設過程中的一些風險。

1.2 建筑業供應商庫存管理方法

VMI是指通過信息共享，由供應商監控用戶的庫存水平，并周期性地進行訂貨、出貨及補貨決策。供應商管理庫存的理論發展過程可劃分為四個階段：VMI模式下的信息共享；VMI模式下的成員決策及影響分析；VMI模式下的供應鏈協調機制；第三方參與的VMI模式。

陳勇等[6]提出通過區域內施工企業的自由組織與大型建材市場經行VMI合作優化庫存管理，并指出應用此方法能得到的預期效果，通過合作實現共贏，促進建筑行業的健康發展。呂廣朋等[7]提出建筑企業與供應商之間成立物流供應加工中心，實行建筑原材料的集中加工與配送，實現及時制生產方式，建立供應商管理庫存契約關系能大大降低成本、實現共贏。日本的部品庫存管理采用VMI模式，高度統一供應商、物流服務商和施工企業的庫存系統，由第三方物流服務商提供一個統一的管理平臺來管理物流和信息流，發出庫存控制指令，各個供應商收到指令后立刻向施工工地運送材料，此庫存管理方法使得各方的庫存協調性提高[8]。

VMI庫存管理通過信息共享，降低了庫存積壓，也降低了缺貨風險，并且引入第三方物流商后，更加降低了雙方成本，實現共贏。但是，如果缺乏信任，信息數據交換不夠充分，將會導致庫存數量不清晰，庫存失衡等。

1.3 供應鏈庫存管理方法

JMI是指從全局系統考慮，整合與優化企業內外部資源的核心優勢，綜合管理相關的物流活動，發揮每個企業的核心優勢，增加企業的市場競爭力，確保提升整個供應鏈的企業績效，加快需求反應速度，實現客戶需求價值最大化。

Lauri Koskela等[9]認為生產成本和時間拖延等問題來自供應鏈的其他方面，若建筑企業的相關企業能高度合作，聯合管理，其整體效益將會明顯提高。Jan A. Elfving[10]指出，在建筑企業工程項目中，材料短缺是工期耽擱的主要原因，設備和材料占據近一半的費用。于是，他提出了按單建造ETO策略，實證分析得出：實施ETO策略勢必降低總的勞動時間和交貨時間。Pete E D Love[11]等建議在項目前期，建筑供應鏈可采用跨組織的合作伙伴關系模式，能大量避免重復工作量。李民等[12]分析了工程供應鏈管理的研究體系和未來發展方向，為進一步研究和應用工程供應鏈管理提供了系統可靠的分析架構，也為以后的研究提供新的思路；馬士華等[13]在需求隨機情況下，建立了基于Supply-Hub的兩供應商、單制造商生產與配送協同決策模型，通過對比證明其能降低供應鏈的總成本。但本文假設最終產品需求滿足正態分布，沒有考慮其他情況，缺乏實用性。

JMI對建筑業庫存控制有很大的推動作用，但也存在很多問題，比如：大部分企業沒有供應鏈的整體觀念；供應鏈中存在諸多不確定因素，如訂貨提前期、貨物運輸狀況、生產過程的時間、運輸時間、需求的變化等；產品的建設過程沒有考慮供應鏈上庫存的影響等。

1.4 動態庫存管理方法

動態存儲模型的特點是對某種材料的需求分為幾個階段，在同一階段需求不變，但需求在不同階段是不同的。需求量的不同階段可以對應施工企業的物資需求計劃，更好地適應施工企業庫存管理的特點。

Teng[14]等人建立各種庫存補貨政策，然后根據最低的相關總成本分析其中最好的選擇，最后證明相關成本隨著補貨數量的增加而增加。因此，尋找最佳的補貨數量就是找到一個局部最小值。Charles R. Sox[15]不考慮需求實現后對后續的訂購量是否有影響，假設提前期為零，建立了庫存控制的靜態模型。不確定需求下的靜態策略和靜動結合策略本質區別在于是否考慮需求實現后對后續訂購量的影響，實踐證明靜動結合策略更具優勢。趙雪鋒等[16]提出對庫存進行實時控制，即用動態存儲的思想管理建材物資。盡管給出了比較詳細的框架，但實際建立系統還有一定困難。李忠富等[17]為建筑企業庫存管理提供了一種新的方法和思路，即針對建材需求非均衡、間斷、動態的特點，建立動態規劃模型求解材料供應問題。但該模型條件苛刻及計算復雜，有待進一步研究。劉新欣[18]針對建筑企業庫存管理存在的一些問題，對庫存管理模型進行了對比分析，最終確定了最符合實際的動態存儲模型為基礎算法，并取得較好的效果，但該模型存在假設前提無法全部滿足的缺點。

動態庫存管理方法能根據工程建設的實際進度進行庫存調整，更能了解建筑施工每一階段的庫存需求量，能預防施工過程中的一些風險，比如季節氣候造成的停工等，實用性大大提高，更能符合建筑施工企業的庫存特點。但其需要準確的庫存需求預測，前提條件也比較苛刻，實施起來有一定困難。

1.5 庫存控制方法的比較分析

基于以上對幾種主要的庫存控制方法的比較（表1），可以發現動態庫存管理方法相比傳統的、靜態的庫存管理方法，實用性更強，特別是建筑業易受季節氣候影響、施工計劃波動大，應用動態管理的思想可根據建設工程實際的施工進度來調整庫存，很好的進行庫存控制。因此，在動態庫存管理方法思想的基礎上，有學者提出動態批量法，并應用在庫存控制中。

2 動態批量法在庫存控制中的應用

動態批量法是一種最優庫存控制方法，它的基本思想源于經濟采購批量法，算法則是依據動態規劃的原理，力爭在一定的條件下，使庫存總成本最低。目前，動態批量法在材料采購、庫存控制等方面都應用廣泛。

2.1 動態批量法在庫存控制中的研究現狀

自從Wagner和Whitin[19]首次提出動態批量問題，該問題就成為庫存管理和生產運營中的一個重要研究課題。它廣泛應用于物料需求計劃（MRP）和確定性動態需求的供應合同中。Jaruphongsa等[20]研究了由多個供應商和一個零銷商組成的動態批量問題，在復合安裝費用下，給出了一個動態規劃算法，遺憾的是他們不能解釋算法的優劣程度，只對僅有兩個供應商和一個零售商的特殊情形給出多項式時間算法。文獻[21]在考慮有缺貨成本但不丟失訂單的情況下，建立了庫存管理模型。該模型算法與Wagner-Whitin算法相似，采用動態規劃求解動態批量。但該方法假設提前期為零，沒有考慮現實的條件。

金錫萬[22]從企業的實際情況出發，針對物資的多階段庫存控制問題，提出了應用于庫存控制的實用模型和具體算法的動態批量處理方法。實例分析表明，本文的應用研究不僅有效地提高了動態批量法的實用性，更符合企業實際，而且在運用計算機的條件下，并未增加計算上的困難。張強等[23]研究了兩級供應鏈的庫存系統，由多個供應商和多個銷售商組成，在市場需求的價格彈性下，允許缺貨，針對有無價格折扣兩種情形，分別建立了供應商和銷售商庫存模型。但該方法沒有考慮提前期和缺貨情況的影響，缺乏實用性。唐烜等[24]提出動態庫存模型是以動態規劃理論為基礎，采用逆序方法來解決多階段決策問題，和一般的經濟批量法，動態庫存控制模型可大大降低庫存成本，能更好的適應建筑施工企業。

2.2 動態批量法在庫存控制中存在的問題

動態批量法最能適應建筑施工企業的特點，但是從以上文獻對它的研究中發現，動態批量法的應用有三個假設條件：訂貨提前期為零；不允許缺貨；庫存成本與材料價格無關。然而，物資價格往往存在批量折扣，而且受生產實際和運輸條件等限制，多數物資要提前到貨，并設有保險儲備。如果我們在最優控制計算中忽略這些因素，將很大程度上降低模型的實用性和推廣性。現實中，第一個假設條件在實際操作中只能通過不斷縮小提前期來接近這一目標；第二個只能通過高庫存來滿足，而高庫存會造成庫存積壓嚴重；第三個在現實中物資價格往往存在批量折扣的情形。這些缺陷降低了動態批量法的實用性。

2.3 動態批量法在庫存控制中的優化

針對動態批量法在庫存控制中存在的缺陷，有些學者對其進行了一些改進，但只是單獨對其中一種或兩種假設條件展開了研究，很少有文獻同時考慮三個假設條件。所以在動態批量庫存控制的研究基礎上，應從三方面對其加以改進：加入提前期；加入保險存量；考慮批量折扣。（表2）

3 總結與展望

動態的管理思想已滲透于建筑企業庫存管理領域，同時由于動態批量法在庫存控制中的成功應用，成為了各國學者研究的主要課題，以及建筑企業庫存控制主要的發展趨勢。但是，目前仍存在與現實不太符的問題，故在以后的研究中應對其適當的加以改進，增加其實用性，而且可借助計算機，利用相關軟件的分析處理能力，建立一個更具實用性的建材庫存控制模型。建立行之有效的庫存控制方法來提高建筑施工企業在同行業的競爭力，無疑是一個重要的課題。

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