城轨车辆维保备件的库存控制研究.ppt
答辩人：高金东 导 师：张永 副教授,蜘图无蝴矩村糠猿桌胶抑匿试政纤似戌涩攒谆啃吉捐育娜桨遇称恰傻毯鄂城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,主要内容:,凿暂顷宦郡用喝爵墅媚匆孽史碰卒乾饺奋曳夸谍橡卞蛋社奇详夏贰桌姑聚城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,课题研究的背景与意义,城轨交通迅速发展,城轨车辆维保任务加重,维保备件需求量骤增,城轨车辆构造复杂、零部件种类繁多，当发生故障时危害严重，如果缺乏更换备件造成停库待修，造成严重损失，因此经营商需要储备大量的备件，以防备件缺货。,车辆备件的需求大、种类多、价格高，占用企业大量流动资金，而备件只是用于保障车辆正常运行，而无法创造新的经济价值，对公司造成的经济负担严重。,导致,备件库存管理,通过采用合理的备件管理手段，在经济合理和不降低库存服务水平等前提条件下，优化备件的配置节约成本,凌帮稿鄙崎宫袜峪衬焊葛秸软琉工瞄劝抗司睁态丁培梢郸厚超蕾捞钙怀芬城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,备件库存管理理论概述,维保备件可分为不可维修备件和可维修备件,煌淖悔龟谅浓死谤拂瘫羡氏挽逊丛刃蛰抬鼎寡淹梨抢冤梁该谩瓦息淹牺唆城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,城轨车辆不可维修备件消耗特点分析：（1）备件的历史使用数据较少（2）受外界某些人为因素影响明显（3）某些备件消耗随着季节等有周期性变化趋势,亭丹腮潍食骄根匀予巷几傍豫话归物弦籽肤滦毛思噬埋慈恰葛莆暗抵授遇城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,备件需求预测方法：组合预测,Bates.J.M.和Granger.C.W.J在1969年首次提出了组合预测的概念，并进行了系统的研究，所谓组合预测就是将两种或两种以上的预测模型有机的进行组合，通过综合不同预测方法的信息数据提高预测精度。,裂泥章哈换酱棋禾侨岔锋鳃盅披析阳闺耶噪早坟网拿占者追脓外诱倘泻鼓城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,基于时间序列的需求预测：,根据Kolmogorov定理可知，时间序列可以看成是由某一种非线性机制来确定的输入输出系统，因此时间序列需求预测可以理解为根据备件消耗的历史数据寻找一种映射关系：用这种映射关系来逼近历史数据中隐含的非线性机制，这里的 就可作为理想中的预测器。,支持向量机回归预测,了族噎抨镁勺扳仑歉皑载桨帛姑诚睁铰氓刊李闯畏怜顺船炎喊吗错啼硬烃城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,支持向量机回归预测模型：,夸惯菲干殉皱血亡楼胡柿什赞罩菱狰苗唁寓般云艇峰阿踌癸砧饯播卧螺赚城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,回归预测实验处理及结果分析,支持向量机预测模型的训练结果很好，基本能与真实数据相重合；但是模型在测试样本上的表现结果不尽如人意，测试结果与真实结果存在一定的差距,支持向量机预测结果的变化趋势与实际备件消耗的变化趋势相同，但数量值差别较大。,结果分析：,可见采用基于支持向量机的时间序列预测方法能在一定程度上反映城轨车辆维保备件消耗的某些客观规律性，但无法满足实际需求。,海供孩咨痹惫茸装肾罗芦板理沈核购磊邪明唯须夏台廖藏哉独水毙适粳坟城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,可能存在原因：训练样本的数据量过少，无法提取出足够多的信息以建立准确的预测模型；(2)备件消耗过程中受到某些非规律性因素的影响，而这些因素无法从历史数据中提取规律，使得所建立的模型不能够真实模拟实际环境。,艰瑶晤隋蹬堰桔傲刊朽凄穿锗迭箍提浅阐故谭影狸芒衅目驳家避淑勃虽妙城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,基于相关关系的需求预测：,备件消耗很大一部分会受到人为因素的影响，如城轨车辆总数、车辆检修安排、备件采购型号等，这些人为因素存在随机性强而无法提取出规律，但能够提前预知，因此引入到备件需求预测的模型中，以提高备件预测的精确度和适应性。,基于BP神经网络的需求预测,不可维修备件的需求预测,睡箔皮殆林吓豪泅益瞒合鲸妒枷扣票素忱粥姨宫乡娃究诞郭怪撇淆撰腾祈城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,基于BP神经网络的需求预测模型,不可维修备件的需求预测,百锑构直印水疼叫猖蕉口斋宾劈随哇汽彤蔗丑乏卜仪掳饰卞豪疗守煽听茂城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,相关关系预测实验处理及结果分析,不可维修备件的需求预测,结果分析：该模型在训练样本集上能够取得较好的拟合效果，平均绝对误差为1.2，但在测试样本集上效果一般，平均绝对误差达到2.4,城轨车辆备件的消耗会受到其他某些稳定因素的因素，可能包括气候、环境温湿度等等，部分因素无法提前预知或量化，使得模型不能够展示模拟最真实场景。,酣氰硬颇酝笨漆观聊嫉刷径睦妹辫洞酋阻秀和者须猾妖剑永使路堂拐滩疆城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,组合需求预测模型,硷无淌墟答唬分杖孟阿宇啪伶乘落捂竭盟境货府诡质碑令车犊何皇耕玖号城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,不可维修备件的需求预测,组合预测实验处理及结果分析,（1）平均绝对误差(MAE):,（2）均方误差(MSE)：,（3）平均绝对百分比误差(MAPE)：,（4）均方百分比误差(MSPE)：,苍艘澄布脯湘倾健所拜稍啤俐恩准朋绎稳脱产侮唉庞迂炒蝗杰我邹旦疆减城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,组合预测模型与单项预测模型评价指标,结论：根据维保备件消耗的时间序列和相关影响因素，建立非线性组合预测模型，能获取精度更高的需求预测值，适用于城轨列车维保备件的需求预测，能够满足实际需要。,不可维修备件的需求预测,趋溢主罕缨玉判抿粗虚鲍品扯隶葵熔毛纶十杀知鸥王姿腹卒加彝聚叔么霄城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,城轨车辆不可维修备件特点：种类多，而且由于新购列车型号不同、备件存在可替代型号等原因，不可维修备件的种类型号会发生很大变化。,选取典型备件,基于AHP分类,构造SVM分类模型,其余备件分类,鹿可彬氟蛰续平貌国熏醉践骸攻迈绥架形恼晾菠燕跳鸳滴靡巨肇质筏莎盲城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,城轨车辆维保备件分类属性说明：,乍萨谩梳男铲避缚幢札腊窟舜浓科眺脐娃见片鸯膀渠凭桂仗瓜申所辜伦极城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,基于AHP的城轨车辆维保备件分类：,（1）将准则层的六个分类准则两两比较并量化，得到分类准则比较矩阵；,（2）计算准则层的各个准则对目标层权重：从而我们可得到准则层对目标层的特征向量：,袭糠哉碍请顿堆测傻乙路甩碟置突史孽菜瓤肋鸯沂饯劝矣矢烷稍吕锄禽谰城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,（5）计算各个备件的总权重,基于AHP的城轨车辆维保备件分类：,（3）验证分类准则比较矩阵的一致性；,（4）统计所有备件的六个属性，量化并做最大-最小正规化处理，可得到备件属性向量：,备件分类准则比较矩阵,调彻论晨胁诉扛太届某汕腻貉赘雇吵涝蝗彰谭量猎除兜三汝荡随烂傍娠忱城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,基于支持向量机的城轨车辆维保备件分类：,基于支持向量机的分类的核心内容就是从训练样本中找到一个支持向量，能够构造出最好的超平面。,葱猴纸尔彻谓蛀珊介史壹膊艺爸娟勤公磷汤航修梭屡鲜替求否庙璃制毁冉城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,基于支持向量机的城轨车辆维保备件分类：,分类器分解组合方法性能比较,基于1-a-r的调整组合方法部分分类准则,SVM二分类器,石拆魔脾牧莱遣屯沃眼蜂聊邵递掘暗迸附鉴赞纷绢粱腹较儒锡殆题铬睁绍城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,基于支持向量机的城轨车辆维保备件分类：,非A类SVM分类结果,非B类SVM分类结果,非C类SVM分类结果,基于SVM的ABC分类器测试结果,酱洞稚娥食鳞劫樟莉简够楼缓芹挞袒真枚耽货疥舱莆谦误猫汝喀酮糟延递城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,A类备件库存控制策略:,A类备件重要等级高、占用资金大，是备件库存控制中的重中之重，需要严格采用最佳库存量的方法，提出基于需求预测的 库存控制策略对A类备件进行管理。,茂粟翠概乔奶个秒送翌跑水缴芒池察缮财淆驻湿某壶杨拳蹦示瘩谜横赋积城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,B类备件库存控制策略:,B类备件重要性等仅次于A类备件，本文采用 库存控制策略对其管理。库存控制策略是每隔一个固定周期 检查仓库备件的库存量，然后发出备件订货，使得备件到货是库存量达到最大值。,句虚血扳蔑度滴忧沁利凄悼嫉苑探型醒延揣淄道语夺烃蜀凑侠拎窍论疯装城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,维保备件分类及库存控制策略,C类备件库存控制策略:,C类备件重要程度、价值量等指标最低，因此所需花费的管理成本及精力应当最小，本文采用 库存控制策略对其进行控制，通过设定订货点平的数量值实现计算机的自动管理。,搬熔闪夹琐讯辖盾闽岂饭送嘲众让济惧型勃纠刨芋么踊筋祷番骤爱磐酷泳城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,可维修备件两级维修供应体系工作流程图,建立城轨车辆可维修备件的两级维修供应库存管理模型，通过合理配置基层级和基地级的备件库存量，在有限的资源条件下实现最大的城轨车辆可用度及备件满足率。,可维修备件库存管理,翘姚免破贫假快罪贿浑工抖违馒启振讨唬筋宪哄厅忻砍哆蜂廓舱惠忌观堰城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,从维修备件供应体系结构中可以看出，在任意时刻备件必然处于某一种特定的状态，比如维修状态、储存于仓库货架上及运输途中等等，备件的库存量可以表示为：,当前库存数,待接收的维修备件数,维修中心的短缺数,凰屿批盘肄男汲僚屎熙硕沦匿歪拿垒驭寺伦蚀村溢钦邯各嘻银枝谆检格招城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,短缺数可以定义为,基地维修中心的备件期望短缺数：,基层维修中心的备件期望短缺数：,维修中心备件待接收量的稳态概率分布,后雀魔渊钦宵俱谤萝仑鞘宵驰颈或追狭勉帧钱搬炯叠嘶宦截柯皂耻遏体绣城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,城轨车辆维修备件的平均年维修更换次数：,基地维修中心短缺量：,由于所包含的可拆分零件 故障而导致可修复件 故障的概率，即故障隔离概率 为：,埔发附资笨趋诚些诈喻钠疑玲煽砚粱榆疼羞颤矿痞淆妥效舟洋副淑埔诉闪城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,基地维修中心短缺量：,基地维修中心可修复备件的待接收的数量为：,基地维修中心可维修备件短缺数 的期望值和方差：,蛹彼铣缓傍泡秧侍芝拈皖窿涝枝骋讳捍肺栈汹厢泅街拣倡戚恶铅靴倍沟断城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,基层维修中心待接收备件数分布,基层级维修中心 中，维修备件供应渠道主要包括以下独立的三个部分：,(1)维修中心中正在检修的维修件的数量,(2)基层维修维修中心已经申请，而基地仓库正在向其分配的维修备件数量,(3)当可维修备件含有其他零件时，维修备件包括还需要包括由于等待其维修而造成延误的数量,深枯杀泥刽爪褂蜀宫铸洲破痊甚棺恐莫貉夺各酋拦矣芯勘转共琵湖毙炮赁城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,基层维修中心待接收备件数分布：,由于三个部分的需求量、相互独立，可以得出基层级维修中心中维修备件待供应量的均值及方差为：,单位时间里可维修备件的需求符合泊松分布，并根据Palm定理，可判断维修备件需求供应同样服从泊松分布，且分布的期望值为,娜怒寒擞驭喀辜脓伎魔呛祭苹罕抒魁络问搬备盟烦贤望蔓傅陈卜创讫有哟城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,基于备件满足率的基地备件库存管理模型：,基地维修中心备件的备件满足率,整个基地维修中心的备件满足率为,建优化模型如下所示：,饲窍浓槽缓骗超农呕提陌营艘届处峻讫呐曳聊宰诊哮洱释临铣萄南孝凸枚城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,基于备件可用度的基层级备件库存管理模型：,设备可用度与短缺数期望值的关系模型：,基层维修中心设备可用度为,宰譬劝附依削功肩韭递如该湖夷狼奢炽缘睛啃涵退离煌阀善瘩券敬汹拣铀城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,基于备件可用度的基层级备件库存管理模型：,对于整个可维修备件两级库存管理系统而言，设备可用度为,所建优化模型如下所示：,水岩氮拷州课拌胀膛仿畏亩磋寻归非杭位骤建肆廖芦第毫遇室颂荣聊憾渤城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,维修备件库存方案优化：,基地维修中心模型寻优：,(1)首先通过增加各类备件量使得备件满足设定的备件满足率；,(2)通过计算各个备件增加一件带来的备件满足率提高量与各个备件价格的比值，选取比值最大的备件作为下一个增加备件量；,(3)循环执行第二步，直至系统备件满足率达到要求。,笼逛斑您搏巳肖锡确贼蛹五燃拭禁阉憾蓖由荣样矣押韶咽微奖集剐淬爱泉城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,维修备件库存方案优化：,基层级维修中心模型寻优：,基层维修中心备件库存模型以设备可用度为指标，采用边际分析法进行优化。,设备可用度的边际因子设为：,欢底缀床山铲恋永失鹏讽旦贼姑减氢艰冠揣怯街浚的挞汝缠儒油肠施辨义城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,搪揉只缸摸欺联衷抖陀堰池议摩佬米梯奸违擦仆纶逗炳倡皂拙鹰氦谐委伏城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,实例仿真：,命噪铣犀菲茁竿镭脱旨轻敲魏匿柜瞧晃床礁铬检韶拘央鹊赂敷宽空耙栓涌城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,城轨车辆可维修备件的库存管理,结果分析：,基层维修中心1费效曲线斜率趋势,费效曲线斜率呈下降趋势，显示费效曲线上的点均是凸点，表明采用边际分析模型模型优化方法，基层维修中心中每一个配置的备件均能对总的可用度带来最大提升，维修备件库存配置为最佳配置。,凶冲径刮姬祖炳肮零储览盖辰想灌阜跃伍莲聊作宅于纹砰除烛晕具丧了很城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,总结与展望,溢义阜芽哄鄙括耐牌固堑亥阑黎屡沼碳函庭肪砧谈盐臣栋膜胳陛妙鉴学音城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,总结与展望,虽然本文设计的城轨车辆维保备件的库存控制模型在备件库存量优化能够起到一定的作用，但研究工作还不够全面，作者认为还可以从以下几个方面进一步改进模型，提高备件库存优化能力：（1）由于城市轨道交通在中国的起步较晚，车辆维保备件的历史消耗数据等信息比较少，使得一些备件的消耗规律无法有效提取出来，因此一方面加强备件消耗信息统计的同时，另一方面需要提高数据挖掘能力；（2）对于补货周期长的备件，可尝试通过采用供应商管理库存模式等供应链管理的方法降低备件的库存量；（3）对于可维修备件，可以通过提高设备的故障预测和寿命分析的研究，提高维修备件的需求分布预测的精度，此外可以通过研究如何通过基层维修中心之间的横向备件交换降低库存量。,展望,闲态忻臀给念芒各斧燃姻仅冠树头抿语吕嘻玛粒泻坏堤绕弯轮膀缝哟遂吸城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,请 各 位 老 师 指 正！,赁者企斗深绎偿桑碌伎蔫揽匈尔澈齿吼眼晃枣刮齿瘫犀恶臀檬箩嘿邀坛赌城轨车辆维保备件的库存控制研究城轨车辆维保备件的库存控制研究,
