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摘要：目前，铁路物资仓储管理模式以铁路站段自行储备为主，容易造成全路范围内物资储备的重复和浪费，难以达到有效降低运营物资库存的目标。通过采用集中式库存管理模式，对部分需求速率低或需求随机且便于配送的物资进行集中存储，有助于提高系统响应速度，有效降低物资库存管理成本。
关键词：铁路物资管理；集中式库存；库存优化
党的明确提出建设交通强国的宏伟目标，作为国家综合交通运输行业骨干，国铁集团将充分发挥带头作用，在新时代号召下积极实现铁路高质量发展，以“交通强国、铁路先行”为目标引领，坚持以深化改革为主线，不断开创铁路事业发展的新局面。新时代铁路高质量发展，需要的是高效率的发展。高质量的铁路物资管理，能够在保证高质量的供应水平的同时，进一步加快铁路物资的流动性，降低物资库存占有率，减少物资的损耗，从而降低铁路建设和运营维护的成本水平。同时，物资供应效率的提升可以增强国铁集团的活力，深化铁路供给侧结构性改革，扩大有效供给，提高供给结构对需求变化的适应性和灵活性及全要素生产率，进而增强国铁集团发展内生动力，更好满足铁路建设和运营的需要。
1库存产生的原因
在供应链环境下，库存控制的内涵发生了巨大变化。供应链中的库存不再是临时性储备，而是企业之间、企业各部门之间未能实现协同的结果。在供应链环境中研究铁路运营物资降库存问题，可以转化为研究铁路系统内部各部门之间的生产协同性问题。库存产生的本质在于物资需求计划和实际生产安排之间的不协同。铁路站段内的实际生产安排，受到外部众多因素的影响，本身具有较大的不确定性，很难实现需求与生产之间的完全协同。不同站段中物资需求计划与生产计划的不协同程度也并不一致，当提出的物资需求计划超出实际需要时，就会产生库存。
2仓储优化思路和目标
2.1仓储优化思路。从现场调研与分析来看，部分铁路生产站段为了能保证不因缺货影响生产安全，均会根据经验超额制定需求计划，即对于认为重要的物资，会在经验预测的实际需求之外，额外持有一定的安全库存量。在铁路站段数量众多的前提下，每个站段的安全库存就成为铁路物资库存居高不下的主要原因之一。但从保证运输生产安全和物资需求的随机性角度来看，安全库存量又是必需的。在这种背景下，铁路物资管理要达到降库存的总体目标，就必须从适当降低基本库存、合理控制安全库存和科学减少库存点等角度进行优化分析。
2.2仓储优化目标。当前铁路运营物资分散库存管理的模式，造成物资库存信息不共享，不便于统一调剂，导致运营物资库存储量居高不下。陈旧的管理方式和工作方式无法适应现代化物流的管理目标。只有打破传统界限，引入科学的供应链管理理论，才能提高物资管理运作效率和保障能力，降低库存占用成本达到优化目标。对于动车机车配件、工务线上料等需求速率小，或需求随机但稳定的物资，应实施集中仓储、统一配送。一是各生产单位按需储备，合理调配集中仓储的库存资源，有效降低整体库存；二是有效节约人力资源成本，节省设施设备投资；三是易形成经济批量，配送系统充分运转，实现企业效益最大化。
3集中式库存管理模式
大量研究表明，对于专用物资，采用集中式库存管理模式，在同等供应水平下，既可降低系统的安全库存量和平均库存水平，又可实现物资的统一调度、统一使用管理和统一库存控制，为企业精准、高效的生产运作提供重要保障条件。
3.1集中式库存管理。集中式库存管理方法源于风险分担（RiskPooling）理论，指通过对库存的集中控制，将多个实体、分开的库存合并为一个或相对少数的库存，以达到降低应对随机需求的安全库存，同时提高系统服务水平。假设，系统中有10个站段，每个站段仓库内都储备有10个基本库存和2个安全库存的零配件，则系统内一共需要储存120个零配件；若采用集中式库存模式，将这10个仓库合并为1个集中式仓库，那么经过优化计算，在该集中式仓库中可能只需要储存80个基本库存和6个安全库存，就可满足系统内所有生产单位的实际需求。由于所有站段需求时机并不一致，尤其是同时出现计划外需求的概率较小，因此在采取适合的库存补充策略基础上，基本库存量和安全库存量都得以降低，亦即对于该种物资相对库存节省可达28.3%。若考虑到铁路站段内高达万种的物资，以及由于采用集中式仓库而带来的土地、人力、能源等方面的间接节省，其效益将非常可观。
3.2集中式库存管理范例。从实践情况来看，京东集团的高效物流模式就是典型的集中式库存管理模式。京东“亚洲一号”现代化大型仓库，正是其集中式仓库（中心库），每个中心库均单独负责一定区域内的需求，在高效的京东物流体系支持下，不仅极大地降低了自身的仓储成本，最终还形成了几乎覆盖全国的“211限时达”服务网络，极大地增强了京东平台的市场竞争力。
3.3集中式库存管理的目标和途径。集中库存控制不仅是对系统内物资资源的整合和重新配置，同时也是实现物流、信息流、组织流的畅通和不确定性因素的最小化，寻求不同站段之间实现无缝连接的库存策略。库存管理从以物流控制为目的向以过程控制为目的转变，是多级库存管理思维的变革。铁路物资集中库存管理的目标在于降低整个系统的成本和提高系统响应速度，同时为科学的供应链管理打下基础。因此集中式库存模式实现降低库存目标的背后，需要高效的信息沟通机制和灵活的物资配送管理。
4集中式库存管理优化方法
4.1铁路集中式库存结构。我国铁路物资可以实行统一管理，即全部由国铁集团物资管理部进行统筹和协调。在整个铁路物资供应范围内，采用区域性集中式库存结构，跨越各检修单位、铁路局集团公司管辖界限，建设一定数量的区域性中心库，存储适当数量的铁路运营物资。同时再结合铁路运输的优势，结合第三方运输的灵活性建立完善的配送体系，为需求单位提供及时、可靠的物资仓储和物流配送服务。结合京东“亚洲一号”仓储布局模式，可建立铁路主要运营物资的集中式库存方案，库存结构见图1。铁路生产检修单位只需储备1~2天的生产物料，即中心库需要每隔1~2天向站段配送物资1次（不包括特殊或应急需求的及时配送）。考虑到铁路当前实际情况，目前可暂以铁路局集团公司管辖范围为基本范围，研究区域中心库的优化布局问题，在此基础上总结成功经验、理顺责权关系，再向全路范围推广。
4.2集中式库存管理优化方法。在铁路生产站段（需求点）中，其对某一物资的需求具有一定的随机性，为了保证生产安全，必须考虑该随机需求的满足率即服务水平的问题，同时又需考虑中心库的库存费用等成本，因此企业必须选择合适的库存策略。要对铁路运营物资库存进行优化，首先确定物资的存储地点及其每个中心库服务的对象集合；其次确定每个仓库内的存货数量。铁路运营物资降低库存的有效途径是建立区域性中心库或联储库，将分布于各站段中的物资实行集中式存储，以最少数量的仓库设施存储最优数量的物资，满足区域内所有站段的物资需求，最终实现降低物资库存、增加企业效益的管理目标。
4.3实施注意事项。4.3.1集中式库存管理的使用范围。适合集中式库存的物资一般应具有典型的需求速率低或需求随机且便于配送等特征；其他运营物资可以实行联合库存管理、供应商库存管理等方式。4.3.2中心库之间物资的调拨。对于系统中的每个站段需求点，按规定是由某一个中心库提供配送服务，该中心库缺货时则需及时在中心库之间进行调拨。中心库之间的物资调拨可以参考京东模式，遵循就近、尽快的基本原则，设置合理的调拨机制和快捷的调拨程序，保证及时供应物资。
5集中式库存方法应用示例
5.1优化方法。考虑随机需求的优化方法，可对铁路站段生产所需物料的随机性和仓库建设成本、仓储成本等同时进行考虑，所得方案在理论上达到系统最优。由于铁路生产涉及零配件种类过多，每次计算模型中所需参数可能会超过1万个，部分参数可能难以获得，优化计算所需的基础数据收集也会存在一定难度。为了增强优化方法的实用性和易用性，结合实际情况可对模型进行合理简化，以最大可能获得问题的满意解。结合铁路企业管理体制和财务制度等，在中心库建设过程中，可以暂时不考虑建设（改扩建）成本和仓库能力约束，供应商的运输成本可由供应商负责。在加强需求预测的基础上，可降低站段物资需求的随机性，从而在一定程度上假设其为确定性需求。根据最优化理论，在随机需求环境下可建立中心库和库存联合优化模型：minΨ=Ni=1ΣMj=1ΣLl=1ΣClijDljYlij+Mi=1ΣLl=1Σ2HliOli姨Mj=1ΣDljYlij姨（1）s.t.Ni=1ΣYlij=1坌j,l（2）Ylij≤Xi坌i，j,l（3）Ni=1ΣXi≤P（4）Xi,Ylij∈{0，1}坌i，j,l（5）其中，N表示候选的待建中心库数目，即将在N个备选点上选择合适的数量和位置建设中心库；M表示需求点（生产站段）的数目；L表示物资种类的数目；Dlj表示需求站段j在单位时间内对物资l的随机需求量的平均值（件/天）；Hil表示中心库i对物资l的单位时间内单位物资的存储费用（元/件天）；Oli表示中心库i对物资l的订货费用（元），此费用为常量，在每次订货时发生，且与订货量无关；Clij表示从中心库i配送单位物资l至需求点j的运输费用（元/件）。另外定义决策变量：Xi=1若处于位置i的仓库被选择修建；0否则∈；Ylij=1若顾客j对产品l的需求由仓库i提供；0否则∈。
5.2计算示例。以上海局集团公司动车配件中心库设置为例，进行区域内中心库选址设置的优化计算与分析。上海局集团公司管内有上海动车段和南京动车段2个动车检修基地。上海动车段重点辐射华东及长三角地区，主要承担上海、浙江地区动车组运用和一至五级检修任务，辐射管理沿江通道东段、浙赣等客运专线，沪宁杭城际铁路等，下辖上海南、南翔、虹桥、杭州等动车运用所。南京动车段主要负责江苏、安徽地区动车运用和一二级修等工作，管辖运用范围包括京沪高铁、郑徐高铁、合福高铁、合蚌高铁、宁安高铁、合武高铁、合宁高铁、宁启客专等，下辖南京、南京南、合肥南和徐州东4个动车运用所。为尽可能利用现有设施设备，建设区域中心库备选地址有两个，即上海动车段高修车间（上海）（以下简称“上海车间”）和上海动车段高修车间（南京）（以下简称“南京车间”）。可假设其针对所有物资的单位库存费用Hli和订货费用Oli一致。在需求确定、库存费用和订货费用一致的情况下，实际上针对优化模型中的目标函数，其计算的第2项是固定不变的，优化决策过程中仅需考虑第1项总运输成本即可。假设区域中心库需要对A类动车配件中的主要核心部件进行库存管理，包括闸片、双电机驱动装置、面板、司机室前窗玻璃、SIBAS-KLIPDA、盖板等6种配件。配件需求点包括上海车间和南京车间及相应的所有动车运用所。6种配件的单位运输费用和备选中心库至各车间、动车所之间的运输距离等信息见表1、表2。南京动车段于2016年从上海动车段中分离出去而成立，目前仅负责动车运用和一、二级修等工作，业务相对简单，零配件需求也相对较少。具体需求情况见表3。根据需求情况进行计算，选择建设上海车间和南京车间配件中心库的总成本分别是：Ψ南京1=568100.5元Ψ上海1=505008.0元从计算结果可见，在当前需求情况下，基于总运输成本最小化的优化目标，应选址上海车间建设上海铁路局动车配件中心库。深入分析可以发现，尽管相对于上海，南京在地理位置上更处于上海局集团公司管辖范围的中心，但是上海动车段方面需求明显大于南京动车段需求，导致需求数量成为决策的决定性因素，改变了决策结果，选择上海车间建设中心库会更加节省总成本。上海局集团公司区域内动车中心库的选址计算与分析，可以为跨局中心库建设方案提供参考。全路现有7个动车检修基地，在供应链全成本、建设成本最优的前提下，利用现有检修基地作为动车中心库是一种可行方案。下一步将在收集相关数据资料后，采用实际优化模型对此方案进行优化决策，为后续中心库建设提供有益建议。
参考文献
1徐增堂.铁路运营物资库存管理优化策略[J].铁路采购与物流,2018,11.
作者:白涛 单位:中铁物总铁路装备物资有限公司
