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大數(shù)據(jù)時(shí)電企業(yè)燃煤庫存優(yōu)化分析

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了大數(shù)據(jù)時(shí)電企業(yè)燃煤庫存優(yōu)化分析范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

大數(shù)據(jù)時(shí)電企業(yè)燃煤庫存優(yōu)化分析

關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);庫存管理;供應(yīng)鏈管理

引言

電力的安全生產(chǎn)和可靠供應(yīng)關(guān)系著人民美好生活的質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展,尤其是在疫情防控新增的各種用電需求及全社會(huì)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的關(guān)鍵階段,保障電力的安全供應(yīng)尤為重要,而燃煤庫存的控制與管理直接決定著發(fā)電企業(yè)的安全生產(chǎn)與健康運(yùn)營,通過建立科學(xué)合理的燃煤庫存既可以調(diào)節(jié)供求差異,對供貨時(shí)間等不確定因素進(jìn)行緩沖[1],提高安全運(yùn)行效率,又可以通過減少不必要的燃煤庫存積壓,降低資金成本,提升資金流轉(zhuǎn)效率,促使發(fā)電企業(yè)在市場競爭中保持健康可持續(xù)發(fā)展。因此研究發(fā)電企業(yè)燃煤庫存,對燃煤庫存管理中存在的問題進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而保持科學(xué)、合理的庫存水平對發(fā)電企業(yè)乃至全社會(huì)都有重要意義。當(dāng)前,互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)正在快速更新迭代,我國數(shù)字化經(jīng)濟(jì)、大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略也在加速推進(jìn)[2],發(fā)電企業(yè)傳統(tǒng)的燃煤庫存管理手段、方式及技術(shù)水平已經(jīng)無法滿足安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的全面防控以及增效能力的快速挖掘。在中共中央政治局第二次集體學(xué)習(xí)時(shí)作出重要部署:“推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、構(gòu)建以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素的數(shù)字經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用大數(shù)據(jù)提升國家治理現(xiàn)代化水平、運(yùn)用大數(shù)據(jù)促進(jìn)保障和改善民生、切實(shí)保障國家數(shù)據(jù)安全”。的重要部署為發(fā)電企業(yè)燃煤庫存管理提供了新的理念并指明了未來大數(shù)據(jù)背景下庫存管理的發(fā)展方向。同時(shí),由于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,數(shù)據(jù)收集、處理的能力快速增強(qiáng),海量數(shù)據(jù)資源的寶貴價(jià)值被挖掘出來,過去對于大量數(shù)據(jù)無法有效利用的發(fā)電企業(yè)獲得新的發(fā)展契機(jī),通過大數(shù)據(jù)技術(shù)將大量的異構(gòu)數(shù)據(jù)、多業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理,形成有效的數(shù)據(jù)流,使得數(shù)據(jù)在庫存管理中發(fā)揮更大的價(jià)值。目前,國內(nèi)外對于庫存管理的研究文獻(xiàn)較多,但將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到庫存管理的研究文獻(xiàn)較少。張斌琪(2018)[3]在大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的背景下,提出了中小型企業(yè)開發(fā)庫存管理數(shù)據(jù)平臺,分析了安全庫存的建立和供應(yīng)商的融合。陳錦回等(2019)[4]認(rèn)為將大數(shù)據(jù)與供應(yīng)鏈庫存管理融合可以增強(qiáng)供應(yīng)鏈的韌性,提升供應(yīng)鏈的利潤。楊冰雪(2018)[5]對大數(shù)據(jù)環(huán)境下煤礦企業(yè)的材料管理進(jìn)行了探討,并分析了存在的問題。褚蘭蘭(2017)[6]分析了大數(shù)據(jù)技術(shù)對庫存的影響,并討論了出入庫與庫存調(diào)配的優(yōu)化路徑。對于企業(yè)庫存管理中無法處理數(shù)據(jù)“多”、“雜”、“亂”的問題時(shí),鄭小波(2020)[7]認(rèn)為構(gòu)建庫存管理大數(shù)據(jù)分析平臺可以有效利用數(shù)據(jù)、發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值。通過對現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究發(fā)現(xiàn),對于將大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)應(yīng)用到燃煤庫存管理的研究尚處于空白,因此有必要在此領(lǐng)域展開研究彌補(bǔ)空缺。本文對大數(shù)據(jù)環(huán)境下發(fā)電企業(yè)燃煤庫存管理優(yōu)化進(jìn)行了研究,首先對當(dāng)前燃煤庫存管理問題進(jìn)行分析,指出燃煤需求預(yù)測不準(zhǔn)確將會(huì)給企業(yè)帶來生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)與成本負(fù)擔(dān),對此作者借助大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建燃煤預(yù)測大數(shù)據(jù)平臺;同時(shí)針對庫存信息傳遞效率低下、企業(yè)與供應(yīng)鏈交互性差的問題,建立供應(yīng)鏈管控的庫存管理系統(tǒng),加速企業(yè)同信息共享,實(shí)現(xiàn)庫存最優(yōu)決策。

1燃煤庫存管理在大數(shù)據(jù)時(shí)代所面臨的問題

1.1燃煤需求預(yù)測不準(zhǔn)確

發(fā)電企業(yè)庫存管理相較于一般工商業(yè)企業(yè)更加復(fù)雜,為了保證電力的安全持續(xù)供應(yīng),燃煤庫存不允許出現(xiàn)缺貨的現(xiàn)象發(fā)生,電廠停機(jī)造成的損失是不可預(yù)估的。因此,鑒于燃煤庫存管理的特殊性,燃煤需求的精準(zhǔn)預(yù)測是解決安全生產(chǎn)的重要抓手。燃煤需求預(yù)測具體包括兩方面內(nèi)容:對于燃煤需求用量的把控,即預(yù)測需求量與實(shí)際需求量保持平衡,預(yù)測量高于實(shí)際需求量,則會(huì)造成庫存積壓,反之則無法滿足生產(chǎn)需要[8]。一直以來發(fā)電企業(yè)受限于技術(shù)和管理水平的影響,無法精準(zhǔn)獲取不同區(qū)域、不同時(shí)間段的需求信息,無法對大量需求相關(guān)的異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理,對于燃煤需求無法準(zhǔn)確響應(yīng),很多企業(yè)選擇對燃煤進(jìn)行飽和式采購來應(yīng)對生產(chǎn)需求[9],在庫存中積壓了大量的資金成本,降低了資金周轉(zhuǎn)速率[10],為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來隱患。對于燃煤需用品種的把控,發(fā)電燃煤不僅對數(shù)量有要求,對品種與質(zhì)量也有限制,要充分考慮燃煤品種的匹配性,即燃煤的品種要同燃煤鍋爐型號相匹配,并且要考慮燃煤的經(jīng)濟(jì)性、適用性等實(shí)際情況,要對燃煤的產(chǎn)地、質(zhì)量、運(yùn)費(fèi)等各方面因素進(jìn)行綜合分析。傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)在編制燃煤需求計(jì)劃時(shí),往往直接采用過去的燃料計(jì)劃,對于影響生產(chǎn)計(jì)劃的變動(dòng)因素沒有綜合考慮,未能對市場需求、生產(chǎn)需求和銷售計(jì)劃進(jìn)行分析,進(jìn)而影響庫存的合理布局,造成安全生產(chǎn)隱患。

1.2庫存信息傳遞效率低下,同供應(yīng)鏈交互性差

目前,很多發(fā)電企業(yè)都在進(jìn)行庫存信息化建設(shè),不斷應(yīng)用新的信息軟件開發(fā)系統(tǒng),取得了不小的進(jìn)步,庫存信息化水平不斷提高。當(dāng)前主流的庫存信息化管理方式是通過連續(xù)監(jiān)測庫存內(nèi)部的控制系統(tǒng),所發(fā)揮的作用主要是實(shí)時(shí)監(jiān)測倉儲(chǔ)中各種燃料的剩余量,當(dāng)庫存內(nèi)部的剩余量低于安全庫存時(shí),則向采購部門發(fā)出通知,采購部門進(jìn)行采購,補(bǔ)充存貨[11]。但隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的深入應(yīng)用,多業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不斷融合,現(xiàn)有的信息管理方式的整體效率和實(shí)際作用效果都存在著明顯的不足,無法滿足精準(zhǔn)、智能和高效的庫存控制,例如對于燃煤鍋爐匹配的燃煤無法進(jìn)行準(zhǔn)確控制,在配煤摻燒后的熱值無法達(dá)到鍋爐于負(fù)荷需要,引發(fā)熄火或負(fù)荷不足的生產(chǎn)事故。同時(shí),由于發(fā)電企業(yè)庫存信息系統(tǒng)只是單一地服務(wù)于采購部門,未能將庫存信息在內(nèi)外部供應(yīng)鏈中及時(shí)共享,庫存信息在內(nèi)外部供應(yīng)鏈中存在信息傳遞障礙問題。在外部供應(yīng)鏈中,信息傳遞障礙引發(fā)“牛鞭效應(yīng)”[12],供應(yīng)鏈中各節(jié)點(diǎn)的發(fā)電企業(yè)獨(dú)立的庫存管理引起最終的需求變異逐步放大,導(dǎo)致上游煤炭企業(yè)維持較高的庫存水平,不僅要支付資金占用成本,還造成了大量的機(jī)會(huì)成本[13]。上游煤炭企業(yè)成本的激增帶來煤炭價(jià)格的上揚(yáng),導(dǎo)致整個(gè)供應(yīng)鏈整體績效不佳。同時(shí),信息傳遞障礙使得發(fā)電企業(yè)無法及時(shí)收集供應(yīng)鏈中的信息。及時(shí)獲取外部信息對于庫存管理十分重要,當(dāng)外部環(huán)境出現(xiàn)變化時(shí),如電煤供應(yīng)鏈中的上游企業(yè)出現(xiàn)停產(chǎn)或在運(yùn)輸過程中由于天氣等不可抗力造成運(yùn)輸停滯,發(fā)電企業(yè)庫存管理部門無法及時(shí)獲取庫存相關(guān)外部信息,對于不確定因素的風(fēng)險(xiǎn)不能及時(shí)把控,則會(huì)造成生產(chǎn)事故。在內(nèi)部供應(yīng)鏈中,信息傳遞障礙使得發(fā)電企業(yè)中的物資管理部門及其他有關(guān)部門不能及時(shí)獲取燃煤庫存的最新信息,信息不通暢導(dǎo)致各個(gè)部門間各自運(yùn)作、分散運(yùn)行,直接影響企業(yè)內(nèi)部的資源調(diào)配與管理[14-15],加重了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2大數(shù)據(jù)時(shí)代下燃煤庫存管理的優(yōu)化

2.1構(gòu)建發(fā)電企業(yè)燃煤預(yù)測大數(shù)據(jù)平臺

當(dāng)前,由于數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析等技術(shù)的迅猛發(fā)展,對于需求預(yù)測所需的海量數(shù)據(jù)獲取以及數(shù)據(jù)處理速度的能力大大加強(qiáng),對于傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)燃煤需求預(yù)測不精確的問題也出現(xiàn)解決的曙光。本文將運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù),構(gòu)建發(fā)電企業(yè)燃煤預(yù)測大數(shù)據(jù)平臺。如圖1所示,該平臺由相關(guān)數(shù)據(jù)收集模塊、大數(shù)據(jù)挖掘分析模塊、預(yù)測建模模塊、編制需求計(jì)劃報(bào)表四大模塊組成,四大模塊借助較為成熟的大數(shù)據(jù)技術(shù)來最終實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)燃煤需求的精準(zhǔn)預(yù)測。正確掌握需求變化的原因是準(zhǔn)確預(yù)測的關(guān)鍵,通過對影響發(fā)電燃煤需求的因素進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)主要影響因素可以歸納為內(nèi)部因素與外部不確定性因素,在數(shù)據(jù)收集模塊中通過采用多網(wǎng)融合技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫資源,采集內(nèi)外部影響因素的數(shù)據(jù)信息。內(nèi)部采集的數(shù)據(jù)主要包括:燃煤庫存現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、燃煤采購歷史數(shù)據(jù)、消耗歷史數(shù)據(jù)、不同燃煤品種對生產(chǎn)影響程度權(quán)重、生產(chǎn)任務(wù)數(shù)據(jù);外部采集的數(shù)據(jù)主要包括:煤炭采購地區(qū)產(chǎn)量、運(yùn)輸狀態(tài)、消費(fèi)地電源結(jié)構(gòu)、氣候環(huán)境、政策變化等。由于數(shù)據(jù)采集的廣度與頻度大大提高,數(shù)據(jù)庫的伸縮性顯著增強(qiáng),數(shù)據(jù)采集的難度與成本顯著降低。將采集的內(nèi)外部數(shù)據(jù)輸入至大數(shù)據(jù)挖掘分析模塊(如圖1),該模塊將應(yīng)用包括模式識別、大規(guī)模并行處理數(shù)據(jù)庫、互聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展的存儲(chǔ)系統(tǒng)以及分布式文件系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)。大數(shù)據(jù)挖掘分析模塊將對采集到的大量結(jié)構(gòu)化或者非結(jié)構(gòu)化的異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,將從數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)體量、數(shù)據(jù)密度、從屬關(guān)系、相關(guān)關(guān)系等多個(gè)維度出發(fā),利用聚類算法、關(guān)聯(lián)規(guī)則算法、ARAM算法和改進(jìn)的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行計(jì)算分析,整合分析各異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)聯(lián)性,提取異構(gòu)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,同時(shí)將對影響燃煤需求的無關(guān)干擾因素進(jìn)行剔除,進(jìn)而建立燃煤需求關(guān)聯(lián)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。大數(shù)據(jù)挖掘分析模塊在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),為了提高處理效率,采用分級處理分析模式,模塊將根據(jù)數(shù)據(jù)資源的優(yōu)先級程度,選擇對優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先處理,滿足了系統(tǒng)化的處理體系,提高了運(yùn)行效率。同時(shí),大數(shù)據(jù)挖掘分析模塊考慮到數(shù)據(jù)收集模塊可能采集到錯(cuò)誤數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)挖掘分析模塊會(huì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)時(shí)關(guān)注數(shù)據(jù)出現(xiàn)的變化,及時(shí)將信息反饋給數(shù)據(jù)收集模塊,使得采集的數(shù)據(jù)盡可能完善,為數(shù)據(jù)處理的精確性提供保障。在確定各個(gè)影響因素關(guān)系的基礎(chǔ)上,構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的燃煤需求計(jì)劃模型,該模型將實(shí)現(xiàn)對燃煤需求中長期預(yù)測及短期預(yù)測,為了提高燃煤需求計(jì)劃模型的預(yù)測精度,將同步進(jìn)行預(yù)測跟蹤反饋,即將需求預(yù)測的結(jié)果提供給物資需求部門,物資需求部門根據(jù)實(shí)際的燃煤需求信息反饋給預(yù)測建模模塊,通過分析比對燃煤預(yù)測結(jié)果與實(shí)際采購情況,以及結(jié)合物資需求部門的建議及時(shí)修正燃煤需求計(jì)劃模型的參數(shù),逐步提高預(yù)測預(yù)測精度。在獲取燃煤需求預(yù)測的數(shù)據(jù)后,運(yùn)用改進(jìn)的ABC分類法,對燃煤的數(shù)量、品種、質(zhì)量和價(jià)格進(jìn)行歸類,將使用范圍廣、使用頻率高、價(jià)格低、質(zhì)量佳的燃煤進(jìn)行排列,編制年度、月度燃煤需求計(jì)劃。

2.2構(gòu)建供應(yīng)鏈管控的庫存管理系統(tǒng)

供應(yīng)鏈管理體系架構(gòu)的主要思想是借助大數(shù)據(jù)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過對供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)庫存進(jìn)行集成化、智能化管控,使傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)燃煤庫存同供應(yīng)鏈進(jìn)行深度融合,從而實(shí)現(xiàn)燃煤最優(yōu)庫存決策的制定[16];同時(shí),在內(nèi)外部供應(yīng)鏈完全信息共享下實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞,最終提升整個(gè)供應(yīng)鏈的整體績效。在供應(yīng)鏈管控的庫存管理系統(tǒng)構(gòu)建過程中,大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的成熟應(yīng)用為整體供應(yīng)鏈高效化、數(shù)字化管控提供了技術(shù)支撐。該系統(tǒng)的總體框架由兩大模塊構(gòu)成(如圖2):供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)處理與共享平臺和倉儲(chǔ)管理平臺。供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)處理與共享平臺是將供應(yīng)鏈運(yùn)作各環(huán)節(jié)企業(yè)的物資信息全方位收集到數(shù)據(jù)庫中,平臺的中央處理器將對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,在充分考慮各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的切身利益和整個(gè)供應(yīng)鏈的績效最大化的基礎(chǔ)上,制定最優(yōu)的庫存決策,確定各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的最佳庫存水平。平臺將處理后的結(jié)果反饋給各企業(yè),發(fā)電企業(yè)針對平臺的建議結(jié)合自身的實(shí)際情況調(diào)整庫存。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中的信息的快速傳遞,平臺將對各節(jié)點(diǎn)企業(yè)開放數(shù)據(jù)庫權(quán)限,各企業(yè)通過這個(gè)第三方模式的信息平臺獲取上下游企業(yè)庫存信息,及時(shí)調(diào)整自身的庫存策略。倉儲(chǔ)管理平臺(如圖2)主要針對發(fā)電企業(yè)內(nèi)部的庫存管理,將具備兩大功能:對燃煤庫存的智能追蹤,即對燃煤庫存數(shù)量、種類、價(jià)格等進(jìn)行全方位的識別和包括燃煤出入庫、庫存盤點(diǎn)、庫存補(bǔ)充等全流程的追蹤管理,采用RFID技術(shù)[17]、無線傳感技術(shù)等實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地對庫存中燃煤的感知、定位、識別與計(jì)量。并且將采集的各項(xiàng)庫存數(shù)據(jù)上傳至供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)處理與共享平臺中,加快庫存信息在供應(yīng)鏈中的傳遞,方便供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)處理與共享平臺中對數(shù)據(jù)收集與處理。制定最優(yōu)的庫存決策,并進(jìn)行可視化展現(xiàn)。通過對供應(yīng)鏈大數(shù)據(jù)處理與共享平臺庫存反饋的庫存決策信息,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)調(diào)整進(jìn)貨策略,保持最優(yōu)庫存量,實(shí)現(xiàn)平衡庫存及精準(zhǔn)化采購,改善燃煤庫存結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對燃煤庫存的最優(yōu)控制。同時(shí),倉儲(chǔ)管理平臺將庫存的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及采購策略在企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈中進(jìn)行共享,各部門通過瀏覽器訪問倉儲(chǔ)管理平臺,實(shí)時(shí)查詢庫存信息,進(jìn)而在企業(yè)內(nèi)部形成完善的信息流,強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部合作,提高資源調(diào)配效率。

3結(jié)語

大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用對發(fā)電企業(yè)燃煤庫存管理提出了更高的要求,同時(shí)也是燃煤庫存管理優(yōu)化的重要契機(jī),利用大數(shù)據(jù)等技術(shù)對燃煤需求進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測,并加速供應(yīng)鏈中信息的傳遞速度,提升發(fā)電企業(yè)燃煤庫存的精準(zhǔn)管控,為今后發(fā)電企業(yè)燃煤庫存優(yōu)化提供了新的理念與方向,具有一定的借鑒意義。但對于具體的落地實(shí)施以及后續(xù)的技術(shù)推廣等方面還有待更深入的研究。通過后續(xù)的研究,本文將最終致力于建立發(fā)電企業(yè)燃煤庫存優(yōu)化大數(shù)據(jù)治理模式。

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作者:高揚(yáng) 王輝 單位:華北電力大學(xué)

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