电力物资供应链精细化管理系统浅析

摘要:为了提高电网企业供货效率与供货质量，提出电力物资供应链全过程精细化管理系统，通过供应链超平面向量与核函数构建支持向量机，构建电力物资消耗分析模型，得到用户需求消耗量与需求量，推送电力物资需求到供应链库房内，依靠协作云平台与供应商直接联系，组建电力物资二级库，处理电力物资备货，在此基础上组建检验三级库，检验供应链出库物资，保障物资质量。依靠数据库服务器System、数据库软件Oracle/（db2）、备份软件TSM与平台windows2003+spl，实现精细化管理系统构建。实验证明，供应链供货效率提升，保证供货质量，可应用于现实供应链管理。

关键词:电力物资；支持向量机；精细化管理

1引言

由于供应链技术属于一体化管理，这就使得各个部门之间错综复杂，导致电力物资的供应出现效率降低，严重的甚至会使电力物资产生质量下滑的问题，因此就需要对电力物资的供应链进行精细化管理，以此提升供应链的处理效率与保障出库电力物资的质量。对于当前各个企业使用的或正打算使用的公司库存管理策略，一些国内学者进行了明确且简要的分析，将库存控制进行了供应链管理理念的引入，并制定出了切实有效的企业库存控制管理系统，该方法起到了非常积极有效的作用，使整个企业能更好的进行库存控制，改善了库存积压的现状，并从一定程度上节约了企业自身的库存成本，提高了整体的运作效率。国外的一些学者，主要通过建立数学优化模型，并利用优化算法对其求解，使库存控制模型的建立得到了进一步优化和完善，让企业的库存在供应链环境下达到有效的优化控制。就此问题，本文提出一种电力物资供应链全过程精细化管理系统，通过支持向量机，对各类电力物资的消耗情况进行计算，进而预测物资需求，随后通过云平台将采购订单上传至供应商，依靠二级库进行储存，随后通过三级库进行检验，最后依靠数据库服务器System、数据库软件Oracle/(db2)、备份软件TSM与平台windows2003+spl，组建精细化管理系统，以此来达到缩减供应链整体的供应时间，提高出库电力物资质量的目的。

2基于支持向量机的物资需求预测

2.1支持向量机构建

对于支持向量机，它的作用主要体现在统计样本量较少的时候，不仅能够得到良好的统计规律，同时还能够凭借支持向量机依靠历史数据[1]完成对当前物资的供应量进行预测。支持向量机其实是一种基于统计学习理论的机器学习算法，它主要通过搜索架构风险最小化来实现经验风险与置信范围[2]的最小化，并且使得学习机的泛化性能得到一定程度的提升。支持向量机的基本思想即搜索可以让所有训练样本点正确分类，且使其中离分类面最近的点至分类面间隔最大的最优分类面，被描述成最大间隔电力物资供应链超平面。超平面的数学表达式能够表示成：(1)式中，w代表垂直超平面的向量，x代表超平面内的点，融入位移b的目的即提升间隔。要使间隔能够达到最大，就需要获取支持向量与最优超平面平行的同时离支持向量[3]最近的超平面。这些超平面能够通过以下公式进行描述：(2)(3)因为w是超平面的法向量，因此式(2)与式(3)右侧的1与-1即为便于运算而取的常量，假如挑选其他常量，只需要互为相反数就可以了。拟定这些训练数据即线性可分的，那么符合需求的两种超平面就能够找到。没有任何样本在它们之间，同时这两种超平面之间的间隔也是最大的。通过几何理论计算，能够得到2/|w|即两种超平面之间的间隔。为使所有样本点都在超平面的间隔区之外，需要确保对于所有|w|需要满足以下条件当中的一种，即：(4)(5)式(4)与式(5)能够简化描述成：(6)在此约束下，从最初的搜索最佳超平面的问题，就变成了一种二次规划内的优化问题，即最小化||w||2，取其一半，满足ci(wxi-b)≥1，其中1≤i≤n。所以约束问题能够描述成：(7)式(7)即为了搜索一种鞍点，经过拟定对应的ai为零，这样所有能够被ci(wxi-b)＞0分离的点就是无关紧要的了。再通过二次规划[4]技术标准与程序来对上面的问题进行有效的解决，最后用训练向量的线性组合来对结论描述：(8)由于只有很少ci会超过零，因此对应的xi即支持向量，因为这些支持向量在边缘上能够满足ci(wxi-b)=1，并被拟定成偏移量b。一般NSV的支持向量鲁棒性没有支持向量强：(9)对于非线性向量机的状况，超平面不能对上述这样的问题进行处理，这时候就需要依靠核函数。支持向量机的关键在于核函数[5]，依靠核函数的处理流程主要是将最初输入的数据转换至另一空间，以便通过线性决策边界进行正、负例的分割，这种转换后的新的空间被描述成特征空间，而初始的数据空间被描述成输入空间。K(x,z)表示核函数，是非线性映射φ()的复合函数，常规的组建形式即首先构建非线性映射φ()，然后凭借K(x,z)的定义将其表达式写出来，需要确保函数内确实含有一种φ()与直接组建出来的K(x,z)是相应的，需要满足K(x,z)条件。使X能够代表K(x,z)的定义域，K(x,z)满足：(1)对称：K(x,z)=K(z,x),z,xX；(2)半正定：即针对定义域X其能够被描述成一种有限集合，即X={x1,x2,x3,…,xn}。半正定定义即下式矩阵半正定：(10)对定义域X为Rn的连续紧子集，半正定定义成：(11)凭借Mercer定理，满足上述条件时需要存在：(12)式中，φj代表K()的特征函数，≥0代表K()的特征值。凭借不同的核函数能够获得不同的支持向量算法，当前最常见的核函数存在以下四种即：(1)线性核函数；(2)径向基函数；(3)Sigmoid函数；(4)多项式核函数。

2.2电力物资需求预测分析

在申请计划时各电力生产单位提报物资很多且并不是急需的，不会考虑生产能力对生产计划的干扰，致使采购不准确，大量电力物资被闲置与流动资金被占用，而产生损耗，电力物资的生产与供应过程中[6]的急需物资供应却经常不及时。要得到有效合理的物资计划，首先需要知道物资计划的需求总量，随后才能够有效合理的制定物资计划。和其他行业不同，因为电力行业的特殊性，受客观条件制约，各个电力物资生产单位分散，生产条件不断变化等因素干扰，物资需求存在物资消耗不能形成产品实体、物资消耗的类型与数量被自然条件干扰、物资相互间的关联性较强、部分物资能够回收利用、物资需求总量和电力物资的生产量存在关联等特性。物资需求和物资消耗存在关联，而物资消耗和物资生产计划与地理因素和人为因素等都存在关联。电力物资的生产技术以电网企业指标为准，并且会受到产生的影响。所以就能够通过对物资消耗进行预测综合显示库存数量[7]进而就得到物资需求量。

2.3电力物资消耗预测指标

凭借本文的预测方法对物资消耗进行预测，其流程如图2所示。通过图2能够看出，首先需要确准预测目标，包括预测的物资类型与预测时间，综合以往的物资计划特性，物资特性提报拟定成按月提报，所以该预测模型的选取时间以月为单位，另外即收集与数据整理，数据的收集需要凭借实际的调查得到，因为是对电力物资消耗[8]数据的预测，因此数据还需要明确来源与干扰物资消耗的相关因素，包括地理条件、生产性能等，数据整理即对采集好的数据进行最后的预测处理。

3精细化电力物资供应链管理系统构建

3.1管理系统软硬件配置方案

数据库服务器使用的是System，X3850/X3755，接口和测试服务器是System，X3455，数据库的软件是Oracle/(db2)，系统备份软件是TSM，数据备份服务器是System，X3105。系统的平台配置是windows2003+spl。机器配置：普通PC机器，CPU为P42.0G，内存为1G，服务点通过J2EE技术架构开发，通过J2SE平台与Java语言，其存在编写一次，实时运行与可移植性强的优点，主体通过C8051与CP2102芯片构建，电路节点拟定成CAN节点，但因为只使用CAN控制器与UART的外设接口，因此无需添加其他外接口，这就使得的电路能够更为简洁。节点通过3.3V低功耗RS485收发器来连接两线制RS485总线，通信软件通过CP2102与USB协议进行构建，上位机需要安装SILabs免费供应的CP2102驱动程序，在主机CAN节点中添加一种虚拟的COM接口，使得用户能够凭借串行口控制的模式实现通信。

3.2电力物资供应链的管理流程优化模块

电力物资供应链精细化管理流程能够分成两部分，供应商管理与配送链，以及电网企业内的采购、需求、仓储使用。为了提升管理效率，对各个环节的流程进行优化，紧密配合上下、内外部门之间的工作，高效率的实现目标工作。以电力生产部作为发起点，推送到电网企业的各个供应链库房内处理。有库存的电力物资直接输送至供应链中，零库存的电力物资经过云平台推送到供应商门户中。供应商在协作云平台接收电力物资的订单，完成采购、生产、配货业务。并推送配送信息到电网企业的物资管理部门，电力物资库房扫描配送单就能够得到配送信息，对电力物资进行验收，信息化数据自动入库。同步完成物资出库与配送业务，最后通过发起点接收，完成电力物资使用消耗的记录。通过上述对供应链的细化管理，分别对向内和向外的业务进行了细化监管。其中向内增强了各级库房、账务、物资消耗监管等，向外进行上游供应商信息链规范化的管理、物资质量与配送评测等，完全实现了以电力物资管理为源头的内外一体化业务细化监管。

3.3电力物资二级库管理优化模块

二级库管理模式以物资消耗作为需求导向，通过发起点作为推送申请的基础，推送到电力物资库房外进行采购。高值耗材经过备货的形式预存到二级库内，按照客户的需求，记录消耗，凭借二级库自动高低储产生新一轮备货需求，循环补足基数库存，解决电力物资以领代销的不精确管理弊端。

3.4物资检验精细化管理再优化模块

在二级库的基础上，延伸出三级库的管理模式。检验三级库凭借实际要求发起物资申领，在二级库备货库房内依靠三级库需求进行点对点的出库配送，在库存不足的时候进行采购提报中心库，推送采购信息到协作云平台，供应商在云平台内对订单进行处理，同时把信息输送到电力物资管理系统内。物资中心库核对验收，并生成物资检验二级库备货信息，三级库接收入库。

3.5基于协作云平台的电力物资内外供应链信息化推送

互联网协作云平台即电网企业和供应商门户组建的一种基于互联网的信息协作平台，覆盖了电网对供应商相关的采购业务、信息管理、质量管理等业务。同时也便于供应商直接在线接收和处理电力物资的业务，在线实现电力物资的各种采购订单、对特殊的耗材备货、流程业务处理、共享库存、相关数据查询等信息的同步推送，提高信息推送的准确性与及时性，也减少了工作人员日常处理的工作量，极大的提高了工作的效率。

4实验证明

为了证明本文方法对电力物资供应链精细化管理的实用性，通过对没有进行精细化的供应链与已经通过本文系统精细化后的供应链进行全过程效率对比，其结果如图3所示。通过图3能够看出，随着电力物资总量的不断提升，两种供应链都出现了不同程度的供应时间上升的情况，但由于本文方法会依靠支持向量机对物资需求进行预测，因此上升的程度并不高，而非精细化供应链的上升却较为严重。

5结束语

为了加强出库电力物资的质量与优化电力物资供应链的效率，提出一种电力物资供应链全过程精细化管理系统，通过支持向量机与云平台对电力物资供应链进行精细化管理。但随着研究的不断推进，还是发现了系统中存在的弊端即：由于本文方法只针对重要物资的供应链进行精细化管理，而电力物资的分类中还存在另外三种类型，这就导致系统存在较大的局限性，因此下一步需要研究的课题即：在系统内增添，二级库与数据挖掘算法，通过二级库储存更多的物资种类，凭借数据挖掘算法对不同种类的物资进行数据的分类与计算。

作者:江奋航 蒋雍 李情 单位:广东电网有限责任公司广州供电局