不常用備件需求預(yù)測(cè)模型與方法研究.pdf

1、備件管理是設(shè)備管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它與企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行績(jī)效和經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。既滿足設(shè)備維護(hù)檢修需要，又合理占用資金是備件庫存管理的基本原則，準(zhǔn)確的備件需求預(yù)測(cè)對(duì)于備件庫存控制與優(yōu)化十分重要。不常用備件具有使用頻次低、間隔期長(zhǎng)且需求不確定等特征，這使得該類備件需求的預(yù)測(cè)非常困難。目前在不常用備件需求預(yù)測(cè)上常用的指數(shù)平滑法、Croston方法等均不能提供令人滿意的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。本文在對(duì)不常用備件需求數(shù)據(jù)特征和現(xiàn)有預(yù)測(cè)方法進(jìn)行分析之后，引入

2、Syntetos的需求分類規(guī)則，將不常用備件需求定量的分為不穩(wěn)定需求、間斷性需求和“塊狀”需求三類。針對(duì)這三類需求，本文引入多項(xiàng)信號(hào)處理技術(shù)，分別設(shè)計(jì)了以下預(yù)測(cè)方法：
　　 ⑴針對(duì)不穩(wěn)定需求，本文設(shè)計(jì)了EEMD-SVM預(yù)測(cè)模型。該方法引入集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EEMD）方法，將數(shù)據(jù)量變化劇烈的不穩(wěn)定需求分解為多個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的需求序列，然后使用SVM方法對(duì)分解得到的分量進(jìn)行預(yù)測(cè)，最后設(shè)計(jì)整合模型整合各預(yù)測(cè)值，得到最終預(yù)測(cè)結(jié)果。通過數(shù)據(jù)實(shí)

3、驗(yàn)，證明對(duì)于不穩(wěn)定需求序列，該方法的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高于目前常用的其他基于時(shí)間序列分析的預(yù)測(cè)方法。
　　 ⑵對(duì)間斷性需求的需求發(fā)生時(shí)刻的預(yù)測(cè)，在以往的文獻(xiàn)中幾乎沒有有效的方法。在分析間斷性需求發(fā)生時(shí)刻序列的數(shù)據(jù)特征之后，引入數(shù)字調(diào)制技術(shù)，設(shè)計(jì)出針對(duì)該類型數(shù)據(jù)的調(diào)制預(yù)測(cè)模型。設(shè)計(jì)了一種能將間斷性的(0-1)序列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成連續(xù)需求的受調(diào)載波，對(duì)調(diào)制后的數(shù)據(jù)采用EEMD-SVM模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并設(shè)計(jì)出有效的檢測(cè)方法對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行檢測(cè)判斷，最終得

4、到需求發(fā)生時(shí)刻的預(yù)測(cè)值。通過對(duì)大量人工數(shù)據(jù)和真實(shí)備件需求數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，證明該調(diào)制預(yù)測(cè)模型對(duì)間斷性需求發(fā)生時(shí)刻的預(yù)測(cè)是準(zhǔn)確有效的。
　　 ⑶在分別針對(duì)不穩(wěn)定需求和間斷性需求發(fā)生時(shí)刻設(shè)計(jì)出預(yù)測(cè)模型之后，本文將EEMD-SVM模型、調(diào)制預(yù)測(cè)模型和SVM回歸預(yù)測(cè)模型結(jié)合，設(shè)計(jì)出針對(duì)一般性不常用備件需求的組合預(yù)測(cè)模型。該模型能對(duì)“塊狀”需求和普通間斷性需求進(jìn)行較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。通過在大量人工數(shù)據(jù)和真實(shí)備件數(shù)據(jù)上的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，證明該方法與包括

5、移動(dòng)平均（MA），指數(shù)平滑（SES），Croston方法和支持向量機(jī)回歸（SVR）在內(nèi)的目前最常見的基于時(shí)序分析的不常用備件需求預(yù)測(cè)方法相比，準(zhǔn)確率有了顯著提升。
　　 ⑷在單一不常用備件需求預(yù)測(cè)模型的基礎(chǔ)上，本文借鑒混合專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的思想，建立起一套集成多預(yù)測(cè)方法的不常用備件預(yù)測(cè)支持系統(tǒng)（NDFSS）的原型。對(duì)該NDFSS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、各子系統(tǒng)的功能和實(shí)現(xiàn)以及系統(tǒng)的算法邏輯流程進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。該NDFSS系統(tǒng)可以完成對(duì)大量不