[發明專利]一種基于組合灰色模型預測管理復烤煙葉原料需求的方法

在審

• 申請號: 201710289813.0
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106897803A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 楊威;高銳;宋鵬飛;王毅;唐麗;張光煦;符玉松;鄒立華;殷沛沛;馬迅;朱東來;宮玉鵬
• 申請（專利權）人: 云南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q10/08
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司53100
• 代理人: 金耀生,于洪

技術領域

本發明屬于煙草庫存管理技術領域，具體涉及一種基于組合灰色模型預測管理復烤煙葉原料需求的方法。

背景技術

復烤煙葉庫存管理具有區別于其它半成品庫存管理的特殊性。首先，其需要陳化一段時間才能用于生產。煙葉經采摘、烘干、復烤等工藝加工制成復烤煙，復烤煙葉不能直接用于卷煙生產，要進行自然陳化。經過陳化的復烤煙，其風格品質會更佳，所生產的卷煙口感更好。其次，不同產地復烤煙葉對于必要倉儲時間要求不一致。此前有學者做過實驗，分別在陳化11、13、18、21、23、30、34、39、44和51個月時取樣，跟蹤鑒定感官質量變化。研究發現，上部煙葉感官質量隨陳化時間的增加，表現出先升高后逐漸降低的趨勢。湖南和黑龍江B2F煙葉在陳化23個月時質量最好；山東B2F在陳化34個月時質量最好；津巴布韋、貴州和河南的樣品在陳化39個月時質量最好。大部分樣品在自然陳化21個月后煙葉質量變化較大，21～44個月感官質量較好且可用性較高。51個月后，煙葉感官質量除黑龍江低于初始樣品外，其它幾個產區樣品均高于其各自初始樣品。最后，復烤煙葉入庫量需要通過調節初煙供給實現。復烤煙葉是卷煙生產的重要加工材料，但它屬于中間產品，處于整個生產工藝流程的中游。它由烘干后的初煙經過打葉復烤工藝形成，其供給過程并非一個獨立的過程，與初煙的供給密切相關。因此，保證復烤煙葉原料庫存的供需平衡需從人為調控的角度出發，根據成品產量、配置方案和時間錯配聯系制定出初煙的需求以及比例結構，在解決庫存供需端口時間錯配難題和滿足未來生產的同時實現當期庫存成本最低的管理目標。

目前，就國內關于復烤煙葉原料的預測管理技術而言，該領域內技術成果幾乎空白。既沒有精準通用的復烤煙葉需求量預測方法，也缺乏關于復烤煙葉庫存時間錯配管理的技術手段。學術領域常規的預測方法主要以時間序列分析和回歸為主。而時間序列隨機分析存在一些缺陷：首先，分析前提在于數據經過有限次差分變換能夠變為弱平穩序列。由于差分變換造成了數據損失，因此數據信息難以得到充分運用。其次，時間序列分析對數據量要求較大；數據量過小往往導致參數估計偏差大，預測結果準確度差。煙草行業的數據統計工作是以年度進行的，所以數據量難以滿足要求。再次，異常值對預測模型的干擾較大。煙草行業受政策影響較大，政策因素導致的極端值會使預測模型不穩健、預測值誤差大、預測精度差。此外，時間序列的趨勢提取方法則直接將時間作為變量進行分析，這種通過事物隨時間變化的趨勢提取來進行預測的方法的缺陷在于，不考慮外界因素的影響、忽略外界沖擊，將事態變化認為是隨時間變化穩定進行，因此該方法預測可能存在較大誤差。回歸分析側重于凸顯變量與變量間的數量因果關系，用于預測也存在一些不足：一方面，對數據要求嚴格，預測模型假定頗多。另一方面，模型穩健性極易受極端數據影響。此外，協變量的選擇也是個難題。就煙草行業而言，一方面，煙葉產品市場需求受諸多因素影響，如經濟環境、政策導向等因素；另一方面，煙草產品供給決定了對原料的需求。由于復烤煙葉原料需求受經濟環境、政策導向及其他暫無法明確的各種因素的制約。因此，回歸模型難以全面識別影響復烤煙葉原料需求的導向因素。加之，回歸分析的基礎假定過于苛刻，因此該方法的預期精度難以達到預期效果。

對于這種部分信息已知，部分信息未知，且容量較少的時間序列數據，灰色系統分析的灰色模型GM(Gray Model)比經典時間序列隨機分析和回歸分析更有優勢。所謂灰色系統，是介于白色系統和黑箱系統之間的過渡系統，其具體的含義體現為：如果某一系統的全部信息已知則定義為白色系統，全部信息未知則界定為黑箱系統；部分信息已知，部分信息未知，那么這一系統就是灰色系統。一般地說，社會系統、經濟系統、生態系統都是灰色系統。灰色模型有樣本數據需求量較小，不需要樣本數據具有特殊分布的特征，定量分析能與定性分析保持一致性的優點。因此，對于煙草行業庫存管理這一“灰色領域”，該方法能起到行之有效的作用。考慮到單個模型存在系統風險、操作誤差以及模型適應性和泛化能力差的缺陷，分別從三個角度建立三種不同的灰色模型，再經過權重調節以弱化系統風險和偶然誤差的影響，強化模型的適應性與泛化能力。

發明內容

本發明目的是為了解決現有技術的不足，填補原料煙草庫存管理的短板，在整個原料資源調控的過程中，制定科學合理的庫存管理方案，保證庫存的供需動態平衡，而提供一種基于組合灰色模型預測管理復烤煙葉原料需求的方法，該方法從復烤煙葉的入庫量入手，根據模型測算出最優入庫量，從端口控制庫存原料動態平衡，以達到優化庫存成本，提升生產經營效益的目的。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：