Метод Кростона в модификации Синтетоса, Бойлона в прогнозировании товарных запасов
Aннотация
В данной работе рассматривается проблема прогнозирования запасных частей для медицинского оборудования с помощью оригинального метода Кростона в модификации Синтетос, Бойлана. Прогнозирование в управлении запасами для товаров, на которые спрос является неустойчивым, является основной проблемой, как при производстве, так и при поиске запасных частей к оборудованию в условиях эксплуатации. Метод Кростона не является в полной мере надёжным, из-за вводимых ограничений. В связи с этим, особую актуальность приобретают методы прогнозирования, связанные с его модификацией. В настоящей работе рассмотрена модификация Синтетос, Бойлана применительно к прогнозированию запасных частей для медицинского оборудования. В отличие от оригинального метода в работе используется модифицированная формула, в которой исключен интервал между случаями замены деталей, а использован параметр сглаживания, в связи с этим формула приобретает наибольшую точность. Представленная формула апробирована в результате использования экспериментальных данных. В заключении проводится сравнение полученных данных с данными полученными обычным методом Кростона.
Ключевые слова: прогнозирование, метод Кростона в модификации Синтетос, Бойлана, планирование запасов, медицинская техника, запасные части
Введение
Развитие фармацевтической области и постепенноевведение новых технологий в логистикеи складированиииграют большую роль в фармацевтическом бизнесе.Огромный ассортимент лекарственныхсредств обусловливаетпотребность в разработке методологии управления товарными запасами, поскольку для своевременного лекарственного обеспечения необходимзапас лекарств [Мельникова О.А., 2018]. Результатом, которыйинтересует любую аптечнуюорганизациювсегда является, то количество лекарственных препаратов, которые будут лежать запасе на складе и обеспечивать требуемый уровеньлекарственного обеспечения. Важной задачейв этом случае является обеспечение непрерывности процессов логистической доставки,хранения и отпуска лекарственных препаратов.Товарный поток обладает некоторыми факторами. Это дискретность, поскольку товар поступает в определенные моменты времени, существование определённойквотируемости продукции,зависимость поставки товара от спроса, объема поставок, длительности между интервалами, зависимость товаров от колебания спроса. Понимая все выше обозначенные факторы,множествонаучных работ посвящается созданию определенных теорий управления запасами [Иванько Р.С., 2005].
Однако актуальным всё же остаётся вопрос прогнозирования спроса, когда стандартные способы моделирования не подходят. К таким ситуациямиотносятсяситуации спроса натовар с наличиеминтервалов,в которыхзначение спросаможетбыть равно нулю,а также невозможностьпостроить модель ивыделить тренд прогноза [Sani B., 1995]. Естественно, что если модель можно было бы построить и формально описать, то проведение экстраполяции и поиск её математического выражения в конечном итоге и привело бы к прогнозу. Однако на практике наиболее распространенны модели с прерывистым спросом, в результате чего всё равно существуют определенные логические трудности при применения классических методов. Метод Кростона является одним из наиболее часто применяемых методов прогнозирования [Croston J. D.1972, Croston J. D. 1996, Willemain T.R., Smart C.N., Shocker J. H. and De Sautels P.A. 1994]. Однако и у него кроме налагаемых ограничений имеются и недостатки, прежде всего это точечный прогноз, который делает невозможным вычисление доверительных интервалов и доверительной вероятности. В связи с этим возникает необходимость поиска модификации метода Кростона [Johnston F. R, Boylan J. E. and Shale E. A.2003, Syntetos,A.A., Boylan,J.E.2010]. В этой статье мы рассмотрим применение модификации метода Кростона (Syntetos и Boylan Approximation) применительно к спросу в запасных частях для медицинской техники [Syntetos A. A, Boylan J. E.and Croston J. D.2005].
Рассмотрим суть приближения, выдвигаемуюавторамиSyntetos, Boylan. Данная модификация используется для моделей с неустойчивым прогнозированием, в его основе лежит формула:
Где μ-среднее значение в запасныхдеталях
р- значение между случаями заменыдеталей
при α равное 1 формулаприобретётвид:
Тогда пренебрегая показателем (р-1)/p авторы [i] предложили формулу
Ожидаемо, что эта новаяформула будет работать лучше, так как (p-1) / p становится ближе к единице, то есть как вероятность 1/p замены запаснойчастивданный период становится меньше,чтоприводиткболее правильнымрезультатам [Johnston F. R. and Boylan J. E. 2010. Shale, E.A.,Boylan,J.E.,Johnston,F.R. 2006].
Параметр сглаживания зависит от предшествующих наблюдений. При значении параметра равном единице учитываются только величины последних наблюдений, в то же время нулевое значение параметра сглаживания свидетельствует о учете в прогнозе всех периодов [Teunter,R.H.,Syntetos,A.A.,Babai,M.Z.,2011, Rao A.V.,1973]. В сданных расчётах мы учитывали параметр сглаживания равный 0.4.
Основная часть
Рассмотрим результаты аукционов по ремонту медицинской техники, а именно данные о замене прокладки парогенератора (Стерилизатор паровой «ГК-100-3»). Полученные с сайта [http://www.zakupki.gov.ru/epz/main/public/home.html].[ii].
Рисунок 1. Данные о замене прокладки парогенератора
(Стерилизатор паровой «ГК-100-3»)
Figure 1. Information on the replacement of the steam generator gasket (Steam sterilizer "GK-100-3")
Первичные данные из Рисунка 1 переведём в формат Excel и построим таблицу.
Рисунок 2. Фрагмент данных для расчёта методом Кростона в приближении Syntetos и Boylan и методика расчёта
Figure 2. A fragment of data for calculation with the Croston method in Syntetos and Boylan approximation and the method of calculation
На основании данных представленных на рисунке 3 был построен прогнозный тренд в запасных частях для прокладки парогенератора.
Рисунок 3. Прогнозирование спроса по методу Кростона в приближении Syntetos и Boylan
Figure 3. Demand forecast by the Krostona method in Syntetos and Boylan Approximation
Видно, что в прогнозе запасных частей существуют определённые «окна». Структурирование данных из рисунка 6, а также расчёт дополнительных данных для датчика кислорода и прокладок парогенератора представлены в таблице 3.
Таблица 3
Суммарная таблица прогнозирования спроса в запасных частях на медицинскую технику по методу Кростона в приближении Syntetos и Boylan Approximation и обычным методом Кростона
Table 3
The total table of the forecast demand for spare parts for medical equipment with the Krostona method in Syntetos and Boylan approximation and the usual Krostona method
Наименование запасной части | Окно 1 | Окно 2 | Окно 3 | Окно 4 | Окно 5 | Окно 6 | Окно 7 | Среднее значение |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Кростон в приближении Syntetos и Boylan Approximation | 0,0625 | 3 | 4,06 | 3,34 | 4,74 | 2,66 | 3,6 | 3,0 |
Обычный метод Кростона | 0,07813 | 2,9 | 3,9 | 3,9 | 4,88 | 3,52 | 4,28 | 3,36 |
Заключение
Таким образом, видно, что применение метода Кростона в приближении Syntetos и Boylan Approximation даёт лучшие результаты.
В работе представлена методика прогнозирования на основе метода Кростона в модификации Синтетос, Бойлана. Данная методика позволяет спрогнозировать потребность в запасных частях для медицинского оборудования. На взгляд авторов она является более точной и способна давать лучшие результаты, чем оригинальный метод.
Список литературы
4.Croston J. D., 1972. Forecasting and stock control for intermittent demands,” Operational Research Quarterly, vol.23, no.3, pp.289-303, 1972.
5. Croston J. D., 1996. Croston’s method comment,” International Journal of Forecasting, vol.12, no.2, pp. 297-298, 1996.
6. Johnston F. R, Boylan J. E. and Shale E. A., 2003. “An examination of the size of orders from customers, their characterization and the implications for inventory control of slow moving items,” Journal of the Operational Research Society, vol.54, no.8, pp.833-837, 2003.
7. Syntetos,A.A., Boylan, J.E., 2001. On the bias of intermittent demand estimates. Int. J. Prod.Econ.71(May(1–3)), 457–466. - 2001.
8. Syntetos A. A.and Boylan J. E., 2010. “On the variance of intermittent demand estimates,” International Journal of Production Economics, vol.128, no.2, pp.546-555, 2010.
9. Syntetos A. A, Boylan J. E.and Croston J.D.,, 2005. “On the categorization of demand patterns,” Journal of the Operational Research Society, vol.56, no.5, pp.495-503, 2005.
10. Johnston F. R. and Boylan J. E., 2010. “Forecasting intermittent demand: A comparative evaluation of Wallstrom P. and Segerstedt A., “Evaluation of forecasting error measurements and techniques for intermittent demand,” International Journal of Production Economics, vol.128, no.2, pp.625-636, 2010.
11. Shale, E.A.,Boylan,J.E.,Johnston,F.R.,2006. .Forecasting for intermittent demand: the estimation of an unbiased average.J.Oper.Res.Soc.57,588–592. 2006.
12. Teunter,R.H.,Syntetos,A.A.,Babai,M.Z.,2011. Intermittentdemand: linking forecasting to inventory obsolescence. Eur.J.Oper.Res.214(3),606–615.2011.
13.Rao A.V. , 1973.“A comment on ‘Forecasting and stock control for intermittent demands’,” Operational Research Quarterly, vol.24, no.4, pp.639-640, 1973.
14.Willemain T.R., Smart C.N., Shocker J. H. and De Sautels P.A., 1994. “Forecasting intermittent demand: A comparative evaluation of Croston’s method,” International Journal of Forecasting, vol.10, no.4, pp.529-538, 1994.