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自2015年起，我國鋼鐵消費(fèi)與產(chǎn)量雙雙進(jìn)入峰值弧頂區(qū)并呈下降態(tài)勢(shì)，鋼鐵主業(yè)從微利經(jīng)營(yíng)進(jìn)入整體虧損，行業(yè)發(fā)展進(jìn)入“嚴(yán)冬”期[1]。鋼鐵企業(yè)為降低生產(chǎn)成本、制定精準(zhǔn)化戰(zhàn)略、擴(kuò)大市場(chǎng)份額，紛紛對(duì)鋼鐵行業(yè)內(nèi)的傳統(tǒng)物流模式進(jìn)行改革，挖掘物流領(lǐng)域的利潤(rùn)空間，倉儲(chǔ)作為物流領(lǐng)域的重要組成部分，是影響物流企業(yè)作業(yè)效率的一個(gè)重要因素，適當(dāng)?shù)膫}儲(chǔ)和合理的倉儲(chǔ)布局能夠保證倉儲(chǔ)工作的順利進(jìn)行，提高物流企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

ABC分類法是為了使有限的時(shí)間、資金、人力和物力等資源得到更加有效的利用，依據(jù)庫存物資的重要程度不同以及事物在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的主要特征[2]，以某類庫存貨物品種數(shù)占物資品種數(shù)的百分比和該類物資金額占庫存物資總金額的百分?jǐn)?shù)大小為標(biāo)準(zhǔn)，將庫存物資分為A、B、C三類進(jìn)行分級(jí)管理，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)別對(duì)待區(qū)別管理的一種方法。

FP-Tree算法是一種挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則的頻繁項(xiàng)集的算法。[3]在Apriori算法基礎(chǔ)之上進(jìn)行改良，該算法使計(jì)算物品關(guān)聯(lián)性的效率更高。只需掃描原始數(shù)據(jù)兩遍，通過不斷地迭代FP-tree的構(gòu)造和投影，即可得出物品之間的關(guān)聯(lián)程度。

圖1 H鋼鐵物流園的現(xiàn)有布局  下載原圖

H鋼鐵物流園位于華東地區(qū)，是當(dāng)?shù)氐暮诵匿撹F物流園區(qū)，主要負(fù)責(zé)鋼材倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、裝卸搬運(yùn)、流通加工等業(yè)務(wù)。占地面積約8000002，共有六個(gè)鋼材堆場(chǎng)，螺紋鋼全部位于1-5號(hào)堆場(chǎng)，如圖1所示。

H鋼鐵物流園的倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)信息化投入較低、對(duì)鋼材的管理方法較為落后。本文以螺紋鋼為例，螺紋鋼在堆場(chǎng)的擺放基本采用“見縫插針”的存儲(chǔ)方式，隨意性較強(qiáng)，缺乏恰當(dāng)?shù)墓芾?，現(xiàn)有的物流園存儲(chǔ)能力分布不均勻。這使得車輛在H鋼鐵物流園的各貨場(chǎng)的流轉(zhuǎn)次數(shù)增加，甚至存在迂回運(yùn)輸、二次倒運(yùn)、與其他作業(yè)相沖突的情況，導(dǎo)致整體裝卸效率低，也嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)螺紋鋼的擺放進(jìn)行優(yōu)化、使得裝卸搬運(yùn)更加高效，對(duì)H鋼鐵物流園而言是非常必要的。

根據(jù)H鋼鐵物流園的出庫訂單制訂有針對(duì)性的ABC分類標(biāo)準(zhǔn)。H鋼鐵物流園近一年 (2017.10.1-2018.8.11) 有效歷史螺紋鋼出庫數(shù)據(jù)共計(jì)77017條，如表1所示。

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緊接著，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析得出，H鋼鐵物流園近一年的有效出庫訂單數(shù)35235個(gè)，如表2所示。

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基于以上兩步，以15%、35%、50%的原則進(jìn)行A、B、C分類。將出庫頻率前10種歸為A類，緊接著的24種歸3為B類，剩下的34種歸為C類。

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對(duì)于鋼鐵物流企業(yè)來說，不同品類之間的需求相關(guān)性反映在訂單中，因此H鋼鐵物流園關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的對(duì)象是客戶的訂單。通過關(guān)聯(lián)規(guī)則求解過程可以看出，用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘出訂單商品品類之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則是可行的。根據(jù)計(jì)算結(jié)果將需求相關(guān)性高的品類聚集在一起，存放在臨近庫區(qū)。因需要求出關(guān)聯(lián)規(guī)則反映品類之間的需求相關(guān)性大小的具體數(shù)值，并根據(jù)它來聚類，以此來指導(dǎo)貨位分配。

H鋼鐵物流園的螺紋鋼鋼種及規(guī)格共有68種，將這68個(gè)鋼種及規(guī)格按1-68編號(hào)，順序如表5所示。統(tǒng)計(jì)出在2017年10月至2018年8月的訂單共有35236條。

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在此設(shè)置兩次不同的最小支持度和最小置信度，并將兩次的結(jié)果結(jié)合使用，保證結(jié)果的精準(zhǔn)度。首先設(shè)置最小置信度為0.4，最小支持度為4，利用FP-Tree算法，通過計(jì)算支持度找出所有訂單中的頻繁項(xiàng)集，最后生成關(guān)聯(lián)規(guī)則并計(jì)算出相應(yīng)的置信度，得出初步的不同鋼種及規(guī)格之間的關(guān)聯(lián)度。接著設(shè)置更大的支持度50和更高的置信度0.65，得出更強(qiáng)的鋼種及規(guī)格之間的相關(guān)性，符合的關(guān)聯(lián)規(guī)則如表6所示。

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由表6可知:

(1) 顧客購買“HRB400E抗震12*9, HRB400E抗震14*9, HRB400E抗震18*9, HRB400E抗震22*9”之后有66%的概率會(huì)買“HRB400E抗震16*9”;

(2) 顧客購買“HRB400E抗震12*9, HRB400E抗震18*9, HRB400E抗震25*9, HRB400E抗震20*9”之后有74%的概率會(huì)購買“HRB400E抗震16*9”;

(3) 顧客購買“HRB400E抗震12*9, HRB400E抗震14*9, HRB400E抗震18*9, HRB400E抗震20*9”之后會(huì)有74%的概率購買“HRB400E抗震16*9”;

(4) 顧客購買“HRB400E抗震12*9, HRB400E抗震14*9, HRB400E抗震20*9, HRB400E抗震22*9”之后有70%的概率購買“HRB400E抗震16*9”;

(5) 顧客在購買“HRB400E抗震12*9, HRB400E抗震25*9, HRB400E抗震20*9, HRB400E抗震22*9”之后會(huì)有68%的概率購買“HRB400E抗震16*9”;

(6) 顧客在購買“HRB400E抗震14*9, HRB400E抗震18*9, HRB400E抗震20*9”之后會(huì)有66%的概率購買“HRB400E抗震16*9”;

(7) 顧客在購買“HRB400E抗震12*9, HRB400E抗震18*9, HRB400E抗震20*9”之后有65%的概率購買“HRB400E抗震16*9”;

(8) 顧客在購買“HRB400E抗震12*9, HRB400E抗震18*9, HRB400E抗震20*9, HRB400E抗震22*9”之后有67%的概率購買“HRB400E抗震16*9”;

(9) 顧客在購買“HRB400E抗震14*9, HRB400E抗震18*9, HRB400E抗震20*9, HRB400E抗震22*9”會(huì)有69%的概率購買“HRB400E抗震16*9”。

經(jīng)過關(guān)聯(lián)性分析之后可以粗略的確定螺紋鋼的大致存放位置，接下來將討論結(jié)合關(guān)聯(lián)規(guī)則分析和商品實(shí)際出庫量來綜合討論螺紋鋼的具體儲(chǔ)位。

根據(jù)出庫量和相關(guān)性確定產(chǎn)品之間的關(guān)聯(lián)性，并按照關(guān)聯(lián)度從大到小排列，關(guān)聯(lián)度越大，產(chǎn)品倉儲(chǔ)越近。由于采用數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的堆場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，因此將重新規(guī)劃后的堆場(chǎng)定義為“云倉”。

云倉分配主要步驟:

(1) 將整個(gè)云倉分為高頻區(qū)、中頻區(qū)、低頻區(qū);

圖2 云倉分配示意圖  下載原圖

(2) 根據(jù)ABC分類法對(duì)產(chǎn)品的價(jià)值進(jìn)行綜合排序，將價(jià)值大的產(chǎn)品放置于靠近出口的位置;

(3) 根據(jù)FP-Tree算法計(jì)算各相關(guān)產(chǎn)品的位置系數(shù)，按照位置系數(shù)大小確定相關(guān)產(chǎn)品的堆放位置。

將“H鋼鐵物流園2017年10月—2018年8月出庫數(shù)據(jù)”經(jīng)過匯總整理得出各個(gè)鋼種及規(guī)格的出庫頻次表，頻次表如表7所示。

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由表7可知，“HRB400 12*9、HRB400 16*9、HRB400 14*9、HRB400 20*9、HRB400 18*9、HRB400 25*9、HRB400E抗震12*9、HRB400E抗震16*9、HRB400E抗震14*9、HRB400 22*9、HRB400E抗震18*9、HRB400E抗震25*9、HRB400E抗震20*9、HRB400E抗震22*9”這14種的出庫量非常大，應(yīng)根據(jù)之前的“ABC”分類依據(jù)，將不同的螺紋鋼放在中高頻區(qū)且靠近云倉的兩側(cè)的地方，便于貨物的裝卸搬運(yùn)，節(jié)約運(yùn)輸時(shí)間;C類不同規(guī)格鋼種按出庫頻次的高低放在低頻區(qū)的合適位置;根據(jù)不同規(guī)格鋼種的出庫量大小對(duì)不同規(guī)格的鋼種安排合適比例的倉位。

接著，根據(jù)得出的不同規(guī)格的鋼種之間的關(guān)聯(lián)度及出庫頻次表分析得出不同規(guī)格的鋼種的具體擺放位置和倉位分配比例，例如:

HRB400E抗震12*9、HRB400E抗震18*9、HRB400E抗震20*9、HRB400E抗震16*9、HRB400E抗震22*9、HRB400E抗震14*9、HRB400E抗震25*9這幾種規(guī)格的鋼種不同的組合之間的關(guān)聯(lián)性很大，大多數(shù)位于A類高頻區(qū)，少部分位于B類中頻區(qū)，應(yīng)將它們?cè)凇癆BC”分類的基礎(chǔ)上，劃分在臨近的倉位，倉位比例按出庫數(shù)量來劃分。

圖3 優(yōu)化后的部分螺紋鋼倉位安排  下載原圖

HTRB600E抗震20*12、HTRB600E抗震25*12、HTRB600E抗震14*12、HTRB600E抗震22*12這幾類位于低頻區(qū)，關(guān)聯(lián)度非常高，應(yīng)放在低頻區(qū)臨近的位置。

HRB400E抗震28*9、HRB400E抗震20*12、HRB400E抗震22*12、HRB400E抗震20*12都是B類，它們之間的關(guān)聯(lián)度很高，放置時(shí)應(yīng)該放在臨近的倉位。

綜上，通過分析H鋼鐵物流園區(qū)螺紋鋼產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)性，計(jì)算出具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)度的產(chǎn)品類別，為產(chǎn)品云倉規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。通過分析產(chǎn)品的出庫頻次來確定產(chǎn)品與出入口之間的距離。最后結(jié)合關(guān)聯(lián)分析和產(chǎn)品出庫頻次等相關(guān)數(shù)據(jù)制定產(chǎn)品的堆位安排策略。部分螺紋鋼倉位安排如圖2所示。其中零表示過道，其他數(shù)字表示螺紋鋼有效擺放區(qū)。

本文從H鋼鐵物流園區(qū)螺紋鋼倉儲(chǔ)管理問題切入，利用FP-Tree算法計(jì)算各鋼材之間的關(guān)聯(lián)性，并將其整理排序，按照ABC分類法對(duì)不同的鋼材進(jìn)行各有側(cè)重的管理，有效減少了螺紋鋼的場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)場(chǎng)次數(shù)、提高了其裝卸搬運(yùn)效率。