基于大數(shù)據(jù)理念的卷煙材料成本分析方法與系統(tǒng)

尹俊飛，張漫輝，白 平，張雪雄，李勝璋，溫慶瑜，朱道飛

（1.云南中煙物資（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，昆明 650000；2.昆明理工大學(xué) 冶金與能源工程學(xué)院，昆明 650093）

1 前言

在卷煙生產(chǎn)企業(yè)成本構(gòu)成中，物資原料采購成本構(gòu)成了企業(yè)生產(chǎn)成本的主體，也是企業(yè)成本控制中最有價(jià)值的部分。卷煙材料主要包括煙用絲束、卷煙紙、成形紙、接裝紙、內(nèi)襯紙、框架紙、條與盒包裝紙、封簽、煙用BOPP、煙用紙箱、拉線、卷煙用膠、三乙酸甘油酯、香精香料14類。在主要卷煙材料中，成本構(gòu)成比重最大的是條與盒包裝紙，約占48%，絲束約占20%，香精香料約占7%，卷煙紙約占4%，其他材料約占21%。降低物資原料采購成本，做好預(yù)算管理和成本控制，是控制卷煙成本的重要措施之一。［1］

目前，我國在降低卷煙材料采購成本方面，基本上采取基于對采購統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的簡單判斷來調(diào)整各類卷煙材料采購成本［1］。在分析卷煙材料采購成本時(shí)，由于卷煙材料數(shù)據(jù)搜集不完整，數(shù)據(jù)分析缺乏理論基礎(chǔ)，主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，數(shù)據(jù)分析基本為主觀定性結(jié)果；此外，忽略了影響供應(yīng)商成本的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，從而無法客觀地分析和評價(jià)供應(yīng)商的真實(shí)成本與合理利潤，進(jìn)而片面地將“采購成本高”的全部矛盾轉(zhuǎn)嫁給供應(yīng)商，最終導(dǎo)致卷煙材料采購指導(dǎo)價(jià)格偏差；因缺乏數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)、系統(tǒng)的分析模型，采用人工經(jīng)驗(yàn)的定性分析方法，掩蓋了供應(yīng)商的真實(shí)利潤，影響采購成本的控制，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前“降本、提質(zhì)、保供應(yīng)”的精益采購要求，對于“降本增效”極為不利，而近年來煙草行業(yè)逐漸重視信息技術(shù)的運(yùn)用。［2］鑒于此，本文基于大數(shù)據(jù)理念建立一種新的卷煙材料成本分析方法，并開發(fā)出對應(yīng)的分析系統(tǒng)，為卷煙材料采購的指導(dǎo)價(jià)格制定提供決策支持，以降低卷煙材料采購成本。

2 卷煙材料成本分析

2.1 卷煙材料的成本構(gòu)成因素分析

各類卷煙材料的成本構(gòu)成包括：原材料成本、生產(chǎn)成本、經(jīng)營費(fèi)用。其中，原材料成本包含卷煙材料的主要原材料成本及各次要原材料成本；生產(chǎn)成本包括設(shè)備折舊及維修成本、人工成本、能源成本、版材成本及其他生產(chǎn)制造成本；經(jīng)營費(fèi)用主要包括財(cái)務(wù)費(fèi)用、銷售費(fèi)用、管理費(fèi)用、稅金與附加和其他開支。

影響卷煙材料成本的主要因素為變動成本變化，即成本總額在一定范圍內(nèi)隨著業(yè)務(wù)量的變動而呈線性變動，而當(dāng)超出一定范圍時(shí)，變動成本總額可能呈非線性變動的成本。［3］

通過變動成本率，即變動成本在銷售收入中所占的百分率，校驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。從而將銷售收入分為變動成本和邊際貢獻(xiàn)兩部分，前者是產(chǎn)品自身的耗費(fèi)，后者是給企業(yè)的貢獻(xiàn)，因此，“變動成本率＋邊際貢獻(xiàn)率＝1”。變動成本率與邊際貢獻(xiàn)率之間是一種互補(bǔ)的關(guān)系，產(chǎn)品的變動成本率高，則邊際貢獻(xiàn)率低，創(chuàng)利能力??；反之，產(chǎn)品的變動成本率低，則邊際貢獻(xiàn)率高，創(chuàng)利能力高。通過進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，進(jìn)一步確定了變動成本就是影響卷煙材料成本的主要因素。

2.2 卷煙材料成本控制方法

運(yùn)用系統(tǒng)工程的原理對卷煙材料企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營過程中發(fā)生的各種耗費(fèi)進(jìn)行計(jì)算，調(diào)節(jié)及監(jiān)督，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)卷煙生產(chǎn)中成本控制的薄弱環(huán)節(jié)，挖掘內(nèi)部潛力，尋找一切可能降低成本的途徑。

目前，成本控制的主要方法有定額成本法、標(biāo)準(zhǔn)成本法、目標(biāo)成本法［4］、作業(yè)成本法、產(chǎn)品生命周期成本法［5］等，廣泛應(yīng)用在各類工程項(xiàng)目建設(shè)、企業(yè)生產(chǎn)、新產(chǎn)品開發(fā)等各方面，并取得了較好的應(yīng)用效果。目前常用的成本控制方法如圖1所示。

圖1 成本控制方法

結(jié)合卷煙材料成本特性及主要影響因素，將成本控制法運(yùn)用于卷煙材料成本控制［6］，以指導(dǎo)卷煙材料的價(jià)格采購。對卷煙材料成本控制主要有三種途徑：其一，在采購過程中，影響采購價(jià)格的主要因素是供應(yīng)商成本，供應(yīng)商成本是采購價(jià)格的底線，降低采購價(jià)格最主要的是降低供應(yīng)商成本，在卷煙材料買賣時(shí)實(shí)施買方集中化，使卷煙企業(yè)取得材料購買的優(yōu)惠權(quán)；其二，在卷煙產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，采用技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的科學(xué)方法，通過改變卷煙產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)或改變卷煙材料技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)成本的降低；其三，在生產(chǎn)和物流方面尋求實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的方法，通過降低卷煙材料消耗和庫存等手段實(shí)現(xiàn)成本的降低。

3 基于大數(shù)據(jù)理念的卷煙材料成本分析系統(tǒng)

3.1 卷煙材料成本數(shù)據(jù)分析體系

卷煙材料成本分析系統(tǒng)是基于大數(shù)據(jù)的卷煙材料成本分析體系建立的，其主要核心是數(shù)學(xué)模型和求解算法，該成本分析體系，主要包括卷煙材料數(shù)據(jù)平臺、數(shù)據(jù)診斷融合、卷煙材料成本分析系統(tǒng)。如圖2所示。

圖2 基于大數(shù)據(jù)的卷煙材料成本分析體系

基于大數(shù)據(jù)的卷煙材料成本分析體系的數(shù)據(jù)分析過程為：首先，以卷煙材料價(jià)值鏈相關(guān)為依據(jù)，將卷煙材料采購兩端三側(cè)全生命周期內(nèi)的卷煙材料價(jià)值鏈數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)平臺。

其次，對保存在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)診斷融合。運(yùn)用卷煙材料成本分析數(shù)學(xué)模型，為保證模型數(shù)據(jù)的正確性與合理性，在數(shù)據(jù)運(yùn)用前，必須先對數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷分析與修正。其基本方法為：建立基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的大數(shù)據(jù)診斷模型（如t分布檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷龋?，并分析歷史的同類數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)卷煙材料各成本數(shù)據(jù)的合理性檢驗(yàn)；同時(shí)，采用數(shù)據(jù)修正模型（如極大似然估計(jì)修正模型），選取一定的置信度，對不合理數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

在對數(shù)據(jù)診斷和甄別中，［7］采用小樣本均數(shù)的置信區(qū)間估計(jì)法，設(shè)置置信度為0.95，通過對生產(chǎn)同類物料的所有企業(yè)提供的各類原材料的成本 xij（j＝1，2，3，……，n）進(jìn)行正態(tài)分布（t分布）回歸，獲得正態(tài)分布的均值μi和方差σi。并采用t檢驗(yàn)，分析其數(shù)據(jù)是否落在置信區(qū)間內(nèi)，如果超出置信區(qū)間，則對比該數(shù)據(jù)采用極大似然估計(jì)修正模型進(jìn)行修正。

再次，對修正后的卷煙材料成本數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度分析。主要建立基于大數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計(jì)方法相耦合的卷煙材料成本多因素關(guān)聯(lián)成本分析數(shù)學(xué)模型、卷煙新產(chǎn)品材料成本分析與定價(jià)模型、卷煙材料成本情景分析模型、供應(yīng)企業(yè)成本評價(jià)與診斷模型五類數(shù)學(xué)模型的卷煙材料成本分析。

最后，輸出卷煙材料成本分析結(jié)果。

3.2 卷煙材料成本分析系統(tǒng)架構(gòu)

構(gòu)建的基于大數(shù)據(jù)理念的卷煙材料成本分析系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)

分析系統(tǒng)主要包括基礎(chǔ)支撐層、數(shù)據(jù)融合層、數(shù)據(jù)存儲層及用戶展示層，各層的主要功能包括以下4個(gè)部分。

（1）基礎(chǔ)支撐層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和整理工作。

（2）數(shù)據(jù)存儲層：存儲成本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一、有效的管理。

（3）數(shù)據(jù)融合層：包含智能分析引擎、數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)Ｐ?、?shù)據(jù)診斷模型和數(shù)據(jù)修正模型，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，診斷數(shù)據(jù)和修正數(shù)據(jù)并形成有效數(shù)據(jù)結(jié)果集。

（4）用戶展示層：通過圖形和表格的方式展示分析結(jié)果、運(yùn)行分析結(jié)果，可以快速查詢不同條件下的分析結(jié)果。

通過各層協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)融合分析。

3.3 卷煙材料成本分析系統(tǒng)主要功能

卷煙材料成本分析軟件總體功能設(shè)計(jì)如圖4所示。軟件功能模塊包括：用戶與權(quán)限管理、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)采集、卷煙材料成本分析、新產(chǎn)品材料定價(jià)分析、卷煙材料成本預(yù)測分析、供應(yīng)企業(yè)成本評價(jià)與診斷七大模塊。

3.4 卷煙材料成本分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

基于卷煙材料成本相關(guān)的大數(shù)據(jù)，建立具有多維度分析、決策支持、精細(xì)化管理等功能的卷煙材料成本分析系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

（1）建立數(shù)據(jù)診斷與修正模型，對卷煙材料價(jià)值鏈相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別、過濾、修正和檢驗(yàn)，確保大數(shù)據(jù)的有效性和合理性。

（2）構(gòu)建基于卷煙材料成本的大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與統(tǒng)計(jì)方法相耦合的卷煙材料成本分析模型，按材料類別、規(guī)格、供應(yīng)商進(jìn)行卷煙材料成本的多維度分析。

（3）構(gòu)建卷煙材料成本分析模型，分析診斷供應(yīng)商各類材料及其細(xì)分子類的生產(chǎn)工藝水平、管理水平、原料采購成本等。

圖4 平臺功能規(guī)劃示意圖

（4）構(gòu)建卷煙材料成本多因素關(guān)聯(lián)分析數(shù)學(xué)模型，分析成本影響因素及影響程度。

（5）構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的卷煙新產(chǎn)品材料成本定價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)卷煙新產(chǎn)品和老產(chǎn)品改造的卷煙材料采購的合理定價(jià)及成本的可控、可測。

（6）構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的供應(yīng)企業(yè)成本評價(jià)與診斷模型，對供應(yīng)企業(yè)成本控制現(xiàn)狀進(jìn)行評價(jià)，診斷其成本控制存在的問題，給出成本控制的合理建議，從而推動供應(yīng)商成本管理。

4 卷煙材料成本分析系統(tǒng)應(yīng)用分析

通過建立卷煙材料成本多因素關(guān)聯(lián)成本分析模型、卷煙新產(chǎn)品材料成本分析與定價(jià)模型、卷煙材料成本預(yù)測模型、供應(yīng)企業(yè)成本評價(jià)與診斷模型等一系列數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)的卷煙材料成本分析方法體系，并采用B/S架構(gòu)，以模塊化設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用JAVA開發(fā)工具和MySQL數(shù)據(jù)庫，開發(fā)具有智能學(xué)習(xí)、多維度分析、決策支持、精細(xì)化管理等功能的卷煙材料成本分析軟件平臺。

利用卷煙材料成本分析系統(tǒng)對卷煙材料供應(yīng)商進(jìn)行成本數(shù)據(jù)采集，2017年共采集了1 729條數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了卷煙材料供應(yīng)成本數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，便于分析，供應(yīng)商成本數(shù)據(jù)采集界面如圖5所示。

圖5 供應(yīng)商成本數(shù)據(jù)采集界面

通過采集到的供應(yīng)商成本數(shù)據(jù)，分析了幾百種卷煙材料的 合理成本與利潤率，卷煙材料成本分析界面如圖6所示。

圖6 卷煙材料成本分析界面

5 結(jié)語

建立了卷煙材料成本分析相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，開發(fā)了B/S架構(gòu)的基于大數(shù)據(jù)理念的卷煙材料成本分析系統(tǒng)，可為卷煙材料的采購提供一種情景分析工具，從而為卷煙材料采購過程中的降本增效提供了一種前端控制手段。通過系統(tǒng)的多維度分析與應(yīng)用，可為卷煙材料成本控制提供第一手的數(shù)據(jù)依據(jù)，為卷煙材料采購的指導(dǎo)價(jià)格制定提供決策支持，以有力支撐卷煙材料的精益采購戰(zhàn)略與精益管理，助推卷煙行業(yè)實(shí)現(xiàn)卷煙材料采購“降本增效”的目標(biāo)。

注：白平，通訊作者。

主要參考文獻(xiàn)

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