基于時(shí)間驅(qū)動(dòng)作業(yè)成本法的物流作業(yè)成本分析*

□ 陳鎧敏，王 晶，張曉芹，鄭少涌

(廣東東軟學(xué)院 信息管理與工程學(xué)院,廣東 佛山 528225)

近年來，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)算法與大數(shù)據(jù)技術(shù)的成熟，其技術(shù)已在各行各業(yè)的企業(yè)管理、組織、營銷中發(fā)揮了重大作用，因此，越來越多的企業(yè)正加速構(gòu)建符合自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)的數(shù)據(jù)化管理新模式。對(duì)于物流企業(yè)以及制造型企業(yè)的內(nèi)部物流而言，其本身的業(yè)務(wù)特點(diǎn)確定了日常作業(yè)中便會(huì)產(chǎn)生大量的作業(yè)數(shù)據(jù)。而作業(yè)數(shù)據(jù)本身是企業(yè)用于分析企業(yè)運(yùn)作效率、發(fā)現(xiàn)作業(yè)瓶頸的重要數(shù)據(jù)原料。

目前，大部分已有的文獻(xiàn)主要利用作業(yè)數(shù)據(jù)作業(yè)流程動(dòng)作改進(jìn)。另外，還有一部分文獻(xiàn)利用作業(yè)成本法進(jìn)行作業(yè)成本分析。雖然利用作業(yè)成本法對(duì)作業(yè)進(jìn)行成本分析具有重要的分析價(jià)值，但是由于作業(yè)成本法本身的特點(diǎn)，在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中存在實(shí)施難度較大，實(shí)施成本較高，難以推行等問題。針對(duì)該問題，本文提出了基于時(shí)間驅(qū)動(dòng)作業(yè)成本法作業(yè)流程分析模型。時(shí)間驅(qū)動(dòng)作業(yè)成本法是由卡普蘭等[1]于2004年提出的。該方法提出目的，是為了解決作業(yè)成本法在實(shí)際企業(yè)應(yīng)用中存在實(shí)施難度大、實(shí)施成本高的難題。該方法一經(jīng)提出，便受到了工業(yè)屆與學(xué)術(shù)屆的廣泛關(guān)注。隨后，出現(xiàn)了大量學(xué)者對(duì)方法的研究，但大部分的學(xué)者主要將該方法應(yīng)用到醫(yī)療管理領(lǐng)域[2-3]和圖書館管理領(lǐng)域[4-5]。例如：Yun,B.J.(2016)等[2]將TDABC成本法應(yīng)用到急救醫(yī)療領(lǐng)域，并證明了該方法相比目前主流的急救醫(yī)療成本系統(tǒng)所生成的成本信息更加精確。Jo?o Gregório(2016)等[3]將TDABC成本法應(yīng)用到制藥行業(yè)，該方法為行業(yè)管理問題上提供了新的思維模式。另外，Stouthuysen,K.(2010)等[4]將TDABC模型應(yīng)用到圖書館并對(duì)其成本控制能力進(jìn)行了闡述。Siguenza-Guzman,L.等[5]將TDABC應(yīng)用于圖書館的圖書存取流程中，并對(duì)作業(yè)流程進(jìn)行了成本分析。2016年，張琳等[6]將TDABC成本法應(yīng)用到集裝箱碼頭的裝卸作業(yè)的成本控制上，同時(shí)利用支持向量機(jī)進(jìn)行了成本預(yù)測(cè)。2017年，丁一等[7]將TDABC方法與經(jīng)典報(bào)童問題相結(jié)合應(yīng)用到集裝箱碼頭的裝卸作業(yè)折扣定價(jià)問題上。

針對(duì)目前TDABC成本法在國內(nèi)實(shí)際企業(yè)應(yīng)用較少的現(xiàn)狀，本文通過對(duì)某制造型企業(yè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，利用其產(chǎn)生的作業(yè)數(shù)據(jù)與成本信息構(gòu)建TDABC成本模型，并展示如何利用該成本法進(jìn)行作業(yè)成本分析，為其他同類企業(yè)倉儲(chǔ)管理提供實(shí)際應(yīng)用借鑒依據(jù)。

1 問題描述

本文以產(chǎn)品倉儲(chǔ)系統(tǒng)為仿真背景，該倉儲(chǔ)系統(tǒng)作業(yè)流程包括：多產(chǎn)品從生產(chǎn)、裝盤、傳送、入庫、出庫、裝車、發(fā)貨完整作業(yè)流程。利用TDABC成本法對(duì)該作業(yè)構(gòu)建作業(yè)成本模型，并利用TDABC成本模型進(jìn)行作業(yè)流程分析，將作業(yè)效率與成本進(jìn)行掛鉤。幫助企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中存在的不合理現(xiàn)象，為后續(xù)作業(yè)優(yōu)化做好數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。多產(chǎn)品作業(yè)流程如圖1所示。

圖1 產(chǎn)品制造流程圖

在該產(chǎn)品的生產(chǎn)倉儲(chǔ)過程中，包含三大產(chǎn)品作業(yè)流程：產(chǎn)品包裝流程、產(chǎn)品倉儲(chǔ)流程、產(chǎn)品發(fā)貨流程。三大作業(yè)流程又由多個(gè)作業(yè)子流程構(gòu)成，因此，該多作業(yè)流程屬于典型的多階段作業(yè)流程。由于子作業(yè)之間通常存在等待與預(yù)置等，前后工序間必然無法做到無縫銜接，必然存在無效作業(yè)現(xiàn)象。因此，本文利用TDABC成本對(duì)其作業(yè)流程成本建模并進(jìn)行效率分析。

2 模型構(gòu)建

隨著學(xué)者與企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)成本法(ABC)的深入研究與應(yīng)用，現(xiàn)在管理者已經(jīng)普遍認(rèn)為ABC方法不僅是一種改進(jìn)的成本計(jì)算方法，更是對(duì)作業(yè)流程進(jìn)行效率分析與管理的重要手段與工具。ABC核心思想是“產(chǎn)品消耗作業(yè)，作業(yè)消耗資源”[6]。如圖2所示：

圖2 作業(yè)成本動(dòng)因圖

雖然，無論是學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界對(duì)于ABC成本法的提出大加贊賞，認(rèn)為其在作業(yè)流程分析中將發(fā)揮重大作業(yè)。但是在實(shí)際應(yīng)用中，因?qū)嵤╇y度大、實(shí)施成本高等特點(diǎn)，讓眾多企業(yè)最終選擇了放棄。于2004年，卡普蘭教授提出了TDABC成本法，該方法最大程度地彌補(bǔ)了ABC的缺陷，從而再一次為工業(yè)進(jìn)行作業(yè)效率分析提供了新出路。下述將詳細(xì)介紹多產(chǎn)品倉儲(chǔ)系統(tǒng)如何進(jìn)行TDABC成本建模。

多產(chǎn)品倉儲(chǔ)系統(tǒng)TDABC模型的應(yīng)用步驟[7]如下：

步驟1：區(qū)分作業(yè)流程中的資源組(產(chǎn)品包裝區(qū)、產(chǎn)品儲(chǔ)存區(qū)、發(fā)貨區(qū))；

步驟2：根據(jù)企業(yè)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)將成本分?jǐn)偟礁髻Y源組Ci(i=1,2,3)；

步驟3：構(gòu)建各資源組時(shí)間方程，并計(jì)算各資源組實(shí)際時(shí)間耗費(fèi)情況Ti(i=1,2,3)；

步驟4：將步驟2計(jì)算得到成本項(xiàng)Ci(i=1,2,3)除以各資源組耗費(fèi)時(shí)間Ti(i=1,2,3)，即可得各資源組的產(chǎn)能成本率Ii(i=1,2,3)；

步驟5：根據(jù)各資源組子作業(yè)流程所耗費(fèi)的時(shí)間與產(chǎn)能成本率相乘，即可得到各作業(yè)子流程的成本。

產(chǎn)能成本率計(jì)算流程如圖3所示[6]：

圖3 產(chǎn)能成本率計(jì)算流程

(1)

時(shí)間方程的構(gòu)造，需要識(shí)別各資源組的作業(yè)子活動(dòng)，用xk代表第k個(gè)子活動(dòng)的耗費(fèi)時(shí)間。符號(hào)說明：

χ1…χ17各子活動(dòng)耗費(fèi)時(shí)間；

Ti表示各資源組i總耗費(fèi)時(shí)間；

ak表示該倉儲(chǔ)系統(tǒng)某個(gè)時(shí)間段內(nèi)使用第k個(gè)子活動(dòng)的數(shù)量。

三大作業(yè)區(qū)作業(yè)子活動(dòng)參數(shù)說明：

表1

某個(gè)時(shí)間段內(nèi)，各資源組的時(shí)間耗費(fèi)計(jì)算公式，如下所示：

T1=a1*χ1+a2*χ2+a3*χ3+a3*χ4+a5*χ5+a6*χ6

(2)

T1=a7*χ7+a8*χ8+a9*+χ9+a10*+a11*χ11+a12*χ12+a13*χ13+a14*χ14+a15*χ15

(3)

T1=a16*χ16+a17*χ17

(4)

某個(gè)時(shí)間段內(nèi)，各資源組的增值成本CV與非增值成本NCV計(jì)算公式，如下所示：

CV=(a2*χ2+a4*χ4+a6*χ6)*I1+(a8*χ8+a10*χ10+a11*χ11+a13*χ13+a15*χ15)*I2+(a17*χ17)*I3

(5)

NCV=(a1*χ1+a3*χ3+a5*χ5)*I1+(a7*χ7+a9*χ9+a12*χ12+a14*χ14)*I2+(a16*χ16)*I3

(6)

(7)

3 算例分析

為進(jìn)一步展示TDABC模型的實(shí)際應(yīng)用效果，本節(jié)利用Flexsim2017對(duì)A企業(yè)倉儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，模擬其作業(yè)流程，仿真時(shí)長一周，即為168小時(shí)(h)，模型時(shí)間單位：秒。該倉儲(chǔ)系統(tǒng)中共有3種產(chǎn)品，分別從其他車間送達(dá)該車間。 產(chǎn)品到達(dá)時(shí)間間隔均服從正態(tài)分布，均值為20，方差5。包裝區(qū)打包機(jī)打包時(shí)間30秒/個(gè)，所有傳送帶運(yùn)送速度為1m/s，堆垛機(jī)裝卸貨物速度2s/個(gè)，產(chǎn)品裝車速度2s/個(gè)。假定成本信息如表2所示，則根據(jù)公式(1)可計(jì)算產(chǎn)能成本率的結(jié)果如表2所示。

數(shù)據(jù)來源：A企業(yè)財(cái)務(wù)系統(tǒng)

根據(jù)公式(2)-(4)對(duì)各作業(yè)區(qū)子活動(dòng)進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4所示。

圖4 作業(yè)流程子活動(dòng)狀態(tài)分析圖

對(duì)于包裝區(qū)資源組，有效作業(yè)時(shí)間占比69.4%，即耗費(fèi)時(shí)間T1=168*69.4%=116.592小時(shí)；對(duì)于存儲(chǔ)區(qū)資源組，有效工作時(shí)間占比70.0%，即耗費(fèi)時(shí)間T2=168*70%=117.6小時(shí)；對(duì)于發(fā)貨區(qū)資源組，有效工作時(shí)間占比55.2%，即耗費(fèi)時(shí)間T3=168*55.2%=92.736小時(shí)。因此，根據(jù)公式(5)-(6)可計(jì)算出各大資源的增值成本與非增值成本，如圖5所示。圖5表明，發(fā)貨區(qū)非增值作業(yè)率最高，包裝區(qū)次之，存儲(chǔ)區(qū)最小。

圖5 三大資源組增值成本與非增值成本使用情況

4 結(jié)論與未來展望

本文提出倉儲(chǔ)系統(tǒng)TDABC模型，并對(duì)其作業(yè)流程進(jìn)行作業(yè)效率成本分析。在算例部分，利用Flexsim軟件對(duì)該倉儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。利用TDABC模型相關(guān)公式對(duì)各大資源組進(jìn)行增值作業(yè)與非增值作業(yè)成本利用效率分析。分析發(fā)現(xiàn)各資源組存在不同程度的非增值作業(yè)，且各功能區(qū)非增值作業(yè)占比均在30%以上，比例較高。需要進(jìn)一步做作業(yè)流程優(yōu)化，有了本文所介紹的作業(yè)分析方法，接下來就可以進(jìn)一步優(yōu)化導(dǎo)致非增值作業(yè)比例較高的子活動(dòng)流程。