基于季节性因素的平菇培养原料库存控制方法*

唐业富

（广东科技学院，广东 东莞 523083）

平菇（Pleurotus ostreatus） 培养原料库存控制在时间分布的不均衡特点被称之为库存控制的季节性，也可以被定义为每年重复发生的周期性模式[1]。季节性原料属性即为原料供应存在季节性，基于供应量多少来看，包含供应旺季与淡季[2]。以供应旺季中，原料上市量较多，导致供应市场供多于求，原料价格变得便宜；但基于供应淡季，便存在原料供小于求的情况，价格变得昂贵[3]。针对生产类企业，原料季节性供应让企业在制定购买决策时必须分析大量因素实现利润最大化。优化采购管理与库存控制，对企业发展而言十分关键。采购库存管理工作中，企业持续优化自身生产管理模式，可以降低采购库存费用，提高企业经济利润。同样企业生产经营活动与库存的关系也十分密切，为了让生产活动具有可持续性，大量企业均必须具有一定数目的储备物资。储备问题在人类社会活动，尤其是生产活动中作用显著[4]。为此，以食用菌企业为例，提出基于季节供应库存控制模型的平菇培养原料库存控制方法，实现食用菌企业的利益最大化。

1 平菇原料的季节性供应特征

1.1 平菇价值

元代的《日有本草》、明代的《本草纲目》 《滇南本草》、近现代的《蕈菌医方集成》 《中国药用孢子植物》及《中国药用真菌》，均记载了平菇的药用价值[5]。常用于治疗脾胃虚寒、胃纳不舒、痹症肢节疼痛、手足麻木等症。根据文献记载，平菇味甘平，性温，无毒[6]。具有追风散寒，益气杀虫，补脾祛湿，舒缓痉挛等作用，可治疗腰腿痛、手足麻木、筋络不畅等病症[7]。常食有降低胆固醇，降低高血压，预防动脉硬化等功效，还可用于治疗植物神经失调和抗肿瘤[8]。平菇可入药，常常被选用为“舒筋散”的原料之一[9]。

从平菇体中分离到一种侧耳多糖物质，以葡聚糖为主要的杂多糖原料[10]。其中葡萄糖含量为69%，半乳糖含量为13%，甘露糖含量为6%，葡萄糖醛酸含量为13%；同时还分离出一种由葡聚糖-蛋白质复合物组成的糖蛋白[11]。多糖的主要成分是葡萄糖，蛋白质的主要成分是10种氨基酸，比值大约为71.1 ∶28.5[12]。多糖蛋白在平菇体中的含量为 14.2%～17.6%。在化学性质和结构上与香菇糖蛋白基本相似，抗肿瘤作用优于纯多糖[13]。该菌多糖蛋白与我国研制的慢性肝炎药物“香云片”具有相似的作用，可消除乏力，增加胃肠蠕动，减轻腹胀，缓解肝痛，机制可能是调节细胞间免疫功能失调[14]。平菇还含有甘露醇、山梨醇、对氨基苯甲酸等活性成分[15]。

1.2 平菇培养原料栽培基质

分析平菇原料的季节性供应特征。平菇培养原料是指可以使平菇菌丝生长，也可以使其产生子实体的培养基[16]。不同原料在不同的培养原料上产生了不同的效果，平菇培养原料配方较多，且可混合使用，可根据当地特点，就地取材，合理搭配加工。培养菌种的主要原料是植物纤维，如废棉、棉籽壳、玉米茎叶、稻草、麦秸、玉米秸、蔗渣、木屑、玉米芯、刨花纸屑等；辅助原料有麸皮、酒糟、棉籽粉、血粉、豆饼粉、米糠等，化学肥料包括尿素、镁、碳酸钙、硫酸钠、硫酸钙、过磷酸钙、石膏、石灰等[17]。

棉籽壳是生产平菇的最佳培养原料之一，棉籽壳在配方中所占比列越大，平菇培养菇形就越好，产量也越高[18]。木屑和玉米芯不适宜作为平菇培养原料，这两种物质培养性能最差[19]。平菇培养原料需多种单一原料配合，产量和效果较好，且种类越多效果越好[20]。

2 平菇培养原料库存控制方法

分析平菇季节性供应中库存控制时，将逐月平菇培养原料采购数目设成决策变量，把获取库存最佳费用总值设成目标。基于准许缺货和分析原料价格前提下，全部费用是：整年采购费用+整年库存持有费用+整年缺货费用。

各期平菇培养原料库存会存在三类状况。依次是非缺货、少量缺货、严重缺货[21]。基于周期中，如果初始库存量和本周期采购量之和不小于本月需求量时，会出现平菇培养原料库存持有费用。

把麦粒洗净，除去杂质，在水中浸泡12 h后，拿出直接放入沸腾的水中煮，在煮的过程中用钝器搅动，使麦粒充分加热，且受热面积均匀[22]。煮完捞起后晾干，加入适量石膏粉，搅拌均匀[23]。放置在容量为500 mL的干净盐水瓶里，同时塞上瓶塞，隔绝空气。在121℃环境下高压灭菌3 h，灭菌后冷却，按常规方法接种或培养[24]。

获取的考虑季节性食用菌企业中平菇原料的季节性供应特征，采用季节性因素的库存控制方法，获取考虑季节性的平菇培养原料库存最优控制策略[25]，详细步骤是：

步骤一：初始化粒子方位与速度，惯性权重设成1；步骤二：初始化粒子整体最优值与个体最优；步骤三：运算粒子最优值；步骤四：更新惯性权重；步骤五：更新粒子，更新速度与方位；步骤六：若当下迭代次数低于设置的迭代次数，便跳至步骤三；反之停止，并获取最佳目标值[26]。该值代表的即为考虑季节性的平菇培养原料库存最优控制策略。

3 试验分析

设定某食用菌企业平菇原料的市场整年逐月供应量如表1所示，初始参数如表2所示。从表1、表2可以看出，该食用菌企业平菇原料的市场供应量峰值出现在9月，到9月份前每月递增，从10月开始每月递减。月需求数目对应值为50.1 t。

表1 整年逐月供应量Tab.1 Monthly supply throughout the year

表2 初始参数Tab.2 Initial parameters

由于设置初始库存是0，为了保障第1个月可以符合食用菌企业平菇的生产，能够把优化周期看作2019年7月至2020年的6月，获取的最佳库存策略如表3所示。

表3 考虑季节性的最佳库存控制方法Tab.3 Optimal inventory control method considering seasonality

从表3可以看出，考虑季节性的最佳库存控制方法初始库存量最大值出现在5月，文章方法本周期采购量在7月、8月时达到最高，均为125.0 t，在每年第三季度供应总量需求最大。

设定原料保鲜阶段是3.1个月，采用文章方法获取食用菌企业平菇原料库存控制最佳解，结果如表4所示。

表4 保鲜约束下文章方法的控制策略Tab.4 Control strategy of this method under fresh-keeping constraints

从表4可以看出，在保鲜方法下文章方法初始库存量最大值出现在6月，采购量最高值在7月和8月，且采购量不变化，同样在每年第3季度供应总量需求最大。

将文章方法控制效果通过满意率来体现，则不同周期中文章方法满意率如表5所示。

表5 文章方法满意率Tab.5 Satisfaction rate of this method

由表5可知，文章方法在考虑季节性的不同周期中，文章方法对食用菌企业平菇培养原料库存控制效果的满意率均值是98%，满意程度较高，则文章方法对食用菌企业平菇培养原料库存控制的效果较好。

为进一步测试文章方法的应用性能，采用文章方法与基于遗传算法的原料库存控制方法进行对比试验。将两种方法通过相关编程方法应用计算机辅助技术进行试验。假定平菇的原材料供应商是10个，测试2种方法获取最优库存控制策略的目标函数时间数据并对比。对比结果如图1所示。

由图1可知，文章方法的最优控制策略获取耗时最短，效率最高，则文章方法可高效率获取库存控制最佳策略。统计文章方法与基于遗传算法的原料库存控制方法对10个原料供应商的采购库存控制成本并对比，结果如表6所示。

表6 不同方法采购库存控制成本对比Tab.6 Comparison of purchase inventory control costs by different methods

由表6可知，文章方法与基于遗传算法的原料库存控制方法对10个原料供应商的采购库存控制成本结果显示，文章方法比基于遗传算法的原料库存控制方法节省成本最大值高达83.29万元，更适用于考虑季节性的平菇培养原料库存控制。

4 结论

库存与企业的运营存在密不可分的关系，企业库存目的为预防出现非确定性的需求变化，导致原材料出现供不应求和原材料价格上涨、商品制作成本变多的弊端。为此，库存管理成为目前企业管理核心问题之一。库存管理的作用如下。

4.1 优化服务质量

存在一定数目库存能够均衡供需关系，保障企业能够在规定时间内完成交易，降低经济损失。

4.2 降低订货成本

订货成本和订货数目不存在直接关系，而和订货次数存在较大关联性，订货次数变少，订货成本得以降低。

4.3 减少作业交换成本

多次作业则耗费的设备与人力变多，运营成本便增加，存在一定数目库存，便可降低进货次数，节省作业成本。

综上所述，库存管理目的就是为了降低企业运营成本，增加企业利润。而文章提出的基于季节性因素的平菇培养原料库存控制方法，在试验中验证了文章方法比同类方法更节约成本。为此，文章方法可应用于考虑季节性的平菇培养原料库存控制中。