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第46卷第8期制造业自动化Vol.46No.8
2024年8月ManufacturingAutomationAug.2024
DOI:10.3969/j.issn.1009-0134.2024.08.012
核电厂库存管理随机模型预测控制研究
StochasticModelPredictiveControlforNuclearPowerPlantInventoryManagement
1212*3
周宇，张起，郭向利，谢磊，王涛
1212*3
ZHOUYu，ZHANGQi，GUOXiang-li，XIELei，WANGTao
（1.中核运维技术有限公司，浙江杭州310000；2.浙江大学控制科学与工程学院，浙江杭州310027；
3.上海核星核电科技有限公司，上海201103）
摘要：库存管理是核电厂安全、稳定、经济、运行重要的活动。在核电厂运行中，备件的准备和管理直
接关系到设备的可靠性和安全性。然而，需求的不确定性、交货延迟等因素给库存管理带来了巨大挑战。
为了确保库存的安全性，核电厂通常采用保守的库存管理方案，这意味着需要维持较高水平的库存以应对
不确定的需求和供应情况，从而增加了库存成本和风险。为解决这一问题，提出了机会约束下的随机模型
预测控制方法。该方法在预测库存需求时，明确考虑了库存管理涉及的不同目标和约束，特别是在平衡库
存保守性和安全性方面引入了机会约束的概念。机会约束允许在一定程度上调整库存水平，以更灵活地应
对需求和供应的变化，从而提高了库存的利用率和运营效率。与传统的库存控制方法相比，随机预测库存
控制方法能够更有效地减少库存水平波动，并在保证库存安全的前提下降低库存成本。这种方法的应用案
例分析验证了其在实际场景中的有效性，为核电厂提供了一种更灵活、更高效的库存管理方案，有助于提
升核电厂的运行效率和经济性。
关键词：库存管理；模型预测控制；核电厂备件；库存优化
中图分类号：TP273；TP278文献标志码：A文章编号：1009-0134（2024）08-0085-06
0引言传统的核电厂库存管理通常采用非常简单的
备件是核电厂设备检修活动中不可或缺的物上下限库存控制策略。当库存低于下限水平时，
资，其及时供应对于保障设备安全运行至关重要。则下订单将其调高至上限水平；为订单分配一个
然而，备件库存管理却是一项复杂的难题，因为固定大小的订货量，然后将下限定义为再订货
［7-8］
它需要在备件供应保障能力和备件库存成本之间点。这些传统方法虽然简单易用，但忽略了备
［1-2］件需求的不确定性和动态性。实际情况中，备件
取得平衡。备件提前到货会导致核电厂持有过
量的备件库存，增加运营成本。过高的库存不仅需求受多种因素影响，例如设备运行状况、维护
会占用大量资金，还会造成资源浪费，并可能因计划、突发事件等，呈现出不确定性和动态变化
［3］的特点。近些年来，一些学者提出通过设置订购
备件过时而带来损失。备件
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