CN115063079A - 一种对芯片供应链的监测预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种对芯片供应链的监测预警系统及方法，将芯片库存监测、芯片市场波动及相关突发事件整合到一起，考虑目前在用的芯片物料的库存监测，得出相应芯片物料安全库存量阀值；考虑当前在用芯片物料的市场波动，得出相应芯片物料的市场熵值，通过相应芯片物料安全库存量阀值及市场熵值建立在用芯片物料供应的预警机制。

Description

一种对芯片供应链的监测预警系统及方法

技术领域

本发明涉及芯片供应链安全技术领域，尤其涉及一种对芯片供应链的监测预警系统及方法。

背景技术

当前，随着芯片行业的快速发展，相关产业链条越来越错综复杂、横纵向信息融合度差，信息整合的效率偏低，存在产业链风险监测范围不全面，风险辨析能力不足，预警发布被动滞后等问题。其中，由于受产业化升级和新冠疫情等多种因素的综合影响带来的部分芯片供应短缺严重影响其相关行业的建康发展。

以汽车为例，随着汽车产业变革及智能科技浪潮的发展，新一代信息技术与制造技术创新融合，汽车已经进入到了全面实现智能化、网联化、轻量化、电动化转型升级发展的关键阶段。由于高级驾驶辅助系统、人工智能、数字互联以及传感器等汽车电子的需求不断增加，使得智能汽车的芯片使用量要比传统汽车更多。另一方面，由于全球新冠疫情的爆发导致芯片生产厂商无法全负荷生产,生产效率下降。再者,由于芯片本身制造工艺流程复杂,芯片不同生产环节更是由全球不同厂商来完成,只要其中某一个环节受疫情影响无法正常运作,整个芯片制造流程便会陷入停滞,造成整体的产能下降。

综上所述，缺芯对于产业链下游企业来说是致命的，其影响从生产端到消费端，如削减产能、交期延长、成本上升、甚至停工停产等。许多企业意识到芯片供应的重要性，并纷纷开始为保障芯片供应链安全绞尽脑汁。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种对芯片供应链的监测预警系统及方法，将芯片库存监测、芯片市场波动及相关突发事件整合到一起，考虑目前在用的芯片物料的库存监测，得出相应芯片物料安全库存量阀值；考虑当前在用芯片物料的市场波动，得出相应芯片物料的市场熵值，通过相应芯片物料安全库存量阀值及市场熵值建立在用芯片物料供应的预警机制。

为实现以上目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供了一种对芯片供应链的监测预警方法，包括：

选择目标芯片，基于产品的当前生产计划和目标芯片的库存量，确定目标芯片的安全库存量阀值β；

基于目标芯片的市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f，确定目标芯片的市场熵值λ；

基于目标芯片的安全库存量阀值β和目标芯片的市场熵值λ，确定目标芯片的需求等级，并输出对应预警信息；

市场价格波动指数γ是基于目标芯片的当前市场综合均价S₁和第n天前的市场综合均价S₂确定的；

交期波动指数w是基于目标芯片的市场平均交期时长确定的；

期货指数e是基于目标芯片的上游原材料的当前价格和第n天前的历史价格确定的；

市场库存波动指数f的基于目标芯片的市场库存数量确定的。

优选地，选择目标芯片，基于产品的当前生产计划和目标芯片的库存量，确定目标芯片的安全库存量阀值β的步骤包括：

根据产品在单位时间t内的当前生产计划P_t，确定在单位时间t内所需要的目标芯片的需求量Y_X，Y_X＝α×P_t；

基于预先确定的目标芯片至少需要保证T_min的消耗时间，得出目标芯片的安全库存量M，M＝Y_X×T_min；

根据目标芯片的库存量N和得出目标芯片的安全库存量M，综合得出目标芯片的安全库存量阀值β，β＝N/M＝N/(α×Pt×T_min)。

优选地，价格波动指数γ＝(S₁-S₂)/S₁，S₁为目标芯片的当前市场综合均价，S₂为目标芯片在第n天前的市场综合均价；

交期波动指数w＝(W₁-W₂)/W₁，W₁为目标芯片当前的交期时间指数,W₂为目标芯片在第n天前的交期时间指数；

期货指数e＝(H₁-H₂)/H₁，H₁为目标芯片的上游原材料的当前价格，H₂为目标芯片的上游原材料在第n天前的价格；一种目标芯片的上游原材料对应于一个期货指数e；

基于目标芯片的市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f，确定目标芯片的市场熵值λ的步骤包括：

(1)确定影响目标芯片市场熵值的核心因素：市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f；

(2)通过收集统计数据，识别市场内外部环境的相关因素，分别归属上述四类指数范围中，建立递阶层次结构；

(3)对上述四类指数范围内的各个因素进行两两比较，构建模糊一致判断矩阵，确定各因素的权重，得出权重向量P＝(p₁,p₂,p₃,p₄)＝(0.175、0.269、0.158、0.398)，p₁、p₂、p₃、p₄分别表示市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f的权重值，须满足归一条件

(4)进一步地求出市场熵值λ:λ＝0.175×γ+0.269×w+0.158×e+0.398×f。

优选地，基于目标芯片的安全库存量阀值β和目标芯片的市场熵值λ，确定目标芯片的需求等级，并输出对应预警信息的步骤包括：

基于目标芯片的安全库存量阀值β、目标芯片的市场熵值λ与目标芯片的需求等级的预定对应关系，确定目标芯片的需求等级；

目标芯片的需求等级包括：提示目标芯片正常供货的第一等级、提示目标芯片急需拉货的第二等级、提示目标芯片正常下单的第三等级、提示目标芯片急需下单的第四等级、提示对目标芯片观望监测的第五等级。

本发明还提供了一种对芯片供应链的监测预警系统，包括：库存监测模块、市场波动模块、突发事件模块、监测及预警模块；

库存检测模块，用于基于产品的当前生产计划和所选择的目标芯片的库存量，确定目标芯片的安全库存量阀值β；

市场波动模块，用于基于目标芯片的市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f，确定目标芯片的市场熵值λ；

监测及预警模块，用于基于目标芯片的安全库存量阀值β和目标芯片的市场熵值λ，确定目标芯片的需求等级，并输出对应预警信息；

市场价格波动指数γ是基于目标芯片的当前市场综合均价S₁和第n天前的市场综合均价S₂确定的；

交期波动指数w是基于目标芯片的市场平均交期时长确定的；

期货指数e是基于目标芯片的上游原材料的当前价格和第n天前的历史价格确定的；

市场库存波动指数f的基于目标芯片的市场库存数量确定的。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

由于当前芯片供应产能紧张，供应渠道分散，库存不透明，没有信息化支撑，导致芯片产业供应链存在巨大断供风险，现有的软件工具不能支持芯片供应链业务的开展，需要借助于信息系统，通过对芯片信息、库存信息、市场波动信息、行业突发事件等进行实时记录，以数据资源为驱动，融合统计算法分析，多维度动态监测芯片库存及其影响情况，实现芯片供应链的动态监测及预警反馈。

芯片库存与供应链安全预警机制的建立，为管理人员提供采购支撑、风险防范等决策支持。基于芯片物料产品数据、供应链数据、市场信息等，为管理人员提供全景式监测预警服务，满足库存监测预警、供应链安全监测预警等需求。

附图说明

图1为本实施例中对芯片供应链的动态监测预警系统总体结构图；

图2系统库存监控预警反馈的总体流程图；

图3系统市场波动监控预警反馈的总体流程图；

图4为对芯片供应链的监测预警方法的总体流程图；

图5目标芯片安全库存量阀值β实现流程图；

图6芯片物料的市场熵值λ实现流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1所示，本发明提供了一种对芯片供应链的动态监测与预警系统，包括：库存监测模块10、市场波动模块20、突发事件模块30、芯片供应链动态监测及预警平台40。

其中，所述库存监测模块10，包括在库芯片的原厂型号、芯片所属分类、在库总库存量、相应芯片的安全库存量阀值、库存水位(现有库存与安全库存量阀值的比值)、相应芯片所应用产品型号。

所述库存监测模块10监测物料时按照当前在库芯片对应的库存紧张程度及应用于相关产品的重要程度进行排序，以便直观查看哪些芯片库存紧缺对哪些产品造成影响。结合当前库存水位给出的综合意见除了以邮件形式通知还会同步企业微信，通过增加推送消息的渠道来降低被忽视和遗漏的风险。

所述市场波动模块20，包括价格波动指数、7天价格涨幅、突发事件影响指数、交期波动指数、期货指数、市场库存指数、当日市场熵值。

其中，所述价格波动指数包括电商价格、市场价格、原厂价格以及综合均价，综合得出相应芯片物料的价格波动指数。

所述市场库存指数包括代理商库存、在途库存、电商库存以及芯片原厂库存，市场库存指数设定为五个等级：严重缺货、缺货、供需平衡、货源充足、库存积压，不同等级对应的市场库存指数使用不同的数值表示。

所述交期指数由相应芯片的市场交期长短设定相应五个指数等级：交期短(交期不超过7～16周)、交期较短(16～28周)、交期正常(28～48周)、交期长(48～60周)、交期过长(大于60周)；

所述期货指数是指芯片的半导体上游原材料的行情指数，主要以原材料价格变动为指数依据。

所述突发事件模块30，包括商业异动、政策异动、自然灾害、社会异动等引发的突发事件，本实施例中，归属于突发事件应当是当前所发生的事件预期会在一定大的地区或区域造成积极或消极的影响，到底哪些事件归属于突发事件，可以通过人为筛选确定。

所述芯片供应链动态监测及预警平台40通过利用可视化的动态界面展示当前在库芯片物料的库存信息、市场波动信息、突发事件信息以及反馈相应的预警信息；其中：

所述该平台展示的信息都是实时动态更新的，相应指数信息不仅显示当前指数，而且以折线图等形式显示近一周和近一个月的指数变化；通过该平台不仅可以直观的查看到突发事件发生的地区，而且可以根据相应短缺的芯片物料溯源至相应产品上并反馈在该平台。

如附图2所示，可以利用芯片的库存信息进行库存监控预警，系统库存监控预警反馈总体流程如下：

确定目标芯片型号并开启监控相应物料，然后维护目标芯片物料型号的阀值，结合当前目标芯片物料的在库库存，当目标芯片的在库库存≥设定阀值，不进行信息反馈，这表明当前库存充裕，继续进行动态库存监控；当目标芯片的在库库存≤设定阀值时，则通过邮件、企业微信进行综合信息反馈及预警提示，单次循环结束。

如附图3所示，本发明上述系统还可以对芯片的物料市场稳定情况进行监控预警，总体流程如下：

确定目标芯片的物料型号并开启监控相应物料，然后维护目标芯片的物料型号的市场熵值，结合当前目标芯片物料的市场动向，当目标芯片的市场熵值≥设定的熵值中值，不进行信息反馈，这表明当前该目标芯片的物料市场稳定，利好消息偏多，继续进行市场动向监控；当目标芯片的市场熵值≤设定的熵值中值时，则通过邮件、企业微信进行综合信息反馈及预警提示，单次循环结束。

主要介绍本发明基于芯片供应链安全的动态监测与预警方法的基本流程。

如附图4～6所示，本发明提供基于芯片供应链安全的动态监测与预警方法的总体流程图，包括：

S10:获取目标芯片物料型号X、产品(如车辆)在单位时间t内的生产计划P_t、在单位时间t内目标芯片的需求量Y_X、目标芯片的需求量Y_X与P_t之间的关系系数α(该关系系数α具体是指每一款产品上所用到的目标芯片数量)、当前相应目标芯片的库存量N；根据以上信息综合得出相应芯片物料安全库存量阀值β。

具体来说，所述步骤S10包括：

S11:根据单位时间t内的生产计划P_t、目标芯片的需求量Y_X与P_t之间的关系系数α，确定单位时间t内的目标芯片的需求量Y_X，得出Y_X＝αP_t。

S12:假设安全库存量M至少需要保证T_min的消耗时间，得出：M＝Y_X×T_min。

S13:综合得出目标芯片的安全库存量阀值β＝N/M；即：β＝N/(α×P_t×T_min)。

此后，可以基于计算出的目标芯片的安全库存量阀值β来判断目标芯片的库存量情况，具体来说：

当目标芯片的安全库存量阀值β大于1时，库存充足；当β等于1时，供需平衡；β小于1时，提醒备货，β小于0.5时，急需备货。

S20:获取目标芯片的价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e、市场库存波动指数f；利用传统数据经验融合专业核心算法，通过多维度数据和功能，得出目标芯片的市场熵值λ。

在某一具体实施方式中，所述步骤S20包括：

S21:获取目标芯片的当前市场综合均价S₁，第n天前的市场综合均价S₂，得出价格波动指数γ＝(S₁-S₂)/S₁。

所述市场综合均价是电商价格、市场价格、原厂价格的平均值。

S22:

具体来说，所述突发事件影响指数r取值范围为-1～1之间，接近1则为利好事件，接近-1则为不利事件，没有影响则为0。

S23:获取目标芯片当前的交期时间指数W₁,第n天前的交期时间指数W₂，得出交期波动指数w＝(W₁-W₂)/W₁。

当前的交期时间指数和第n天前的交期时间指数按照交期时间划分五个指数等级：-1(对应交期时间大于60周)、-0.5(对应交期时间位于48～60周)、0(对应交期时间位于28～48周)、0.5(对应交期时间位于16～28周)、1(对应交期时间位于7～16周)。

S24:获取目标芯片当前的上游原材料价格H₁，第n天前的综合均价H₂，得出期货指数e＝(H₁-H₂)/H₁。

此处，对于一款芯片来说，其上游原材料存在很多种，本实施例中，预先选定对该款芯片制造影响最大(例如在期货市场交易的一些稀有材料)的一种或多种上游原材料，并基于每种原材料自身的价格H₁和H₂，去计算对应的期货指数。当选定的该款目标芯片的上游原材料有多种，则此处计算出的期货指数也有多个。

S25:获取目标芯片在市场各个平台(代理商库存、在途库存、电商库存以及芯片原厂库存)反馈的库存数据信息，然后进行综合数据分析，得出当前市场库存波动指数f。

最终，市场库存波动指数f划分为五个指数等级：-1(严重缺货)、-0.5(缺货)、0(供需平衡)、0.5(货源充足)、1(库存积压)。

S26:获取综合价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e、市场库存波动指数f，得出相应芯片物料的市场熵值λ。

基于目标芯片的市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f，确定目标芯片的市场熵值λ的步骤包括：

(5)确定影响目标芯片市场熵值的核心因素：市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f；

(6)通过收集统计数据，识别市场内外部环境的相关因素，分别归属上述四类指数范围中，建立递阶层次结构；

(7)对上述四类指数范围内的各个因素进行两两比较，构建模糊一致判断矩阵，确定各因素的权重，得出权重向量P＝(p₁,p₂,p₃,p₄)＝(0.175、0.269、0.158、0.398)，p₁、p₂、p₃、p₄分别表示市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f的权重值，须满足归一条件

(8)进一步地求出市场熵值λ:

λ＝0.175×γ+0.269×w+0.158×e+0.398×f。

S30:根据相应芯片物料安全库存量阀值β和相应芯片物料的市场熵值λ给出综合建议(正常供货、急需拉货、正常下单、急需下单、观望监测)，进行综合建议展示和预警发布。

本实施例上述方案，芯片库存与供应链安全预警机制的建立，为管理人员提供采购支撑、风险防范等决策支持。基于芯片物料产品数据、供应链数据、市场信息等，为管理人员提供全景式监测预警服务，满足库存监测预警、供应链安全监测预警等需求。

Claims (5)

1.一种对芯片供应链的监测预警方法，其特征在于，包括：

选择目标芯片，基于产品的当前生产计划和目标芯片的库存量，确定目标芯片的安全库存量阀值β；

基于目标芯片的市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f，确定目标芯片的市场熵值λ；

基于目标芯片的安全库存量阀值β和目标芯片的市场熵值λ，确定目标芯片的需求等级，并输出对应预警信息；

市场价格波动指数γ是基于目标芯片的当前市场综合均价S₁和第n天前的市场综合均价S₂确定的；

交期波动指数w是基于目标芯片的市场平均交期时长确定的；

期货指数e是基于目标芯片的上游原材料的当前价格和第n天前的历史价格确定的；

市场库存波动指数f的基于目标芯片的市场库存数量确定的。

2.根据权利要求1所述的对芯片供应链的监测预警方法，其特征在于，选择目标芯片，基于产品的当前生产计划和目标芯片的库存量，确定目标芯片的安全库存量阀值β的步骤包括：

根据产品在单位时间t内的当前生产计划P_t，确定在单位时间t内所需要的目标芯片的需求量Y_X，Y_X＝α×P_t；

基于预先确定的目标芯片至少需要保证T_min的消耗时间，得出目标芯片的安全库存量M，M＝Y_X×T_min；

根据目标芯片的库存量N和得出目标芯片的安全库存量M，综合得出目标芯片的安全库存量阀值β，β＝N/M＝N/(α×Pt×T_min)。

3.根据权利要求1所述的对芯片供应链的监测预警方法，其特征在于，价格波动指数γ＝(S₁-S₂)/S₁，S₁为目标芯片的当前市场综合均价，S₂为目标芯片在第n天前的市场综合均价；

交期波动指数w＝(W₁-W₂)/W₁，W₁为目标芯片当前的交期时间指数,W₂为目标芯片在第n天前的交期时间指数；

期货指数e＝(H₁-H₂)/H₁，H₁为目标芯片的上游原材料的当前价格，H₂为目标芯片的上游原材料在第n天前的价格；一种目标芯片的上游原材料对应于一个期货指数e；

基于目标芯片的市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f，确定目标芯片的市场熵值λ的步骤包括：

(1)、通过收集统计数据，识别市场内外部环境的相关因素，分别归属到市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f这四类指数范围中，建立递阶层次结构；

(2)、对上述四类指数范围内的各个因素进行两两比较，构建模糊一致判断矩阵，确定各因素的权重，得出权重向量P＝(p₁,p₂,p₃,p₄)；

p₁、p₂、p₃、p₄分别表示市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f的权重值，须满足归一条件

(3)、进一步地求出市场熵值λ:

λ＝P₁×γ+P₂×w+P₃×e+P₄×f。

4.根据权利要求1所述的对芯片供应链的监测预警方法，其特征在于，基于目标芯片的安全库存量阀值β和目标芯片的市场熵值λ，确定目标芯片的需求等级，并输出对应预警信息的步骤包括：

基于目标芯片的安全库存量阀值β、目标芯片的市场熵值λ与目标芯片的需求等级的预定对应关系，确定目标芯片的需求等级；

目标芯片的需求等级包括：提示目标芯片正常供货的第一等级、提示目标芯片急需拉货的第二等级、提示目标芯片正常下单的第三等级、提示目标芯片急需下单的第四等级、提示对目标芯片观望监测的第五等级。

5.一种对芯片供应链的监测预警系统，其特征在于，包括：库存监测模块(10)市场波动模块(20)、监测及预警模块(30)；

库存检测模块(10)，用于基于产品的当前生产计划和所选择的目标芯片的库存量，确定目标芯片的安全库存量阀值β；

市场波动模块(20)，用于基于目标芯片的市场价格波动指数γ、交期波动指数w、期货指数e和市场库存波动指数f，确定目标芯片的市场熵值λ；

监测及预警模块(30)，用于基于目标芯片的安全库存量阀值β和目标芯片的市场熵值λ，确定目标芯片的需求等级，并输出对应预警信息；

市场价格波动指数γ是基于目标芯片的当前市场综合均价S₁和第n天前的市场综合均价S₂确定的；

交期波动指数w是基于目标芯片的市场平均交期时长确定的；

期货指数e是基于目标芯片的上游原材料的当前价格和第n天前的历史价格确定的；

市场库存波动指数f的基于目标芯片的市场库存数量确定的。

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