第六章庫存管理生產(chǎn)與運(yùn)作管理課件

1、生產(chǎn)與運(yùn)作管理Production &Operation Management1第六章 庫存管理 庫存機(jī)器作用 庫存問題的分析 單周期庫存問題的基本模型 確定性均勻需求庫存問題的基本模型 確定性非均勻需求的庫存問題基本模型 不確定型庫存問題基本模型26.1 庫存及其作用庫存的定義 庫存是指一切暫時(shí)閑置的、用于未來目的的、有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的資源。資源的閑置就是庫存，與這種資源是否存放在倉庫中沒有關(guān)系，與資源是否處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒有關(guān)系。 按庫存物資的存在狀態(tài)分類，可以將庫存分為原材料庫存、在制品庫存、成品庫存。3庫存的作用 避免缺獲、縮短供貨周期 通過庫存吸收季節(jié)型需求波動(dòng)，使生產(chǎn)過程均衡、平穩(wěn) 分?jǐn)傆?/p>

2、貨費(fèi)用 防止短缺 通過工序間在制品庫存維持生產(chǎn)過程的連續(xù)型，防止生產(chǎn)的中斷 庫存還有“居奇”的作用，低價(jià)時(shí)購進(jìn)，高價(jià)時(shí)售出4庫存的作用企業(yè)在通過庫存獲得好處的同時(shí)，必須付出代價(jià)。庫存是暫時(shí)閑置的資源，需要占用大量的資金（物料本身的價(jià)值），使得這些流動(dòng)資金不能周轉(zhuǎn)。 企業(yè)還要為維護(hù)庫存支付一定的費(fèi)用（如管理費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)、房屋租金、利息等），這些費(fèi)用的增加使得企業(yè)的利潤下降，甚至出現(xiàn)虧損。56.2 庫存問題的分類庫存問題的分類 單周期庫存和多周期庫存 單周期庫存又稱一次性訂貨問題，即某物品在一定時(shí)間內(nèi)只訂貨一次，消耗完也不再補(bǔ)充訂貨，如報(bào)童問題、圣誕樹問題。 多周期庫存又稱重復(fù)性訂貨問題，即對(duì)某物品

3、的需求是重復(fù)的、連續(xù)的，其庫存量需要不斷地補(bǔ)充，如加油站的油品庫存、超市的商品。6 庫存問題的分類 獨(dú)立需求與相關(guān)需求庫存 獨(dú)立需求，是指對(duì)某種物品的需求只受企業(yè)外部的市場影響而不受其他種類物品的影響，表現(xiàn)出對(duì)這種產(chǎn)品需求的獨(dú)立性。 相關(guān)需求，又稱非獨(dú)立需求，是指對(duì)某種物品的需求直接依賴于其他種類的物品，如自行車車輪和自行車的關(guān)系。7庫存問題的分類 確定型庫存和不確定型庫存 當(dāng)需求率和訂貨提前期被視為確定的，則發(fā)生在這種情況下庫存稱為確定性的庫存問題。 現(xiàn)實(shí)中，需求率和提前期都是受市場需求影響的隨機(jī)變量。如果將兩者中的任一個(gè)看作隨機(jī)變量，發(fā)生在這種情況下的庫存就是不確定型庫存。8庫存控制的基本

4、方式 獨(dú)立需求的庫存控制于相關(guān)需求的庫存控制原理是不相同的。 獨(dú)立需求對(duì)一定的庫存控制系統(tǒng)來說，是一種外生變量（Exogenous Variable）。相關(guān)需求則是控制系統(tǒng)的內(nèi)生變量（Endogeous Variable）.9庫存控制的基本方式 庫存控制要解決三個(gè)問題： 確定庫存檢查周期 確定訂貨量 確定訂貨點(diǎn)（何時(shí)訂貨） 最基本的庫存控制系統(tǒng)有三種 連續(xù)性檢查的固定訂貨量、固定訂貨點(diǎn)控制系統(tǒng)，即（Q,R）策略 周期性檢查策略，即（t, S）策略 連續(xù)性檢查的固定訂貨點(diǎn)、最大庫存策略，即（R,S）策略10連續(xù)性檢查庫存控制系統(tǒng)（Q，R）策略） 連續(xù)檢查庫存控制系統(tǒng)又稱固定量系統(tǒng)，就是訂貨點(diǎn)和定

5、活力都為固定量的庫存控制系統(tǒng)，即（Q,R）系統(tǒng)，如圖61所示。其中Q表示訂貨量，R表示訂貨點(diǎn)（Reorder Point）庫存量Q訂貨量QR訂貨點(diǎn)水平時(shí)間 LT訂貨提前期圖61：連續(xù)性檢查庫存控制系統(tǒng)11連續(xù)性檢查庫存控制系統(tǒng)（Q，R）策略） 該策略適用于需求量大、缺獲費(fèi)用較高、需求波動(dòng)性很大的情形。 要發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有庫存量是否達(dá)到訂貨點(diǎn)R，必須隨時(shí)檢查庫存量，這就增加了管理工作量，但它使庫存量得到嚴(yán)密的控制。因此，適用于價(jià)值較高的重要物資的庫存控制。12 為了減少管理工作量，可采用雙倉系統(tǒng)（Two-bin System）。所謂雙倉系統(tǒng)使將同一物資分放兩倉（或兩個(gè)容器），其中一倉使用完之后，庫存控制

6、系統(tǒng)發(fā)出訂貨，在發(fā)出訂貨后，就開始使用另一倉的物資，知道下一批訂單到貨，再將物資按兩倉存放。13定期檢查庫存控制系統(tǒng)（簡稱（t，S）策略） 定期檢查庫存控制系統(tǒng)又稱固定間隔期系統(tǒng)。其基本思想是：每隔一定時(shí)期檢查一次庫存，并發(fā)出一次訂貨，把現(xiàn)有庫存補(bǔ)充到最大庫存水平S，如果檢查時(shí)庫存量為I，則訂貨量為（S-I）。如圖62所示。14定期檢查庫存控制系統(tǒng)（簡稱（t，S）策略） t t t B I2 I1 LTLT S-I2 S-I1 A 最大庫存量S圖62：定期檢查庫存控制系統(tǒng)15定期檢查庫存控制系統(tǒng)（簡稱（t，S）策略） 該策略不設(shè)訂貨點(diǎn)，只設(shè)固定檢查周期和最大庫存量，適用于一些不很重要的或使用量

7、不大的物資。 該策略不需要隨時(shí)檢查庫存量，到了固定的間隔期，各種不同的物資可以同時(shí)訂貨，簡化了管理，節(jié)省了訂貨費(fèi)用。 缺點(diǎn)是不論庫存水平I降得多還是少，都要按期發(fā)出訂貨。16最大最小庫存控制系統(tǒng)（簡稱（s,S）策略） 最大最小系統(tǒng)仍是一種固定間隔期系統(tǒng)，只不過它需要確定一個(gè)最低庫存水平點(diǎn)s，當(dāng)經(jīng)過時(shí)間間隔t時(shí)，如果庫存降到s及以下，則發(fā)出訂貨；否則，再經(jīng)過時(shí)間t時(shí)再考慮是否發(fā)出貨物。如圖63所示。17最大最小庫存控制系統(tǒng)（簡稱（s,S）策略） t I2 LT t LT tI1 B AS-I3 S-I1I3庫存量訂貨點(diǎn)s最大庫存S 時(shí)間圖63：最大最小庫存控制系統(tǒng)18庫存重點(diǎn)控制方法ABC分類法

8、 基本思想 該方法由意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家帕雷托首創(chuàng)得。該方法的核心思想是再?zèng)Q定一個(gè)事物的眾多因素中分清主次，識(shí)別出少數(shù)的但對(duì)事物起決定作用的關(guān)鍵因素和多數(shù)的但對(duì)事物影響較小的次要因素。19庫存重點(diǎn)控制方法ABC分類法 “2080”原則是ABC分類法的知道思想。所謂“2080”原則簡單的說就是20的因素帶來80的結(jié)果。 例如20的產(chǎn)品贏得80的利潤；20的顧客提供80的訂單等。 它提示人們，不同的因素在同一活動(dòng)中起著不同的作用，在資源有限的情況下，注意力應(yīng)該放在起著關(guān)鍵作用的因素上。20庫存重點(diǎn)控制方法ABC分類法 ABC分類法的實(shí)施 ABC分類法的做法是將每一種產(chǎn)品的年用量承上單價(jià)，然后按價(jià)值的大小

9、排列而成。 如果要對(duì)庫存商品進(jìn)行年銷售額分析，則： 收集各個(gè)名目商品的年銷售量，商品單價(jià)等數(shù)據(jù) 對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并按要求進(jìn)行計(jì)算 作ABC分類表 以累計(jì)名目百分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)，累計(jì)銷售額百分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，根據(jù)ABC分析表中的相關(guān)數(shù)據(jù),繪制ABC分析圖。 根據(jù)ABC分析結(jié)果，對(duì)A、B、C但淚商品采取不同的管理策略。216.3 單周期庫存問題的基本模型 期望損失最小法 比較不同訂貨量下的期望損失，取期望損失最小的訂貨量作為最佳訂貨量。 已知：單位成本：C/件;單位售價(jià)：P;降價(jià)處理：S 則單位超儲(chǔ)損失為：C0=C-S； 單位機(jī)會(huì)損失為：CU=P-C。 訂貨量為Q時(shí)的期望損失： 式中，P(d)為需求量為

10、d時(shí)的概率22某商店掛歷的需求分布概率需求d（份）01020304050概率p(d)0.050.150.200.250.200.15訂貨量Q實(shí)際需求量d期望損失EL(Q)01020304050概率p (D=d)0.050.150.200.250.200.15010203040500200400600800100030002004006008006003000200400600900600300020040012009006003000200150012009006003000855580380280(*)305430已知，每份掛歷進(jìn)價(jià)C=50元，每份售價(jià)P80元。若在一個(gè)月內(nèi)賣不出去，則每份掛

11、歷只能按S30元賣出，求該商店應(yīng)該進(jìn)多少掛歷好。表62：某商店掛歷需求分布概率23期望利潤最大法 比較不同訂貨量下的期望利潤，取期望利潤最大的訂貨量作為最佳訂貨量。設(shè)訂貨量Q時(shí)的期望利潤為Ep（Q），則 訂貨量Q實(shí)際需求量d期望損失Ep(Q)01020304050概率p (D=d)0.050.150.200.250.200.15010203040500-200-400-600-800-10000300100-100-300-5000300600400200003006009007005000300600900120010000300600900120015000275475575(*)5504

12、25表64期望利潤計(jì)算表246.4 確定型均勻需求庫存問題的基本模型與庫存有關(guān)的費(fèi)用 隨庫存增加而增加的費(fèi)用： 資金的成本 倉儲(chǔ)空間費(fèi)用 物品變質(zhì)和陳舊 稅收和保險(xiǎn)25 隨庫存量增加而減少的費(fèi)用 訂貨費(fèi) 調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi) 購買費(fèi)和加工費(fèi) 生產(chǎn)管理費(fèi) 缺獲損失成本年庫存總費(fèi)用：CT=Ch +Cr + Cp+ Cs年維持成本（Holding Cost）:Ch年補(bǔ)充訂貨成本（Ordering Cost）: Cr年購買費(fèi)（加工費(fèi)）（Purchasing Cost）: Cp年缺獲損失費(fèi)(Shortage Cost) :Cs26基本經(jīng)濟(jì)訂貨批量 訂貨批量是指消耗一次訂貨費(fèi)用一次采購某種產(chǎn)品的數(shù)量。 經(jīng)濟(jì)訂貨批量

13、，就是按照庫存總費(fèi)用最小的原則確定儲(chǔ)的訂貨批量，這種確定訂貨批量的方法就稱為經(jīng)濟(jì)訂貨批量法，也稱（Q,R）模型。 基本經(jīng)濟(jì)訂貨批量問題是庫存管理中最簡單但卻是最重要的一個(gè)內(nèi)容，揭示了許多庫存決策方面的本質(zhì)。27基本經(jīng)濟(jì)訂貨批量的假設(shè) 需求是已知的常數(shù)，即需求是均勻的，年度需求率為D，單位時(shí)間需求率為d 不允許發(fā)生缺貨 訂貨提前期是已知的，為常數(shù) 交貨提前期為零，即瞬時(shí)交貨 一次訂貨量無最大最小限制 訂貨費(fèi)與訂貨批量無關(guān) 產(chǎn)品成本不隨批量而變化，即沒有數(shù)量折扣28經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型基本參數(shù)： C：購買的單位貨物成本；D：年度總需求 S：每次訂貨發(fā)生的費(fèi)用； H：單位貨物的年度存儲(chǔ)成本（HCh，h為

14、資金費(fèi)用率，元/件/年） Q：訂貨批量；LT：提前期 TC：總成本訂貨到達(dá)訂貨點(diǎn)R 時(shí)間（1/2）Q庫存量發(fā)出訂貨 LT LT LT圖65：經(jīng)濟(jì)訂貨批量假設(shè)條件下的庫存變化2930最優(yōu)解即為經(jīng)濟(jì)訂貨批量31訂貨批量與訂貨次數(shù)關(guān)系時(shí)間Q庫存量 a Q 庫存量時(shí)間b圖 6-7：訂貨次數(shù)與訂貨批量成反比關(guān)系32訂貨批量與訂貨費(fèi)用關(guān)系33例64：求經(jīng)濟(jì)訂貨批量和再訂貨點(diǎn)？已知： 年度總需求D12000（只） 提前期LT=3(天) 訂貨費(fèi)用S11元/次 單位成本C14元 庫存維持費(fèi)用率h24 該公司每周營業(yè)5天，全年工作52周，（其 中有6天節(jié)假日不上班） 34解：已知HC*h=14*24%=14.24

15、元，則經(jīng)濟(jì)訂購批量：訂貨點(diǎn)：首先根據(jù)題意求出平均每個(gè)營業(yè)日的需求率d:d=12000/(5256)=47.24（只/天），又知訂貨提前期為3天，所以訂貨點(diǎn)R為： R=d LT=347.24141.72（只）35經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型將EOQ模型假設(shè)中的第4個(gè)條件放寬。實(shí)際中，庫存是邊補(bǔ)充、邊消耗的，也就是說當(dāng)生產(chǎn)率大于需求率時(shí)，庫存是逐漸增加的。當(dāng)庫存達(dá)到一定量時(shí)，就停止生產(chǎn)。36基本參數(shù)：C：單位生產(chǎn)成本；D年總需求量S：每次生產(chǎn)的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)，Q一次生產(chǎn)的批量H：單位貨物每年的存儲(chǔ)成本p：生產(chǎn)率（單位時(shí)間的產(chǎn)量）r：需求率（單位時(shí)間的出庫量，rp）;TC:年總成本；RL：訂貨點(diǎn) LT:生產(chǎn)提前期d

16、0訂貨點(diǎn)RQ1Q2庫存量時(shí)間LT:生產(chǎn)提前期ptpLTLTLT(p-d)t圖611：經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型假設(shè)下的庫存量變化3738例：戴安公司是生產(chǎn)氧氣瓶的專業(yè)廠。該廠年工作日為220天，市場對(duì)氧氣瓶的需求率為50瓶/天。氧氣瓶的生產(chǎn)率為200瓶/天，年庫存成本為1元/瓶，調(diào)整設(shè)備費(fèi)用為35元/次。求（1）經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量；（2）每年生產(chǎn)次數(shù)；（3）最大庫存水平；（4）一個(gè)周期內(nèi)的生產(chǎn)時(shí)間和純消耗時(shí)間的長度。解：已知S 35元/次，p200瓶/天，d= 50瓶/天,CI=1元/瓶，年需求量D2205011000瓶 （1）EPO: 39美國的Wagner-Whitin剔除的方法（簡稱W-W法）在解決非均

17、勻需求庫存問題方面最具有代表性。 W-W假設(shè)當(dāng)月消耗掉的產(chǎn)品不計(jì)算庫存保管費(fèi)，此時(shí)只計(jì)算訂貨費(fèi)用。當(dāng)為了減少訂貨費(fèi)用而訂滿足多個(gè)月的需要量的產(chǎn)品時(shí)，降低了訂貨費(fèi)用，但可能有當(dāng)月為消耗完畢的產(chǎn)品，就有庫存費(fèi)用。該方法就是在庫存費(fèi)用和訂貨費(fèi)用二者中尋求平衡。6.5 確定型非均勻需求的庫存問題基本模型4041 例：一公司全年12個(gè)月對(duì)某產(chǎn)品的需求如表66所示。已知訂貨費(fèi)用是S=54元/次，I0.02元/月，該產(chǎn)品得單位成本是C=20元/箱。求經(jīng)濟(jì)訂購批量策略。 解：設(shè)F（t）表示時(shí)段t上的總費(fèi)用；期初庫存等于零；本期消耗掉得庫存不計(jì)算庫存保管費(fèi)用。 假定1月份的期初庫存等于零，本月需要10箱的貨物，

18、首先在月初訂購10箱產(chǎn)品，則1月份的總費(fèi)用F(1)只與訂貨費(fèi)用有關(guān)，即F(1)=0S54元。 42滿足到3月份需求的方案有三種：方案1：2月底3月初訂12箱，3月份用完；方案2：2月初訂74箱（2月份的62箱，3月的12 箱）；方案3：1月初訂84箱（1月份的10箱、2月份的62箱，3月的12箱）。月份123456789101112總計(jì)期初庫存進(jìn)貨量需求量期末庫存0841074746212121200130130002831541291291290014088525252001241240016016000279238414141001200120030843方案1的總費(fèi)用： C1 C1F（2）S78.60+54=132.6方案2的總費(fèi)用：C2=54+54+(120.02201)112.80方案3的總費(fèi)用：C354（620.02201）（120.02202）88.40因?yàn)镃3C2C1,所以，最佳選擇應(yīng)該是方案3，即一次訂購滿足13月份的需求量，此時(shí)的F（3）88.40元。 如此下去，直到12個(gè)月全部計(jì)算完畢。44滿足2月份需求的方案有兩種：方案1：