7獨立需求庫存(講課)

1、第六章 獨立需求庫存管理 庫存問題概述1 庫存的分類2 典型庫存控制系統(tǒng)3 庫存問題的根本模型4庫 存: 是企業(yè)用于今后銷售或運用的貯藏物料(包括原資料、半廢品、廢品等不同形狀)廣義了解：庫存是具有經(jīng)濟價值的任何物品的停滯與貯藏。一、庫存的概念庫存是浪費？庫存是必要的貯藏？庫存問題概述企業(yè)物料管理及相關(guān)活動供 應(yīng) 系 統(tǒng) 運 營 系 統(tǒng) 配 送 系 統(tǒng)工廠1工廠2工廠3倉庫/配送中心倉庫/配送中心倉庫/配送中心顧客ABC原料供應(yīng) 物料管理原資料供應(yīng)商搬運/運輸 搬運/運輸制造廢品存儲/配送市場零售/零售商零售/零售商零售/零售商顧客顧客 配送/運輸廢品配送 營銷物流庫存問題概述可經(jīng)過工序在制品

2、庫存維持消費的延續(xù)性；經(jīng)過大批量消費來分擔(dān)消費預(yù)備本錢；應(yīng)對季節(jié)性需求，使消費堅持平穩(wěn)；經(jīng)過數(shù)量折扣，節(jié)約本錢；防止供應(yīng)短缺和價錢上漲；應(yīng)對不確定性。庫存的作用庫存是企業(yè)消費運作及供應(yīng)鏈管理全過程的 “無縫銜接器！庫存問題概述庫存的主要弊端產(chǎn)生庫存本錢 顯性本錢 - 庫存本身價值 - 物料采購費用 - 庫存管理費用存儲、人員、保險。 隱性本錢 - 物料貶值風(fēng)險 - 損壞和失盜風(fēng)險 - 缺料風(fēng)險停線損失、緊急補料費用。庫存問題概述凝滯庫存指存儲過久并且已無運用時機，或雖有運用時機但用料極少，且存量過多而有蛻變顧慮，但質(zhì)量型式、規(guī)格、材質(zhì)、效能等依然符合運用規(guī)范的物料。庫存時間物料價值庫存時間物料

3、價值第 1 季度100萬第 2 年20萬第 2 季度80萬第 3 年0萬第 3 季度60萬報廢處理負(fù)值第 4 季度40萬凝滯庫存價值演化一覽表庫存問題概述庫存的主要弊端構(gòu)成凝滯庫存資金積壓的利息損失；物料價值折舊和腐化呵斥的損失；演化成廢料的損失；倉儲設(shè)備的損失；搬運或處置費用的損失；廢料再處置和再生的費用呵斥的損失凝滯庫存的影響和損失庫存問題概述高水位庫存掩蓋了石頭問題員工考勤產(chǎn)品缺陷設(shè)備缺點交貨延遲才干差方案變卦水位庫存降低，石頭問題顯露庫存問題概述庫存的弊端掩蓋運營管理的一系列問題庫存的副作用提供維護而不是預(yù)防；掩蓋了問題，而不是追蹤并處理問題產(chǎn)生的緣由；降低了問題診斷的速度；妨礙了進(jìn)一

4、步的改善。庫存問題概述一、按在消費和配送過程中所處的形狀原資料原資料廢品工序1工序2在制品廢品廢品供應(yīng)商制造企業(yè)配送中心零售商不同形態(tài)的庫存及其位置原資料庫存；在制品庫存；產(chǎn)廢品庫存庫存的分類二、按庫存的作用劃分周轉(zhuǎn)庫存：由于批量周期性的采購或消費所構(gòu)成的庫存。關(guān)鍵點：訂貨周期、訂貨批量。平安庫存：為應(yīng)付客戶需求、供應(yīng)周期或消費周期等能夠發(fā)生的不可預(yù)測的變化而設(shè)置的庫存。調(diào)理庫存：為調(diào)理需求與供應(yīng)的不平衡、消費速度與供應(yīng)速度的不平衡，各個消費階段產(chǎn)出的不平衡而設(shè)置的庫存。庫存的分類三、按需求的特性劃分獨立需求庫存：指用戶對某種庫存物品的需求與其它種類的庫存無關(guān)，表現(xiàn)出對這種庫存需求的獨立性。獨

5、立庫存是隨機的、企業(yè)本身不能控制而是由市場所決議的需求。相關(guān)需求庫存：指與其他需求有內(nèi)在相關(guān)性的需求，根據(jù)這種相關(guān)性，企業(yè)可以準(zhǔn)確地計算出它的需求量和需求時間，是一種確定型需求。庫存的分類 ABCDabbc獨立需求相關(guān)需求 辦公椅支架螺絲杠椅爪塑料B塑料c椅罩填充物獨立需求相關(guān)需求庫存的分類一、固定量系統(tǒng)定量訂貨系統(tǒng)每次出庫(每天)時計算庫存量,根據(jù)目的斷定能否訂貨設(shè)定訂貨點,假設(shè)現(xiàn)庫存比訂貨點小時,進(jìn)展一定量訂貨訂貨量(Q)一定,訂貨間隔不一定庫存量時間定貨間隔LLL補充點Q訂貨點 缺陷：隨時檢查庫存量 優(yōu)點：庫存量得到嚴(yán)密控制典型庫存控制系統(tǒng)定期調(diào)查庫存程度后訂貨當(dāng)經(jīng)過定貨間隔期(P)后,

6、發(fā)出目的庫存程度(T)的訂單定貨間隔期(P)一定,訂單量(Q)變化庫存量時間訂貨間隔LLLP3P1P2Q1Q2Q3優(yōu)點：不需求隨時檢查庫存量 缺陷：不論庫降到多少，都要按期訂貨二、固定間隔期系統(tǒng)定期訂貨系統(tǒng)典型庫存控制系統(tǒng)三、最大最小系統(tǒng)庫存量時間訂貨間隔LLQ1訂貨點Q2訂貨間隔訂貨間隔典型庫存控制系統(tǒng)一、庫存總費用構(gòu)成庫存問題的根本模型年維持庫存費CH：維持庫存所必需的費用。年補充訂貨費 CR ：與全年訂貨次數(shù)相關(guān)。年購買費CP：與價錢和訂貨數(shù)量相關(guān)。年缺貨損失費CS：與缺貨數(shù)量和次數(shù)相關(guān)。庫存總費用：CT = CH + CR + CP + CS二、經(jīng)濟訂貨批量(EOQ)LTLT時間訂貨點

7、(RL)Q/2庫存量經(jīng)濟訂貨批量假設(shè)下的庫存量變化(1)外部對庫存系統(tǒng)的需求率已知,需求率均勻且為常量。(2)一次訂貨量無最大最小限制。(3)采購、運輸均無價錢折扣。(4)訂貨提早期知，且為常量。(5)訂貨費與訂貨批量無關(guān)。(6)維持費用是庫存量的線性函數(shù)。(7)不允許缺貨。(8)補充率無限大，訂貨一次交付。(9)采用固定量系統(tǒng)。假設(shè)條件:庫存問題的根本模型CT 總費用 H單位維持庫存費用CH 年維持庫存費 Q 最大庫存量(訂貨批量)CR 年補充訂貨費 S 一次訂貨費 CP 年購買費 D 年需求量Cs 年缺貨損失費 P 單價LTLT時間訂貨點Q/2庫存量CT CH 十CR 十CP 十Cs CH

8、 十CR 十CP H(Q/2)+S(D/Q)+PD庫存問題的根本模型費用訂貨批量QCH 十CRCHCRQ*0年費用曲線庫存問題的根本模型CT =H(Q/2)+S(D/Q)+PDQ*=EOQ=2DSHRL=dLT例某公司以單價10元,每年購入某種產(chǎn)品8000件,每次訂貨費為30元。資金年利息率為12%,單位維持庫存費用按所庫存貨物價值的18%計算。假設(shè)每次訂貨的提早期為2周,試求經(jīng)濟訂貨批量、最低年總本錢、年訂購次數(shù)和訂貨點。解：S=30元 D=8000件 H=1018%+12%=3元Q*=EOQ=2DSH=400件最低年總費用為： CT =H(EOQ/2)+S(D/EOQ)+PD =3(400

9、/2)+30(8000/400)+108000=81200(元)年訂貨次數(shù):n=D/EOQ=8000/400=20次訂貨點:RL=(D/52) LT=8000/52 2=307.7(件)庫存問題的根本模型三、經(jīng)濟消費批量模型時間Imax庫存量dp(p-d)tpQ訂貨點LT(1)外部對庫存系統(tǒng)的需求率已知,需求率均勻且為常量。(2)一次投產(chǎn)量無最大最小限制。(3)采購、運輸均無價錢折扣。(4)投產(chǎn)提早期知，且為常量。(5)訂貨費與訂貨批量無關(guān)。(6)維持費用是庫存量的線性函數(shù)。(7)不允許缺貨。(8)消費率為一常量。(9)采用固定量系統(tǒng)。假設(shè)條件:庫存問題的根本模型S一次調(diào)整預(yù)備費 D 年需求量

10、H單位維持庫存費 P單價Q消費批量 Imax 最大庫存量p消費率 d需求率 CTCH+CR +CP+Cs CH+CR+CP H(Imax/2)+S(D/Q)+PD時間Imax庫存量dp(p-d)tpQ訂貨點LT庫存問題的根本模型CT =H(Imax/2)+S(D/Q)+PD由圖知：Imax= tp(p-d) Q=ptp Imax= 1-d/p)Q CT =H1-d/p)Q/2 +S(D/Q)+PD EPL=2DSH(1-d/ p)時間Imax庫存量dp(p-d)tpQ訂貨點LT庫存問題的根本模型例據(jù)市場預(yù)測,市場每年對某公司消費的產(chǎn)品需求量為20000件,一年按250個任務(wù)日計算,消費率為每天

11、100臺,單位產(chǎn)品的消費本錢為50元,單位產(chǎn)品年維持庫存費用為10元,每次消費的消費預(yù)備費用為20元.求最優(yōu)消費批量EPL、年消費次數(shù)、訂貨點和最低年費用。解：S=20元 D=20000件 H=10元 p=100(臺/日 d=D/N=20000/250=80(臺/日)Q*=EPL=2DSH(1-d/ p)=632(件)年消費次數(shù):n=D/EPL=20000/632=31.6(次)訂貨點:RL=d LT=80 4=320(件)最低年總費用為：CT = H(1-d/p) Q* /2+S(D/ Q* )+PD=10(1-80/100)632/2+2020000/632+5020000=1001265

12、(元庫存問題的根本模型訂貨批量價錢P1P3P2Q1Q20四、價錢折扣模型(1)外部對庫存系統(tǒng)的需求率已知,需求率均勻且為常量。(2)一次投產(chǎn)量無最大最小限制。(3)采購、運輸均有價錢折扣。(4)訂貨提早期知，且為常量。(5)訂貨費與訂貨批量無關(guān)。(6)維持費用是庫存量的線性函數(shù)。(7)不允許缺貨。(8)補充率無限大，訂貨一次交付。(9)采用固定量系統(tǒng)。假設(shè)條件:庫存問題的根本模型訂貨批量Q價錢費用P1 DP3 DP2 DQ1Q20CT CH 十CR 十CP CP=PiD CH=Hi(Q/2)CR=S(D/Q)有價錢折扣時的年費用曲線庫存問題的根本模型(1)取最低價錢代入根本公式EOQ求出最正確

13、訂貨批量Q*，假設(shè)Q*可行，Q*即為最優(yōu)訂貨批量，停頓。否那么，轉(zhuǎn)入第二步。(2)取次低價錢代入根本公式EOQ求出最正確訂貨批量Q*，假設(shè)Q*可行，計算訂貨量為Q*時的總費用和一切大于Q*的數(shù)量折扣點所對應(yīng)的總費用，取其中最小總費用所對應(yīng)的數(shù)量即為最優(yōu)訂貨批量，停頓。(3)假設(shè)Q*不可行，反復(fù)第二步，直到找到最優(yōu)訂貨批量為止。 計算步驟：庫存問題的根本模型例某公司每年要購入1200臺X產(chǎn)品,供應(yīng)商條件是:訂貨量大于等于75單位時,單價是32.5元; 訂貨量小于75單位時,單價是35元，每次訂貨費用為8.00元,單位產(chǎn)品的年庫存維持費用為單價的12%,求最優(yōu)訂貨量.第二步,當(dāng)C=35.00時 H

14、=3512%=4.20, S=8.00, D=1200，那么:Q*=EOQ(35.0)=2DSH=67.61(可行)Q*=EOQ(32.5)=2DSH=70.16(不可行)解:第一步,當(dāng)C=32.5時 H=32.512%=3.90, S=8.00, D=1200，那么:庫存問題的根本模型訂貨批量Q價錢68750CT CH 十CR 十CP CP=PiD CH=Hi(Q/2)CR=S(D/Q)70CT(68)CT(75)CT(68)=(68/2) 4.20+(1200/68) 8+1200 35.0 =42283.98(元)CT(75)=(75/2) 3.90+(1200/75) 8+1200 3

15、2.5 =39274.25(元)CT(75) CT(68) 最優(yōu)訂貨批量為75單位庫存問題的根本模型周 次 123456789101112周需求101015207018025027023040010五、時變型庫存問題1、時變型庫存問題的根本特征根本庫存問題：需求率知,需求率均 勻且為常量。時變型庫存問題: 離散性需求，各周期需求量知。假設(shè)條件:(1)周期內(nèi)需求延續(xù)；(2)不允許缺貨；(3)訂貨提早期為零；(4)訂貨費與訂貨批量無關(guān)。中心問題: 如何安排訂貨 使總費用最小?庫存問題的根本模型2、確定訂貨批量的方法1實時采購:即每周期期初采購一次，采購量等于該周期需求量。例: 知各周期產(chǎn)品需求量如

16、下表，一次訂貨費用300元，單位維持庫存費用2元/(件周)求總庫存費用。CR CH = =300 11=3300元3300+1105=4405元 2(10+10+15+20+70+180+250+ 270+230+40+10)/2=1105元CT =周 次 123456789101112周需求101015207018025027023040010庫存問題的根本模型(2)最大零件周期收益MPG法 適用條件：離散性需求 令DT=需求量提早訂貨周期 (零件周期)當(dāng)DTHS , 即DTS H 時合并訂貨當(dāng)DTHS , 即DTS H 時不合并訂貨需求情況一次訂貨費S=280元單位維持庫存費H =2元/(

17、件周)情況一周12345需要量3050情況二周12345需要量3050 根本原理：比較兩類費用，一次訂貨費S和維持庫存費H庫存問題的根本模型例知各周期產(chǎn)品需求量，一次訂貨費300元，單位維持庫存費2元/(件周)。 求：總費用最小的訂貨安排移動次數(shù)周 次最小DT值12345678910111201010152070180250270230400101234期初庫存期末庫存平均庫存5103016512590351027.540500101050000002035451010502802702501807020354555180000280270250180700005570000280270250

18、1807003502050005023027025018070035020201004023027025018070201502010CR = CH =300 6=1800元1800+1445=3245元 2 (50+40+27.5+10+35+90+125+165+30+10+5) =1445元CT =4405元 庫存問題的根本模型庫存問題的根本模型六、需求為離散型的隨機模型：報童問題報童問題：報童每天賣出的報紙份數(shù)r是一個離散型隨機變量，假設(shè)其概率知。假設(shè)報童每賣一份報紙能賺k元；賣剩一份報紙賠h元。問報童每天應(yīng)預(yù)備多少份報紙。求解途徑：邊沿分析法。最優(yōu)解條件：銷售最后一份所得到的期望收益要大于或等于最后一份未售出的期望損失： kPrQ h PrQ= h(1- PrQ ) PrQh/(k+h)庫存問題的根本模型例 題：某工廠將從國外進(jìn)口150臺設(shè)備，該設(shè)備有一個關(guān)鍵部件，其備件必需在進(jìn)口設(shè)備是同時購買，不能單獨訂購。該備件訂購單件為500元，無備件導(dǎo)致的停產(chǎn)損失和維修費用合計為10000元。根據(jù)有關(guān)資料計算，在方案期內(nèi)，150臺設(shè)備因關(guān)鍵部件損壞而需求的r個備件的概率為P(r)，詳細(xì)數(shù)據(jù)如下表：r01234567899P(r).47.20.07.0