第3章庫存管理及風險共擔-供應鏈管理課件

第三章庫存管理及風險共擔

InventoryManagementandRiskPooling供應鏈管理

SupplyChainManagement第三章庫存管理及風險共擔

InventoryManage2本章內(nèi)容單倉庫庫存實例風險分擔集中式與分散化系統(tǒng)供應鏈環(huán)境下的庫存管理實際問題預測經(jīng)濟批量模型需求不確定性的影響供應合同多次訂貨持續(xù)檢查策略可變提前期定期檢查策略判斷方法市場研究方法時間序列方法因果方法選擇恰當?shù)念A測技術2本章內(nèi)容單倉庫庫存實例經(jīng)濟批量模型判斷方法3Inventory（1）長期以來，庫存管理的重要性、協(xié)調(diào)庫存決策與運輸策略的必要性已是顯而易見在復雜的供應鏈中，管理庫存是相當困難且可能對顧客服務水平及供應鏈整體系統(tǒng)成本有顯著的影響Wheredoweholdinventory?SuppliersandmanufacturersWarehousesanddistributioncentresRetailers3Inventory（1）長期以來，庫存管理的重要性、協(xié)調(diào)庫4Inventory（2）一個典型的供應鏈包含供貨商、將原料轉變成制成品的制造商，以及分銷中心和將制成品分銷給顧客的倉庫這隱含了庫存在供應鏈中以數(shù)種形式存在：原料庫存（RawMaterials）在制品庫存（Work-in-Process，WIP）制成品庫存（FinishedGoods）4Inventory（2）一個典型的供應鏈包含供貨商、將原料5為何要持有庫存因應顧客需求的非預期變動愈來愈多的產(chǎn)品擁有較短的生命周期：表示和顧客需求有關的歷史資料可能無法取得或受到相當?shù)南拗剖袌錾显S多競爭產(chǎn)品的出現(xiàn)：產(chǎn)品產(chǎn)品的激增，使得對某一特定型號產(chǎn)品的需求預測變得更加困難許多供應的數(shù)量和質(zhì)量、供貨商的成本和配送時間等出現(xiàn)明顯的不確定情況即使供應與需求皆無不確定性，由于運輸提前期的關系，仍有必要持有庫存運輸公司提供的規(guī)模經(jīng)濟，鼓勵公司運輸大量貨品，因此也持有大量的庫存5為何要持有庫存因應顧客需求的非預期變動6Goals:ReduceCost,ImproveService（1）Byeffectivelymanaginginventory:Xeroxeliminated$700millioninventoryfromitssupplychainWal-MartbecamethelargestretailcompanyutilizingefficientinventorymanagementGMhasreducedpartsinventoryandtransportationcostsby26%annually6Goals:ReduceCost,ImproveS7Goals:ReduceCost,ImproveService（2）BynotmanaginginventorysuccessfullyIn1994,“IBMcontinuestostrugglewithshortagesintheirThinkPadline”(WSJ,Oct7,1994)In1993,“LizClaibornesaiditsunexpectedearningdeclineistheconsequenceofhigherthananticipatedexcessinventory”(WSJ,July15,1993)In1993,“DellComputerspredictsaloss;Stockplunges.Dellacknowledgedthatthecompanywassharplyoffinitsforecastofdemand,resultingininventorywritedowns”(WSJ,August1993)7Goals:ReduceCost,ImproveS8庫存管理的兩個重要議題需求預測訂購量計算8庫存管理的兩個重要議題需求預測9影響庫存策略的主要因素（1）第一且最重要的是顧客需求（DemandCharacteristics）它可能預先得知或具隨機性在后者之情況下，預測工具可以用于歷史數(shù)據(jù)可取得的情況下，來估計平均顧客需求，以及顧客需求的變異性（通常以標準差衡量）補貨提前期（LeadTime）可于訂貨時得知，但也可能是不確定的倉庫中不同產(chǎn)品儲存的數(shù)目（NumberofProducts）計劃期的長度9影響庫存策略的主要因素（1）第一且最重要的是顧客需求（De10影響庫存策略的主要因素（2）成本（Costs），包含訂購成本及庫存持有成本通常訂購成本（OrderCosts）包含二個組成元素：產(chǎn)品成本及運輸成本庫存持有成本（HoldingCosts）包含：州稅、財產(chǎn)稅及庫存保險（Taxes）維修成本（MaintenanceandHandling）過時成本（Obsolescence），由于商品可能因市場改變而失去其部份價值的風險所造成機會成本（OpportunityCosts）：投資庫存以外之其它標的物，可能獲得的投資報酬（例如：股票市場）要求的服務水平（ServiceLevel）在顧客需求不確定的情況下，通常不可能每次都滿足顧客的訂購要求，所以管理當局必需具體指定一個可接受的服務水平10影響庫存策略的主要因素（2）成本（Costs），包含訂購11TheEffectofDemandUncertaintyMostcompaniestreattheworldasifitwerepredictable:ProductionandinventoryplanningarebasedonforecastsofdemandmadefarinadvanceofthesellingseasonCompaniesareawareofdemanduncertaintywhentheycreateaforecast,buttheydesigntheirplanningprocessasiftheforecasttrulyrepresentsrealityRecenttechnologicaladvanceshaveincreasedthelevelofdemanduncertainty:ShortproductlifecyclesIncreasingproductvariety11TheEffectofDemandUncerta12DemandForecastThethreeprinciplesofallforecastingtechniquesForecastingisalwayswrong（預測永遠是錯的）Thelongertheforecasthorizontheworstistheforecast（預測期間越長，錯誤程度越高）Aggregateforecastsaremoreaccurate（匯總預測更正確）12DemandForecastThethreepri13Example:SwimsuitProductionManufacturerRegionDCLocalDCStoresFixedProductionCost=$100,000VariableProductionCost=$80SellingPrice=$125SalvageValue=$2013Example:SwimsuitProductio14DemandScenariosAveragedemandisabout13,000units14DemandScenariosAveragedema15ManufacturingExpectedProfitExpectedProfit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000OrderQuantityManufacturingoptimalproductionquantityis12,000unitsManufacturerprofitis$375,00015ManufacturingExpectedProfi16最適訂購量不一定要等于預測或平均需求。事實上，最適訂購量是根據(jù)多出售一單位之邊際利潤及邊際成本間的關系來決定當訂購量增加，平均利潤也會增加，直到生產(chǎn)數(shù)量達到某一個數(shù)值，在此數(shù)值之后，平均利潤開始減少當我們增加生產(chǎn)數(shù)量，風險（也就是產(chǎn)生大額損失的可能性）通常也會增加。同時產(chǎn)生大額利潤的可能性也會增加，這就是風險/報酬間的互抵效果Summaries16最適訂購量不一定要等于預測或平均需求。事實上，最適訂購量17供應合同為了確保足夠的商品供應和需求，買方和供貨商一般會簽定供應合同，合同中可能規(guī)范以下條款：產(chǎn)品定價和數(shù)量折扣最小與最大訂購量交貨提前期產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品退貨策略17供應合同為了確保足夠的商品供應和需求，買方和供貨商一般會18ManufacturerManufacturerDCRetailDCStoresFixedProductionCost=$100,000VariableProductionCost=$35SellingPrice=$125SalvageValue=$20WholesalePrice=$80Example:SwimsuitProduction18ManufacturerManufacturerDCR19DemandScenarios19DemandScenarios20DistributorExpectedProfitExpectedProfit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000OrderQuantity$470,70020DistributorExpectedProfitE21SupplyChainExpectedProfitDistributoroptimalorderquantityis12,000unitsDistributorexpectedprofitis$470,700Manufacturerprofitis$440,000SupplyChainProfitis$910,70021SupplyChainExpectedProfit22序貫優(yōu)化（SequentialOptimization）序貫供應鏈：供應鏈中每個主體獨立確定自己的行動，以追求自身利潤的最佳化如上述例子中，分銷商作出采購決策以提高自己的利潤，制造商再對該決策作出反應序貫供應鏈不是一個有效的供應鏈伙伴戰(zhàn)略需要尋找“序貫優(yōu)化”轉向“全局優(yōu)化”的機制，以提高供應鏈各參與方的利潤允許風險分擔的各種供應合同22序貫優(yōu)化（SequentialOptimization23供應合同的種類（1）幾種不同的供應合同可用來達到風險分擔的效果，并增加供應鏈中各個成員的利潤回購合同（Buy-BackContracts）指賣方同意以雙方約定的價格向買方買回未售出的商品23供應合同的種類（1）幾種不同的供應合同可用來達到風險分擔24$513,800回購合同RetailerProfit(BuyBack=$55)24$513,800回購合同RetailerProfit25$471,900回購合同ManufacturerProfit(BuyBack=$55)回購合同之所以有效是因為它使制造商分擔了分銷商的部分風險，因而激勵分銷商增加訂購數(shù)量25$471,900回購合同ManufacturerPr26供應合同的種類（2）收益共享合同（Revenue-SharingContracts）在序貫供應鏈中，分銷商只訂購一定數(shù)量產(chǎn)品的重要原因是批發(fā)價格較高如果分銷商可以說服制造商降低批發(fā)價，則分銷商將會有增加訂購量的動機當然，如果不能售出更多數(shù)量的產(chǎn)品，降低批發(fā)價將會造成制造商利潤的降低在收益共享合同下，買方讓賣方分享其部分的收益，作為獲得批發(fā)價折扣的回報26供應合同的種類（2）收益共享合同（Revenue-Sha27$504,325收益共享合同

RetailerProfit

(WholesalePrice$60,RS15%)27$504,325收益共享合同RetailerProf28$481,375收益共享合同

ManufacturerProfit

(WholesalePrice$60,RS15%)28$481,375收益共享合同Manufacturer29供應合同的種類（3）數(shù)量柔性合同（Quantity-FlexibilityContracts）指供貨商對未超過某一數(shù)量的退回（未售出）產(chǎn)品，提供全額的退款和回購合同不同的是，數(shù)量柔性合同提供某一數(shù)量內(nèi)的退貨的全額退款，而回購合同則提供所有退貨的部分退款銷售回扣合同（SalesRebateContracts）當買方采購量超出某一特定數(shù)量時，每多采購一單位產(chǎn)品將獲得供應商提供的一定回扣銷售回扣合同直接激勵買方提高采購量29供應合同的種類（3）數(shù)量柔性合同（Quantity-Fl30StrategyRetailerManufacturerTotalSequentialOptimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700RevenueSharing504,325481,375985,700SupplyContracts30StrategyRetailerManufacturer31全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（1）問題：供應商和買方之間所期望的整體最大利潤是多少？若允許由一個理性的決策者確定整個供應鏈的最優(yōu)策略，將會如何？31全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（132ManufacturerManufacturerDCRetailDCStoresFixedProductionCost=$100,000VariableProductionCost=$35SellingPrice=$125SalvageValue=$20WholesalePrice=$80GlobalOptimization：Example32ManufacturerManufacturerDCR33$1,014,500GlobalOptimization：SupplyChainProfit33$1,014,500GlobalOptimizatio34StrategyRetailerManufacturerTotalSequentialOptimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700RevenueSharing504,325481,375985,700GlobalOptimization1,014,500Comparison但全局優(yōu)化的困難在于，需要將決策權交給一個理性的決策者34StrategyRetailerManufacturer35全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（2）供應合同通過允許買方與供貨商共同承擔風險和分享潛在收益，可幫助企業(yè)達到全局優(yōu)化，而不需要借助一個理性決策者若合理設計供應合同，就可獲得與全局優(yōu)化同樣的利潤如泳裝生產(chǎn)案例中若采用收益共享合同，當批發(fā)價降至75美元，而回購價升至65美元時，分銷商愿意增加訂購量到16000件，此時整個供應鏈的期望利潤也為1014500美元35全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（236全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（3）從實施的觀點看全局優(yōu)化只提供最優(yōu)的信息，不提供在供應鏈伙伴之間分配利潤的機制供應合同不但提供了供應鏈伙伴之間分配利潤所采用的方式，而且使任一伙伴不可能通過偏離最優(yōu)行動而獲得更大利潤36全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（337SupplyContracts:CaseStudy（1）DemandforamovienewlyreleasedvideocassettetypicallystartshighanddecreasesrapidlyPeakdemandlastabout10weeksBlockbusterpurchasesacopyfromastudiofor$65andrentfor$3Hence,retailermustrentthetapeatleast22timesbeforeearningprofitRetailerscannotjustifypurchasingenoughtocoverthepeakdemandIn1998,20%ofsurveyedcustomersreportedthattheycouldnotrentthemovietheywanted37SupplyContracts:CaseStudy38SupplyContracts:CaseStudy（2）Startingin1998BlockbusterenteredarevenuesharingagreementwiththemajorstudiosStudiocharges$8percopyBlockbusterpays30-45%ofitsrentalincomeEvenifBlockbusterkeepsonlyhalfoftherentalincome,thebreakevenpointis6rentalpercopyTheimpactofrevenuesharingonBlockbusterwasdramaticRentalsincreasedby75%intestmarketsMarketshareincreasedfrom25%to31%38SupplyContracts:CaseStudy39多次訂貨（1）上一節(jié)有關泳裝生產(chǎn)的案例中，假定在一個計劃期內(nèi)只有一次訂貨，這比較適合泳裝、滑雪衫等銷售季節(jié)很短的產(chǎn)品但許多實際情況中，決策者可能在一年中任何時間重復訂購產(chǎn)品如考慮一個電視機分銷商分銷商面對產(chǎn)品的隨機需求，從制造商處獲得產(chǎn)品供應制造商無法實時滿足分銷商的訂購─無論何時，當分銷商下完訂購單，運送都必須有一固定的提前期因為需求是隨機、無規(guī)則的，且制造商有一固定的運送提前期，即使訂購產(chǎn)品不須支付固定的準備成本（SetupCost），分銷商仍需持有庫存39多次訂貨（1）上一節(jié)有關泳裝生產(chǎn)的案例中，假定在一個計劃40多次訂貨（2）至少有三個理由使分銷商要持有庫存：滿足提前期內(nèi)發(fā)生的需求應對需求的不確定性平衡年庫存持有成本及年固定訂購成本庫存策略：決定何時訂貨以及訂購多少持續(xù)檢查策略：每天檢查庫存水平，并作出是否訂購及訂購多少的決定定期檢查策略：每隔一固定期間檢查一次庫存水平，并確定合適的訂購量40多次訂貨（2）至少有三個理由使分銷商要持有庫存：41持續(xù)檢查策略：假設Normallydistributedrandomdemand：每日的需求是隨機的，且服從正態(tài)分布Fixedordercostplusacostproportionaltoamountordered：分銷商每次向制造商訂購產(chǎn)品，需要支付固定訂購成本K，以及與訂購數(shù)量成比例的費用Inventorycostischargedperitemperunittime：庫存持有成本按每單位產(chǎn)品每單位時間來計算Ifanorderarrivesandthereisnoinventory,theorderislost：假如接到顧客訂購時，供貨商手中沒有庫存(即缺貨時)，將失去此訂單Thedistributorhasarequiredservicelevel.Thisisexpressedasthelikelihoodthatthedistributorwillnotstockoutduringleadtime：分銷商規(guī)定一個要求的服務水平，即在提前期內(nèi)不缺貨的概率41持續(xù)檢查策略：假設Normallydistribute42持續(xù)檢查策略符號定義庫存狀態(tài)（InventoryPosition）的定義在任何時間點的庫存狀態(tài)是倉庫中實際庫存加上分銷商已訂購但未送達的產(chǎn)品(s,S)Policy:Whenevertheinventorypositiondropsbelowacertainlevel,s,weordertoraisetheinventorypositiontolevelS42持續(xù)檢查策略符號定義43持續(xù)檢查之（s,S）庫存策略s：訂貨點(reorderpoint)S：最大庫存水平(order-up-tolevel)43持續(xù)檢查之（s,S）庫存策略s：訂貨點(reorder44訂貨點（s）第一個是補貨提前期內(nèi)的平均庫存，即平均每日需求及補貨提前期的乘積：確保直到下一次的訂購送達前，將有足夠的庫存使用第二個組成元素為安全庫存，即分銷商需在倉庫及供應鏈渠道中維持的庫存數(shù)量，來應對提前期期間內(nèi)平均需求的誤差：訂貨點水平為：44訂貨點（s）第一個是補貨提前期內(nèi)的平均庫存，即平均每日需45最大庫存水平（S）當庫存狀態(tài)下降到訂貨點水平s時，分銷商發(fā)出批量為Q的訂單。Q可根據(jù)經(jīng)濟訂購批量公式計算：最大庫存水平為：當使用(s,S)策略時，庫存狀態(tài)可能低于訂貨點，此時分銷商就要訂購足夠多的數(shù)量，以使庫存狀態(tài)達到最大庫存水平，顯然這一訂貨量要大于Q。45最大庫存水平（S）當庫存狀態(tài)下降到訂貨點水平s時，分銷商46平均庫存水平在兩次相鄰訂貨之間，最小庫存水平是在收到訂貨前的期望庫存水平，即等于安全庫存：最大庫存水平是訂貨到達之際的期望庫存水平：平均庫存水平為上述兩之和的平均：46平均庫存水平在兩次相鄰訂貨之間，最小庫存水平是在收到訂貨47Example某電視機分銷商試圖對倉庫中某型號的電視機制定庫存策略。假定分銷商發(fā)出訂單需要支付一筆固定訂貨成本4500美元，分銷商購買每臺電視機的成本為250美元，平均庫存持有成本為產(chǎn)品成本的18%，補貨提前期為2周。下表提供了過去12個月的銷售數(shù)據(jù)。分銷商希望保證97%的服務水平，那么訂貨點水平和最大庫存水平應該為多少？月份9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月銷售量200152100222871761511982463099815647Example某電視機分銷商試圖對倉庫中某型號的電視機制48Example(1)解：由上表可得平均月需求為191.17，月需求的標準差為66.53。故平均周需求為191.17/4.3=44.58，平均周需求的標準差為

提前期內(nèi)的平均需求為44.58×2=89.16。由于服務水平為97%，查表可得安全系數(shù)為1.88，故安全庫存為訂貨點水平為：s=86.20+2×44.5817648Example(1)解：由上表可得平均月需求為191.49Example(2)平均每周每臺電視機的庫存持有成本為：

因此訂貨批量為

最大庫存水平為：S=Q+s=679+176=855

平均庫存水平為：679/2+86.20426

這意味著分銷商平均保持著約10周(426/44.58)的庫存。49Example(2)平均每周每50可變提前期在許多實際情況下，交貨提前期固定且事先已知這一假設不一定成立，而是假設交貨提前期服從正態(tài)分布，其平均提前期為AVGL，標準差為STDL訂貨點水平為最大庫存水平為50可變提前期在許多實際情況下，交貨提前期固定且事先已知這一51定期檢查策略在很多情況下，庫存水平的檢查是周期性的，且檢查間隔期是固定的，每次檢查后都要訂購合適的數(shù)量倉庫先設定一個目標庫存水平（即基本庫存水平）及檢查周期，再定期檢查庫存狀態(tài)，并訂購足夠數(shù)量的貨物，將庫存狀態(tài)提升到基本庫存水平符號定義51定期檢查策略在很多情況下，庫存水平的檢查是周期性的，且檢52r：檢查周期的時間長度L：提前期定期檢查策略下的庫存水平52r：檢查周期的時間長度L：提前期定期檢查策略53基本庫存水平由于下一批訂貨在r+L天后到達，當前的訂貨要滿足r+L天內(nèi)的平均需求，即(r+L)×AVG安全庫存，即用來應對r+L天內(nèi)平均需求的誤差，計算公式為：基本庫存水平為：53基本庫存水平由于下一批訂貨在r+L天后到達，當前的訂貨要54平均庫存水平最大庫存水平是訂貨到達之際的期望庫存水平，即最小庫存水平是在收到訂貨前的期望庫存水平，即等于安全庫存：平均庫存水平為：54平均庫存水平最大庫存水平是訂貨到達之際的期望庫存水平，即55Example仍考慮前面的電視機分銷案例，但假定分銷商每3周發(fā)一次訂單。解：由于提前期是2周，因而基本庫存水平要滿足5周的需求。該時期的平均需求為44.58×5222.9

由于服務水平為97%，故安全庫存為基本庫存水平為222.9+136.3359

平均庫存水平為55Example仍考慮前面的電視機分銷案例，但假定分銷商每56風險共擔（RiskPooling）風險共擔假如我們把不同地點的需求匯總起來，需求變異性將會降低因為當我們把不同地點的需求匯總時，來自某一位顧客的高需求將更可能被另一位顧客的低需求彌補掉風險共擔的三個重要觀點集中庫存減少了分銷系統(tǒng)中的安全庫存和平均庫存變異系數(shù)愈高，從集中式分銷系統(tǒng)中所獲得的利益愈大來自風險共擔的利益，依賴一市場區(qū)域和另一市場區(qū)域需求行為的相關性56風險共擔（RiskPooling）風險共擔57集中式相對于分布式系統(tǒng)在比較集中式和分布式分銷系統(tǒng)時，我們必須了解兩者間的權衡（Trade-Offs）安全庫存（SafetyStock）服務水平（ServiceLevel）間接成本（OverheadCosts）顧客提前期（CustomerLeadTime）運費（TransportationCost）57集中式相對于分布式系統(tǒng)在比較集中式和分布式分銷系統(tǒng)時，我58在供應鏈中管理庫存考慮一個多設施的供應鏈，并屬于同一家公司公司的目的在管理其庫存以降低整體系統(tǒng)成本因此考慮不同設施間的互動及這些互動對每個設施應采取庫存策略的影響是很重要的兩項重要且合理的假設庫存決策由單一決策者制訂，且這決策者的目標是使整體系統(tǒng)成本減到最小決策者能夠獲取各分銷商和倉庫的庫存信息58在供應鏈中管理庫存考慮一個多設施的供應鏈，并屬于同一家公59級庫存在這些假設下，庫存策略是根據(jù)所謂級庫存（EchelonInventory）進行庫存管理，是一個有效的庫存管理系統(tǒng)在分銷系統(tǒng)中，每一階段或層級（亦即倉庫或分銷商）被視為一級（Echelon）。因此，這系統(tǒng)中任何階段或層級的級庫存等于此級中現(xiàn)有的庫存，再加上所有的下游庫存（DownstreamInventory）例如，在倉庫中的級庫存等于在倉庫的庫存，再加上所有在途庫存和各分銷商儲存的庫存?zhèn)}庫的級庫存狀態(tài)（EchelonInventoryPosition）則是倉庫中的級庫存再加上那些倉庫已訂但尚未送達的商品，再減去缺貨量59級庫存在這些假設下，庫存策略是根據(jù)所謂級庫存（Echel60倉庫的級庫存60倉庫的級庫存61實際問題在最近的一項調(diào)查報告中，要求物料和庫存經(jīng)理指出有效降低庫存的策略。在這調(diào)查報告中，排名前七項的策略如下：周期庫存檢查策略（Periodicinventoryreviews）使用率、提前期和安全存量的嚴格管理（Tightmanagementofusagerates,leadtimesandsafetystock）減少安全庫存水平（Reducedsafetystocklevels）導入或實施周期盤點作業(yè)ABC法（ABCapproach）轉移更多的庫存或庫存所有權給供貨商（Shiftmoreinventory,orinventoryownership,tosuppliers）定量方法（Quantitativeapproaches）61實際問題在最近的一項調(diào)查報告中，要求物料和庫存經(jīng)理指出有62預測（Forecasting）預測工具和方法可歸納為以下四大類：判斷法（JudgmentMethods）涉及專家意見的收集市場研究法（MarketResearchMethods）涉及顧客行為的定性研究時間序列法（Time-SeriesMethods）是一種數(shù)學方法，其未來績效是從過去的績效推斷因果法（CausalMethods）是一種數(shù)學方法，預測是依據(jù)數(shù)個不同系統(tǒng)變量所產(chǎn)生62預測（Forecasting）預測工具和方法可歸納為以下63判斷法判斷法是以系統(tǒng)性的方法綜合不同專家的意見一組專家可以組合起來以獲取共識（Panelsofexperts–internal,external,both）德爾菲法（Delphimethod）是一種結構性的技術，在不聚集專家到同一個地方的狀況下，得到專家一致的意見EachmembersurveyedOpinionsarecompiledEachmemberisgiventheopportunitytochangehisopinion此技術的設計是為避免各決策過程中的風險和個人喜好63判斷法判斷法是以系統(tǒng)性的方法綜合不同專家的意見64市場研究法市場測試法（MarketTesting）和市場調(diào)查（MarketSurveys）可以是有效的方法建立預測，尤其是對新產(chǎn)品而言市場測試法：潛在顧客的焦點團體被集合且試用新產(chǎn)品，其反應情況可以用來推斷整個市場對產(chǎn)品的需求市場調(diào)查：包括從不同潛在顧客來收集這些資料，主要是透過當面訪談、電話抽訪、問卷等方式64市場研究法市場測試法（MarketTesting）和市65時間序列法（1）時間序列法是利用過去相關數(shù)據(jù)來預測未來數(shù)據(jù)。以下為幾種常被使用方法：MovingAverages（移動平均法）Averageofsomepreviousdemandpoints.ExponentialSmoothing（指數(shù)平滑法）MorerecentpointsreceivemoreweightMethodsforDatawithTrends（具趨勢性數(shù)據(jù)的預測法）RegressionAnalysis：FitslinetodataHolt’sMethod：Combinesexponentialsmoothingconceptswiththeabilitytofollowatrend65時間序列法（1）時間序列法是利用過去相關數(shù)據(jù)來預測未來數(shù)66時間序列法（2）MethodsforDatawithSeasonality（具季節(jié)性數(shù)據(jù)的預測法）SeasonalDecompositionMethods：SeasonalpatternsremovedWinter’sMethod:AdvancedapproachbasedonexponentialsmoothingComplexmethods（更多的復雜方法）notclearthattheseworkbetter66時間序列法（2）MethodsforDatawit67因果關系法根據(jù)其它非預測資料產(chǎn)生預測值，也就是預測值是其它非預測數(shù)據(jù)的函數(shù)例如下一季銷售的因果預測值可能是這一季通貨膨脹率、國家生產(chǎn)毛額、失業(yè)率、氣候等銷售以外信息的函數(shù)67因果關系法根據(jù)其它非預測資料產(chǎn)生預測值，也就是預測值是其68SelectingtheAppropriateApproachWhatisthepurposeoftheforecast?Grossordetailedestimates?Whatarethedynamicsofthesystembeingforecast?Isitsensitivetoeconomicdata?Isitseasonal?Trending?Howimportantisthepastinestimatingthefuture?Differentapproachesmaybeappropriatefordifferentstagesoftheproductlifecycle:Testingandintroduction:marketresearchmethods,judgmentmethodsRapidgrowth:timeseriesmethodsMature:timeseries,causalmethods(particularlyforlong-rangeplanning)Itistypicallyeffectivetocombineapproaches.68SelectingtheAppropriateAp演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第三章庫存管理及風險共擔

InventoryManagementandRiskPooling供應鏈管理

SupplyChainManagement第三章庫存管理及風險共擔

InventoryManage71本章內(nèi)容單倉庫庫存實例風險分擔集中式與分散化系統(tǒng)供應鏈環(huán)境下的庫存管理實際問題預測經(jīng)濟批量模型需求不確定性的影響供應合同多次訂貨持續(xù)檢查策略可變提前期定期檢查策略判斷方法市場研究方法時間序列方法因果方法選擇恰當?shù)念A測技術2本章內(nèi)容單倉庫庫存實例經(jīng)濟批量模型判斷方法72Inventory（1）長期以來，庫存管理的重要性、協(xié)調(diào)庫存決策與運輸策略的必要性已是顯而易見在復雜的供應鏈中，管理庫存是相當困難且可能對顧客服務水平及供應鏈整體系統(tǒng)成本有顯著的影響Wheredoweholdinventory?SuppliersandmanufacturersWarehousesanddistributioncentresRetailers3Inventory（1）長期以來，庫存管理的重要性、協(xié)調(diào)庫73Inventory（2）一個典型的供應鏈包含供貨商、將原料轉變成制成品的制造商，以及分銷中心和將制成品分銷給顧客的倉庫這隱含了庫存在供應鏈中以數(shù)種形式存在：原料庫存（RawMaterials）在制品庫存（Work-in-Process，WIP）制成品庫存（FinishedGoods）4Inventory（2）一個典型的供應鏈包含供貨商、將原料74為何要持有庫存因應顧客需求的非預期變動愈來愈多的產(chǎn)品擁有較短的生命周期：表示和顧客需求有關的歷史資料可能無法取得或受到相當?shù)南拗剖袌錾显S多競爭產(chǎn)品的出現(xiàn)：產(chǎn)品產(chǎn)品的激增，使得對某一特定型號產(chǎn)品的需求預測變得更加困難許多供應的數(shù)量和質(zhì)量、供貨商的成本和配送時間等出現(xiàn)明顯的不確定情況即使供應與需求皆無不確定性，由于運輸提前期的關系，仍有必要持有庫存運輸公司提供的規(guī)模經(jīng)濟，鼓勵公司運輸大量貨品，因此也持有大量的庫存5為何要持有庫存因應顧客需求的非預期變動75Goals:ReduceCost,ImproveService（1）Byeffectivelymanaginginventory:Xeroxeliminated$700millioninventoryfromitssupplychainWal-MartbecamethelargestretailcompanyutilizingefficientinventorymanagementGMhasreducedpartsinventoryandtransportationcostsby26%annually6Goals:ReduceCost,ImproveS76Goals:ReduceCost,ImproveService（2）BynotmanaginginventorysuccessfullyIn1994,“IBMcontinuestostrugglewithshortagesintheirThinkPadline”(WSJ,Oct7,1994)In1993,“LizClaibornesaiditsunexpectedearningdeclineistheconsequenceofhigherthananticipatedexcessinventory”(WSJ,July15,1993)In1993,“DellComputerspredictsaloss;Stockplunges.Dellacknowledgedthatthecompanywassharplyoffinitsforecastofdemand,resultingininventorywritedowns”(WSJ,August1993)7Goals:ReduceCost,ImproveS77庫存管理的兩個重要議題需求預測訂購量計算8庫存管理的兩個重要議題需求預測78影響庫存策略的主要因素（1）第一且最重要的是顧客需求（DemandCharacteristics）它可能預先得知或具隨機性在后者之情況下，預測工具可以用于歷史數(shù)據(jù)可取得的情況下，來估計平均顧客需求，以及顧客需求的變異性（通常以標準差衡量）補貨提前期（LeadTime）可于訂貨時得知，但也可能是不確定的倉庫中不同產(chǎn)品儲存的數(shù)目（NumberofProducts）計劃期的長度9影響庫存策略的主要因素（1）第一且最重要的是顧客需求（De79影響庫存策略的主要因素（2）成本（Costs），包含訂購成本及庫存持有成本通常訂購成本（OrderCosts）包含二個組成元素：產(chǎn)品成本及運輸成本庫存持有成本（HoldingCosts）包含：州稅、財產(chǎn)稅及庫存保險（Taxes）維修成本（MaintenanceandHandling）過時成本（Obsolescence），由于商品可能因市場改變而失去其部份價值的風險所造成機會成本（OpportunityCosts）：投資庫存以外之其它標的物，可能獲得的投資報酬（例如：股票市場）要求的服務水平（ServiceLevel）在顧客需求不確定的情況下，通常不可能每次都滿足顧客的訂購要求，所以管理當局必需具體指定一個可接受的服務水平10影響庫存策略的主要因素（2）成本（Costs），包含訂購80TheEffectofDemandUncertaintyMostcompaniestreattheworldasifitwerepredictable:ProductionandinventoryplanningarebasedonforecastsofdemandmadefarinadvanceofthesellingseasonCompaniesareawareofdemanduncertaintywhentheycreateaforecast,buttheydesigntheirplanningprocessasiftheforecasttrulyrepresentsrealityRecenttechnologicaladvanceshaveincreasedthelevelofdemanduncertainty:ShortproductlifecyclesIncreasingproductvariety11TheEffectofDemandUncerta81DemandForecastThethreeprinciplesofallforecastingtechniquesForecastingisalwayswrong（預測永遠是錯的）Thelongertheforecasthorizontheworstistheforecast（預測期間越長，錯誤程度越高）Aggregateforecastsaremoreaccurate（匯總預測更正確）12DemandForecastThethreepri82Example:SwimsuitProductionManufacturerRegionDCLocalDCStoresFixedProductionCost=$100,000VariableProductionCost=$80SellingPrice=$125SalvageValue=$2013Example:SwimsuitProductio83DemandScenariosAveragedemandisabout13,000units14DemandScenariosAveragedema84ManufacturingExpectedProfitExpectedProfit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000OrderQuantityManufacturingoptimalproductionquantityis12,000unitsManufacturerprofitis$375,00015ManufacturingExpectedProfi85最適訂購量不一定要等于預測或平均需求。事實上，最適訂購量是根據(jù)多出售一單位之邊際利潤及邊際成本間的關系來決定當訂購量增加，平均利潤也會增加，直到生產(chǎn)數(shù)量達到某一個數(shù)值，在此數(shù)值之后，平均利潤開始減少當我們增加生產(chǎn)數(shù)量，風險（也就是產(chǎn)生大額損失的可能性）通常也會增加。同時產(chǎn)生大額利潤的可能性也會增加，這就是風險/報酬間的互抵效果Summaries16最適訂購量不一定要等于預測或平均需求。事實上，最適訂購量86供應合同為了確保足夠的商品供應和需求，買方和供貨商一般會簽定供應合同，合同中可能規(guī)范以下條款：產(chǎn)品定價和數(shù)量折扣最小與最大訂購量交貨提前期產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品退貨策略17供應合同為了確保足夠的商品供應和需求，買方和供貨商一般會87ManufacturerManufacturerDCRetailDCStoresFixedProductionCost=$100,000VariableProductionCost=$35SellingPrice=$125SalvageValue=$20WholesalePrice=$80Example:SwimsuitProduction18ManufacturerManufacturerDCR88DemandScenarios19DemandScenarios89DistributorExpectedProfitExpectedProfit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000OrderQuantity$470,70020DistributorExpectedProfitE90SupplyChainExpectedProfitDistributoroptimalorderquantityis12,000unitsDistributorexpectedprofitis$470,700Manufacturerprofitis$440,000SupplyChainProfitis$910,70021SupplyChainExpectedProfit91序貫優(yōu)化（SequentialOptimization）序貫供應鏈：供應鏈中每個主體獨立確定自己的行動，以追求自身利潤的最佳化如上述例子中，分銷商作出采購決策以提高自己的利潤，制造商再對該決策作出反應序貫供應鏈不是一個有效的供應鏈伙伴戰(zhàn)略需要尋找“序貫優(yōu)化”轉向“全局優(yōu)化”的機制，以提高供應鏈各參與方的利潤允許風險分擔的各種供應合同22序貫優(yōu)化（SequentialOptimization92供應合同的種類（1）幾種不同的供應合同可用來達到風險分擔的效果，并增加供應鏈中各個成員的利潤回購合同（Buy-BackContracts）指賣方同意以雙方約定的價格向買方買回未售出的商品23供應合同的種類（1）幾種不同的供應合同可用來達到風險分擔93$513,800回購合同RetailerProfit(BuyBack=$55)24$513,800回購合同RetailerProfit94$471,900回購合同ManufacturerProfit(BuyBack=$55)回購合同之所以有效是因為它使制造商分擔了分銷商的部分風險，因而激勵分銷商增加訂購數(shù)量25$471,900回購合同ManufacturerPr95供應合同的種類（2）收益共享合同（Revenue-SharingContracts）在序貫供應鏈中，分銷商只訂購一定數(shù)量產(chǎn)品的重要原因是批發(fā)價格較高如果分銷商可以說服制造商降低批發(fā)價，則分銷商將會有增加訂購量的動機當然，如果不能售出更多數(shù)量的產(chǎn)品，降低批發(fā)價將會造成制造商利潤的降低在收益共享合同下，買方讓賣方分享其部分的收益，作為獲得批發(fā)價折扣的回報26供應合同的種類（2）收益共享合同（Revenue-Sha96$504,325收益共享合同

RetailerProfit

(WholesalePrice$60,RS15%)27$504,325收益共享合同RetailerProf97$481,375收益共享合同

ManufacturerProfit

(WholesalePrice$60,RS15%)28$481,375收益共享合同Manufacturer98供應合同的種類（3）數(shù)量柔性合同（Quantity-FlexibilityContracts）指供貨商對未超過某一數(shù)量的退回（未售出）產(chǎn)品，提供全額的退款和回購合同不同的是，數(shù)量柔性合同提供某一數(shù)量內(nèi)的退貨的全額退款，而回購合同則提供所有退貨的部分退款銷售回扣合同（SalesRebateContracts）當買方采購量超出某一特定數(shù)量時，每多采購一單位產(chǎn)品將獲得供應商提供的一定回扣銷售回扣合同直接激勵買方提高采購量29供應合同的種類（3）數(shù)量柔性合同（Quantity-Fl99StrategyRetailerManufacturerTotalSequentialOptimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700RevenueSharing504,325481,375985,700SupplyContracts30StrategyRetailerManufacturer100全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（1）問題：供應商和買方之間所期望的整體最大利潤是多少？若允許由一個理性的決策者確定整個供應鏈的最優(yōu)策略，將會如何？31全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（1101ManufacturerManufacturerDCRetailDCStoresFixedProductionCost=$100,000VariableProductionCost=$35SellingPrice=$125SalvageValue=$20WholesalePrice=$80GlobalOptimization：Example32ManufacturerManufacturerDCR102$1,014,500GlobalOptimization：SupplyChainProfit33$1,014,500GlobalOptimizatio103StrategyRetailerManufacturerTotalSequentialOptimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700RevenueSharing504,325481,375985,700GlobalOptimization1,014,500Comparison但全局優(yōu)化的困難在于，需要將決策權交給一個理性的決策者34StrategyRetailerManufacturer104全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（2）供應合同通過允許買方與供貨商共同承擔風險和分享潛在收益，可幫助企業(yè)達到全局優(yōu)化，而不需要借助一個理性決策者若合理設計供應合同，就可獲得與全局優(yōu)化同樣的利潤如泳裝生產(chǎn)案例中若采用收益共享合同，當批發(fā)價降至75美元，而回購價升至65美元時，分銷商愿意增加訂購量到16000件，此時整個供應鏈的期望利潤也為1014500美元35全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（2105全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（3）從實施的觀點看全局優(yōu)化只提供最優(yōu)的信息，不提供在供應鏈伙伴之間分配利潤的機制供應合同不但提供了供應鏈伙伴之間分配利潤所采用的方式，而且使任一伙伴不可能通過偏離最優(yōu)行動而獲得更大利潤36全局優(yōu)化(GlobalOptimization)（3106SupplyContracts:CaseStudy（1）DemandforamovienewlyreleasedvideocassettetypicallystartshighanddecreasesrapidlyPeakdemandlastabout10weeksBlockbusterpurchasesacopyfromastudiofor$65andrentfor$3Hence,retailermustrentthetapeatleast22timesbeforeearningprofitRetailerscannotjustifypurchasingenoughtocoverthepeakdemandIn1998,20%ofsurveyedcustomersreportedthattheycouldnotrentthemovietheywanted37SupplyContracts:CaseStudy107SupplyContracts:CaseStudy（2）Startingin1998BlockbusterenteredarevenuesharingagreementwiththemajorstudiosStudiocharges$8percopyBlockbusterpays30-45%ofitsrentalincomeEvenifBlockbusterkeepsonlyhalfoftherentalincome,thebreakevenpointis6rentalpercopyTheimpactofrevenuesharingonBlockbusterwasdramaticRentalsincreasedby75%intestmarketsMarketshareincreasedfrom25%to31%38SupplyContracts:CaseStudy108多次訂貨（1）上一節(jié)有關泳裝生產(chǎn)的案例中，假定在一個計劃期內(nèi)只有一次訂貨，這比較適合泳裝、滑雪衫等銷售季節(jié)很短的產(chǎn)品但許多實際情況中，決策者可能在一年中任何時間重復訂購產(chǎn)品如考慮一個電視機分銷商分銷商面對產(chǎn)品的隨機需求，從制造商處獲得產(chǎn)品供應制造商無法實時滿足分銷商的訂購─無論何時，當分銷商下完訂購單，運送都必須有一固定的提前期因為需求是隨機、無規(guī)則的，且制造商有一固定的運送提前期，即使訂購產(chǎn)品不須支付固定的準備成本（SetupCost），分銷商仍需持有庫存39多次訂貨（1）上一節(jié)有關泳裝生產(chǎn)的案例中，假定在一個計劃109多次訂貨（2）至少有三個理由使分銷商要持有庫存：滿足提前期內(nèi)發(fā)生的需求應對需求的不確定性平衡年庫存持有成本及年固定訂購成本庫存策略：決定何時訂貨以及訂購多少持續(xù)檢查策略：每天檢查庫存水平，并作出是否訂購及訂購多少的決定定期檢查策略：每隔一固定期間檢查一次庫存水平，并確定合適的訂購量40多次訂貨（2）至少有三個理由使分銷商要持有庫存：110持續(xù)檢查策略：假設Normallydistributedrandomdemand：每日的需求是隨機的，且服從正態(tài)分布Fixedordercostplusacostproportionaltoamountordered：分銷商每次向制造商訂購產(chǎn)品，需要支付固定訂購成本K，以及與訂購數(shù)量成比例的費用Inventorycostischargedperitemperunittime：庫存持有成本按每單位產(chǎn)品每單位時間來計算Ifanorderarrivesandthereisnoinventory,theorderislost：假如接到顧客訂購時，供貨商手中沒有庫存(即缺貨時)，將失去此訂單Thedistributorhasarequiredservicelevel.Thisisexpressedasthelikelihoodthatthedistributorwillnotstockoutduringleadtime：分銷商規(guī)定一個要求的服務水平，即在提前期內(nèi)不缺貨的概率41持續(xù)檢查策略：假設Normallydistribute111持續(xù)檢查策略符號定義庫存狀態(tài)（InventoryPosition）的定義在任何時間點的庫存狀態(tài)是倉庫中實際庫存加上分銷商已訂購但未送達的產(chǎn)品(s,S)Policy:Whenevertheinventorypositiondropsbelowacertainlevel,s,weordertoraisetheinventorypositiontolevelS42持續(xù)檢查策略符號定義112持續(xù)檢查之（s,S）庫存策略s：訂貨點(reorderpoint)S：最大庫存水平(order-up-tolevel)43持續(xù)檢查之（s,S）庫存策略s：訂貨點(reorder113訂貨點（s）第一個是補貨提前期內(nèi)的平均庫存，即平均每日需求及補貨提前期的乘積：確保直到下一次的訂購送達前，將有足夠的庫存使用第二個組成元素為安全庫存，即分銷商需在倉庫及供應鏈渠道中維持的庫存數(shù)量，來應對提前期期間內(nèi)平均需求的誤差：訂貨點水平為：44訂貨點（s）第一個是補貨提前期內(nèi)的平均庫存，即平均每日需114最大庫存水平（S）當庫存狀態(tài)下降到訂貨點水平s時，分銷商發(fā)出批量為Q的訂單。Q可根據(jù)經(jīng)濟訂購批量公式計算：最大庫存水平為：當使用(s,S)策略時，庫存狀態(tài)可能低于訂貨點，此時分銷商就要訂購足夠多的數(shù)量，以使庫存狀態(tài)達到最大庫存水平，顯然這一訂貨量要大于Q。45最大庫存水平（S）當庫存狀態(tài)下降到訂貨點水平s時，分銷商115平均庫存水平在兩次相鄰訂貨之間，最小庫存水平是在收到訂貨前的期望庫存水平，即等于安全庫存：最大庫存水平是訂貨到達之際的期望庫存水平：平均庫存水平為上述兩之和的平均：46平均庫存水平在兩次相鄰訂貨之間，最小庫存水平是在收到訂貨116Example某電視機分銷商試圖對倉庫中某型號的電視機制定庫存策略。假定分銷商發(fā)出訂單需要支付一筆固定訂貨成本4500美元，分銷商購買每臺電視機的成本為250美元，平均庫存持有成本為產(chǎn)品成本的18%，補貨提前期為2周。下表提供了過去12個月的銷售數(shù)據(jù)。分銷商希望保證97%的服務水平，那么訂貨點水平和最大庫存水平應該為多少？月份9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月銷售量200152100222871761511982463099815647Example某電視機分銷商試圖對倉庫中某型號的電視機制117Example(1)解：由上表可得平均月需求為191.17，月需求的標準差為66.53。故平均周需求為191.17/4.3=44.58，平均周需求的標準差為

提前期內(nèi)的平均需求為44.58×2=89.16。由于服務水平為97%，查表可得安全系數(shù)為1.88，故安全庫存為訂貨點水平為：s=86.20+2×44.5817648Example(1)解：由上表可得平均月需求為191.118Example(2)平均每周每臺電視機的庫存持有成本為：

因此訂貨批量為

最大庫存水平為：S=Q+s=679+176=855

平均庫存水平為：679/2+86.20426

這意味著分銷商平均保持著約10周(426/44.58)的庫存。49Example(2)平均每周每119可變提前期在許多實際情況下，交貨提前期固定且事先已知這一假設不一定成立，而是假設交貨提前期服從正態(tài)分布，其平均提前期為AVGL，標準差為STDL訂貨點水平為最大庫存水平為50可變提前期在許多實際情況下，交貨提前期固定且事先已知這一120定期檢查策略在很多情況下，庫存水平的檢查是周期性的，且檢查間隔期是固定的，每次檢查后都要訂購合適的數(shù)量倉庫先設定一個目標庫存水平（即基本庫存水平）及檢查周期，再定期檢查庫存狀態(tài)，并訂購足夠數(shù)量的貨物，將庫存狀態(tài)提升到基本庫存水平符號定義51定期檢查策略在很多情況下，庫存水平的檢查是周期性的，且檢121r：檢查周期的時間長度L：提前期定期檢查策略下的庫存水平52r：檢查周期的時間長度L：提前期定期檢查策略122基本庫存水平由于下一批訂貨在r+L天后到達，當前的訂貨要滿足r+L天內(nèi)的平均需求，即(r+L)×AVG安全庫存，即用來應對r+L天內(nèi)平均需求的誤差，計算公式為：基本庫存水平為：53基本庫存水平由于下一批訂貨在r+L天后到達，當前的訂貨要123平均庫存水平最大庫存水平是訂貨到達之際的期望庫存水平，即最小庫存水平是在收到訂貨前的期望庫存水平，即等于安全庫存：