庫存問題的分類及控制的基本方式.ppt

1、庫存管理,第一節(jié) 庫存及其作用 第二節(jié) 庫存控制的決策 第三節(jié) 庫存問題的分類及控制的基本方式 第四節(jié) 庫存問題的基本模型 第五節(jié) 再訂貨點(diǎn)與服務(wù)水平,第一節(jié) 庫存及其作用,一、庫存的定義：庫存是指一切閑置的，用于未來的，有經(jīng)濟(jì)價值的資源。 (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)動狀態(tài)也沒有關(guān)系。),二、庫存的作用（基本功能） 1、縮短訂貨提前期（滿足預(yù)期顧客需求）； 2、平滑生產(chǎn)要求（穩(wěn)定作用）； 3、分離運(yùn)作過程； 4、分?jǐn)傆嗀涃M(fèi)用； 5、使企業(yè)達(dá)到經(jīng)濟(jì)訂貨規(guī)模 6、防止脫銷； 7、避免價格上漲。,三、庫存的種類 1、按庫存在生產(chǎn)中的作用分類 主要原材料

2、；輔助材料；燃料和動力；修理用備件。 2、按庫存物資存在的狀態(tài)分類 原材料庫存；成品庫存；部件庫存；備件庫存；在制品庫存。 3、按庫存用途分類 經(jīng)常性庫存；保險性庫存；季節(jié)性庫存。,第二節(jié) 庫存控制的決策,一、庫存決策的內(nèi)容 1、兩次訂貨的間隔時間的確定 2、每次訂貨的訂貨批量的確定 3、每次訂貨提前期的確定 4、庫存控制程度的確定（滿足用戶需求的服務(wù)水平）,二、影響庫存控制決策的因素 1、需求特性因素 （1）確定性需求與非確定性需求 （2）有規(guī)律變化需求與隨機(jī)變化需求 （3）獨(dú)立需求與相關(guān)需求 獨(dú)立需求：指對一種物料的需求，在數(shù)量上和時間上與對其他物料的需求無關(guān)，只取決于市場和顧客的需求。

3、相關(guān)需求（從屬需求、非獨(dú)立需求）：指對一種物料的需求，在數(shù)量上和時間上直接依賴于對其他物料的需求。,3、生產(chǎn)過程的需求分析,原材料外購件外協(xié)件輔 料,加工,加工,裝配,在制品,半成品,產(chǎn)成品,服務(wù),市場,投入,轉(zhuǎn)換,產(chǎn)出,從屬需求（按獨(dú)立需求處理）,從屬需求,獨(dú)立需求,2、訂貨提前期：確定的或隨機(jī)的 3、自制與外購 4、服務(wù)水平,三、庫存費(fèi)用和庫存控制的目標(biāo) （一）庫存費(fèi)用 1、隨庫存量增加而增加的費(fèi)用 （1）資金成本 （2）倉儲空間費(fèi)用 （3）物品變質(zhì)和陳舊 （4）稅收和保險,2、隨庫存量增加而減少的費(fèi)用 （1）訂貨費(fèi) （2）調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi) （3）生產(chǎn)管理費(fèi) （4）購買費(fèi)和加工費(fèi) （5）缺貨損失

4、費(fèi),3、庫存總費(fèi)用（一般以年為時間單位） （1）持有成本 （存儲費(fèi)用）：包括資金成本、 倉庫成本、 折舊、 損 壞、保險等 （2）訂貨成本：包括訂購費(fèi)用、物資進(jìn)貨成本 （3）缺貨成本：失去銷售機(jī)會帶來的損失、信譽(yù)損失 以及影響生產(chǎn)造成的損失。 （4）購買成本（庫存物料成本）：與價格和訂貨數(shù)量有關(guān)。,（二）庫存控制的目標(biāo) 在庫存成本的合理范圍內(nèi)達(dá)到滿意的顧客服務(wù)水平。 （三）有效庫存管理的必要條件 1、可靠的需求預(yù)測； 2、對生產(chǎn)提前期及變化幅度的了解； 3、對庫存持有成本、訂貨成本與缺貨成本的合理評價； 4、庫存細(xì)項的合理分類。,第三節(jié) 庫存問題的分類及控制的基本方式,一、庫存問題的分類 （一

5、）單周期庫存與多周期庫存 1、單周期需求：僅僅發(fā)生在比較短的一段時間內(nèi)或庫存時間不可能太長的需求，也稱作一次性訂貨量問題。 單周期需求出現(xiàn)在下面兩種情況： 偶爾發(fā)生的某種物品的需求； 經(jīng)常發(fā)生的某種生命周期短的物品的不定量的需求。 2、多周期需求：在足夠長的時間里對某種物品的重復(fù)的、連續(xù)的需求，其庫存要不斷地補(bǔ)充。,二、庫存控制的基本方式 1、連續(xù)觀測庫存控制系統(tǒng)（固定量系統(tǒng)） 2、定期觀測庫存控制系統(tǒng)（固定間隔期系統(tǒng)） 3、最大最小系統(tǒng) 4、庫存重點(diǎn)控制方法ABC分類法,1、連續(xù)觀測庫存控制系統(tǒng)（固定量系統(tǒng)）,（1）工作原理：連續(xù)不斷的監(jiān)視庫存余量的變化，當(dāng)庫存余量下降到某個預(yù)定數(shù)值-定貨點(diǎn)

6、（Reorder point , RL)時, 就向供應(yīng)商發(fā)出固定批量的定貨請求，經(jīng)過一段時間，我們稱之為提前期（Lead time , LT) , 定貨到達(dá)補(bǔ)充庫存。 （2）特點(diǎn)：要發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有庫存量是否到達(dá)訂貨點(diǎn)RL ，必須隨時檢查庫存量，這樣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，適用于重要物資的庫存控制。,2、定期觀測庫存控制系統(tǒng)（固定間隔期系統(tǒng)）,（1） 工作原理：每經(jīng)過一個固定的時間間隔，發(fā)出一次定貨，定貨量為將現(xiàn)有庫存補(bǔ)充到一個最高水平S （2）優(yōu)點(diǎn)：不需要隨時檢查庫存，簡化了管理，也節(jié)省了訂貨費(fèi)用。 （3）缺點(diǎn)：不論庫存水平降得多還是少，都要按期發(fā)出訂貨，當(dāng)L 很高時

7、，訂貨量是很少的。,3、最大最小系統(tǒng),工作原理：實質(zhì)仍然是一種固定間隔期系統(tǒng)，只不過它需要確定一個定貨點(diǎn)S 。當(dāng)經(jīng)過時間間隔 t 時，如果庫存降到 S 及以下，則發(fā)出定貨；否則，再經(jīng)過時間 t 時再考慮是否發(fā)出定貨。,4、庫存重點(diǎn)控制方法ABC分類法 基本思想：采取重點(diǎn)管住少數(shù)價值高的物品的策略， 可以收到很好的效果。 A類物資：占庫存資金75%左右，而品種數(shù)卻僅占20%左 右的物資； B類物資：占庫存資金15%左右，而品種數(shù)卻占30%左右 的物資； C類物資：占庫存資金10%左右，而品種數(shù)卻占50%左右 的物資； 不同公司劃分A、B、C三類物資的標(biāo)準(zhǔn)有所不同。,第四節(jié) 庫存問題的基本模型,一

8、、單周期庫存模型 二、多周期庫存模型,一、單周期庫存模型,單周期需求庫存控制的關(guān)鍵在于確定訂貨批量。 由于預(yù)測誤差的存在，根據(jù)預(yù)測確定的訂貨量和實際需求量不可能一致。如果需求量大于訂貨量，就會失去潛在的銷售機(jī)會，導(dǎo)致機(jī)會成本（缺貨損失）。另一方面，假如需求量大于訂貨量，所有未銷售出去的物品可能以低于成本的價格出售，這種損失稱為陳舊（超儲）成本。 為了確定最佳訂貨量，需要考慮各種由訂貨引起的費(fèi)用。由于只發(fā)出一次訂貨和只發(fā)生一次訂購費(fèi)用，所以訂貨費(fèi)用為一種沉沒成本，它與決策無關(guān)。庫存費(fèi)用也可視為一種沉沒成本，因為單周期物品的現(xiàn)實需求無法準(zhǔn)確預(yù)計，而且只通過一次訂貨滿足，所以即使有庫存，其費(fèi)用變化也

9、不會很大。因此，只有機(jī)會成本和陳舊成本對最佳訂貨量的確定起決定性的作用。,（一）期望損失最小法 期望損失最小法就是比較不同定貨量下的期望損失，取期望損失最小的定貨量作為最佳定貨量。 已知庫存物品的單位成本為C，單位售價為 P 。若在預(yù)定的時間內(nèi)賣不出去，則只能降價為 S 賣出，單位超儲損失為C0 =C-S；若需求超過存貨，則單位缺貨損失（機(jī)會損失）Cu =P-C 。設(shè)定貨量為Q 時的期望損失為 EL（Q），則取 EL（Q）最小時的 Q 作為最佳定貨量。 EL（Q）可通過下式計算：,EL（Q）= Cu (d-Q) p(d) + C0 (Q-d) p(d),d Q,dQ,式中：p(d)為需求量為d

10、 時的概率。,例：按過去的記錄，新年期間某商店對掛歷的需求分布率如下：,已知，每份掛歷的進(jìn)價為 C = 50元，售價 P = 80元。若在一個月內(nèi)賣不出去，則每份掛歷只能按S = 30元賣出。求該商店應(yīng)該進(jìn)多少掛歷為好。,解：設(shè)商店買進(jìn)Q份掛歷 （1）當(dāng)實際需求d Q 時，將有一部分掛歷賣不出去，每份超儲損失為： C0 = C S = 50 30 = 20 元 （2）當(dāng)實際需求d Q 時，將有機(jī)會損失，每份欠儲損失為： Cu = P C = 80 50 = 30 元 （3）下面分別計算訂貨量Q = 0 ，10 ，20 ，30 ，40 ，50 時的EL（Q） EL（0）= 30（10-0）0.1

11、5 + 30（20-0）0.20 + 30（30-0）0.25 + 30（40-0）0.20 + 30（50-0）0.15 = 855 EL（10）= 30（20-10）0.20 + 30（30-10）0.25 + 30（40-10）0.20 +30（50-10）0.15 +20（10-0）0.05 = 580 請計算EL（30）、 EL（40）、 EL（50）,（二）邊際分析法,公式： p(d) = ,Cu,Cu +C0,dQ,例：某批發(fā)商準(zhǔn)備訂購一批圣誕樹供圣誕節(jié)期間銷售。該批發(fā)商對包括訂購費(fèi)在內(nèi)的每棵樹要支付 $2，樹的售價為 $6。未出售的樹只能按 $1出售。節(jié)日期間圣誕樹需求量的概率

12、分布如下表所示（批發(fā)商的訂貨量必須是10的倍數(shù)）。試求該批發(fā)商的最佳訂貨量。,上式常稱為損益轉(zhuǎn)折概率， Cu 稱為邊際收益， C0 稱為邊際損失。當(dāng)累計概率剛大于或等于損益轉(zhuǎn)折概率時，此時的Q值就是最佳訂貨量。,解：超儲成本C0 = 2 1 = 1 ， 缺貨成本 Cu = 6 2 = 4 p(d) = Cu / （ Cu +C0 ）= 4 / （4 + 1 ）= 0.8,dQ,取累計概率剛大于或等于0.8時的Q值，Q* = 50,練習(xí)：某工廠將從國外進(jìn)口設(shè)備150臺，這種設(shè)備有一個關(guān)鍵部件，其備件必須在進(jìn)口設(shè)備時同時購買，不能單獨(dú)訂貨。該種備件訂購單價為500元，無備件時導(dǎo)致的停產(chǎn)損失和修復(fù)費(fèi)

13、用合計為10000元。根據(jù)有關(guān)資料，在計劃使用期內(nèi)，150臺設(shè)備因關(guān)鍵部件損害而需要d個備件的概率為p（d），問工廠應(yīng)為這些設(shè)備同時購買多少關(guān)鍵部件的備件？,備件需求概率表,二、多周期模型,（一）經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型 1、假設(shè)條件： （1）需求率均勻且為常量； （2）訂貨提前期已知，且為常量； （3）不允許缺貨； （4）一次訂貨無最大最小限制； （5）補(bǔ)充率為無限大，全部訂貨一次交付； （6）采購、運(yùn)輸均無價格折扣； （7）訂貨費(fèi)與訂貨批量無關(guān)； （8）持有成本是庫存量的線性函數(shù)。,2、庫存成本項目 （1）訂貨次數(shù) = D / Q （2）訂貨費(fèi)用 = （D / Q ）S （3）平均庫存 = Q /

14、 2 （4）平均庫存費(fèi)用（ 持有成本） = （Q / 2）H （5）庫存物料成本 = P D 其中：D - 年需求量； S - 一次訂貨費(fèi)或調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi)； H - 單位持有成本； P - 單位價格。,3、庫存總成本及經(jīng)濟(jì)訂貨批量,年總庫存成本TC=年持有成本+年訂貨成本+年庫存物料成本 = H + S + P D,Q,2,D,Q,Q0 = ,2DS,H,公式：,上式中，年持有成本隨訂貨批量Q增加而增加，年訂貨成本隨Q增加而下降，而物料成本PD是一條水平線。因此年總成本是一條向下凹的曲線。對上式求導(dǎo)可得：,4、經(jīng)濟(jì)訂貨批量的強(qiáng)壯性 理論分析表明：當(dāng)實際訂貨量的偏差在 27%Q 37%之間時，年庫存

15、成本增加的幅度 小于 5%,(二）經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型,經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型假設(shè)整批訂貨在一定時刻同時到達(dá)，補(bǔ)充率為無限大。這種假設(shè)不符合企業(yè)生產(chǎn)過程的實際。一般來說，成品是逐漸生產(chǎn)出來的，也就是說當(dāng)生產(chǎn)率大于需求率時，庫存是逐漸增加的。要使庫存不致無限增長，當(dāng)庫存達(dá)到一定量時，應(yīng)該停止生產(chǎn)一段時間。由于生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整準(zhǔn)備時間和費(fèi)用的存在，在補(bǔ)充庫存成品的生產(chǎn)中，也有一個一次生產(chǎn)多少最經(jīng)濟(jì)的問題。,庫存,Q,p,u,p-u,T,tp,Imax,時間,生產(chǎn)率p ，需求率u ，最大庫存 Imax ，Q是在 tp 時間內(nèi)的生產(chǎn)量,庫存總成本 TC = H + S + PD,Imax,2,D,Q,Q* = ,2

16、DS,H,p,p - u,生產(chǎn)時間（運(yùn)作時間）,tp =,Q*,p,循環(huán)時間（訂貨間隔時間）,T =,Q*,u,最大庫存,Imax = (p u),Q*,p,練習(xí)：根據(jù)預(yù)測，市場每年對某公司生產(chǎn)的產(chǎn)品的需求量為20 000臺，一年按250個工作日計算。生產(chǎn)率為每天100臺，單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本為50元，單位產(chǎn)品的年維持庫存費(fèi)為10元，每次生產(chǎn)的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用為20元。試求經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量，運(yùn)作時間，年生產(chǎn)次數(shù)和最低年費(fèi)用。,（三）價格折扣模型（數(shù)量折扣模型）,價格,訂貨批量Q,P1,P2,P3,Q1,Q2,當(dāng)采購批量Q小于Q1時，單價P1 ；當(dāng)Q1Q Q2 時，單價為P2 ；當(dāng)Q Q2 時，單價為P3,

17、TC = 持有成本 + 訂貨成本 + 購買成本 = （Q / 2）H + （D / Q）S + P D 在經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型下，未考慮購買成本（庫存物料成本），這是因為總成本曲線的最低點(diǎn)與PD無關(guān)。,如果提供價格折扣，則PD值不等，是一條間斷線，因而總成本曲線也是一條不連續(xù)的曲線。這時，成本最低點(diǎn)或者是曲線斜率為零的點(diǎn)，或者是曲線的中斷點(diǎn)。,價格折扣模型一般有兩種情形，一種是持有成本 為常數(shù)；另一種是持有成本用購買價格的百分比代表。,由于訂貨成本與價格折扣無關(guān)，所以： （1）當(dāng)持有成本 為常數(shù)時，各條曲線平行。所有曲線的經(jīng)濟(jì)訂貨批量相同。 （2）當(dāng)持有成本用購買價格的百分比表示時，價格越低持有成

18、本越低，各曲線不平行。價格下降使經(jīng)濟(jì)訂貨批量相應(yīng)增高。,計算方法如下 （1）當(dāng)持有成本 為常數(shù)時 計算經(jīng)濟(jì)訂貨批量，如果該批量在最低價格范圍內(nèi)，即為最優(yōu)訂貨批量； 如果該批量在其他范圍內(nèi)，則計算該批量的總成本并與價格更低范圍的間斷點(diǎn)的總成本進(jìn)行比較，取其最低成本對應(yīng)的數(shù)量，便是最優(yōu)經(jīng)濟(jì)訂貨批量。,（2）當(dāng)持有成本用購買價格的百分比表示時 取最低價格帶入基本經(jīng)濟(jì)訂貨批量公式求出最優(yōu)訂貨批量Q*，若Q*可行（即所求點(diǎn)在曲線上），Q*即為最優(yōu)訂貨批量。否則，轉(zhuǎn)步驟。 取次低價格帶入基本經(jīng)濟(jì)訂貨批量公式求出最優(yōu)訂貨批量Q*，若Q*可行，計算訂貨量為Q*時的總成本并與價格更低范圍的間斷點(diǎn)的總成本進(jìn)行比較

19、，取其最低成本對應(yīng)的數(shù)量，便是最優(yōu)經(jīng)濟(jì)訂貨批量。 如果Q*不可行，重復(fù)步驟。,第五節(jié) 再訂貨點(diǎn)與服務(wù)水平,一、再訂貨點(diǎn)與安全庫存 二、服務(wù)水平 （一）服務(wù)水平與安全庫存的關(guān)系 （二）缺貨與服務(wù)水平 三、關(guān)于模型實際使用的討論,一、再訂貨點(diǎn)與安全庫存,兩個概念： 再訂貨點(diǎn)：當(dāng)庫存余量下降到某個預(yù)定數(shù)值時，就向供應(yīng)商發(fā)出訂貨請求。該預(yù)定數(shù)值稱為再訂貨點(diǎn)。 安全庫存：是一種額外持有的庫存，它作為一種緩沖器用來補(bǔ)償在訂貨提前期內(nèi)實際需求超過期望需求量或?qū)嶋H提前期超過期望提前期所產(chǎn)生的需求。 問題的提出： 前面我們討論的幾個模型主要是回答訂多少貨的問題，但沒有回答何時訂貨的問題。對于訂貨點(diǎn)，可以采用經(jīng)驗

20、方法確定，也可以通過確定安全庫存或服務(wù)水平的辦法來計算。,（一）確定再訂貨點(diǎn)的要求 在庫存持有量能夠滿足等待訂貨期間（即提前期）的需求時下訂單。 （1）若需求與提前期都是常數(shù)，再訂貨 點(diǎn)為： ROP = d LT 其中： d 需求率； LT 提前期,（2）一旦需求或提前期發(fā)生變化，實際需求就有可能超過期望需求。因此，為了減少缺貨風(fēng)險，應(yīng)持有額外庫存即安全庫存。這時，再訂貨點(diǎn)為： ROP = 提前期內(nèi)的期望需求 + 安全庫存,二、服務(wù)水平,服務(wù)水平是衡量隨機(jī)型庫存系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)，它關(guān)系到庫存系統(tǒng)的競爭能力。衡量服務(wù)水平有以下方法： （1）整個周期內(nèi)供貨的數(shù)量/ 整個周期的需求量 （2）提前期內(nèi)供貨的數(shù)量/提前期的需求量 （3）顧客訂貨得到完全滿足的次數(shù)/ 訂貨發(fā)生的總次數(shù) （4）不發(fā)生缺貨的補(bǔ)充周期數(shù)/ 總補(bǔ)充周期數(shù) （5）手頭有貨可供的時間/ 總服務(wù)時間,（一）服務(wù)水平與安全庫存的關(guān)系,在提前期內(nèi)需求近似服從正態(tài)分布的情況下，如果沒有安全庫存，缺貨的概率可達(dá) 50% 。增加安全庫存后，降低了缺貨風(fēng)險，提高了服務(wù)水平。,1、安全庫存對公司的成本