生產(chǎn)運(yùn)作管理-庫存管理

1、運(yùn)營管理 Operations Management第八章 庫存管理1第八章 庫存管理學(xué)習(xí)目標(biāo):理解庫存的涵義和作用；掌握庫存的類型和庫存控制系統(tǒng)，及企業(yè)對庫存管理的要求；2.掌握經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型、價(jià)格折扣模型；掌握隨機(jī)型庫存問題的訂貨量和訂貨點(diǎn)確定方法；3.理解連續(xù)需求的單周期庫存模型和離散需求的單周期庫存模型； 學(xué)習(xí)內(nèi)容:第一節(jié) 庫存第二節(jié) 庫存問題的基本模型第三節(jié) 單周期庫存模型2第一節(jié) 庫存一、庫存的涵義庫存：傳統(tǒng)意義的庫存是指存放在倉庫里的物品。廣義的庫存是指為了滿足未來需要而暫時(shí)閑置的資源。庫存與是否存放在倉庫無關(guān)，運(yùn)輸中的貨物是一種在途庫存；計(jì)算機(jī)硬盤里的大量信

2、息也是一種庫存；資源包括各種原材料、毛坯、工具、半成品和成品，還包括資金、信息等。3第一節(jié) 庫存二、庫存的作用（一）庫存的積極作用1.縮短訂貨提前期：原材料、外購零件的采購有一個(gè)采購周期，所以原材料、外購零件的庫存能縮短顧客的訂貨提前期2.穩(wěn)定作用：成品庫存將外部需求和內(nèi)部生產(chǎn)分割3.分?jǐn)傆嗀涃M(fèi)用：訂貨批量越大，分?jǐn)偟絾挝涣悴考馁M(fèi)用越小4.防止短缺：成品庫存5.防止中斷：在制品庫存、在途庫存4第一節(jié) 庫存（二）庫存的不利影響1.占用資金2.增加成本3.掩蓋管理中的問題(如“牛鞭效應(yīng)”)目的：研究在盡可能低的庫存水平下滿足需求。5第一節(jié) 庫存三、庫存問題分類（一）單周期需求庫存和多周期需求庫存

3、1.單周期需求和單周期庫存單周期需求：是指對物品在一段特定時(shí)間內(nèi)的需求，過了該特定時(shí)間，物品就沒有原有的使用價(jià)值。如對報(bào)紙、圣誕樹、月餅、設(shè)備的備件等的需求。對單周期物品的訂貨即是一次性訂貨問題，單周期物品的庫存相關(guān)問題即單周期庫存問題。6第一節(jié) 庫存2.多周期需求和多周期庫存多周期需求：是指在足夠長的時(shí)間里對某物品的重復(fù)的、連續(xù)的需求。如超市的商品、機(jī)械廠所需的鋼材對多周期需求物品的庫存控制問題即是多周期庫存問題。7第一節(jié) 庫存（二）獨(dú)立需求庫存和相關(guān)需求庫存1.獨(dú)立需求：來自用戶的對企業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的需求稱為獨(dú)立需求，需求的對象和數(shù)量不確定，只能通過預(yù)測的方法粗略估計(jì)。2.相關(guān)需求：企業(yè)內(nèi)物

4、料轉(zhuǎn)換各環(huán)節(jié)之間所發(fā)生的需求稱為相關(guān)需求（非獨(dú)立需求），可以通過最終產(chǎn)品的獨(dú)立需求量精確地計(jì)算出來。3.只有多周期需求才考慮獨(dú)立需求和相關(guān)需求。企業(yè)里成品庫存問題屬于獨(dú)立需求庫存問題，在制品庫存和用于產(chǎn)品的原材料庫存問題屬于相關(guān)需求庫存問題。8第一節(jié) 庫存四、庫存控制系統(tǒng)（一）庫存控制系統(tǒng)的構(gòu)成輸入、輸出、約束條件和運(yùn)行機(jī)制輸入和輸出的是各種資源，如物料、成品等；約束條件：庫存資金、空間運(yùn)行機(jī)制包括控制哪些參數(shù)以及如何控制兩方面?？煽刂茀?shù)有訂貨點(diǎn)、訂貨間隔期、訂貨量。9 第一節(jié) 庫存概述庫存控制系統(tǒng)輸入輸出約束條件運(yùn)行機(jī)制任何庫存系統(tǒng)都必須回答如下三個(gè)問題：1、隔多長時(shí)間檢查一次庫存量？(盤

5、點(diǎn))2、何時(shí)提出補(bǔ)充訂貨？3、每次訂多少？10 第一節(jié) 庫存概述（二）庫存的系統(tǒng)的類型1、固定量系統(tǒng) 即訂貨點(diǎn)和訂貨量為固定量的庫存控制系統(tǒng)。11第一節(jié) 庫存概述優(yōu)點(diǎn)：庫存量得到嚴(yán)密控制；缺點(diǎn)：固定量訂貨系統(tǒng)需要隨時(shí)檢查庫存量，并隨時(shí)發(fā)出訂貨。管理工作量大。使用雙倉系統(tǒng)可以減少管理工作。所謂雙倉系統(tǒng)是將同一種物資分放兩倉，其中一倉使用完之后，庫存系統(tǒng)控制系統(tǒng)就發(fā)出訂貨。在發(fā)出訂貨后，就開始使用另一倉的物資，直到到貨，再將物資按兩倉存放。12 第一節(jié) 庫存概述2、固定間隔期系統(tǒng) 每經(jīng)過一個(gè)相同的時(shí)間間隔，就發(fā)出一次訂貨，將現(xiàn)有庫存補(bǔ)充到一個(gè)最高水平S。每次訂貨量可以不同。13第一節(jié) 庫存概述優(yōu)點(diǎn)

6、：不需要隨時(shí)檢查庫存，簡化了管理，也節(jié)省了訂貨費(fèi)。缺點(diǎn)：由于固定了訂貨間隔期，庫存水平很高時(shí)也會發(fā)出訂貨，訂貨量小，增加了訂貨費(fèi)用。14 第一節(jié) 庫存概述3、最大最小系統(tǒng) 每經(jīng)過一個(gè)時(shí)間間隔t ，如果庫存降到s以下，則發(fā)出訂貨；否則，再經(jīng)過時(shí)間t后時(shí)再考慮是否發(fā)出訂貨15第一節(jié) 庫存概述五、ABC分類管理1 ABC分類的基本思想物資ABC分類法正是根據(jù)20-80統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對庫存物資進(jìn)行分類，找出占用大量資金的少數(shù)物資，加強(qiáng)對其管理與控制；而對于那些占少量資金的大多數(shù)物資，則施以較松的控制與管理。一般將占用價(jià)值65%-80%的15%-20%的物品劃分為A類；占用價(jià)值15%-20%的30%-40%

7、的物品劃分為B類；占用價(jià)值5%-15%的40%-55%的物品劃分為C類。162.物資ABC分類法的實(shí)施（1）列出所有產(chǎn)品及其全年使用量（預(yù)測量或歷史數(shù)據(jù)），將年使用量乘以單價(jià)求得其價(jià)值。按價(jià)值大小排序標(biāo)出序號，如表2-1所示。（2）按序號大小重新排序，并計(jì)算累積年使用金額和累積百分比，如表2-2所示。（3）分類整理，即得到ABC分類匯總表，如表2-3所示。第一節(jié) 庫存17表2-1 物資及其用量情況表（一）物資代碼 年使用量(件) 單價(jià)（元） 年使用金額（元） 序 號 X-30 50000 0.08 4000 5X-23 200000 0.12 24000 2K-9 6000 0.10 600

8、9G-11 120000 0.06 7200 3H-40 7000 0.12 840 8N-15 280000 0.09 25200 1Z-83 15000 0.07 1050 7U-6 70000 0.08 5600 4 V-90 15000 0.09 1350 6W-2 2000 0.11 220 1018表2-2 物資及其用量情況表（二）物資代碼 年使用金額 累積年使用 累積百分比（%） 分 類 金額N-15 25200 25200 36 AX-23 24000 49200 70 AG-11 7200 56400 81 BU-6 5600 62000 88 B X-30 4000 660

9、00 94 BV-90 1350 67350 96 CZ-83 1050 68400 98 CH-40 840 69240 99 C K-9 600 69840 99 CW-2 220 70060 100 C19表2-3 ABC分類匯總表類 別 物資代碼 種類百分比（%） 每類價(jià)值 價(jià)值百分比（%）A N-15，X-23 20 49200 70 B G-11，U-6，X-30 30 16800 24C V-90，Z-83，H-40 50 4060 6 K-9，W-2203.ABC分類的運(yùn)用A類物資，盡可能緊的控制，包括最完整的、精確的記錄，最高的作業(yè)優(yōu)先權(quán)，高層管理人員經(jīng)常檢查，精確地確定訂貨

10、量和訂貨點(diǎn)；B類物資，正?？刂疲ㄗ鲇涗浐凸潭〞r(shí)間的檢查；C類物資，簡單控制，如設(shè)立簡單的記錄或不設(shè)立記錄，可通過半年或一年一次的盤存來補(bǔ)充大量的庫存。21第二節(jié) 庫存問題的基本模型一、庫存總費(fèi)用一般以年為時(shí)間單位。1.年維持庫存費(fèi)（CH）：與物品價(jià)值和平均庫存量有關(guān)；2.年補(bǔ)充訂貨費(fèi)（CR）：與年訂貨次數(shù)有關(guān)；3.年購買費(fèi)(加工費(fèi))（CP）：與價(jià)格和訂貨數(shù)量有關(guān)；4.年缺貨損失費(fèi)（CS）：與缺貨多少、缺貨次數(shù)有關(guān)。CT= CH + CR + CP + CS22第二節(jié) 庫存問題的基本模型二、經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型（一）模型假設(shè)條件1915年，哈里斯經(jīng)濟(jì)訂貨批量（economic order qua

11、ntity, EOQ）的假設(shè)條件：1.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(yùn)輸均無價(jià)格折扣；4.訂貨提前期已知，且為常量；23第二節(jié) 庫存問題的基本模型5.訂貨費(fèi)與訂貨批量無關(guān)；6.維持庫存費(fèi)是庫存量的線性函數(shù)；7.不允許缺貨；8.補(bǔ)充率為無限大（供應(yīng)方隨時(shí)能供應(yīng)），全部訂貨一次交貨；9.采用固定量系統(tǒng)。24第二節(jié) 庫存問題的基本模型(二)經(jīng)濟(jì)批量、訂貨點(diǎn)的確定1.經(jīng)濟(jì)批量CT= CH + CR + CP + CS=H(Q/2)+S（D/Q）+pD根據(jù)極值存在的一階條件，可以求得Q0為經(jīng)濟(jì)訂貨批量；S為一次訂貨費(fèi)或調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi)；H為單位維持庫存費(fèi)，H=p*h；D為年需求量

12、;p為單價(jià)。25第二節(jié) 庫存問題的基本模型例1：某公司以單價(jià)10元每年購入某產(chǎn)品8000件。每次訂貨費(fèi)用為30元，資金年利息率為12%，單位維持庫存費(fèi)按所庫存貨物價(jià)值的18%計(jì)算。求經(jīng)濟(jì)訂貨批量、年訂貨次數(shù)和最低年總成本。26第二節(jié) 庫存問題的基本模型P=10，D=8000，s=30，H=1012%+1018%EOQ=400(單位)N=20CT=8120027例2：某企業(yè)每年耗用1000件的某種物資，已知該物資的購買單價(jià)是20元/件，每次的訂貨成本是5元，每件物資的年儲存費(fèi)率為20%。試計(jì)算該物資的經(jīng)濟(jì)訂貨批量，最低年總成本，年訂購次數(shù)N。28解：D=1000件,S=5元,H=20*20%=4

13、元,P=20元/件因此 =50件 CT=20200元N=1000/50=20次29第二節(jié) 庫存問題的基本模型三、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型(一)問題與假設(shè)由于生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間的存在，在補(bǔ)充成品庫存的生產(chǎn)中，存在一個(gè)一次生產(chǎn)多少最經(jīng)濟(jì)的問題，即經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量的問題（EPL ）。模型假設(shè)條件與經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型相比，第八條假設(shè)“補(bǔ)充率為無限大（供應(yīng)方隨時(shí)能供應(yīng)），全部訂貨一次交貨”不同，生產(chǎn)率替代了補(bǔ)充率，生產(chǎn)率大于需求率。30第二節(jié) 庫存問題的基本模型（二）模型假定生產(chǎn)在庫存為零時(shí)開始生產(chǎn)，經(jīng)過生產(chǎn)時(shí)間tp結(jié)束，生產(chǎn)率為p，需求率為d ，庫存以(p- d)的速率上升，經(jīng)過時(shí)間tp，庫存達(dá)到Imax。生產(chǎn)停

14、止后，庫存按需求率d下降，直到為零。Q為生產(chǎn)批量，即在時(shí)間tp內(nèi)的生產(chǎn)量，RL為訂貨點(diǎn)，LT為生產(chǎn)提前期。31第二節(jié) 庫存問題的基本模型 CT= CH + CR + CP + CS=H(Imax/2)+S（D/Q）+cD而：Imax=tp(p-d)，Q=ptp，即tp=Q/p所以：CT= H(1- d/ p) Q /2+S（D/Q）+cD32第二節(jié) 庫存問題的基本模型Q0為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量；S為一次生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)；H為單位維持庫存費(fèi)；D為年需求量。33第二節(jié) 庫存問題的基本模型例1：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20000臺，一年按250個(gè)工作日計(jì)算。生產(chǎn)率為每天100臺，生產(chǎn)提前期為4

15、天。單位產(chǎn)品的生產(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。求經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量，年生產(chǎn)次數(shù)。34第二節(jié) 庫存問題的基本模型經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量：632年生產(chǎn)次數(shù)：31.635例2：新華紡織廠生產(chǎn)牛仔衣面料，生產(chǎn)能力是2500米/天；已知市場需求穩(wěn)定，每年（按250天計(jì)算）市場需求量為180000米，每次生產(chǎn)的調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi)為175元，每米布的年維持庫存費(fèi)用是0.40元，求：（1）工廠的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量是多少？（2）每次開工，工廠需要維持生產(chǎn)多少天才能完成任務(wù)？（3）最大庫存水平是多少？（假設(shè)第一次生產(chǎn)前的庫存為零）36第二節(jié) 庫存問題的基本模型四、經(jīng)濟(jì)批量模型的應(yīng)用1.雖然有很

16、多嚴(yán)格的假設(shè)，但由于模型對單位維持庫存費(fèi)用和一次訂貨費(fèi)的變化反應(yīng)不靈敏，當(dāng)他們不準(zhǔn)確時(shí)，得出的經(jīng)濟(jì)批量變化不大，模型有較好的適用性；2.可以用來幫助人們分析問題。例如，毛坯的生產(chǎn)批量與零件的加工批量，哪個(gè)應(yīng)該大一些。37第二節(jié) 庫存問題的基本模型五、價(jià)格折扣模型（一）價(jià)格折扣為了刺激需求，誘發(fā)更大的購買行為，供應(yīng)商在顧客的采購批量大于某一值時(shí)提供優(yōu)惠價(jià)格，即為價(jià)格折扣。38第二節(jié) 庫存問題的基本模型（二）價(jià)格折扣模型與經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型相比，假設(shè)條件有一個(gè)不同：允許有價(jià)格折扣。因此年維持費(fèi)用與年購買費(fèi)用曲線是一條不連續(xù)的曲線，因而總費(fèi)用曲線也不連續(xù)。計(jì)算有價(jià)格折扣的最優(yōu)訂貨批量的步驟：1.取最低

17、價(jià)格帶入經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型，求出經(jīng)濟(jì)訂貨批量，若該批量可行，即取該批量，若不可行，按第二步計(jì)算；2.取次低價(jià)格帶入經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型，求出經(jīng)濟(jì)訂貨批量，若該批量可行，計(jì)算該訂貨量的總費(fèi)用和所有大于該數(shù)量的數(shù)量折扣點(diǎn)所對應(yīng)的總費(fèi)用，取其中最小總費(fèi)用所對應(yīng)的數(shù)量為最佳訂貨批量；如果不可行，重復(fù)上述步驟。39練習(xí)：某公司對一種投入物料的年需求量為3600件。該種投入物的年庫存維持費(fèi)用為單價(jià)的20%，每次訂購費(fèi)為36元。為促銷，供應(yīng)商給予不同的價(jià)格折扣，見右表：求最佳采購經(jīng)濟(jì)批量。數(shù)量（件）單價(jià)（元）（0,300）10300,400)9400,600)8600,+ )740第二節(jié) 庫存問題的基本模型六、隨

18、機(jī)型庫存問題的訂貨量和訂貨點(diǎn)（一）假設(shè)條件1.需求率和提前期為已知分布的隨機(jī)變量，且在不同的補(bǔ)充周期，分布不變；2.補(bǔ)充率無限大，全部訂貨一次同時(shí)交付；3.允許晚交貨，但一旦到貨，所欠物品必須補(bǔ)上；4.年平均需求量為D；5.已知一次訂貨費(fèi)、單位維持庫存費(fèi)和單位缺貨損失費(fèi)；6.無價(jià)格折扣。 41第二節(jié) 庫存問題的基本模型（二）求訂貨量和訂貨點(diǎn)的近似方法訂貨量的近似值可以按經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型計(jì)算；訂貨點(diǎn)可以按下列方法計(jì)算：1.安全庫存（safety stock, SS）如已確定，可以按下面方法計(jì)算：RL=SS+DEDE為提前期內(nèi)需求的期望值。安全庫存是一種額外持有的庫存，在隨機(jī)型庫存系統(tǒng)中，需求率和

19、訂貨提前期的隨機(jī)變化都被預(yù)設(shè)的安全庫存所吸收。 42第二節(jié) 庫存問題的基本模型2.服務(wù)水平（service level, SL）:（1）服務(wù)水平的衡量方法（2）取提前期內(nèi)需求DL不超過訂貨點(diǎn)RL的概率作為服務(wù)水平：SL=p(DLRL)3.安全庫存和服務(wù)水平的關(guān)系4.提前期內(nèi)需求符合正態(tài)分布時(shí)，訂貨點(diǎn)的計(jì)算43第三節(jié) 單周期庫存模型 對于單周期需求來說，庫存控制主要是在兩個(gè)費(fèi)用之間取得平衡：超儲費(fèi)用和欠儲費(fèi)用一、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。44 已知：單位成本：C/件;單位售價(jià)：P;降價(jià)處理：S單位處理費(fèi)用。 則單位超儲損失為：C0=C-S； 單位機(jī)會損失為：CU=P-C。 訂貨量為Q時(shí)的期望損失： 式中，P(d)為需求量為d時(shí)的概率45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)0.050.150.200.250.200.1501020304050020040060080010003000200400600800600300020