生產(chǎn)運(yùn)作管理-庫(kù)存管理

1、運(yùn)營(yíng)管理 Operations Management第八章 庫(kù)存管理1第八章 庫(kù)存管理學(xué)習(xí)目標(biāo):理解庫(kù)存的涵義和作用；掌握庫(kù)存的類(lèi)型和庫(kù)存控制系統(tǒng)，及企業(yè)對(duì)庫(kù)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(kù)存問(wèn)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(kù)存模型和離散需求的單周期庫(kù)存模型； 學(xué)習(xí)內(nèi)容:第一節(jié) 庫(kù)存第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)題的基本模型第三節(jié) 單周期庫(kù)存模型2第一節(jié) 庫(kù)存一、庫(kù)存的涵義庫(kù)存：傳統(tǒng)意義的庫(kù)存是指存放在倉(cāng)庫(kù)里的物品。廣義的庫(kù)存是指為了滿(mǎn)足未來(lái)需要而暫時(shí)閑置的資源。庫(kù)存與是否存放在倉(cāng)庫(kù)無(wú)關(guān)，運(yùn)輸中的貨物是一種在途庫(kù)存；計(jì)算機(jī)硬盤(pán)里的大量信

2、息也是一種庫(kù)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(kù)存二、庫(kù)存的作用（一）庫(kù)存的積極作用1.縮短訂貨提前期：原材料、外購(gòu)零件的采購(gòu)有一個(gè)采購(gòu)周期，所以原材料、外購(gòu)零件的庫(kù)存能縮短顧客的訂貨提前期2.穩(wěn)定作用：成品庫(kù)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(kù)存5.防止中斷：在制品庫(kù)存、在途庫(kù)存4第一節(jié) 庫(kù)存（二）庫(kù)存的不利影響1.占用資金2.增加成本3.掩蓋管理中的問(wèn)題(如“牛鞭效應(yīng)”)目的：研究在盡可能低的庫(kù)存水平下滿(mǎn)足需求。5第一節(jié) 庫(kù)存三、庫(kù)存問(wèn)題分類(lèi)（一）單周期需求庫(kù)存和多周期需求庫(kù)存

3、1.單周期需求和單周期庫(kù)存單周期需求：是指對(duì)物品在一段特定時(shí)間內(nèi)的需求，過(guò)了該特定時(shí)間，物品就沒(méi)有原有的使用價(jià)值。如對(duì)報(bào)紙、圣誕樹(shù)、月餅、設(shè)備的備件等的需求。對(duì)單周期物品的訂貨即是一次性訂貨問(wèn)題，單周期物品的庫(kù)存相關(guān)問(wèn)題即單周期庫(kù)存問(wèn)題。6第一節(jié) 庫(kù)存2.多周期需求和多周期庫(kù)存多周期需求：是指在足夠長(zhǎng)的時(shí)間里對(duì)某物品的重復(fù)的、連續(xù)的需求。如超市的商品、機(jī)械廠(chǎng)所需的鋼材對(duì)多周期需求物品的庫(kù)存控制問(wèn)題即是多周期庫(kù)存問(wèn)題。7第一節(jié) 庫(kù)存（二）獨(dú)立需求庫(kù)存和相關(guān)需求庫(kù)存1.獨(dú)立需求：來(lái)自用戶(hù)的對(duì)企業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的需求稱(chēng)為獨(dú)立需求，需求的對(duì)象和數(shù)量不確定，只能通過(guò)預(yù)測(cè)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(chēng)為相關(guān)需求（非獨(dú)立需求），可以通過(guò)最終產(chǎn)品的獨(dú)立需求量精確地計(jì)算出來(lái)。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(kù)存問(wèn)題屬于獨(dú)立需求庫(kù)存問(wèn)題，在制品庫(kù)存和用于產(chǎn)品的原材料庫(kù)存問(wèn)題屬于相關(guān)需求庫(kù)存問(wèn)題。8第一節(jié) 庫(kù)存四、庫(kù)存控制系統(tǒng)（一）庫(kù)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(kù)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。可控制參數(shù)有訂貨點(diǎn)、訂貨間隔期、訂貨量。9 第一節(jié) 庫(kù)存概述庫(kù)存控制系統(tǒng)輸入輸出約束條件運(yùn)行機(jī)制任何庫(kù)存系統(tǒng)都必須回答如下三個(gè)問(wèn)題：1、隔多長(zhǎng)時(shí)間檢查一次庫(kù)存量？(盤(pán)

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(kù)存概述（二）庫(kù)存的系統(tǒng)的類(lèi)型1、固定量系統(tǒng) 即訂貨點(diǎn)和訂貨量為固定量的庫(kù)存控制系統(tǒng)。11第一節(jié) 庫(kù)存概述優(yōu)點(diǎn)：庫(kù)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(kù)存量，并隨時(shí)發(fā)出訂貨。管理工作量大。使用雙倉(cāng)系統(tǒng)可以減少管理工作。所謂雙倉(cāng)系統(tǒng)是將同一種物資分放兩倉(cāng)，其中一倉(cāng)使用完之后，庫(kù)存系統(tǒng)控制系統(tǒng)就發(fā)出訂貨。在發(fā)出訂貨后，就開(kāi)始使用另一倉(cāng)的物資，直到到貨，再將物資按兩倉(cāng)存放。12 第一節(jié) 庫(kù)存概述2、固定間隔期系統(tǒng) 每經(jīng)過(guò)一個(gè)相同的時(shí)間間隔，就發(fā)出一次訂貨，將現(xiàn)有庫(kù)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(kù)存概述優(yōu)點(diǎn)

6、：不需要隨時(shí)檢查庫(kù)存，簡(jiǎn)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(kù)存水平很高時(shí)也會(huì)發(fā)出訂貨，訂貨量小，增加了訂貨費(fèi)用。14 第一節(jié) 庫(kù)存概述3、最大最小系統(tǒng) 每經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間間隔t ，如果庫(kù)存降到s以下，則發(fā)出訂貨；否則，再經(jīng)過(guò)時(shí)間t后時(shí)再考慮是否發(fā)出訂貨15第一節(jié) 庫(kù)存概述五、ABC分類(lèi)管理1 ABC分類(lèi)的基本思想物資ABC分類(lèi)法正是根據(jù)20-80統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)庫(kù)存物資進(jìn)行分類(lèi)，找出占用大量資金的少數(shù)物資，加強(qiáng)對(duì)其管理與控制；而對(duì)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(lèi)；占用價(jià)值15%-20%的30%-40%

7、的物品劃分為B類(lèi)；占用價(jià)值5%-15%的40%-55%的物品劃分為C類(lèi)。162.物資ABC分類(lèi)法的實(shí)施（1）列出所有產(chǎn)品及其全年使用量（預(yù)測(cè)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(hào)，如表2-1所示。（2）按序號(hào)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(lèi)整理，即得到ABC分類(lèi)匯總表，如表2-3所示。第一節(jié) 庫(kù)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(hào) 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(lèi) 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(lèi)匯總表類(lèi) 別 物資代碼 種類(lèi)百分比（%） 每類(lèi)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(lèi)的運(yùn)用A類(lèi)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(lèi)物資，正?？刂疲ㄗ鲇涗浐凸潭〞r(shí)間的檢查；C類(lèi)物資，簡(jiǎn)單控制，如設(shè)立簡(jiǎn)單的記錄或不設(shè)立記錄，可通過(guò)半年或一年一次的盤(pán)存來(lái)補(bǔ)充大量的庫(kù)存。21第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)題的基本模型一、庫(kù)存總費(fèi)用一般以年為時(shí)間單位。1.年維持庫(kù)存費(fèi)（CH）：與物品價(jià)值和平均庫(kù)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(gòu)買(mǎi)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(kù)存問(wèn)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(wú)最大最小限制；3.采購(gòu)、運(yùn)輸均無(wú)價(jià)格折扣；4.訂貨提前期已知，且為常量；23第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)題的基本模型5.訂貨費(fèi)與訂貨批量無(wú)關(guān)；6.維持庫(kù)存費(fèi)是庫(kù)存量的線(xiàn)性函數(shù)；7.不允許缺貨；8.補(bǔ)充率為無(wú)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(kù)存問(wèn)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(kù)存費(fèi)，H=p*h；D為年需求量

12、;p為單價(jià)。25第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)題的基本模型例1：某公司以單價(jià)10元每年購(gòu)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(kù)存費(fèi)按所庫(kù)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(kù)存問(wèn)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(gòu)買(mǎi)單價(jià)是20元/件，每次的訂貨成本是5元，每件物資的年儲(chǔ)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(gòu)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(kù)存問(wèn)題的基本模型三、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型(一)問(wèn)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(kù)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(wèn)題，即經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量的問(wèn)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(wú)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(kù)存問(wèn)題的基本模型（二）模型假定生產(chǎn)在庫(kù)存為零時(shí)開(kāi)始生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)時(shí)間tp結(jié)束，生產(chǎn)率為p，需求率為d ，庫(kù)存以(p- d)的速率上升，經(jīng)過(guò)時(shí)間tp，庫(kù)存達(dá)到Imax。生產(chǎn)停

14、止后，庫(kù)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(kù)存問(wèn)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(kù)存問(wèn)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(kù)存費(fèi)；D為年需求量。33第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)題的基本模型例1：據(jù)預(yù)測(cè)，市場(chǎng)每年對(duì)某公司生產(chǎn)的產(chǎn)品的需求量為20000臺(tái)，一年按250個(gè)工作日計(jì)算。生產(chǎn)率為每天100臺(tái)，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(kù)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(kù)存問(wèn)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(chǎng)生產(chǎn)牛仔衣面料，生產(chǎn)能力是2500米/天；已知市場(chǎng)需求穩(wěn)定，每年（按250天計(jì)算）市場(chǎng)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(kù)存費(fèi)用是0.40元，求：（1）工廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量是多少？（2）每次開(kāi)工，工廠(chǎng)需要維持生產(chǎn)多少天才能完成任務(wù)？（3）最大庫(kù)存水平是多少？（假設(shè)第一次生產(chǎn)前的庫(kù)存為零）36第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)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(duì)單位維持庫(kù)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(lái)幫助人們分析問(wèn)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(kù)存問(wèn)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(gòu)買(mǎi)行為，供應(yīng)商在顧客的采購(gòu)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(kù)存問(wèn)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(gòu)買(mǎi)費(fèi)用曲線(xiàn)是一條不連續(xù)的曲線(xiàn)，因而總費(fèi)用曲線(xiàn)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(duì)應(yīng)的總費(fèi)用，取其中最小總費(fèi)用所對(duì)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(duì)一種投入物料的年需求量為3600件。該種投入物的年庫(kù)存維持費(fèi)用為單價(jià)的20%，每次訂購(gòu)費(fèi)為36元。為促銷(xiāo)，供應(yīng)商給予不同的價(jià)格折扣，見(jiàn)右表：求最佳采購(gòu)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(kù)存問(wèn)題的基本模型六、隨

18、機(jī)型庫(kù)存問(wèn)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(wú)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(kù)存費(fèi)和單位缺貨損失費(fèi)；6.無(wú)價(jià)格折扣。 41第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)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(kù)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(kù)存是一種額外持有的庫(kù)存，在隨機(jī)型庫(kù)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(kù)存所吸收。 42第二節(jié) 庫(kù)存問(wèn)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(guò)訂貨點(diǎn)RL的概率作為服務(wù)水平：SL=p(DLRL)3.安全庫(kù)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(kù)存模型 對(duì)于單周期需求來(lái)說(shuō)，庫(kù)存控制主要是在兩個(gè)費(fèi)用之間取得平衡：超儲(chǔ)費(fèi)用和欠儲(chǔ)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：?jiǎn)挝怀杀荆篊/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(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