生產(chǎn)與運作管理庫存管理4

生產(chǎn)與運作管理

Production&OperationManagement第六章庫存管理

庫存機器作用庫存問題的分析單周期庫存問題的基本模型確定性均勻需求庫存問題的基本模型確定性非均勻需求的庫存問題基本模型不確定型庫存問題基本模型6.1庫存及其作用庫存的定義庫存是指一切暫時閑置的、用于未來目的的、有經(jīng)濟價值的資源。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，與資源是否處于運動狀態(tài)也沒有關(guān)系。按庫存物資的存在狀態(tài)分類，可以將庫存分為原材料庫存、在制品庫存、成品庫存。庫存的作用

避免缺獲、縮短供貨周期通過庫存吸收季節(jié)型需求波動，使生產(chǎn)過程均衡、平穩(wěn)分攤訂貨費用防止短缺通過工序間在制品庫存維持生產(chǎn)過程的連續(xù)型，防止生產(chǎn)的中斷庫存還有“居奇”的作用，低價時購進，高價時售出庫存的作用企業(yè)在通過庫存獲得好處的同時，必須付出代價。庫存是暫時閑置的資源，需要占用大量的資金（物料本身的價值），使得這些流動資金不能周轉(zhuǎn)?！髽I(yè)還要為維護庫存支付一定的費用（如管理費、保險費、房屋租金、利息等），這些費用的增加使得企業(yè)的利潤下降，甚至出現(xiàn)虧損。6.2庫存問題的分類庫存問題的分類單周期庫存和多周期庫存單周期庫存又稱一次性訂貨問題，即某物品在一定時間內(nèi)只訂貨一次，消耗完也不再補充訂貨，如報童問題、圣誕樹問題。多周期庫存又稱重復性訂貨問題，即對某物品的需求是重復的、連續(xù)的，其庫存量需要不斷地補充，如加油站的油品庫存、超市的商品。

庫存問題的分類

獨立需求與相關(guān)需求庫存獨立需求，是指對某種物品的需求只受企業(yè)外部的市場影響而不受其他種類物品的影響，表現(xiàn)出對這種產(chǎn)品需求的獨立性。相關(guān)需求，又稱非獨立需求，是指對某種物品的需求直接依賴于其他種類的物品，如自行車車輪和自行車的關(guān)系。庫存問題的分類

確定型庫存和不確定型庫存當需求率和訂貨提前期被視為確定的，則發(fā)生在這種情況下庫存稱為確定性的庫存問題。現(xiàn)實中，需求率和提前期都是受市場需求影響的隨機變量。如果將兩者中的任一個看作隨機變量，發(fā)生在這種情況下的庫存就是不確定型庫存。庫存控制的基本方式

獨立需求的庫存控制于相關(guān)需求的庫存控制原理是不相同的。獨立需求對一定的庫存控制系統(tǒng)來說，是一種外生變量（ExogenousVariable）。相關(guān)需求則是控制系統(tǒng)的內(nèi)生變量（EndogeousVariable）.庫存控制的基本方式

庫存控制要解決三個問題：確定庫存檢查周期確定訂貨量確定訂貨點（何時訂貨）最基本的庫存控制系統(tǒng)有三種連續(xù)性檢查的固定訂貨量、固定訂貨點控制系統(tǒng)，即（Q,R）策略周期性檢查策略，即（t,S）策略連續(xù)性檢查的固定訂貨點、最大庫存策略，即（R,S）策略連續(xù)性檢查查庫存控制制系統(tǒng)（（（Q，R）策略）連續(xù)檢查庫庫存控制系系統(tǒng)又稱固固定量系統(tǒng)統(tǒng)，就是訂訂貨點和定定活力都為為固定量的的庫存控制制系統(tǒng)，即即（Q,R）系統(tǒng)，如如圖6－1所示。其中中Q表示訂貨量量，R表示訂貨點點（ReorderPoint）庫存量Q訂貨量QR訂貨點水平平時間LT訂貨提前期期圖6－1：連續(xù)性檢檢查庫存控控制系統(tǒng)連續(xù)性檢查查庫存控制制系統(tǒng)（（（Q，R）策略）該策略適用用于需求量量大、缺獲獲費用較高高、需求波波動性很大大的情形。。要發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有有庫存量是是否達到訂訂貨點R，必須隨時時檢查庫存存量，這就就增加了管管理工作量量，但它使使庫存量得得到嚴密的的控制。因因此，適用用于價值較高的的重要物資資的庫存控制制。為了減少管管理工作量量，可采用用雙倉系統(tǒng)統(tǒng)（Two-binSystem）。所謂雙雙倉系統(tǒng)使使將同一物物資分放兩兩倉（或兩兩個容器）），其中一一倉使用完完之后，庫庫存控制系系統(tǒng)發(fā)出訂訂貨，在發(fā)發(fā)出訂貨后后，就開始始使用另一一倉的物資資，知道下下一批訂單單到貨，再再將物資按按兩倉存放放。定期檢查庫庫存控制系系統(tǒng)（簡稱稱（t，S）策略）定期檢查庫庫存控制系系統(tǒng)又稱固固定間隔期期系統(tǒng)。其其基本思想想是：每隔隔一定時期期檢查一次次庫存，并并發(fā)出一次次訂貨，把把現(xiàn)有庫存存補充到最最大庫存水水平S，如果檢查查時庫存量量為I，則訂貨量量為（S-I）。如圖6－2所示。定期檢查庫庫存控制系系統(tǒng)

（簡簡稱（t，S）策略）tttBI2I1LTLTS-I2S-I1A最大庫存量量S圖6－2：定期檢查查庫存控制制系統(tǒng)定期檢查庫庫存控制系系統(tǒng)

（簡簡稱（t，S）策略）該策略不設設訂貨點，，只設固定定檢查周期期和最大庫庫存量，適適用于一些些不很重要要的或使用用量不大的的物資。該策略不需需要隨時檢檢查庫存量量，到了固固定的間隔隔期，各種種不同的物物資可以同同時訂貨，，簡化了管管理，節(jié)省省了訂貨費費用。缺點是不論論庫存水平平I降得多還是是少，都要要按期發(fā)出出訂貨。最大最小庫庫存控制系系統(tǒng)

（簡簡稱（s,S）策略）最大最小系系統(tǒng)仍是一一種固定間間隔期系統(tǒng)統(tǒng)，只不過過它需要確確定一個最最低庫存水水平點s，當經(jīng)過時時間間隔t時，如果庫庫存降到s及以下，則則發(fā)出訂貨貨；否則，，再經(jīng)過時時間t時再考慮是是否發(fā)出貨貨物。如圖圖6－3所示。最大最小庫庫存控制系系統(tǒng)

（簡簡稱（s,S）策略）tI2LTtLTtI1BAS-I3S-I1I3庫存量訂貨點s最大庫存S時間圖6－3：最大最小小庫存控制制系統(tǒng)庫存重點控控制方法－－ABC分類法基本思想該方法由意意大利經(jīng)濟濟學家帕雷雷托首創(chuàng)得得。該方法法的核心思思想是再決決定一個事事物的眾多多因素中分分清主次，，識別出少少數(shù)的但對對事物起決決定作用的的關(guān)鍵因素素和多數(shù)的的但對事物物影響較小小的次要因因素。庫存重點控控制方法－－ABC分類法“20－80”原則是ABC分類法的知知道思想。。所謂“20－80”原則簡單的的說就是20％的因素帶帶來80％的結(jié)果。。例如20％的產(chǎn)品贏贏得80％的利潤；；20％的顧客提提供80％的訂單等等。它提示人們們，不同的的因素在同同一活動中中起著不同同的作用，，在資源有有限的情況況下，注意意力應該放放在起著關(guān)關(guān)鍵作用的的因素上。。庫存重點控控制方法－－ABC分類法ABC分類法的實實施ABC分類法的做做法是將每每一種產(chǎn)品品的年用量量承上單價價，然后按按價值的大大小排列而而成。如果要對庫庫存商品進進行年銷售售額分析，，則：收集各個名名目商品的的年銷售量量，商品單單價等數(shù)據(jù)據(jù)對原始數(shù)據(jù)據(jù)進行整理理并按要求求進行計算算作ABC分類表以累計名目目百分數(shù)為為橫坐標，，累計銷售售額百分數(shù)數(shù)為縱坐標標，根據(jù)ABC分析表中的的相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù),繪制ABC分析圖。根據(jù)ABC分析結(jié)果，，對A、B、C但淚商品采采取不同的的管理策略略。6.3單周期庫存存問題的基基本模型期望損失最最小法比較不同訂訂貨量下的的期望損失失，取期望望損失最小小的訂貨量量作為最佳佳訂貨量。。已知：單位位成本：C/件;單位售價：：P;降價處理：：S則單位超儲儲損失為：：C0=C-S；單位機會損損失為：CU=P-C。訂貨量為Q時的期望損損失：式中，P(d)為需求量為為d時的概率某商店掛歷歷的需求分分布概率需求d（份）01020304050概率p(d)0.050.150.200.250.200.15訂貨量Q實際需求量d期望損失EL(Q)01020304050概率p(D=d)0.050.150.200.250.200.15010203040500200400600800100030002004006008006003000200400600900600300020040012009006003000200150012009006003000855580380280(*)305430已知，每份份掛歷進價價C=50元，每份售售價P＝80元。若在一一個月內(nèi)賣賣不出去，，則每份掛掛歷只能按按S＝30元賣出，求求該商店應應該進多少少掛歷好。。表6－2：某商店掛掛歷需求分分布概率期望利潤最最大法比較不同訂訂貨量下的的期望利潤潤，取期望望利潤最大大的訂貨量量作為最佳佳訂貨量。。設訂貨量量Q時的期望利利潤為Ep（Q），則訂貨量Q實際需求量d期望損失Ep(Q)01020304050概率p(D=d)0.050.150.200.250.200.15010203040500-200-400-600-800-10000300100-100-300-5000300600400200003006009007005000300600900120010000300600900120015000275475575(*)550425表6－4期望利潤計計算表6.4確定型均勻勻需求庫存存

問題的的基本模型型與庫存有關(guān)關(guān)的費用隨庫存增加加而增加的的費用：資金的成本本倉儲空間費費用物品變質(zhì)和和陳舊稅收和保險險隨庫存量增增加而減少少的費用訂貨費調(diào)整準備費費購買費和加加工費生產(chǎn)管理費費缺獲損失成成本年庫存總費費用：CT=Ch+Cr+Cp+Cs年維持成本本（HoldingCost）:Ch年補充訂貨貨成本（OrderingCost）:Cr年購買費（（加工費））（PurchasingCost）:Cp年缺獲損失失費(ShortageCost):Cs基本經(jīng)濟訂訂貨批量訂貨批量是是指消耗一一次訂貨費費用一次采采購某種產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量量。經(jīng)濟訂貨批批量，就是是按照庫存存總費用最最小的原則則確定儲的的訂貨批量量，這種確確定訂貨批批量的方法法就稱為經(jīng)經(jīng)濟訂貨批批量法，也也稱（Q,R）模型。基本經(jīng)濟訂訂貨批量問問題是庫存存管理中最最簡單但卻卻是最重要要的一個內(nèi)內(nèi)容，揭示示了許多庫庫存決策方方面的本質(zhì)質(zhì)?；窘?jīng)濟訂訂貨批量的的假設需求是已知知的常數(shù)，，即需求是是均勻的，，年度需求求率為D，單位時間間需求率為為d不允許發(fā)生生缺貨訂貨提前期期是已知的的，為常數(shù)數(shù)交貨提前期期為零，即即瞬時交貨貨一次訂貨量量無最大最最小限制訂貨費與訂訂貨批量無無關(guān)產(chǎn)品成本不不隨批量而而變化，即即沒有數(shù)量量折扣經(jīng)濟訂貨批批量模型基本參數(shù)：：C：購買的單單位貨物成成本；D：年度總需需求S：每次訂貨貨發(fā)生的費費用；H：單位貨物物的年度存存儲成本（（H＝C×h，h為資金費用用率，元/件/年）Q：訂貨批量量；LT：提前期TC：總成本訂貨到達訂貨點R時間（1/2）Q庫存量發(fā)出訂貨LTLTLT圖6－5：經(jīng)濟訂貨貨批量假設設條件下的的庫存變化化最優(yōu)解即為為經(jīng)濟訂貨貨批量訂貨批量與與訂貨次數(shù)數(shù)關(guān)系時間Q庫存量aQ庫存量時間b圖6-7：訂貨次數(shù)數(shù)與訂貨批批量成反比比關(guān)系訂貨批量與與訂貨費用用關(guān)系例6－4：求經(jīng)濟訂訂貨批量和和再訂貨點點？已知：年度總需求求D＝12000（只）提前期LT=3(天)訂貨費用S＝11元/次單位成本C＝14元庫存維持費費用率h＝24％該公司每周周營業(yè)5天，全年工工作52周，（其中中有有6天節(jié)假日不不上班）解：已知H＝C*h=14*24%=14.24元，則經(jīng)濟訂購購批量：訂貨點：首先根據(jù)題題意求出平平均每個營營業(yè)日的需需求率d:d=12000/[(52×5－6)]=47.24（只/天），又知知訂貨提前前期為3天，所以訂訂貨點R為：R=d××LT=3×47.24＝141.72（只）經(jīng)濟生產(chǎn)批批量模型將EOQ模型假設中中的第4個條件放寬寬。實際中中，庫存是是邊補充、、邊消耗的的，也就是是說當生產(chǎn)產(chǎn)率大于需需求率時，，庫存是逐逐漸增加的的。當庫存存達到一定定量時，就就停止生產(chǎn)產(chǎn)。基本參數(shù)數(shù)：C：單位生生產(chǎn)成本本；D－年總需需求量S：每次生生產(chǎn)的生生產(chǎn)準備備費，Q－一次生生產(chǎn)的批批量H：單位貨貨物每年年的存儲儲成本p：生產(chǎn)率率（單位位時間的的產(chǎn)量））r：需求率率（單位位時間的的出庫量量，r<p）;

TC:年總成本本；RL：訂貨點點LT:生產(chǎn)提前前期d0訂貨點RQ1Q2庫存量時間LT:生產(chǎn)提前前期ptpLTLTLT(p-d)t圖6－11：經(jīng)濟生生產(chǎn)批量量模型假假設下的的庫存量量變化例：戴安公公司是生生產(chǎn)氧氣氣瓶的專專業(yè)廠。。該廠年年工作日日為220天，市場場對氧氣氣瓶的需需求率為為50瓶/天。氧氣氣瓶的生生產(chǎn)率為為200瓶/天，年庫庫存成本本為1元/瓶，調(diào)整整設備費費用為35元/次。求（（1）經(jīng)濟生生產(chǎn)批量量；（2）每年生生產(chǎn)次數(shù)數(shù)；（3）最大庫庫存水平平；（4）一個周周期內(nèi)的的生產(chǎn)時時間和純純消耗時時間的長長度。解：已知知S＝35元/次，p＝200瓶/天，d=50瓶/天,C×I=1元/瓶，年需需求量D＝220××50＝11000瓶（1）EPO:美國的Wagner-Whitin剔除的方方法（簡簡稱W-W法）在解解決非均均勻需求求庫存問問題方面面最具有有代表性性。W-W假設當月月消耗掉掉的產(chǎn)品品不計算算庫存保保管費，，此時只只計算訂訂貨費用用。當為為了減少少訂貨費費用而訂訂滿足多多個月的的需要量量的產(chǎn)品品時，降降低了訂訂貨費用用，但可可能有當當月為消消耗完畢畢的產(chǎn)品品，就有有庫存費費用。該該方法就就是在庫庫存費用用和訂貨貨費用二二者中尋尋求平衡衡。6.5確定型非非均勻需需求的庫庫存問問題基本本模型例：一公公司全年年12個月對某某產(chǎn)品的的需求如如表6－6所示。已已知訂貨貨費用是是S=54元/次，I＝0.02元/月，該產(chǎn)產(chǎn)品得單單位成本本是C=20元/箱。求經(jīng)經(jīng)濟訂購購批量策策略。解：設F（t）表示時時段t上的總費費用；期期初庫存存等于零零；本期期消耗掉掉得庫存存不計算算庫存保保管費用用。假定1月份的期期初庫存存等于零零，本月月需要10箱的貨物物，首先先在月初初訂購10箱產(chǎn)品，，則1月份的總總費用F(1)只與訂貨貨費用有有關(guān)，即即F(1)=0＋S＝54元。滿足到3月份需求求的方案案有三種種：方方案1：2月底3月初訂12箱，3月份用完完；方方案2：2月初訂74箱（2月份的62箱，3月的12箱）；方方案3：1月初訂84箱（1月份的10箱、2月份的62箱，3月的12箱）。月份123456789101112總計期初庫存進貨量需求量期末庫存084107474－621212－120013013000283154129129－12900140885252－520012412400160160002792384141－410012001200308方案1的總費用用：C1C1＝F（2）＋S＝78.60+54=132.6方案2的總費用用：C2=54+54+(12××0.02×20×1)＝112.80方案3的總費用用：C3＝54＋（62×0.02×20×1）＋（12×0.02×20×2）＝88.40因為C3<C2<C1,所以，最最佳選擇擇應該是是方案3，即一次次訂購滿滿足1－3月份的需需求量，，此時的的F（3）＝88.40元。如此下去去，直到到12個月全部部計算完完畢。滿足2月份需求求的方案案有兩種種：方案1：1月初訂10箱，1月份用完完；2月份初訂訂62箱，2月份用完完；方案2：1月初訂72箱（1月份的10箱和2月份的62箱）。方案1