《庫存控制模型、技術與仿真》第8章供應鏈中的循環(huán)庫

內容提要緒論庫存系統建模及方法庫存管理方法與決策庫存管理中的需求預測獨立需求控制系統模型非獨立需求庫存控制系統模型供應鏈管理下的庫存控制模型供應鏈中的循環(huán)庫存管理模式倉庫選址與布局倉庫配送線路規(guī)劃倉庫運輸路徑規(guī)劃與車輛調度RaLC仿真軟件在物流中心規(guī)劃中的應用內容概要供應鏈中的循環(huán)庫存管理模式8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.4短期折扣：商業(yè)促銷8.5在實踐中估測與循環(huán)庫存相關的費用8.6案例分析8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用

循環(huán)庫存(CycleStock)有時也稱為經常庫存，是在正常的經營環(huán)境下，企業(yè)為滿足日常需要而建立的庫存，也是指供應鏈中建立的平均庫存量。其產生的原因是，供應鏈某一階段生產或采購的批量大于客戶需求量。在本章的下述內容中，我們使用下面兩個概念。Q：訂購批量R：單位時間需求量批量規(guī)模是指供應鏈的某一個階段在既定時間內所要生產或采購的產品數量。

8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用當需求穩(wěn)定，循環(huán)庫存和批量規(guī)模的關系如下式所示：循環(huán)庫存=批量規(guī)模／2=Q／2

批量規(guī)模和循環(huán)庫存也影響著供應鏈中的原料周轉時間：平均周轉時間=平均庫存／平均周轉速度對于任何供應鏈而言，平均周轉速度等于需求量。因此我們得出下面的公式：循環(huán)庫存的平均周轉時間=循環(huán)庫存／需求量=Q／2RQ：訂購批量R：單位時間需求量8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用持有成本率是指一定時期內(通常為1年)保有一個單位產品的庫存所支付的費用，它包括資本成本、實際庫存持有成本率和報廢產品引起的成本。持有成本率用H表示。設定持有成本率為h，表示1元的庫存產品保有1年的成本。假設單位成本為C，則持有成本率h可由下式求出：H=hC

在任何批量決策中都必須考慮以下成本：①每單位采購量的平均價格，以C元／單位計。②每批貨的固定訂購成本，以S元／批量計。③每單位貨物每年的持有成本率，計H元／單位／年計，H=hC。8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用供應鏈的任何階段都想獲取規(guī)模經濟，因而管理者在以下3種典型情況下采取了補給訂貨策略。

(1)每次發(fā)出訂單或生產訂購產品時，都會發(fā)生固定成本。

(2)視每批的訂購數量多少，供應商給予價格折扣。

(3)供應商提供短期折扣或進行商業(yè)促銷。內容概要供應鏈中的循環(huán)庫存管理模式8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.4短期折扣：商業(yè)促銷8.5在實踐中估測與循環(huán)庫存相關的費用8.6案例分析8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.1單一產品的批量規(guī)模（經濟訂購量）當銷售商出售現有庫存商品時，銷售商必須發(fā)出購買新一批商品的補給訂單，以補充貨源。銷售商從它的分銷商處運來這些訂購產品，銷售商按送貨的次數付費，而不管每次有多少商品。對上架來說，關鍵問題是要決定從分銷商訂購商品的批量。對于這個決定，我們做如下假定：R=產品的年需求量S=每次訂購的固定成本C=單位產品的成本h=持有成本率8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.1單一產品的批量規(guī)模（經濟訂購量）銷售商的管理者需要確定批量規(guī)模，以減少商店的總成本。在決定批量規(guī)模時，必須考慮以下3種成本：①年原材料成本：每年采購原材料的費用②年訂購成本：每年批量訂購貨物的費用③年持有成本率：每年保有庫存的費用

由于采購價格與批量規(guī)模無關，我們得到以下關系式：年原材料成本=CR假定批量規(guī)模為Q，訂購次數必須滿足年需求量，因此我們可得到下式：

年訂購次數=R／Q8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.1單一產品的批量規(guī)模（經濟訂購量）由于訂購成本S是每次訂購產生的，我們可推導出以下關系式：假定批量規(guī)模為Q，平均庫存為Q／2，因此，年持有成本率為一年中保有Q／2庫存的成本，如下式所示：

年總成本是以上3種成本之和，由下式給出：年總成本TC=CR+(R／Q)S+(Q／2)hc8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.1單一產品的批量規(guī)模（經濟訂購量）總成本持有成本率訂購成本原材料成本批量規(guī)模成本不同成本隨批量規(guī)模變動而變化的規(guī)律8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.1單一產品的批量規(guī)模（經濟訂購量）最佳批量規(guī)模又稱為經濟訂購量(EOQ)，用Q*表示，可由下式求出：

隨著最佳批量規(guī)模增加，循環(huán)庫存和周轉時間也在增加。最佳訂購次數通常用n*表示，它可由下式求出：

8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.2一批集中訂購多種產品為了有效地減少批量規(guī)模，商店管理者需要明確固定成本的來源。如同我們在前面指出的，固定成本的一個只要來源是運輸成本。當考慮固定成本時，接收或裝貨成本也不能忽視。一批訂購貨物包括的產品種類越多，一輛卡車上運送的產品種類也越多，從而使接收產品的倉庫不得不為運到的大量物品更新庫存記錄。此外，由于不同的物品要分別儲存在不同的地方，存儲費用增大。因此，要試圖減少批量規(guī)模，重點是減少這些費用。8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模我們的目標是找到使總成本最小的批量規(guī)模和訂購策略。為此，我們假設以下條件已知：Ri：產品i的年需求量

S：每次訂購時的訂購成本，與訂購中產品種類無關Si：假如訂購含有產品i，它產生的附加訂購成本在銷售商商店訂購多種機型的情況下，商店經理要決定批量規(guī)模，有以下3種方法可供選擇。（1）每個產品經理分別訂購自己的機型。（2）產品經理們聯合發(fā)出訂單，每一批都訂購各種型號的產品。（3）產品經理們聯合發(fā)出訂單，但并非每一批訂購都包括全部類型的產品，或者說，每批貨物只是可供選擇的所有產品的一部分。8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模1.分別訂購和運輸每種產品例銷售商商店銷售3種計算機機型：X80N、A8和Z99。3種產品的年需求量分別為：X80N=12000，A8=1200，Z99=120。假定銷售商商店的每種機型成本為3000元，每次訂購貨物的固定運輸成本為9000元。若每種機型共同訂購和運輸，接收和存儲的附加固定成本為1000元，銷售商商店的存儲成本占20%。如果每種產品分別訂購和運輸，估算一下銷售商商店管理者應訂購的批量規(guī)模。同時，估算一下在這種訂購策略的年成本。

8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模1.分別訂購和運輸每種產品解：在這個例子中，我們已知：需求量RX=12000／年，RA=1200／年，RZ=120／年共同訂購成本S=9000元產品特別訂購費用RX=1000元，RA=1000元，RZ=1000元持有成本率h=0.2

單位成本RX=600元，RA=600元，RZ=600元

因為每種機型分別訂購和運輸，不同的卡車分別運輸不同的機型。因此對于每種產品的運輸，固定訂購成本為10000元(9000元+1000元)，最佳訂購策略和3種產品的成本(當3種產品分別訂購時)可用EOQ公式求出。8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模1.分別訂購和運輸每種產品銷售商商店分別訂購的批量規(guī)模和成本X80NA8Z99年需求量120001200120固定成本10000元10000元10000元最佳訂購規(guī)模63220063循環(huán)庫存31610032年持有成本率189737元60000元18974元年訂購成本189737元60000元18974元訂購頻率37.9/年12.0/年3.8/年平均周轉時間1.37周4.33周13.70周年成本379473元120000元37947元注：這些數字是正確的，有些數字可能與計算結果有出入，因為計算結果取約數。8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模2.每種產品同時訂購和運輸例依據在上例中經銷商的數據，若3個產品經理決定采取每次集中訂購3種機型的方式訂貨，估算一下每種機型的最佳批量規(guī)模。8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模2.每種產品同時訂購和運輸解：由于訂購中包括3種機型，聯合訂購的成本如下：因此，假如每次訂購和運輸都包括3種機型，銷售商商店的產品經理每年應訂購18.24次。

8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模2.每種產品同時訂購和運輸銷售商商店聯合訂購的批量規(guī)模和成本X80NA8Z99年需求量120001200120訂購頻率18.24/年18.24/年18.24/年最佳訂購規(guī)模658667循環(huán)庫存329333年持有成本率197368元19737元1974元平均周轉時間1.43周1.43周1.43周注：盡管這些數字是正確的，但是由于取約數，可能與計算結果存在出入。8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模3.產品精選子集聯合訂購與運輸例(在選定的產品組合有批次變動的情況下，聯合訂購與輸送的批量規(guī)模)：依據上例中的數據，產品經理們決定聯合訂購，但在每次訂購中只有選擇性地訂購一些機型。采用以上所討論的步驟，計算一下訂購決策及相應的成本。

8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模3.產品精選子集聯合訂購與運輸解：已知S=9000元，SX=1000元，SA=1000元，SZ=1000元。運用第一步，我們可以得到以下結論：顯然，X80N是最頻繁訂購的機型。因此，我們設

。現在我們進行第二步，計算A8和Z99與X80N一起訂購的頻率。首先我們可以得到：8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模3.產品精選子集聯合訂購與運輸然后我們計算出：接下來求出：每次訂購中都有含有A8機型，每4次訂購中有1次含有Z99機型，X80N機型是最頻繁訂購的產品，在每次訂購中都有?，F在我們已經確定了每種機型的訂購頻率，運用第三步的公式，重新計算最頻繁訂購機型的訂購頻率如下：n=18.8于是，X80N每年訂購18.8次。

8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模3.產品精選子集聯合訂購與運輸nX=18.8次/年，nA=18.8次/年，nZ=4.7次/年3年產品的訂購策略和所需成本如表8-4所示(運用我們的研究結果)。最大值(X)中間值(A)最小值(Z)每年需求120001200120訂購頻率18.8每年18.8每年4.7每年訂購規(guī)模6386426循環(huán)庫存3193213年持有成本率191489元19149元7660元平均周轉時間1.38周1.38周5.53周注：盡管這些數字是正確的，但是由于取約數，可能與計算結果存在出入。8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.2.3多種產品或多個客戶的批量規(guī)模3.產品精選子集聯合訂購與運輸此策略的年持有成本率為218298元，年訂購成本為：

內容概要供應鏈中的循環(huán)庫存管理模式8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.4短期折扣：商業(yè)促銷8.5在實踐中估測與循環(huán)庫存相關的費用8.6案例分析8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟在許多情況下，價格制訂方案會產生規(guī)模經濟，價格隨著批量規(guī)模增加而下降，定價試在B2B貿易中非常普遍。如果定價時視一次訂貨時期采購總量多少提供折扣而不管此時期采購批次的疾，這種折扣稱為總量折扣。兩種常用的批量折扣方案如下：（1）全部單位數量折扣（2）邊際單位產品數量折扣多批量關稅在此，我們研究數量折扣對供應鏈的影響。在這部分內容中，我們必須回答以下兩個基本問題。(1)如果數量折扣下的定價方案，對于追求利潤最大化買方而言，什么是最優(yōu)采購決策？在批量規(guī)模、循環(huán)庫存和周轉時間方面，此決策如何對供應鏈產生影響？(2)在什么情況下供應商應提供數量折扣？對于追求利潤最大化買方而言，什么是他應提供的適宜的定價方案？8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.1全部單位數量折扣對于全部單位數量折扣，平均單位成本隨訂購的數量而變化，如下圖所示。我們發(fā)現在這種折扣方案下，訂購q1+1個單位的產品比訂購q1-1個單位的產品更便宜(對于原材料成本來說)。在求解過程中我們計算了每個價格C1下的最佳批量(這使得批量規(guī)模處于qi和qi+1之間)，然后確定使全部成本最小化的批量規(guī)模。對于每個i值，0≤i≤r，其批量規(guī)?？捎上率绞境觯?/p>

采購的單位成本采購數量CC1C20q1q2q3對于Qi有3種可能的方案：1．qi≤Qi<qi+12．Qi<qi3．Qi≥qi+18.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.1全部單位數量折扣1.第一種方案假如qi≤Qi<qi+1，那么Qi的批量規(guī)模將會使所有產品獲得單價折扣。在這種情況下，Qi訂購量的總成本如下(包括訂購成本、持有成本率和原料成本)：8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.1全部單位數量折扣2.第二種方案假如Qi<qi，那么Qi的批量購進的產品并不能全部得到折扣。將批量規(guī)模增加至qi單位，以得到單位折扣價格Ci0若訂購量大于qr，將會增加訂購和持有成本率，同時又不會減少原材料成本。因此，在這種情況下，qi是最優(yōu)訂購批量規(guī)模，其年成本如下：8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.1全部單位數量折扣3.第三種方案如果Qi≥qi+1，則批量規(guī)模為qi+1單位時，就會得到單位折扣價Ci+1，訂購量增多就會超出價格范圍。在這種情況下，qi+1單位的批量規(guī)模的年總成本可由下式求出：

8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.2邊際單位數量折扣在這種情況中，定價方案包含指定的間斷點q0，q1，…，qr，然而它并不是每單位產品的平均成本，而是比間斷點減少的邊際成本(與全部單位數量折扣方案相反)。在此價格范圍內，通過對總成本求關于批量的一階導數，并令導數為零，可以得到最優(yōu)批量規(guī)模。由此得出此價格范圍內的最優(yōu)批量規(guī)模如下：對于Qi有2種可能的方案：1．qi≤Qi<qi+12．Qi<qi或Qi≥qi+18.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.2邊際單位數量折扣假如qi≤Qi≤qi+1，那么Qi批量規(guī)模在此范圍內將會有折扣。在這種情況下，由此價格范圍內的最優(yōu)規(guī)模是Qi單位，此決策下的年總成本可由下式計算得出：

1.第一種方案8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.2邊際單位數量折扣假如Qi<qi

或Qi>qi+1，此范圍內的批量規(guī)模是qi或qi+1，這取決于哪一個批量規(guī)模的總成本更低?？偝杀究捎孟率接嬎愠觯?.第二種方案8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.3為什么采取數量折扣在供應鏈中采取數量折扣很有價值，因為它會導致以下結果出現。（1）提高了供應鏈的協調性（2）通過價格差別獲取剩余價值我們只對商品產品進行以數量折扣價為基礎的批量規(guī)模調整。對于客戶需求隨價格降低而增加的商品而言，最好采取訂購總量的價格折扣策略，這樣能增加供應鏈的利潤。8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.3為什么采取數量折扣1.供應鏈的協調如果零售商和供應商的決策能使供應鏈總利潤最大化，那么，該供應鏈是協調的。假如供應鏈是縱向連成一體的，并且每一階段的運營業(yè)績都以供應鏈總利潤為判斷標準。那么供應鏈可以實現協調運作。實際上，每一階段都有各自的所有者，他們考慮自己的成本，并盡力使利潤最大化。(1)對最終產品實行的數量折扣。(2)對公司有市場控制權的產品實行的數量折扣。8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.3.3為什么采取數量折扣2.利用價格差別使供應鏈利潤最大化按照顧客個人對產品的價值判斷，零售商對不同的顧客采取不同的要價，這種做法就叫差價銷售。

內容概要供應鏈中的循環(huán)庫存管理模式8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.4短期折扣：商業(yè)促銷8.5在實踐中估測與循環(huán)庫存相關的費用8.6案例分析8.4短期折扣：商業(yè)促銷8.4短期折扣：商業(yè)促銷制造商利用商業(yè)促銷來提供折扣價格和折扣的有效期。商業(yè)促銷的目的是，影響零售商的行為，使其有利于制造商實現自己的經營目標。商業(yè)促銷的一些主要目標如下(從制造商角度看)。(1)引導零售商通過價格折扣、展示或廣告宣傳來刺激銷售。(2)將制造商的庫存轉移給零售商或顧客。(3)保護品牌，防范惡意競爭。8.4短期折扣：商業(yè)促銷8.4短期折扣：商業(yè)促銷對于商業(yè)促銷，零售商有如下選擇。(1)將一部分或全部促銷優(yōu)惠讓給顧客，以刺激銷售。

(2)只將促銷優(yōu)惠的一小部分讓給顧客，但在促銷期購進大批量產品，以獲取暫時的價格減讓。I(t)超前采購的庫存剖面圖QdQ*Q*Q*Q*Q*內容概要供應鏈中的循環(huán)庫存管理模式8.2利用固定成本獲取規(guī)模經濟8.3利用數量折扣獲取規(guī)模經濟8.1循環(huán)庫存在供應鏈中的作用8.4短期折扣：商業(yè)促銷8.5在實踐中估測與循環(huán)庫存相關的費用8.6案例分析8.5在實踐中估測與循環(huán)庫存相關的費用8.5.1庫存存儲成本存儲成本按以下主要成分的總和進行估算，