庫存管理_庫存問題的分類及控制的基本方式

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 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 分離運作過程 4 分攤訂貨費用 5 使企業(yè)達到經(jīng)濟訂貨規(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 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)律變化需求與隨機變化需求 3 獨立需求與相關(guān)需求 獨立需求 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 相關(guān)需求 從屬需求 非獨立需求 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 按獨立需求處理 從屬需求 獨立需求 2 訂貨提前期 確定的或隨機的3 自制與外購4 服務(wù)水平 三 庫存費用和庫存控制的目標(biāo) 一 庫存費用1 隨庫存量增加而增加的費用 1 資金成本 2 倉儲空間費用 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用 1 訂貨費 2 調(diào)整準(zhǔn)備費 3 生產(chǎn)管理費 4 購買費和加工費 5 缺貨損失費 3 庫存總費用 一般以年為時間單位 1 持有成本 存儲費用 包括資金成本 倉庫成本 折舊 損壞 保險等 2 訂貨成本 包括訂購費用 物資進貨成本 3 缺貨成本 失去銷售機會帶來的損失 信譽損失以及影響生產(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 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 Reorderpoint 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 Leadtime LT 定貨到達補充庫存 2 特點 要發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有庫存量是否到達訂貨點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)有庫存補充到一個最高水平S 2 優(yōu)點 不需要隨時檢查庫存 簡化了管理 也節(jié)省了訂貨費用 3 缺點 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 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 庫存重點控制方法 ABC分類法 基本思想 采取重點管住少數(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 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會 導(dǎo)致機會成本 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用 由于只發(fā)出一次訂貨和只發(fā)生一次訂購費用 所以訂貨費用為一種沉沒成本 它與決策無關(guān) 庫存費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 其費用變化也不會很大 因此 只有機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 d Q 式中 p d 為需求量為d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)該進多少掛歷為好 解 設(shè)商店買進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 15 30 20 0 0 20 30 30 0 0 25 30 40 0 0 20 30 50 0 0 15 855EL 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 d Q 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 d Q 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 其備件必須在進口設(shè)備時同時購買 不能單獨訂貨 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 補充率為無限大 全部訂貨一次交付 6 采購 運輸均無價格折扣 7 訂貨費與訂貨批量無關(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 訂貨費用 D Q S 3 平均庫存 Q 2 4 平均庫存費用 持有成本 Q 2 H 5 庫存物料成本 PD其中 D 年需求量 S 一次訂貨費或調(diào)整準(zhǔn)備費 H 單位持有成本 P 單位價格 3 庫存總成本及經(jīng)濟訂貨批量 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 PD 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)濟訂貨批量的強壯性理論分析表明 當(dāng)實際訂貨量的偏差在 27 Q 37 之間時 年庫存成本增加的幅度小于5 二 經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型 經(jīng)濟訂貨批量模型假設(shè)整批訂貨在一定時刻同時到達 補充率為無限大 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)備時間和費用的存在 在補充庫存成品的生產(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 2DS H p p u 生產(chǎn)時間 運作時間 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20000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)品的年維持庫存費為10元 每次生產(chǎn)的生產(chǎn)準(zhǔn)備費用為20元 試求經(jīng)濟生產(chǎn)批量 運作時間 年生產(chǎn)次數(shù)和最低年費用 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)Q1 Q Q2時 單價為P2 當(dāng)Q Q2時 單價為P3 TC 持有成本 訂貨成本 購買成本 Q 2 H D Q S PD在經(jīng)濟訂貨批量模型下 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 成本最低點或者是曲線斜率為零的點 或者是曲線的中斷點 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 價格越低持有成本越低 各曲線不平行 價格下降使經(jīng)濟訂貨批量相應(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的總成本進行比較 取其最低成本對應(yīng)的數(shù)量 便是最優(yōu)經(jīng)濟訂貨批量 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)濟訂貨批量公式求出最優(yōu)訂貨批量Q 若Q 可行 即所求點在曲線上 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的總成本進行比較 取其最低成本對應(yīng)的數(shù)量 便是最優(yōu)經(jīng)濟訂貨批量 如果Q 不可行 重復(fù)步驟 第五節(jié)再訂貨點與服務(wù)水平 一 再訂貨點與安全庫存二 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 再訂貨點與安全庫存 兩個概念 再訂貨點 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 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 可以采用經(jīng)驗方法確定 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)生缺貨的補充周期數(shù) 總補充周期數(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