模型的文件(包括安全庫存計算方法)

1、 定量訂貨模型定量訂貨模型思想：思想：是確定特定的一個點R，當(dāng)庫存水平到達(dá)這一點時，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定購且該訂單的數(shù)量為Q。（訂購點R往往是一個既定的數(shù)）庫存水平：庫存水平：(inventory position) 可定義為目前庫存量加上已訂購量減去延期交貨量。模型假設(shè)特征n產(chǎn)品的需求是固定的，且在整個時期內(nèi)保持一致。n提前期（從訂購到收到貨物的時間）是固定的。n單位產(chǎn)品的價格是固定的。n庫存持有成本以平均庫存為計算依據(jù)。n訂購或生產(chǎn)準(zhǔn)備成本固定。n對產(chǎn)品的所有需求都必須滿足（不允許延期交貨） 基本的定量訂貨模型基本的定量訂貨模型 Q-模型 QQQQR持有庫存LLL函數(shù)關(guān)系式年總成本年總成本= =年

2、采購成本年采購成本+ +年訂購成本年訂購成本+ +年持有成本年持有成本 TC=DC+(D/Q)S+(Q/2)HTC=DC+(D/Q)S+(Q/2)H (1-1)式中：TC年總成本 D需求量（每年） Q訂購批量最佳訂購批量稱為經(jīng)濟(jì)訂購批量 (economic order quantity) EOQEOQ或Q Qoptopt S生產(chǎn)準(zhǔn)備成本或訂購成本 R再訂購點 L提前期 H平均庫存水平下，單位產(chǎn)品的持有和存儲成本圖圖13-313-3基于定購量的年產(chǎn)品成本基于定購量的年產(chǎn)品成本 Qopt 定購批量（Q)TCQH/2DCDS/Q成本確定訂購批量Qopt，使總成本最小 在上圖中，總成本最小點出現(xiàn)在使曲

3、線斜率為零的地方。利用微積分我們將總成本對Q求導(dǎo)數(shù)，并令其等于零。 計算：計算： TC=DC+(D/Q)S+(Q/2)HTC=DC+(D/Q)S+(Q/2)H dTC/dQ=0+(-DS/ )+H/2=0 Qopt= (1-2)因為該模型假定需求和提前期都不變，即無需安全庫存，則再訂購點R可簡單表示為： R= LR= L （1-3） 式中： 日平均需求量（常數(shù)） L L 用天表示的提前期（常數(shù)）HDS22Qdd例1經(jīng)濟(jì)訂購批量與再訂購點題題：求經(jīng)濟(jì)訂購批量和再訂購點， 已知： 年需求量（D）=1000單位 日平均需求量（d）=1000/365 訂購成本 (S）=5美元/次 持有成本（H）=1.

4、25美元/單位.年 提前期（L）=5天 單價（C）=12.50美元 問問：該訂購多少批量？解解： 最優(yōu)訂購批量為： Qopt= = = =89.4單位 再訂購點為： R= L=1000(5)/365=13.7單位 通過取近似數(shù)，可指定如下庫存政策：當(dāng)庫存水平降至 14單位，則應(yīng)再訂購89單位的產(chǎn)品。 年總成本為： TC=DC+(D/Q)S+(Q/2)HTC=DC+(D/Q)S+(Q/2)H =1000(12.50)+1000(5)/89+89(1.25)/21000(12.50)+1000(5)/89+89(1.25)/2 =12611.81 =12611.81美元美元 2DS/H .252(

5、1000)5/1 8000 d建立安全庫存水平安全庫存（安全庫存（safety stock).safety stock). 可定義為超出預(yù)期需求之外的附加庫存。 確定標(biāo)準(zhǔn)：確定標(biāo)準(zhǔn)：一：簡單規(guī)定該存儲幾周的供應(yīng)量作為安全庫存。二：使用一種能跟蹤需求的變化幅度的方法。 如：概率方法使用安全庫存的定量訂貨模型 定量訂貨系統(tǒng)對庫存水平進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，且當(dāng)庫存量將至一定水平R時，就進(jìn)行新的采購。在該模型中，缺貨的風(fēng)險只發(fā)生在訂購提前期中，即在訂購的時刻與收到貨物的時間之間。 對于定量訂購模型，需求量確定與不確定的主要區(qū)別在于再訂購點的計算，對于這兩種情況的訂購批量是相同的。求解安全庫存適應(yīng)考慮需求不確定

6、的因素。再訂購點的計算公式為： R= L+ZL (1-4)式中：R以單位產(chǎn)品記的再訂購點 日平均需求量 L 以天計的提前期（下達(dá)訂單與收到貨 物之間的時段） Z某服務(wù)水平之下的標(biāo)準(zhǔn)差個數(shù) L提前期中使用量的標(biāo)準(zhǔn)差 ZL為安全庫存量注意：如果安全庫存量為正，則在訂購的時間應(yīng)當(dāng)提前。 R的值扣除安全庫存量就是提前期內(nèi)的平均需求量。 如果訂貨提前期期間的使用量為20單位，計算出的安全庫存量為5單位，那么就應(yīng)在庫存剩余5單位時發(fā)出訂單。dd計算 、L和Z 訂貨提前期內(nèi)的需求量只是從發(fā)出訂單到貨物接收之間庫存用量的一個估計值或預(yù)測值。他可能是一個簡單的數(shù)，或者是提前期內(nèi)每天預(yù)期需求量的總和。計算日需求量

7、： = (n為天數(shù)） (1-5) 日需求量的標(biāo)準(zhǔn)差： d= (1-6) dndn1iin)dd(n1iid指的是一天的標(biāo)準(zhǔn)差，如果提前期為若干天，可以利用統(tǒng)計學(xué)：即一系列獨立事件的標(biāo)準(zhǔn)差等于各方差之和的平方根。 所以普遍公式為： = (1-7) 例如：我們計算日需求標(biāo)準(zhǔn)差為10單位，且提前期為5天，因為每天都可以看作是獨立的，所以5天的標(biāo)準(zhǔn)差為： L= =22.36 接下來，我們求Z，也即安全庫存的標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)。 可以由概率方法依據(jù)不缺貨概率查表得數(shù)值。 如：概率為95%對應(yīng)Z值為1.64 s2i2221)10(52安全庫存計算： SS=ZL以前述為例，有： SS=ZL =1.6422.36

8、=36.67 例2經(jīng)濟(jì)訂購批量 題：題：考察一個經(jīng)濟(jì)訂購批量的案例。 已知年需求量D=1000單位， 經(jīng)濟(jì)訂購批量Q=200單位， 不出現(xiàn)缺貨的期望概率P=0.95. 提前期內(nèi)需求的標(biāo)準(zhǔn)差L=25單位， 提前期L=15天， 求求 ： 再訂購點。 假設(shè)需求在工作日發(fā)生，而該年度工作日為250天。解：解：本例中， =1000/250=4，提前期為15天，利用公式可得：R= L+ZL =4(15)+Z(25)本例中，Z的值等于1.64解此關(guān)于R值的式子，得： R=4（15）+1.64（25） =60+41 =101單位這就是說，當(dāng)庫存降至101單位時，就應(yīng)再訂購200單位dd例3訂購量與再訂購點題：

9、題： 某產(chǎn)品的日需求量服從均值為60，標(biāo)準(zhǔn)差為7的正態(tài)分布。供應(yīng)來源可靠，提前期固定為6天，訂購成本為10美元，年持有成本為每單位0.50美元。不計短缺成本，訂貨時的訂單將在庫存補充之后得到滿足。 假設(shè)銷售全年365天都發(fā)生。求：求：提前期內(nèi)能滿足有95%的概率，不出現(xiàn)缺貨的訂購量與再訂購點 。 解： 本題中，我們需要計算出訂購批量Q和再訂購點R。 已知： =60 S=10美元 d=7 H=0.50美元 D=60(365) L=6則最優(yōu)訂購批量為： Qopt = = =936單位d 2DS/H50.0)10(365)60(2 為了求出再訂購點，要先求出提前期內(nèi)的使用量，然后再與安全庫存相加。

10、6天的提前期內(nèi)的需求標(biāo)準(zhǔn)差可以根據(jù)每天的需求方差來求得，因為每天的需求是獨立的， 所以：L= = =17.5 和剛才一樣，Z等于1.64 有：R= L+Z L =60（6）+1.64（17.15） =388單位上面這兩個例子的區(qū)別是： 例2種需求變化是用整個提前期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)差來表示 例3中則以每日的標(biāo)準(zhǔn)差來表示L1i2di2)7(6d定期訂貨模型n特點： 只在特定時間進(jìn)行盤點（如每周一次或每月一次）； 每期定購量不盡相同，大小取決于各時期庫存使用率； 安全庫存應(yīng)保證在盤點期內(nèi)和從發(fā)出定單到收到貨物的提前期內(nèi)都不發(fā)生缺貨。使用安全期庫存的定期訂貨模型訂購訂購訂購LTLTLT缺貨持有庫存量安全庫存時

11、間訂購量訂購量=此空缺期內(nèi)的平均需求量此空缺期內(nèi)的平均需求量+安全庫存安全庫存-現(xiàn)有庫存現(xiàn)有庫存（如果有的話，還要（如果有的話，還要加上已訂購量）加上已訂購量） 使用安全期庫存的定期訂貨模型q訂購量T兩次盤點的間隔天數(shù)L提前期的天數(shù)（下訂單與收到貨物之間的時段） 預(yù)測的日平均需求量 盤點周期與提前期期間需求的標(biāo)準(zhǔn)差I(lǐng)現(xiàn)有庫存水平（包括已訂購而尚未到達(dá)的）注：需求量、提前期、盤點期等可以使用日、周、年等任意時間單位， 只要整個公式中單位一致就行。 需求量可采用預(yù)測值，或年度平均值，服從正態(tài)分布。 z值取決于缺貨發(fā)生概率。 dLT訂購量訂購量=此空缺期內(nèi)的平均需求量此空缺期內(nèi)的平均需求量+安全庫存

12、安全庫存-現(xiàn)有庫存現(xiàn)有庫存（如果有的話，還要（如果有的話，還要加上已訂購量）加上已訂購量） 例:訂購量 某一產(chǎn)品n日需求量為10單位n標(biāo)準(zhǔn)差為3單位n盤點周期為30天n提前期為14天n管理部門已經(jīng)制定的需求政策時要滿足98%地對庫存物品的需求n在盤點周期開始時，庫存中有150單位產(chǎn)品。 求訂購量。例:訂購量 解：d=10 =3 T=30 L=14 P=0.98 I=150因為每日的需求是獨立的，且 是固定的，所以， 對應(yīng)于P=0.98的z值為2.05。d150z)4030(10z)LT(dqLTdLTLT1i2idLT90.192) 3)(1430(2d)LT(LTd因此，訂購量為：例:訂購量

13、所以，要滿足98%的不出現(xiàn)缺貨的概率,應(yīng)當(dāng)在該盤點期訂購331單位產(chǎn)品.單位331150z)4030(10z)LT(dqLTdLT專用模型n定量訂購模型與定期訂購模型假設(shè)條件的相同點: （1）單價為常數(shù),與訂購量無關(guān); （2）在訂購過程連續(xù)。n兩個新模型 （1）單價隨訂購批量變化時對訂購量的影響； （2）單周期存儲模型（靜態(tài)模型） 邊際分析。 1批量折扣模型（price-break model）n使用條件：產(chǎn)品售價隨批量大小發(fā)生變化，售價變化是離散或階躍的，非連續(xù)。 如： 螺釘199只 2美分/只 每100只 1.6美元 每1000只 13.5美元n求不同價格水平下相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)訂購量和在價格變化

14、點上的經(jīng)濟(jì)訂購批量，不一定可行。 1批量折扣模型（price-break model）n求解原則： 將每個可行的經(jīng)濟(jì)訂購量的總成本和相應(yīng)的批量折扣訂貨量列成表格，能使總成本最小的訂購量Q就是最優(yōu)訂貨量。若持有成本根據(jù)單價百分比確定，則不必計算每個價格水平下的經(jīng)濟(jì)訂購量n求解步驟： （1）求出最大的訂購量Q（相應(yīng)于最低的單價），如果Q可行，則它就是答案。 （2）若Q不可行，計算次大的訂購量Q（相應(yīng)于第二個最低價格）。若可行，則把相應(yīng)與Q的成本同相應(yīng)于比Q大的價格變化臨界點的成本進(jìn)行比較，根據(jù)成本最小原則確定最優(yōu)訂購量。 例：折扣問題n考慮這樣一個案例，有關(guān)數(shù)據(jù)如下： D10000件（年需求量）

15、S20美元（每次訂購成本） i20%（年持有成本占單價的20%，包括存儲、利息以及過時成本） C單位成本（依訂購批量而定。批量為0499件，每件5美元；500999件，每件4.5美元；1000件以上，每件3.90美元） 最有訂購量為多少？例：折扣問題 可用定量訂貨基本模型求解，適用以下公式：TC=DC+(D/Q)S+(Q/2)iC 結(jié)果如下： 當(dāng)C=3.9美元時，Q=716，不可行； 當(dāng)C=4.5美元時，Q=666，可行， 總成本=45599.7美元； 當(dāng)Q=1000時，總成本=39590美元，所以是最優(yōu)解。 iCDS2Q 例：折扣問題 C=5美元時Q=633C=4.5美元時Q=666C=3.

16、9美元時Q=716價格變化臨界點持有成本（Q/2）iC（666/2）*0.20*4.50=299.70美元（1000/2)*0.20*3.90=390美元訂購成本（D/Q）S不可行10000*20/666=300美元不可行10000*20/1000=200美元持有+訂購成本599.70美元590美元貨品成本DC10000（4.50)10000（3.90)總成本45599.70美元39590美元2單周期存儲模型 單周期存儲問題決策僅涉及一個需求周期，或者物資只在很短的時間內(nèi)能夠銷售而且有經(jīng)常的中斷。求解方法邊際分析 當(dāng)訂購量再增加一件時，訂購該件物資產(chǎn)生的收益會小于因訂購帶來的成本。 比較持有成

17、本與缺貨成本，或者比較邊際收益與邊際損失。2單周期存儲模型 存貨直接用于銷售時，存儲數(shù)量應(yīng)滿足： 銷售最后一件所得的收益大于或等于最后一件未被售出時所帶來的損失: MPML MP第n件產(chǎn)品售出時所帶來的收益； ML第n件產(chǎn)品未售出時所帶來的損失。2單周期存儲模型引入概率P后P(MP)(1-P)MLP該件產(chǎn)品售出的概率1-P該件產(chǎn)品未售出的概率解得：P ML/(MP+ML)表明，應(yīng)該不斷增加存儲量，直至增加的最后一件的售出概率等于或大于 ML/(MP+ML)。例：含殘值的問題 某產(chǎn)品售價為100美元，成本為常數(shù)，每件70美元。未售出產(chǎn)品每件殘值為20美元。未來一段時間的需求量預(yù)計在35至40件之間，35件肯定能出售，40件以上一定賣不出去，需求概率以及相關(guān)的累積概率分布(P)在表中給出。每件產(chǎn)品的邊際收益等于售價減去成本，即MP=100-70=30美元如果產(chǎn)品未售出，邊際損失等于單位成本減去殘值，即ML=70-20=50美元試問應(yīng)該訂購多少件？例：含殘值的問題 需求單位數(shù)此需求的概率產(chǎn)品序號售出概率350.101到351.00360.15360.90370.25370