第3講庫存控制模擬(上)

1、系統(tǒng)仿真導(dǎo)論第第3講講 庫存控制模型庫存控制模型本節(jié)課知識點 一、庫存的概念（掌握） 二、確定型庫存模型（熟悉） 三、隨機型庫存模型（了解）一、庫存的概念1、庫存（又稱存儲）問題的提出2、庫存的作用3、庫存管理的目標(biāo)4、庫存模型的分類5、庫存的基本概念人們在生產(chǎn)和日常生活的活動中往往將所需的物資、用品和食物暫時貯存起來，以備將來使用或消費。貯存是為了解決供應(yīng)與需求之間不協(xié)調(diào)的一種措施，利用運籌學(xué)的方法去解決最合理、最經(jīng)濟的貯存問題。1、問題的提出2、庫存的作用1）可應(yīng)付各種變化，起到應(yīng)急的緩沖作用；2）通過庫存滿足季節(jié)性需求波動，使生產(chǎn)過程均衡、平穩(wěn)；3）通過在制品庫存維持生產(chǎn)過程的連續(xù)性；4

2、）適量庫存可以使企業(yè)在接到用戶訂貨后，最大限度的縮短響應(yīng)時間，提高服務(wù)水平。3、庫存管理的目標(biāo) 庫存是暫時閑置的資源，要占用大量的資金，使得資金周轉(zhuǎn)延緩。此外，企業(yè)還得為庫存支付管理費、保險費、利息等等，這些費用的增加會使企業(yè)的利潤下降。 庫存管理的目標(biāo)在于降低庫存的負(fù)面影響，做到既能保證生產(chǎn)經(jīng)營正常運作，又使庫存發(fā)生的費用最少。4、庫存模型的分類根據(jù)需求是確定的還是隨機的，可將庫存模型分為兩大類： 確定型庫存模型 隨機庫存模型1）需求2）補充3）費用4）庫存策略5、庫存的基本概念1）需求）需求由于需求，從庫存中取出一定的數(shù)量，使得庫存量減少，是一種庫存的輸出。需求分為確定性的需求和隨機性的需

3、求。例 :某飲料配送中心，主要經(jīng)營啤酒的批發(fā)配送，同時經(jīng)營一些白酒、碳酸飲料等產(chǎn)品。作為配送中心的大宗貨種，某品牌啤酒占了該配送中心總營業(yè)品種的40%，平均庫存達50 000件，每件啤酒的購買成本為8元，因此，該品牌啤酒就占了該配送中心40萬元的資金。 由于此品牌啤酒的重要性，配送中心經(jīng)理打算運用庫存模型重新考慮它的庫存策略，即要確定該啤酒每次訂貨的最佳數(shù)量是多少？什么時候向該啤酒生產(chǎn)商發(fā)出訂單？表1 某品牌啤酒需求量周次12345需求量2 0002 0251 9502 0002 100周次678910需求量2 0502 0001 9751 9002 000均值為2 0002）補充（訂貨或生產(chǎn)

4、）補充（訂貨或生產(chǎn)）庫存由于需求而不斷減少，必須不斷補充，否則最終將無法滿足需求，補充是庫存的輸入。補充的方式為自己生產(chǎn)或者向其他廠家購買。訂貨提前期（lead time）：從定單發(fā)出到貨物到庫的這段時間間隔稱為訂貨提前期，它可以是隨機的也可以是確定的，可長可短。訂貨周期：兩次訂貨之間的時間間隔稱為訂貨周期。例：啤酒每周要分送給不同的客戶和零售商，庫 存中的啤酒不斷地減少，配送中心就需要不斷地從啤酒生產(chǎn)商處購進啤酒，這就是對庫存的補充。 提前期為2天， 訂貨周期可以計算出。庫存的需求和補充是貨物庫存量的一進一出，庫存理論要解決的問題是：輸入（補充） 庫存 輸出（需求）3）費用）費用訂購或裝配費

5、用，用C0表示如果物品需要從其他工廠購買，則有訂購費；訂購費包括通信費用、紙張費用和交通費用等等。如果由本廠生產(chǎn)，則有裝配費，包括工具的安裝、模具的更換等。訂購費（裝配費）的費用的大小與一次訂購（生產(chǎn)）的數(shù)量無關(guān)，僅與訂購（生產(chǎn)）的次數(shù)有關(guān)。例：配送中心估計每次的訂購費用為C0 =32元單位購買（生產(chǎn)）費用，用C表示單位購買（生產(chǎn)）費用是指購買（生產(chǎn)）單位產(chǎn)品所需的費用，通常單位購買（生產(chǎn)）費用是固定的，但有時隨購買（生產(chǎn)）產(chǎn)品的數(shù)量而變化。 例：每件啤酒的購買成本為8元。庫存費用，用（Ch）表示 庫存費用是指為了維持一定的庫存水平而發(fā)生的費用，費用的大小與庫存量大小有關(guān)，庫存量越大，庫存費用

6、越大。庫存費占用資金發(fā)生的成本非資金成本a.占用資金發(fā)生的成本例如支付利息，機會成本等。庫存費一般用單位商品單位時間的庫存費用，或者用單位商品在單位時間內(nèi)占用該項物資單位購買成本的百分?jǐn)?shù)表示。例：每件啤酒的年資金成本為18%b. 非資金成本例如倉庫的折舊費用、倉庫內(nèi)部搬運費用和其他管理費用。用單位商品單位時間的庫存費用或者用單位商品在單位時間內(nèi)占用該項物資單位購買成本的百分?jǐn)?shù)表示。例：每件啤酒的非資金成本主要是單位保管費率，它的大小為7%。每件啤酒的年庫存費用為：Ch=8*（18%+7%）=2元缺貨損失費用當(dāng)庫存的產(chǎn)品供不應(yīng)求時，所引起的損失費用稱為缺貨損失費用，如失去銷售的機會從而減少的利潤

7、，停工待料的損失，失去信譽，以及不能履行合同而交納的罰款等等。當(dāng)庫存模型不允許缺貨時，缺貨損失費用為無窮大。4）庫存策略）庫存策略決定何時補充和補充多少數(shù)量，即為訂購數(shù)量和訂貨時間提供備選方案。常見的庫存策略有三種類型：循環(huán)策略：每經(jīng)過一個循環(huán)時間t就補充庫存量Q。R時，就進行補充，補充量Q=M-x ，以使庫存量保持在規(guī)定的水平上。當(dāng)xR時，則不進行補充。R , R時，就進行補充，補充量Q=M-x 當(dāng)xR時，則不進行補充。二、確定型庫存模型（一）1、模型的假設(shè)條件2、數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系3、EOQ模型的總費用分析4、最優(yōu)訂貨批量5、安全庫存(safety stock)6、EOQ模型特性分析1、模

8、型的假設(shè)條件、模型的假設(shè)條件1）單位時間的需求量是常量。2）每次訂貨量（Q）保持不變，庫存水平在貨物到庫時達到最大值Q，以后庫存量沿著以需求速度為斜率的直線下降，直至0，此時又一批貨物到庫。3）每次的訂購費用（C0）保持不變，計算期內(nèi)的訂購費用是C0和訂購次數(shù)的函數(shù)。4）單位購買成本（C）保持不變，不隨訂購數(shù)量的變化而變化。5）單位時間內(nèi)單位商品的庫存費用（Ch）保持不變，計算期內(nèi)的庫存費用是Ch和平均庫存水平的函數(shù)。6）不允許缺貨。7）訂貨提前期（L）是常量。2、數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系、數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系1）年需求量、訂貨批量（Q）、年訂貨次數(shù)和訂貨周期之間的關(guān)系。 年訂貨次數(shù)=訂貨周期=以周為

9、單位的訂貨周期=以年為單位的訂貨周期*52以天為單位的訂貨周期=以年為單位的訂貨周期*3652）年需求量（D）、訂貨提前期（L）和重新訂貨點之間的關(guān)系重新訂貨點=訂貨提前期（L）*日需求量（D）其中， L的單位為日。重新訂貨點=訂貨提前期（L）*年需求量（D）其中， L的單位為年。3、EOQ模型的總費用分析 EOQ模型不允許缺貨，總費用包括年訂購費用、年購買費用和年庫存費用三項，不包括缺貨損失費。1）年訂購費用年訂購費用=年訂貨次數(shù)每次訂購費用（C0） = C02）年庫存費用年庫存費用 = 年平均庫存量單位商品庫存費用（Ch）（1）年平均庫存量為0.5Q（2）年庫存費用 = 0.5Q Ch3）

10、年購買費用年購買費用= 年需求量（D）單位購買費用（C）4）總費用，用TC表示TC = DCQCCQDh2104、最優(yōu)訂貨批量hCDCQ025、安全庫存(safety stock) 在實際中，為了適應(yīng)需求的波動，制定一個安全庫存，可以避免缺貨，從而避免了缺貨損失費，但增加了庫存費用。6、EOQ模型特性分析 訂貨批量為 Q*與C0、Ch、D三個因素有關(guān)， 其中D的值可以根據(jù)銷售數(shù)據(jù)客觀取得，而C0和Ch的值則需要人為的估計，但最優(yōu)訂貨批量和總費用對于 C0和Ch具有一種“剛性”，當(dāng)C0和Ch變化時，最優(yōu)訂貨批量和總費用的變化不大。hCDCQ02確定型庫存模型（二）：生產(chǎn)批量模型 對于生產(chǎn)制造商，

11、庫存的補充通過生產(chǎn)而增加，是一個逐漸補充的過程，不是瞬時進行補充的。庫存通過需求而減少 ，需求仍然是固定的。在生產(chǎn)批量模型中，要確定最優(yōu)的生產(chǎn)批量，使得總費用最小。1、模型中的參數(shù)2、費用分析3、最優(yōu)生產(chǎn)批量確定型庫存模型（二）：生產(chǎn)批量模型圖：生產(chǎn)批量模型1、模型中的參數(shù)Q 每次生產(chǎn)的批量p 每天的產(chǎn)量t 每次的生產(chǎn)天數(shù)d 每天的需求量D 年需求量P 年生產(chǎn)量Ch 單位商品的庫存費用C0 每次生產(chǎn)的裝配費用2、費用分析1）年裝配費用 = 年生產(chǎn)次數(shù) C0 = 2）年庫存費用 = 年平均庫存量 Ch 0CQD平均庫存量： 最大庫存量=（p d） t = （p d） （Q / p） =（1d/p） Q 年平均庫存量 = 0.5 （1d/p） Q 年平均庫存量 = 0.5 （1D/P） Q年庫