第4章-庫(kù)存管理課件

第4章庫(kù)存管理

第4章庫(kù)存管理

1庫(kù)存管理也稱(chēng)為存儲(chǔ)管理。

一方面需要存貨，另一方面持有存貨既有成本又有風(fēng)險(xiǎn)，于是就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題：“到底應(yīng)該保持多少存貨才算合理的”。

專(zhuān)門(mén)研究這類(lèi)有關(guān)存儲(chǔ)問(wèn)題的科學(xué)，構(gòu)成了運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)分支，叫做存儲(chǔ)論（inventortheory）。庫(kù)存管理也稱(chēng)為存儲(chǔ)管理。

一方面需要存貨，另一方面持有存貨既2在存儲(chǔ)論中，上述問(wèn)題以下列兩個(gè)問(wèn)題的形式出現(xiàn)：一是什么時(shí)間進(jìn)行訂貨？二是每次訂貨量為多少？在存儲(chǔ)論中，上述問(wèn)題以下列兩個(gè)問(wèn)題的形式出現(xiàn)：34.1存儲(chǔ)模型中的基本概念4.1.1需求（也稱(chēng)為存儲(chǔ)的輸入）需求也稱(chēng)為存儲(chǔ)的輸出。需求是指單位時(shí)間（以年、月、日或其他量為單位）內(nèi)對(duì)某種物質(zhì)的需求量，通常用R來(lái)表示。4.1存儲(chǔ)模型中的基本概念4對(duì)存儲(chǔ)來(lái)講，隨著需求的發(fā)生（即從存儲(chǔ)中取出一定數(shù)量的庫(kù)存），使儲(chǔ)存量減少，這就是存儲(chǔ)的輸出。需求可分為連續(xù)性需求和間斷性需求。對(duì)存儲(chǔ)來(lái)講，隨著需求的發(fā)生（即從存儲(chǔ)中取出一定數(shù)量的庫(kù)存），5在連續(xù)性需求中，隨著時(shí)間的變化，需求連續(xù)地發(fā)生，因而存儲(chǔ)量也連續(xù)減少；在間斷性需求中，需求發(fā)生的時(shí)間極短，可以看做瞬時(shí)發(fā)生，因而存儲(chǔ)量的變化為跳躍式地減少。在連續(xù)性需求中，隨著時(shí)間的變化，需求連續(xù)地發(fā)生，因而存儲(chǔ)量也6根據(jù)需求的數(shù)量特征，可將需求分為確定性需求和隨機(jī)性需求根據(jù)需求的數(shù)量特征，可將需求分為74.1.2補(bǔ)充（也稱(chēng)為存儲(chǔ)的輸入）補(bǔ)充也稱(chēng)為存儲(chǔ)的輸入。存儲(chǔ)量由于需求的發(fā)生而不斷減少，所以必須加以補(bǔ)充，否則最終將無(wú)法滿(mǎn)足需求。補(bǔ)充也就是存儲(chǔ)的輸入。4.1.2補(bǔ)充（也稱(chēng)為存儲(chǔ)的輸入）8補(bǔ)充的辦法：向其他工廠(chǎng)購(gòu)買(mǎi)；或從批發(fā)商處進(jìn)貨；或自行生產(chǎn)。庫(kù)存控制就是對(duì)輸入的控制。補(bǔ)充的辦法：9從開(kāi)始訂貨（或發(fā)出內(nèi)部生產(chǎn)指令）到存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)（入庫(kù)并處于隨時(shí)可供輸出以滿(mǎn)足需求的狀態(tài)）需要經(jīng)歷一段時(shí)間。這段時(shí)間可以分為：拖后時(shí)間（或提前時(shí)間）和入庫(kù)時(shí)間（或生產(chǎn)時(shí)間）兩個(gè)部分。從開(kāi)始訂貨（或發(fā)出內(nèi)部生產(chǎn)指令）到存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)（入庫(kù)并處于隨時(shí)101.拖后時(shí)間（或提前時(shí)間）從開(kāi)始訂貨到開(kāi)始補(bǔ)充（開(kāi)始生產(chǎn)或貨物到達(dá)）貨物的這段時(shí)間稱(chēng)為拖后時(shí)間。但是從為了按時(shí)補(bǔ)充存儲(chǔ)，需要提前訂貨的角度來(lái)看，這段時(shí)間也可稱(chēng)為提前時(shí)間。1.拖后時(shí)間（或提前時(shí)間）從開(kāi)始訂貨到開(kāi)始補(bǔ)充（開(kāi)始生產(chǎn)或112.入庫(kù)時(shí)間（或生產(chǎn)時(shí)間）從開(kāi)始補(bǔ)充到補(bǔ)充完畢的時(shí)間稱(chēng)為入庫(kù)時(shí)間（或生產(chǎn)時(shí)間）。對(duì)存儲(chǔ)問(wèn)題進(jìn)行研究的目的是找出一個(gè)存儲(chǔ)策略，以確定多長(zhǎng)時(shí)間補(bǔ)充一次以及每次補(bǔ)充多少數(shù)量的或最為合理。2.入庫(kù)時(shí)間（或生產(chǎn)時(shí)間）124.1.3費(fèi)用評(píng)價(jià)一個(gè)存儲(chǔ)策略的優(yōu)劣，常常以費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量，即依據(jù)該策略所耗用費(fèi)用的多少來(lái)優(yōu)選存儲(chǔ)策略。下面介紹費(fèi)用項(xiàng)目的構(gòu)成和屬性。4.1.3費(fèi)用評(píng)價(jià)一個(gè)存儲(chǔ)策略的優(yōu)劣，常常以費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡131.訂貨費(fèi)訂貨費(fèi)是指一次訂貨所需的費(fèi)用。訂貨費(fèi)包括兩項(xiàng)費(fèi)用：（1）訂購(gòu)費(fèi)，比如手續(xù)費(fèi)、通信聯(lián)絡(luò)費(fèi)、差旅費(fèi)等，它與訂貨的數(shù)量無(wú)關(guān)；1.訂貨費(fèi)訂貨費(fèi)是指一次訂貨所需的費(fèi)用。14（2）貨物的成本費(fèi)，比如貨物本身的價(jià)格、運(yùn)輸費(fèi)等，它與訂貨的數(shù)量有關(guān)。例如，貨物單價(jià)為K元，訂購(gòu)費(fèi)用為元，訂貨數(shù)量為Q,則訂貨費(fèi)用為由于貨物本身的單價(jià)與存儲(chǔ)系統(tǒng)的費(fèi)用無(wú)關(guān)，因此通常可不考慮貨物的成本費(fèi)，即訂貨費(fèi)就指訂購(gòu)費(fèi)。（2）貨物的成本費(fèi)，比如貨物本身的價(jià)格、運(yùn)輸費(fèi)等，它與訂貨的152.生產(chǎn)費(fèi)生產(chǎn)費(fèi)是指自行生產(chǎn)一次，以補(bǔ)充存儲(chǔ)所需的費(fèi)用。生產(chǎn)費(fèi)包括裝配費(fèi)和生產(chǎn)產(chǎn)品的費(fèi)用。裝配費(fèi)與生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量無(wú)關(guān)，而生產(chǎn)產(chǎn)品的費(fèi)用與產(chǎn)品的數(shù)量有關(guān)。與訂貨費(fèi)類(lèi)似，生產(chǎn)費(fèi)一般不考慮生產(chǎn)產(chǎn)品的費(fèi)用，即生產(chǎn)費(fèi)專(zhuān)指裝配費(fèi)。2.生產(chǎn)費(fèi)生產(chǎn)費(fèi)是指自行生產(chǎn)一次，以補(bǔ)充存儲(chǔ)所需的費(fèi)用。163.存儲(chǔ)費(fèi)

存儲(chǔ)費(fèi)是指保存物資所需的費(fèi)用。存儲(chǔ)費(fèi)包括使用倉(cāng)庫(kù)費(fèi)、占有流動(dòng)資金所損失的利息、保險(xiǎn)費(fèi)、存儲(chǔ)物資的稅金、管理費(fèi)和保管過(guò)程中的損壞所造成的損耗費(fèi)等。3.存儲(chǔ)費(fèi)

存儲(chǔ)費(fèi)是指保存物資所需的費(fèi)用。174.缺貨費(fèi)缺貨費(fèi)是指所存儲(chǔ)的物資供不應(yīng)求所引起的損失費(fèi)。缺貨費(fèi)包括由于缺貨所引起的影響生產(chǎn)、生活、利潤(rùn)、信譽(yù)等損失費(fèi)。缺貨費(fèi)既與缺貨數(shù)量有關(guān)，也與缺貨時(shí)間有關(guān)。為討論方便，假設(shè)缺貨損失費(fèi)與缺貨的數(shù)量成正比，而與時(shí)間無(wú)關(guān)。4.缺貨費(fèi)缺貨費(fèi)是指所存儲(chǔ)的物資供不應(yīng)求所引起的損失費(fèi)。184.1.4存儲(chǔ)策略所謂一個(gè)存儲(chǔ)策略，是指決定什么情況下對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行補(bǔ)充，以及補(bǔ)充數(shù)量的多少。下面討論四個(gè)比較常見(jiàn)的存儲(chǔ)策略。4.1.4存儲(chǔ)策略所謂一個(gè)存儲(chǔ)策略，是指決定什么情況下對(duì)存19（1）t-循環(huán)策略：不論實(shí)際的存儲(chǔ)狀態(tài)如何，總是每隔一個(gè)固定的時(shí)間t，補(bǔ)充一個(gè)固定的存儲(chǔ)量Q。第4章-庫(kù)存管理ppt課件20（2）（t,S）策略：每隔一個(gè)固定的時(shí)間t補(bǔ)充一次，補(bǔ)充數(shù)量以補(bǔ)充一個(gè)固定的最大儲(chǔ)存量S為準(zhǔn)。當(dāng)存儲(chǔ)（余額）為I時(shí)，補(bǔ)充數(shù)量為Q=S-I。（2）（t,S）策略：21（3）（,S）策略：當(dāng)存儲(chǔ)（余額）為I時(shí)，若時(shí)，則不對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行補(bǔ)充；若時(shí)，則對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行補(bǔ)充，補(bǔ)充數(shù)量Q=S-I，補(bǔ)充后儲(chǔ)存量達(dá)到最大儲(chǔ)存量S。稱(chēng)為訂貨點(diǎn)（或稱(chēng)為保險(xiǎn)儲(chǔ)存量、安全儲(chǔ)存量、警戒點(diǎn)等）。（3）（,S）策略：當(dāng)存儲(chǔ)（余額）為I時(shí)，22（4）（t,,S）策略：若每隔一個(gè)固定的時(shí)間t盤(pán)點(diǎn)一次，得知當(dāng)時(shí)存儲(chǔ)為I，然后根據(jù)I是否超過(guò)訂貨點(diǎn),決定是否訂貨和訂多少，這樣的策略稱(chēng)為（t,,S）策略。（4）（t,,S）策略：若每隔一個(gè)固定的23在一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，儲(chǔ)存量因需求的發(fā)生而減少，隨補(bǔ)充的發(fā)生而增加。在直角坐標(biāo)系中，以時(shí)間t為橫軸，實(shí)際儲(chǔ)存量Q為縱軸，則描述存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)際儲(chǔ)存量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的圖像稱(chēng)為存儲(chǔ)狀態(tài)圖。對(duì)于同一個(gè)存儲(chǔ)問(wèn)題，不同存儲(chǔ)策略的存儲(chǔ)狀態(tài)圖是不同的。存儲(chǔ)狀態(tài)圖是進(jìn)行存儲(chǔ)論研究的重要工具。在一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，儲(chǔ)存量因需求的發(fā)生而減少，隨補(bǔ)充的發(fā)生而增244.2確定型存儲(chǔ)模型在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，如果需求（即銷(xiāo)售）的速度R等都是確定的，就稱(chēng)這類(lèi)存儲(chǔ)模型為確定性存儲(chǔ)模型。下面介紹確定型存儲(chǔ)模型的幾種常見(jiàn)類(lèi)型。4.2確定型存儲(chǔ)模型在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，如果需求（即銷(xiāo)售）的速度254.2.1模型1：不允許缺貨的訂貨

——銷(xiāo)售存儲(chǔ)模型這類(lèi)存儲(chǔ)模型的特點(diǎn)是：需求是連續(xù)均勻的，需求（即銷(xiāo)售）的速度為R，不允許發(fā)生缺貨，否則缺貨費(fèi)用為無(wú)窮大；一旦存儲(chǔ)量下降至零，則通過(guò)訂貨立即得到補(bǔ)充（補(bǔ)充時(shí)間極短），即貨物瞬時(shí)到達(dá)，或訂貨提前期為零，如圖4.3所示。4.2.1模型1：不允許缺貨的訂貨

——銷(xiāo)售存儲(chǔ)模型26圖4.3模型1示意圖第4章-庫(kù)存管理ppt課件27銷(xiāo)售開(kāi)始時(shí)庫(kù)存量為OA,隨著均勻銷(xiāo)售而降低到零，即到達(dá)點(diǎn)B,通過(guò)訂貨庫(kù)存量立即補(bǔ)充為BE(BE=OA)，再繼續(xù)銷(xiāo)售并一直重復(fù)下去?，F(xiàn)在的問(wèn)題是：每次通過(guò)訂貨立即得到的補(bǔ)充數(shù)量，即訂貨批量BE是多少，相鄰兩次訂貨的間隔時(shí)間（簡(jiǎn)稱(chēng)訂貨周期）又是多少，才能使總費(fèi)用最小。銷(xiāo)售開(kāi)始時(shí)庫(kù)存量為OA,隨著均勻銷(xiāo)售而降低到零，即到達(dá)點(diǎn)B,28這里考慮一個(gè)計(jì)劃期t（年、季、月）內(nèi)的情況。由于該問(wèn)題是不允許缺貨的訂貨—銷(xiāo)售存儲(chǔ)問(wèn)題，故費(fèi)用函數(shù)中五缺貨損失費(fèi)和裝配費(fèi)，即f(Q)=訂購(gòu)費(fèi)+存儲(chǔ)費(fèi)=每次訂購(gòu)費(fèi)×t內(nèi)訂購(gòu)次數(shù)+單個(gè)存儲(chǔ)周期的存儲(chǔ)費(fèi)×t內(nèi)存儲(chǔ)周期的次數(shù)這里考慮一個(gè)計(jì)劃期t（年、季、月）內(nèi)的情況。29下面設(shè)法求出f(Q)的表達(dá)式。假設(shè)貨物的銷(xiāo)售速度為R（常數(shù)），訂貨批量為Q(OA=BE),訂貨周期（存儲(chǔ)周期）為T(mén)(OB);又設(shè)一次訂購(gòu)費(fèi)為t內(nèi)貨物單位存儲(chǔ)費(fèi)為下面設(shè)法求出f(Q)的表達(dá)式。30因?yàn)樵跁r(shí)間t內(nèi)，訂購(gòu)貨物的總量應(yīng)=銷(xiāo)售貨物的總量Rt，所以在t時(shí)間內(nèi)的訂購(gòu)次數(shù)為(4-1)因?yàn)樵跁r(shí)間t內(nèi)，31在一個(gè)訂貨周期T內(nèi)，補(bǔ)充訂貨量應(yīng)等于該時(shí)間內(nèi)貨物的銷(xiāo)售量，即

(4-2)在一個(gè)訂貨周期T內(nèi)，補(bǔ)充訂貨量應(yīng)等于該時(shí)間內(nèi)貨物的銷(xiāo)售量，即32由圖4.3可以看出，在一個(gè)存儲(chǔ)周期T內(nèi)的存儲(chǔ)量恰好為的面積，即由圖4.3可以看出，在一個(gè)存儲(chǔ)周期T內(nèi)的33于是有

（4-3）于是有34為使費(fèi)用最小，對(duì)式（4-3）中的Q求導(dǎo)得為使費(fèi)用最小，對(duì)式（4-3）中的Q求導(dǎo)得35,（4-4）,36取極小值，第4章-庫(kù)存管理ppt課件37為最優(yōu)訂貨批量。式（4-4）為經(jīng)濟(jì)訂貨批量公式，簡(jiǎn)稱(chēng)EOQ公式，它是美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Harris于1915年提出的。第4章-庫(kù)存管理ppt課件38將式（4-4）代入式（4-2、式（4-1）和式（4-3）中后分別得到最佳訂貨周期：一個(gè)計(jì)劃期t內(nèi)的最佳訂貨次數(shù)：將式（4-4）代入式（4-2、式（4-1）和式（4-3）中后39[x]表示不超過(guò)x的最大整數(shù)。計(jì)劃期t內(nèi)的最小費(fèi)用：[x]表示不超過(guò)x的最大整數(shù)。40綜上所述，該存儲(chǔ)模型的最優(yōu)存儲(chǔ)策略是：在計(jì)劃期t內(nèi)，每隔訂貨一次，共訂貨次，綜上所述，該存儲(chǔ)模型的最優(yōu)存儲(chǔ)策略是：在計(jì)劃期t內(nèi)，41每次訂貨量這時(shí)t內(nèi)的最小費(fèi)用為每次訂貨量42例4.1某物資銷(xiāo)售速度為2噸/天，訂購(gòu)費(fèi)用為10元/次，每天存儲(chǔ)費(fèi)為每噸0.2元/(噸·天)。若以一年（按306天計(jì)算）為一個(gè)計(jì)劃期，求該存儲(chǔ)系統(tǒng)的最佳訂貨批量、最佳訂貨周期、最佳訂貨次數(shù)以及計(jì)劃期內(nèi)的最小費(fèi)用。例4.1某物資銷(xiāo)售速度為2噸/天，訂購(gòu)費(fèi)用為10元/次，每43解:由于解:由于44第4章-庫(kù)存管理ppt課件454.2.2模型2：不允許缺貨的生產(chǎn)——銷(xiāo)售模型模型2與模型1相似，僅是補(bǔ)充方法不同。模型1是訂貨（補(bǔ)充時(shí)間極短），模型2是自行生產(chǎn)（補(bǔ)充時(shí)間較長(zhǎng)），即隨著每批貨物的生產(chǎn)，陸續(xù)供應(yīng)需求，同時(shí)將多余的貨物入庫(kù)存儲(chǔ)，如圖4.4所示。4.2.2模型2：不允許缺貨的生產(chǎn)——銷(xiāo)售模型46圖4.4模型2示意圖第4章-庫(kù)存管理ppt課件47仍考慮計(jì)劃期為t的情況。設(shè)生產(chǎn)速度為P（常數(shù)），銷(xiāo)售速度為R（常數(shù)），每次生產(chǎn)批量為Q，生產(chǎn)周期為T(mén)，最大庫(kù)存量為S。仍考慮計(jì)劃期為t的情況。48因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)，一方面以速度P生產(chǎn)貨物，另一方面以速度R銷(xiāo)售貨物，且因此，以庫(kù)存速度P-R進(jìn)行庫(kù)存。因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)，一方面以速度P生產(chǎn)貨物，另一方面以速度R銷(xiāo)售貨物49假設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間，庫(kù)存已滿(mǎn)，即最大庫(kù)存量為此時(shí)停止生產(chǎn)，而只以速度R進(jìn)行銷(xiāo)售，直至庫(kù)存為零完成一周期，則不生產(chǎn)時(shí)間為即：生產(chǎn)周期T分為純生產(chǎn)時(shí)間和不生產(chǎn)時(shí)間假設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間，庫(kù)存已滿(mǎn)，即最大庫(kù)存量為50由于生產(chǎn)批量Q就是時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)量，同時(shí)也是一個(gè)存儲(chǔ)周期T內(nèi)貨物的銷(xiāo)售量RT，故由于生產(chǎn)批量Q就是時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)51在計(jì)劃期t內(nèi)的生產(chǎn)次數(shù)n為而在T內(nèi)的儲(chǔ)存量為,即的面積。在計(jì)劃期t內(nèi)的生產(chǎn)次數(shù)n為52仍然設(shè)t內(nèi)單位貨物的存儲(chǔ)費(fèi)為,而生產(chǎn)的裝配費(fèi)為,則計(jì)劃期t內(nèi)的總費(fèi)用為f(Q)=裝配費(fèi)+存儲(chǔ)費(fèi)=每次生產(chǎn)的裝配費(fèi)×t內(nèi)生產(chǎn)次數(shù)+單個(gè)存儲(chǔ)周期的存儲(chǔ)費(fèi)×t內(nèi)存儲(chǔ)周期的次數(shù)=仍然設(shè)t內(nèi)單位貨物的存儲(chǔ)費(fèi)為,而生53第4章-庫(kù)存管理ppt課件54為了求出使f(Q)取較小的，只要將上式對(duì)Q求導(dǎo)，且令便可得到最佳生產(chǎn)批量為：為了求出使f(Q)取較小的，只要將上式對(duì)Q求55最大庫(kù)存量為：最佳生產(chǎn)周期為：最大庫(kù)存量為：56最佳生產(chǎn)次數(shù)為：以及計(jì)劃期t內(nèi)的最小費(fèi)用為：最佳生產(chǎn)次數(shù)為：57如果生產(chǎn)貨物的速度P很大，即PR，則故即模型1是模型2的特例。如果生產(chǎn)貨物的速度P很大，即PR，則58例4.2某裝配車(chē)間每月需要零件由廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)，生產(chǎn)速度為每月800件；每批生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)為100元，每月每件零件的存儲(chǔ)費(fèi)為0.5元，試求最小費(fèi)用與經(jīng)濟(jì)批量。例4.2某裝配車(chē)間每月需要零件由廠(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)，生產(chǎn)速度為每月859解：該問(wèn)題符合模型2的假定條件，因此可直接應(yīng)用上述公式。已知：于是有解：該問(wèn)題符合模型2的假定條件，因此可直接應(yīng)用上述公式。60最佳生產(chǎn)批量為：最佳生產(chǎn)周期為：最佳生產(chǎn)批量為：61計(jì)劃期t內(nèi)的最小費(fèi)用為：計(jì)劃期t內(nèi)的最小費(fèi)用為：62即每次的經(jīng)濟(jì)批量為566件，這566件只需0.7月可生產(chǎn)完成；相隔0.7月后進(jìn)行第二批量的生產(chǎn)；周期為1.4月；最大存儲(chǔ)水平為280件；最小費(fèi)用為141.4元/月。即每次的經(jīng)濟(jì)批量為566件，這566件只需0.7