基于扣費(fèi)準(zhǔn)則的erp庫(kù)存優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)研究

基于扣費(fèi)準(zhǔn)則的erp庫(kù)存優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)研究

1庫(kù)存優(yōu)化定價(jià)策略在公司的經(jīng)營(yíng)管理中，庫(kù)存成本與公司總成本的30%左右是相當(dāng)可觀的。因此，有效降低運(yùn)營(yíng)成本具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。然而，實(shí)現(xiàn)低庫(kù)存成本的途徑是合理管理庫(kù)存，科學(xué)選擇補(bǔ)充策略。目前，的補(bǔ)充策略包括循環(huán)補(bǔ)充策略、（r、q）補(bǔ)充策略和（s、s）補(bǔ)充策略。庫(kù)存理論的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的歷史.文獻(xiàn)指出Harris對(duì)商業(yè)中的庫(kù)存問(wèn)題進(jìn)行了研究,建立了一個(gè)簡(jiǎn)單的確定性的庫(kù)存優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并對(duì)該模型進(jìn)行優(yōu)化分析得出庫(kù)存優(yōu)化訂購(gòu)策略.Harris的這一工作被公認(rèn)為現(xiàn)代庫(kù)存理論的開(kāi)始,但是他的工作當(dāng)時(shí)未引起重視.1934年,Wilson重新得出了Harris的公式,現(xiàn)在稱之為經(jīng)濟(jì)訂貨量(EOQ)公式或Wilson公式.Arrow等奠定了現(xiàn)代庫(kù)存理論的基礎(chǔ),并使庫(kù)存論成為運(yùn)籌學(xué)中的一個(gè)獨(dú)立分支.庫(kù)存可以根據(jù)資源需求的重復(fù)程度劃分為單周期庫(kù)存和多周期庫(kù)存.單周期需求也稱為一次性訂貨,這種需求的特征是偶發(fā)性和生命周期短,因而很少重復(fù)訂貨,如報(bào)紙,中秋月餅等,從而引起單周期庫(kù)存.多周期需求是在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)需求反復(fù)發(fā)生,庫(kù)存需要不斷補(bǔ)充,從而引起多周期庫(kù)存.文獻(xiàn)利用更新過(guò)程理論證明了單種資源(或產(chǎn)品)多周期情形下庫(kù)存系統(tǒng)的最優(yōu)補(bǔ)貨策略是(s,S)補(bǔ)貨策略.文獻(xiàn)確定了單位時(shí)間庫(kù)存平均費(fèi)用,給出了計(jì)算最優(yōu)化補(bǔ)貨策略(s,S)中的s和S值的算法.Zheng和Federgruen提出了一種計(jì)算單種產(chǎn)品多周期庫(kù)存系統(tǒng)中(s,S)補(bǔ)貨策略具體值的更加有效的算法.采用文獻(xiàn)提出的啟發(fā)式算法去計(jì)算所建立的庫(kù)存優(yōu)化模型并嵌入到庫(kù)存優(yōu)化控制策略決策支持系統(tǒng)中去.當(dāng)今各大、中小企業(yè)中多數(shù)都使用了ERP軟件,然而在做庫(kù)存控制策略時(shí)僅僅是憑經(jīng)驗(yàn)而做出,極其缺乏理論依據(jù).本文將對(duì)企業(yè)ERP軟件中采集到的各類歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行定性和定量的分析,建立切于實(shí)際的庫(kù)存優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并實(shí)時(shí)地計(jì)算出優(yōu)化訂購(gòu)策略,為用戶提供決策支持.2成本優(yōu)化模型2.1庫(kù)存管理方面的風(fēng)險(xiǎn)使用了ERP系統(tǒng)的某公司經(jīng)營(yíng)N(N>1)類產(chǎn)品.各類產(chǎn)品均有其自身的訂貨提前期,且每發(fā)生一次訂貨會(huì)伴隨發(fā)生一次固定的訂貨費(fèi)用.若該公司訂購(gòu)過(guò)多的產(chǎn)品,會(huì)導(dǎo)致倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存費(fèi)用過(guò)高,同時(shí)導(dǎo)致資金周轉(zhuǎn)過(guò)慢,損失機(jī)會(huì)投資收益;若訂購(gòu)太少,則損失了銷售的機(jī)會(huì).市場(chǎng)需求的不確定性致使公司的決策變得愈加復(fù)雜,因此公司管理者極其希望:a)深刻了解歷史周期庫(kù)存方面的花費(fèi);b)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較并對(duì)未來(lái)需求進(jìn)行預(yù)測(cè);c)決策什么時(shí)候發(fā)生訂購(gòu),對(duì)哪些產(chǎn)品進(jìn)行訂購(gòu),訂購(gòu)多少以期最小化公司在庫(kù)存方面的費(fèi)用;d)及時(shí)發(fā)現(xiàn)滯銷產(chǎn)品以便提醒相應(yīng)部門做出降價(jià)促銷處理方式.2.2庫(kù)存費(fèi)用t公司使用的ERP系統(tǒng)中能夠?qū)С龈黝惍a(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的周期開(kāi)始時(shí)初始庫(kù)存,周期內(nèi)采購(gòu)到庫(kù)存(入庫(kù)量),周期內(nèi)銷售出庫(kù)量,周期末庫(kù)存(因?yàn)槭墙Y(jié)合公司已有的ERP系統(tǒng)導(dǎo)出的Excel表格式所做的外掛系統(tǒng),為與其ERP導(dǎo)出的表上格式一致而相應(yīng)設(shè)定庫(kù)存數(shù)量右下表的符號(hào)為4,5,7,9,以此便于兩個(gè)系統(tǒng)接口的對(duì)接).為便于建立起對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,我們將采用下述符號(hào).:表示第t周期編碼j的期初庫(kù)存量;:表示第t周期編碼j的采購(gòu)入庫(kù)量;:表示第t周期編碼j的銷售出庫(kù)量;:表示第t周期編碼j的期末庫(kù)存量;:表示第t周期產(chǎn)品i的單位庫(kù)存費(fèi)用;ct,i:表示第t周期產(chǎn)品i的單位購(gòu)買成本;Kt,i:表示第t周期訂購(gòu)產(chǎn)品i時(shí)發(fā)生的處理費(fèi)用;Bt,i:表示第t周期產(chǎn)品i的單位失銷懲罰費(fèi)用;rt,i:表示第t周期產(chǎn)品i的單位銷售價(jià)格;α:表示折扣率;Ft:表示第t周期時(shí)庫(kù)存費(fèi)用;上述符號(hào)定義中t≥1,i,j={1,2,…,N}且符合上方帶有“^”表示是預(yù)測(cè)值.于是我們可以評(píng)估任意周期t內(nèi)該公司的庫(kù)存費(fèi)用.其表示為由于ERP軟件系統(tǒng)中,只存儲(chǔ)了銷售量的數(shù)據(jù),而對(duì)應(yīng)于那些因顧客到來(lái),庫(kù)存不足而失銷的數(shù)量并沒(méi)有記錄.故設(shè)計(jì)下述準(zhǔn)則對(duì)某產(chǎn)品失銷的數(shù)量進(jìn)行估計(jì).準(zhǔn)則1用該周期的期初庫(kù)存與銷售出庫(kù)量進(jìn)行比較,若銷售出庫(kù)量小于期初庫(kù)存,則認(rèn)為沒(méi)有失銷;若銷售出庫(kù)量大于或等于期初庫(kù)存,則認(rèn)為失銷的需求量等于預(yù)測(cè)值減去銷售出庫(kù)量的正部.采用該準(zhǔn)則,產(chǎn)品i失銷的數(shù)量表示為δ(·)是示性函數(shù),若其括號(hào)中得值大于1,則其等于1;否則等于0.則表達(dá)式(1),即周期t內(nèi)庫(kù)存費(fèi)用可以改寫為如此可以評(píng)估公司當(dāng)前周期為t時(shí),往前數(shù)n個(gè)周期內(nèi)總的花費(fèi),其由下式表示同時(shí)可得ke∈[t-n+2,t]周期時(shí)的單周期費(fèi)用表達(dá)式為由(4)和(5)式,可得當(dāng)前周期為t時(shí),往前數(shù)n周期內(nèi)的總折扣費(fèi)用為平均花費(fèi)為(當(dāng)前來(lái)看)至此,可以評(píng)估公司n周期內(nèi)的庫(kù)存折扣總花費(fèi)和平均花費(fèi).通常公司經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品的種類繁多,為了便于公司對(duì)重要產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控,本文設(shè)計(jì)了下述過(guò)濾準(zhǔn)則用于只顯示這些重點(diǎn)產(chǎn)品的相關(guān)信息.準(zhǔn)則2趨勢(shì)變化大準(zhǔn)則,若產(chǎn)品i滿足則在決策支持系統(tǒng)界面上顯示出該產(chǎn)品.準(zhǔn)則2將趨勢(shì)變化大的相關(guān)產(chǎn)品趨勢(shì)圖(初始庫(kù)存量xt,i,4,采購(gòu)入庫(kù)量xt,i,5,銷售出庫(kù)量xt,i,7,期末庫(kù)存量xt,i,9)顯示出來(lái).準(zhǔn)則3庫(kù)存花費(fèi)大準(zhǔn)則,若產(chǎn)品i滿足則在決策支持系統(tǒng)界面上顯示出該產(chǎn)品.此準(zhǔn)則將符合這些條件的有關(guān)產(chǎn)品找出來(lái),便于重點(diǎn)看管.同時(shí)在優(yōu)化訂購(gòu)策略模塊給出優(yōu)化訂購(gòu)策略.準(zhǔn)則4降價(jià)處理報(bào)警系統(tǒng)準(zhǔn)則,若則在對(duì)話框中建議用戶對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行降價(jià)處理(其中zk,i表示產(chǎn)品i第k周期采購(gòu)的量,但在n周內(nèi)還沒(méi)有到的量).2.3貨情形變量及求解以下將研究在歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上如何得出優(yōu)化訂購(gòu)策略.建立庫(kù)存優(yōu)化控制策略模型時(shí),由于帶有銷售損失的庫(kù)存優(yōu)化控制策略及模型的建立非常復(fù)雜,根據(jù)實(shí)際情況,幾乎可以認(rèn)為不允許缺貨,即將單位缺貨懲罰值設(shè)置很大,而建模型時(shí)考慮允許缺貨情形.為此再多引入幾個(gè)變量(在此,對(duì)產(chǎn)品建模和求解,其它產(chǎn)品建模和求解方法雷同).st,i:表示產(chǎn)品i第t周期初始庫(kù)存水平;at,i:表示產(chǎn)品i第t周期訂購(gòu)后庫(kù)存水平;Li:表示產(chǎn)品i訂購(gòu)提前期;zt,i:表示產(chǎn)品i第t周期訂購(gòu)的量,直到周期t+Li到貨;rt,i:表示產(chǎn)品i第t周期單位銷售價(jià);:表示xt,i,7的預(yù)測(cè)值;其中a,u均為參數(shù).則折扣標(biāo)準(zhǔn)下的總庫(kù)存花費(fèi)為(9)式等價(jià)為求該式的最小值等價(jià)為求其中至此,可以將問(wèn)題(11)轉(zhuǎn)換為求下述無(wú)限階段動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題其中采用文獻(xiàn)中的啟發(fā)式求解算法,在開(kāi)發(fā)的庫(kù)存優(yōu)化控制決策支持系統(tǒng)界面上可以動(dòng)態(tài)地計(jì)算出各類產(chǎn)品的最小庫(kù)存量,最高庫(kù)存量(即各類產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的(s,S)策略中的s,S值)以及當(dāng)前所需要訂購(gòu)的最優(yōu)量.3系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)3.1基于ado接口的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā),將從ERP系統(tǒng)中導(dǎo)出的所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一整合保存到Access數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)ADO接口進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn).采用MicrosoftVB6.0進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā),通過(guò)這種方式開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序具有小巧靈活,價(jià)格便宜,開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)捷,程序占用內(nèi)存少等優(yōu)點(diǎn).3.2要定義的屬性說(shuō)明系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)名稱為:Storedb.mdb,數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)計(jì)了四張數(shù)據(jù)表:產(chǎn)品庫(kù)存信息表,名稱表,價(jià)格費(fèi)用表,歷史周期采購(gòu)量表主要屬性說(shuō)明定義如下.1)產(chǎn)品庫(kù)存信息表:定義了倉(cāng)庫(kù)名稱,存貨編碼,存貨名稱,期初結(jié)存數(shù)量,采購(gòu)入庫(kù)量,入庫(kù)總量,銷售出庫(kù)量,出庫(kù)總量,期末結(jié)存數(shù)量,周期等屬性項(xiàng);2)名稱表:定義了存貨編碼,存貨名稱,規(guī)格型號(hào),稅率,ABC分類等屬性項(xiàng);3)價(jià)格費(fèi)用表:定義了存貨編碼,產(chǎn)品價(jià)格,庫(kù)存費(fèi)用,銷售價(jià)格,缺貨懲罰等屬性項(xiàng);4)歷史周期采購(gòu)量表:定義了存貨編碼,存貨名稱,采購(gòu)量,采購(gòu)周期等屬性項(xiàng).3.3erp系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)的功能包括1)產(chǎn)品信息瀏覽功能:提供某個(gè)產(chǎn)品某個(gè)周期內(nèi)或所有周期內(nèi)的庫(kù)存信息查看功能;2)產(chǎn)品參數(shù)趨勢(shì)圖功能:通過(guò)繪制產(chǎn)品某個(gè)參數(shù)(參數(shù)包括:期初結(jié)存數(shù)量,采購(gòu)入庫(kù)量,銷售出庫(kù)量,期末結(jié)存數(shù)量)的周期趨勢(shì)圖,分析產(chǎn)品在過(guò)去所有周期內(nèi)某個(gè)參數(shù)的變化情況.通過(guò)選擇過(guò)濾條件可以查詢需求變化大或庫(kù)存花費(fèi)用大的產(chǎn)品并繪制出對(duì)應(yīng)的周期趨勢(shì)圖,為用戶提供決策支持;3)需求預(yù)測(cè)功能:根據(jù)產(chǎn)品在過(guò)去連續(xù)幾個(gè)周期內(nèi)銷售出庫(kù)量建立加權(quán)滑動(dòng)平均預(yù)測(cè)模型.由模型計(jì)算可以得出產(chǎn)品下一周期銷售出庫(kù)量,為用戶提供決策支持;4)優(yōu)化控制策略功能:該功能為用戶得出優(yōu)化訂購(gòu)策略,并得出優(yōu)化的訂購(gòu)時(shí)間和訂購(gòu)量,用戶可以直接從該庫(kù)存優(yōu)化控制策略決策支持系統(tǒng)得出各產(chǎn)品最優(yōu)的訂購(gòu)策略;5)庫(kù)存費(fèi)用統(tǒng)計(jì)功能:用于計(jì)算所有產(chǎn)品在某一個(gè)周期內(nèi)的庫(kù)存費(fèi)用,某個(gè)周期區(qū)間內(nèi)所有產(chǎn)品的庫(kù)存費(fèi)用和某個(gè)周期區(qū)間內(nèi)的平均庫(kù)存費(fèi)用;6)產(chǎn)品滯留預(yù)警功能:當(dāng)產(chǎn)品一直需求量不大(低于用戶設(shè)置的某一個(gè)值)時(shí),該系統(tǒng)通過(guò)紅色警告色提示用戶該產(chǎn)品應(yīng)該降價(jià)銷售處理;7)數(shù)據(jù)管理功能:該功能實(shí)現(xiàn)將從ERP系統(tǒng)中導(dǎo)出的且經(jīng)過(guò)規(guī)范的庫(kù)存信息,產(chǎn)品價(jià)格,歷史周期采購(gòu)量,產(chǎn)品名稱等Excel文件數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Access數(shù)據(jù)庫(kù)中.同時(shí)提供對(duì)系統(tǒng)中現(xiàn)有數(shù)據(jù)清空功能.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的部分效果圖如圖所示:其中,圖1表示的是PET150012034Y114產(chǎn)品多個(gè)周期的期初結(jié)存數(shù)量構(gòu)成的趨勢(shì)圖;圖2計(jì)算的是2006年5月1日到5月7日周期內(nèi)的庫(kù)存費(fèi)用;圖3表示的是在因子為0.2情況下所有產(chǎn)品的預(yù)警信息;圖4表示的是在安全系數(shù)為2的情況下針對(duì)所有產(chǎn)品給出的優(yōu)化訂購(gòu)策略.4庫(kù)存優(yōu)化數(shù)學(xué)模型針對(duì)ERP軟件不能對(duì)歷史數(shù)據(jù)