第八章-库存管理与报童模型-《运营管理》课件.pptx

1、库存管理库存管理库存及库存类型库存作用库存管理系统定量订货模型定期订货模型库存管理目标库存决策内容两类库存系统各类库存系统库存ABC分类安全库存服务水平库存的表现形式：产成品库存的表现形式：在制品库存的表现形式：原材料库存的表现形式：根据所处的位置判断库存的转化形态供应商入库采购原材料库存转化转化运输产成品库存在制品库存库存库存库存分销供应链上的库存流动核心问题：管理供应链上的物料流动，保证在正确的时间、正确的地点、得到正确数量的供应。库存分类库存的分类按库存物料在生产转换过程中所处的状态按库存物料在生产经营过程中的配置位置按库存物料在经营过程中所起的作用按库存物料的需求特性原材料库存在制品库

2、存成品库存销售库存生产库存周转库存安全库存运输库存独立需求库存非独立性需求库存独立性需求与非独立性需求库存独立性需求AB(4)C(2)D(2)E(1)D(3)F(2)非独立性需求Independent demand is uncertain.独立性需求有不确定性 Dependent demand is certain.非独立性需求是确定的为什么需要库存？n库存可以直接满足需求；为什么需要库存？n在工序之间，通过在制品库存维持生产的连续性；为什么需要库存？n通过大批量生产来分担生产准备成本；为什么需要库存？n应对季节性需求，使生产保持平稳；为什么需要库存？n通过数量折扣，节约成本；n防止供应短缺

3、和价格上涨；为什么要降低库存？n库存占用了资金；n库存掩盖了存在的问题；n降低成本的要求；n技术提供了能密切监控库存水平的能力；n管理库存手段的发展；问题：便利店是如何管理库存的？n 目标是什么？n 如何控制库存？独立性需求库存的控制目标n 服务水平n 库存成本库存系统做什么？n 库存系统：关于库存水平监控、维持库存的决策、何时决定补货以及订购多少等问题的一套政策和控制方法。n 主要事项：n何时订购？n订购什么？n订购多少？n向谁订购？n 库存测算系统：实时监测、定期盘点；n 需求量预测：对库存需求进行预测；n 供货提前期：从提出订货到货物入库的时间；n 相关的成本：与订货或存货相关的费用；n

4、Holding costs 持有成本nOrdering costs 订货成本、生产准备成本nShortage costs 缺货成本n 物料分类系统：物品的详细分类。库存系统所需信息连续监控库存系统（实时监测）闲暇状态，等待需求计算库存水平，库存水平=已有库存量+已订购量-延期交货量需求发生，库存物资出库或延期交货订购Q单位库存水平小于或等于再订购点吗？否是Q：定量订货系统定期订货库存系统（定期检查系统）否计算库存水平库存水平=现有库存量+已订购量-延期交货量闲暇状态，等待需求盘点期到来了吗？需求发生，从库存中提货或延期交货计算订购量以使库存达到需要的水平进行订购，订购量为所需要的货物数量P：定

5、期订货系统两类基本库存系统的比较特征定量订货模型定期订货模型订购量Q是固定的；q是变化的何时订购达到再订购点T盘点期到来时库存记录每次出库都做记录只在盘点期记录库存大小比定期订购模型小比定量模型大维持所需时间记录持续，所以时间长时间短物资类型昂贵、关键或重要物资便宜、标准件将库存根据其重要程度进行分类，然后依据不同程度的重要性对其进行分类管理。很重要 中等程度重要 不重要 Annual$volume of itemsHighLowFewManyNumber of Items库存ABC 分类系统 类 别 品 种 占 用 资 金 A类 10%70 75%B类 15 20%20 25%C类 70 7

6、5%5 10%例：以下10种物资，已知其年耗用金额，欲对其进行ABC分类，首先应根据物资的年耗用金额进行排队并计算出各类物资占全部金额的比重。然后按照规则进行分类。各物资的年耗用金额 物物资资编编号号 年年耗耗用用金金额额/$占占全全部部金金额额的的 22 95 000 40.8%68 75 000 32.1 27 25 000 10.7 03 15 000 6.4 82 13 000 5.6 54 7 500 3.2 36 1 500 0.6 19 800 0.3 23 425 0.2 41 225 0.1 233 450 100.0%类别 物资编号 年耗用金额/$占全部金额的比重 A 22

7、,68 170 000 72.9%B 27,03,82 53 000 22.7 C 54,36,19,23,41 10 450 4.4 233 450 100.0%怎样进行分类管理nA类物资应尽可能从严控制，包括应有完整、精确的纪录，最高的作业优先权，管理人员经常检查，小心精确地确定订货量和订货点等，对来料期限、库存盘点、领发料等要严格要求。nB类物资应正常的控制，包括作记录和定期检查，只有在紧急情况下，才赋予较高优先级；可按经济批量订货。nC类物资应尽可能简单地控制，可适当加大安全库存，通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存，用给予最低的作业优先次序等比较粗放的方法加以管理。常见的库存系统

8、n(s,Q)系统n(s,S)系统nOrder to S系统nOrder Q系统n(R，s，S)系统(s,Qs,Q)系统n条件n 每天监视库存水平n有效范围n 需求为不确定,但是分布函数稳定n A类产品n运作方法n 当库存水平降低到订货点s以下的时候,发出订货量为Q的订货。(s，S)系统n 当库存量低于s时，系统会订货使库存达到S。n 连续监控系统。Order to Sn 每个周期，系统会订货使存货达到S。n 定期定货系统Order Qn 系统每周期订货为Q；n 定期订货系统；n 需求较稳定(R,s,S)n 每过R期进行库存盘点,如果有效库存低于订货点s时,发出订货。订货量为(目标库存S-有效库

9、存)n有效库存=手持库存+待进货的商品数量-待发货的商品数量n 订货点的计算s连续监控库存系统（定量订货模型）闲暇状态，等待需求计算库存水平，库存水平=已有库存量+已订购量-延期交货量需求发生，库存物资出库或延期交货订购Q单位库存水平小于或等于再订购点吗？否是Q：定量订货系统定量订货模型-经济订货批量模型（EOQ）Economic order quantity model库存量QORLQ/2时间LTRL=Reorder point 再订货点Q =Economic order quantity 经济订货量LT =Lead time 提前期基本的EOQ模型的假设n 外部对库存系统的需求率已知，需求

10、均匀且为常量。n 一次订货量无最大最小限制。n 采购、运输均无价格折扣。n 订货提前期已知，且为常量。n 订货费与订货批量无关。n 维持库存的费用是库存量的线性函数。n 不允许缺货。n 补充率为无限大，全部订货一次支付。n 采用固定量系统。EOQ模型下的年度成本TC=DC+DQ S+Q2 H年度总成本 =年度采购成本年度订货成本年度保存成本+TC =年度总成本D =年需求量C =单价Q =订购数量S =订货成本或生产准备成本R =再订货点LT =提前期 Lead timeH =年度平均单位库存成本库存费用曲线TCTC(Q)S*D/QH*Q/2D*CQQ*库存成本EOQ公式及推导年平均存货成本订

11、货成本年需求量)(2(=H2DS=QOPT Reorder point,R=d L_d=average daily demand(constant)L=Lead time(constant)_再订购点告诉我们何时采购。H2DS Q0202QDDCTCOPT2HQDSdQdTCHQS服务水平与安全库存n 服务水平：n服务水平是指用可以用现有库存来满足需求的比例。n服务水平=1 缺货概率=无缺货概率n 安全库存：n额外的库存满足不确定的需求；n定量订货模型中，需求不能满足的风险一般发生在订货提前期内；安全库存 Safety StockLTTime提前期内期望的需求量提前期内最大需求量ROPQuan

12、titySafety stock安全库存的确定假定提前期是10天，每天需求为10个单位，提前期内的需求分布服从均值100，标准差为10的分布。（100,10）95%5%服务水平的权衡n 需求或订货提前期变动越大，则达到某种服务水平所需的安全库存越大；n 服务水平是在缺货成本与库存成本之间的权衡。n缺货成本-损失销售额、顾客不满；n高服务水平-高库存；有安全库存的再订购点计算安全库存差提前期中使用量的标准差个数即定服务水平下的标准提前期日需求量再订购点公式：L L LzLdzzLdRREOQ模型的绩效变量n 再订货点：ROP=D(lead time)+SSn 周转库存：D(lead time)=

13、d*LTn 安全库存：SS=z*Std dev(lead time)n 平均库存：Q/2+SSn 最大库存：Q+SS连续监控模型定量订货系统经济订货批量模型定量订货模型-经济订货批量模型（EOQ）Economic order quantity model库存量QORLQ/2时间LTRL=Reorder point 再订货点Q =Economic order quantity 经济订货量LT =Lead time 提前期EOQ模型下的年度成本TC=DC+DQ S+Q2 H年度总成本 =年度采购成本年度订货成本年度保存成本+TC =年度总成本D =年需求量C =单价Q =订购数量S =订货成本或生

14、产准备成本R =再订货点LT =提前期 Lead timeH =年度平均单位库存成本EOQ 的例子年需求量=1,000 个订货成本=20平均年存货成本=350.2=7提前期 L=4 days单位价格=35给定如下数据,请问 EOQ 和再订货点?EOQ 解答units or76 units 75.59=7)(20)2(1,000=H2DS=QOPTunits/day 4=ar250days/yeunits/year 1,000=dunits 16=(4days)4units/day=L d=R point,Reorder _总结：安排了最优订货批量为76个，当库存只剩下16个单位的时候需要启动下

15、一次订货。例子：n 已知年需求量 D=1000单位，经济订货批量Q=76单位，期望服务水平 p=0.98，提前期内需求量标准差L=3单位，提前期L=4天，求再订购点。n 解：本例中，d=4(250个工作日，年需求1000单位）；22再订购点为2205.231634405.2时，98.0为查表可知，无短缺概率344zLd利用公式：LzRzzR相关参数的确定n假设我们计算出日需求标准差为10单位,且提前期为5天，因为每天都可以看做是独立的，则5天的标准差为:为天数。每天平均需求。式中 ndnddiinii,103011_10)()(101_12_iiniidddndd日需求量的标准差为：36.22

16、101010101022222L定期订货模型n 库存只在特定的时间进行盘点。n 不同时期的订购量不尽相同，订购量的大小主要取决于各个时期的使用率。n 比定量订货系统要求更高的安全库存。n 安全库存应该保证在盘点期和提前期内不发生缺货。SATTT 固定间隔期系统原理图LLL时间库存量安全库存需要应对一个盘点期及一个送货提前期内的需求的波动，及安全库存为：z*Std dev(lead time+review period)q=盘点期和提前期内的平均需求+安全库存 现有库存SATTT 固定间隔期系统原理图LLL时间库存量确定T+L时段需求的标准差和安全库存 L+T2dL+TL+T1i2dL+Tzst

17、ock safe L)+(T=i有安全库存的定期订货模型公式尚未到达的）现有库存（包括已订购需求的标准差盘点周期与提前期期间差倍数即定服务水平下的标准预测的日平均需求量提前期两次盘点的间隔期订购量=I=z=d=L=T=qI -Z+L)+(Td =qL+TL+Tq=盘点期和提前期内的平均需求+安全库存 现有库存定期订货模型绩效变量n 订货量：盘点期和提前期内的平均需求+安全库存 现有库存n 最高库存：D(lead time+review period)+SSn 安全库存：SS=z*Std dev(lead time+review period)n 平均库存：D*(T)/2+SS正态分布运营管理报

18、童模型及应用报童问题n 一名报童以每份0.20元的价格从发行人那里订购报纸，然后再以0.50元的零售价格出售。但是，他在订购第二天的报纸时不能确定实际的需求量，而只是根据以前的经验，知道需求量具有均值为50份、标准偏差为12份的正态分布。那么他应当订购多少份报纸呢？约会问题n 您要与您的女朋友/男朋友晚上六点钟在她/他家附近的一个地方约会。您估计从您的办公室乘车过去所用的平均时间是30分钟，但由于高峰期会出现交通阻塞，因此还会有一些偏差。路程所用时间的标准偏差估计为10分钟。虽然很难量化您每迟到一分钟所造成的损失，但是您觉得每晚到1分钟要比早到1分钟付出十倍的代价。那么您应当什么时候从办公室出

19、发呢？超额预售机票问题n 一家航空公司发现，一趟航班的持有机票而未登机（“不露面”）的人数具有平均值为20人、标准偏差为10人的正态分布。根据这家航空公司的测算，每一个空座位的机会成本为100美元。乘客确认票后但因满座不能登机有关的罚款费用估计为400美元。该航空公司想限制该航班的“超额预订”。飞机上共有150个座位。确认预订的截止上限应当是多少？报童问题的共性n决策变量 X(报纸供应量；出发时间；多预售的座位）n随机变量 Y(报纸需求量；实际路程时间；持票而未登机人数）。nX 大于 Y 的单位成本（过量成本）(未售出的报纸；一名因客满而未能乘机的乘客；提前一分钟）。nY 大于X 的单位成本（

20、不足成本）(差一份报纸；一个空座；晚到一分钟）。n都需要测算 Y 的概率分布。n缺货成本=Cu=单位销售额-单位成本 n过量成本 Co 原始单位成本-单位残值 nX*会随着 cu 增加而增加。nX*会随着 co 增加而减少。推导原理n销售最后一件所得的收益大于或等于最后一件未被售出时所带来的损失。（边际收益接近边际损失）n PYX*表示需求Y大于X*的概率。n PYX*第X*件产品售出时所带来的收益；n CoPYX*第X*件产品未售出时所带来的损失。XX的分布Y小于X*的概率安全库存0z公式推导过程C P YXC P YXCP YXP YXCCCuOOOuO*1 解法nX*会随着 cu 增加而

21、增加。nX*会随着 co 增加而减少。.Prob*ouocccXY最优解是 X*，满足以下等式：报童问题的解co=0.20元，cu=0.5-0.2=0.30元。最佳的 X*应满足根据正态表，z=0.25。因此，X*=50+0.25(12)=53 份.4.03.02.02.0Prob*ouocccXYXX的分布Y小于X*的概率安全库存0z约会问题的解n 您要与您的女朋友/男朋友晚上六点钟在她/他家附近的一个地方约会。您估计从您的办公室乘车过去所用的平均时间是30分钟，但由于高峰期会出现交通阻塞，因此还会有一些偏差。路程所用时间的标准偏差估计为10分钟。虽然很难量化您每迟到一分钟所造成的损失，但是

22、您觉得每晚到1分钟要比早到1分钟付出十倍的代价。那么您应当什么时候从办公室出发呢？约会问题的解法 设 X 为允许的路程时间，设 Y 为实际路程时间。X Y 就意味着超额预售的机票数超过了有票没来的人数。再多售一张机票就要蒙受400美元的损失，co=$.X Y 则意味着超额预订的数量小于没有登机的人数，预订数量减少一个就蒙受100美元的损失，cu=$100.。最佳的 X*应当满足8.0100400400Prob*XY根据正态表，z=-0.84。因此，X*=20-0.84(10)=12预售机票数不要超过150+12=162张。XX的分布Y小于X*的概率安全库存0z均匀分布的报童问题n 一家酒吧供应生啤酒，每周订一次货。该酒吧周需求在500700公升之间均匀变化。酒吧为每公升啤酒支付5元，向顾客销售每公升15元。卖不掉的生啤酒由于变质而没有残值，不能放到下周再卖。求解最优订货水平及缺货风险。均匀分布的报童问题n 过量成本=Co=单位成本单位残值=5n 缺货成本=Cu=单位售价单位成本=15-5=10n Co/（Cu+Co）=5/（5+10）=0.333633)500700()333.01(500*X