第三章仓储和物料管理(第六节)

第三章仓储和物料管理主讲人：陈志卷Email:[e-mail]第六节单级库存控制方法与策略2019年10月1日7时23分2学习目标：1、理解随机性和确定性库存模型的区别；2、掌握确定性库存模型的推导思路，能够熟练运用EOQ模型；3、掌握随机性库存模型的推导思路，能够熟练解决离散分布随机型库存问题。库存模型的分类•单级库存模型与多级库存模型–单级库存模型——研究单个物流节点的物资库存决策，其目标是在一定的时期内使单个仓库的库存成本达到最小。–多级库存模型——主要研究供应链中连续多个物流仓库的物资供需存储决策，其目标是使整个供应链成本、时间等参数的效率达到最优或较优。它的优化和控制是建立在单级库存控制基础上的。2019年10月1日7时23分4二、单级库存控制方法与策略一、库存决策与成本分析本节知识点三、思考题•为了保证企业正常经营活动，库存是必要的，但同时库存又占用了大量的资金。•怎样既保证经营活动的正常进行，又使流动资金的占用达到最小，是管理人员关注的问题。•库存控制的目标就是防止超储和缺货。库存控制的目标一、库存决策与成本分析•从本质上说，库存控制的基本决策主要包括以下内容：–确定库存检查周期–确定订货点（即何时订货）–确定订货量库存控制决策的目标：在企业现有资源约束下，用最低的库存成本满足预期的需求。库存控制的决策•有三大类成本对库存决策起到决定性的重要作用，即：–订货成本–存储成本–缺货成本库存控制系统中的费用（成本）•订货成本（OrderingCost，CO）–处理一笔订货业务的平均成本，只与订货次数有关•存储成本（HoldingCost，CH）–物品存放在库房里引起的费用。如物品资金占用的利息、保管员的工资福利、库房租金、保险费、水电费等等。–与存货单元的价格成正比•缺货成本（ShortagelossCost，CS）–由于缺货造成的损失总成本库存存储成本订货成本0订购数量Q成本单位存储费用一定，库存存储成本与存储数量成正比每次订货费用一定，订货次数与每次定购数量成反比成本最低的订购数量Q（一）需求的特性（二）独立需求下的库存控制系统模型（三）非独立需求下的库存控制系统模型二、库存控制方法与策略库存模型的基本概念库存模型，用来确定企业为保证正常生产所必需持有某种商品的库存水平。决策的基础是利用一种模型，能够在库存过剩造成资金占用与库存不足造成的损失之间达到平衡。引例某电器公司的生产流水线需要某种零件，该零件需要订货才能得到。为此，该公司考虑如下费用结构：批量订货的订货费为12000元/次每个零件的单位成本是10元/件每个零件的存货费为0.3元/(件.月）每个零件的缺货损失费为1.1元/(件.月）公司应该如何安排这些零件的订货时间与订货规模，才能使得库存费用最少？回答两个问题：何时补充库存，补充库存时订货量是多少？由于存贮论研究中经常以存贮策略的经济性作为存贮管理的目标，所以，费用分析是存贮论研究的基本方法。存贮论研究的基本问题是，对于特定的需求类型，以怎样的方式进行补充，才能最好地实现存贮管理的目标。根据需求和补充中是否包含随机性因素，存贮问题分为确定型和随机型两种。•需求：存贮的目的是为了满足需求。根据需求的时间特征，可分为：连续性需求间断性需求根据需求的数量特征，可分为：确定性需求随机性需求•补充/补货：通过补货来弥补因需求而减少的库存。库存量由于需求而不断减少，必须加以补充，否则最终将无法满足需求。补货就是库存系统的输入，补货可以通过向供货厂商订购或者自己组织生产来实现,库存系统对于补充订货的订货时间及每次订货的数量是可以控制的。从订货到货物入库往往需要一段时间，我们把这段时间称为滞后时间。从另一个角度看，为了在某一时刻能补充存贮，必须提前订货，那么这段时间也可称之为提前时间（或称备货时间）。提前时间可以是确定性的，也可以是随机性的。•费用存贮论所要解决的问题是：多少时间补充一次，每次补充的数量应该是多少？决定多少时间补充一次以及补充数量的策略称为存贮策略。存贮策略的优劣如何衡量呢？最直接的衡量标准是，计算该策略所耗用的平均费用是多少。一般来说，一个存贮系统主要包括下列一些费用：存贮费订货费生产费缺货损失费存储论的基本概念(1)存储费，表示维持库存的费用，包括货物占用资金应付的利息以及使用仓库、保管货物、货物损坏变质等支出的费用。(2)订货费，包括两项费用：一是订购费用，指每进一次货所要支付的固定费用，与订货量无关，如手续费、电信往来、派人员外出采购等费用；二是货物的成本费用，可变费用，与订货数量有关，如货物本身的价格、运费等。(3)生产费，补充存储时如不需向外厂订货，由本厂自行生产，仍需要支出两项费用，一项是装配费用或称准备、结束费用，是固定费用，如更换模具、夹具或添置设备的费用；另一项是与生产产品的数量有关的费用，如材料费、加工费等。(4)缺货费，指发生缺货情况下所导致的惩罚费用，包括可能的收入损失，对顾客丧失信誉的主观费用等（在不允补缺货的情况下，处理方式是缺货费用无穷大）。（一）需求的特性•确定型需求与随机型需求：•确定型需求：指物品的需求量是已知和确定的，补充货物的前置期是确定的，并与订货批量无关。•随机型需求：指物品的需求量和补充货物的前置期至少有一个是随机变量。独立需求与相关需求A）独立需求：只受市场情况变化影响，与其它库存项目、生产日程无关的项目的需求，多指成品需求。B）相关需求：成品或服务中所需的部品及附加物，由其他产品或品种的需求决定的，可以直接计算出来的需求。汽车：依据成品预测轮胎，方向盘：由汽车的需求引发独立需求与相关需求A独立需求:FinishedGoodsB(4)C(2)D(2)E(1)D(3)F(2)相关需求:RawMaterials,Componentparts,Sub-assemblies,etc.滑条拉手滚子抽屉锁箱体三抽屉文件柜组成（二）独立需求下的库存控制系统模型•1.确定型库存模型模型一：不允补缺货、瞬时到货模型（经济订货批量模型）模型二：允补缺货、延时到货模型模型三：不允补缺货、延时到货模型模型四：允补缺货、瞬时到货模型模型五：经济订货批量折扣模型模型六：动态订货模型•2.随机型库存模型模型七：连续分布随机型库存物资的最佳订货批量模型模型八：离散分布随机型库存物资的最佳订货批量模型模型九：具有安全库存量的库存模型1.确定型库存模型根据假设条件，确定采用哪种库存模型构造库存的总费用函数令总费用最小，计算订货批量和订货时间等模型的解题思路模型一：不允补缺货、瞬时到货模型（EOQ模型）模型假设：1.需求是连续均匀的，即需求速度(单位时间的需求量)D是已知的常数；2.订货周期T固定；3.不允补缺货，即缺货损失无穷大；4.不考虑数量折扣，即单位货物的价格固定、运输费用也固定；5.补充可以瞬时实现，即补充时间(拖后时间和生产时间)近似为零；时间库存量变化状态图Q库存量斜率=-DT2TO已知条件：(1)需求速度D（件/年）；(2)单位货物的保管费用为h（元/年.件）；(3)一次订货费用为a(元/次)(4)缺货费用(5)订货提前期L=0b费用函数：(1)订货费用(2)保管费用总费用函数求：最佳订货量Q，使一年的总管理费用C最小QDaC122QhC221QhQDaCCC注意：未考虑产品的购买成本为获得使总成本大到最小的Q,即经济订货批量，将总费用函数对Q求导，并令其为零022hQDadQdC得到最佳订货量为：haDQ2将代入总费用函数，得到最小的总费用为：QaDhC2则最佳的订货周期为：DhaDQnT21例3-1282019年10月1日7时23分某电子商务企业每年需要某货物10000件，每次订货费用为25元，单位货物的保管费用为0.125元/年.件。其它条件均符合基本经济订货模型，问每次订货多少才能使总库存费用最小？解：依题意可知，a=25元/次，D=10000件/年，h=0.125元/年.件则最佳订货量为：)(2000125.010000*25*22件haDQ最小的总费用为：（元）250125.0100002522aDhC思考题：3-1292019年10月1日7时23分某市政管理部门要更换路灯，每天更换的数量为100个灯炮，管理部门定期发出订单，货物可瞬时到货。假定发出一份采购订单的订货费用为100元，在仓库里存放一个灯炮的费用为0.02元/天。问：每次订多少灯炮才能使总库存费用最小，此时订货周期是多少天？思考题：3-2302019年10月1日7时23分某电器公司的生产流水线需要某种零件，该零件需要订货才能得到。该零件月需求量为800件，不允补缺货。每次订货费为12000元，每个零件的存货费为0.3元/(件.月）。（1）求该公司今年的最佳订货策略及费用？（2）如果明年公司对该零件的需求提高一倍，则零件的订货批量应比今年增加多少？订货次数为多少？模型二：允补缺货、延时到货模型模型假设：1.需求是连续均匀的，即需求速度D是常数；2.补货需要一定时间。不考虑拖后时间，只考虑生产时间。即一旦需要，补货可立刻开始，但供应需要一定周期。设供应是连续均匀的，即供应速度P为常数。同时，设PD；atbDtttttDPht装配费）为订货费缺货费为存贮费为时间内：在(;21);)()((21],0[21223库存量变化状态图图11-3))((23ttDPA21)(ttPDP1DtB斜率（P-D)斜率（-D)的最小值是费用函数可得求偏导并令其等于零，对时间内平均总费用为：在),t()t,(*)(t**2,,22),t(],0[2*2***2*2212232tCtCtbhhDPPbbhhRattttatbDtttttDPhtCt模型二的最优存贮策略各参数值为：DPPbbhhDat**2*最优存贮周期DPPbbhhaDDtQ**2**经济生产批量**2*)(ttbhh缺货补足时间*1*tDB最大缺货量)t(*3**tDA最大贮存量*2**3t)1(tPDtPD结束供应时间*2*1t)(tPDP开始供应时间*3*/2tCC平均总费用模型三：不允补缺货、延时到货模型在模型二的假设条件中，取消允许缺货条件(即设缺货成本→∞，t2=0)，就成为模型三斜率-D斜率P-DpTDPA)(pTaDtDPhPt订货费为存贮费为时间内：在;)(21],0[2362019年10月1日7时23分得求导并令其等于零，可对时间内平均总费用为：在ttaPDtDPhtCt,2)()(],0[2DPPhaDRTQ*2**经济生产批量aPDTDPhC2)(2*平均总费用PDTDPTDAp)T(***最大贮存量PDPhaDPDTp2T*结束供应时间）（最优存贮周期DPPhDaT2*例3-2372019年10月1日7时23分商店经销某商品，月需求量为30件，需求速度为常数。该商品每件进价300元，月存贮费为进价的2%。向工厂订购该商品时订购费每次20元，订购后需5天才开始到货，到货速度为常数，即2件/天。求：最优存贮策略。解：本例特点是补充除需要入库时间(相当于生产时间)外，还需考虑拖后时间。因此，订购时间应在存贮降为零之前的第5天。除此之外，本例和模型三的假设条件完全一致。本例的存贮状态图如下。斜率P-D斜率-D从上图可见，拖后时间为［0,t0］，存贮量L应恰好满足这段时间的需求，故L=Rt0。根据题意，有P=2件/天，D=1件/天，h=300×2%×1/30=0.2元/天·件，a=20元/次，t0=5天,L=1×5=5件。代入公式可算得：t*=20天,Q*=20件，A*=10件，t*3=10天,C*=2元模型四：允补缺货、瞬时到货模型在模型二的假设条件中，取消补充需要一定时间的条件(即设P→∞)，就成为模型四aQQQTbQThQT订货