7独立需求库存(讲课)

第六章独立需求库存管理库存问题概述1库存的分类2典型库存控制系统3库存问题的基本模型4库存:是企业用于今后销售或使用的储备物料(包括原材料、半成品、成品等不同形态)．广义理解：库存是具有经济价值的任何物品的停滞与贮藏。一、库存的概念库存是浪费？库存是必要的储备？库存问题概述企业物料管理及相关活动供应系统运营系统配送系统工厂1工厂2工厂3仓库/配送中心仓库/配送中心仓库/配送中心顾客ABC原料供应物料管理原材料供应商搬运/运输搬运/运输制造成品存储/配送市场批发/零售商批发/零售商批发/零售商顾客顾客配送/运输成品配送营销物流库存问题概述可通过工序在制品库存维持生产的连续性；通过大批量生产来分担生产准备成本；应对季节性需求，使生产保持平稳；通过数量折扣，节约成本；防止供应短缺和价格上涨；应对不确定性。库存的作用库存是企业生产运作及供应链管理全过程的“无缝连接器”！库存问题概述库存的主要弊端——产生库存成本显性成本--库存本身价值--物料采购费用--库存管理费用（存储、人员、保险。。。）隐性成本--物料贬值风险--损坏和失盗风险--缺料风险（停线损失、紧急补料费用。。。）库存问题概述呆滞库存指存储过久并且已无使用机会，或虽有使用机会但用料极少，且存量过多而有变质顾虑，但质量（型式、规格、材质、效能等）仍然符合使用标准的物料。库存时间物料价值库存时间物料价值第1季度100万第2年20万第2季度80万第3年0万第3季度60万报废处理负值第4季度40万呆滞库存价值演变一览表库存问题概述库存的主要弊端——形成呆滞库存资金积压的利息损失；物料价值折旧和腐化造成的损失；演变成废料的损失；仓储设备的损失；搬运或处理费用的损失；废料再处理和再生的费用造成的损失呆滞库存的影响和损失库存问题概述高水位（库存）掩盖了石头（问题）员工考勤产品缺陷设备故障交货延迟能力差计划变更水位（库存）降低，石头（问题）露出库存问题概述库存的弊端——掩盖经营管理的一系列问题库存的副作用提供保护而不是预防；掩盖了问题，而不是追踪并解决问题产生的原因；降低了问题诊断的速度；阻碍了进一步的改善。库存问题概述一、按在生产和配送过程中所处的状态原材料原材料成品工序1工序2在制品成品成品供应商制造企业配送中心零售商不同形态的库存及其位置原材料库存；在制品库存；产成品库存库存的分类二、按库存的作用划分周转库存：由于批量周期性的采购或生产所形成的库存。关键点：订货周期、订货批量。安全库存：为应付客户需求、供应周期或生产周期等可能发生的不可预测的变化而设置的库存。调节库存：为调节需求与供应的不均衡、生产速度与供应速度的不均衡，各个生产阶段产出的不均衡而设置的库存。库存的分类三、按需求的特性划分独立需求库存：指用户对某种库存物品的需求与其它种类的库存无关，表现出对这种库存需求的独立性。独立库存是随机的、企业自身不能控制而是由市场所决定的需求。相关需求库存：指与其他需求有内在相关性的需求，根据这种相关性，企业可以精确地计算出它的需求量和需求时间，是一种确定型需求。库存的分类ABCDabbc独立需求相关需求办公椅支架螺丝杠椅爪塑料B塑料c椅罩填充物独立需求相关需求库存的分类一、固定量系统（定量订货系统）——每次出库(每天)时计算库存量,依据目标判定是否订货设定订货点,如果现库存比订货点小时,进行一定量订货订货量(Q)一定,订货间隔不一定库存量时间定货间隔LLL补充点Q订货点[缺点]：随时检查库存量[优点]：库存量得到严密控制典型库存控制系统——定期调查库存水平后订货当经过定货间隔期(P)后,发出目标库存水平(T)的订单定货间隔期(P)一定,订单量(Q)变化库存量时间订货间隔LLLP3P1P2Q1Q2Q3[优点]：不需要随时检查库存量[缺点]：不论库降到多少，都要按期订货二、固定间隔期系统（定期订货系统）典型库存控制系统三、最大最小系统库存量时间订货间隔LLQ1订货点Q2订货间隔订货间隔典型库存控制系统一、库存总费用构成库存问题的基本模型年维持库存费（CH）：维持库存所必需的费用。年补充订货费（CR）：与全年订货次数相关。年购买费（CP）：与价格和订货数量相关。年缺货损失费（CS）：与缺货数量和次数相关。库存总费用：CT=CH+CR+CP+CS二、经济订货批量(EOQ)LTLT时间订货点(RL)Q/2库存量经济订货批量假设下的库存量变化(1)外部对库存系统的需求率已知,需求率均匀且为常量。(2)一次订货量无最大最小限制。(3)采购、运输均无价格折扣。(4)订货提前期已知，且为常量。(5)订货费与订货批量无关。(6)维持费用是库存量的线性函数。(7)不允许缺货。(8)补充率无限大，订货一次交付。(9)采用固定量系统。假设条件:库存问题的基本模型CT——总费用H——单位维持库存费用CH——年维持库存费Q——最大库存量(订货批量)CR——年补充订货费S——一次订货费CP——年购买费D——年需求量Cs——年缺货损失费P——单价LTLT时间订货点Q/2库存量CT＝CH十CR十CP十Cs＝CH十CR十CP＝H(Q/2)+S(D/Q)+PD库存问题的基本模型费用订货批量QCH十CRCHCRQ*0年费用曲线库存问题的基本模型CT=H(Q/2)+S(D/Q)+PDQ*=EOQ=2DSHRL=d·LT[例]某公司以单价10元,每年购入某种产品8000件,每次订货费为30元。资金年利息率为12%,单位维持库存费用按所库存货物价值的18%计算。若每次订货的提前期为2周,试求经济订货批量、最低年总成本、年订购次数和订货点。[解]：S=30（元）D=8000（件）H=10×（18%+12%）=3（元）Q*=EOQ=2DSH=400（件）最低年总费用为：CT=H(EOQ/2)+S(D/EOQ)+PD=3×(400/2)+30×(8000/400)+10×8000=81200(元)年订货次数:n=D/EOQ=8000/400=20次订货点:RL=(D/52)×LT=8000/52×2=307.7(件)库存问题的基本模型三、经济生产批量模型时间Imax库存量dp(p-d)tpQ订货点LT(1)外部对库存系统的需求率已知,需求率均匀且为常量。(2)一次投产量无最大最小限制。(3)采购、运输均无价格折扣。(4)投产提前期已知，且为常量。(5)订货费与订货批量无关。(6)维持费用是库存量的线性函数。(7)不允许缺货。(8)生产率为一常量。(9)采用固定量系统。假设条件:库存问题的基本模型S——一次调整准备费D——年需要量H——单位维持库存费P——单价Q——生产批量Imax——最大库存量p——生产率d——需求率CT＝CH+CR+CP+Cs＝CH+CR+CP＝H(Imax/2)+S(D/Q)+PD时间Imax库存量dp(p-d)tpQ订货点LT库存问题的基本模型CT=H(Imax/2)+S(D/Q)+PD由图知：Imax=tp(p-d)Q=ptp∴Imax=（1-d/p)Q∴CT=H（1-d/p)Q/2+S(D/Q)+PDEPL=2DSH(1-d/p)时间Imax库存量dp(p-d)tpQ订货点LT库存问题的基本模型[例]据市场预测,市场每年对某公司生产的产品需求量为20000件,一年按250个工作日计算,生产率为每天100台,单位产品的生产成本为50元,单位产品年维持库存费用为10元,每次生产的生产准备费用为20元.求最优生产批量EPL、年生产次数、订货点和最低年费用。[解]：S=20（元）D=20000（件）H=10（元）p=100(台/日）d=D/N=20000/250=80(台/日)Q*=EPL=2DSH(1-d/p)=632(件)年生产次数:n=D/EPL=20000/632=31.6(次)订货点:RL=d×LT=80×4=320(件)最低年总费用为：CT=H(1-d/p)Q*/2+S(D/Q*)+PD=10×(1-80/100)×632/2+20×20000/632+50×20000=1001265(元）库存问题的基本模型订货批量价格P1P3P2Q1Q20四、价格折扣模型(1)外部对库存系统的需求率已知,需求率均匀且为常量。(2)一次投产量无最大最小限制。(3)采购、运输均有价格折扣。(4)订货提前期已知，且为常量。(5)订货费与订货批量无关。(6)维持费用是库存量的线性函数。(7)不允许缺货。(8)补充率无限大，订货一次交付。(9)采用固定量系统。假设条件:库存问题的基本模型订货批量Q价格费用P1·DP3·DP2·DQ1Q20CT＝CH十CR十CPCP=Pi·DCH=Hi(Q/2)CR=S(D/Q)有价格折扣时的年费用曲线库存问题的基本模型(1)取最低价格代入基本公式EOQ求出最佳订货批量Q*，若Q*可行，Q*即为最优订货批量，停止。否则，转入第二步。(2)取次低价格代入基本公式EOQ求出最佳订货批量Q*，若Q*可行，计算订货量为Q*时的总费用和所有大于Q*的数量折扣点所对应的总费用，取其中最小总费用所对应的数量即为最优订货批量，停止。(3)若Q*不可行，重复第二步，直到找到最优订货批量为止。计算步骤：库存问题的基本模型[例]某公司每年要购入1200台X产品,供应商条件是:①订货量大于等于75单位时,单价是32.5元;②订货量小于75单位时,单价是35元，每次订货费用为8.00元,单位产品的年库存维持费用为单价的12%,求最优订货量.第二步,当C=35.00时H=35×12%=4.20,S=8.00,D=1200，则:Q*=EOQ(35.0)=2DSH=67.61(可行)Q*=EOQ(32.5)=2DSH=70.16(不可行)[解]:第一步,当C=32.5时H=32.5×12%=3.90,S=8.00,D=1200，则:库存问题的基本模型订货批量Q价格68750CT＝CH十CR十CPCP=Pi·DCH=Hi(Q/2)CR=S(D/Q)70CT(68)CT(75)CT(68)=(68/2)×4.20+(1200/68)×8+1200×35.0=42283.98(元)CT(75)=(75/2)×3.90+(1200/75)×8+1200×32.5=39274.25(元)∵CT(75)＜CT(68)∴最优订货批量为75单位库存问题的基本模型周次123456789101112周需求101015207018025027023040010五、时变型库存问题1、时变型库存问题的基本特征基本库存问题：需求率已知,需求率均匀且为常量。时变型库存问题:离散性需求，各周期需求量已知。假设条件:(1)周期内需求连续；(2)不允许缺货；(3)订货提前期为零；(4)订货费与订货批量无关。核心问题:如何安排订货使总费用最小?库存问题的基本模型2、确定订货批量的方法（1）实时采购:即每周期期初采购一次，采购量等于该周期需求量。例:已知各周期产品需求量如下表，一次订货费用300元，单位维持库存费用2元/(件周)．求总库存费用。CRCH==300×11=3300元3300+1105=4405元2(10+10+15+20+70+180+250+270+230+40+10)/2=1105元CT=周次123456789101112周需求101015207018025027023040010库存问题的基本模型(2)最大零件周期收益（MPG）法①适用条件：离散性需求令DT=需要量×提前订货周期(零件·周期)当DT×H＜S,即DT＜S÷H时合并订货当DT×H＞S,即DT＞S÷H时不合并订货需求情况一次订货费S=280元单位维持库存费H=2元/(件周)情况一周12345需要量3050情况二周12345需要量3050②基本原理：比较两类费用，一次订货费S和维持库存费H库存问题的基本模型[例]已知各周期产品需求量，一次订货费300元，单位维持库存费2元/(件·周)。求：总费用最小的订货安排．移动次数周次最小DT值12345678910111201010152070180250270230400101234期初库存