第6章供应链库存管理

第六章供应链库存管理第一节库存的基本理论一、库存的类型与库存成本1、库存的概念库存：指存放仓库中的物品或处于闲置状态的资源。2、库存的类型按职能，分为：生产性库存和销售性库存；从生产职能看，库存分为：原材料库存、在制品库存、产成品库存；从生产企业和流通企业的衔接看，有循环库存：为生产和销售而暂时存放；除循环库存外，还有安全库存。两种主要库存及其关系1、循环库存：也叫周期库存，供应链中建立的平均库存量。Q:订购批量R:订购时间需求量循环库存=批量规模/2=Q/2平均周转时间=平均库存/平均周转速度循环库存的平均周转时间=循环库存/需求量=Q/2R2、安全库存：指在给定时期，为了满足顾客需求而保有的超过预测数量的库存量。原因：一是需求量预测不确定；二是产品的实际需求量超过预测值，就会导致产品短缺。二者关系见图6-1平均库存量=周期库存量+安全库存量库存的相关成本（1）库存存储成本①资本成本：是存储成本最重要的组成部分，它经常被看成是资本的机会成本；②报废成本：由于市场原因或因为产品质量退化，产品价值会衰减。它是估算存储产品的价值减少率的，变动范围很大，取决于保有产品的类型；③管理成本：仅包括接收成本和储存成本，它随着接收的产品数量而变化；④占用成本：反映由于循环库存变化而产生的空间成本的变化；公司通常租用或买断固定数量存储空间。（2）订购成本①采购员时间：采购者发出额外订单的附加时间。如果采购员自身已被充分利用，这个成本应计算在订购成本内；②运输费用：固定的运输费用通常并不受订购批量的影响；③接收成本：包括管理工作，如采购与订购的匹配与更新库存记录有关的工作④其他成本。二、库存控制的实施方法1、单一产品的批量规模（EOQ）R=产品的年需求量S=每次订购的固定成本C=单位产品的成本h=每年的存储成本（作为产品成本的一部分）Q:订购规模年原材料成本=cR年订购成本=（R/Q）S年存储成本=（Q/2）H=(Q/2)hc不同成本的变化规律见图6-2总成本TC=CR+(R/Q)S+(Q/2)hc假定价格固定，原料成本与批量规模无关，则TC=(R/Q)S+(Q/2)hc一阶导数为零Q*=TC(min)=n*=R/Q*hcRS2RShc2例6.1佳购商店对桌上型计算机的月需求量是1000台，每次订购的固定订购、运输和接收成本为4000美元。每台计算机进价为500美元，零售商存储成本占20%。估算商店经理在每次补充订购中应订购的批量。解：已知:年需求量R=1000*12=12000台每批订购成本S=4000美元每台计算机的单位成本C=500美元年存储成本（库存价值的一部分）h=0.2用EOQ公式，可得最佳批量规模如下;Q*==980循环库存=Q*/2=980/2=490年订购次数=R/Q*=12000/980=12.24年订购成本和存储成本=（R/Q*）S+(Q*/2)hc=97980美元平均周转时间=Q*/2R=490/12000=0.041年=0.49月2、订货点技术订货点：就是仓库必须发出订货的警戒点。是订货的启动控制点，是仓库发出订购的时机。最主要的订货参数有两个：一是订货时机，二是订货数量。订货时机就是订货点，订货数量，就是订货的批量。500*2.04000*12000*2最基本的库存控制方法有两种一是定量订货法和定期订货法。定量订货法中订货点的确定。也就是库存量究竟下降到什么时候应该订货进货。直观地说，发出订货时还剩下的库存量应该能维持在订货进货的过程中的出库消耗。即，在下一次所订货物到库入库之前，应该能维持出库消耗的正常进行。所以，订货点Qk为：Qk=d*LT式中，d为需求速率；LT为平均提前期。需求速率和平均提前期所使用的时间单位必须一致。例6-2某工业机床用仓库库存来供应需更换的零件。其中某种零件的年需求预计为750个，生产該零件的启动成本是50美元，库存持有成本是每年25%，每个在库的零件价值为35美元。则，生产的经济订货批量为Q*==93个假设需要1.5周的时间准备生产、制造零件，需求速率为d=750/52=14.42(个/周),则：Qk=d*LT=14.42*1.5=22个库存策略：当库存水平降降到22个时，发出补货订单，订购93个，如图35*25.050*750*2第二节供应链环境下的库存问题一、供应链中的需求变异放大原理与库存波动见第二章牛鞭效应二、供应链中的不确定性与库存（一）供应链中的不确定性表现：（1）衔接不确定性；（2）运作不确定性。来源：（1）供应商的不确定性；（2）生产商的不确定性；（3）顾客的不确定性。供应商的不确定性表现：提前期的不确定性、订货量的不确定性。原因：生产系统故障、运输延迟；生产商的不确定性：生产系统的可靠性上，机器的故障、计划执行的偏差；顾客的不确定性原因：需求预测的偏差、购买力的波动、从众心理、个性特征等。（二）供应链的不确定性与库存的关系在不确定性较大的情形下，为了维护一定的用户服务水平，企业也常常维持一定的库存，以提供服务水平。即，在不确定性存在的情况下，高服务水平必然带来高库存水平。第三节供应链库存管理技术与方法一、卖方管理库存系统（VMI）1、内涵：是生产厂家等上游企业对零售商下游企业的流通库存进行管理和控制。2、关键：供应商在销售商的允许下设立库存，确定库存水平和补给策略，并拥有控制权；而销售商在为供应商提供方便的同时，自己不用高库存，减少资金占用，减少积压风险，集中精力于市场销售，与供应商共享市场需求的透明性和顾客更高的信任度、回头率，共享经营效益的提高。3、实施步骤：（1）建立顾客情报信息系统；（2）建立销售网络管理系统；（3）建立供应商与分销商（批发商）的合作框架协议；（4）组织机构的变革。二、联合库存管理1、内涵：是解决供应链各成员单位独立库存运作模式导致的需求变异放大问题，以提高供应链的同步化程度，压缩库存浪费的一种有效方法。2、与VMI区别：它强调供应方和销售方双方都同时参与，共同制定库存计划，使供应链相邻的上下游企业间库存管理者对需求的预期保持一致，从而尽可能消除需求变异放大现象，使库存管理成为供需双方连接的纽带和协调中心。做法见图6-4.3、联合库存的意义：（1）库存成为信息交流和协调运作的纽带、提供同步化运作；（2）减少需求变异放大现象，降低库存不确定性；（3）实现零库存管理、准时采购及精细供应链管理；（4）体现“资源共享、风险共担”的原则和指导思想。4、实施步骤：（1）形成共同合作目标；（2）库存优化；（3）建立信息沟通系统；（4）建立利益的分配和激励机制。第四节解决供应链中不确定性问题的手段:安全库存4.1确定适当的安全库存水平随机因素:人们通常取需求的标准差作为随机因素。R：每个时期的平均市场需求量。σR：每个时期市场需求的标准差。•在B&M的案例中，掌上先锋的每周市场需求量服从均值为R，标准差为σR的正态分布。供货期：指货物从订购到交付之间的时间间隔，用“L”表示。4.1.1需求不确定性的度量已知每个时期需求的分布状态，求解k个时期的需求分布状态。•假设第i个时期（i=1，……,k）的产品市场需求服从均值为Ri标准差为σR的正态分布。•cov(i,j):第i个时期和第j个时期的协方差。•在此例中k个时期的市场总需求服从均值为p、标准方差为Ω的正态分布。其中：(11.1))j,icov(2,RPk1iji2ik1iicov(i,j)=ρσiσj•如果ρ=1，完全正相关；如果ρ=-1，那么完全负相关，如果ρ=0，那么两个时期的市场不相关。•因此，如果k个阶段中每个阶段的市场需求互不相关且都服从均值为R标准差为σR的正态分布，那么由(4.1)可得k个阶段的市场总需求服从均值为P、标准方差为Ω的正态分布，其中：P=kR,σR(4.2)另一个度量市场需求不确定性的变量是变异系数(cv),其中：cv=σ/μk4.1.2产品供给能力的度量一个公司的产品供给能力，反映了它在库存为零的情况下满足顾客定单需求的能力。产品供给率(fr)：指在市场的总需求中，以库存产品来满足的那部分需求所占的比率。定单完成率：指在所有的定单需求中，可由库存满足定单需求的比率。在B&M的案例中，顾客可以在订购一个掌上先锋的同时，订购一台计算机。因此，定单供给率通常底于产品供给率。补给周期供给水平（CSL）：指在补给周期中，能满足顾客所有需求的补给周期所占比重。补给周期：指连续的两个补充定货交付点的时间间隔。补给周期供给水平：指在一个补给周期中不出现货物短缺的概率。1.在单一产品的情况下,产品供给率与定单完成率之间的差别并不明显。2.当公司经营多种产品时,二者之间的差别可能很明显。4.1.3补给策略补给策略包括再次定货时间及定货数量等的决策。连续性检查：这种方法是对库存进行不间断检查，当库存下降到再订购点ROP时，就会再次订购批量为Q的货物。周期性检查：这种方法是定期检查库存状况。例如：假设B&M公司经营胶卷。公司经理不是连续不断地检查胶卷的库存，而是在每周六对库存进行检查，并订购足够的产品使可用库存和订购量达到1000个胶卷。在次案例中，两次定货之间间隔是固定的。而每次订货的数量可能会因市场需求的变化而有所波动。4.1.4已知补给策略，求补给周期供给水平和补给率1、已知补给策略，求安全库存假设货物交付期为L周,平均每周的市场需求量为R,由公式(4.2)可得:在货物交付期间的预期市场需求量=RL安全库存ss=ROP-RL(4.3)例4.1:假设B&M计算机世界每周对掌上先锋的市场需求量呈正态分布,其均值为2500,标准差为500。通常情况下，当现有库存下降到6000件时，公司经理就订购10000件掌上先锋。求公司保有的安全库存量、平均库存量以及每件掌上先锋在公司的平均滞留时间。解：在连续性补给策略的条件下，可得：每周的平均市场需求量R=2500每周市场需求量的标准差σR=500平均的补给货物交付期L=2周再定货点ROP=6000平均批量Q=10000由（4.3）可得：安全库存量ss=ROP-RL=6000-5000=1000周期库存量=Q/2=10000/2=5000可得:平均库存量=周期库存量+安全库存量=5000+1000=6000这样B&M保有的掌上先锋的平均库存量为6000件.利用最小法则(I=RT),可得:平均周转时间=平均库存量/吞吐量=6000/2500=2.4周.这样,平均每个掌上先锋在B&M的滞留时间为2.4周.2、已知补给策略,求补给周期供给水平.在已知补给策略的条件下,我们的目标是求补给周期供给水平CSL,即对求补给周期中不出现缺货的概率.CSL=P(在货物交付期L周中的市场需求量≤ROP)均值为RL标准差为σL,其中:RL=RL,σL=σR=x500=707补给周期供给水平:CSL=F(ROP,RL,σL)(4.4)例4.2:假设B&M每周对掌上先锋的需求成正态分布,其均值为2500,标准差为500;补给货物交付期为2周;同时假设这两周的货物需求量互不影响.在连续性补给策略下,即库存的掌上先锋下降到6000件时,公司就再订购10000件,我L2们将对补给周期供给水平进行评估。解：在此例中，我们可得：Q=10000，ROP=6000，L=2周R=2500/周，σR=500其均值为RL，标准差为σR，其中：RL=R.L=2x2500=5000,σR=σR=x500=707由公式4.4可得到对补给周期供给水平的评估:CSL=F(ROP,RL,σL)=F(6000,5000,707)由公式:F(X,μ,σ)=NORMDIST(X,μ,σ,1)L2其表达式如下:F(ROP,RL,σL)=NORMDIST(ROP,RL,σL,1)这样,我们就得到B&M的补给周期供给水平如下:CSL=F(6000,5000,707)=NOR