预测和库存管理

第二章ForecastandInventoryManagement预测和库存管理Outlinesforforecasting•Generalforecastconsiderations物流需求预测需考虑的因素•Effectiveforecastprocess预测流程•Forecastingmethod预测方法•Forecastingerrormeasures预测误差GeneralForecastConsiderations物流需求预测需考虑的因素•Thenatureofdemand需求的性质–Dependentdemand相关需求–Independentdemand独立需求•Forecastcomponents预测的主要因素–Baseleveldemand基本需求–Seasonalityfactor季节因素–Tendcomponent趋势因素–Cyclicfactor周期因素–promotionalfactor促销因素–Irregularorrandomquantity不确定性因素•Forecastapproach预测的方法–Top-downvs.bottom-up自上而下VS自下而上需求的性质①独立需求：指最终产成品的需求，在数量上和时间上与对其他物料的需求无关，只取决于市场和顾客的需求。②相关需求（从属需求、非独立需求）：指对原材料、半成品、零部件的需求，在数量上和时间上直接依赖于对其他物料的需求。E(1)Independentvs.DependentDemandIndependentDemand(Demandnotrelatedtootheritems)DependentDemand(Derived)....预测的主要因素•假定基础需求是平均销售水平，而其他部分的正负调整影响这预测值，则预测模型可表示为：Ft=Bt+St+T+Ct+Pt+I其中：Ft时期t的预测数量Bt时期t的基本需求水平St时期t的季节因素T趋势因素Ct时期t的周期因素Pt时期t的促销因素I不确定变量或随机数量Top-downapproach历史上各中心份额40％30％20％10％工厂中央配送中心预测共计10,000单位A地区配送中心预测4,000单位B地区配送中心预测3,000单位C地区配送中心预测2,000单位D地区配送中心预测1,000单位ForecastingMethods•Qualitative定性预测方法•Quantitative定量预测方法•TimeSeries时间序列–Movingaverage移动平均–Exponentialsmoothing指数平滑•Causal因果关系预测定性预测方法德尔菲法（最合适的预测期：中期到长期）：由一组专家分别对问卷作回答、由组织者汇集调查结果，如果统计结果显示专家的意见比较分散，则需要重新设计调查表，进行新一轮的调查，如果专家的意见比较集中一致，则就得到最终的调查预测结果。执行过程如下图选择对象发送调查表格回收调查问卷并统计调查结果预测结果进行新一轮的调查表格统计结果的分析评价定量预测方法（一）时间序列分析：以时间为独立变量，把过去需求和时间的关系作为需求模式来估计未来需求。包括方法:•简单移动平均•指数平滑1.移动平均法最适合的预测期：短期。将一段包含一些数据点的时间段求平均，即用该段时间段所含数据点的个数去除该段内各点数据值之和。数学表达式：MAt+1=(At+At-1+At-2+…+At-n+1)例：前3个月的销售量分别为120、150和90，四月份的移动平均值为：=（120+150+190）/3=1204Xn12.指数平滑法下一期的预测值=α×（前期实际需求值）+（1-α）×（前期预测值）α是权重，通常称为指数平滑系数，介于0～1之间。所有历史因素的影响都包含在前期的预测值内，任何时刻只需保有一个数字就代表了需求的历史情况。Ft+1=α·Dt+（1－α）·FtFt+1=Ft+α·（Dt－Ft）α趋近于1，新预测值将包含一个相当大的调整，即用前期预测中产生的误差进行调整；α趋近于0，新预测值就没有用前次预测的误差作多大调整。2.指数平滑法最适合的预测期：短期。最新数据的权重高于早期数据。特点：（1）短期预测中最有效的方法（2）只需要得到很小的数据量就可以连续使用（3）在同类预测法中被认为是最精确的（4）当预测数据发生根本性变化时还可以进行自我调整（5）是加权移动平均法的一种，较近期观测值的权重比较远期观测值的权重要大例：根据下表给出的1—11月份某商品需求量的观察值，分别取α=0.1、0.5、0.9，预测12月份的需求量，并进行误差比较。指数平滑值月份时期需求的观察值α=0.1α=0.5α=0.91月120002月213502000200020003月319501935167514154月419751937181318975月531001940189419676月617502056249729877月715502026212319748月813001978183715829月9220019101568132810月10277519391884211311月11235020232330270912月12205623402386误差绝对误差误差平方总55147713431255α=0.1平均55477343126总67456884338332α=0.5平均67569433833总-42361275034081α=0.9平均-42613503408指数平滑法预测误差比较（二）回归预测法一元线性回归预测法：Y=a+bXniiniiXnbYna1111niniiniiiniiniiniiiXXXnXYYXnb1112111例：国外足球赛上咖啡销量与温度的关系：日期温度(F)咖啡消耗(1000杯)9/1065219/24423210/1581910/15322910/29284011/1220439/1672189/30622410/14403310/21562411/11253611/183038Y=咖啡消耗量，X=温度Y=49.775-0.45XErrormeasures误差评估•MD平均误差•MAD(meanabsolutedeviation)绝对平均偏差•MeanSquaredError(MSE)均方差OutlineforInventoryManagement•Questionofinventorymanagement库存管理解决的问题•Inventoryfunctionality库存的作用•somedefinition有关库存的相关概念•Inventoryplanningmodelundercertainty(EconomicOrderQuantity–EOQ经济订货批量)确定型库存控制模型•Inventoryplanningmodelunderuncertainty(safetystockcalculation安全库存)随机型库存控制模型QuestionsofInventorySystem•Whattoorder?•Howmanytoorder?•Whentoorder?•Timingisacriticalissue!Inventory•Definition--Thestockofanyitemorresourceusedinanorganization组织内以闲置状态储存的物品或其他资源定义：–Rawmaterials–Finishedproducts–Componentparts–Supplies–Workinprocess....供应链物流过程中的库存结构供应商用户原材料库存在制品库存成品工厂库存成品分销库存成品零售库存供应商制造商分销商用户用户订货分销订货零售订货生产订货车间订货采购订货库存的利弊库存的利：1.满足需求的变动2.适应生产计划的灵活3.为前置期的变动提供保障4.利用经济订货批量库存的弊：库存的机会成本1、占用资金（库存资本）2、货物有形损耗和无形损耗3、仓储费用库存相关概念Inventorypolicy库存政策考虑生产和采购需要，决定采购什么，WHAT?什么时候采购，WHEN？采购多少。HOWMUCH？Servicelevel服务水平–库存管理可达到的绩效目标•订单完成周期，订单完成率及其他库存相关概念Inventory–Include:•Cycleinventoryorbasestock周期库存/基础库存–由补货带来的总库存的增长•Safetystock安全库存–为防止不确定因素(突发性需求、延迟交货等）带来负面影响而设立的缓冲库存•Transitinventory中转库存–尚未到达目的地、正处于运输状态或等待运输状态而储存在运输工具中的库存库存成本相关概念•存货成本——总的库存成本•取得成本订购成本——订购费率，与订购批量无关购入成本——货物成本或购置成本•储存成本——与平均库存有关•缺货成本经济的库存政策•EconomicOrderQuantity（EOQ）HOWMUCH?经济订货批量：从经济角度出发使库存总成本最低的订货批量，是库存控制的重要参数。•reorderpointWHEN?再订货点：库存随着每日需求而不断减少，当库存量降到某一水平时启动补货程序，这个临界状态时的库存量就是再订货点。•performancecycleorleadtimeWHEN？订单完成周期或前置期：从发出订单到收到该批新订购货物所花费的时间。库存需求和前置期确定下不同订货批量对平均库存的影响InventoryplanningmodelundercertaintyThismodelassumesthedemandandperformancecycle(leadtime)isconstant(certainty),BasicmanagementapproachisEconomicOrderQuantity(EOQ).ByusingEOQmodel,theorderquantityandordercycletimecanbedetermined,whichanswersboth“howmuchtoorder”and“whentoorder”.RelationshipofInventorycostandorderquantityFunctionoftotalinventorycost若以TC表示存货总成本，则有D——年需求量；U——单位产品成本（单价）；Q——订购批量；K——每次订购成本；C——单位存货年储存成本；TCs——缺货成本。TCsCQKQDUDTC21TotalAnnualCost=AnnualPurchaseCostTotalAnnualOrderingCostTotalAnnualHoldingCost+++TCs为使存货总成本最小，必须设法找到一个经济订购批量（EOQ），使得总成本最小。则:对其求导，可得：CQKQDUDTC21minCKDEOQ2Determinetheorderpoint再订货点的确定(whentoorder)R=DxTR=reorderpointinunitsD=averagedailydemandT=averageleadtimeEOQExampleAnnualDemand=1,000unitsDaysperyearconsideredinaveragedailydemand=365Costtoplaceanorder=$10Holdingcostperunitperyear=$2.50Leadtime=7daysCostperunit=$15Determinetheeconomicorderquantityandthereorderpoint.....Solutionunits/day2.74=days/year365units/year1,000=runits90orunits89.443=2.50)(10)2(1,000=hC2RS=QOPTReorderpoint,R