库存管理

1第8章独立需求库存控制8.1库存8.2库存问题的基本模型2引例：阿尔法数字公司的烦恼阿尔法数字公司的高层主管每年都要对上一年度的工作进行总结回顾，同时讨论下一年度的主要问题。其中关于库存控制和上一年度的缺货统计开始进入议题。采购副主管提出可以通过在年初安排所有的项目需求物料的采购，以解决库存短缺问题。生产副主管马上驳斥这个建议，他瞧着办公桌大声说：“库存是万恶之源”！随后他对高层主管说：“主管先生，如果我们采取这个建议，就需要额外增加25000平方英尺的仓库来储存这些采购物料，你有吗？”高层主管摇了摇头。“那么您，财务副主管，就需要额外增加5000000美元来采购这些物料，您同意吗？”财务副主管同样摇了摇头。“还有您，市场副主管，能否给出下一年度的准确预测？”市场副主管说：“当然不可以，那是不可能的。”然后他又转向设计副主管说：“您能否在下一年度对产品设计不做任何改变吗”设计副主管说：“那是不太现实的。”所有的人都抬头看着站在桌边的生产副主管说：“我们理解您的意思了，库存的确是万恶之源。”如何来理解库存是万恶之源？3库存具有二重性，它一方面保障了正常生产活动的进行，另一方面却又是生产的负担，其本身就构成了一对矛盾。业界人士称库存如同煮青蛙/糖尿病，库存控制已经是库存管理的核心。4对库存的不良控制会导致库存的不足或过剩。因此，企业必须做到在库存成本的合理范围内达到满意的顾客服务水平—库存管理的总目标。58.1库存8.1.1库存的定义8.1.2库存的作用8.1.3库存问题的分类8.1.4库存控制系统68.1.1库存的定义库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源采购输入转化输出供应商收货原材料库存在制品库存成品库存生产阶段发货顾客批发商在途库存备用零件、工具7库存的作用缩短订货提前期：直接从仓库提货稳定作用：库存调节作用分摊订货费用：批量采购/加工防止短缺：安全库存防止中断：在制品库存、在途库存88.1.2库存的种类库存的种类(TypesofInventory)-定货周期单周期库存：库存物品不能重复订货：偶发性和生命周期短多周期库存：库存物品可以重复订货：需求反复发生库存的种类(TypesofInventory)-用户需求特性独立需求库存：库存管理对象是具有独立需求属性的物品相关需求库存：库存管理对象是具有相关需求属性的物品91、独立需求来自用户的对企业产品和服务的需求称为独立需求；只能通过预测方法粗略估计，独立需求的对象和数量不确定。2、相关需求企业内部的物料转化环节之间发生的需求称为相关需求。如产成品的零部件需求，是根据产成品的独立需求计算出来的。例：1辆小汽车有5只车轮，200辆小汽车车轮需求总数=200×5=1000只10独立需求AB(4)C(2)D(2)E(1)D(3)F(2)相关需求8.1.2库存的种类（续）118.1.3库存控制系统输入输出运行机制约束条件库存控制系统通过控制订货点和订货量来满足外界需求并使总库存费用最低：（1）隔多长时间检查一次库存量？（2）何时提出补充订货？（3）每次订多少？12库存量时间订货点ROPQQ0LTLT固定量系统—订货点和订货量都为固定量发出订货至到货的时间间隔13库存量时间0固定间隔期系统—订货时间固定，订货量S-现有库存tttLTLTSL1L2S-L1S-L2L314库存量时间0最大最小系统—订货时间固定，库存小于订货点S’时订货tttLTLTSL1L2S-L1S-L2L3S’S-L315三种典型的库存控制系统：固定量系统：订货点和订货量都为固定量固定间隔期系统：订货时间固定，订货量不固定为S-现有库存最大最小系统：订货时间固定，库存小于订货点S’时订货168.2库存问题的基本模型一、单周期库存模型期望损失最小法期望利润最大法边际分析法二、多周期库存模型经济订货批量模型经济生产批量模型价格折扣模型171、基本问题：一、单周期库存订货模型（1）对象：易腐和有效期短的订货；（2）核心：确定订货量的大小；（3）权衡：缺货损失与过期损失。18一、单周期库存模型对于单周期需求来说，库存控制的关键是确定订货批量库存控制主要是在2个费用之间取得平衡：超储(overstocking)损失:订货＞需求欠储(understocking)损失：订货＜需求单位超储损失Co=单位成本C–降价处理费S（s﹤c）单位欠储损失Cu=单位收入P-单位成本C每单位未实现利润19比较不同订货批量下的期望损失，取期望损失最小的订货量作为最佳订货量：1、期望损失最小法：其中：单位超储损失Co=C-S单位缺货损失Cu=P-CP:单价Q：订货量d:需求量C:单位成本P(d)：需求量为d时的概率S：预定时间卖不出去的售价QdQdouLd)p(d)-(QCQ)p(d)-(dC(Q)E超储损失单位欠储损失×欠储数量20某商店挂历的需求分布概率需求d（份）01020304050概率p(d)0.050.150.200.250.200.15订货量Q实际需求量d期望损失EL(Q)01020304050概率p(D=d)0.050.150.200.250.200.15010203040500200400600800100030002004006008006003000200400600900600300020040012009006003000200150012009006003000855580380280(*)305430已知，每份挂历进价C=50元，每份售价P＝80元。若在一个月内卖不出去，则每份挂历只能按S＝30元卖出，求该商店应该进多少挂历好。左下半角为超储时的损失，成等差（10*20）右上半角为欠储时的损失，成等差（10*30）21解:当dQ时，机会损失Cu=P-C=80-50=30元；当dQ时，超储损失Co=C-S=50-30=20元;当Q=30时:EL(Q)=[20×（30-0）×0.05+20×（30-10）×0.15+20×（30-20）×0.20]+[30×（40-30）×0.20+30×（50-30）×0.15]=280元当Q=10时：EL(Q)=[20×（10-0）×0.05]+[30×（20-10）×0.20+30×（30-10）×0.25+30×（40-10）×0.20+30×（50-10）×0.15]=580元22比较不同订货量下的期望利润，取期望利润最大的订货量作为最佳订货量：2、期望利润最大法：此时，Cu代表每件获得的利润。Ep(Q)=[30×0-20×（30-0）]×0.05+[30×10-20×（30-10）]×0.15+[30×20-20（30-20）]×0.20+[30×30-20×（30-30）]×0.25+[30×30×0.20+30×30×0.15]=575元同理其他可以算得。超储时的利润欠储时的利润机会成本不考虑QduQdoupQp(d)Cd)]p(d)-(QC-d[C(Q)E上例，Q=30时：23订货量Q实际需求量d期望利润EP(Q)01020304050概率p(D=d)0.050.150.200.250.200.15010203040500-200-400-600-800-10000300100-100-300-5000300600400200003006009007005000300600900120010000300600900120015000275475575(*)550425右上半角为欠储时的利润，不考虑机会成本，等差（10*30左下半角为超储时的利润，实际利润-超储损失，等差-（10*20）24基本问题：二、多周期库存订货模型对象：连续使用并不断补充的订货；核心：订多少货？何时订货？权衡：随库存增加而增加的费用和随库存增加而减少的费用。25二、多周期模型1、首先明确与库存有关的费用（1）随库存量增加而增加的费用资金成本：库存资源本身有价值，占用了资金，闲置造成机会成本，资金也就是维持库存物品本身所必须的花费；仓储空间费用：建仓库，配设备，照明，修理，保管等开支物品变质和陈旧：折价税收和保险：应缴增值税26（2）随库存量增加而减少的费用与发出订单和收货活动有关的费用，只与订货次数有关，与订多少无关，一次多订，则分摊到每件上的费用少。（在订货时有订货费，在生产时有调整准备费）准备图纸、工艺、工具，调整机床、安装工艺装置等，均需时间和费用,多加工一些零件,则分摊的调整准备费用就少。订货费：调整准备费：购买费和加工费：购买或加工的批量，可能会有价格折扣。生产管理费：加工批量大，为每个工件做出安排的工作量就小缺货损失费：批量大，则发生缺货损失的情况就少。27（3）库存总费用以CH表示,是维持库存所必须的费用。包括（1）中的费用。以CR表示，与全年发生的定货次数有关。年维持库存费用（Holdingcost）：年补充定货量（Reordercost）：年购买费(加工费)(Purchasingcost)：以Cp表示,与价格和定货数量有关。年缺货损失费（Shortagecost）：以CS表示,失去销售机会带来的损失总费用：CT=CH+CR+Cp+CS对库存进行优化的目标就是要使CT最小28（一）经济订货批量模型_原材料库存经济订货批量(EconomicOrderQuantity,EOQ)模型最早是由F.W.Harris于1915年提出的。该模型有如下假设条件：(1)外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且为常量。年需求量以D表示，单位时间需求率以d表示。(2)一次订货量无最大最小限制(3)采购、运输均无价格折扣——Cp是常量(4)订货提前期已知，且为常量—LT固定29（一）经济订货批量模型（续）(5)订货费与订货批量无关。—每次订货费固定(6)维持库存费是库存量的线性函数。—随库存量变化而以一定比例变化(7)不允许缺货。——Cs=0(8)补充率为无限大，全部订货一次交付。(9)采用固定量系统。30（一）经济订货批量模型（续）现有库存量R=再订货点Q=经济订货量LT=提前期LTLTQQQR时间1.收到一次订货量Q2.开始以d的需求率使用这批物品3.当物品存量下降到R,发出下一次订货，量为Q4.重复以上循环31库存量LT时间订货点ROP平均库存量Q/2最高库存量Q（一）经济订货批量模型（续）32CH=H(Q/2)CR=S(D/Q)CR+CH费用订货量EOQ0反映了持有成本与订货成本的平衡∵不允许缺货CT=CH+CR+Cp=H（Q/2）+S（D/Q）+PD33H:单位维持库存费用,H=ph；p:单价；h:资金效果系数（利息）；D：库存项目的年需求总量；S：库存项目的单位订货费用。对上式求导:=—=0QCT2QSD2H则有：Q*==EOQROP=d(LT)，d为每周/每日需求量HSD2∵不允许缺货，∴总成本CT=CH+CR+Cp=H（Q/2）+S（D/Q）+pD34例9.1p=10元/件,D=8000件,S=30元,资金利息率12%,单位维持库存费按所存货物价值的18%计算,定货提前期LT=2周；求EOQ,最低年总成本,年订购次数和定货点。解：h=0.12+0.18=0.3则H=ph=10×0.3=3元(1)件400=33080002=H2SD=EOQ(2)CT=CH+CR+Cp=+pd=81200元(3)年订货次数：n=D/EOQ=8000/400=20次(4)订货点：ROP=LT(D/52)=2×(8000/52)=307.7件2DSH年需求D=1,000件一年按365天计算一次订货费S=10元单位维持库存费H=2.50元/件.年提前期LT=7天每件成本P=15元给出以下资料，计算EOQ并求出订货点例1例1的求解过程EOQ2DS2(1,000)(10)Q===89.443unitsorH2.5090unitsd=1,000units/year365days/year=2.74units/dayReorderpoint,R=dL=2.74units/day(7day