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1、 OperationsManagement 章库存管理 第八章库存管理 学习目标 理解库存的涵义和作用 掌握库存的类型和库存控制系统 及企业对库存管理的要求 2 掌握经济订货批量模型 经济生产批量模型 价格折扣模型 掌握随机型库存问题的订货量和订货点确定方法 3 理解连续需求的单周期库存模型和离散需求的单周期库存模型 学习内容 第一节库存第二节库存问题的基本模型第三节单周期库存模型 第一节库存 一 库存的涵义库存 传统意义的库存是指存放在仓库里的物品 广义的库存是指为了满足未来需要而暂时闲置的资源 库存与是否存放在仓库无关 运输中的货物是一种在途库存 计算机硬盘里的大量信息也是一种库存 资源包
2、括各种原材料 毛坯 工具 半成品和成品 还包括资金 信息等 第一节库存 二 库存的作用 一 库存的积极作用1 缩短订货提前期 原材料 外购零件的采购有一个采购周期 所以原材料 外购零件的库存能缩短顾客的订货提前期2 稳定作用 成品库存将外部需求和内部生产分割3 分摊订货费用 订货批量越大 分摊到单位零部件的费用越小4 防止短缺 成品库存5 防止中断 在制品库存 在途库存 第一节库存 二 库存的不利影响1 占用资金2 增加成本3 掩盖管理中的问题 如 牛鞭效应 目的 研究在尽可能低的库存水平下满足需求 第一节库存 三 库存问题分类 一 单周期需求库存和多周期需求库存1 单周期需求和单周期库存单周
3、期需求 是指对物品在一段特定时间内的需求 过了该特定时间 物品就没有原有的使用价值 如对报纸 圣诞树 月饼 设备的备件等的需求 对单周期物品的订货即是一次性订货问题 单周期物品的库存相关问题即单周期库存问题 第一节库存 2 多周期需求和多周期库存多周期需求 是指在足够长的时间里对某物品的重复的 连续的需求 如超市的商品 机械厂所需的钢材对多周期需求物品的库存控制问题即是多周期库存问题 第一节库存 二 独立需求库存和相关需求库存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 需求的对象和数量不确定 只能通过预测的方法粗略估计 2 相关需求 企业内物料转换各环节之间所发生的需求称为相关
4、需求 非独立需求 可以通过最终产品的独立需求量精确地计算出来 3 只有多周期需求才考虑独立需求和相关需求 企业里成品库存问题属于独立需求库存问题 在制品库存和用于产品的原材料库存问题属于相关需求库存问题 第一节库存 四 库存控制系统 一 库存控制系统的构成输入 输出 约束条件和运行机制输入和输出的是各种资源 如物料 成品等 约束条件 库存资金 空间运行机制包括控制哪些参数以及如何控制两方面 可控制参数有订货点 订货间隔期 订货量 第一节库存概述 库存控制系统 输入 输出 约束条件 运行机制 任何库存系统都必须回答如下三个问题 1 隔多长时间检查一次库存量 盘点 2 何时提出补充订货 3 每次订
5、多少 第一节库存概述 二 库存的系统的类型1 固定量系统即订货点和订货量为固定量的库存控制系统 第一节库存概述 优点 库存量得到严密控制 缺点 固定量订货系统需要随时检查库存量 并随时发出订货 管理工作量大 使用双仓系统可以减少管理工作 所谓双仓系统是将同一种物资分放两仓 其中一仓使用完之后 库存系统控制系统就发出订货 在发出订货后 就开始使用另一仓的物资 直到到货 再将物资按两仓存放 第一节库存概述 2 固定间隔期系统每经过一个相同的时间间隔 就发出一次订货 将现有库存补充到一个最高水平S 每次订货量可以不同 第一节库存概述 优点 不需要随时检查库存 简化了管理 也节省了订货费 缺点 由于固
6、定了订货间隔期 库存水平很高时也会发出订货 订货量小 增加了订货费用 第一节库存概述 3 最大最小系统每经过一个时间间隔t 如果库存降到s以下 则发出订货 否则 再经过时间t后时再考虑是否发出订货 第一节库存概述 五 ABC分类管理1ABC分类的基本思想物资ABC分类法正是根据20 80统计规律 对库存物资进行分类 找出占用大量资金的少数物资 加强对其管理与控制 而对于那些占少量资金的大多数物资 则施以较松的控制与管理 一般将占用价值65 80 的15 20 的物品划分为A类 占用价值15 20 的30 40 的物品划分为B类 占用价值5 15 的40 55 的物品划分为C类 2 物资ABC分
7、类法的实施 1 列出所有产品及其全年使用量 预测量或历史数据 将年使用量乘以单价求得其价值 按价值大小排序标出序号 如表2 1所示 2 按序号大小重新排序 并计算累积年使用金额和累积百分比 如表2 2所示 3 分类整理 即得到ABC分类汇总表 如表2 3所示 第一节库存 表2 1物资及其用量情况表 一 表2 2物资及其用量情况表 二 表2 3ABC分类汇总表 3 ABC分类的运用A类物资 尽可能紧的控制 包括最完整的 精确的记录 最高的作业优先权 高层管理人员经常检查 精确地确定订货量和订货点 B类物资 正常控制 包括做记录和固定时间的检查 C类物资 简单控制 如设立简单的记录或不设立记录 可
8、通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存 第二节库存问题的基本模型 一 库存总费用一般以年为时间单位 1 年维持库存费 CH 与物品价值和平均库存量有关 2 年补充订货费 CR 与年订货次数有关 3 年购买费 加工费 CP 与价格和订货数量有关 4 年缺货损失费 CS 与缺货多少 缺货次数有关 CT CH CR CP CS 第二节库存问题的基本模型 二 经济订货批量模型 一 模型假设条件1915年 哈里斯经济订货批量 economicorderquantity EOQ 的假设条件 1 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 第
9、二节库存问题的基本模型 5 订货费与订货批量无关 6 维持库存费是库存量的线性函数 7 不允许缺货 8 补充率为无限大 供应方随时能供应 全部订货一次交货 9 采用固定量系统 第二节库存问题的基本模型 二 经济批量 订货点的确定1 经济批量CT CH CR CP CS H Q 2 S D Q pD根据极值存在的一阶条件 可以求得Q0为经济订货批量 S为一次订货费或调整准备费 H为单位维持库存费 H p h D为年需求量 p为单价 第二节库存问题的基本模型 例1 某公司以单价10元每年购入某产品8000件 每次订货费用为30元 资金年利息率为12 单位维持库存费按所库存货物价值的18 计算 求经
10、济订货批量 年订货次数和最低年总成本 第二节库存问题的基本模型 P 10 D 8000 s 30 H 10 12 10 18 EOQ 400 单位 N 20CT 81200 例2 某企业每年耗用1000件的某种物资 已知该物资的购买单价是20元 件 每次的订货成本是5元 每件物资的年储存费率为20 试计算该物资的经济订货批量 最低年总成本 年订购次数N 解 D 1000件 S 5元 H 20 20 4元 P 20元 件 因此 50件 CT 20200元N 1000 50 20次 第二节库存问题的基本模型 三 经济生产批量模型 一 问题与假设由于生产系统调整准备时间的存在 在补充成品库存的生产中
11、 存在一个一次生产多少最经济的问题 即经济生产批量的问题 EPL 模型假设条件与经济订货批量模型相比 第八条假设 补充率为无限大 供应方随时能供应 全部订货一次交货 不同 生产率替代了补充率 生产率大于需求率 第二节库存问题的基本模型 二 模型假定生产在库存为零时开始生产 经过生产时间tp结束 生产率为p 需求率为d 库存以 p d 的速率上升 经过时间tp 库存达到Imax 生产停止后 库存按需求率d下降 直到为零 Q为生产批量 即在时间tp内的生产量 RL为订货点 LT为生产提前期 第二节库存问题的基本模型 CT CH CR CP CS H Imax 2 S D Q cD而 Imax tp
12、 p d Q ptp 即tp Q p所以 CT H 1 d p Q 2 S D Q cD 第二节库存问题的基本模型 Q0为经济生产批量 S为一次生产准备费 H为单位维持库存费 D为年需求量 第二节库存问题的基本模型 例1 据预测 市场每年对某公司生产的产品的需求量为20000台 一年按250个工作日计算 生产率为每天100台 生产提前期为4天 单位产品的生产成本为50元 单位产品的年维持库存费为10元 每次生产的生产准备费用为20元 求经济生产批量 年生产次数 第二节库存问题的基本模型 经济生产批量 632年生产次数 31 6 例2 新华纺织厂生产牛仔衣面料 生产能力是2500米 天 已知市场
13、需求稳定 每年 按250天计算 市场需求量为180000米 每次生产的调整准备费为175元 每米布的年维持库存费用是0 40元 求 1 工厂的经济生产批量是多少 2 每次开工 工厂需要维持生产多少天才能完成任务 3 最大库存水平是多少 假设第一次生产前的库存为零 第二节库存问题的基本模型 四 经济批量模型的应用1 虽然有很多严格的假设 但由于模型对单位维持库存费用和一次订货费的变化反应不灵敏 当他们不准确时 得出的经济批量变化不大 模型有较好的适用性 2 可以用来帮助人们分析问题 例如 毛坯的生产批量与零件的加工批量 哪个应该大一些 第二节库存问题的基本模型 五 价格折扣模型 一 价格折扣为了
14、刺激需求 诱发更大的购买行为 供应商在顾客的采购批量大于某一值时提供优惠价格 即为价格折扣 第二节库存问题的基本模型 二 价格折扣模型与经济订货批量模型相比 假设条件有一个不同 允许有价格折扣 因此年维持费用与年购买费用曲线是一条不连续的曲线 因而总费用曲线也不连续 计算有价格折扣的最优订货批量的步骤 1 取最低价格带入经济订货批量模型 求出经济订货批量 若该批量可行 即取该批量 若不可行 按第二步计算 2 取次低价格带入经济订货批量模型 求出经济订货批量 若该批量可行 计算该订货量的总费用和所有大于该数量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为最佳订货批量 如果不可行 重复
15、上述步骤 练习 某公司对一种投入物料的年需求量为3600件 该种投入物的年库存维持费用为单价的20 每次订购费为36元 为促销 供应商给予不同的价格折扣 见右表 求最佳采购经济批量 第二节库存问题的基本模型 六 随机型库存问题的订货量和订货点 一 假设条件1 需求率和提前期为已知分布的随机变量 且在不同的补充周期 分布不变 2 补充率无限大 全部订货一次同时交付 3 允许晚交货 但一旦到货 所欠物品必须补上 4 年平均需求量为D 5 已知一次订货费 单位维持库存费和单位缺货损失费 6 无价格折扣 第二节库存问题的基本模型 二 求订货量和订货点的近似方法订货量的近似值可以按经济订货批量模型计算
16、订货点可以按下列方法计算 1 安全库存 safetystock SS 如已确定 可以按下面方法计算 RL SS DEDE为提前期内需求的期望值 安全库存是一种额外持有的库存 在随机型库存系统中 需求率和订货提前期的随机变化都被预设的安全库存所吸收 第二节库存问题的基本模型 2 服务水平 servicelevel SL 1 服务水平的衡量方法 2 取提前期内需求DL不超过订货点RL的概率作为服务水平 SL p DL RL 3 安全库存和服务水平的关系4 提前期内需求符合正态分布时 订货点的计算 第三节单周期库存模型 对于单周期需求来说 库存控制主要是在两个费用之间取得平衡 超储费用和欠储费用一 期望损失最小法比较不同订货量下的期望损失 取期望损失最小的订货量作为最佳订货量 已知 单位成本 C 件 单位售价 P 降价处理 S单位处理费用 则单位超储损失为 C0 C S 单位机会损失为 CU P C 订货量为Q时的期望损失 式中 P d 为需求量为d时的概率 某商店挂历的需求分布概率 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
