《精编》独立需求的库存控制

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1、第五章 独立需求的库存控制 主要内容 库存控制系统最优控制模型定量订货模型定期订货模式单周期库存模型安全库存的建立 学习目的 库存控制需要解决的基本问题经济批量的各种形态的计算定期订货模式的理解安全库存量的计算 独立需求和相关需求 所谓独立需求是指需求变化独立于人们的主观控制能力之外 因而其数量与出现的概率是随机的 不确定的 模糊的 相关需求的需求数量和需求时间与其他的变量存在一定的相互关系 可以通过一定的数学关系推算得出 对于一个相对独立的企业而言 其产品是独立的需求变量 因为其需求的数量与需求时间对于作为系统控制主体 企业管理者而言 一般是无法预先精确确定的 只能通过一定的预测方法得出 而

2、生产过程中的在制品以及需要的原材料 则可以通过产品的结构关系和一定的生产比例关系准确确定 不同的库存控制原理 独立需求对一定的库存控制系统来说 是一种外生变量 ExogenousVariable 相关需求是控制系统的内生变量 EndogenousVariable 独立需求或相关需求其库存控制 都要回答如下问题 如何优化库存成本 怎样平衡生产与销售计划 来满足一定的交货要求 怎样避免浪费 避免不必要的库存 怎样避免需求损失和利润损失 控制库存的有效策略 在市场经济条件下 库存控制是企业供应链管理的重要内容 企业竞争力的重要表现之一 企业可通过控制订货进货过程来有效控制库存 要制定一个合适的采购订

3、货策略 即对采购订货的时间 数量 操作方法等进行规范化控制 一库存控制系统 库存控制系统是以控制库存为目的的相应方法 手段 技术 管理及操作过程的集合 此系统贯穿于从物料的计划 选择 订货 进货 入库 储存及至最后出库的一系列过程 这些过程的相互影响和相互作用 形成一个有序的系统 从而实现企业控制库存目标 库存控制系统要素 企业的地理位置和产品订货 订货批次和订货数量 运输 提前或延误 信息 监控信息的采集 传递 反馈 管理 设施和人员素质 库存控制的目标 库存控制的根本目标 是要提高企业的利润总额和资金利润率 这是一个较复杂的综合目标 较难与库存直接挂钩衡量 将库存成本这一指标作为库存控制的

4、主要目标 库存成本表达库存目标的方法探寻库存模式的方向因此 从成本的观点决定库存效益是有代表性的 库存控制要解决的主要问题 在规定时间内需要多少数量 需求率 每次应该订购多少 订购批量 应该什么时候订购 订货提前期 库存成本的构成 物料成本 指购买或生产该物料所花费的费用 订货成本 订购成本 用于对外订货 指每次订货或采购所发生的全部费用 作业更换成本 工艺 设备调整费 生产准备成本 指在批量生产方式下 加工对象发生变化 即作业更换 时所发生的费用 库存保管成本 储存成本 指储存 保管库存物料所发生的费用 缺货成本 指生产 经营过程中因库存不足出现缺货所造成的各项损失 二最优控制模型 最优的库

5、存控制应该是既能满足企业生产运营的需要 保证生产运营的正常进行 在经济方面又能使成本最低 研究库存最优控制模型的中心问题 就是要计算并确定在特定条件下的最优订购批量 即经济订购批量 经济订购批量是指订购成本与保管成本总和最低的一次订购批量 在允许缺货的条件下 经济订购批量的总费用包括订货成本 保管成本和缺货成本 经济批量的最优控制模型 简单的经济订购批量EOQ模型的假设连续 稳定 已知的需求率 稳定 已知的补货或订货前置期 与订货数量或时间无关的稳定的采购价格 与订货数量或时间无关的稳定的运输价格 所有需求都能满足 不允许缺货 无中转库存 计划范围无限 资金能力方面无限制 例1 假设需求和前置

6、期稳定 每天销售20单位 每年240个工作日 年销售量为4800单位 如果每隔10天订货一次 那么需要订购24次 每次200单位 如果每隔20天订货一次 那么需要订购12次 每次400单位 如果每隔30天订货一次 那么需要订购8次 每次600单位 平均库存就相应的是100 200 300单位 究竟哪种做法最优呢 最经济的订购批量的成本权衡图 按单位计算的EOQ可按下列公式计算 EOQ公式 S 订货成本 D 年度产品需求或使用量 i 年度库存持有成本 用产品成本或价值的百分比计算 C 每单位库存的平均成本或价值 例1的求解 S 40元 D 4800单位 i 25 C 100元 单位 单位 如果每

7、个托盘装20个单位 那么经济订货批量为120单位 最优订货批量为120单位 此时的订购次数为40次 总成本为3100元 提供数量折扣时的经济订货批量 在现实经济生活中 供应商为了诱发更大的购买行为 往往对于大宗订货给予优惠 对于库存控制决策来说 为争取折扣优惠 往往要扩大一次订货量 扩大一次订货量使订货次数减少 订货总成本降低 因缺货造成的损失降低 使平均库存增大 提高了库存保管成本 并且减缓了流动资金周转 加大了利息支出等权衡的关键是 年库存总成本能否降低 累进折扣和比例折扣 比例折扣是指对所有采购数量都按同一比例给予折扣 累进折扣是指只有超过规定数量水平的采购数量部分才给予折扣 某一商品采

8、购数量在1 100个时 单价为每个65元 而采购数量在100个以上时 单价为每个60元 现在 我们需要一次采购250个该商品 采用累进折扣 那么我们将按照每个65元的单价支付前100个物料 而按照每个60元的单价支付剩余的150个物料 采用比例折扣 那么我们可以按照每个60元的单价支付所有的250个商品 这里所讨论的数量折扣模型采用的都是比例折扣 基本思想 为了确定数量折扣模型的最优订货批量 我们可以首先计算出不同的价格水平下相应的经济订货批量EOQ 如果EOQ可行 即EOQ落在相应的数量范围之内 那么我们就选择单价最低的EOQ 然而 经常出现的情况是一些EOQ并不一定取得到 EOQ不一定落在

9、相应的数量范围之内 首先计算出不同的价格水平下相应的经济订货批量EOQ 再计算出可以取到的EOQ下的总成本 而对于取不到的EOQ 则计算其数量范围内的最小数量下的总成本 通过比较所有的总成本 总成本最低的最小数量或EOQ值就为所选择的最优订货批量 步骤 求出最大的订货量Q 对应于最低的单价 如果Q可行 则Q就是最优订货批量 停止 如果Q不可行 那么计算第二大的订货量Q 对应于次低的单价 如果Q可行 则把对应于Q的成本与对于比Q大的价格变化临界点的成本进行比较 然后根据成本最小原则来确定最优订货批量 例2 年总需求量 D 10000个 订货成本 S 20元 次 年库存保管成本的百分率 i 20

10、即年库存保管成本占单价的20 包括存储 利息以及损耗等成本 单价 C 如下表所示 问最优订货批量为多少 例2的求解 利用EOQ公式计算不同的价格水平下相应的EOQ 计算单价为4 50元 EOQ为667时的总成本单价为3 90元 价格变化临界点Q为1000时的总成本 续 在考虑批量折扣问题时 随着订购批量的增大 价格折扣就越多 所以订购批量大于经济订货批量EOQ似乎往往更为有利 因此 在应用这一模型时 应该特别注意要对产品过时风险以及仓储成本做出有效的估计 三定量订货模型 定量订货模型也叫Q模型定量模型是 事件推动 只有在库存量消耗了规定的再订货水平才能订货 定量订货模型是随着信息技术的进步 包

11、括条形码 条形码扫描器以及POS机的出现 大大降低了库存盘点成本 从而逐渐普遍应用起来 定量订货模型 定量订货模型 是对库存量进行连续性监控 当库存量降低到某一确定数值时 开始订购固定数量的新的物资用以补充库存 而订货的日期或时间跨度不定 即每次订货的订货点相同 订货量相同 但订货提前期不同 定量订货模型需要解决两个问题确定订货时所需要的库存水平 即订货点 确定有利于降低库存成本的合适的订货批量 定量订货控制系统的控制框架图 定量订货控制系统的两个主要控制参数 定量订货控制系统的两个重要控制参数是每次订货量Q再订货点RQ通常可以采用EOQ 但也可能是价格分割点 price breakquant

12、ity 即能够得到价格折扣的最小量 也可能是特定容器的容量 如售装箱的大小 卡车装载量的大小 或管理者选择的其他量 再订货点为 订购周期内的平均需求 B 安全库存量 边补充边消耗的定量订货模型 基本定量订货模型是假设一批订货在瞬间收货的 即补充率是无限大的 但这一假设并不符合企业实际 一般说来 在库存物资进行生产补充同时 其消耗也同时进行着 这就是边补充边消耗的定量订货模型 特别是在生产系统中 某一部门是另一部门的供应商时 这种模型比较适用 通常根据一揽子合同 事先规定好合同期内每次供货批量引入了一个连续消耗率d 表示对将要生产补充的物资的固定需求率 也就是消耗率 用p表示生产率 例3 产品X

13、是某公司库存中的一个标准项目 产品X的总装线每天都运转 产品X的某一部件 称之为部件X1 是在另一个部门中生产的 这个部门每天生产100个部件X1 每天总装线上需要投入40个部件X1 已知下列相关数据 请问部件X1的经济生产批量是多少 订货点在哪里 日需求率 d 40个 天 年总需求量 D 10000个 即每天40个 250个工作日 日生产率 p 100个 天 调整准备成本 S 50元 单位产品的年库存保管成本 H 0 50元 个 年 部件X1的单价 C 7元 提前期 L 7天 例3的求解 订货点R dL 40 7 280个 经济生产批量 当日产量为100个 天时 就需要生产18 26天 并能

14、够为总装线提供45 65天 1826 40 45 65 的需求量 从理论上说 该部门可以有27 39天 45 65 18 26 27 39 做其他工作 而不生产部件X1 四定期订货模式 定期订货模型也叫P模型 定期模型是 时间推动 它取决于预先确定的订货间隔期 只有到了规定的订货时间才能订货 在定期订货模型中 库存盘点只有在盘点期内发生 在盘点期外是不进行任何盘点的 定期订货模型的原理预先设定一个订货周期和一个最高库存量 周期性地检查库存 发出订货要求 它们的订货周期相同 前置期相同 每次定购数量不同 定期订货方式中订货量的确定 订货量 最高库存量 现有库存量 订货未到量 顾客延迟购买量定期订

15、货管理法是从时间上控制订货周期 从而达到控制库存量目的的方法 只要订货周期控制得当 既可以不造成缺货 又可以控制最高库存量 从而达到库存管理的目的 即使库存费用最少 定期订货的作业程序 由于订货间隔期间确定 因而多种货物可同时进行采购 这样不仅可以降低订单处理成本 还可降低运输成本 另外 这种方式不需要经常检查和盘点库存 可节省这方面的费用 缺点是 由于不经常检查和盘点库存 对货物的库存动态不能及时掌据 遇到突发性的大量需要 容易造成缺货现象带来的损失 因而企业为了对应订货间隔期间内需要的突然变动 往往库存水平较高 定期订货方式适用于品种数量大 占用资金较少的C类库存和B类库存 定期控制系统的

16、主要控制参数 定期控制系统的两个主要控制参数观测间隔P目标库存量TP的确定可以是任何方便的间隔 如 每周五 或每隔周五用经济订货批量EOQ来计算成本最小的订货间隔目标库存水平T的选择在定期订货控制系统中 每隔时间P 库存水平可能发生改变 如果再考虑到订购周期L 则目标库存量的设定必须使P L间隔内的库存量非负 T必须至少等于P L间隔内的期望需求 再加上考虑安全库存B 则T的大小应能够满足P L间隔内的需求的不确定性 确定订货周期 定期订货法中 订货周期决定着订货的时机 相当于定量订货法的订货点 订货周期 表现为订货间隔期 与定量订货法的订货间隔期不同 定量订货法的订货间隔期可能不等 而定期订货法的订货间隔期总是相等 订货间隔的长短 直接决定着最高库存量的大小 即库存水平的高低 因而决定了库存费用的大小 所以订货周期不能过长 否则就会使库存水平过高 也不能过短 否则订货批次太多会增加订货费用 定期订货法订货周期的制定原则 应该使得在采用该订货周期订货过程中发生的总费用最省 订货周期L用经济订货周期公式来计算 即 目标库存水平T的表示 其中 思考题 试分析P系统和Q系统的安全库存量 例4