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1、1 运营管理 库存管理与控制李宏余2001 2002第二学期复旦大学管理学院 2 学习目标 物料管理导论独立需求库存管理的数学模型 基本经济订货批量 EOQ 有数量折扣的EOQ 生产定货批量 POQ 3 物料管理 管理从供应源到顾客的物流 使之得到必要的处理而避免不必要的延迟和额外的成本 4 制造企业中的物流 供应商 采购 订单 输入 入库 原材料库存 转化阶段 在产品库存 成品库存 运输 转换 输出 分销商 5 物流管理的相关活动 采购运入控制入库库存控制生产计划和控制车间库存物料处理运出控制公共仓储分销 6 库存管理 库存数量应在保证平稳的运营和低库存成本之间求取平衡 库存项目是目前闲置但
2、将来具有经济价值的资源 7 保持库存的理由 对于均衡需求 阶段性生产比连续生产更好扩展产品种类季节性需求时使生产率保持稳定 通过大批量生产来分担较高的生产准备成本通过数量折扣节约成本 防止供应短缺和价格上涨 应对不确定性 8 保持库存带来的问题 提供了保护而不是预防掩盖了问题 而不是追踪并解决问题产生的原因 降低了问题诊断的速度 占用了空间和金钱 阻碍了进一步的改善 9 降低库存的原因在于 库存占用了一大部分的资金竞争的市场条件和降低成本的需要库存与质量有着密切的关系技术发展已经大大提高了密切监控库存水平的能力 管理库存模型的发展 10 ABC分析 据观察 企业中有10 20 的物料占用了所有
3、物料年总成本的60 80 这些单位价值较高的物料称为A类 应比B类和C类物料更谨慎地管理 价值较低 数量较少的物料称为B类或C类 11 ABC分析举例 单位Item年使用量成本 年成本 12008 001 60021 00020 0020 00034007 002 800450010 005 00054006 002 400610 0005 0050 000710020 002 000810090 009 00096002 001 2001010 0000 606 000 12 ABC分析举例 按年成本排序 年总成本 100 000 Annual年成本 累计年成本累计项目数项目年成本 百分比百
4、分比 百分比650 00050 0 50 0 10 220 00020 070 02089 0009 079 030106 0006 085 04045 0005 090 05032 8002 892 86052 4002 495 27072 0002 097 28011 6001 698 89091 2001 2100 0100 13 基本的库存问题 预测需求制造或购买决策两个基本的库存决策何时订货 每次购买多少 14 库存问题分类 1 重复 单个订单 重复订单2 供应源 外部供应 内部供应3 需求属性a 确定需求 变化需求b 独立需求 相关需求 4 提前期 确定的提前期 不定的提前期5 库
5、存系统 连续监控系统 定期检查系统 物料需求计划 Distributionrequirementplanning Singleperiodinventorysystem 15 库存问题分类 单个订单 重复订单 内部供应 外部供应 内部供应 外部供应 VD CD VD CD ID DD DD ID VLT VLT VLT VLT VLT VLT VLT VLT CLT CLT CLT CLT CLT CLT CLT CLT P5 P1 P1 P1 P2 P1 P2 P3 P2 P4 P2 P4 P4 P4 DD 相关需求ID 独立需求CD 恒定需求VD 变化需求CLT 恒定的提前期VLT 不定的
6、提前期 P1 持续检查系统P2 定期检查系统P3 物料需求计划P4 distributionrequirementplanningP5 singleperiodinventorysystem 16 库存策略 库存策略应该使库存保持最优水平 使总成本即相关库存成本之和最低 总成本 采购 制造 成本 订货 生产准备成本 库存成本 缺货成本上述成本指在一特定时期内的成本 17 输入输出信息和符号 D 一定时期的需求Q 订货数量P 每单位的采购成本S 每次订货的启动成本或订货成本h 单位时间每单位的库存成本H 单位期间的库存成本 用单位成本的百分比来表示 h H Pp 生产率L 提前期 前置时间 18
7、 输入输出信息和符号 Q 最优订货批量N 单位时期最优订货次数T 最优订货次数之间的间隔时间TIC 单位时期最优总库存成本TIC 订货成本 库存成本 单位时期缺货成本TC 单位时期最优总成本TC TIC 单位时期采购成本 19 基本EOQ模型 20 基本EOQ模型 EOQ 经济订货批量由F W Harris于1915年在Westinghouse提出假设 需求已知且不变不允许缺货 提前期已知且不变一次性交货 即时交货 单位采购成本不随订货数量改变所有其它成本保持不变 21 基本EOQ模型 库存水平 时间 Q 平均库存水平 Q 2 Q 2 22 基本EOQ模型 TC 采购成本 定货成本 库存成本
8、在一特定时期内 采购成本 单位价格 需求 PD定货成本 定货次数 定货成本 库存成本 平均库存水平 单位时间内的存货持有成本 对TC一次求导 规定 得出 23 基本EOQ模型 最优定货数量 最优定货数量与采购价格无关 在最优定货点 定货成本 库存成本最优库存总成本 最优定货次数 最优周期 24 基本EOQ模型 单位时间的成本 Q 定货数量 Q 库存成本 定货成本 TIC 25 基本EOQ模型 库存水平 时间 Q R 重新定购点 C L L 26 重新定购点R 如果提前期短于库存周期 i e ifLC R Q C L C 计算重新订购点的另一有用公式 R F L C Q F表示取L C的小数部分
9、 27 例1 EOQ模型 Darren是一家奶粉供应商 他以0 5升一罐出售牛奶 每年顾客平均购买6 000罐 每次Darren下订单补充他的库存 会发生 3的订货费用 一罐牛奶的年库存费用是其 2成本的25 从下订单到订货到达需要5个星期 为了避免婴儿们没有奶粉可吃 Darren计划没有缺货 最优订货批量是多少 每年应该订几次货 确定满足顾客奶粉需求的总年成本 确定再订货点 1年 52周 28 例1解答 29 有数量折扣的EOQ模型 30 有数量折扣的EOQ模型 这个模型帮助我们确定向外部供应商购买的数量以及是否应该大批量购买以利用价格折扣 假设 需求D已知且不变提前期已知且不变不允许缺货一
10、次性交货 即时交货 单位采购成本P随着订货数量而改变 存货成本h HP随着P变化 所有其它成本及 S 保持不变 31 有数量折扣的EOQ模型 Q TC Q1 Q2 总成本由粗曲线表示Q1 500 Q2 1000是价格断点 例子 数量范围单位价格 1 4991 60 P1 500 9991 50 P2 1000ormore1 40 P3 P1 P2 P3 32 有数量折扣的EOQ模型 标准步骤找到基于最低价格的Q 是否可行 如果是 停止 Q 是最优订货数量 如果不是 转到第2步 2 找到基于次低价格的Q 是否可行 如果是 转到第3步 如果不是 重复第2步直到找到最优的Q 3 你已经找到一个可行的
11、和一些不可行的Q 计算可行的Q 时的总成本 对于每一个不可行的Q 所对应的价格 计算与这个相应的最小订货数量的总成本 4 选择第3步中最小总成本所对应的订货数量 33 有数量折扣的EOQ模型 选择EOQ作为最优订货批量 选择最低总成本的订货数量作为最优订货数量 计算次低单位价格的EOQ 计算可行EOQ和所有价格断点数量的总成本 计算最低单位价格的EOQ 这个EOQ是否可行 这个EOQ是否可行 开始 Yes Yes No No 寻找有数量折扣的EOQ模型的解的标准步骤 34 例2 有数量折扣的EOQ模型 JJComputer以下列价格向NUS出售磁盘 数量范围单价 1 4991 60500 99
12、91 501000ormore1 40NUS采购部门提供了以下信息 订货成本 每次订货 11年需求量 每年5 000个库存成本 每年单位成本的25 确定最优订货数量和最优总成本 35 例2解答 36 最优生产批量 POQ 模型 37 最优生产批量模型 这个模型帮助确定最优生产批量以使总成本最小 假设 需求D已知且不变生产准备成本S已知且不变不允许缺货以均匀的速度R逐渐交货 R D 单位生产成本P不随生产批量而变化所有其它成本 h 保持不变 38 最优生产批量模型 库存水平 Time 符号 D 年需求量R 年生产率d 日需求量p 日生产率tp 生产运转时间tc 纯消耗时期C 生产周期Imax 最
13、大库存 Imax C tp tc p d d 39 最优生产批量模型 在每一个周期的生产运转期间 库存以p d的速度增加 当生产停止时 库存达到最大Imax 在生产运转期间 产量 决策变量 Q p tp因此 tp Q p Imax p d Q p Q 1 d p 平均库存水平 Imax 2 Q 1 d p 2 年库存成本 hImax 2 hQ 1 d p 2 40 最优生产批量模型 年订货成本 DS Q年总库存成本TIC DS Q hQ 1 d p 2 得出TIC tp Q p C Q d tc Q d Q p I max Q 1 d p 41 例3 最优生产批量模型 KenwaElectri
14、c公司生产汽车电池 每年需求量是1600个 调整电池生产线的成本是 50 月库存成本是每个 1 生产线的生产率是每星期50个 假设一年有52个星期 a 计算最优订货数量 b 计算最大库存水平 c 解释最优订货批量与最大库存水平之间的差别 d 每年生产多少批次 e 最优周期是多长 f 最优生产运转时间是多长 g 总库存成本是多少 42 例3解答 43 比较EOQ和POQ EOQ Q POQ Q 两者看上去很相似 除了POQ的分母有之外如果生产率非常高而需求保持恒定 则趋于1 那么 POQ EOQ 因此 可以说POQ模型比EOQ更一般化 EOQ是POQ的特例 44 结束语 介绍了物料管理系统重点介绍了独立需求的确定性库存模型 基本经济订货批量模型 EOQ 有数量折扣的EOQ 生产定货批量模型 POQ
