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第九章 库存管理 Inventory Management,第九章 库存管理,9.1 库存管理的基本问题9.2 库存管理的基本策略9.3 独立需求库存系统9.4 非独立需求库存系统,教学目的与手段,教学目的：使学生对库存的相关问题有一定认识，了解库存控制在企业生产运营管理中的地位与应用。教学手段：讲述、练习教学重点库存的优点、缺点库存模型教学难点独立需求库存与相关需求库存总库存成本的构成EOQ以及其引申的库存问题的数学求解,9.1 库存管理的基本问题,一、库存的定义 二、库存的作用 三、库存问题的分类四、库存控制系统五、对库存管理的要求六、库存管理的衡量指标,一、库存的定义,狭义定义：仓库里存放东西广义定义：库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源，闲置的资源就是库存，与这种资源是否存放在仓库中没有关系，是否处于运动状态也没有关系。库存是指供应链中的所有以原材料（RM）、在制品（WIP）、成品（FG）和返修品（RG）等形式在未实现销售前存在的有价实物或有效订单。人、财、物、信息各方面的资源都有库存问题,判断：下列哪些物资属于库存,Google智能搜索的人才储备正在货车上从a分工厂运送到b分工厂的零件正在车床上加工的零件A工厂银行内闲置的2千万资金企业信息系统中的数据库备份,二、库存的作用,利缩短客户的订货提前期 稳定作用。成品库存将外部需求和内部生产分隔开，像水库一样分摊订货费用(Order cost)和调整准备费用(Setup cost)防止短缺防止中断使企业达到经济订货规模避免价格上涨,二、库存的作用,弊：占用资金带来库存成本(利息、储藏保管费用、保险费用、价值损失费用)掩盖生产经营中的问题腐烂变质的损失及跌价损失,库存是万恶之源库存是我们离不开的魔鬼目标：以最小成本，保证最大限度的供应,二、库存的作用,三、库存问题的分类,单周期库存与多周期库存 根据对物品需求是否重复可将物品分为单周期需求与多周期需求。所谓单周期需求是指对物品在一段特定时间内的需求，过了这段时间，该物品就没有原有的使用价值了报纸、新年贺卡、圣诞树等属于这种物品；易腐食品(如海鲜、活鱼、新鲜水果)属于这种物品；机器设备的备件也属于这种物品 多周期需求则指在足够长的时间里对某种物品的重复的、连续的需求，其库存需要不断地补充。,判断：下列哪些产品属于单周期需求的产品？,报纸期刊蔬菜、水果中秋节月饼情人节的鲜花火车、飞机的座位,库存问题的分类（续）,独立需求库存与相关需求库存 来自用户的对企业产品和服务的需求称为独立需求。独立需求最明显的特征是需求的对象和数量不确定，只能通过预测方法粗略地估计。企业内部物料转化各环节之间所发生的需求称为相关需求。相关需求也称为非独立需求,它可以按对最终产品的独立需求精确地计算出来垂直相关水平相关,独立需求库存与相关需求库存,来自用户对企业产品和服务的需求,企业内部物料转化各环节之间所发生的需求,库存问题的分类（续）,不同形态的库存及其位置,按库存的作用分：周转库存 安全库存 调节库存 在途库存,库存的分类(续）,库存分类六大依据,1、价值、存储空间、缺货之后果、供应不确定性、过期或变质的风险、使用频率需求程度,四、库存控制系统,库存控制系统有输出、输入、约束和运行机制4方面构成。,任何库存控制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？（2）何时提出补充订货？（3）每次订多少？,所谓固定量系统就是订货点和订货量都为固定的量的库存控制系统,固定量系统,问题：固定量系统什么不是固定的量？如何保证系统运行？双箱系统,固定间隔期系统,每经过一个相同的时间间隔，发出一次订货，订货量为将现有库存补充到一个最高水平S,会不会造成缺货？适用于什么类型？,最大最小系统,是一种固定间隔期系统，只不过它需要确定一个订货点s。当经过时间间隔t时，如果库存量降到s及以下，则发出订货；否则，再经过时间t后，再考虑是否发出订货。,五、对库存管理的要求,库存记录系统周期性系统，一般小杂货店多采用周期系统及时的(连续的)系统,银行的存款和取款，是及时记录库存变化系统的例子双仓（箱）系统（Two-Bin System）用两个仓（箱）存放物品，当第一个仓（箱）内存放的物品用完，即发出订货，在订货提前期内使用第二仓（箱）的存货，直到下一批订单到货，再将物品按两仓存放。这样可简化管理条形码 印在标签上的一种统一的编码，上面含有所标识的物品的信息 可靠的需求预测：需求和补充订货提前期 掌握库存费用维持库存费(Holding costs or Carrying costs)订货费(Ordering costs)缺货损失费(Shortage costs),六、库存管理的衡量指标,（一）平均库存值指全部库存物品的价值之和在某一时间段内库存所占用的资金 如：元/月。,（二）可供应时间指现有库存能够满足多长时间的需要,（三）库存周转率库存周转率=(年销售额/年平均库存值)100%细分为：成品库存周转率=(年销售额/成品平均库存)100%在制品库存周转率=(生产产值/在制品平均库存值)100%原材料库存周转率=(原材料消耗额/原材料平均库存值)100%,9.2 库存管理的基本策略,有关术语共担风险策略集中策略和分散策略直接运输策略越库作业策略延迟策略库存放置位置的选择策略根据库存不同作用降低库存策略ABC分类法的策略经济订货批量（EOQ）策略,提前期（Lead time）：从发出订单到收到订货之间的间隔时间维持库存费（Holding costs）：将某一品目（item）的库存维持一段时间（通常为1年）所发生的费用订货费（Ordering costs）:与订货和收货有关的费用缺货损失费（Shortage costs）:需求超过供给发生的费用 安全库存是一种额外持有的库存,它作为一种缓冲器用来补偿在订货提前期内实际需求量超过期望需求量或实际提前期超过期望提前期所产生的需求。,有关术语,共担风险策略,共担风险策略跨产品风险共担提高产品零件的兼容性，用共用性设计方式提高产品和零部件的共用性。跨时间风险共担采用“拉动”的方式来补充物料，使订货时间小于提前期。跨空间风险共担通过合并不同地点的库存、集中库存及转运调拨来实现跨空间风险共担。,JIT流程,传统流程,客户,供应商,客户,供应商,存货(停滞的池塘),生产过程(水流),跨时间风险共担 JIT库存,集中策略和分散策略,集中策略和分散策略安全库存：集中库存同时也集中了风险，库存越集中，抵御缺货风险能力越强，安全库存水平越低。提前期：集中库存的提前期长，库存分散使库存更加靠近需求点。管理费用：集中仓库所需的管理费用低于分散仓库管理费用。运输成本和客户服务水平：仓库越多，运输总距离长，成本越高，但由于接近客户点，送货成本会降低，客户满意度也较高。,直接运输策略直接运输策略是不经过仓库和陪送中心，由生产商直接将货物运送到零售商所在地点。虽然有时订单是由分销商发给生产商，但是货物不经分销商的仓库，而由生产商按照风销商的指定的时间和地点送给零售商。它通常由于食品、保鲜品等保存期较短的产品，为防止它们的腐坏变质，需要较短的提前期。,直接运输策略,直接运输策略,消除Batch/运输之间的经济性理论,运用合并(consolidation),外协公司,运输,工厂,直送,组装,Milk Run,越库作业策略,越库作业策略越库作业策略是将仓库或配送中心作为货物的中转场地，货物并不真正进入库房。更多的情况是在配送中心中发生，在准确、周密的计划调度下，货物到达配送中心后立即进入配送处理过程，经过短暂时间内的配送之后，立即发给零售商，使货物在中心里停留的时间达到最短。这种策略减少了提前期，降低了库存时间和成本，但实施它的前提是：零售商、配送中心和供应商都必须有高性能的信息系统，再加上一个快速运输系统，才能使业务很好地衔接，它们之间的信息共享和协同运作是至关重要的.,延迟策略,延迟策略延迟化策略是指供应链上顾客化活动延迟直至接到订单时为止，也即在时间和空间上推迟顾客化活动，使产品和服务与顾客的需求实现无缝连接，从而提高企业的柔性以及顾客响应度。延迟话策略具有以下特征：1)时间延迟接受订单时才进行最终制造或加工活动。2)位置延迟-在最终制造或加工的前一个环节集中库存。,延迟策略事例:HP Printer,-Printer,产品,-因为经营不好,财政压力很大-SUK(Stock Keeping Unit)接到减少20%库存的指示(因为需求不明确,各SKU保留6周的库存-断货率增加,现象,-根据产品的分类(Segmentation)管理库存 重新设计DeskJet 打印机(采用模块设计)使地区化可在经销中心完成组装,对策,-减少库存费用的同时减少断品率,结果,-根据产品特点的不同,有必要树立差别化的战略,出发点,向前放置,库存放置位置的选择策略成品的放置位置,库存放置位置的选择策略标准在制品的放置位置,根据库存不同作用降低库存策略,ABC分类的策略 不同库存的关注程度,ABC分析法 统计分析方法，找出重要库存控制点。A类物品 库存数量占总数的15%，库存成本占总数的7080%B类物品 库存数量占总数的30%，库存成本占总数的1525%C类物品 库存数量占总数的55%，库存成本占总数的5%,重点控制,ABC分类的策略,在ABC分类基础上的库存管理策略：A类物资：应施以尽可能紧的控制，包括最完整、精确的记录，最高的作业优先权，高层管理人员经常检查，小心精确地确定订货量和订货点，紧密的跟踪措施以使库存时间最短。B类物资：正常的控制，包括做记录和固定时间的检查；只有在紧急情况下，才赋予较高的优先权；可按经济批量定货。C类物资：简单的控制，如设立简单的记录或不设立记录，可通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存，给予最低的优先作业次序等。,经济订货批量（EOQ）策略,库存的年度总费用订货费用库存保管费用,9.3 独立需求库存系统,单周期库存模型多周期库存模型,单周期库存模型,基本思路：订货量等于需求预测量 库存控制的关键：确定或估计需求量 预测误差的存在导致二种损失（成本）：欠储（机会）成本：需求量大于订货量导致缺货而造成的损失。超储（陈旧）成本：需求量小于订货量导致超储而造成的损失。机会成本或超储成本对最佳订货量的确定起决定性的作用,1、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/件 降价处理：S/件则：单件机会成本：Cu=P-C 单件超储成本：Co=C-S当订货量为Q时，期望损失为：,单周期库存模型,式中P(d)为实际需求量为d时的概率,某商店挂历需求的分布率：,单周期库存模型,2、期望利润最大法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。已知：单位成本：C/件，单位售价：P/件 降价处理：S/件则：单件机会成本：Cu=P-C 单件超储成本：Co=C-S当订货量为Q时，期望利润为：,式中P(d)为实际需求量为d时的概率,单周期库存模型,某商店挂历需求的分布率：,单周期库存模型,3、边际分析法假设：订货量为D；实际上需要D的概率为P（D）（即实际需求量大于等于D的概率）；则实际上不需要D的概率为1-P（D）。已知：单位成本：C/件，单位售价：P/件 降价处理：S/件则：单件机会成本：Cu=P-C 单件超储成本：Co=C-S计算临界概率P（D*）：P（D*）Cu=1-P（D*）Co P（D*）=Co/（Co+Cu）则：使得P（D）=P（D*）的订货量即为最佳订货量。或者：满足条件：P（D）P（D*）且 P（D）-P（D*）为最小所对应的D即为最优订货量。,单周期库存模型,多周期库存模型,与库存有关的费用 随库存增加而增加的费用 资金成本 仓库费 税收、保险费 陈旧变质造成的损失 随库存增加而减少的费用 订货费（调整费）价格折扣 缺货损失费,1、经济订货批量（EOQ）使库存总费用最小的订货批量即为经济订货批量。,C购买的单位货物的成本；D年总需求量；S每次订货发生的费用（与供应商的联系费、采购人员旅差费等）；H单位货物每年的存储成本（H=Ch，h为一常数，库存保管费用率）；Q订货批量；TC年库存总费用；,多周期库存模型,CH=H(Q/2)CR=S(D/Q),CR+CH,费用,订货量,EOQ,0,经济订货批量模型,多周期库存模型,平均库存量=Q/2年总成本：TC=CD+（D/Q）S+（Q/2）H在经济订货批量为EOQ时，年订货次数为：n=D/EOQ订货点为：RL=dLT d为需求率，即单位时间内的需求量；LT为订货提前期。例1：某公司以单价10元每年购入8000单位某种产品，每次订货费用为30元，资金年利息率为12%，仓储费用按所存储货物价值的18%计算。若每次订货的提前期为2周，试求经济订货批量、最低年总成本、年订货次数和订货点（一年按52周计算）。,多周期库存模型,经济订货批量模型假设条件：外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且为常量。年需求率以D表示，单位时间需求率以d表示一次订货量无最大最小限制采购、运输均无价格折扣订货提前期已知，且为常量订货费与订货批量无关维持库存费是库存量的线性函数不允许缺货补充率为无限大，全部订货一次交付采用固定量系统,多周期库存模型,2、经济生产批量（EPL）在EOQ模型中，认为库存的补充是瞬时交货的，而实际生产中往往存在边消耗边补充的情况。这样就会出现以下情况：当生产能力大于需求时，库存是逐渐增加的，因而生产过程是间断的；当生产能力小于或等于需求时，生产过程是连续的，不存在成品库存；因此，这种库存就要解决多大的生产批量最经济的问题。,库存量,LT Q/p,时间,订货点ROP,平均库存量Imax/2,最高库存量 Imax,Q,生产速率p,，库存量增长速率p-d,生产时间内消耗的量,需求速率d,经济生产批量模型,多周期库存模型,假设：C单位生产成本；D年总需求量；S每次生产的生产准备费；H单位货物每年的存储成本；Q一次生产的批量；p生产率（单位时间的产量）；r需求率（单位时间的出库量，rp）；TC年总成本；RL订货点；LT生产提前期；则经济生产批量为：最大库存：Q1=tp（p-r）=Q（p-r）/p平均库存=Q1/2=Q（p-r）/（2p）年总成本：TC=CD+（D/Q）S+Q（p-r）/（2p）H年生产次数：n=D/EPQ订货点：RL=rLT,多周期库存模型,例1：某公司每年需生产A产品20000单位，一年按250 个工作日计算。生产率为每天100个单位，生产提前期为4天。单位产品的生产成本为50美元，单位产品的年储存成本为10美元，每次生产的生产准备费用为20美元。求EPQ、tp、年生产次数、定货点和最低年总成本。,多周期库存模型,3、有数量折扣的经济订货批量问题的提出：实际中，存在这样的情况：若订购量足够大，则单价可低些（即存在折扣），那么，企业是否应该增加订货呢？按数量折扣订货的优点：单价较低、年订购成本较低、较少发生缺货、装运成本也较低；但缺点是：库存量大、存储费用高、存货周转慢且容易陈旧；是否增加订货关键要看是否有净收益；,价格折扣模型,单价,订货批量Q,P1P2p3,0 Q1 Q2,当Q P2 P3,最低成本不在折扣区内,价格折扣模型,多周期库存模型,订货批量的确定：取最低价格代入基本EOQ公式求出最佳订货批量Qo,若Qo可行(即所求的点在曲线CT),Qo即为最优订货批量,停止。否则转步骤2。取次低价格代入基本EOQ公式求出Qo。如果Qo可行,计算订货量为Qo时的总费用和所有大于Qo的数量折扣点(曲线中断点)所对应的总费用,取其中最小总费用所对应的数量即为最优订货批量，停止。如果Qo不可行,重复步骤2，直到找到一个可行的EOQ为止。,CH=H(Q/2)CR=S(D/Q),CR+CH,费用,订货量,0,Q1,Q2,Q3,随着单位价格的下降，经济订货批量EOQ上升or下降？,Cp=PD,多周期库存模型,例：某公司每年需要4000只开关。价格为：购买数量在1499之间时，每个开关0.90元；购买数量在500999之间时，每个开关0.85元；购买数量1000以上时，每个开关0.82元。每次订货费为18元，库存保管费用率为18%，求最优订货批量和年总费用。,多周期库存模型,4、经济订货间隔期（EOI）使每年维持库存的总成本最低的订货间隔期即为经济订货间隔期。假定：C购买的单位货物的成本；D年总需求量；S每次订货发生的费用；H单位货物每年的存储成本T固定订货间隔期；m每年的订货次数；TC年库存总费用；年库存总费用；TC=CD+mS+D/(2m)H=CD+S/T+DHT/2=C*D+D*H*EOI平均库存量：D/m/2最高库存水平：HSL=R（T+TL），R为需求率,多周期库存模型,0,LT,LT,Q,Q,Q,时间,订货点,库存量,缺货,订货点ROP,多周期库存模型,订货量，直接用EOQ公式计算ROP=SS+De 式中，SS一安全库存；De一提前期内需求的期望值,多周期库存模型,多周期库存模型订货点,提前期需求概率,多周期库存模型服务水平的衡量方法,整个周期由供货的数量/整个周期的需求量；提前期内供货的数量/提前期的需求量；顾客订货得到完全满足的次数/订货发生的总次数；不发生缺货的补充周期数/总补充周期数；手头有货可供的时间/总服务时间。取提前期内需求DL不超过订货点RL的概率作为服务水平：,多周期库存模型安全库存与服务水平的关系,服务水平越高,安全库存量越大,所花的代价也越大,但服务水平过低又将失去顾客,减少利润。,