第九章 存储论

1、2第九章 存 储 论存储论是定量方法和技术最早应用的领域之一，是运筹学的重存储论是定量方法和技术最早应用的领域之一，是运筹学的重要分支。存储论要分支。存储论(inventory theory)也称库存论，是研究物资最也称库存论，是研究物资最优存储策略及存储控制的理论。物资的存储是工业生产和经济优存储策略及存储控制的理论。物资的存储是工业生产和经济运转的必然现象。运转的必然现象。在国外，存储论的应用已经推广到存储、采购和订货等较典型在国外，存储论的应用已经推广到存储、采购和订货等较典型的存储问题以外的更加广泛的领域，根据的存储问题以外的更加广泛的领域，根据1974年美国对一些企年美国对一些企业的

2、不完全的统计资料表明，运用存储论进行管理的企业已经业的不完全的统计资料表明，运用存储论进行管理的企业已经达到达到90.7%。在我国，一些企业将。在我国，一些企业将ABC分类管理、各种确定型分类管理、各种确定型与随机型存储模型运用到物流仓储中，提高了企业的管理水平，与随机型存储模型运用到物流仓储中，提高了企业的管理水平，有的企业还建立了物资管理信息系统，使存储管理水平得到不有的企业还建立了物资管理信息系统，使存储管理水平得到不断的提高。断的提高。通过本章的学习，应当了解存储论的基本概念，掌握确定型存通过本章的学习，应当了解存储论的基本概念，掌握确定型存储模型，了解单周期随机存储模型与其他类型的存

3、储模型，学储模型，了解单周期随机存储模型与其他类型的存储模型，学会运用会运用WinQSB求解确定型存储模型和单周期随机型存储模型。求解确定型存储模型和单周期随机型存储模型。3第一节 存储论的基本概念一、问题描述在生产和生活中，人们经常进行着各种各样的存储活动，这是为了解决供应(或生产)与需求(或消费)之间不协调和矛盾的一种手段。 人们在解决这类矛盾时，很容易想到利用存储这个环节，可以协调供应与需求之间的矛盾。通常可把存储看做中心，把供应和需求看做一个具有输入(供应)和输出(需求)的控制系统，如图9-1所示。4一、问题描述一、问题描述存储论的中心问题之一是：存储论的中心问题之一是：为了解决图9-

4、1中供、需之间的矛盾，就要对存储系统进行综合分析，以获得最佳的经济效益为目标，求出最佳的订购批量和订购周期，从而得到最佳存储量，使整个存储系统所支付的费用最少。另一个中心问题是：另一个中心问题是：从图9-1中储存系统的安全性出发，研究在连续均衡生产的条件下物资的合理存储量，以防止出现缺货或积压现象。5二、基本概念(一一)需求需求(二二)补充补充(供应供应)(三三)费用费用1订购费订购费2存储费存储费3缺货费缺货费6二、基本概念(四四)存储策略存储策略(1)订购批量 (2)订货点 (3)安全库存 (4)最高库存量 (5)最低库存量 (6)订货间隔期 (7)平均库存量7二、基本概念(五五)存储模型

5、存储模型从存储模型的总体上看，可以分为两类：(1)确定型模型，即模型中的数据都为确定性的数值；(2)随机型模型，即模型中含有随机变量，用以反应订购、库存和需求的不确定性。8第二节 确定型存储模型一、模型一：不允许缺货、瞬时补充9一、模型一：不允许缺货、瞬时补充一、模型一：不允许缺货、瞬时补充10一、模型一：不允许缺货、瞬时补充一、模型一：不允许缺货、瞬时补充11二、模型二：不允许缺货、边补充边消耗12二、模型二：不允许缺货、边补充边消耗根据假设条件，绘制存储及其变化状态图如图根据假设条件，绘制存储及其变化状态图如图9-6所示。所示。13三、模型三：允许缺货、瞬时补充14三、模型三：允许缺货、瞬

6、时补充根据假设条件，绘制存储及其变化状态图如图根据假设条件，绘制存储及其变化状态图如图9-8所示。所示。15三、模型三：允许缺货、瞬时补充(一一)存储费存储费(二二)缺货费缺货费(三三)订购费订购费16四、模型四：允许缺货、边补充边消耗17四、模型四：允许缺货、边补充边消耗存储系统的总费用计算存储系统的总费用计算如下。如下。(一)存储费(二)缺货费(三)一年的订购费(或生产准备费)18五、模型五：价格有折扣的存储模型19五、模型五：价格有折扣的存储模型20五、模型五：价格有折扣的存储模型21第三节 单周期随机存储模型随机型存储模型的重要特点是需求为随机的，其概率或分布为随机型存储模型的重要特点

7、是需求为随机的，其概率或分布为已知。在这种情况下，上节介绍的确定型模型已经不能适用了。已知。在这种情况下，上节介绍的确定型模型已经不能适用了。对于随机型存储模型，可供选择的策略主要有三种。对于随机型存储模型，可供选择的策略主要有三种。(1)定期订货法 (2)定点订货法 (3)组合订货法 本节只研究单周期随机型存储问题。典型的单周期存储模型是本节只研究单周期随机型存储问题。典型的单周期存储模型是“报童问题报童问题”(newsboy problem)，它是由报童卖报演变而来，它是由报童卖报演变而来的，在存储论和供应链的研究中有广泛的应用。报童问题大量的，在存储论和供应链的研究中有广泛的应用。报童问

8、题大量存在于报纸、书刊、服装、食品和计算机硬件等时令性产品的存在于报纸、书刊、服装、食品和计算机硬件等时令性产品的订货中，具有以下特点：在一个周期内订货只进行一次，若未订货中，具有以下特点：在一个周期内订货只进行一次，若未到期末已售完也不再补充订货；若发生滞销，未售出的货应在到期末已售完也不再补充订货；若发生滞销，未售出的货应在期末降价处理。无论是供大于求还是供不应求都会造成损失，期末降价处理。无论是供大于求还是供不应求都会造成损失，研究的目的是确定该时期的订货量，使预期的总损失最少或总研究的目的是确定该时期的订货量，使预期的总损失最少或总赢利最大。赢利最大。22一、模型一：需求是离散型随机变

9、量23一、模型一：需求是离散型随机变量24二、模型二：需求是连续型随机变量25第四节 其他类型存储问题库存管理的实际需求是非常迫切的，库存管理的实际需求是非常迫切的，即使是简单的存储策略，也会带来巨即使是简单的存储策略，也会带来巨大的经济效益。由于实际问题的多样大的经济效益。由于实际问题的多样性，存储模型也远比我们前面介绍的性，存储模型也远比我们前面介绍的模型要多得多，解决存储问题的方法模型要多得多，解决存储问题的方法也灵活多样。也灵活多样。运筹学的任务是建立更为实用的库存运筹学的任务是建立更为实用的库存模型，并用于实际。模型，并用于实际。26一、库容有限制的存储问题27一、库容有限制的存储问

10、题28二、易腐物品的存储问题易腐物品的存储问题按存货的寿命，可分为固易腐物品的存储问题按存货的寿命，可分为固定寿命和随机寿命两大类。定寿命和随机寿命两大类。由于易腐物品库存模型由于易腐物品库存模型(特别是随机寿命类型特别是随机寿命类型)的复杂性，寻找最优策略是十分困难的。现有的复杂性，寻找最优策略是十分困难的。现有的研究主要集中在各种限定条件下的近似最优的研究主要集中在各种限定条件下的近似最优策略上。例如，当库存量小于某个规定的临界策略上。例如，当库存量小于某个规定的临界值才订货，否则不订货；在周期盘点下保持库值才订货，否则不订货；在周期盘点下保持库存量为常数；当库存物品由于需求或过期而减存量

11、为常数；当库存物品由于需求或过期而减少一个时就订货，且只订一个；应用不耐烦顾少一个时就订货，且只订一个；应用不耐烦顾客排队系统理论研究该类模型等。这些问题都客排队系统理论研究该类模型等。这些问题都有很鲜明的实际背景。有很鲜明的实际背景。29三、具有概率约束的存储问题30四、多品种多级库存的存储问题多品种多级库存系统含有多个级别的库存点，多品种多级库存系统含有多个级别的库存点，可以用图可以用图9-12来描述。最高的第一级是货源点来描述。最高的第一级是货源点(中心仓库中心仓库)，它供应第二级的库存点。最低一，它供应第二级的库存点。最低一级的库存点级的库存点(如零售仓库如零售仓库)直接满足顾客的需求

12、。直接满足顾客的需求。而货源点直接从外界订货而货源点直接从外界订货(或自行组织生产或自行组织生产)。31五、供应链中的存储问题(一一)供应链库存管理的模式供应链库存管理的模式1联合库存管理模式联合库存管理模式2供应商管理库存模式供应商管理库存模式3协同计划、预测与补货模式协同计划、预测与补货模式(二二)供应链库存管理的几个模型供应链库存管理的几个模型1批发价格契约批发价格契约2回购价格契约回购价格契约32第五节 存储模型的WinQSB求解本章介绍的确定型存储模型和单周本章介绍的确定型存储模型和单周期随机存储模型均可用期随机存储模型均可用WinQSB软软件进行求解。用件进行求解。用WinQSB求解存储求解存储问题时，需要调用子程序问题时，需要调用子程序Inventory Theory and System(存储论及控制存储论及控制系统系统)。建立新问题，系统显示如图。建立新问题，系统显示如图9-13所示。所示。图图9-13给出了给出了8种问题的类型，分别种问题的类型，分别包括确定型的包括确定型的EOQ模型、确定型的模型、确定型的数量折扣模型、单周期随机库存模数量折扣模型、单周期随机库存模型、多周期随机需求模型等。