库存管理.ppt

1,第8章 独立需求库存控制 8.1 库存 8.2 库存问题的基本模型,2,引例：阿尔法数字公司的烦恼 阿尔法数字公司的高层主管每年都要对上一年度的工作进行总结回顾，同时讨论下一年度的主要问题。其中关于库存控制和上一年度的缺货统计开始进入议题。采购副主管提出可以通过在年初安排所有的项目需求物料的采购，以解决库存短缺问题。 生产副主管马上驳斥这个建议，他瞧着办公桌大声说：“库存是万恶之源”！随后他对高层主管说：“主管先生，如果我们采取这个建议，就需要额外增加25000平方英尺的仓库来储存这些采购物料，你有吗？”高层主管摇了摇头。“那么您，财务副主管，就需要额外增加5000000美元来采购这些物料，您同意吗？”财务副主管同样摇了摇头。 “还有您，市场副主管，能否给出下一年度的准确预测？”市场副主管说：“当然不可以，那是不可能的。”然后他又转向设计副主管说：“您能否在下一年度对产品设计不做任何改变吗”设计副主管说：“那是不太现实的。”所有的人都抬头看着站在桌边的生产副主管说：“我们理解您的意思了，库存的确是万恶之源。” 如何来理解库存是万恶之源？,3,库存具有二重性，它一方面保障了正常生产活动的进行，另一方面却又是生产的负担，其本身就构成了一对矛盾。 业界人士称库存如同煮青蛙/糖尿病，库存控制已经是库存管理的核心。,4,对库存的不良控制会导致库存的不足或过剩。因此，企业必须做到在库存成本的合理范围内达到满意的顾客服务水平库存管理的总目标。,5,8.1 库存,8.1.1 库存的定义 8.1.2 库存的作用 8.1.3 库存问题的分类 8.1.4 库存控制系统,6,8.1.1 库存的定义,库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源,7,库存的作用,缩短订货提前期：直接从仓库提货 稳定作用：库存调节作用 分摊订货费用：批量采购/加工 防止短缺：安全库存 防止中断：在制品库存、在途库存,8,8.1.2 库存的种类,库存的种类(Types of Inventory)-定货周期 单周期库存：库存物品不能重复订货：偶发性和生命周期短 多周期库存：库存物品可以重复订货：需求反复发生 库存的种类(Types of Inventory)-用户需求特性 独立需求库存：库存管理对象是具有独立需求属性的物品 相关需求库存：库存管理对象是具有相关需求属性的物品,9,1、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；只能通过预测方法粗略估计，独立需求的对象和数量不确定。 2、相关需求 企业内部的物料转化环节之间发生的需求称为相关需求。如产成品的零部件需求，是根据产成品的独立需求计算出来的。 例：1辆小汽车有5只车轮，200辆小汽车车轮需求总数=2005=1000只,10,8.1.2 库存的种类（续）,11,8.1.3 库存控制系统,输入,输出,运行机制,约束条件,库存控制系统,通过控制订货点和订货量来满足外界需求并使总库存费用最低： （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？,12,库存量,时间,订货点ROP,Q,Q,0,LT,LT,固定量系统订货点和订货量都为固定量,发出订货至到货的时间间隔,13,库存量,时间,0,固定间隔期系统订货时间固定，订货量S-现有库存,t,t,t,LT,LT,S,L1,L2,S-L1,S-L2,L3,14,库存量,时间,0,最大最小系统订货时间固定，库存小于订货点S时订货,t,t,t,LT,LT,S,L1,L2,S-L1,S-L2,L3,S,S-L3,15,三种典型的库存控制系统：,固定量系统：订货点和订货量都为固定量,固定间隔期系统：订货时间固定，订货量不固定为S-现有库存,最大最小系统：订货时间固定，库存小于订货点S时订货,16,8.2 库存问题的基本模型,一、单周期库存模型 期望损失最小法 期望利润最大法 边际分析法 二、多周期库存模型 经济订货批量模型 经济生产批量模型 价格折扣模型,17,1、基本问题：,一、单周期库存订货模型,（1）对象：易腐和有效期短的订货；,（2）核心：确定订货量的大小；,（3）权衡：缺货损失与过期损失。,18,一、单周期库存模型,对于单周期需求来说，库存控制的关键是确定订货批量 库存控制主要是在2个费用之间取得平衡： 超储(over stocking)损失:订货需求 欠储(under stocking)损失：订货需求 单位超储损失Co = 单位成本C 降价处理费S（sc） 单位欠储损失Cu = 单位收入P- 单位成本C,每单位未实现利润,19,比较不同订货批量下的期望损失，取期望损失最小的订货量作为最佳订货量：,1、期望损失最小法：,超储损失,单位欠储损失欠储数量,20,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P80元。若在一个月内卖不出去，则每份挂历只能按S30元卖出，求该商店应该进多少挂历好。,左下半角为超储时的损失，成等差（10*20）,右上半角为欠储时的损失，成等差（10*30）,21,解: 当dQ时，机会损失Cu=P-C=80-50=30元； 当dQ时，超储损失Co=C-S=50-30=20元; 当Q=30时:,EL(Q)=20（30-0）0.05+20（30-10）0.15+20 （30-20）0.20+30（40-30）0.20+30（50- 30）0.15=280元,当Q=10时： EL(Q)=20（10-0）0.05+30（20-10）0.20+ 30（30-10）0.25+30（40-10）0.20+ 30（50-10）0.15=580元,22,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：,2、期望利润最大法：,此时，Cu代表每件获得的利润。,Ep(Q)=300-20（30-0）0.05+3010-20（30-10）0.15+3020-20（30-20）0.20+3030-20 （30-30）0.25+30300.20+30300.15=575元,同理其他可以算得。,超储时的利润,欠储时的利润 机会成本不考虑,上例，Q=30时：,23,右上半角为欠储时的利润，不考虑机会成本，等差（10*30,左下半角为超储时的利润，实际利润-超储损失，等差-（10*20）,24,基本问题：,二、多周期库存订货模型,对象：连续使用并不断补充的订货；,核心：订多少货？何时订货？,权衡：随库存增加而增加的费用和随 库存增加而减少的费用。,25,二 、多周期模型,1、首先明确与库存有关的费用,（1）随库存量增加而增加的费用,资金成本：库存资源本身有价值，占用了资金，闲置造成 机会成本，资金也就是维持库存物品本身所必须的花费； 仓储空间费用：建仓库，配设备，照明，修理，保管等开支 物品变质和陈旧：折价 税收和保险：应缴增值税,26,（2）随库存量增加而减少的费用,27,（3）库存总费用,以CH表示,是维持库存所必须的费用。包括（1）中的费用。,以 CR表示，与全年发生的定货次数有关。,年维持库存费用（Holding cost）：,年补充定货量（Reorder cost）：,年购买费(加工费)(Purchasing cost)：以Cp表示,与价格和定货数量有关。,年缺货损失费（Shortage cost）：以CS表示,失去销售机会带来的损失,总费用：CT=CH +CR +Cp+CS,对库存进行优化的目标就是要使CT最小,28,（一）经济订货批量模型_原材料库存,经济订货批量(Economic Order Quantity, EOQ)模型最早是由F. W. Harris于1915年提出的。该模型有如下假设条件： (1)外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且为常量。年需求量以D表示，单位时间需求率以d表示。 (2)一次订货量无最大最小限制 (3)采购、运输均无价格折扣Cp是常量 (4)订货提前期已知，且为常量LT固定,29,（一）经济订货批量模型（续）,(5)订货费与订货批量无关。每次订货费固定 (6)维持库存费是库存量的线性函数。随库存量变化而以一定比例变化 (7)不允许缺货。Cs=0 (8)补充率为无限大，全部订货一次交付。 (9)采用固定量系统。,30,（一）经济订货批量模型（续）,现有库 存量,R = 再订货点 Q = 经济订货量 LT = 提前期,LT,LT,R,时间,31,库存量,LT,时间,订货点 ROP,平均库存量 Q/2,最高库存量,Q,（一）经济订货批量模型（续）,32,反映了持有成本与订货成本的平衡,不允许缺货 CT =CH +CR +Cp=H（Q/2）+S（D/Q）+PD,33,H:单位维持库存费用,H=ph； p:单价； h:资金效果系数（利息）； D：库存项目的年需求总量； S：库存项目的单位订货费用。,对上式求导: = =0,则有： Q*= =EOQ ROP=d(LT)，d为每周/每日需求量,不允许缺货， 总成本 CT =CH +CR +Cp=H（Q/2）+S（D/Q）+pD,34,例9.1 p=10元/件 , D=8000件 , S=30元,资金利息率12%, 单位维持库存费按所存货物价值的18%计算,定货提前期LT=2周；求EOQ,最低年总成本,年订购次数和定货点。,年需求D= 1,000 件 一年按365天计算 一次订货费S= 10元 单位维持库存费H = 2.50元/件.年 提前期LT = 7 天 每件成本P = 15元,给出以下资料，计算 EOQ 并求出订货点,例1,例1的求解过程,最优订货量为90件，当现有库存量降到 20 件时, 就要发出下一次 90 件的订货。,年需求D= 10,000 台 一年按照 365计算 一次订货费S = 10元 单位维持库存费为每台成本的 10% 计算 LT = 10 天 每台成本 = 15元,按以下条件计算经济订货量，并求出订货点,例2,例2的求解过程,最优订货量为366台，当现有库存量降到 274 台时, 就要发出下一次 366台的订货。,39,（二） 经济生产批量模型半成品、产成品库存,（1）特征 A、库存补充为连续交货，而非一次交货； B、补充速率（生产率p ）大于消耗速率d； C、平衡随生产批量增大而减少的费用和随生产批量增大而增大的费用。,40,库存量,LT Tp = Q/p,时间,订货点 ROP,平均库存量 Imax/2,最高库存量 Imax,Q，生产量,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,41,CT = CH + CR + CP =H(Imax/2) + S(D/Q) + PD.,Imax = Q/p（p- d),CT=H(1-d/p)Q/2 + S(D/Q) + PD,根据以上条件，可知年库存总成本为：,令其一阶导数为0，得最优生产批量为：,42,华棉纺织厂生产牛仔衣面料，生产能力是2500米/天；已知市场需求均匀、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，单位维持库存费用是0.40元/米.年，求 （1） 工厂的经济生产批量EPL是多少？ （2） 每次开工，工厂需要持续生产多少天才能完成任务？ （3）最高库存水平是多少？（假设第一次生产前的库存为零）,43,解：依题意得： （1） 米 （2）生产持续时间 （3）平均日需求 在开工的5.95天中，工厂共生产了14873米的面料，与此同时，工厂还销售了5.95720=4284米的面料，因此，在完工的时候的库存就是最大库存，为14873-4284=10589米。 Imax=Q(1-d/p)=14873(1-720/2500)=10590 米（计算误差）。,44,(三) 价格折扣模型,单价,订货批量Q,P1 P2 p3,0 Q1 Q2,当Q P2 P3,45,例：芝加哥手术用品公司的绷带价目表,有数量折扣的经济订货批量问题， 要从总费用最低出发进行综合平衡。,46,0 Q1 Q2 订货批量Q,维持库存费Ch,订货费Cr,购买费Cp,总费用,费用,在有价格折扣情况下各种费用与订货批量的关系,真正的总成本曲线以实现表示，只有这些价格-数量组合才可行,47,求有价格折扣的最优订货批量步骤： 取最低价格代入基本EOQ公式求出最佳订货批量Q*,若Q*可行(即所求的点在曲线CT上), Q*即为最优订货批量,停止。否则转步骤。 取次低价格代入基本EOQ公式求出Q* 。如果Q*可行,计算订货量为Q*时的总费用和所有大于Q*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Q*不可行,重复步骤，直到找到一个可行的EOQ。,若可行解落在第1个价格折扣点范围内，按照步骤2, 要比较所有价格折扣点的总费用。为什么?,0 1826 2500 4000 订货量,总 年 费 用,因为总年费用是 “u” 形函数,49,例：某电器公司每年需要4000只开关。开关的价格为：购买数量在1-499之间时，每个开关0.90元；购买数量在500-999之间时，每个开关0.85元；购买数量在1000以上时，每个开关0.82元。每次订货费用为18元，库存保管费用率为单价的18%，求经济订货批量和年总费用。 解：已知 D=4000只， S=18元/次， h = 18% ，单位产品库存保管费随其单价而变，具体结果如下：,例题：有数量折扣的经济订货模型,50,第一步: 对每一个价格, 从低到高分别用EOQ公式计算可行解，先取单价等于0.82元计算: 因为Q*=988落在500-999区间内, 不是0.82元/只的优惠范围内, 所以不是可行解, 再取单价等于0.85元计算： Q*=970落在500-999区间内，是可行解。进入第二步。,51,第二步: 计算Q*=970的总费用, 并且与取得最低价格折扣的最小数量的总费用比较, TC970 = PD =(1/2)9700.153+(4000/970)18+0.854000 = 3548 元 TC1000 = PD =(1/2)10000.1476+(4000/1000)18+0.854000 = 3426 元 因为 TC1000 TC970, 所以得结论为: 能使总费用最低的最佳订货批量应是1000只开关。,52,某公司想通过价格折扣减少其总库存费用。已知一次订货费为4元, 单位维持库存费为库存物品价值的 2% ，年需要量为 10,000 件，求出最佳订货量。 订货量(件) 单价（元） 0 到 2,499 1.20 2,500 到 3,999 1.00 4,000 及以上 0 .98,举例,D= 10,000 件 一次订货费S= 4元,单位维持库存费为单价的 2% 单价C = 1.20, 1.00, 0.98元,按单价1.20计算订货量，为1826,在2499以内， Q可行,按次低价1.00计算订货量，为2000,不在2500-3999范围, Q不可行,按最低价0.98计算订货量，为2020,小于4000, Q不可行,54,下面，计算不同折扣点下的总费用 CT(1826) = 10000*1.20+10000/1826*4 +（1826/2）(0.02*1.20)=12043.82