时效性产品的最适订购系统建置及解析.doc

時效性產品之最適訂購系統建置與分析朱美珍、林斯祈、溫雅婷、高進杰、林映均、朱依萍、周美琪銘傳大學資訊管理學系摘要本研究以JAVA程式語言建構互動式決策分析功能，透過系統介面設計使用者輸入模式中各項參數並即時呈現最佳採購數量，時間週期以期總成本最小化。同時亦可點選各參數變化之敏感度分析藉由系統繪製變化圖表，進而做出最適決策方案。本系統核心PHP程式開發，並以MySQL作為後端資料庫，紀錄各種決策方案之狀況。此外，更利用PHP與JAVA SCRIPT程式語言建置互動式討論區的設計，提供使用者在文字上互動與上傳圖片功能的討論，讓使用者可以將相關決策分析圖上傳至討論區與其他使用者一起交流討論，作為決策者在執行時最佳方針。關鍵字: 時效性產品，訂購系統，決策分析壹、 前言存貨控制問題是企業經營的一重要議題。良好的存貨管理可以有效的降低成本、增加企業的競爭力，並且可以即時滿足消費者需求進而提升企業的信賴度。因此存貨管理的目的一是維持足夠的存貨量，以提供顧客需求服務，另一則是如何擬定最適的經濟訂購策略，以期存貨相關總成本最小化，創造企業最大經營效益。存貨管理模式的探討起源於1915年Harris(1915）所提出經濟訂購量（Economic Order Quantity，簡稱EOQ）模式，其目的是總成本（包含購買成本、訂購成本及庫存持有成本）最小化的最適訂購量問題。對於Harris所提此模式假設與限制條件過多無法符合實際狀況，因此Silver, Pyke 和 Peterson(1998）將傳統EOQ模式基本假設條件做修正，茲分述如下：、需求率確定且為常數二、單位購買成本和庫存持有費用固定，不隨時間改變三、前置時間為零四、不允許缺貨五、全部訂購量一次送達往後一些學者們在探討存貨管理模式問題中皆以上述假設條件為基礎。近年來，隨著資訊網路科技的普及，物流業及高科技商品的發展，再加上消費者對新鮮商品、流行性商品的喜好，使得耗損性存貨的管理愈來愈重要。在一般存貨模式中都假設存貨商品可以無限期的儲存使用，但實際上大多數商品會隨時間的增加而商品會發生腐敗、揮發、退化、變質或不再被消費者接受。例如：牛奶、蔬菜、汽油、半導體、血液、流行性服飾等，上述這類商品通稱為時效性商品。時效性商品以其效用程度可區分為兩種，一種是所謂的退化性商品(deteriorating products)，此類商品特性是無法長時間保存，其效用或價格會隨著時間的增加而遞減甚至可能沒有使用價值。例如：牛奶、生鮮商品、血液與農產品等。另一種則是所謂的流行性商品(fashion products)，此類商品通常較強調商品功能或特殊性，而一旦過了流行期或同款新商品的引進則通常其價格會大打折扣，雖然功能依舊但卻不再享有原始價格，例如：流行服飾、應景商品、電腦周邊商品與電子相關產品等。對於時效性商品因受限於效用時間的限制，其銷售策略沒有辦法像其它一般性商品那麼有彈性，因此若不考慮這類商品的耗損性特性會造成存貨模式的不正確，而做出錯誤的決策，所以在建置時效性商品存貨模式時，必須將耗損特性納入考量是必要的；再又，傳統的經濟訂購量存貨模式，假設在需求穩定且不允許缺貨發生的情況下，單次訂購貨品並且整批貨品要一次送達，成本以存貨成本和訂購成本為主要考量，就單次要訂購多少數量與多久訂購一次的問題做探討。而在此假設當供應商將商品送達到經銷商手中的同時，經銷商會立即付款給供應商。但是現實的商業交易行為中，供應商會提供延遲付款的優惠吸引新的經銷商。在另一方面，供應商為了刺激經銷商可以快速付款、增加銷售量或減少賒銷成本，供應商會提供現金折扣的優惠。舉例來說，幾年前，美國的加油站採用了一種給予付現而非刷卡的顧客折扣的價格政策；台灣的某調味料批發商通常會提供給在兩週內付款的客戶百分之三的折扣（Ouyang, Chang and Teng，2005）。上述所提為供應商同時給予經銷商延遲付款和現金折扣的實例，此時立即付款給供應商的存貨模型便不適用，而應將付款優惠條件加入考慮，以期符合現實狀況。Ouyang、Chuang和Teng（Ouyang, Chang and Teng，2005）三位作者在Journal of the Operational Research Society所提論文即針對假設供應商提供了延遲付款和現金折扣的優惠情形下，建構出一最適決策模式，以期總成本最小化；此模式針對在一銷售週期區間，單次訂購有效性的商品且不允許缺貨的情形下，如何決定訂購數量和銷售週期以期總成本最小化的最適決策問題。本系統擬在供應商允許延遲付款的假設條件下，利用Ouyang, Chang 和 Teng(2005）三位作者所推演的數學模式建置最適決策系統。決策者可透過系統設計的介面輸入已知參數並可即時獲得最佳訂購量，銷售時間長度與最小總成本。為了避免決策者在進行決策時若利用人工的方式進行敏進行分析所造成的錯誤，此系統亦提供使用者針對相關參數變化時最佳解的變化的即時狀況。同時也利用圖表呈現結果，讓使用者在決策時更易於判斷其中影響因子變化情形，進而快速下達最有利且正確的決策。系統中也加入基本退化率EOQ模式的決策分析與本系統所建置EOQ模式分析比較圖。系統也提供使用者對分析結果的圖形做彼此意見交流特別在討論區提供上傳圖片的功能，讓使用者不僅與同業們分享彼此決策心得亦可交換相關資訊圖檔。貳、 文獻探討探討有關時效性商品的存貨議題，多著重於下列三方面：一、銷售商之價格制定的問題，主要探討如何訂定最佳價格，進而使收益最大。二、銷售商之以最佳訂購週期與最適訂購量的問題，主要探討怎樣的最佳訂購週期和訂購量可以滿足銷售需求，達到最大利潤。三、銷售商之售價折扣問題，就實際生活中常見的折扣方式做討論，如價格折扣、數量折扣等，透過折扣增加銷售率，進而增加利潤。分別敘述如下： 、銷售商之價格制定問題：陳懿璿(民92年)藉由兩階段獨立的動態模式來探討易腐性商品在價格制定上，如何改變市場需求、增加顧客購買意願、降低庫存過多的風險，使得利潤最大化。楊家昕（民93年）考慮顧客需求率、偏好及賣期長度下，推得潛在性買者之需求分佈服從負二項分配，藉以訂出最適價格。歐陽良裕、吳坤山和楊志德（民93年）則是考慮生產跟需求有關、需求率跟銷售價格有關、允許缺貨的退化性商品存貨模式，決定一個生產週期內不同階段的期間長度及產品售價。 二、最適訂購週期與最適訂購量問題：歐陽良裕和鄭美娟(民90年）則討論當需求與存貨水準有關聯情況下時效性商品的存貨，其中假設產品有效時間成指數分配且允許缺貨，當產品缺貨時可在下次貨物到達時在進行補貨，但相對的其等待的時間將受補貨時間長度影響成反比關係，最後以找出成本最低時的最適訂購量為目標。黃允成和陳貞秀(民93年）針對多階段訂購報童模式，將次要市場之價格函數納入模式，分別建立含有限制條件並且決策變數為訂購週期及訂購量之總期望成本函數模式，及總期望利潤函數模式，以達總期望成本最小化或總期望利潤最大化之目標，進行最適訂購週期與最適訂購量之決策分析探討。黃允成和陳貞秀(民94年）更進一步利用數值分析演算法，求解總期望利潤最大化下之最適訂購週期與最適訂購量，並進行敏感度分析，以進一步了解各相關函數對總期望利潤函數之影響。 三、銷售商之售價折扣問題：詹德意（民88年）就傳統EOQ模式中需求率為固定的條件做修正，探討當需求率與銷售價格呈函數關係，而降低銷價格可使需求增加得情況下，分別討論當折扣發生在訂購週期的起始點與期間時，退化性商品的最適訂購量與最適訂購週期。Ouyang 和 Chen(2002）探討供應商在提供賒銷和現金折扣的情況下，經銷商在享有折扣時間內跟付款到期日支付款項兩大部份作討論，以探討最佳銷售週期來達到最小成本為目標。Ouyang,Chuang 和 Teng(2005)探討在允許延遲支付的付款方式下，對於不允許商品缺貨時與訂購數量大時的數量折扣問題作最佳訂購數量和存貨週期的決策，進而達到總相關成本的最小化。 從上述文獻回顧可以發現，多數學者對於時效性(易腐性)商品做了很多探討；但是在現實生活中訂購數量夠大則可以延遲付款賺取利息收益的情形是常有發生的狀況，僅有Ouyang、Chuang和Teng有提及。因此本系統的建置主要參考Ouyang、Chuang和Teng的數學模式，建置一時效性商品最適決策系統，討論時效性商品在允許延遲付款的情況下最佳的存貨管理模式。相較於時效性商品傳統的EOQ模式，就延遲付款來說，供應商允許經銷商享有一定時間付款延遲的彈性，一方面除了可以吸引新顧客和增加銷售量外，另一方面，因為一筆會計帳的成立與否是以收到款項的時間而定，所以在供應商界定付款的時間內，經銷商也可以利用這段時間將銷售所得的金額做額外的投資或運用以賺取利息來支付而後商品存貨的利息費用；而就享有價格折扣來說，供應商透過折價的吸引力，使經銷商能在較快速的時間內付款來減少發生呆帳的機會，除此之外，供應商亦可將較早收到帳款做額外的運用，來賺取利息、增加收益，提供經銷商在享有付款延遲或價格折扣的情況下，時效性商品的最佳訂購數量和訂購週期的預測，進而以達到其成本最小化的目標；再者，本組將基本退化率EOQ模式納入決策分析當中，目的是為了讓使用者可以將系統所建構的模式與基本退化率EOQ模式做一比較做出更是適當的決策。參、 系統設計本系統的使用者依權限可以區分為：非會員、會員以及管理員三種；不同的使用者，所能使用的功能也不一樣。在首頁(如圖一)可以進行登入或是加入會員，且提供了近期的重要財金消息供使用者瀏覽，另外本系統的核心功能決策分析是利用JAVA建置的，所以使用者電腦無安裝JAVA軟體將會無法使用此功能，而首頁提供了JAVA的軟體供使用者下載安裝；於功能上本系統目前建置了模式知多少、系統範例、決策分析、討論區與個人資料。圖一 首頁雖然時效性商品充斥在每個人的生活中，但是大家對時效性商品這個名詞都不大了解，因此本組利用圖片加上文字再搭配以FLASH做出的互動式動畫來介紹何謂時效性商品(如圖二)，這種呈現方式不只是使用者閱讀，還讓使用者有參與的感覺，不但可以吸引使用者的目光，並且能比平常更快速的了解何謂時效性商品；除此之外，在此功能中亦添加了EOQ的介紹和本系統決策分析功能中所使用的模式介紹(如圖三)，在模式介紹中本系統也附上了此模式的原始論文PDF檔，讓有興趣的使用者可以下載觀看。圖二 模式知多少(一)圖三 模式知多少(二)在系統範例中本系統使用FLASH製作了決策分析功能的使用/教學動畫，除了讓會員能更清楚如何操作決策分析功能外，也希望能吸引非會員，讓非會員知道本系統有此一功能可以協助決策，進而加入本系統的會員，在這教學動畫中，系統中設計了前進，後退，暫停及繼續的按鈕(如圖四)，讓使用者可以依照自己觀看的速度來調整。圖四 系統範例決策分析功能是本系統的核心功能，在此功能此功能是將Ouyang,Chuang和Teng (2005) 時效性商品在允許延遲付款與價格折扣的情況下最佳的存貨管理模式”利用JAVA建置而成，在網頁中每個成本(參數)都設有範圍限制，當要填寫某項參數時，在下方皆會出現提示字元，告知使用者限制範圍，若會員對參數有不了解的地方，可使用下拉式選單選取欲了解的參數，在下方即會出現此參數的說明(如圖五)；當每項參數皆填寫完畢按下計算，系統會求出最佳訂購量、補貨週期及年度總成本，在同一頁面的右邊還建置了敏感度分析圖，會員可選擇想要知道變化的參數及決策變數來進行繪圖，繪圖的結果會出現在下方(如圖六)，使用者便可從圖上清楚地了解當某項參數變動時，對相關決策變數的影響，藉此幫助會員進行決策以達到總成本之最小化；另外，系統中還建置了本系統所採用的模式與基本退化率EOQ比較，會員可以利用圖下方的按鈕來切換畫面(如圖七)。圖五 決策分析(一)圖六 決策分析(二)圖七 決策分析(三)進入討論區的首頁，本系統會將各個子討論區最近的三篇文章列出來，讓使用者可知道各子討論區的新主題或熱門話題，而目前討論區中分成三個子討論區：管理員公告、時效品專區、技術交流區(如圖八)，此外在本討論區設有上傳圖片之功能，讓會員在說明主題或發表問題時，可以藉由圖片(如圖九)的輔助使其表達的更加清楚。圖八 討論區(一)圖九 討論區(二)最後，個人資料是讓會員可以維護自己的資料，凡是修改基本資料或修改密碼皆可以再此功能進行更改的動作。肆、 結論目前對於時效性商品多著重於理論學術上數學模式的建構，而透過理論數學模式在實務應用上再建置成系統較為少數，本研究利用已公開發表過的數學模式建置成系統，此系統以PHP程式為核心，搭配Java、JavaScript、Flash等技術，並以MySQL為後端資料庫，建置時效性商品最適決策系統。系統主要是利用Java技術繪製決策分析圖，經銷商輸入相關的參數值，經過JAVA程式計算出快速且精確的決策結果，另一方面，為了讓決策結果合理化，系統對各項參數的範圍做了一些適當的限制以符合一般情況下的商品銷