第7章库存管理_生产运作管理

第7章库存管理InventoryManagement,第1节引言,1.1企业物流与库存,1.2库存的含义（INVENTORY）,库存是一个企业储存的起来的物质资源，目的是用于更有价值的生产和销售活动。库存的分类原材料（Rawmaterial）在制品（Work-in-Process(WIP)）产成品（FinishedGoods）备品备件及办公耗材（MRO）库存物品本身不是不好的事物，但是它的存在可能是其它问题的表征。,库存:概念,库存是任何形式运作管理的关键要素不同的观点资产(会计)浪费(JIT)客户服务所必需的(营销)管理混乱的根源(运作层)企业最大的资金投入领域之一采购库存的成本流程控制库存的成本存储的成本变质损坏的成本库存混乱的根源为了得到库存,企业必须生产出在某一期间超出消费所需要的产品.,为何有库存?,非本意活动所造成的结果预测误差,废料,机器故障，订单的改变有目的活动造成的结果库存成本缺货成本维持库存的成本物质价值,利息,盗窃,物料搬运成本不建立库存的成本缺货机会损失,采购（调整）成本,非均衡生产,对车间出现问题反应敏感。,为何需要库存?,传统的观点为了提供和维持良好的客户服务为了使生产过程中的物流更加平顺为了抵御供需中的不确定性为了资源的合理利用新的观点库存不能管理产生变化的根源的代价剩余物的状态,库存的地点,一个相对较新的话题在供应链的什么地方设置库存多种布置方法供应商处本企业仓储中心客户处设置在物流系统内,在不同存储点的库存,1.3库存控制的目标(ObjectivesofInventoryControl)以上介绍了库存的功能，但注意这只是从其有利的一面说的。为了保证企业正常经营活动，库存是必要的，但同时库存又占用了大量的资金。怎样即保证经营活动的正常进行，又使流动资金的占用达到最小，是管理人员关注的问题。库存控制的目标就是防止超储和缺货。,库存决策,订货数量?以何种形式订货?在供应链何处设置库存?客户服务水平如何?,库存周转的变化,库存周转率=年销售收入/平均库存水平美国：库存周转速度从1995到1998提高了30%.库存周转速度从1998到2000提高了27%.到2000年时,总的库存周转次数在近五年内从每年8.0次增加到每年13次.,库存周转率,库存降低的主要因素,高层管理者重视库存降低的工作(19%)减少仓储中的SKU数量(10%)改进了预测技术(7%)使用更先进的库存管理软件(6%)注重供应链中合作成员间的协调(6%)其他,库存周转率提高的主要因素,采用了更好的库存管理软件(16.2%)减少了订货提前期(15%)提高了预测准确性(10.7%)供应链管理（SCM）原理的应用(9.6%)更加关注库存管理(6.6%)减少了SKU(5.1%)其他,第2节库存控制问题分类,2.1单周期与多周期库存单周期库存：库存物品不能重复订货多周期库存：库存物品可以重复订货2.2独立需求与相关需求库存独立需求库存：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,2.3确定型与随机型库存确定型库存：库存问题的参数是确定的随机型库存：库存问题的参数是随机变量,2.4ABC分类A类：数量占库存物资总数的10%、金额占库存总金额的70%左右的物资B类：数量占库存物资总数的20%、金额占库存总金额的20%左右的物资C类：数量占库存物资总数的70%、金额占库存总金额的10%左右的物资,品种累计%,金额累计%,10090700,1030100,2.5库存控制系统,第3节经济订货（生产）批量,3.1基本经济订货批量问题订货批量是指消耗一次订货费用一次采购某种产品的数量。经济订货批量(EconomicOrderQuantity,简称EOQ)，就是按照库存总费用最小的原则确定出的订货批量,这种确定订货批量的方法就称为经济订货批量法.基本经济订货批量问题是库存管理中最简单、但却是最重要的一个内容，它揭示了许多库存决策方面的本质。1、基本经济订货批量问题是在以下假设进行讨论的：1）、需求是已知的常数，即需求是均匀的；2）、不允许发生缺货；3）、订货提前期是已知的，且为常数；4）、交货提前期为零，即瞬时交货；5）、产品成本不随批量而变化（没有数量折扣）。,2、库存费用分析存储费用(Holdingcostorcarryingcost)物品存放在库房里引起的费用。如物品资金占用的利息、保管员的工资福利、库房租金、保险费、水电费等等。设：C-单位产品成本（价格），元/件D-年需求量；Q-每次订货批量；H-单位产品年存储费用（元/件年），H=Ch,式中h为资金费用率（元/元年）,年维持费用=,订货费用(Orderingcost)除用到上述符号外，再设：S-每次订货费用（元），则年订费用为：,年订货费用=,总费用(Totalcost),年总费用TC=,3、经济订货批量的最优解,在年总需要量一定的情况下，订货批量越小，平均库存量越低，但发生的订货次数越多。如果能大幅度降低订货费用，就可以大大降低订货批量，这可以加快库存资金周转，很有利于提高企业效益。,3.2经济生产批量的确定非瞬时到货的经济批量(EOQwithNon-instantaneousReplenishment)设：p-生产率（件/天）u-需求率（件/天）tp-用于生产的时间（天）,LT,例:戴安公司是生产氧气瓶的专业厂。该厂年工作日为220天，市场对氧气瓶的需求率为50瓶/天。氧气瓶的生产率为200瓶/天，年库存成本为1元/瓶，设备调整费用为35元/次。求：经济生产批量(EPQ)；每年生产次数；最大库存水平；一个周期内的生产时间和纯消耗时间的长度。,年总费用=,求得最优解：,解：已知：S=35元/次，p=200瓶/天,r=50瓶/天，H=C*I=1元/瓶.年，年需求量D=50220=11000瓶,每年生产次数n=（D/Q*）=（11000/1013）=10.8611,最大库存水平QmaxQmax=Q*(p-r)/p=1013(200-50)/200=759.75760瓶,生产时间tp和纯消耗时间(t-tp)tp=Q*/p=1013/200=5.065天t-tp=(Q*/r)-(Q*/p)=1013/50-1013/200=20.56-5.065=15.02天,经济生产批量(EPQ)：,3.3有数量折扣的经济订货批量的确定(EOQwithQuantityDiscounts)数量单价0-4995.00元/件499-9994.50元/件1000以上3.90元/件,商家为了促销，往往提出数量折扣优惠，即采购批量达到一定数量，可以给予价格折扣。经济订货批量的确定就要考虑这个问题。,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。,总费用可分为两种情况：,1、对于存储费用为常数的情况计算共同的EOQ如果该EOQ落在价格最低的曲线上，就是最优解；如果落在其他任何曲线上，计算EOQ的总费用和价格最低折扣点上的总费用，比较后取最低者，即为最优解2、对于存储费用与单位价格成比例的情况首先从价格最低的开始，计算EOQ，直到找到可行的EOQ，如果按最低价格计算的EOQ是可行的，它就是最优解；如果EOQ不在最低价格区域内，则将可行的EOQ总费用与更低价格的折扣点总费用进行比较，取总费用最低的作为经济批量的最优解。,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，I=18%，单位产品库存保管费随其单价而变，具体结果如下：,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。,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=CD=(1/2)9700.153+(4000/970)18+0.854000=3548元TC1000=CD=(1/2)10000.1476+(4000/1000)18+0.824000=3426元因为TC1000需求,预测需求但是还有库存,预测=需求,安全库存=1.28,缺货!,90%可能需求价值,10%需求价值,实例,A=40,000,K=64,H=2,b=10,=4000,=500,使用标准正态分布表,我们可以查到z=2.41,既定服务水平,假定b是未知数.一种切实可行的方法是设定r,以达到预先确定的服务水平(供应满足率)f。例如，f=95%就意味着95%的需求可以立刻得到满足,或者1-f=5%的许多方面要延期交货.回想一下,(A/Q)B=全年延期交货数量的期望值(1/Q)B=延期交货量占全年需求量的百分比式中:B=N(z)我们要选定z,使得,实例根据前面的例子,=500,Q=1600,但是假设不知道b.而我们设定了供应满足率f=99%,那么就需要查出z,使:,从正态分布表中,我们查到z=1.46,因此安全库存为:SS=z=1.46*500=730,安全库存的应用,确定每一个产品类的缺货情况确定如何评价缺货事件使用统计技术处理不确定性所有库存软件包括以下部分:计算提前期预测误差的标准方差计算安全库存的计算器TRAIN分析员使用最好的技术!,选择“z”因子,安全库存=z乘以提前期内需求的标准偏差,p(z)=提前期内缺货的概率（z为安全因子）,例1,缺货目标年平均缺货2次年需求量=12,000单位Q=1,200年提前期=?提前期内需求的标准偏差=214单位求“z”因子?,安全库存案例-1,例2,缺货目标平均需求的2%缺货年需求量=12,000单位Q=1,200年提前期=?提前期内需求的标准偏差=214单位求“z”因子?,安全库存案例2,第6节确定型非均匀需求经济订货批量,以上所讨论的都是均匀需求库存管理中的订货批量问题。然而，在现实生产中遇到更多的是非均匀需求问题，即需求率随时间的变化而改变，如果这些需求是已知的并且是确定的，就是确定型非均匀需求。如下表所示：,由于需求率随时间而变，因此不能简单地象处理EOQ模型那样，按平均成本和库存量来解决非均匀需求的订货批量问题，增加了解决订货批量问题复杂性。,Peterson-Silver法则,Peterson-Silver法则是用来判断何为“波动”需求的系数。设：V波动系数，且由下式决定,式中：Dt每个时期的预测需求量，t=1,2,3,.,n如果，V0,即当时段t的期初库存为零时，才在第t期发生订货。,例：一公司全年12个月对某产品的需求如下表所示。已知订货费用是每次S=54元，I=0.02元/元月,该产品的单位成本是C=20元/箱。求经济订货批量策略。,解:设：F(t)-时段t上的总费用；期初库存等于零；本期消耗掉的库存不计算库存保管费用。本例中，假定1月份的期初库存等于零，本月需要10箱的货物，首先在1月初订购10箱产品，则1月份的总费用F(1)只与订货费用有关，即F(1)=0+S=54元满足2月份需求的方案有两种：方案1：1月初订10箱，1月份用完；2月初订62箱，2月份用完；方案2：1月初订72箱（1月份的10箱和2月的62箱）。方案1的总费用C1=F(1)+S=54+54=108元方案2的总费用C2=54+620.02201=78.60元因为C2C1，所以，最佳选择应是方案2，即一次订购满足1-2月份的需求量，此时F(2)=78.60元。,满足到3月底需求的方案有三种：方案1：2月底3月初订12箱，3月份用完；方案2：2月初订74箱（2月份的62箱，3月的12箱）；方案3：1月初订84箱（1月份的10箱、2月的62箱和3月份的12箱）。方案1的总费用C1=F(2)+S=78.60+54=132.60元方案2的总费用C2=54+54+(120.02201)=112.80元方案3的总费用C3=54+(620.02201)+(120.02202)=88.40元因为C3C2C1，所以，最佳选择应是方案3，即一次订购满足1-3月份的需求量，此时的F(3)=88.40元余下的月份按上述过程一一计算出来。,WW法求出的最佳订货批量策略,总订货费用=754=378.00元总库存保管费用=308箱/月20元/箱0.02元/元/月=123.20元总费用=378.00+123.20=501.20元,第7节单周期库存订货批量的确定,7.1单周期库存问题前面已介绍了单周期库存问题的基本含义。作为一种库存类型，单周期库存在生产和经营中也占有重要地位，尤其是对某些服务型企业来说，掌握单周期库存的控制理论是十分重要的。7.2单周期库存问题的经济订货批量单周期库存问题决策一般侧重于定货批量，因为它本身是不可重复进货的，所以就没有订货时间决策问题。单周期库存决策也是以费用作为主要考虑内容。,设：Co-单位产品超储成本，即进货但没有卖出去的损失Cu-单位产品缺货成本，应该进货但没有进货而丧失的赚钱机会的损失，是一个机会损失的概念D-预计要订货的数量P(D)-需求量大于等于D的概率,P(D)是一个累计概率.单周期库存问题通常采用边际分析法解决。考虑：如果增加一个产品定货能使期望收益大于期望成本,那么就应该在原订货量的基础上追