预测与库存管理培训资料

第二章

ForecastandInventoryManagement

预测和库存管理Outlinesforforecasting

Generalforecastconsiderations

物流需求预测需考虑的因素Effectiveforecastprocess

预测流程Forecastingmethod

预测方法Forecastingerrormeasures

预测误差GeneralForecastConsiderations

物流需求预测需考虑的因素

Thenatureofdemand需求的性质Dependentdemand相关需求Independentdemand独立需求Forecastcomponents预测的主要因素Baseleveldemand基本需求Seasonalityfactor季节因素Tendcomponent趋势因素Cyclicfactor周期因素

promotionalfactor促销因素Irregularorrandomquantity不确定性因素Forecastapproach预测的方法Top-downvs.bottom-up自上而下VS自下而上需求的性质

①独立需求：指最终产成品的需求，在数量上和时间上与对其他物料的需求无关，只取决于市场和顾客的需求。②相关需求（从属需求、非独立需求）：指对原材料、半成品、零部件的需求，在数量上和时间上直接依赖于对其他物料的需求。E(1)Independentvs.DependentDemand

IndependentDemand(Demandnotrelatedtootheritems)DependentDemand(Derived)....预测的主要因素假定基础需求是平均销售水平，而其他部分的正负调整影响这预测值，则预测模型可表示为：

Ft=Bt+St+T+Ct+Pt+I

其中：Ft时期t的预测数量

Bt

时期t的基本需求水平

St时期t的季节因素

T趋势因素

Ct时期t的周期因素

Pt时期t的促销因素

I不确定变量或随机数量Top-downapproach

历史上各中心份额40％30％20％10％工厂中央配送中心预测共计10,000单位A地区配送中心预测4,000单位B地区配送中心预测3,000单位C地区配送中心预测2,000单位D地区配送中心预测1,000单位ForecastingMethodsQualitative定性预测方法Quantitative定量预测方法TimeSeries时间序列Movingaverage移动平均Exponentialsmoothing指数平滑Causal因果关系预测定性预测方法德尔菲法（最合适的预测期：中期到长期）：由一组专家分别对问卷作回答、由组织者汇集调查结果，如果统计结果显示专家的意见比较分散，则需要重新设计调查表，进行新一轮的调查，如果专家的意见比较集中一致，则就得到最终的调查预测结果。执行过程如下图选择对象发送调查表格回收调查问卷并统计调查结果预测结果进行新一轮的调查表格统计结果的分析评价定量量预预测测方方法法（一一））时时间间序序列列分分析析：：以时时间间为为独独立立变变量量，，把把过过去去需需求求和和时时间间的的关关系系作作为为需需求求模模式式来来估估计计未未来来需需求求。。包括括方方法法:简单单移移动动平平均均指数数平平滑滑1.移动动平平均均法法最适适合合的的预预测测期期：：短短期期。。将一一段段包包含含一一些些数数据据点点的的时时间间段段求求平平均均，，即即用用该该段段时时间段段所所含含数数据据点点的的个个数数去去除除该该段段内内各各点点数数据据值值之之和和。。数学学表表达达式式：：MAt+1=(At+At-1+At-2+……+At-n+1)例：：前3个月月的的销销售售量量分分别别为为120、150和90，四四月月份份的的移移动动平平均均值值为为：=（120+150+190）/3=1202.指数数平平滑滑法法下一一期期的的预预测测值值=αα××（前前期期实实际际需需求求值值））+（1-αα）×（前前期期预预测测值值））α是权权重重，，通通常常称称为为指指数数平平滑滑系系数数，，介介于于0～1之间间。。所有有历历史史因因素素的的影影响响都都包包含含在在前前期期的的预预测测值值内内，，任任何何时时刻刻只只需需保保有有一一个个数数字字就就代代表表了了需需求求的的历历史史情情况况。。Ft+1=αα··Dt+（1－α）·FtFt+1=Ft+α·（Dt－Ft）α趋近近于于1，新新预预测测值值将将包包含含一一个个相相当当大大的的调调整整，，即即用用前前期期预预测测中中产产生生的的误误差差进进行行调调整整；；α趋近于于0，新预预测值值就没没有用用前次次预测测的误误差作作多大大调整整。2.指数平平滑法法最适合合的预预测期期：短短期。。最新数数据的的权重重高于于早期期数据据。特点：：（1）短期期预测测中最最有效效的方方法（2）只需需要得得到很很小的的数据据量就就可以以连续续使用用（3）在同同类预预测法法中被被认为为是最最精确确的（4）当预预测数数据发发生根根本性性变化化时还还可以以进行行自我我调整整（5）是加加权移移动平平均法法的一一种，，较近近期观观测值值的权权重比比较远远期观观测值值的权权重要要大例：根据下下表给给出的的1—11月份某某商品品需求求量的的观察察值，，分别别取α=0.1、0.5、0.9，预测测12月份的的需求求量，，并进进行误误差比比较。。指数平平滑法法预测测误差差比较较（二））回归归预测测法一元线线性回回归预预测法法：Y=a+bX例：国外足足球赛赛上咖咖啡销销量与与温度度的关关系：：Y=咖啡消消耗量量，X=温度Y=49.775-0.45XErrormeasures误差评评估MD平均误误差MAD(meanabsolutedeviation)绝对平平均偏偏差MeanSquaredError(MSE)均方差差OutlineforInventoryManagementQuestionofinventorymanagement库存管管理解解决的的问题题Inventoryfunctionality库存的的作用用somedefinition有关库存存的相关关概念Inventoryplanningmodelundercertainty(EconomicOrderQuantity––EOQ经济订货货批量)确定型库库存控制制模型Inventoryplanningmodelunderuncertainty(safetystockcalculation安全库存存)随机型库库存控制制模型QuestionsofInventorySystemWhattoorder?Howmanytoorder?Whentoorder?Timingisacriticalissue!InventoryDefinition--Thestockofanyitemorresourceusedinanorganization组织内以以闲置状状态储存存的物品品或其他他资源定义：RawmaterialsFinishedproductsComponentpartsSuppliesWorkinprocess....供应链物物流过程程中的库库存结构构供应商用户原材料库存在制品库存成品工厂库存成品分销库存成品零售库存供应商制造商分销商用户用户订货分销订货零售订货生产订货车间订货采购订货库存的利利弊库存的利利：1.满足需求求的变动动2.适应生产产计划的的灵活3.为前置期期的变动动提供保保障4.利用经济济订货批批量库存的弊弊：库存存的机会会成本1、占用资资金（库库存资本本）2、货物有有形损耗耗和无形形损耗3、仓储费费用库存相关关概念Inventorypolicy库存政策策考虑生产产和采购购需要，，决定采购购什么，，WHAT?什么时候候采购，，WHEN？采购多少少。HOWMUCH？Servicelevel服务水平平库存管理理可达到到的绩效效目标订单完成成周期，，订单完完成率及及其他库存相关关概念InventoryInclude:Cycleinventoryorbasestock周期库存/基础库存由补货带来的的总库存的增增长Safetystock安全库存为防止不确定定因素(突发性需求、、延迟交货等等）带来负面面影响而设立立的缓冲库存存Transitinventory中转库存尚未到达目的的地、正处于于运输状态或或等待运输状状态而储存在在运输工具中中的库存库存成本相关关概念存货成本——总的库存成本本取得成本订购成本——订购费率，与与订购批量无无关购入成本——货物成本或购购置成本储存成本——与平均库存有有关缺货成本经济的库存政政策EconomicOrderQuantity（EOQ）HOWMUCH?经济济订订货货批批量量：从从经经济济角角度度出出发发使使库库存存总总成成本本最最低低的的订订货货批批量量，，是是库库存存控控制制的的重重要要参参数数。。reorderpointWHEN?再订订货货点点：：库存存随随着着每每日日需需求求而而不不断断减减少少，，当当库库存存量量降降到到某某一一水水平平时时启启动动补补货货程程序序，，这这个个临临界界状状态态时时的的库库存存量量就就是是再再订订货货点点。。performancecycleorleadtimeWHEN？订单单完完成成周周期期或或前前置置期期：：从发发出出订订单单到到收收到到该该批批新新订订购购货货物物所所花花费费的的时时间间。。库存存需需求求和和前前置置期期确确定定下下不不同同订订货货批批量量对对平平均均库库存存的的影影响响InventoryplanningmodelundercertaintyThismodelassumesthedemandandperformancecycle(leadtime)isconstant(certainty),BasicmanagementapproachisEconomicOrderQuantity(EOQ).ByusingEOQmodel,theorderquantityandordercycletimecanbedetermined,whichanswersboth“howmuchtoorder”and“whentoorder”.RelationshipofInventorycostandorderquantityFunctionoftotalinventorycost若以以TC表示示存存货货总总成成本本，，则则有有D————年需需求求量量；；U————单位位产产品品成成本本（（单单价价））；；Q————订购购批批量量；；K————每次次订订购购成成本本；；C————单位位存存货货年年储储存存成成本本；；TCs——缺货成成本。。TotalAnnualCost=AnnualPurchaseCostTotalAnnualOrderingCostTotalAnnualHoldingCost+++TCs为使存存货总总成本本最小小，必必须设设法找找到一一个经经济订订购批批量（（EOQ），使使得总总成本本最小小。则:对其求求导，，可得得：Determinetheorderpoint再订货货点的的确定定(whentoorder)R=DxTR=reorderpointinunitsD=averagedailydemandT=averageleadtimeEOQExampleAnnualDemand=1,000unitsDaysperyearconsideredinaveragedailydemand=365Costtoplaceanorder=$10Holdingcostperunitperyear=$2.50Leadtime=7daysCostperunit=$15Determinetheeconomicorderquantityandthereorderpoint.....Solution....2DKCDxTIn-ClassExerciseAnnualDemand=10,000unitsDaysperyearconsideredinaveragedailydemand=365Costtoplaceanorder=$10Holdingcostperunitperyear=10%ofcostperunitLeadtime=10daysCostperunit=$15Determinetheeconomicorderquantityandthereorderpoint.Note:(Taghidden-slideicontoprojectsolution)....Solution2DKCDxTEOQextension:quantitydiscount

单价U（Q）U1U2U3OQ1Q2定购量记货物单单价为U（Q），设U（Q）按三个个等级变变化。U10≤Q＜Q1U（Q）=U2Q1≤Q＜Q2U3Q2≤QEOQextension:quantitydiscountU的水平在在不同的的订购量量范围内内有所变变动。在在这种情情况下，，计算EOQ的步骤如如下：计算通常常的经济济订货批批量；每个单位位价格只只在各自自的可行行范围内内有一个个经济订订货批量量，因为为各范围围不能重重叠。a.如果上一一步计算算出的EOQ落在最低低价格范范围内，，则该EOQ为最优之之选；b.如果上一一步计算算出的EOQ在其他范范围内，，以该价价格范围围内的最最低订购购量和该该单位价价格计算算TC。其中T最小所对对应的数数量即为为最优的的EOQ。EOQextension:quantitydiscount(1)计算通常常的EOQ:(2)(3)(4)可知订购购100罐时总成成本最低低，所以以100罐是最佳佳经济订订购批量量订货范围（罐）单价（元/罐）1-492250-792080-9918100以上17EOQextension:VolumetransportationRate基本资料料年需求量量2400SKU单价5元/SKU储存成本本20%/年订购成本本19元/次小批量运运费率1元/SKU大批量运运费率（（480SKU以上）0.75元/SKU举例说明：方案I方案II订购批量=300SKU订购批量=480SKU储存成本订购成本运输成本合计27022135库存需求和前前置期不确定定时，为防止不确定定需要增加缓缓冲器(buffer)即安全库存Inventoryplanningmodelunderuncertainty本模型适用于于库存需求量量或订单完成成周期（前置置期）不确定定的情况下。。本模型的关键键是确定安全全库存量。Inventoryplanningmodelunderuncertainty在实际生产条条件下，需求求是不确定的的。为了防止止缺货造成了了损失，需要要有安全库存存（缓冲库存存）。ROPLdd——每日需求，d=D/NL——前置期再订点ROP=dL=u若考虑到安全全库存为SS，则再订货点点为：ROP=dL+SS=u+SSThreesituationsofuncertainty导致不确定的的三因素1.Leadtime(performancecycle)fixed,demanduncertainty前置期不变，，需求变化2.Leadtimeuncertainty,demandfixed需求不变，前前置期变化3.Bothleadtimeanddemanduncertainty需求和前置期期都变化其中，α–coefficientofsafetyinventory

σd-standarddeviationofdemandwithinperformancecyclet–performancecycle(leadtime)此时，Leadtimefixed,demanduncertaintyLevelofCustomerserviceandtherelationshipwithαα服务水平1.000.9990.9980.990.980.970.960.950.94安全系数3.93.12.882.332.051.881.751.6451.5450.930.920.910.900.850.800.750.700.60<=0.501.481.411.341.281.030.840.670.520.250σ的计算则根根据下列公公式：di——thedemandindayI;Ed——日需求量的的期望值（（均值）；；qi——前置期内第第i种日需求量量出现的概概率；n——n种日需求量量。其中，Ed可以根据统统计数据对对前置期内内i种概率不同同的需求量量求期望。。（1）确定α，服务水平平=1-缺货风险率率=1-3%=97%，查表可得得α=1.88（2）计算σd，（3）得安全库库存为日需求量（吨）d304060708090概率qi20%10%15%25%20%10%此时，其中，安安全系数α计算同前，，σt为前置期的的标准差，，d为日需求量量。Leadtimeuncertainty,demandfixed（1）确确定定α，由由表表可可知知，，服服务务水水平平为为98%时，，安安全全系系数数α=2.05（2）计计算算σt（3）则则安安全全库库存存确确定定为为：：前置期天数101112131415出现的概率（%）10203520105Bothleadtimeanddemanduncertainty例：：卡卡顿顿公公司司销销售售一一种种儿儿童童艺艺术术套套具具OT-05，根据历历史数据据，卡顿顿公司得得到前置置期内日日需求量量的相关关数据如如下：在在服务水水平不低低于98%时，应保保有多少少安全库库存？服务水平平为98%时，查表表得安全全系数α=2.05则安全库库存为日需求量（件）405060708090前置期（天）5678概率0.10.20.20.20.20.1概率（%）0.10.30.40.2PoliciesofinventorymanagementABCAnalysisABC分类法InventorycontrolPerpetualreviewsystem(ROPSystemorFixed-OrderQuantity永续盘存存(定量订货货）PeriodicReviewSystem(Fixed-TimePeriod)定期盘存存（定货货）法Reactivemethod拉动式（（反应性性）存货货系统Planningmethod推动式（（计划性性）存货货系统ABC分类法（（ABCAnalysis）ABC分析法源源于ABC曲线分析析，ABC曲线又叫叫帕雷托托曲线，，体现的的是“关关键的少少数和次次要的多多数”的的关系。。ABC分类法，，又称为为重点管管理法或或ABC分析法。。通常将将库存按按年度货货币占用用量分为为A、B、C三类，A类是年度度货币量量最高的的库存，，这些品品种可能能只占库库存总数数的20%，但用于于它们的的库存成成本却占占到总数数的80%；B类是年度度货币量量中等的的库存，，这些品品种占用用全部库库存的30%左右，占占总价值值的15%；C类库存品品种，它它们只占占全部年年度货币币量的5%左右，但但却占库库存总数数的50%左右。库存物资资ABC分级比重重级别年消耗金额（%）品种数（%）A60—8010—20B15—4020—30C5—1550—70Perpetualreviewsystem永续盘存存(定量订货货）永续盘存存存货控控制方法法是检查查日常的的存货状状态，以以确定补补给需要要量。采采用这类类控制系系统要求求所有库库存单位位都必须须有精确确数值，，因此，，通常需需要借助助计算机机来实施施永续盘盘存。每次的订订货量保保持不变变，一般般为EOQ，适用于于品种少少而占用用资金大大的A类库存存.订货点点：ROP=DxT+SS要将现现有存存货（（on-handinventory)与已定定购存存货（（on-orderinventory)的合计计与ROP相比较较：如果I＋Q0＜＝ROP，则订订购批批量为为Q式中I——现有存存货；；Qo——向供应应商订订购的的存货货；ROP——再订货货点单单位数数；Q——订货批批量单单位数数。永续盘盘点系系统的的平均均存货货水平平可用用下式式计算算：I=Q／2＋SS式中I——平均存存货（（SKU）；Q——订货批批量（（SKU）；SS——安全存存货量量（SKU）PeriodicReviewSystem定期盘盘存（（定货货）法法定期盘盘存法法按一一定的的间隔隔时间间（