庫存管理_庫存管理與風險分擔培訓教材

第二章庫存管理與風險分擔 馬中華經(jīng)濟管理學院 主要內容 單階段庫存控制 預測 供應鏈環(huán)境下的庫存管理 單階段庫存控制 庫存的基本概念 經(jīng)濟訂貨批量 ABC分類 泳裝生產(chǎn)的例子 庫存控制策略 4 庫存的基本概念 一般地說 庫存是指暫時閑置的用于將來目的的資源 如 原材料 半成品 成品 機器 設備 人才等等 當企業(yè)有現(xiàn)成的物料但不需要使用的時候就形成了庫存 是物料平穩(wěn)流動中的中斷 持有庫存的原因 6 企業(yè)的庫存量很驚人 持有庫存的成本 訂貨的費用 信息傳遞費用 配送 保險 占用的資金 存儲場地 風險 服務 缺貨帶來的相關成本 訂購成本 短缺成本 持有成本 8 案例 JanetLong是OvertonTravelGroup公司的一個采購員 她的一年的收入為16000英鎊 其他雇用成本是3000英鎊 電話費 聯(lián)系費 辦公文具和郵費是6200英鎊 一般來說 Janet每月發(fā)出100份訂單 當貨物到達時 每份訂單的檢查費是15英鎊 借錢的成本是9 過期率是5 保險和稅費平均為4 OvertonTravelGroup公司如何預計它的再訂購成本和持有成本呢 9 案例 一年的訂貨次數(shù)是12 100 1200 次 再訂購成本包括一次訂貨中所發(fā)生的所有費用 即工資 16000 1200 13 33 英鎊 次 雇用成本 3000 1200 2 50 英鎊 次 花費 6200 1200 5 17 英鎊 次 檢查費 15 英鎊 次 所以再訂購成本為13 33 2 50 5 17 15 36 英鎊 次 持有成本包括持有存貨中發(fā)生的所有費用 即借錢的成本 9 過期率 5 保險和稅費 4 所以持有成本是年存貨的9 5 4 18 庫存的弊端 單階段庫存控制 庫存的基本概念 經(jīng)濟訂貨批量 ABC分類 泳裝生產(chǎn)的例子 庫存控制策略 12 ABC分類 基本思想 20 80原則 20 左右的因素占有或提供80 的成果 找出占用資金量大的少數(shù)物料加以重點管理和控制 ABC分類 物料分類舉例商品信息表 ABC分類 ABC分析表 ABC分類 ABC分類 A類物料 占用價值65 80 的15 20 的物品 B類物料 占用價值15 20 的30 40 的物品 C類物料 占用價值5 15 的40 55 的物品 物料ABC分類 ABC分類 A類產(chǎn)品 B類產(chǎn)品 C類產(chǎn)品 產(chǎn)品分組是人為的 關鍵是不應該對所有的產(chǎn)品同樣對待 ABC分類 為了進行分析 可以對80 20曲線進行數(shù)學上的描述 可以用Y 累積銷售比例X 累計產(chǎn)品比例A 待定系數(shù)如果25 的產(chǎn)品完成70 的銷售額 那么 案例 假設某倉庫存儲著以下14種產(chǎn)品中的11種 如下表3 1所示 Y和X關系保持不變 即X 0 21 Y 0 68 或21 的產(chǎn)品完成68 的銷售額 可得A 0 143 對不同類別的產(chǎn)品采取不同的庫存政策 其中 A類產(chǎn)品的周轉比率 即年銷售額 平均庫存 是7比1 B類產(chǎn)品的周轉比率是5比1 C類產(chǎn)品是3比1 如果該倉庫庫存產(chǎn)品的年銷售額預計為2 5萬美元 那么該倉庫的庫存投資預計是多少 某化工企業(yè)14種產(chǎn)品的ABC分類 下表3 2列出了倉庫中存儲的產(chǎn)品品種 這些產(chǎn)品與表3 1中列出的產(chǎn)品基本相同 只是沒有原表中的產(chǎn)品4 9 10 其余的產(chǎn)品按相對的銷售水平排序 從高到底 將A 0 143帶入 得到累積銷售比例 第一種產(chǎn)品的累計銷售比例就是0 4442 代表第一種產(chǎn)品占倉庫產(chǎn)品銷售總額的比重 即0 442 25000美元 11105美元 對表中每一種產(chǎn)品重復的上述計算過程 產(chǎn)品的預計銷售額除以該產(chǎn)品的周轉次數(shù)就得到平均庫存額 各產(chǎn)品庫存的總價是4401 該數(shù)字也就是預計的倉庫庫存投資額 1 N 1 11 0 909 2 18745 15994 3 15994 7 2285 4 1 0 143 0 3636 0 143 0 3636 25000 20509 課堂作業(yè) 戴維斯鋼鐵經(jīng)銷公司計劃在其分撥網(wǎng)絡中再建一座倉庫 對其他倉庫產(chǎn)品 銷售額的分析表明 25 的產(chǎn)品實現(xiàn)75 的銷售額 在該企業(yè) 倉庫中不同產(chǎn)品的庫存政策是不同的 前20 的產(chǎn)品是A類產(chǎn)品 庫存周轉次數(shù)是8 其次的30 產(chǎn)品或B類產(chǎn)品 庫存周轉次數(shù)是6 剩余C類產(chǎn)品的庫存周轉次數(shù)是4 倉庫中共有20種產(chǎn)品 預計銷售額是260萬美元 據(jù)你估計 該倉庫的平均庫存是多少 單階段庫存控制 庫存的基本概念 經(jīng)濟訂貨批量 ABC分類 泳裝生產(chǎn)的例子 庫存控制策略 24 EOQ 一個簡單地例子 零售商某產(chǎn)品的銷售情況如下 需求速度是恒定的 每周需求20件 訂貨批量為Q件 即每次向供應商訂購Q件 每次訂貨都會發(fā)生一個固定成本 12 00 庫存持有成本h 25 即保管每 1產(chǎn)品的年成本 提前期 為發(fā)出訂單到收到貨物經(jīng)過的時間 為零 初始庫存為零 批發(fā)價格為 1 00 零售價格為 5 00 問題最優(yōu)的訂貨數(shù)量為多少 不缺貨 總成本最小 25 EOQ 庫存變化情況 Time Inventory OrderSize 無缺貨發(fā)生 庫存降到零時訂貨 兩次相鄰補貨之間的時間為一個周期 庫存水平為時間的函數(shù) 如下圖 Avg Inven 26 EOQ 計算總成本 訂購成本為常數(shù)庫存持有成本 平均庫存 持有成本 訂購成本 訂購數(shù)量 訂購成本目標 找到使總成本最小的訂購數(shù)量 27 經(jīng)濟訂貨批量 年原材料成本CD年訂貨成本 D Q S年庫存持有成本 Q 2 hC最優(yōu)訂貨批量 28 EOQ 總成本 TotalCost OrderCost HoldingCost 29 EOQ 最優(yōu)訂購數(shù)量 最優(yōu)訂購數(shù)量 2 需求總量 每次訂購固定成本 持有成本前面問題的最優(yōu)訂購數(shù)量為316 30 EOQ 靈敏度例子 需求D 每日1 000項訂購成本K 每單10存貨成本h 每日每項存貨的0 5 31 EOQ 模型的兩個重要特點 最優(yōu)訂購策略平衡了庫存持有成本和準備成本 每次訂購固定成本和訂購次數(shù)乘積 總庫存成本對訂貨批量并不敏感 靈敏度分析如下 案例 當百思買公司銷售它現(xiàn)有庫存中的電腦時 采購主管發(fā)出了一個補貨訂單以獲得一個新的批量為Q臺電腦 包括運輸成本在內 百思買公司每次訂購花費的固定成本為S美元 百思買的訂貨策略 假定 產(chǎn)品的年需求量D 每次訂貨的固定成本S 產(chǎn)品的單位成本C 年庫存持有成本比率h 每次訂購電腦的數(shù)量 33 案例 百思買公司對Deskpro電腦的月需求量為1000臺 每次訂貨的固定訂購 運輸和接收成本為4000美元 每臺電腦的價格為500美元 零售商的庫存持有成本占20 估算商店經(jīng)理每次補貨應當訂購電腦的臺數(shù) 34 分析 年需求量D 1000 12 12000臺 固定訂貨成本S 4000美元 每臺電腦單位成本C 500美元 年庫存持有成本比率h 0 2 最優(yōu)訂貨批量為 35 其他相關量 周轉庫存年訂貨次數(shù)年訂貨成本庫存持有成本 36 課堂作業(yè) John為公司購買信紙 每月對信紙的需求穩(wěn)定在20箱 每箱成本為50英鎊 一次訂購和組織配送的成本為60英鎊 持有成本為18英鎊 箱 年 請計算經(jīng)濟訂購批量和總成本 37 解答 經(jīng)濟訂貨批量 總成本 單位成本 年需求量 年訂貨成本 庫存持有成本 50 240 60 240 40 18 40 2 12720 英鎊 年 總成本中12000英鎊為不考慮訂單規(guī)模的固定成本組成部分 720英鎊是根據(jù)訂單和持有存貨得來的可變成本 再訂購水平 提前期的需求 提前期 需求ROL LD 提前期 從發(fā)出訂單到收到貨物 提前期是準備訂單 把訂單交給供應商 供應商準備物料并裝運 運送到客戶 客戶接受并檢查物料入庫的時間 訂貨時機 課堂練習 某產(chǎn)品的需求一直為每周20單位 再訂購成本為每次125英鎊 持有成本是每單位每周2英鎊 如果供應商保證在兩周內配送 怎樣制定這種產(chǎn)品的訂購策略 40 解答 經(jīng)濟訂貨批量再訂購水平 提前期 需求 LD 2 20 40 單位 最佳的訂貨策略是還剩40單位時就訂購50單位 提前期比存貨周期短 再訂購水平 提前期 需求 LD 3 20 60 訂貨時機 假設提前期增加到3周 問題 在上述案例中 提前期是2周 存貨周期是50 20 2 5周 但問題是存貨水平從沒有真正達到60單位 而是在0 50之間變化 42 問題 再訂購水平包括倉庫中的存貨和在途存貨 那么再訂購水平就等于前置期的需求減去訂單中的貨物 在上述案例中 訂購量是50單位 所以在發(fā)出另一個訂單時 3周的提前期中還有50單位未到達的訂貨 那么此時的再訂購水平為 再訂購水平 提前期需求 在途存貨 LD Q 3 20 50 10 單位 所以實際的存貨降為10單位時應該訂購50單位 因為提前期比存貨周期長 將始終有至少有一個未完成的訂單 43 需求不確定性的影響 大多數(shù)公司將世界看成是可以預測的 銷售季節(jié)到來前就做好預測 并根據(jù)預測制定生產(chǎn)和庫存決策 對于預測需要記住 預測總是不準確的 預測的期限越長 預測誤差越大 綜合預測更準確 上述原則中 第一條意味著供應和需求很難匹配 第二條意味著顧客的長期需求更難預測 第三條說明雖然難以預測顧客對單品庫存單位 SKU 的需求 但若預測一個產(chǎn)品系列內所有SKU單位的總需求會容易許多 單階段庫存控制 庫存的基本概念 經(jīng)濟訂貨批量 ABC分類 泳裝生產(chǎn)的例子 庫存控制策略 泳裝生產(chǎn) 過高估計顧客需求會導致部分產(chǎn)品銷售不掉 過低估計顧客需求會導致缺貨并失去潛在顧客 提前確定訂購數(shù)量 基于歷史銷售數(shù)據(jù) 經(jīng)濟條件等因素 為將要到來的夏季確定了幾種可能的銷售情形 以及相應的概率 銷量預測 46 概率預測 這些概率預測的平均需求為13000件 但是實際需求可能大于或小于平均需求 47 成本和售價 Productioncostperunit C 80Sellingpriceperunit S 125Salvagevalueperunit V 20Fixedproductioncost F 100 000Qisproductionquantity DdemandProfit Revenue VariableCost FixedCost Salvage 48 兩種情形 情形一 Supposeyoumake12 000jacketsanddemandendsupbeing13 000jackets Profit 125 12 000 80 12 000 100 000 440 000情形二 Supposeyoumake12 000jacketsanddemandendsupbeing11 000jackets Profit 125 11 000 80 12 000 100 000 20 1000 335 000 49 面臨的問題 制造商需要找到最優(yōu)的生產(chǎn)數(shù)量思考 最優(yōu)的生產(chǎn)數(shù)量與平均需求量之間的關系 是大于 等于還是小于 50 額外生產(chǎn)一件泳裝的邊際利潤和邊際成本 平均需求量是13000件如果生產(chǎn)的泳裝被銷售出去 則收益是125 80 45如果沒有被銷售出去 則損失是80 20 60沒有在夏季銷售掉的泳裝的成本大于在夏季銷售掉額外的泳裝所獲得的利潤 所以生產(chǎn)的數(shù)量要小于平均需求量 一次性訂貨量 期望值法 1 售出單位產(chǎn)品的收益為4元2 未售出單位產(chǎn)品的損失為1元 邊際經(jīng)濟分析方法 銷售一單位產(chǎn)品所獲得的邊際收益為利潤 單位價格 單位成本一單位產(chǎn)品銷售不出去所產(chǎn)生的單位損失為損失 單位成本 單位殘值CPn 損失 1 CPn 利潤 CPn為至多售出n單位產(chǎn)品的累計概率CPn 利潤 損失 利潤 賣不出去的概率 賣出去的概率 例子 某雜貨店估計下周將銷售100磅其精心準備的土豆沙拉 需求服從正態(tài)分布 標準差為20磅 商店以每磅5 99美元的價格銷售沙拉 原料成本為每磅2 50美元 由于未使用防腐劑 所有未售出的沙拉都將無償?shù)鼐杞o慈善機構 要找到使商店利潤最大化的產(chǎn)量 我們首先要計算CPn 即CPn 利潤 損失 利潤 5 99 2 50 5 99 2 50 2 50 0 583從正態(tài)分布曲線 可得到最優(yōu)產(chǎn)量Q 就是曲線以下58 3 的面積所對應的點 該點z 0 21要準備的沙拉為Q 100 0 21 20 104 2磅 課堂練習 某設備維修廠希望訂購足夠的配件以保證交易會期間機床的連續(xù)運轉 如果設備需要維修 維修工給每個配件定的價格是95元 每個配件的成本是70元 如果配件沒有用上 可以退還給供貨商 每個配件可以得到退款50元 根據(jù)估計配件需求的分布如下 問題 期望收益最大的訂購數(shù)量是多少 56 不同生產(chǎn)數(shù)量情況下的期望收益 57 最優(yōu)生產(chǎn)量 58 觀察 最優(yōu)的生產(chǎn)數(shù)量在可能的最大需求量與最小需求量之間幾個生產(chǎn)數(shù)量會產(chǎn)生相同的期望利潤9000和16000單位的生產(chǎn)數(shù)量會產(chǎn)生相同的平均利潤 但是我們會更傾向于哪一個呢 59 期望收益 60 利潤的概率直方圖 最優(yōu)生產(chǎn)批量不一定等于期望需求 當增加產(chǎn)量時 風險 遭受損失的概率 也會增加 與此同時 獲得較大的利潤的概率也會增加 一些結論 風險和回報的關系 一些結論 實際上 最優(yōu)數(shù)量依賴于銷售一件額外產(chǎn)品所產(chǎn)生的邊際利潤和邊際成本 BPR 期望利潤會隨訂貨量增加而增加 直到產(chǎn)量達到一個特定值 之后的繼續(xù)增加會導致期望利潤的下降 單階段庫存控制 庫存的基本概念 經(jīng)濟訂貨批量 ABC分類 泳裝生產(chǎn)的例子 庫存控制策略 庫存控制策略 最小最大策略 定期檢查策略 持續(xù)檢查策略 64 最小最大 s S 策略 假設現(xiàn)在所考慮的泳裝是去年的一種款式 制造商的初始庫存為5000件 假定對這種款式的需求遵循前面所介紹的同樣的情景模式制造商是否應該生產(chǎn) 如果生產(chǎn) 應該生產(chǎn)多少件 65 不同生產(chǎn)數(shù)量情況下的期望收益 66 最小最大 s S 策略當庫存水平低于特定值s時 訂貨 或生產(chǎn) 以增加庫存水平到S 這個策略被稱為 s S 策略或最小最大策略 一般稱s為訂貨點 S為最大庫存水平 如果沒有固定成本 最優(yōu)庫存量將是最大庫存水平 要不斷地訂購足夠的數(shù)量來提高庫存到既定庫存水平 在泳裝生產(chǎn)的例子中 訂貨點時8500件 最大庫存水平是12000件 兩個數(shù)值之間的差異由訂貨 生產(chǎn)或者運輸?shù)墓潭ǔ杀緵Q定 庫存控制策略 最小最大策略 定期檢查策略 持續(xù)檢查策略 68 持續(xù)檢查策略 發(fā)出訂貨 訂貨到達 訂貨點和訂貨批量固定不變 連續(xù)地檢查庫存 庫存量下降到訂貨點R 訂購Q單位產(chǎn)品 關鍵是要確定訂貨批量Q 訂貨點R 提前期 69 持續(xù)檢查策略 訂貨點R由兩個部分組成 提前期內的平均庫存需求L AVG 安全庫存z STD L其中z常數(shù) 稱為安全系數(shù) 與服務水平相關訂購數(shù)量為經(jīng)濟訂貨批量Q 2 K AVG h平均庫存水平為Q 2 z STD L 70 案例 歷史數(shù)據(jù)庫存分析 練習 給出上表中各項的詳細計算過程 71 Example Cont 周庫存持有成本 0 87因此 Q 679再訂貨點 176 72 可變領先期 正常分布 NormalDistribution 平均領先期為AVGL 標準偏差為SDVLAVG AVGL 領先期內的平均需求安全存貨的數(shù)量為 庫存控制策略 最小最大策略 定期檢查策略 持續(xù)檢查策略 74 定期檢查策略 定期檢查庫存水平并訂貨 訂貨量 目標庫存量 現(xiàn)有庫存量 在途庫存 目標庫存量 保證按預期的庫存服務水平 滿足訂貨間隔期和提前期內正常生產(chǎn)經(jīng)營活動對貨物的需求量 目標庫存量 訂貨周期 提前期 日需求量 安全庫存 提前期 發(fā)出訂貨 訂貨到達 案例 繼續(xù)前面的例子 假定經(jīng)銷商每3個星期發(fā)一次電視機的訂單 由于提前期使2個星期 基本庫存水平需要覆蓋5個星期 因此 該時期內的平均需求為 44 58x5 222 9按照97 的服務水平計算 安全庫存136 3 主要內容 單階段庫存控制 預測 供應鏈環(huán)境下的庫存管理 77 MarketTwo 風險分擔 考慮一下兩個系統(tǒng) Supplier WarehouseOne WarehouseTwo MarketOne MarketTwo Supplier Warehouse MarketOne 78 風險分擔 同樣的客戶服務水平 那個系統(tǒng)需要更高的庫存水平 為什么 同樣的庫存水平 那個系統(tǒng)能夠提供更高的客戶服務水平 為什么 受哪些因素的影響 79 風險分擔的例子 對比兩個系統(tǒng) 兩種產(chǎn)品保證97 的服務水平 60每次的訂購成本 27周庫存持有成本 1 05分散系統(tǒng)中的單位運輸成本 1 10集中系統(tǒng)中的單位運輸成本1周提前期 80 風險分擔的例子 產(chǎn)品A產(chǎn)品B的歷史數(shù)據(jù) 81 風險分擔的例子 歷史數(shù)據(jù)分析 82 風險分擔的例子 庫存水平 83 風險分擔的三個關鍵點 集中化庫存同時減少了系統(tǒng)的安全庫存和平均庫存 變異系數(shù)越大 從集中化系統(tǒng)中獲得的好處越多 即從風險分擔中得到的利益越多 從風險分擔中得到的利益依賴于一個市場相對于另一個市場的需求方式 84 集中化與分散化系統(tǒng) 影響因素 安全庫存 服務水平 管理費用 提前期 運輸費用 主要內容 單階段庫存控制 預測 供應鏈環(huán)境下的庫存管理 預測的三條原則 需求的特性 預測總是不準確的 預測期限越長 預測誤差越大 綜合預測更準確 87 一些典型的 規(guī)律性 需求 時間 銷售額 實際銷售額 平均銷售額 1 隨機性或水平發(fā)展的需求 無趨勢或季節(jié)性因素 時間 銷售額 實際銷售額 平均銷售額 2 隨機性需求 呈上升趨勢 但無季節(jié)性因素 時間 銷售額 實際銷售額 銷售趨勢 平滑趨勢 3 隨機性需求 無趨勢 但有季節(jié)性因素 時間 銷售額 4 尖峰需求模式 實際銷售額 平均銷售額 預測方法 較好反映了市場需求情況 顧客期望不等于實際購買 基于大量系統(tǒng)變量進行計算的數(shù)學方法 涉及專家意見的收集的判斷方法 市場調查 專家調查 因果方法 基于過去的數(shù)據(jù)推測未來的數(shù)學方法 時間序列 定量預測方法 簡單平均法加權平均法指數(shù)平滑法線性回歸分析 90 簡單平均法 160 140 156 184 3 91 加權平均法 167 140 1 6 156 2 6 184 3 6 92 指數(shù)平滑法 這種幾何權數(shù)法可以用簡單的表達式表示 表達式中只涉及最近期的預測和當期的實際需求 這樣 下一期的預測需求就為 下一期預測值 a 當期實際需求 1 a 當期預測值 其中 a是權數(shù) 通常稱作指數(shù)平滑系數(shù) 它的值介于0和1之間 需要注意的是所有歷史因素的影響都包含在前期的預測值內 這樣 在任何時刻只需包含有一個數(shù)字就代表了需求的歷史情況 93 指數(shù)平滑法 指數(shù)平滑法為方便起見 我們可以將這個 拉平 模型寫為 為新一期的指數(shù)平滑預測值為上一期的預測值為上一期的實際需求為平滑系數(shù) 94 指數(shù)平滑法 案例假設本月預測的需求水平是1000單位 本月的實際需求是950單位 平滑系數(shù)a 0 3 則下個月的需求預計為預測值 0 3 950 0 7 1000 985單位當下個月重復這一過程時 該預測值就變?yōu)?前期預測值 依次類推 95 指數(shù)平滑法 案例下列季度數(shù)據(jù)代表了某產(chǎn)品需求的時間序列 96 指數(shù)平滑法 我們希望預測今年第三季度的需求 假設a 0 2 將去年四個季度的平均數(shù)作為以前的預測值 F0 12000 700 900 1100 975 今年第一季度的預測需求為F1 0 2 1100 0 8 975 1000今年第二季度的預測需求為F2 0 2 1400 0 8 1000 1080今年第三季度的需求為F3 0 2 1000 0 8 1080 1064 指數(shù)平滑法 需求數(shù)量隨時間變化圖 習題 王牌卡車運輸公司必須決定每周所需的卡車和司機的數(shù)量 通常的做法使司機在星期一出發(fā)去取貨 送貨 在星期五回到出發(fā)點 對卡車的需求可由該周要運送的貨物總量來決定 但為了制定計劃 必須提前一周得到有關數(shù)字 下表給出的是過去10周中的貨運量 問題 用最簡單的指數(shù)平滑模型 拉平模型 預測下一周的貨運量 注意 a值取0 3 利用最近六周的數(shù)據(jù)估計預測誤差 SF 標準差 習題 100 指數(shù)平滑法 校正趨勢如果數(shù)據(jù)中有明顯的趨勢和季節(jié)性特征 這類模型的內在滯后性就會造成令人無法接受的預測誤差 校正由于趨勢造成的基本模型的預測時滯 可以采用以下方程組 第t 1期校正趨勢后的預測 第t期的最初預測 第t期的趨勢 趨勢平滑系數(shù) 101 指數(shù)平滑法 案例在前面的例子中有如下數(shù)據(jù) 102 指數(shù)平滑法 我們仍然希望預測今年第三季度的需求 只是增加了對趨勢的修正 我們以人為確定的起始值開始 去年需求的平均數(shù) 同時 沒有趨勢 平滑系數(shù) 今年第一季度的預測需求為S1 0 2 1100 0 8 975 0 1000T1 0 3 1000 975 0 7 0 7 5F1 1000 7 5 1007 5 103 指數(shù)平滑法 利用第一季度的結果 今年第二季度的預測需求為 S2 0 2 1400 0 8 1000 7 5 1086T2 0 3 1086 1000 0 7 7 5 31 05F2 1086 31 05 1117 05 利用