企業(yè)庫存管理與風(fēng)險分擔(dān)

1、第二章 庫存管理和風(fēng)險分擔(dān)主要內(nèi)容 引言 單階段庫存控制 風(fēng)險分擔(dān) 集中化和分散化系統(tǒng) 供應(yīng)鏈環(huán)境下的庫存管理 實(shí)際問題 預(yù)測一一. .引言引言1.1.庫存的定義庫存的定義一個組織中存儲的其使用的任何物品或資源2.2.庫存管理的定義庫存管理的定義優(yōu)化物資儲備，以便使企業(yè)能夠在正確的時間、正確的地點(diǎn)擁有正確數(shù)量的庫存，從而在滿足客戶服務(wù)水平的同時使系統(tǒng)成本最小3.3.庫存的分類庫存的分類u原材料庫存u在制品庫存u成品庫存u單周期庫存：一次性訂貨這種需求的特征是具有偶發(fā)性和物品生命周期短，很少重復(fù)訂貨u多周期庫存：重復(fù)性訂貨在長時間內(nèi)需求重復(fù)發(fā)生，庫存需要不斷得到補(bǔ)充4.4.庫存產(chǎn)生的原因庫存產(chǎn)生

2、的原因1.意想不到的顧客需求變化2.在很多情況下供應(yīng)的數(shù)量和質(zhì)量、供應(yīng)成本和交貨 時間存在明顯的不確定性3.提前期4.獲得經(jīng)濟(jì)訂貨規(guī)模效益5.保持運(yùn)營的獨(dú)立性6.為企業(yè)提供防止原材料交貨時間變化的保障7.供應(yīng)商最小訂貨批量 5.5.庫存策略庫存策略用來決策如何管理庫存的戰(zhàn)略、方法和技術(shù)6.6.制定庫存策略時管理者需要考慮的供應(yīng)鏈特性制定庫存策略時管理者需要考慮的供應(yīng)鏈特性1.顧客需求2.補(bǔ)貨提前期3.需要考慮的不同產(chǎn)品的數(shù)量4.計劃期的長度5.成本，包括訂貨成本和持有成本6.服務(wù)水平要求二二. .單階段庫存控制單階段庫存控制庫存的功用（作用）庫存的功用（作用）1.1.經(jīng)濟(jì)批量模型經(jīng)濟(jì)批量模型模

3、型假設(shè)模型假設(shè)：u 需求速度是恒定的，每天需求D件產(chǎn)品u 訂貨批量每次固定訂貨Q件u 倉庫每次訂貨都會發(fā)生一個固定成本Ku 庫存持有成本hu 提前期為零u 初始庫存為零u 計劃期無限長時間訂單數(shù)量庫存水平平均庫存目標(biāo)：尋找最優(yōu)的訂貨策略，以實(shí)現(xiàn)在滿足需求的同時，使每年的平均采購和保管總成本最小周期T內(nèi)庫存總成本：經(jīng)濟(jì)訂貨量：2hTQK hKDQ2*模型的兩個重要特點(diǎn)模型的兩個重要特點(diǎn)1.最優(yōu)策略平衡了單位時間存庫持有成本和單位時間準(zhǔn)備成本單位時間準(zhǔn)備成本= KD/Q單位時間持有成本=hQ/2單位時間總庫存成本= KD/Q+ hQ/2當(dāng)KD/Q= hQ/2時，庫存總成本最小，于是可以得到hKDQ

4、2* 總成本最低點(diǎn)的訂貨量對應(yīng)持有成本和訂貨成本的交點(diǎn)處的訂貨量2.總庫存成本對于訂貨批量并不敏感改變訂貨批量對年持有成本和準(zhǔn)備成本的影響不大從上表可以看出從上表可以看出（1）訂貨量越偏離經(jīng)濟(jì)批量，總庫存成本則越大（2）總庫存成本增加比例遠(yuǎn)沒有最優(yōu)訂貨批量改變比例大2022-5-14Company Logo附：定量訂貨模型的靈敏度分析附：定量訂貨模型的靈敏度分析2*2*QhQDKQhQDKTCTC2*2*QhQDKQhQDKTCTChKDQ2*2*QhQDKTC2QhQDKTC由經(jīng)濟(jì)訂購批量公式 代入得QQQQTCTC*212.2.需求不確定性的影響需求不確定性的影響經(jīng)濟(jì)批量模型說明了準(zhǔn)備成本

5、和持有成本之間的權(quán)衡，忽略了需求不確定性和預(yù)測的問題。預(yù)測需要記住的原則預(yù)測需要記住的原則1.預(yù)測總是不準(zhǔn)確的2.預(yù)測的期限越長，預(yù)測誤差就越大3.綜合預(yù)測更準(zhǔn)確3.3.單期模型單期模型需求特點(diǎn)：需求特點(diǎn)：1.產(chǎn)品生命周期非常短，公司只有一次訂貨機(jī)會。2.根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，公司可以預(yù)測每種需求情況以及其發(fā)生的概率。因此給定一個訂貨批量，公司可以根據(jù)每種情況下的利潤根據(jù)其概率進(jìn)行加權(quán)，從而計算出特定訂貨量下的平均或期望利潤，因此公司可以采用平均利潤最大化的訂貨量。單期庫存案例單期庫存案例固定生產(chǎn)成本10萬美元，可變生產(chǎn)成本為單件80美元單價售價125美元，產(chǎn)品殘值20美元假定公司生產(chǎn)假定公司生產(chǎn)10

6、00010000件，我們計算得出各種需求狀況下的利潤件，我們計算得出各種需求狀況下的利潤也就是說，當(dāng)公司生產(chǎn)10000件產(chǎn)品時，有11%的概率獲得140000美元的利潤，有89%的概率獲得350000美元的利潤。因此，生產(chǎn)10000件產(chǎn)品的平均利潤=140000*11%+350000*89%=326900 概率 需求利潤產(chǎn)量11%11%27%23%18%10%平均利潤8000100001200014000160001800080002600002600002600002600002600002600002600001000014000035000035000035000035000035000

7、03269001200012000200002000023000023000044000044000044000044000044000044000044000044000037070037070014000-10000011000032000053000053000053000035780016000-220000-1000020000041000062000062000029660018000-340000 -13000080000290000500000710000197600作為產(chǎn)量函數(shù)的平均利潤作為產(chǎn)量函數(shù)的平均利潤期望利潤最大時的訂貨量不一定等于平均需求。如果產(chǎn)品的邊際成本大于邊際

8、利潤，那么最優(yōu)生產(chǎn)量小于平均需求；如果情況相反，則最優(yōu)生產(chǎn)量通常大于平均需求。利潤的頻率直方圖利潤的頻率直方圖總結(jié)如下總結(jié)如下：u 最優(yōu)訂貨量不一定等于預(yù)測需求或平均需求。u 平均利潤一般會隨訂貨量的增加而增加，直到產(chǎn)量達(dá)到一個特定值，之后再隨著產(chǎn)量的增加而下降。u 當(dāng)我們增加產(chǎn)量，風(fēng)險-即遭受損失的概率-也會增加，與此同時獲得較大利潤的概率也會增加。這就是風(fēng)險與回報之間的權(quán)衡。4.初始庫存的影響初始庫存的影響考慮的是公司已經(jīng)擁有庫存的情況，如果企業(yè)生產(chǎn)就必須支付固定費(fèi)用。需要考慮的問題是企業(yè)擁有多少初始庫存時就不必再生產(chǎn)產(chǎn)品？ （如果初始庫存剛好是8500件？）5.5.多次訂貨多次訂貨持續(xù)檢

9、查策略持續(xù)檢查策略u 在這種策略中，庫存每天都要檢查，當(dāng)庫存達(dá)到特定水平或訂貨點(diǎn)時就下達(dá)訂單。u 當(dāng)庫存可以持續(xù)檢查時，這種庫存策略最適用-如采用計算機(jī)化系統(tǒng)。定期檢查策略定期檢查策略u 在這種策略中，每過一段固定的時間就檢查一次庫存水平，每次檢查以后確定合適的訂購數(shù)量。u 當(dāng)頻繁地檢查庫存和下達(dá)訂單不可行或不便利的時候，這種訂貨策略就比較適用模型對比模型對比特征特征定量訂貨模型定量訂貨模型定期訂貨模型定期訂貨模型驅(qū)動類型事件驅(qū)動時間驅(qū)動訂購量經(jīng)濟(jì)批量QQ是變化的何時訂購R，當(dāng)庫存到達(dá)訂貨點(diǎn)訂購T，盤點(diǎn)期到來時庫存記錄每次出庫都做記錄只在盤點(diǎn)期記錄庫存大小較小較大6.6.持續(xù)檢查策略持續(xù)檢查策

10、略假設(shè)：假設(shè)：u每日需求隨機(jī)，但滿足正態(tài)分布。u分銷商每次向制造廠訂購產(chǎn)品，需要支付一個固定的成本K，再加上與訂購數(shù)成比例的費(fèi)用。u庫存持有成本根據(jù)單位時間保存單位庫存的費(fèi)用計算。u提前期固定。u如果顧客訂單到達(dá)時，手頭無庫存滿足客戶需求，這筆訂單將失去。u分銷商規(guī)定一個必需的服務(wù)水平。uAVG-分銷商平均日需求uSTD-分銷商日需求的標(biāo)準(zhǔn)差uL-從供應(yīng)商到分銷商的補(bǔ)貨提前期（天數(shù)）uh-分銷商持有單位庫存一天的成本ua-服務(wù)水平，即缺貨的概率為1-a 對于持續(xù)檢查模型，對于持續(xù)檢查模型，采用（采用（Q Q，R R）策略）策略-無論無論何時庫存降到訂貨點(diǎn)何時庫存降到訂貨點(diǎn)R R，訂購，訂購Q

11、Q單位產(chǎn)品。單位產(chǎn)品。 問題是如何確定問題是如何確定R R及及Q Q？訂貨點(diǎn)訂貨點(diǎn)R R由兩部分組成由兩部分組成提前期內(nèi)的平均庫存水平提前期內(nèi)的平均庫存水平：L X AVGu它是日平均需求與提前期的乘積。u這確保了當(dāng)分銷商發(fā)出訂單后，系統(tǒng)有足夠的庫存滿足提前期內(nèi)的期望需求。安全庫存：安全庫存：u是分銷商需要在倉庫和途中保存，以防止提前期內(nèi)需求偏離平均值的庫存數(shù)量。uZ是一個常數(shù)，稱為安全系數(shù)。這個常數(shù)與服務(wù)水平相關(guān)。訂貨點(diǎn)訂貨點(diǎn)R R為：為： L X AVG+LSTDZLSTDZ訂貨量訂貨量Q Q是多少呢？是多少呢？（用經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型來確定）（用經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型來確定）2022-5-14Co

12、mpany LogohAVGKQ2服務(wù)水平服務(wù)水平a a和安全系數(shù)和安全系數(shù)Z ZaqLSTDZAVGLP)(q表示市場需求定量訂貨模型定量訂貨模型1 1( (需求量均衡，不設(shè)安全庫存需求量均衡，不設(shè)安全庫存) )Q 訂購批量，即庫 存量最大值 Q/2平均庫存量 R訂貨點(diǎn)存量 L 訂貨提前期L*AVG定量訂貨模型定量訂貨模型2 2( (需求量均衡，設(shè)安全庫存需求量均衡，設(shè)安全庫存) )定量訂貨模型定量訂貨模型3 3( (需求量不均衡，設(shè)安全庫存需求量不均衡，設(shè)安全庫存) )7.7.可變提前期可變提前期假設(shè)提前期滿足正態(tài)分布，平均提前期定義為AVGL,標(biāo)準(zhǔn)差為STDL。222STDLAVGSTD

13、AVGLzAVGLAVGRAVGLAVG222STDLAVGSTDAVGLz式中，代表提前期內(nèi)的平均需求hAVGKQ2代表將要保持的安全庫存訂貨批量：8.8.定期檢查策略定期檢查策略庫存水平的檢查是周期性的，間隔期是固定的，每次檢查后都要訂購適當(dāng)?shù)臄?shù)量。間隔期短的情況：間隔期短的情況：采用（s，S）策略，如果庫存下降到s以下，就訂購足夠多的產(chǎn)品使庫存量達(dá)到S。間隔期比較長的情況：間隔期比較長的情況：庫存策略由一個參數(shù)基本庫存水平來刻畫。在每次檢查庫存后，訂購足夠的貨物使庫存狀況升到基本庫存水平。基本庫存水平包括兩個部分：r+L天內(nèi)的平均需求，即 AVG（r+L）安全庫存則需要保障r+L天內(nèi)需求

14、偏離平均需求時的供應(yīng)，計算公式為：)(LrSTDzILrSTDzLrAVGQ)(ILrSTDzLrAVGQ)(*)(*庫存水平在收到訂貨之際達(dá)到最大，為在臨收貨前庫存水平最小，為因此，平均庫存水平是這兩個水平的平均值，等于)(LrSTDzrAVG)(LrSTDz)(2/LrSTDzrAVG 9. 9.服務(wù)水平的優(yōu)化服務(wù)水平的優(yōu)化假設(shè)庫存優(yōu)化的目標(biāo)是基于特定服務(wù)水平來決定最優(yōu)庫存策略。問題是如何決定適當(dāng)?shù)姆?wù)水平？1.有時候服務(wù)水平由下游客戶決定。2.業(yè)務(wù)單位擁有一定的靈活性選擇適當(dāng)?shù)姆?wù)水平。什么才是恰當(dāng)?shù)姆?wù)水平呢？1.其他都相同的情況下，服務(wù)水平越高，庫存水平就越高。2相同的庫存水平下，一

15、個業(yè)務(wù)單位供貨的提前期越長，所提供的服務(wù)水平就越低。3.服務(wù)水平的邊際影響隨著庫存水平而降低，也就是說，庫存水平越低，每單位庫存對服務(wù)水平的影響就越大。因此我們決策每一單品庫存單位的服務(wù)水平，使期望利潤最大化。其他情況都相同時，具有以下特性的產(chǎn)品服務(wù)水平比較高1.高邊際利潤 2.高產(chǎn)量3.低變動性 4.較短的提前期三三. .風(fēng)險分擔(dān)風(fēng)險分擔(dān)風(fēng)險分擔(dān)意味著如果匯集各地的需求，需求的變動性將減少。某一客戶的高需求更可能被另一客戶的低需求所抵消。變動的降低能允許安全庫存的減少，從而減少平均庫存。標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)差是用來衡量需求偏離平均需求的大小，衡量顧客需求變動的絕對值。變異

16、系數(shù)衡量顧客需求相對平均需求的變動，是標(biāo)準(zhǔn)差和平均需求的比率。 變異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)差/平均需求ACME是美國東北部一家制造和分銷電子設(shè)備的公司。有兩個倉庫，一個在新澤西，一個在馬薩諸塞交貨到每個倉庫提前期為一個星期，提供97%的服務(wù)水平如果將兩個倉庫替換成一個倉庫，維持97%的服務(wù)水平，那么庫存將會如何變動呢？風(fēng)險分擔(dān)案例風(fēng)險分擔(dān)案例A A和和B B的歷史銷售數(shù)據(jù)的歷史銷售數(shù)據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)品A的歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)周周12345678馬薩諸塞3345373855301858新澤西4635414026481855合計合計79807878817836113產(chǎn)品產(chǎn)品B的歷史數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)周周12345678馬薩

17、諸塞03300130新澤西24303100合計合計26303230統(tǒng)計量統(tǒng)計量產(chǎn)品產(chǎn)品平均需求平均需求需求標(biāo)準(zhǔn)差需求標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)變異系數(shù) 馬薩諸塞A39.313.20.34馬薩諸塞B1.1251.361.21新澤西A38.612.00.31新澤西B1.251.581.26合計合計A77.920.710.27合計合計B2.3751.90.81歷史數(shù)據(jù)概括歷史數(shù)據(jù)概括產(chǎn)品產(chǎn)品提前期內(nèi)提前期內(nèi)平均需求平均需求安全庫存安全庫存訂貨點(diǎn)訂貨點(diǎn)Q馬薩諸塞馬薩諸塞A39.325.0865132馬薩諸塞馬薩諸塞B1.1252.58425新澤西新澤西A38.622.86231新澤西新澤西B1.253524合計合

18、計A77.939.35118186合計合計B2.3753.61633庫存水平庫存水平產(chǎn)品A在新澤西的平均庫存水平為安全庫存+Q/2=88馬薩諸塞的產(chǎn)品A平均庫存為91件，而中心倉庫的平均庫存為132件。因此，當(dāng)ACME公司將目前的系統(tǒng)改成集中化系統(tǒng)時會使產(chǎn)品A的平均庫存下降36%。同理，產(chǎn)品B的庫存也將減少43%.源自風(fēng)險分擔(dān)的需求匯集可以降低需求變動，從而可以減少安全庫存和平均庫存。風(fēng)險分擔(dān)的三個關(guān)鍵點(diǎn)風(fēng)險分擔(dān)的三個關(guān)鍵點(diǎn)1.集中化庫存同時減少了系統(tǒng)的安全庫存和平均庫存。2.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(fēng)險分擔(dān)中得到的利益越多。3.從風(fēng)險分擔(dān)中得到的利益依賴于一個市場對另一

19、個市場的需求方式。兩個市場需求的正相關(guān)程度越高，風(fēng)險分擔(dān)所獲得的利益越少。四四. .集中化與分散化系統(tǒng)集中化與分散化系統(tǒng)比較集中化與分散化配送系統(tǒng)，需要權(quán)衡的是：比較集中化與分散化配送系統(tǒng)，需要權(quán)衡的是：u 安全庫存。從分散化向集中化轉(zhuǎn)變時，安全庫存會減少u 服務(wù)水平。分散化和集中化系統(tǒng)有相同的庫存時，集中化系統(tǒng)服務(wù)水平較高。u 管理費(fèi)用。分散化系統(tǒng)中管理費(fèi)用較高。u 顧客提前期。分散化系統(tǒng)中響應(yīng)時間更短。u 運(yùn)輸成本。增加倉庫數(shù)量時，出庫的運(yùn)輸成本會減少，入庫的成本增加，對總運(yùn)輸成本的影響無法直接判斷。五五. .供應(yīng)鏈環(huán)境下的庫存管理供應(yīng)鏈環(huán)境下的庫存管理串行供應(yīng)鏈由一系列環(huán)節(jié)組成，每一環(huán)節(jié)

20、僅供貨給單一下游，直到最終環(huán)節(jié)滿足最終客戶需求。公司的目標(biāo)是管理庫存以減少系統(tǒng)成本。我們假設(shè)：我們假設(shè)： 1.庫存決策由一個決策者制定，其目標(biāo)是使系統(tǒng)成本最小。 2.決策者能了解到每個零售商和倉庫的庫存信息。在這種假設(shè)下，系統(tǒng)管理的有效途徑是級庫存的庫存策略。2022-5-14Company Logo什么是級庫存？什么是級庫存？ 在一個配送系統(tǒng)中，每一階段或每一層次被稱為一級。在系統(tǒng)任何階段或?qū)哟蔚募墡齑娴扔谠摷壍默F(xiàn)有庫存加上所有下游庫存。級庫存狀況級庫存狀況 分銷商的級庫存狀況是分銷商的及庫存加上分銷商的在途訂貨減去缺貨量。零售商的庫存采用（Q，R）策略。 分銷商的訂貨點(diǎn)R和訂貨量Q也同零售

21、商一樣計算，此時訂貨點(diǎn)為：Le=級提前期，定義為零售商和分銷商之間的提前期加上分銷商和他的供應(yīng)商，即批發(fā)商之間的提前期。AVG=零售商的平均需求STD=零售商需求的標(biāo)準(zhǔn)差eeLSTDzAVGLR零售商的平均周需求是45，標(biāo)準(zhǔn)差是32。假設(shè)每階段需要維持97%的服務(wù)水平（z=1.88）。每階段之間以及制造商和他的供應(yīng)商之間的提前期是一周。每階段的固定訂貨成本和持有成本以及訂貨批量如下表所示案例案例KDHQ零售商250451.2137分銷商200450.9141批發(fā)商205450.8152制造商500450.7255各階段的訂貨點(diǎn)計算如下：零售商分銷商批發(fā)商制造商在每一級，當(dāng)級庫存狀況低于那一級的

22、訂貨點(diǎn)時就訂購Q單位產(chǎn)品105 1321.88451R175 2321.88452R300 4321.88454R239 3321.88453R倉庫級庫存狀況的訂貨點(diǎn)應(yīng)倉庫級庫存狀況的訂貨點(diǎn)應(yīng)如何計算？如何計算？Le=級提前期，定義為零售商和分銷商之間的提前期加上分銷商和他的供應(yīng)商，即批發(fā)商之間的提前期。AVG=所有零售商的平均需求STD=匯集所有零售商需求的 標(biāo)準(zhǔn)差eeLSTDzAVGLR零售商庫存狀況零售商庫存狀況每個零售商的訂貨點(diǎn)R和Q和以前一樣計算六六. .實(shí)際問題實(shí)際問題有效降低庫存的策略：有效降低庫存的策略：1.定期庫存檢查。2.消耗速度、提前期和安全庫存的嚴(yán)格管理。3.降低安全庫

23、存水平。4.引入或加強(qiáng)周期盤點(diǎn)活動。5.ABC分類法6.將更多庫存或庫存所有權(quán)轉(zhuǎn)移給供應(yīng)商。7.定量方法。對庫存進(jìn)行分類的目的：按利用價值對存貨單元加以區(qū)別對待，采用不同的庫存控制策略分別進(jìn)行控制。 將存貨單元累計20%，成本卻占總成本的80%的物料劃分為A類庫存 將存貨單元在20%50%，成本占總成本15%的物料劃分為B類庫存 將存貨單元在50%100%，成本占總成本5%的物料劃分為C類庫存ABCABC分類法分類法控制策略：控制策略：n A A類物料類物料應(yīng)對此類物料進(jìn)行嚴(yán)格跟蹤，精確地計算訂貨點(diǎn)和訂貨量，并且經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)。n B B類物料類物料實(shí)施正常控制，只有特殊情況下才賦予較高的優(yōu)先權(quán)，可按經(jīng)濟(jì)批量訂貨。n C C類物料類物料盡可能簡單的控制，可通過半年或一年一次的盤點(diǎn)來補(bǔ)充大量的庫存，給予最低的作業(yè)優(yōu)先權(quán)控制。庫存周轉(zhuǎn)率=年銷售額/平均庫存水平庫存周轉(zhuǎn)率的增加意味著平均庫存水平的下降。不同行業(yè)的庫存周轉(zhuǎn)率水平不同。行業(yè)行業(yè)上四分位數(shù)上四分位數(shù)中間值中間值下四分位數(shù)下四分位數(shù)電子元器件8.14.93.3電子計算機(jī)22.77.02.7家用音像設(shè)備6.33.92.5造紙11.78.05.5化工14.16.44.2烘烤食品39.723.012.6印刷和出版7.22.81.5