第3章庫存管理及風(fēng)險共擔(dān)_供應(yīng)鏈管理ppt課件

1、第三章 庫存管理及風(fēng)險共擔(dān)Inventory Management and Risk Pooling供 應(yīng) 鏈 管 理Supply Chain Management2本章內(nèi)容單倉庫庫存實例風(fēng)險分擔(dān)集中式與分散化系統(tǒng)供應(yīng)鏈環(huán)境下的庫存管理實踐問題預(yù)測經(jīng)濟批量模型需求不確定性的影響供應(yīng)合同多次訂貨繼續(xù)檢查戰(zhàn)略可變提早期定期檢查戰(zhàn)略判別方法市場研討方法時間序列方法因果方法選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)測技術(shù)3Inventory1長期以來，庫存管理的重要性、協(xié)調(diào)庫存決策與運輸戰(zhàn)略的必要性已是顯而易見在復(fù)雜的供應(yīng)鏈中，管理庫存是相當(dāng)困難且能夠?qū)︻櫩托ЯΤ潭燃肮?yīng)鏈整體系統(tǒng)本錢有顯著的影響Where do we hold

2、inventory?Suppliers and manufacturersWarehouses and distribution centresRetailers4Inventory2一個典型的供應(yīng)鏈包含供貨商、將原料轉(zhuǎn)變成制廢品的制造商，以及分銷中心和將制廢品分銷給顧客的倉庫這隱含了庫存在供應(yīng)鏈中以數(shù)種方式存在：原料庫存Raw Materials在制品庫存Work-in-Process，WIP制廢品庫存Finished Goods5為何要持有庫存因應(yīng)顧客需求的非預(yù)期變動愈來愈多的產(chǎn)品擁有較短的生命周期：表示和顧客需求有關(guān)的歷史資料能夠無法獲得或遭到相當(dāng)?shù)南拗剖袌錾显S多競爭產(chǎn)品的出現(xiàn)：產(chǎn)品產(chǎn)品

3、的激增，使得對某一特定型號產(chǎn)品的需求預(yù)測變得更加困難許多供應(yīng)的數(shù)量和質(zhì)量、供貨商的本錢和配送時間等出現(xiàn)明顯的不確定情況即使供應(yīng)與需求皆無不確定性，由于運輸提早期的關(guān)系，仍有必要持有庫存運輸公司提供的規(guī)模經(jīng)濟，鼓勵公司運輸大量貨品，因此也持有大量的庫存6Goals: Reduce Cost, Improve Service1By effectively managing inventory:Xerox eliminated $700 million inventory from its supply chainWal-Mart became the largest retail company

4、utilizing efficient inventory managementGM has reduced parts inventory and transportation costs by 26% annually7Goals: Reduce Cost, Improve Service2By not managing inventory successfullyIn 1994, “IBM continues to struggle with shortages in their ThinkPad line (WSJ, Oct 7, 1994)In 1993, “Liz Claiborn

5、e said its unexpected earning decline is the consequence of higher than anticipated excess inventory (WSJ, July 15, 1993)In 1993, “Dell Computers predicts a loss; Stock plunges. Dell acknowledged that the company was sharply off in its forecast of demand, resulting in inventory write downs (WSJ, Aug

6、ust 1993)8庫存管理的兩個重要議題需求預(yù)測訂購量計算9影響庫存戰(zhàn)略的主要要素1第一且最重要的是顧客需求Demand Characteristics它能夠預(yù)先得知或具隨機性在后者之情況下，預(yù)測工具可以用于歷史數(shù)據(jù)可獲得的情況下，來估計平均顧客需求，以及顧客需求的變異性通常以規(guī)范差衡量補貨提早期Lead Time可于訂貨時得知，但也能夠是不確定的倉庫中不同產(chǎn)品儲存的數(shù)目Number of Products方案期的長度10影響庫存戰(zhàn)略的主要要素2本錢Costs，包含訂購本錢及庫存持有本錢通常訂購本錢Order Costs包含二個組成元素：產(chǎn)品本錢及運輸本錢庫存持有本錢Holding Cost

7、s包含：州稅、財富稅及庫存保險Taxes維修本錢Maintenance and Handling過時本錢Obsolescence，由于商品能夠因市場改動而失去其部份價值的風(fēng)險所呵斥時機本錢Opportunity Costs：投資庫存以外之其它標(biāo)的物，能夠獲得的投資報酬例如：股票市場要求的效力程度Service Level在顧客需求不確定的情況下，通常不能夠每次都滿足顧客的訂購要求，所以管理當(dāng)局必需詳細指定一個可接受的效力程度11The Effect of Demand UncertaintyMost companies treat the world as if it were predict

8、able:Production and inventory planning are based on forecasts of demand made far in advance of the selling seasonCompanies are aware of demand uncertainty when they create a forecast, but they design their planning process as if the forecast truly represents realityRecent technological advances have

9、 increased the level of demand uncertainty:Short product life cyclesIncreasing product variety12Demand ForecastThe three principles of all forecasting techniquesForecasting is always wrong預(yù)測永遠是錯的The longer the forecast horizon the worst is the forecast預(yù)測期間越長，錯誤程度越高Aggregate forecasts are more accura

10、te匯總預(yù)測更正確13Example : Swimsuit ProductionManufacturerRegion DCLocal DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$80Selling Price=$125Salvage Value=$2014Demand ScenariosAverage demand is about 13,000 units15Manufacturing Expected ProfitExpected Profit0100000200000300000400000500000

11、60008000100001200014000160001800020000Order QuantityManufacturing optimal production quantity is 12,000 unitsManufacturer profit is $375,00016最適訂購量不一定要等于預(yù)測或平均需求。現(xiàn)實上，最適訂購量是根據(jù)多出賣一單位之邊沿利潤及邊沿本錢間的關(guān)系來決議當(dāng)訂購量添加，平均利潤也會添加，直到消費數(shù)量到達某一個數(shù)值，在此數(shù)值之后，平均利潤開場減少當(dāng)我們添加消費數(shù)量，風(fēng)險也就是產(chǎn)生大額損失的能夠性通常也會添加。同時產(chǎn)生大額利潤的能夠性也會添加，這就是風(fēng)險/報酬間的

12、互抵效果Summaries17供應(yīng)合同為了確保足夠的商品供應(yīng)和需求，買方和供貨商普通會簽定供應(yīng)合同，合同中能夠規(guī)范以下條款：產(chǎn)品定價和數(shù)量折扣最小與最大訂購量交貨提早期產(chǎn)質(zhì)量量產(chǎn)品退貨戰(zhàn)略18ManufacturerManufacturer DCRetail DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$35Selling Price=$125Salvage Value=$20Wholesale Price =$80 Example : Swimsuit Production19Demand Scenarios

13、20Distributor Expected ProfitExpected Profit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000Order Quantity$ 470,70021Supply Chain Expected ProfitDistributor optimal order quantity is 12,000 unitsDistributor expected profit is $470,700Manufacturer profit is $440,000Supply Chain P

14、rofit is $910,70022序貫優(yōu)化Sequential Optimization序貫供應(yīng)鏈：供應(yīng)鏈中每個主體獨立確定本人的行動，以追求本身利潤的最正確化如上述例子中，分銷商作出采購決策以提高本人的利潤，制造商再對該決策作出反響序貫供應(yīng)鏈不是一個有效的供應(yīng)鏈同伴戰(zhàn)略需求尋覓“序貫優(yōu)化 轉(zhuǎn)向“全局優(yōu)化的機制，以提高供應(yīng)鏈各參與方的利潤允許風(fēng)險分擔(dān)的各種供應(yīng)合同23供應(yīng)合同的種類1幾種不同的供應(yīng)合同可用來到達風(fēng)險分擔(dān)的效果，并添加供應(yīng)鏈中各個成員的利潤回購合同Buy-Back Contracts指賣方贊同以雙方商定的價錢向買方買回未售出的商品24$513,800回購合同 Retailer

15、 Profit (Buy Back=$55)25$471,900回購合同 Manufacturer Profit (Buy Back=$55)回購合同之所以有效是由于它使制造商分擔(dān)了分銷商的部分風(fēng)險，因此鼓勵分銷商添加訂購數(shù)量26供應(yīng)合同的種類2收益共享合同Revenue-Sharing Contracts在序貫供應(yīng)鏈中，分銷商只訂購一定數(shù)量產(chǎn)品的重要緣由是零售價錢較高假設(shè)分銷商可以壓服制造商降低零售價，那么分銷商將會有添加訂購量的動機當(dāng)然，假設(shè)不能售出更多數(shù)量的產(chǎn)品，降低零售價將會呵斥制造商利潤的降低在收益共享合同下，買方讓賣方分享其部分的收益，作為獲得零售價折扣的報答27$504,325收

16、益共享合同 Retailer Profit (Wholesale Price $60, RS 15%)28$481,375收益共享合同 Manufacturer Profit (Wholesale Price $60, RS 15%)29供應(yīng)合同的種類3數(shù)量柔性合同Quantity-Flexibility Contracts指供貨商對未超越某一數(shù)量的退回未售出產(chǎn)品，提供全額的退款和回購合同不同的是，數(shù)量柔性合同提供某一數(shù)量內(nèi)的退貨的全額退款，而回購合同那么提供一切退貨的部分退款銷售回扣合同Sales Rebate Contracts當(dāng)買方采購量超出某一特定數(shù)量時，每多采購一單位產(chǎn)品將獲得供應(yīng)商

17、提供的一定回扣銷售回扣合同直接鼓勵買方提高采購量30StrategyRetailerManufacturerTotalSequential Optimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700Revenue Sharing504,325481,375985,700Supply Contracts31全局優(yōu)化(Global Optimization) 1問題：供應(yīng)商和買方之間所期望的整體最大利潤是多少？假設(shè)允許由一個理性的決策者確定整個供應(yīng)鏈的最優(yōu)戰(zhàn)略，將會如何？32ManufacturerManufacturer DCRe

18、tail DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$35Selling Price=$125Salvage Value=$20Wholesale Price =$80 Global Optimization：Example33$1,014,500Global Optimization：Supply Chain Profit34StrategyRetailerManufacturerTotalSequential Optimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800

19、471,900985,700Revenue Sharing504,325481,375985,700Global Optimization1,014,500Comparison但全局優(yōu)化的困難在于，需求將決策權(quán)交給一個理性的決策者35全局優(yōu)化(Global Optimization) 2供應(yīng)合同經(jīng)過允許買方與供貨商共同承當(dāng)風(fēng)險和分享潛在收益，可協(xié)助企業(yè)到達全局優(yōu)化，而不需求借助一個理性決策者假設(shè)合理設(shè)計供應(yīng)合同，就可獲得與全局優(yōu)化同樣的利潤如泳裝消費案例中假設(shè)采用收益共享合同，當(dāng)零售價降至75美圓，而回購價升至65美圓時，分銷商情愿添加訂購量到16000件，此時整個供應(yīng)鏈的期望利潤也為1014

20、500美圓36全局優(yōu)化(Global Optimization) 3從實施的觀念看全局優(yōu)化只提供最優(yōu)的信息，不提供在供應(yīng)鏈同伴之間分配利潤的機制供應(yīng)合同不但提供了供應(yīng)鏈同伴之間分配利潤所采用的方式，而且使任一同伴不能夠經(jīng)過偏離最優(yōu)行動而獲得更大利潤37Supply Contracts: Case Study1Demand for a movie newly released video cassette typically starts high and decreases rapidlyPeak demand last about 10 weeksBlockbuster purchases

21、a copy from a studio for $65 and rent for $3Hence, retailer must rent the tape at least 22 times before earning profitRetailers cannot justify purchasing enough to cover the peak demandIn 1998, 20% of surveyed customers reported that they could not rent the movie they wanted38Supply Contracts: Case

22、Study2Starting in 1998 Blockbuster entered a revenue sharing agreement with the major studiosStudio charges $8 per copyBlockbuster pays 30-45% of its rental incomeEven if Blockbuster keeps only half of the rental income, the breakeven point is 6 rental per copyThe impact of revenue sharing on Blockb

23、uster was dramaticRentals increased by 75% in test marketsMarket share increased from 25% to 31%39多次訂貨1上一節(jié)有關(guān)泳裝消費的案例中，假定在一個方案期內(nèi)只需一次訂貨，這比較適宜泳裝、滑雪衫等銷售季節(jié)很短的產(chǎn)品但許多實踐情況中，決策者能夠在一年中任何時間反復(fù)訂購產(chǎn)品如思索一個電視機分銷商分銷商面對產(chǎn)品的隨機需求，從制造商處獲得產(chǎn)品供應(yīng)制造商無法實時滿足分銷商的訂購 無論何時，當(dāng)分銷商下完訂購單，運送都必需有一固定的提早期由于需求是隨機、無規(guī)那么的，且制造商有一固定的運送提早期，即使訂購產(chǎn)品不須支付

24、固定的預(yù)備本錢Setup Cost，分銷商仍需持有庫存40多次訂貨2至少有三個理由使分銷商要持有庫存：滿足提早期內(nèi)發(fā)生的需求應(yīng)對需求的不確定性平衡年庫存持有本錢及年固定訂購本錢庫存戰(zhàn)略：決議何時訂貨以及訂購多少繼續(xù)檢查戰(zhàn)略：每天檢查庫存程度，并作出能否訂購及訂購多少的決議定期檢查戰(zhàn)略：每隔一固定期間檢查一次庫存程度，并確定適宜的訂購量41繼續(xù)檢查戰(zhàn)略：假設(shè)Normally distributed random demand：每日的需求是隨機的，且服從正態(tài)分布Fixed order cost plus a cost proportional to amount ordered：分銷商每次向制造商

25、訂購產(chǎn)品，需求支付固定訂購本錢K，以及與訂購數(shù)量成比例的費用Inventory cost is charged per item per unit time：庫存持有本錢按每單位產(chǎn)品每單位時間來計算If an order arrives and there is no inventory, the order is lost：假設(shè)接到顧客訂購時，供貨商手中沒有庫存(即缺貨時) ，將失去此訂單The distributor has a required service level. This is expressed as the likelihood that the distributor

26、will not stock out during lead time：分銷商規(guī)定一個要求的效力程度，即在提早期內(nèi)不缺貨的概率42繼續(xù)檢查戰(zhàn)略符號定義庫存形狀I(lǐng)nventory Position的定義在任何時間點的庫存形狀是倉庫中實踐庫存加上分銷商已訂購但未送達的產(chǎn)品(s, S) Policy: Whenever the inventory position drops below a certain level, s, we order to raise the inventory position to level S43繼續(xù)檢查之s, S庫存戰(zhàn)略s：訂貨點(reorder point)S

27、：最大庫存程度(order-up-to level)44訂貨點s第一個是補貨提早期內(nèi)的平均庫存，即平均每日需求及補貨提早期的乘積：確保直到下一次的訂購送達前，將有足夠的庫存運用第二個組成元素為平安庫存，即分銷商需在倉庫及供應(yīng)鏈渠道中維持的庫存數(shù)量，來應(yīng)對提早期期間內(nèi)平均需求的誤差：訂貨點程度為：45最大庫存程度S當(dāng)庫存形狀下降到訂貨點程度s時，分銷商發(fā)出批量為Q的訂單。Q可根據(jù)經(jīng)濟訂購批量公式計算：最大庫存程度為：當(dāng)運用(s, S)戰(zhàn)略時，庫存形狀能夠低于訂貨點，此時分銷商就要訂購足夠多的數(shù)量，以使庫存形狀到達最大庫存程度，顯然這一訂貨量要大于Q。46平均庫存程度在兩次相鄰訂貨之間，最小庫存程

28、度是在收到訂貨前的期望庫存程度，即等于平安庫存：最大庫存程度是訂貨到達之際的期望庫存程度：平均庫存程度為上述兩之和的平均：47Example某電視機分銷商試圖對倉庫中某型號的電視機制定庫存戰(zhàn)略。假定分銷商發(fā)出訂單需求支付一筆固定訂貨本錢4500美圓，分銷商購買每臺電視機的本錢為250美圓，平均庫存持有本錢為產(chǎn)品本錢的18%，補貨提早期為2周。下表提供了過去12個月的銷售數(shù)據(jù)。分銷商希望保證97%的效力程度，那么訂貨點程度和最大庫存程度應(yīng)該為多少？月份9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月銷售量200152100222871761511982463099815648Example

29、 (1)解：由上表可得平均月需求為191.17，月需求的規(guī)范差為66.53。 故平均周需求為191.17/4.3=44.58，平均周需求的規(guī)范差為 提早期內(nèi)的平均需求為44.582=89.16。由于效力程度為97%，查表可得平安系數(shù)為1.88，故平安庫存為 訂貨點程度為：s=86.20+244.5817649Example (2) 平均每周每臺電視機的庫存持有本錢為： 因此訂貨批量為 最大庫存程度為：S=Q+s=679+176=855 平均庫存程度為：679/2+86.20426 這意味著分銷商平均堅持著約10周( 426/44.58)的庫存。50可變提早期在許多實踐情況下，交貨提早期固定且事

30、先知這一假設(shè)不一定成立，而是假設(shè)交貨提早期服從正態(tài)分布，其平均提早期為AVGL，規(guī)范差為STDL訂貨點程度為最大庫存程度為51定期檢查戰(zhàn)略在很多情況下，庫存程度的檢查是周期性的，且檢查間隔期是固定的，每次檢查后都要訂購適宜的數(shù)量倉庫先設(shè)定一個目的庫存程度即根本庫存程度及檢查周期，再定期檢查庫存形狀，并訂購足夠數(shù)量的貨物，將庫存形狀提升到根本庫存程度符號定義52r：檢查周期的時間長度 L：提早期定期檢查戰(zhàn)略下的庫存程度53根本庫存程度由于下一批訂貨在r+L天后到達，當(dāng)前的訂貨要滿足r+L天內(nèi)的平均需求，即 (r+L)AVG平安庫存，即用來應(yīng)對r+L天內(nèi)平均需求的誤差，計算公式為：根本庫存程度為：

31、54平均庫存程度最大庫存程度是訂貨到達之際的期望庫存程度，即最小庫存程度是在收到訂貨前的期望庫存程度，即等于平安庫存：平均庫存程度為：55Example仍思索前面的電視機分銷案例，但假定分銷商每3周發(fā)一次訂單。解：由于提早期是2周，因此根本庫存程度要滿足5周的需求。該時期的平均需求為44.585222.9 由于效力程度為97%，故平安庫存為 根本庫存程度為222.9+.3 359 平均庫存程度為56風(fēng)險共擔(dān)Risk Pooling風(fēng)險共擔(dān)假設(shè)我們把不同地點的需求匯總起來，需求變異性將會降低由于當(dāng)我們把不同地點的需求匯總時，來自某一位顧客的高需求將更能夠被另一位顧客的低需求彌補掉風(fēng)險共擔(dān)的三個重

32、要觀念集中庫存減少了分銷系統(tǒng)中的平安庫存和平均庫存變異系數(shù)愈高，從集中式分銷系統(tǒng)中所獲得的利益愈大來自風(fēng)險共擔(dān)的利益，依賴一市場區(qū)域和另一市場區(qū)域需求行為的相關(guān)性57集中式相對于分布式系統(tǒng)在比較集中式和分布式分銷系統(tǒng)時，我們必需了解兩者間的權(quán)衡Trade-Offs平安庫存Safety Stock效力程度Service Level間接本錢Overhead Costs顧客提早期Customer Lead Time運費Transportation Cost58在供應(yīng)鏈中管理庫存思索一個多設(shè)備的供應(yīng)鏈，并屬于同一家公司公司的目的在管理其庫存以降低整體系統(tǒng)本錢因此思索不同設(shè)備間的互動及這些互動對每個設(shè)備

33、應(yīng)采取庫存戰(zhàn)略的影響是很重要的兩項重要且合理的假設(shè)庫存決策由單一決策者制定，且這決策者的目的是使整體系統(tǒng)本錢減到最小決策者可以獲取各分銷商和倉庫的庫存信息59級庫存在這些假設(shè)下，庫存戰(zhàn)略是根據(jù)所謂級庫存Echelon Inventory進展庫存管理，是一個有效的庫存管理系統(tǒng)在分銷系統(tǒng)中，每一階段或?qū)蛹壱嗉磦}庫或分銷商被視為一級Echelon。因此，這系統(tǒng)中任何階段或?qū)蛹壍募墡齑娴扔诖思壷鞋F(xiàn)有的庫存，再加上一切的下游庫存Downstream Inventory例如，在倉庫中的級庫存等于在倉庫的庫存，再加上一切在途庫存和各分銷商儲存的庫存?zhèn)}庫的級庫存形狀Echelon Inventory Posi

34、tion那么是倉庫中的級庫存再加上那些倉庫已訂但尚未送達的商品，再減去缺貨量60倉庫的級庫存61實踐問題在最近的一項調(diào)查報告中，要求物料和庫存經(jīng)理指出有效降低庫存的戰(zhàn)略。在這調(diào)查報告中，排名前七項的戰(zhàn)略如下：周期庫存檢查戰(zhàn)略Periodic inventory reviews運用率、提早期和平安存量的嚴厲管理Tight management of usage rates, lead times and safety stock減少平安庫存程度Reduced safety stock levels導(dǎo)入或?qū)嵤┲芷谇妩c作業(yè)ABC法ABC approach轉(zhuǎn)移更多的庫存或庫存一切權(quán)給供貨商Shift

35、more inventory, or inventory ownership, to suppliers定量方法Quantitative approaches62預(yù)測Forecasting預(yù)測工具和方法可歸納為以下四大類：判別法Judgment Methods涉及專家意見的搜集市場研討法Market Research Methods涉及顧客行為的定性研討時間序列法Time-Series Methods是一種數(shù)學(xué)方法，其未來績效是從過去的績效推斷因果法Causal Methods是一種數(shù)學(xué)方法，預(yù)測是根據(jù)數(shù)個不同系統(tǒng)變量所產(chǎn)生63判別法判別法是以系統(tǒng)性的方法綜合不同專家的意見一組專家可以組合起來

36、以獲取共識Panels of experts internal, external, both德爾菲法Delphi method是一種構(gòu)造性的技術(shù)，在不聚集專家到同一個地方的情況下，得到專家一致的意見Each member surveyedOpinions are compiledEach member is given the opportunity to change his opinion此技術(shù)的設(shè)計是為防止各決策過程中的風(fēng)險和個人喜好64市場研討法市場測試法Market Testing和市場調(diào)查Market Surveys可以是有效的方法建立預(yù)測，尤其是對新產(chǎn)品而言市場測試法：潛在顧客的焦點團體被集合且試用新產(chǎn)品，其反響情況可以用來推斷整個市場對產(chǎn)品的需求市場調(diào)查：包括從不同潛在顧客來搜集這些資料，主要是透過當(dāng)面訪談、抽訪、問卷等方