存儲(chǔ)模型InventoryModels課件

1、第七章 存 儲(chǔ) 模 型-Inventory Models第1頁，共55頁。一、存儲(chǔ)的有關(guān)概念（一）、存儲(chǔ)存儲(chǔ)就是將一些物資（如原材料、外購(gòu)零件、部件、在制品等等）存儲(chǔ)起來以備將來的使用和消費(fèi)；（二）、存儲(chǔ)的作用存儲(chǔ)是緩解供應(yīng)與需求之間出現(xiàn)供不應(yīng)求或供大于求等不協(xié)調(diào)情況的必要和有效的方法和措施。第一節(jié) 有關(guān)存儲(chǔ)論的基本概念第2頁，共55頁。（三）存儲(chǔ)問題首先，有存儲(chǔ)就會(huì)有費(fèi)用（占用資金、維護(hù)等費(fèi)用存儲(chǔ)費(fèi)），且存儲(chǔ)越多費(fèi)用越大。存儲(chǔ)費(fèi)是企業(yè)流動(dòng)資金中的主要部分。其次，若存儲(chǔ)過少，就會(huì)造成供不應(yīng)求，從而造成巨大的損失（失去銷售機(jī)會(huì)、失去占領(lǐng)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)、違約等）。因此，如何最合理、最經(jīng)濟(jì)的制定存儲(chǔ)策略

2、是企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理中的一個(gè)大問題。第3頁，共55頁。（一）存儲(chǔ)策略(Inventory policy) 存儲(chǔ)策略解決存儲(chǔ)問題的方法，即決定多少時(shí)間補(bǔ)充一次以及補(bǔ)充多少數(shù)量的策略。常見的有以下幾種類型：1t0循環(huán)策略每隔t0時(shí)間補(bǔ)充庫(kù)存，補(bǔ)充量為Q。這種策略是在需求比較確定的情況下采用。2（s，S）策略當(dāng)存儲(chǔ)量為s時(shí)，立即訂貨，訂貨量為Q=Ss，即將庫(kù)存量補(bǔ)充到S。3（t，s，S）策略每隔t時(shí)間檢查庫(kù)存，當(dāng)庫(kù)存量小等于s時(shí)，立即補(bǔ)充庫(kù)存量到S；當(dāng)庫(kù)存量大于s時(shí)，可暫時(shí)不補(bǔ)充。二、存儲(chǔ)模型中的幾個(gè)要素第4頁，共55頁。（二）費(fèi)用1訂貨費(fèi)企業(yè)向外采購(gòu)物資的費(fèi)用，包括訂購(gòu)費(fèi)和貨物成本費(fèi)。（1）訂購(gòu)費(fèi)(or

3、dering cost)手續(xù)費(fèi)、電信往來費(fèi)用、交通費(fèi)等。與訂貨次數(shù)有關(guān)；（2）貨物成本費(fèi)與所訂貨物數(shù)量有關(guān)，如成本費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)等。2生產(chǎn)費(fèi)企業(yè)自行生產(chǎn)庫(kù)存品的費(fèi)用，包括裝備費(fèi)和消耗性費(fèi)用。（1）裝備費(fèi)(setup cost)與生產(chǎn)次數(shù)有關(guān)的固定費(fèi)用；（2）消耗性費(fèi)用與生產(chǎn)數(shù)量有關(guān)的費(fèi)用。對(duì)于同一產(chǎn)品，訂貨費(fèi)與生產(chǎn)費(fèi)只有一種。3存儲(chǔ)費(fèi)用(holding cost)保管費(fèi)、流動(dòng)資金占用利息、貨損費(fèi)等，與存儲(chǔ)數(shù)量及存貨性質(zhì)有關(guān)。4缺貨費(fèi)(backorder cost)因缺貨而造成的損失，如：機(jī)會(huì)損失、停工待料損失、未完成合同賠償?shù)取５?頁，共55頁。（三）提前時(shí)間 (lead time)通常從訂貨到貨

4、物進(jìn)庫(kù)有一段時(shí)間，為了及時(shí)補(bǔ)充庫(kù)存，一般要提前訂貨，該提前時(shí)間等于訂貨到貨物進(jìn)庫(kù)的時(shí)間長(zhǎng)度。（四）目標(biāo)函數(shù)要在一類策略中選擇最優(yōu)策略，就需要有一個(gè)賴以衡量?jī)?yōu)劣的準(zhǔn)繩，這就是目標(biāo)函數(shù)。在存儲(chǔ)論模型中，目標(biāo)函數(shù)平均費(fèi)用函數(shù)或平均利潤(rùn)函數(shù)。最優(yōu)策略就是使平均費(fèi)用函數(shù)最小或使平均利潤(rùn)函數(shù)最大的策略。第6頁，共55頁。（五）求解存儲(chǔ)問題的一般方法（1）分析問題的供需特性；（2）分析系統(tǒng)的費(fèi)用（訂貨費(fèi)、存儲(chǔ)費(fèi)、缺貨費(fèi)、生產(chǎn)費(fèi)等）；（3）確定問題的存儲(chǔ)策略，建立問題的數(shù)學(xué)模型；（4）求使平均費(fèi)用最小（或平均利潤(rùn)最大）的存儲(chǔ)策略（最優(yōu)存儲(chǔ)量、最佳補(bǔ)充時(shí)間、最優(yōu)訂貨量等）第7頁，共55頁。第二節(jié) 經(jīng)濟(jì)訂購(gòu)批量存

5、儲(chǔ)模型 Economic Ordering Quantity (EOQ) Model一、模型假設(shè) (1）需求是連續(xù)均勻的。設(shè)需求速度為常數(shù)R；（2）當(dāng)存儲(chǔ)量降至零時(shí)，可立即補(bǔ)充，不會(huì)造成損失；（3）每次訂購(gòu)費(fèi)為c3，單位存儲(chǔ)費(fèi)為c1，且都為常數(shù)；二、存儲(chǔ)狀態(tài)存儲(chǔ)量時(shí)間TQ斜率Rt0.5Q第8頁，共55頁。三、存儲(chǔ)模型（一）存儲(chǔ)策略該問題的存儲(chǔ)策略就是每次訂購(gòu)量，即問題的決策變量Q，由于問題是需求連續(xù)均勻且不允許缺貨，變量Q可以轉(zhuǎn)化為變量t，即每隔t時(shí)間訂購(gòu)一次，訂購(gòu)量為Q=Rt。（二）優(yōu)化準(zhǔn)則t時(shí)間內(nèi)平均費(fèi)用最小。由于問題是線性的，因此，t時(shí)間內(nèi)平均費(fèi)用最小，總體平均費(fèi)用就會(huì)最小。第9頁，共5

6、5頁。（三）目標(biāo)函數(shù)根據(jù)優(yōu)化準(zhǔn)則和存儲(chǔ)策略，該問題的目標(biāo)函數(shù)就是t時(shí)間內(nèi)的平均費(fèi)用， 即 C=C（t）；（1）t時(shí)間內(nèi)訂貨費(fèi)t時(shí)間內(nèi)訂貨費(fèi)= 訂購(gòu)費(fèi) + 貨物成本費(fèi) = c3+KRt （其中K為貨物單價(jià)）（2）t時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)費(fèi)存儲(chǔ)費(fèi) = 平均存儲(chǔ)量單位存儲(chǔ)費(fèi)時(shí)間 = (1/2)Qc1t = (1/2)c1Rt2（3）t時(shí)間內(nèi)平均費(fèi)用（目標(biāo)函數(shù)） C（t）= (1/2)c1Rt2 + c3 + KRt/t = (1/2)c1Rt + c3 /t+ KR第10頁，共55頁。（四）最優(yōu)存儲(chǔ)策略在上述目標(biāo)函數(shù)中，令 dc/dt = 0得 即每隔t*時(shí)間訂貨一次，可使平均費(fèi)用最小。有 即當(dāng)庫(kù)存為零時(shí)，立即

7、訂貨，訂貨量為Q*，可使平均費(fèi)用最小。Q*經(jīng)濟(jì)訂貨批量（Economic Ordering Quantity， E.O.Q）第11頁，共55頁。（五）平均費(fèi)用分析由于貨物單價(jià)K與Q*、t*無關(guān)，因此在費(fèi)用函數(shù)中可省去該項(xiàng)。即 C（t）= (1/2)c1Rt + c3 /tC(t)(1/2)c1Rt：存儲(chǔ)費(fèi)用曲線c3/t：訂購(gòu)費(fèi)用曲線tt*C圖72O第12頁，共55頁。費(fèi)用函數(shù)還可以描述成訂購(gòu)量的函數(shù)，即 C（Q）= (1/2)c1Q + c3 R/Q此時(shí)，費(fèi)用函數(shù)如下圖所示：C(Q)(1/2)c1Q：存儲(chǔ)費(fèi)用曲線c3R/Q：訂購(gòu)費(fèi)用曲線QQ*CO第13頁，共55頁。四、實(shí)例分析教材P176實(shí)例

8、某批發(fā)公司向附近200多家食品零售店提供貨源，批發(fā)公司負(fù)責(zé)人為減少存儲(chǔ)費(fèi)用，選擇了某種品牌的方便面進(jìn)行調(diào)查研究，以制定正確的存儲(chǔ)策略。調(diào)查結(jié)果如下：（1）方便面每周需求3000箱；（2）每箱方便面一年的存儲(chǔ)費(fèi)為6元，其中包括貸款利息3.6元，倉(cāng)庫(kù)費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)用、損耗費(fèi)用管理費(fèi)用等2.4元。（3）每次訂貨費(fèi)25元，其中包括：批發(fā)公司支付采購(gòu)人員勞務(wù)費(fèi)12元，支付手續(xù)費(fèi)、電話費(fèi)、交通費(fèi)等13元。（4）方便面每箱價(jià)格30元。第14頁，共55頁。解：（1）人工計(jì)算 c1=6/52=0.1154元周箱；c3=25元次；R=3000箱周。因此有 （箱）t*=Q*R=1140.183000=0.38（周）=

9、2.66（天）最小費(fèi)用 第15頁，共55頁。（2）計(jì)算機(jī)求解運(yùn)籌學(xué)軟件均是以年為單位，需輸入如下數(shù)據(jù)：c1=6元年箱；c3=25元次；R=300052=156000箱年。存儲(chǔ)率=20%（存儲(chǔ)費(fèi)占價(jià)格比例）；每年天數(shù)：365天；計(jì)算結(jié)果為： 最優(yōu)訂貨量： 1140.175每年存儲(chǔ)成本： 3420.526元每年訂貨成本： 3420.526元成本總計(jì)： 6841.053元最大存儲(chǔ)水平： 1140.75平均存儲(chǔ)水平： 570.088再訂貨點(diǎn)： 427.397每年訂貨次數(shù)： 136.821周期： 2.668第16頁，共55頁。在此基礎(chǔ)上，公司根據(jù)具體情況對(duì)存儲(chǔ)策略進(jìn)行了一些修改：（1）將訂貨周期該為3天

10、，每次訂貨量為33000（52365） =1282箱；（2）為防止每周需求超過3000箱的情況，決定每天多存儲(chǔ)200箱，這樣，第一次訂貨為1482箱，以后每3天訂貨1282箱；（3）為保證第二天能及時(shí)到貨，應(yīng)提前一天訂貨，再訂貨點(diǎn)為427+200=627箱。這樣，公司一年總費(fèi)用為： C=0.512826 + (3653)25 + 2006=8087.67元第17頁，共55頁。第三節(jié) 經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型 -Economic Production Lot Size Model經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型也稱不允許缺貨、生產(chǎn)需要一定時(shí)間模型。一、模型假設(shè)需求是連續(xù)均勻的。設(shè)需求速度為常數(shù)R；每次生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)為c3，

11、單位存儲(chǔ)費(fèi)為c1，且都為常數(shù)；當(dāng)存儲(chǔ)量降至零時(shí)開始生產(chǎn)，單位時(shí)間生產(chǎn)量（生產(chǎn)率）為P（常數(shù)），生產(chǎn)的產(chǎn)品一部分滿足當(dāng)時(shí)的需要，剩余部分作為存儲(chǔ)，存儲(chǔ)量以PR的速度增加；當(dāng)生產(chǎn)t時(shí)間以后，停止生產(chǎn)，此時(shí)存儲(chǔ)量為（PR）t，以該存儲(chǔ)量來滿足需求。當(dāng)存儲(chǔ)量降至零時(shí)，再開始生產(chǎn)，開始一個(gè)新的周期。第18頁，共55頁。二、存儲(chǔ)狀態(tài)圖設(shè)最大存儲(chǔ)量為S；總周期時(shí)間為T，其中生產(chǎn)時(shí)間為t，不生產(chǎn)時(shí)間為t1；存儲(chǔ)狀態(tài)圖如下圖。S時(shí)間T0.5S存儲(chǔ)量tt1斜率PR斜率R第19頁，共55頁。三、存儲(chǔ)模型1存儲(chǔ)策略：一次生產(chǎn)的生產(chǎn)量Q，即問題的決策變量；2優(yōu)化準(zhǔn)則：t+t1時(shí)期內(nèi)，平均費(fèi)用最?。?費(fèi)用函數(shù)：（1）生產(chǎn)

12、時(shí)間 t=QP；（2）最大存儲(chǔ)量 S=(PR)t=(PR)Q/P（3）不生產(chǎn)時(shí)間與總時(shí)間： t1=SR=(PR)Q(PR) t+t1=QP+(PR)Q(PR)=QR（4）t+t1時(shí)期內(nèi)平均存儲(chǔ)費(fèi)： 0.5S c1 = 0.5 c1 (PR)QP（5）t+t1時(shí)期內(nèi)平均生產(chǎn)費(fèi)用：c3 (t+t1) = c3RQ（6）t+t1時(shí)期內(nèi)總平均費(fèi)用： C=0.5 c1 (PR)QP + c3RQ第20頁，共55頁。4最優(yōu)存儲(chǔ)策略在上述費(fèi)用函數(shù)的基礎(chǔ)上：令 dc/dQ = 0有最佳生產(chǎn)量 最佳生產(chǎn)時(shí)間 最佳循環(huán)時(shí)間 循環(huán)周期內(nèi)平均費(fèi)用 上述各參數(shù)的單位均以c1的單位為參照第21頁，共55頁。四、實(shí)例計(jì)算某

13、存儲(chǔ)問題，有關(guān)參數(shù)如下：R=4900個(gè)/年；P=9800個(gè)/年；c1=1000元/個(gè)年；c3=500元/次：計(jì)算結(jié)果為： 最優(yōu)生產(chǎn)量： 98.995 Q*每年存儲(chǔ)成本： 24748.74元每年生產(chǎn)準(zhǔn)備成本： 24748.74元成本總計(jì)： 49497.38元最大存儲(chǔ)水平： 49.497平均存儲(chǔ)水平： 24.749再生產(chǎn)點(diǎn)： 19.6每年生產(chǎn)次數(shù)： 49.497 R/Q*周期： 5.051 250/（R/Q*）第22頁，共55頁。第四節(jié) 允許缺貨的經(jīng)濟(jì)訂購(gòu)批量模型 -An Inventory Model with Planned Shortage所謂允許缺貨是指企業(yè)可以在存儲(chǔ)降至零后，還可以在等待

14、一段時(shí)間后訂貨。若企業(yè)除了支付少量的缺貨損失外無其他損失，從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，允許缺貨對(duì)企業(yè)是有利的。一、模型假設(shè)（1）顧客遇到缺貨時(shí)不受損失或損失很小，顧客會(huì)耐心等待直到新的補(bǔ)充到來。當(dāng)新的補(bǔ)充一到，立即將貨物交付給顧客。這是允許缺貨的基本假設(shè)，即缺貨不會(huì)造成機(jī)會(huì)損失。（2）需求是連續(xù)均勻的。設(shè)需求速度為常數(shù)R；（3）每次訂購(gòu)費(fèi)為c3，單位存儲(chǔ)費(fèi)為c1，單位缺貨費(fèi)為c2，且都為常數(shù)；第23頁，共55頁。二、存儲(chǔ)狀態(tài)圖設(shè)最大存儲(chǔ)量為S，則最大缺貨量為QS，每次訂到貨后立即支付給顧客最大缺貨量QS；總周期時(shí)間為T，其中不缺貨時(shí)間為t1，缺貨時(shí)間為t2；存儲(chǔ)狀態(tài)圖如下圖。存儲(chǔ)量t1t2時(shí)間TQSST

15、O第24頁，共55頁。三、存儲(chǔ)模型1存儲(chǔ)策略：一次生產(chǎn)的生產(chǎn)量Q，即問題的決策變量；2優(yōu)化準(zhǔn)則：T時(shí)期內(nèi)，平均費(fèi)用最小；3費(fèi)用函數(shù)：（1）不缺貨時(shí)間 t1=SR；（2）缺貨時(shí)間 t2=（QS）R（3）總周期時(shí)間 T=QR（4）平均存儲(chǔ)量 0.5St1T=0.5S2Q（5）平均缺貨量 0.5（QS）t2T = 0.5（QS） 2 Q（6）T時(shí)期內(nèi)平均存儲(chǔ)費(fèi)： 0.5c1S2Q（7）T時(shí)期內(nèi)平均缺貨費(fèi)： 0.5c2（QS）2Q（5）T時(shí)期內(nèi)平均訂購(gòu)費(fèi)用： c3 T = c3RQ（6）T時(shí)期內(nèi)總平均費(fèi)用： C（S，Q）=0.5c1S2Q + 0.5c2（QS）2Q + c3RQ第25頁，共55頁。4

16、最優(yōu)存儲(chǔ)策略令 有最佳訂購(gòu)量 最佳（最大）存儲(chǔ)量 最佳循環(huán)時(shí)間 周期內(nèi)平均費(fèi)用 第26頁，共55頁。四、實(shí)例計(jì)算 不允許缺貨允許缺貨參數(shù)R=4900個(gè)/年；c1=1000元/個(gè)年；c3=500元/次；R=4900個(gè)/年；c1=1000元/個(gè)年；c3=500元/次；c2=2000元/個(gè)年最優(yōu)訂貨量 70 85.732每年存儲(chǔ)成本 35000元 19051.59元每年訂貨成本35000元28577.38元每年缺貨成本 9525.793元成本總計(jì) 70000元 57154.76元最大存儲(chǔ)水平 70 57.155平均存儲(chǔ)水平 35 19.052再訂貨點(diǎn) 19.68.577最大缺貨量 28.577每年訂

17、貨次數(shù) 7057.155周期 3.5714.374第27頁，共55頁。第五節(jié) 允許缺貨的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型允許缺貨，補(bǔ)充不是靠訂貨，而是靠生產(chǎn)。一、模型假設(shè)（1）需求是連續(xù)均勻的。設(shè)需求速度為常數(shù)R；（2）每次生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)為c3，單位存儲(chǔ)費(fèi)為c1，單位缺貨費(fèi)為c2，且都為常數(shù)；（3）當(dāng)缺貨一段時(shí)間后時(shí)開始生產(chǎn)，單位時(shí)間生產(chǎn)量（生產(chǎn)率）為P（常數(shù)），生產(chǎn)的產(chǎn)品一部分滿足當(dāng)時(shí)的需要，剩余部分作為存儲(chǔ)，存儲(chǔ)量以PR的速度增加；停止生產(chǎn)時(shí)，以存儲(chǔ)量來滿足需求。第28頁，共55頁。二、存儲(chǔ)狀態(tài)圖設(shè)最大存儲(chǔ)量為S，則最大缺貨量為H；總周期時(shí)間為T，其中存儲(chǔ)時(shí)間（不缺貨時(shí)間）為t1，缺貨時(shí)間為t2。存儲(chǔ)狀態(tài)圖如

18、下圖。存儲(chǔ)量時(shí)間TTHt1t2S第29頁，共55頁。三、存儲(chǔ)模型1存儲(chǔ)策略：一次生產(chǎn)的生產(chǎn)量Q，即問題的決策變量；2優(yōu)化準(zhǔn)則：T時(shí)期內(nèi)，平均費(fèi)用最小；3費(fèi)用函數(shù)：（1）不缺貨時(shí)間：包括兩部分，一部分是存儲(chǔ)增加的時(shí)間，另一部分是存儲(chǔ)減少的時(shí)間，因此有： （2）缺貨時(shí)間：也包括兩部分，一部分是缺貨增加的時(shí)間，另一部分是缺貨減少的時(shí)間，所以有：（3）總周期時(shí)間：等于存儲(chǔ)時(shí)間與缺貨時(shí)間之和，即： 第30頁，共55頁。（4）平均存儲(chǔ)量 （5）平均缺貨量 （6）T時(shí)期內(nèi)平均存儲(chǔ)費(fèi) （7）T時(shí)期內(nèi)總平均費(fèi)用，即費(fèi)用函數(shù)：4最優(yōu)存儲(chǔ)策略令 第31頁，共55頁。最大缺貨量最佳（最大）存儲(chǔ)量 有最佳訂購(gòu)量 即最佳

19、循環(huán)時(shí)間 周期內(nèi)平均費(fèi)用 第32頁，共55頁。 四、實(shí)例計(jì)算實(shí)例總結(jié)R=4900個(gè)/年；P=9800個(gè)/年；c1=1000元/個(gè)年；c2=2000元/個(gè)年；c3=500元/次；計(jì)算結(jié)果為： 最優(yōu)生產(chǎn)量： 121.244 Q*每年存儲(chǔ)成本： 13471.51元每年缺貨成本： 6735.752元每年生產(chǎn)準(zhǔn)備成本: 20207.26元成本總計(jì)： 40414.52元最大存儲(chǔ)水平： 40.415平均存儲(chǔ)水平： 13.472最大缺貨量： 20.207平均缺貨量： 3.368周期： 6.186 250/（R/Q*）第33頁，共55頁。第六節(jié) 經(jīng)濟(jì)訂貨批量折扣模型 -Quantity Discount for

20、 the EOQ Model在很多情況下，購(gòu)買商品的數(shù)量與商品的價(jià)格有關(guān)，一般是購(gòu)買的數(shù)量越多，商品的價(jià)格越低。由于不同的訂貨量商品的價(jià)格不同，所以我們?cè)跊Q定最優(yōu)訂貨量時(shí)，不僅要考慮到存儲(chǔ)費(fèi)和訂貨費(fèi)，同時(shí)要考慮到商品的購(gòu)買成本。第34頁，共55頁。一、模型構(gòu)造與分析根據(jù)上述分析，在有價(jià)格折扣的情況下，一個(gè)訂貨周期內(nèi)的平均費(fèi)用應(yīng)用下列函數(shù)描述，即：式中K（Q）為商品價(jià)格，為訂貨量Q的函數(shù)。要使一個(gè)訂貨周期內(nèi)的平均費(fèi)用最小，同樣令 有 由于dKdQQ*，即有價(jià)格折扣時(shí)的最優(yōu)訂貨量要大于沒有價(jià)格折扣時(shí)的最優(yōu)訂貨量。當(dāng)dKdQ為常數(shù)時(shí)，可直接從上述公式中求出有價(jià)格折扣時(shí)的最優(yōu)訂貨量。但一般情況是，隨著

21、訂貨量的再增加，商品的價(jià)格折扣也會(huì)降低，即dKdQ的絕對(duì)值會(huì)越來越小，亦即Q0*又有下降的趨勢(shì)。第35頁，共55頁。二、模型的求解上面進(jìn)行的是在商品價(jià)格變化為連續(xù)情況下的分析，實(shí)際情況是商品的價(jià)格折扣是離散的，即當(dāng)訂貨量為GiQ Gi+1時(shí)，商品的價(jià)格為Ki，此時(shí)，平均費(fèi)用為：為此，有如下求解步驟：（1）先求出最佳批量 ，并確定落在哪個(gè)區(qū)，若落在GiQ Gi+1，此時(shí)（2）取Q=Gi+1，Gi+2，代入上述公式計(jì)算Ci，取Ci最小者對(duì)應(yīng)的G值為最優(yōu)訂貨批量。第36頁，共55頁。三、實(shí)例計(jì)算實(shí)例總結(jié)R=300個(gè)/年；c1=100元/個(gè)年；c3=200元/次；價(jià)格與訂貨量的關(guān)系如下表所示。訂貨量（

22、箱）1495099100以上單價(jià)（元/箱）500480475解第37頁，共55頁。因此，該問題的最優(yōu)訂貨量為50張/年，最小費(fèi)用為147700元。數(shù)據(jù)模型與決策P366案例的計(jì)算機(jī)求解 D=5000; C0=49; Ch=0.2K (K為價(jià)格); m=2天.同理有第38頁，共55頁。第七節(jié) 需求為隨機(jī)的單一周期模型 -A Single-Period Inventory Model with Probabilistic Demand通常情況下，需求是一個(gè)隨機(jī)變量。所謂需求是隨機(jī)變量的單一周期存儲(chǔ)問題是指，某種商品的市場(chǎng)需求是隨機(jī)變量，其分布為已知。這類商品或更新快或不能長(zhǎng)期保存，他們?cè)谀扯螘r(shí)間內(nèi)

23、只能進(jìn)貨一次，期末未售出商品降價(jià)處理或完全損失掉（如季節(jié)性服裝、賀年卡、食品、報(bào)紙等）。這類問題中，如訂貨量過大會(huì)使商品不能完全售出而增加損失，若訂貨量過小，會(huì)因供不應(yīng)求而造成機(jī)會(huì)損失。第39頁，共55頁。一、需求為離散隨機(jī)變量情況下的模型（一）報(bào)童問題報(bào)童每天銷售的報(bào)紙數(shù)量是個(gè)隨機(jī)變量，每出售一份報(bào)紙賺k元，若當(dāng)天報(bào)紙未售出則每份賠h元。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，每天報(bào)紙的需求量為r的概率為P（r），問報(bào)童每天最好準(zhǔn)備多少報(bào)紙？（二）最優(yōu)訂購(gòu)量模型設(shè)報(bào)童每天訂Q份報(bào)紙當(dāng) Qr 時(shí)，報(bào)童損失： h（Qr）元當(dāng) Q r 時(shí)，報(bào)童機(jī)會(huì)成本 ： k（rQ）元第40頁，共55頁。由于r是離散的，故報(bào)童訂Q份報(bào)紙的

24、期望損失為：使期望損失最小的最佳訂購(gòu)量Q*必滿足如下兩個(gè)條件： （1） C（Q*）C（Q*+1） （2） C（Q*）C（Q*1）由（1）有由（2）有因此，最優(yōu)訂購(gòu)量Q*應(yīng)滿足下列不等式：第41頁，共55頁。（三）應(yīng)用舉例某報(bào)亭出售某種報(bào)紙，其需求量在5百至1千份之間，需求的概率分布如下表。又已知該報(bào)紙每售出一百份利潤(rùn)22元，每積壓一百份損失20元，問報(bào)亭每天應(yīng)訂購(gòu)多少份這種報(bào)紙，利潤(rùn)最大。需求數(shù)（百份）5678910概率0.060.10.230.310.220.08累計(jì)概率0.060.160.390.700.921第42頁，共55頁。解：由題意有：k=22、h=20所以 由表中累計(jì)概率可知：故

25、，報(bào)亭每天訂購(gòu)該種報(bào)紙的份數(shù)應(yīng)在700份到800份之間。 第43頁，共55頁。二、需求為連續(xù)隨機(jī)變量情況下的模型（一）問題描述某商品單位成本為k，單位售價(jià)為P，單位存儲(chǔ)費(fèi)為c1，需求r是連續(xù)的隨機(jī)變量，密度函數(shù)為（r），其分布函數(shù)為 生產(chǎn)或訂購(gòu)數(shù)量為Q，問如何確定Q，使利潤(rùn)期望值最大？第44頁，共55頁。（二）存儲(chǔ)模型期望收入為：期望費(fèi)用為：因此，期望利潤(rùn)為：第45頁，共55頁。令 又令 再令 有 即 由該式可解得Q*。若PK，由F（Q）0可知上式等式不成立，即Q*=0，即價(jià)格小于成本時(shí)不能訂貨。 第46頁，共55頁。舉例：某公司出售某種商品，其單位成本為10元/件，單位售價(jià)為15元/件，單位

26、存儲(chǔ)費(fèi)為2元/件。需求量為隨機(jī)變量，且服從分布N（200，302），試確定最佳定貨量。解：依題意，K=10，P=15，c1=2，=200， =30因此有： F（Q）=（P-K）/（P + c1）=5/17=0.294即： （Q）/ =0.294又： （Q）/ =1 （Q）/ =10.294=0.706查正態(tài)分布表有： （0.54）=0.706即： （Q）/ =0.54所以： Q= 0.54=2000.5430=184第47頁，共55頁。第八節(jié) 需求為隨機(jī)的多周期模型 -Multi-Period Inventory Models with Probabilistic Demand在多周期的模型里

27、，上一周期未售完的產(chǎn)品，可存儲(chǔ)到下一周期銷售。其費(fèi)用不包括機(jī)會(huì)成本，而只有訂貨費(fèi)和存儲(chǔ)費(fèi)。由于需求是隨機(jī)的，我們不能準(zhǔn)確地知道周期的確切長(zhǎng)度，也無法準(zhǔn)確確定再訂貨點(diǎn)的來到時(shí)間，因此，存儲(chǔ)策略也與確定性存儲(chǔ)模型不同。由于需求是隨機(jī)變量，若要保證每周期不缺貨或缺貨在某一個(gè)確定的數(shù)量上幾乎不可能。但我們可以考慮在一定置信水平下的不缺貨，或缺貨在某一確定的數(shù)量上。例如，在某一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)缺貨的概率為，即出現(xiàn)不缺貨的概率為1。這里的置信水平即服務(wù)水平。第48頁，共55頁。一、訂貨批量與再訂貨點(diǎn)服務(wù)水平模型問題的描述：某種商品，周期內(nèi)平均需求量為R，單位存儲(chǔ)費(fèi)為c1，每次訂貨費(fèi)c3，商品備運(yùn)期（提前期）為m天，m天內(nèi)商品的需求量為r，r為服從某種分