供應鏈庫存管理與運作優(yōu)化剖解

第四章供應鏈庫存管理與運作優(yōu)化

SupplyChainOperationalManagementandMulti-echeloninventoryOptimization序庫存——對付不確定性的主要方法庫存帶來的成本增加減少庫存與系統(tǒng)優(yōu)化供應鏈某些節(jié)點上減少庫存，有可能是整個供應鏈上增加更多的庫存。若某些節(jié)點上保存一定的庫存，有可能使其他各節(jié)點維持最小庫存，并維持高效運行。第四章供應鏈運作優(yōu)化與庫存管理1庫存基本概念2庫存的作用3庫存控制基本策略4傳統(tǒng)庫存管理方法5供應鏈中的牛鞭效應6供應鏈庫存優(yōu)化方法1庫存的基本概念庫存的定義庫存的分類庫存相關的費用若干庫存量定義庫存的定義庫存：Inventory或Stock，企業(yè)用于未來的生產、服務或銷售但暫時處于閑置狀態(tài)的儲存物品或商品。庫存的分類按生產過程分類：原材料、零部件、半成品和產品按經營角度分類：周轉庫存：CycleStock，在確定需求下為企業(yè)的補給系統(tǒng)提供支持的庫存。安全庫存：Safety，為應付需求和交付周期的不確定性而準備的緩沖庫存。在途庫存：In－transit生產庫存：In－process季節(jié)性庫存：Seasonal促銷庫存：Promotional投機性庫存：Speculative積壓性庫存或呆滯庫存：Deal，沒有市場需求庫存相關費用庫存持有成本存貯費（holdingcost）是產品庫存持有費用的一個綜合指標。其主要部分包括產品資金占用的利率，一般取銀行利率，或者取本行業(yè)平均利潤率;另外還包括倉庫的租金保險費倉庫的日常運作費用(比如搬運清點)等等費用分攤到每件產品的單位費用。庫存訂貨成本訂貨費（SetupCost），是指每次訂貨發(fā)生的一筆固定的費用，它與訂貨的量無關。訂貨費一般包括訂貨處理的相關費用，訂貨費有些情況下也叫生產準備費，就是指為準備生產所進行的機器設置，生產安排等固定費用。缺貨成本（PenaltyCost），很多情況下，現(xiàn)有庫存并不能滿足當前需求，這部分不滿足的需求量會導致2種后果：一是如果客戶轉向其他產品，則會導致當前的銷售收入的損失，這部分的量如果賣掉會有一定的銷售利潤，因此導致的利潤的損失。另外一部分是無形的聲譽損失，缺貨或拖后交貨都導致客戶的不滿，對產品信譽會降低。若干庫存量的概念在庫庫存量(On-handInventory)，就是馬上能滿足需求的實際倉庫中存在的貨物量。缺貨量(Shortage)，不能滿足需求的量拖后量(Backlog)，缺貨量被拖后滿足若干庫存量的概念凈庫存量(InventoryLevel)凈庫存量等于在庫庫存量減去缺貨拖后量，凈庫存量大于0時為在庫庫存量，小于0時為缺貨拖后量。凈庫存量＝在庫庫存量－缺貨拖后量一般地，我們使用凈庫存量計算實際的庫存成本和缺貨成本。在途庫存量(In-transitInventory)：表示已訂貨但尚未到達的貨物量。庫存水平(InventoryPosition)庫存水平，就是可望用于滿足需求的庫存量，其中包括已訂貨尚未到達的貨物量；庫存水平＝凈庫存量＋在途庫存量。庫存水平＝在庫庫存量＋在途庫存－缺貨拖后量因為訂貨時不僅要考慮當前的在庫庫存量，同時也要考慮到在途量，所以通常情況下的訂貨策略是根據庫存水平給出的。2庫存的作用目標：降低庫存成本，獲取規(guī)模經濟；平衡供需；提高顧客服務水平。作用：縮短訂貨提前期提高生產均衡性降低訂貨費用防止短缺防止中斷提高服務水平庫存的作用——降低不確定性帶來的影響

零售商提前期：2天需求庫存每天需求情況：10％可能性：50；80％可能性：100；10％可能性：150；庫存作用情況1：零售商不設庫存，則客戶的需求要到2天后才可以滿足。——不確定性最大情況2：零售商維持庫存200，則客戶的需求最壞(約17％情況）1天后可以滿足——不確定性得到降低第一天：客戶需求馬上得到滿足；第二天：要看情況?？赡苄粤斜砭幪?23456789第一天505050100100100150150150第二天501001505010015050100150概率1％8％1％8％64％8％1％8％1％滿足情況√√√√√1天后滿足√1天后滿足1天后滿足繼續(xù)增加庫存量，比如300，則可以保證客戶需求總可以馬上得到滿足?！淮_定性消除了結論：庫存可以降低不確定性帶來的影響。一般地，庫存水平與客戶滿足率的關系3庫存控制基本策略需求模式單周期需求：一次性需求多周期需求：連續(xù)訂貨周期訂貨連續(xù)性獨立需求——exogenousvariable非獨立需求——endogenousvariable基本庫存控制方法庫存控制要解決的問題訂貨的時機訂貨的量庫存控制策略(R,Q)策略(s,S)策略連續(xù)補充的(R,Q)策略低于訂貨點R就發(fā)出訂單，訂貨量固定為Q，適用于需求量大、缺貨成本高、需求波動大。庫存量訂貨量Q時間R+QR提前期發(fā)出訂單訂單到達訂貨點周期補充的(R,Q)策略周期性檢查，低于訂貨點R就發(fā)出訂單，訂貨量固定為Q。庫存量t時間12345R+QR提前期發(fā)出訂單訂單到達連續(xù)補充的(s,S)策略低于訂貨點s就發(fā)出訂單，訂貨量不固定，訂貨后使得最大庫存變?yōu)镾。庫存量訂貨量Q時間Ss提前期發(fā)出訂單訂單到達周期補充的(s,S)策略有一個固定檢查周期t，最大庫存量S和固定訂貨點水平s。定時檢查時如低于訂貨點，就發(fā)出訂單，否則，不定貨。t庫存量時間12345Ss提前期發(fā)出訂單訂單到達4傳統(tǒng)庫存管理方法需求確定時經濟批量模型，得出最優(yōu)訂貨批量和訂貨的時間間隔QQ/d4傳統(tǒng)庫存管理方法需求不確定時－>需求滿足一定變化模式隨機批量模型，得出最優(yōu)(s,S)或者(R,Q)策略和訂貨的時間間隔123456783002001000-100發(fā)出訂單Q 發(fā)出訂單Q訂單Q到達 訂單Q到達L L供應鏈庫存的特點多個倉庫倉庫之間相互作用供應鏈庫存的特點AB市場需求外部貨源問題供應商和零售商的最大庫存水平S計算：連續(xù)補充周期補充從供應鏈整體來看，是最優(yōu)的嗎？供應商零售商市場需求外部貨源3.082.332.051.881.751.651.561.481.411.341.29Z99.9%99%98%97%96%95%94%93%92%91%90%服務水平5供應鏈中的牛鞭效應5.1例子5.2牛鞭效應定義5.3牛鞭效應產生的原因5.4牛鞭效應分析模型5.5消除牛鞭效應的措施5.1例供應商批發(fā)商零售商需求零售商的需求量零售商的訂貨量批發(fā)商的訂貨量5.2牛鞭效應定義牛鞭效應——供應鏈需求波動放大效應牛鞭效應的量化表述為：零售商向供應商定單量的需求波動（方差），要大于零售商向最終消費者的銷售量的波動（方差）并且這種波動沿著供應鏈向上游不斷擴大。面對放大了的需求波動，供應鏈上游企業(yè)通常采用兩種方法：作為緩沖而增加各類庫存放大生產設備的容量牛鞭效應的后果庫存積壓，庫存變質和失效，服務水準不高，經營成本上升等。增加了供應鏈的整體運營成本，造成不必要的社會浪費5.3導致牛鞭效應的主要原因庫存管理和需求預測方法供應鏈下游企業(yè)所采用的庫存管理和需求預測方法，決定了庫存訂貨點的數(shù)量和時點，并影響到上游企業(yè)發(fā)出的訂貨量。訂貨點=交貨周期*需求期望值+服務期望*需求標準差交貨周期交貨周期較長，需要增加常規(guī)庫存，庫存量多，面對需求波動的應變力較弱。批量訂貨若下游企業(yè)孤立開展庫存管理決策，上游企業(yè)得到的將是扭曲和震蕩波動的批量性需求，而不是最終需求的實際情況。價格波動周期性商品、零售企業(yè)開展的階段性和季節(jié)性的促銷經濟波動與預期性訂貨5.4牛鞭效應的分析模型假設：需求是非負常數(shù)；是自相關系數(shù)，且滿足；是誤差隨機變量，服從正態(tài)分布（均值為0，方差為。D零售商需求訂貨量q， 零售商對需求的預測：假設它為一個正態(tài)分布P周期的移動平均法零售商的訂貨決策

——基于庫存水平的S策略訂貨的時機：在每個周期的期初（預期到貨之前）訂貨的量q1：庫存水平＝實際庫存量－缺貨拖后量＋在途量；若當前庫存水平為x，x<S1，則訂貨量為S1-x,將庫存水平提高到S1，否則，訂貨量為0(不訂貨).

最大庫存水平S1計算：

——（預測到的）需求量的均值

——（預測到的）需求量的標準差z——是一個與服務水平有關的常量3.082.332.051.881.751.651.561.481.411.341.29Z99.9%99%98%97%96%95%94%93%92%91%90%服務水平

每個周期訂貨量q1的計算：

進一步得到（中間過程略）：

零售商訂貨量與實際需求量的方差之比結論：提前期L1越長，比值越大p越?。A測越不準確），比值越大多級情況下的擴展供應商通過對零售商訂貨量q1的觀察,估計需求

供應商零售商需求D訂貨量q1訂貨量q2提前期L1提前期L2需求信息在供應商和零售商之間不共享零售商的決策如前；供應商的決策類似零售商，不同的是其對需求的預測值的準確性不如零售商。供應商通過對零售商訂貨量q1的觀察,估計需求，正態(tài)分布需求信息在供應商和零售商之間不共享供應商最大庫存水平S2計算：每個周期訂貨量q2的計算：需求信息在供應商和零售商之間不共享基本結論：需求信息在供應商和零售商之間共享零售商的決策如前；供應商的決策類似零售商；供應商共享零售商的需求估計供應商最大庫存水平S2計算：模型的解釋供應商如果共享零售商的需求預測數(shù)據結論牛鞭效應得到有效降低減輕牛鞭效應的主要措施在供應鏈上建立集中化的信息系統(tǒng)——信息要共享設法減小最終需求的變異性——減少var(D)

如：零售商采用“每日低價”優(yōu)于周期性價格波動促銷開展敏捷管理，縮短交貨周期——減少Li減少中間環(huán)節(jié)，采用先進技術——減少庫存級數(shù)改變企業(yè)經濟效益測評方法-全局觀，建立企業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟（供應商管理庫存VenderManagementInventory,VMI）——集中模式管理庫存6供應鏈庫存管理方法VMI管理法聯(lián)合庫存管理法多級庫存優(yōu)化法分銷資源計劃法VMI管理方法VMI：供應商管理庫存。VendorManageInventory.供應鏈維護下游所有零售商的庫存，統(tǒng)一決定補貨計劃庫存狀態(tài)透明是關鍵。適用于：零售或者批發(fā)商設有IT系統(tǒng)有效管理庫存；制造商實力雄厚并信息量大；有較高的直接存儲交貨水平和規(guī)劃運輸水平。支持技術：ID代碼、EDI/Internet、條形碼、連續(xù)補給程序。VMI管理系統(tǒng)的原則（1）合作精神（合作性原則）。在實施該策略中，相互信任與信息透明是很重要的，供應商和用戶（零售商）都要有較好的合作精神，才能夠相互保持較好的合作。（2）使雙方成本最?。ɑセ菰瓌t）。VMI不是關于成本如何分配或誰來支付的問題，而是關于減少成本的問題。通過該策略使雙方的成本都獲得減少。（3）框架協(xié)議（目標一致性原則）。雙方都明白各自的責任，觀念上達成一致的目標。如庫存放在哪里，什么時候支付，是否要管理費，要化費多少等問題都要回答，并且體現(xiàn)在框架協(xié)議中。（4）連續(xù)改進原則。使供需雙方能共享利益和消除浪費。

相對于RMI(RetailerManagedInventory)而言，VMI可以大大縮短供需雙方的交易時間。降低成本和提高服務質量。與企業(yè)自己管理庫存相比，供應商在對自己的產品管理方面更有經驗，更專業(yè)化。用戶自己管理供應商存貨很可能會導致錯誤的產品儲存和補充決策。而供應商可以提供包括軟件、專業(yè)知識、后勤設備和人員培訓等一系列的服務，供應鏈中企業(yè)的服務水平會因為VMI而提高，同時降低庫存管理成本和存貨投資。提高柔性。VMI會令供應商更好地控制其生產經營活動，使其更好地滿足用戶需求，從而提高整個供應鏈的柔性。VMI管理系統(tǒng)的優(yōu)點VMI管理系統(tǒng)的優(yōu)點對于零售商來講，管理和配合的困難；信息共享方面的利益和安全性考慮；對于供應商來講：管理優(yōu)化的投入；這樣進行多倉庫的統(tǒng)一計劃？

美國達可海德（DH）服裝公司的供應商管理庫存（VMI）戰(zhàn)略。準備階段為對其客戶實施VMI，DH公司選擇了STS公司的MMS系統(tǒng)，以及基于客戶機/服務器的VMI管理軟件。DH公司采用WindowsNT，用PC機做服務器，帶有五個用戶終端。在STS公司的幫助下，對員工進行了培訓，設置了必要的基本參數(shù)和使用規(guī)則。技術人員為主機系統(tǒng)的數(shù)據和EDI業(yè)務管理開發(fā)了特定的程序。

起步階段DH選擇了分銷鏈上的幾家主要客戶作為試點單位。分銷商的參數(shù)、配置、交貨周期、運輸計劃、銷售歷史數(shù)據以及其他方面的數(shù)據，被統(tǒng)一輸進了計算機系統(tǒng)。VMI管理系統(tǒng)的案例

某些客戶可能只能提供總存儲量的EDI數(shù)據，而不是當前現(xiàn)有庫存數(shù)。為此，DH公司增加了一個簡單的EDI/VMI接口程序，計算出客戶需要的現(xiàn)有庫存數(shù)。有些客戶沒有足夠的銷售歷史數(shù)據用來進行銷售預測。為解決這個問題，DH公司用VMI軟件中的一種預設的庫存模塊讓這些客戶先運行起來，直到積累起足夠的銷售數(shù)據后再切換到正式的系統(tǒng)中去。有些分銷商要求提供一個最低的用于展示商品的數(shù)量。DH公司與這些客戶一起工作，一起確定他們所需要的商品和數(shù)量（因為數(shù)量太多影響庫存成本），然后用VMI中的工具設置好，以備今后使用。VMI管理系統(tǒng)的案例系統(tǒng)運行及效果經過一段時間的運行，根據DH公司信息系統(tǒng)部的副總裁的統(tǒng)計，分銷商的庫存減少了50%，銷售額增加了23%，取得了較大的成效。

VMI管理系統(tǒng)的案例聯(lián)合庫存管理法在供應鏈的同一級別設置中心聯(lián)合倉庫。好處：降低風險,riskpooling。供應商供應商原材料聯(lián)合庫存制