生产与运作管理第五章

§1库存控制概述一、库存及其作用1.库存的概念库存是指企业组织中存储的各种物品与资源的总和。2.库存的作用(1)保证各生产环节的独立性；(2)适应生产的需求变化；(3)增强生产计划工作的灵活性；(4)增强企业抵卸原材料市场变化的能力；(5)企业达到经济订货规模。二、库存种类1.按其在生产中的作用(1)主要原材料；(2)辅助材料；(3)燃料和动力；(4)修理备用件。2.按库存物资存在的状态(1)原材料库存；(2)成品库存；(3)部件库存；(4)备件库存；(5)在制品库存。3.按库存的用途来分(1)经常性库存；(2)保险性库存；(3)季节性库存。三、库存控制的任务1.保障生产供应2.控制生产系统的工作状态；3.降低生产成本。返回一、库存控制决策的基本内容库存量订货间隔期时间0批量)(tI§2库存控制决策库存决策的主要内容1.订货间隔期；2.批量；3.订货提前期；4.库存控制程度，如满足用户需求的服务水平。二、影响库存控制决策的因素1.需求特性因素；2.订货提前期；3.自制或外购；4.服务水平。三、库存成本1.订货成本或调整成本；2.保管成本；3.购置成本；4.缺货成本返回§3库存控制的基本方式一、连续检查控制方式下列情况采用连续检查控制方式：1.具备进行连续检查的条件；2.价值较低的非重点控制物质；3.市场上易于采购的物质。二、周期检查控制方式适应场合：1.需要定期盘点和定期采购或生产的物质；2.具有相同供应来源的物质；3.需要计划控制的物质。三、库存重点管理法——ABC分析法Italy经济学家Pareto，19世纪末在Italy米兰市，经统计发现社会财富的80%被人口仅20%的少数人占有。A：种数10%-20%，数额70%-80%；B：种数20%-25%，数额15%-20%；C：种数60%-65%，数额5%-10%。1.划分ABC2.不同类别物料的管理方法返回§4库存控制决策的定量决策方法一、提前期为0，不允许缺货的EOQ模型二、提前期为0，允许有一定缺货量的EOQ模型EOQ(EconomicOrderQuantity，经济订购批量)库存量QTt0)(tI一、提前期为0，不允许缺货的EOQ模型假设：计划期为1年，年需求量为D，订货批量为Q，每次订购的成本为C，物资的单价为P，年保管费用率为H。TC——总成本；St——订购成本(或调整成本)；Sb——保管成本；C1——货物本身的成本。则有：其中：式中：——平均库存量。1CSSTCbtHPQSQDCSPbt,pQ关于的求法(理论上讲)——库存量函数。库存量t0)(tI)(tInTdttIQTnp0)(pQ针对最简单的模型(提前期为O，不允许缺货)(假设有n个供应间隔期)TnSnTntITndttIQTnp曲线下的面积)()(0QTnQTn2121其中：C、D、P、H、C1均是常数，只有Q为变量。令，0dQdTC0021)1(11HPQDCHPQDC212HPDCQ22PHCDQ2*(即为EOQ)*Q1121CHPQQDCCSSTCbt实际上：当Q=EOQ时，(即处于经济订购批量时，两种成本正好相等)返回HPQQDCPHQCDPHCDQ2121,222**btSS二、提前期为0，允许有一定缺货量的EOQ模型TTT1TT2a4a1T2Q-SQa2库存量时间Sa3a5允许缺货情况下的库存模型设：C1为单位储存成本；C2为每次订购成本；C3为每件缺货在单位时间内的缺货费用；S为最大缺货量；T1为存货储备期间(周期)T2为缺货期间(周期)；Q为订购批量；T为供货间隔期(T=T1+T2)；R为需求率，即平均每月需求量。由上图可以看出，当到货时首先补充缺货量S，其余进入正常储备，此时的最高储备量为(Q-S)，存货总成本就是订购费用、储备费用和缺货成本之和。即：存货总成本=订购成本+储备成本+缺货成本经济订购批量就是使存货总成本为最小时的批量，因为：所以，，21TTTRSQT1RST2RQT1)(RTSQ2RTSRTQ在供应间隔期内各项费用支出如下：(1)储备费用在供应间隔期T内，平均储备量为的面积除以T。即平均储备费用=321aaaRTSRTRTSQRSQTSQTTSQ2)(2)(1212221RTSRTC2)(21(2)缺货费用在供应间隔期T内，平均缺货量为的面积除以T，即：平均缺货费用=(3)订货费用：在供应间隔期T内，平均订货费用=543aaaRTSRSTSTTS2121222RTSC223TC2(4)在供应间隔期T内，平均总费用为：式中有两个变量(S,T)，可利用多元函数求极值的方法，求平均总费用C(S，T)的最小值。时，C(S，T)达到最小值。2232122)(1),(CRSCRSRTCTTSC0,0TCSC，得化简后得：将代入上式求解T得：最佳间隔期0)(131RSCRSRTCTSC311CCRTCS0)(122)(11223212SRTCTCRSCRSRTCTTC02)(2231221RCSCCTRC311CCRTCSRCCCCCT313120)(2最佳缺货量经济订货批量将和代入总费用得：最低平均费用返回)(23132131010CCCRCCCCRTCS313120)(2CCCCRCQEOQ31321000)2),(CCRCCCTSC§5补充库存管理的有关内容一、边供应边需求，不允许缺货的库存模型二、关于库存模型的总结一、边供应边需求，不允许缺货的库存模型设：P为生产速率；PR；T1：生产批量Q所需时间；T：生产间隔期。储备量t(时间)TTT1T2斜率=(P–R)斜率=–R0在T1时间内，生产批量Q=T1P，需要量=T1R，在T1时间内的最高储备量为：平均储备量：平均储备成本：全年共组织n次生产(或订货)，则全年平均的储备成本为：全年生产准备成本(或订货成本)为：，(其中Q=RT))1()()(1PRQRPPQRPT)1(21PRQQPTPRQC)1(211)1(21)1(2111PRQCnTPRQCQRCTCnC2221全年总成本TC：令：，))1(2121QRCPRQCTC0dQdTC0)1(21221QRCPRC)1(2)(120PRCRCEOQQ)1(2210PRRCCTC)1(2120PRRCCT返回二、关于库存模型的总结传统的EOQ(也称Wilson公式)隐含着许多假设：(1)单位需求量为常数；(2)系统运行的时间足够长；(3)所购货物的交货是即时的，即补充率是无限的；(4)存贮系统不允许缺货；(5)用户仓库容量足够大；(6)所购货物单价与订购批量无关。根据限定条件的变化，许多学者对EOQ问题进行了深入的研究：(1)张坚：多阶段EOQ存贮问题的若干策略，系统工程理论与实践，1999年第3期，24~30；(2)宋国防等：库容有限且有批量折扣的不允许缺货存贮模型，天津大学学报，1999年第5期，604~605(3)单汩源等：一JIT综合物科采购模型，中南工业大学学报，1998年第5期，508~510；(4)黄卫来等：产量柔性下的最优生产批量和原材料订购决策模型，系统工程，1998年第1期，40~50；(5)黄会然等：耐烦期有限的库存系统的最优存贮模型，东北大学学报，2000年第3期，328~331；(6)张坚：多时段费用变动型EOQ存贮策略初控，系统工程学报，1997年第1期，96~101；(7)张毕西等：离散型生产系统物流批量优化分析，华南理工大学学报，1999年第8期，77~82；(8)张毕西等：价格折扣条件下的生产系统物流批量优化，系统工程理论与实践，1999年第8期，86~90；(9)张华西：多品种离散型生产系统物流批量最优化分析，系统工程理论与实践，2000年第9期，48~51；(10)周永务：考虑费用时值的库存系统的EOQ模型，系统工程理论与实践，1996年第8期，96~102；(11)王海滋等：随机状态下的基本经济订购批量模型，系统工程理论方法应用，1997年第4期，5~9；(12)朱俊等：缺货不补的存贮模型分析，武汉汽车工业大学学报，1999年第6期，76~79；(13)周永务等：带有预防性维修中断的复合制造系统的经济批量问题，系统工程与电子技术，1999年第2期，19~38；(14)王海霞等：零部件最优库存量控制的研究，系统工程学报，2000看待经3期，299~3-4；(15)WagnerHetal.DynamicVersionoftheEconomicLotSizeModel.ManagementScience,19585:89~96；(16)LevB,etal.InvetorgModelwithCostChanges.OpsRes,1989,38(1):53-63；(17)ZhangJian,etal.ThreeEqualPeriodInventoryModelwithCostChanges.ProceedingsofTIMS-×××,Providence:1990,203~211；(18)DonaldsonWA.InventoryReplenishmentPolicyforaLineartrendinDemand-ananalyticalSolution.OplRes.Q,1977,28:663~670；(19)SilverEA.ASimpleInventoryDecisionRuleforaLinearTrendinDemand.JOPLResSoc,1979,30:71~75；(20)RitchieE.TheEOQforLinearIncreasingDemand:ASimpleOptimalSolution.JOplResSoc,1984,35:449~952；(21)HarigaMA.EconomicAnalysisofDynamicInventoryModelswithnon-stationaryCostsandDemand.IntJProdEcon,1994,36:255~266；(22)KatsundoHitomi.CommentonOptimumConstrainedEOQSforMultipleProductswithSpaceRestriction[J].JournalofManufacturingSystems,1997,14(2):126~128；(23)JothishankarMC,(ben)WangHP.DeterminationofOptimalNumberofKanbansUsingStochasticPetriNets[J].JournalofManufacturingSystems,1993,11(6):449~461；(24)SmolaDA,FooteBL.OnPlenner’sBottleneckFor-MulaforConstrainedEOQ[J].JournalofManufacturingSystems,1994,13(1):59~60；(25)L-YOuyang,C-KChenandH-CChang.LeadTimeandOrderingLostreductionsincontinuousreviewsystemswithpartialbackorders[J].JournaloftheOperationalResearchSociety.(1990)5,1272-1279；(26)Kun-JenChung,PeterChu,Shaw-PingLan.Anot