企业库存管理与风险分担

第二章库存管理和风险分担2主要内容引言单阶段库存控制风险分担集中化和分散化系统供应链环境下的库存管理实际问题预测一.引言1.库存的定义一个组织中存储的其使用的任何物品或资源2.库存管理的定义优化物资储备，以便使企业能够在正确的时间、正确的地点拥有正确数量的库存，从而在满足客户服务水平的同时使系统成本最小33.库存的分类原材料库存在制品库存成品库存4单周期库存：一次性订货这种需求的特征是具有偶发性和物品生命周期短，很少重复订货多周期库存：重复性订货在长时间内需求重复发生，库存需要不断得到补充564.库存产生的原因1.意想不到的顾客需求变化2.在很多情况下供应的数量和质量、供应成本和交货时间存在明显的不确定性3.提前期4.获得经济订货规模效益5.保持运营的独立性6.为企业提供防止原材料交货时间变化的保障7.供应商最小订货批量5.库存策略用来决策如何管理库存的战略、方法和技术6.制定库存策略时管理者需要考虑的供应链特性1.顾客需求2.补货提前期3.需要考虑的不同产品的数量4.计划期的长度5.成本，包括订货成本和持有成本6.服务水平要求8二.单阶段库存控制库存的功用（作用）1.经济批量模型模型假设：需求速度是恒定的，每天需求D件产品订货批量每次固定订货Q件仓库每次订货都会发生一个固定成本K库存持有成本h提前期为零初始库存为零计划期无限长9时间订单数量库存水平平均库存10目标：寻找最优的订货策略，以实现在满足需求的同时，使每年的平均采购和保管总成本最小周期T内库存总成本：经济订货量：2hTQKhKDQ2*11模型的两个重要特点1.最优策略平衡了单位时间存库持有成本和单位时间准备成本单位时间准备成本=KD/Q单位时间持有成本=hQ/2单位时间总库存成本=KD/Q+hQ/2当KD/Q=hQ/2时，库存总成本最小，于是可以得到hKDQ2*总成本最低点的订货量对应持有成本和订货成本的交点处的订货量2.总库存成本对于订货批量并不敏感改变订货批量对年持有成本和准备成本的影响不大从上表可以看出（1）订货量越偏离经济批量，总库存成本则越大（2）总库存成本增加比例远没有最优订货批量改变比例大2019/8/24CompanyLogo13附：定量订货模型的灵敏度分析2*2**QhQDKQhQDKTCTC2*2**QhQDKQhQDKTCTChKDQ2*2***QhQDKTC2QhQDKTC由经济订购批量公式代入得QQQQTCTC***212.需求不确定性的影响15经济批量模型说明了准备成本和持有成本之间的权衡，忽略了需求不确定性和预测的问题。预测需要记住的原则1.预测总是不准确的2.预测的期限越长，预测误差就越大3.综合预测更准确3.单期模型需求特点：1.产品生命周期非常短，公司只有一次订货机会。2.根据历史数据，公司可以预测每种需求情况以及其发生的概率。因此给定一个订货批量，公司可以根据每种情况下的利润根据其概率进行加权，从而计算出特定订货量下的平均或期望利润，因此公司可以采用平均利润最大化的订货量。16单期库存案例170%5%10%15%20%25%30%80001000012000140001600018000概率销售单位18固定生产成本10万美元，可变生产成本为单件80美元单价售价125美元，产品残值20美元假定公司生产10000件，我们计算得出各种需求状况下的利润也就是说，当公司生产10000件产品时，有11%的概率获得140000美元的利润，有89%的概率获得350000美元的利润。因此，生产10000件产品的平均利润=140000*11%+350000*89%=32690019概率需求利润产量11%11%27%23%18%10%平均利润80001000012000140001600018000800026000026000026000026000026000026000026000010000140000350000350000350000350000350000326900120002000023000044000044000044000044000037070014000-10000011000032000053000053000053000035780016000-220000-1000020000041000062000062000029660018000-340000-13000080000290000500000710000197600作为产量函数的平均利润20010000020000030000040000080001000012000140001600018000平均利润产量期望利润最大时的订货量不一定等于平均需求。如果产品的边际成本大于边际利润，那么最优生产量小于平均需求；如果情况相反，则最优生产量通常大于平均需求。利润的频率直方图2122总结如下：最优订货量不一定等于预测需求或平均需求。平均利润一般会随订货量的增加而增加，直到产量达到一个特定值，之后再随着产量的增加而下降。当我们增加产量，风险----即遭受损失的概率-----也会增加，与此同时获得较大利润的概率也会增加。这就是风险与回报之间的权衡。4.初始库存的影响考虑的是公司已经拥有库存的情况，如果企业生产就必须支付固定费用。需要考虑的问题是企业拥有多少初始库存时就不必再生产产品？（如果初始库存刚好是8500件？）235.多次订货24持续检查策略在这种策略中，库存每天都要检查，当库存达到特定水平或订货点时就下达订单。当库存可以持续检查时，这种库存策略最适用---如采用计算机化系统。定期检查策略在这种策略中，每过一段固定的时间就检查一次库存水平，每次检查以后确定合适的订购数量。当频繁地检查库存和下达订单不可行或不便利的时候，这种订货策略就比较适用模型对比25特征定量订货模型定期订货模型驱动类型事件驱动时间驱动订购量经济批量QQ是变化的何时订购R，当库存到达订货点订购T，盘点期到来时库存记录每次出库都做记录只在盘点期记录库存大小较小较大6.持续检查策略假设：每日需求随机，但满足正态分布。分销商每次向制造厂订购产品，需要支付一个固定的成本K，再加上与订购数成比例的费用。库存持有成本根据单位时间保存单位库存的费用计算。提前期固定。如果顾客订单到达时，手头无库存满足客户需求，这笔订单将失去。分销商规定一个必需的服务水平。26AVG---分销商平均日需求STD---分销商日需求的标准差L----从供应商到分销商的补货提前期（天数）h---分销商持有单位库存一天的成本a---服务水平，即缺货的概率为1-a27对于持续检查模型，采用（Q，R）策略----无论何时库存降到订货点R，订购Q单位产品。问题是如何确定R及Q？28订货点R由两部分组成提前期内的平均库存水平：LXAVG它是日平均需求与提前期的乘积。这确保了当分销商发出订单后，系统有足够的库存满足提前期内的期望需求。安全库存：是分销商需要在仓库和途中保存，以防止提前期内需求偏离平均值的库存数量。Z是一个常数，称为安全系数。这个常数与服务水平相关。订货点R为：LXAVG+29LSTDZLSTDZ订货量Q是多少呢？（用经济订货批量模型来确定）2019/8/24CompanyLogo30hAVGKQ2服务水平a和安全系数Z31aqLSTDZAVGLP)(q表示市场需求32定量订货模型1(需求量均衡，不设安全库存)Q—订购批量，即库存量最大值Q/2—平均库存量R—订货点存量L—订货提前期L*AVG定量订货模型2(需求量均衡，设安全库存)33定量订货模型3(需求量不均衡，设安全库存)347.可变提前期假设提前期满足正态分布，平均提前期定义为AVGL,标准差为STDL。35222STDLAVGSTDAVGLzAVGLAVGRAVGLAVG222STDLAVGSTDAVGLz式中，代表提前期内的平均需求hAVGKQ2代表将要保持的安全库存订货批量：8.定期检查策略库存水平的检查是周期性的，间隔期是固定的，每次检查后都要订购适当的数量。间隔期短的情况：采用（s，S）策略，如果库存下降到s以下，就订购足够多的产品使库存量达到S。间隔期比较长的情况：库存策略由一个参数——基本库存水平来刻画。在每次检查库存后，订购足够的货物使库存状况升到基本库存水平。3637基本库存水平包括两个部分：r+L天内的平均需求，即AVGⅹ（r+L）安全库存则需要保障r+L天内需求偏离平均需求时的供应，计算公式为：)(LrSTDzILrSTDzLrAVGQ)(38ILrSTDzLrAVGQ)(**)(*库存水平在收到订货之际达到最大，为在临收货前库存水平最小，为因此，平均库存水平是这两个水平的平均值，等于)(LrSTDzrAVG)(LrSTDz)(2/LrSTDzrAVG399.服务水平的优化假设库存优化的目标是基于特定服务水平来决定最优库存策略。问题是如何决定适当的服务水平？1.有时候服务水平由下游客户决定。2.业务单位拥有一定的灵活性选择适当的服务水平。什么才是恰当的服务水平呢？401.其他都相同的情况下，服务水平越高，库存水平就越高。2相同的库存水平下，一个业务单位供货的提前期越长，所提供的服务水平就越低。3.服务水平的边际影响随着库存水平而降低，也就是说，库存水平越低，每单位库存对服务水平的影响就越大。因此我们决策每一单品库存单位的服务水平，使期望利润最大化。41其他情况都相同时，具有以下特性的产品服务水平比较高1.高边际利润2.高产量3.低变动性4.较短的提前期42三.风险分担风险分担意味着如果汇集各地的需求，需求的变动性将减少。某一客户的高需求更可能被另一客户的低需求所抵消。变动的降低能允许安全库存的减少，从而减少平均库存。标准差和变异系数：标准差是用来衡量需求偏离平均需求的大小，衡量顾客需求变动的绝对值。变异系数衡量顾客需求相对平均需求的变动，是标准差和平均需求的比率。变异系数=标准差/平均需求43ACME是美国东北部一家制造和分销电子设备的公司。有两个仓库，一个在新泽西，一个在马萨诸塞交货到每个仓库提前期为一个星期，提供97%的服务水平如果将两个仓库替换成一个仓库，维持97%的服务水平，那么库存将会如何变动呢？风险分担案例44A和B的历史销售数据产品A的历史数据周12345678马萨诸塞3345373855301858新泽西4635414026481855合计79807878817836113产品B的历史数据周12345678马萨诸塞03300130新泽西24303100合计2630323045统计量产品平均需求需求标准差变异系数马萨诸塞A39.313.20.34马萨诸塞B1.1251.361.21新泽西A38.612.00.31新泽西B1.251.581.26合计A77.920.710.27合计B2.3751.90.81历史数据概括46产品提前期内平均需求安全库存订货点Q马萨诸塞A39.325.0865132马萨诸塞B1.1252.58425新泽西A38.622.86231新泽西B1.253524合计A77.939.35118186合计B2.3753.61633库存水平47产品A在新泽西的平均库存水平为安全库存+Q/2=88马萨诸塞的产品A平均库存为91件，而中心仓库的平均库存为132件。因此，当ACME公司将目前的系统改成集中化系统时会使产品A的平均库存下降36%。同理，产品B的库存也将减少43%.源自风险分担的需求汇集可以降低需求变动，从而可以减少安全库存和平均库存。48风险分担的三个关键点1.集中化库存同时减少了系统的安全库存和平均库存。2.变异系数越大，从集中化系统中获得的好处越多即从风险分担中得到的利益越多。3.从风险分担中得到的利益依赖于一个市场对另一个市场的需求方式。两个市场需求的正相关程度