第九章 独立需求库存控制
生产运作与管理 第九章 独立需求库存控制

§9.1
库
存
“库存”(inventory)它无论对制造业还是对服 务业都十分重要。传统意义下的库存是指企业组织
中存储在仓库中的物品。
库存是既有利又有弊。 一、物料流 大多数生产运作过程伴随着物料流动。
企业之间的联系主要靠物料流实现。
企业的物料流是开放的,不是封闭的,且与其它 相关企业构成一个“供需网络”。
CT H 1 d p Q 2 D Q S c D
2 DS 2 20000 20 EPL 632 10 1 80 / 100 d H 1 p
10 1 80 / 100 632/ 2 20 20000/ 632 50 20000 1001265 元
EPL
2 DS d H 1 p
生产与运作管理课件
例9.2 根据预测,市场每年对X公司生产的产品的需求量为 20 000台,一年按250个工作日计算。生产率为每天100台,生产 提前期为4天。单位产品的生产成本为50元,单位产品的年维 持库存费为10元,每次生产的生产准备费用为20元。试求经济 生产批量EPL,年生产次数,订货点和最低年总费用。 解:每天需要量为 d = 20 000/250 = 80(台/日)
生产与运作管理课件
§9.2
库存问题的基本模型
一、单周期库存模型
订货量与需求量
库存控制的关键在于确定订货批量。对于单周 期库存问题,订货量就等于需求量。
由于预测误差的存在,根据预测的订货量和实 际的需求量不可能一致。如果需求量大于订货量。 就会失去潜在的销售机会,导致机会损失——即订 货的机会(欠储)成本;如果需求量小于订货量, 所有未销售出去的物品将可能以低于成本的价格出 售,导致陈旧(超储)成本。
第9章 独立需求库存控制

p(D*)为累积概率分布函数。
则:使得实际需要量大于等于订货量D的概率p(D)= p(D*)的订货量即为最佳订货量。
或者:若不存在一个d,使得p(D)= p(D*)成立,则 满足条件:p(D)> p(D*)且 p(D)–p(D*)为最小值 所对应的D即为最优订货量。
EL (Q) cu(D Q) p(D) c0(Q D) p(D)
d Q
d Q
式中p(D)为需求量D时的概率。
例:按过去的记录,新年期间对某商店挂历的需求分布 率如表所示:
需求D(份) 0 10 20 30 40 50 概率p(D) 0.05 0.15 0.20 0.25 0.20 0.15
34 X 3=102
EAN—13位码中还有国际物品编码中心分配给国际标准书号 (ISBN)的两个前缀码:978和979,目前只启用了978。还有 分配给国际标准期刊号(ISSN)的977。
EAN—8主要用于包装体积小的产品上,其前缀码(2~3位)、 产品代码(5~4位)、校验码(1位)的内函同EAN—13。按 照EAN的规定只有印制条形码的面积超过总印发面积25%以上 时才允许用8位码。因而只有EAN总部及各国编码中心有权掌 握它的分配和使用,不是随便可用的。
• ABC分类法实际上是一种库存重点控制方法,其基 本思想是:采取重点管住少数价值高的物品的策 略,可以收到很好的效果。
• A类物资:占库存资金75%左右,而品种数却仅占 20%左右的物资;
• B类物资:占库存资金15%左右,而品种数却占30% 左右的物资;
• C类物资:占库存资金10%左右,而品种数却占50% 左右的物资;
EAN—13通用商品条形码的组成有条形码符号和相对 应的阿拉伯数字符代码两部分,条形码便于机读, 数字便于人工使用。
独立需求的库存控制

不同的库存控制原理
独立需求对一定的库存控制系统来说,是一种外 生变量(Exogenous Variable) 相关需求是控制系统的内生变量 (Endogenous Variable) 独立需求或相关需求其库存控制,都要回答如 下问题:
经济批量的最优控制模型
简单的经济订购批量EOQ模型的假设
1) 连续、稳定、已知的需求率; 2) 稳定、已知的补货或订货前置期; 3) 与订货数量或时间无关的稳定的采购价格; 4) 与订货数量或时间无关的稳定的运输价格; 5) 所有需求都能满足(不允许缺货); 6) 无中转库存; 7) 计划范围无限; 8) 资金能力方面无限制。
计算); ➢ C——每单位库存的平均成本或价值。
例1的求解
S=40元,D=4800单位,i=25%,C=100元/单位
EOQ 2DS 124 单位
iC
如果每个托盘装20个单位,那么经济订货批量为120单位。
订购批量/单位 Q
40 60 80 100 120 140 160 200 300 400
库存成本的构成
物料成本——指购买或生产该物料所花费的费 用。
订货成本(订购成本)——用于对外订货,指每 次订货或采购所发生的全部费用。
作业更换成本(工艺、设备调整费,生产准备 成本)——指在批量生产方式下,加工对象发 生变化(即作业更换)时所发生的费用。
库存保管成本(储存成本)——指储存、保管库 存物料所发生的费用。
独立需求库存控制

CT
(70)
D Q
S
Q 2
H
pD...源自14968美元第四十三页,共43页。
第十三页,共43页。
第三节 库存问题的基本 (jīběn)模型
库存问题的基本模型包括单周期库存基本模型和多周期库 存基本模型。多周期库存基本模型包括经济订货批量模型、经 济生产批量模型和价格(jiàgé)折扣模型。
单周期库存基本模型
库存问题的基本(jīběn) 模型
经济订货批量模型
多周期库存基本模型 经济生产批量模型
式中,P(D*)为概率分布函数。确定(quèdìng)了P(D*), 然后再根据经验分布就可以找出最佳的订货量。
第十九页,共43页。
例:某批发商准备订购一批圣诞树供圣诞节期间销售。该批发商对 包括订货费在内的每棵圣诞树要支付$2,树的售价为$6。未售出 的树只能按$l出售(chūshòu)。节日期间圣诞树需求量的概率分 布如表(批发商的订货量必须是10的倍数)。试求批发商的最佳 订货量。
第二十七页,共43页。
解: P=10元/件,D-8000件/年,S=30元,LT=2周。H则 由两部分(bù fen)组成,一是资金利息,一是仓储费用, 即H=10*12%+10*18%=3元/件年)。
第二十八页,共43页。
第二十九页,共43页。
经济生产 (shēngchǎn)批量模 型
经济生产批量(EPL)模型,又称经济生产量 (EPQ)模型,其假设条件(tiáojiàn)除与经济订货 批量模型的瞬时补充库存假设不一样之外,其余都 相同。
产生库存管理费用
在制品库存的存在导致企业生产过程(guòchéng)的
问题不能及时发现,给企业造成较大损失。
库存是万恶之源
第九章 独立需求库存控制

4
库存的两面性
• 库存的弊端
占用大量资金;增加企业费用支出; 腐烂变质的损失;麻痹管理人员的思想
• 库存的功用
快速满足用户期望;消除需求波动在 生产-分销间的影响;防止发生缺货; 防止价格上涨, 争取数量折扣
5
既然库存有它的必要性,为什么还有很多企业追求“零库存”?
•为了保证企业正常经营活动,库存是必要的, 但同时库存又占用了大量的资金。 •怎样既保证经营活动的正常进行,又使流动 资金的占用达到最小,是管理人员关注的问题。 •库存控制的目标就是防止超储和缺货。
时,则发出定货;否则,再经过时间t时再考虑是否发出定货。
S
库
Q2
存
Q1
量
L2
s0
L1
t
t
L3 t
时间
16
第二节 库存控制的基本模型
一、单周期库存模型
订一次货,订货批量等于预测的需求量; 预测与实际需求总是有差距的。
库存控制的关键是订货批量。 订货>需求,则发生超储成本(陈旧成本),因为要降价处 理或报废处理也需要一笔钱。 订货<需求,则发生欠储成本(机会成本):由于丧失销售 机会,而造成的损失。
TC*
(最小费用)
库 存 水 平
σ
R
L
TC(年总费用)
QH 2
年库存维持费用
DS Q
(年订货费用)
26
Q*(经济订单量)
订单量
σ
σ
L
L
时间
TC=年总费用 D=年需求 Q=1次订货量 C=单位采购价格 S=订货费用/生产费用 H=年度单位库存维持费用 R=订货点 L=供货周期
第二节 库存控制的基本模型
生产与运作管理-第九章-独立需求库存控制

二、库存问题的基本模型
例:A公司以单价10元每年购入某种产品8000件。每次订货费用 为 30 元,资金年利息率为 12% ,单位维持库存费按库存货物价 值的18%计算。若每次订货的提前期为2周,试求经济订货批量、 最低年总成本、年订购次数和订货点。 解:p=10元/件,D=8000件/年,S=30元,LT=2周。 H则由两部分组成:一是资金利息,一是仓储费用,即 H=1012%+1018%=3元/件∙年。
2 DS 2 8000 30 经济订货批量 EOQ 400 件 H 3 最低年总费用 CT p D D / Q S Q / 2 H 82100 元 年订货次数 n D / EOQ 8000 / 400 20 订货点 ROP D/ 52 LT 8000 / 52 2 307.7 件
一、库存
1.1 库存的定义
库存(inventory)是指
为满足未来需要而暂时闲置的资源。
为满足生产或服务需要而储备的资源。
一、库存
1.1 库存的定义
企业有三项主要库存:原材料库存、在制品库存和成品库存。 输入 转化 输出
采购
供 应 商
批发 原材料库存
收 货
生产阶段
成品库存 发 货
顾 客
在制品库存
二、库存问题的基本模型
2.2 多周期库存模型 (一)与库存的关的费用 3. 库存总费用。计算库存总费用一般以年为时间单位。 1) 年维持库存费(holding cost)CH 2) 年补充订货费(reorder cost)CR 3) 年购买费(purchasing cost)CP 4) 年缺货损失费(shortage cost)CS 若以CT表示年库存总费用,则
独立需求的库存控制

独立需求的库存控制一、需求特性在库存控制过程中,将库存分为独立需求库存和相互需求库存。
独立需求库存控制是指由市场决定的,不可控的需求,每个品种之间的需求是不相关的、随机的,这类库存控制的把握不受人们的主观控制。
相关需求库存控制是指企业生产的产品往往相互有关联,当一个库存项目的需求与其他项目的需求直接相关时,成为相互需求库存,企业可以精确地计算出它的需求量和需求时间,是一种确定型需求。
图7-4独立需求与相关需求的产品如何区分独立需求与相关需求能?如图7-4所示,产品A的生产离不开零件B、零件C、零件D,而零件B的完成需要零件a和零件b,零件D的完成需要零件b和零件c。
因此,产成品A是独立的,它不与其他产品相关,但是完成它所需的其他零件之间是相互关联的,因此,零件B、零件C、零件D、零件a、零件b、零件b和零件c是相互需求的。
可以从产品“办公椅”的生产看产品与半成品及原材料之间的需求关系。
企业生产办公椅,产成品办公椅是独立需求的,但是完成办公椅的半制成品—支架、椅罩、填充物是相互需求的。
例如,一把办公椅需要一副支架,一件椅罩、多个填充物,生产企业在下订单时,支架和椅罩都到货,而填充物运输出问题迟迟没有到达,所有工序就会停止来等待填充物,企业就会因为停工造成损失。
同样,支架的生产需要螺丝杠和椅爪,填充物的生产离不开塑料B盒塑料c。
因此,企业了解产品的需求性才能更好的进行库存控制。
二、库存控制系统小知识:1、1、订货点(Q k):又称报警点,当库存下降到某一水平时,必须立即订货。
2、2、安全库存(Q S):又称保险储备量,为了减少由于随机需求造成的缺货,必须准备一部分库存,这部分库存成为安全库存量或缓冲库存量。
3、3、最高库存量(Q MAX):又称名义库存量,是订货提前期忽略不计时,订货到达应该达到的最大库存量。
4、4、订货间隔期(T):又称订货周期,两次订货的时间间隔或订货合同中规定的两次进货之间的时间间隔。
第九章独立需求库存控制

2 6000 125 500 (单位) 6
CT C D ( D / Q ) S (Q / 2 ) H 6000 30 (6000 / 500 ) 125 (500 / 2) 6 183000 (元) 年订货次数为: n D / EOQ 6000 / 500 12 订货点为: RL ( D / 52 ) LT 6000 / 52 2 230 .(单位) 8
• 生产在库存为0时开始进行,经过生产时间tp结束 ,由于生产率大于需求率d,库存将以(p-d)的 速率上升,经过时间tp,库存达到Imax。生产停止 后,库存按需求率d下降,当库存减少到0时,又 开始了新一轮生产。
• 基本参数 • C—单位生产成本;D—年总需求量;
• S—每次生产的生产准备费; Q—一次生产的批量 ;
• (2)调整准备费(Setup cost)。在生产过程中,准
备图纸、工艺和工具,调整机床、安装工艺装备,这些活 动都需要时间和费用。如果花费一次调整准备费,多加工 一些零件,则分摊在每个零件上的调整准备费就少。
• (3)购买费和加工费。采购或加工的批量大,可能会
有价格折扣。
• (4)生产管理费。加工批量大,为工件做出安排的工
Q
LT
时间
总费用:CT = CH + CR + CP + CS
年维持费用( CH )= 年订货费用( CR ) = 年购买费用( CP )=
C—单位产品成本
D—年需求量
1 QH 2
D S Q
S—每次订货费
CD
库存持有成本
• 定义:库存持有成本为保有和管理库存而需承担的费用开支 ,具体可分为固定成本和变动成本两个方面。 • 1.固定成本:如仓库折旧、仓库职工的固定月工资等; • 2.变动成本:主要包括资金占用成本、存储空间成本、存货 服务成本和存货风险成本四类。 • 1)资金占用成本:有时也称为利息成本或机会成本,企业因 为要持有一定的库存而丧失了流动资金所能带来的投资收益 ,即为库存的机会成本。有时企业通过借款来获得库存,这 时的机会成本还应包括借款的利息支出。 • 2)存储空间成本: 包括与库存产品运入、运出仓库有关的 搬运成本以及储存成本,如取暖、照明成本等。 • 3)库存风险成本:即由于企业无法控制的原因,造成库存产 品的货币价值降低而可能发生的成本。
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超储损失
EL(Q)=[20× ( 30-0 ) ×0.05+20× ( 30-10 ) ×0.15-20× ( 30-20 )×0.20]+[30×( 40-30 )×0.20+30×( 5030)×0.15]=280元 机会损失 超储损失 2、当Q=10时: EL(Q)=[20×(10-0)×0.05]+[30×(20-10)×0.20+ 30×(30-10)×0.25+30×(40-10)×0.20+ 机会损失 30×(50-10)×0.15]=580元
22
进价C=50 售价p=80 降价s=30
单位利润Cu =p-c=30 单位超存损失Co=C-s=20
期望利润计算表
实际需求d 0 订货量 Q 0.05 10 0.15 20 P(D=d) 0.20 0.25 0.20 0.15 30 40 50 期望利 润
各 利
润
值 与
0
275 475
0
10 20
沉没成本
18
第二节 库存控制的基本模型
一、单周期库存模型
1、期望损失最小法: 比较不同订货批量下的期望损失,取期望损失最小的订货量 作为最佳订货量:
E L (Q) C u (d - Q)p(d)
dQ
dQ
C o (Q - d)p(d)
其中:单位超储损失Co=C-S P:单价 Q:订货量
0.15 1500 1200 900 600 855 580 380 280
乘 的 和
40
50
800
1000
600
800
400
600
200
400
0
200
300
0
305
430
Q>d则为超储损失,其值为C0*(Q-d)=(c-s)*(Q-d) Q<d则为缺货损失,其值为CU*(d-Q)=(p-c)*(d-Q)
适用于重要物资控制。
为了减少管理工作,可以采用双仓系统(双堆法):把同 一种物资分放为两堆,其中一堆用完后库存就发出定货,此时, 用另一堆物资,直到到货,再将物资放两堆。
13
固定量控制系统(定量订货系统) 订货点和订货量为固定量的库存控制 系统。 库 存 量
Q Q
订货点
RT
LT
LT
时间
14
2、固定间隔期系统:
26
2、经济订货批量假设下的库存量变化
• • • • • • • • • • • 确定型库模型 .经济性订货批量模型(EOQ模型) 基本设定: 了解全年需求量 单位期间的使用率一定 供应期一定 成品的单位价格一定 订货费用为固定费不变 无库存不足现象 订货量经过供应期间后 一时能够确保全部量 费 用
年购买费(加工费)(Purchasing cost):以Cp表示,与价格和定货数量有关。 年缺货损失费(Shortage cost):以CS表示,失去销售机会带来的损失。
总费用:CT=CH +CR +Cp+CS
25
第二节 库存控制的基本模型
(二)、经济定货批量(Economic Order Quantity,EOQ)
21
第二节 库存控制的基本模型
2、期望利润最大法: 比较不同订货量下的取期望损失量最小的订货量作为最佳订 货量: 利润-超储损失 机会损失不考虑
E p (Q)
[C
dQ
u
d - C o (Q - d)]p(d) C u Qp(d)
dQ
此时,Cu代表每件获得的利润。 上例,Q=30时: Ep(Q)=[30×0-20× ( 30-0 ) ]×0.05+[30×10-20× ( 3010 ) ]×0.15+[30×20-20 ( 30-20 ) ]×0.20+[30×30-20× (30-30)]×0.25+[30×30X0.20+30X30×0.15]=575元 同理其他可以算得。
S
库 存 量
Q1 L2 L1 t L3 Q2
s0
t
t
时间
17
第二节 库存控制的基本模型
一、单周期库存模型
订一次货,订货批量等于预测的需求量; 预测与实际需求总是有差距的。 库存控制的关键是订货批量。 订货 > 需求,则发生超储成本(陈旧成本),因为要降价处 理或报废处理也需要一笔钱。 订货 < 需求,则发生欠储成本(机会成本):由于丧失销售 机会,而造成的损失。 单周期库存模型中,订货费用一次投入,为一种沉没成本,与 决策无关。库存费用也视为一种沉没成本,所以,只考虑超储成 本和机会成本。
8
第一节
四、库存问题的分类
1、单周期库存与多周期库存
库存
单周期要求:仅仅发生在较短的一段时间内或库存时间不可能 太长的需求,也被称作一次性定货问题。 多周期需求:指在足够长的时间里对某种物品的重复的,连续 的需求,其库存需要不断的补充。 对单周期需求物品的库存控制问题称为单周期库存问题。 单周期需求物品出现在以下情况: ① 偶尔发生的某种物品的需求。 ②经常发生的某种生命周期短的不定量的需求。
第九章
第一节 第二节
独立需求库存控制
库存 库存控制的基本模型
第三节
随机型库存问题
1
第九章
独立需求库存控制
库存
第一节
物料流 库存的定义
库存占用大量资金,要减少,首先必须明确何为库存, 从物料流入手。
库存的作用
库存问题的分类
库存控制系统
2
第一节
一、物料流
库存
企业之间是通过物料流、信息流、人员流和资金流
1、 基本设定: 了解全年需求量 单位期间的使用率一定 供应期一定 成品的单位价格一定 订货费用为固定费不变 无库存不足现象
最大库存量为Q,最小为0,不存在 缺货,库存按数值为D的固定需求 率减少。当库存降到RL 时,就发 出定货,量为Q 。经过固定的定 货提前期LT;新的一批定货Q到 达(恰好库存为0)。库存量立 即补充到Q,平均库存量为Q/2 。
15
定期控制系统(定期定货系统):每经过一个相同 的时间间隔,就发出一次订货。
S
库 存 量
Q2 Q1 Q3
L2 L1 t
L3 t
t
时间
16
3、最大最小系统:
在固定间隔期系统的基础上,确定一个定货 点s。 当到达固定的定货时间t时,检查库存量,若库存低于s。点 时,则发出定货;否则,再经过时间t时再考虑是否发出定货。
库 存 水 平
σ
R
σ
σ
L
L
L
时间
•
TC(年总费用)
TC* (最小费用) 年库存维持费用
QH 2
DS Q
(年订货费用)
TC=年总费用 D=年需求 Q=1次订货量 C=单位采购价格 S=订货费用/生产费用 H=年度单位库存维持费用 R=订货点 L=供货周期
Q*(经济订单量)
订单量
27
第二节 库存控制的基本模型
输入
库存控制系统
运行机制
输出
任何库存控制系统均必须提出三个问题:
隔多长时间检查一次库存; 何时提出补充定货; 每次定多少。
11
第一节
五、库存控制系统
库存
有三种典型的库存控制系统:
固定量系统 固定间隔期系统 最大最小系统
12
1、 固定量系统
定货点和定货量都为固定量的库存控制系统,库存降 到订货点(RL)或以下时,提出定货Q,经过订货提前期 (LT)一段时间后,定货到达,库存量增加Q。 LT: 从发出的定货到到货的时间间隔;LT: 为一般随机 变量,必须随时检查库存。
占用大量资金;增加企业费用支出; 腐烂变质的损失;麻痹管理人员 生产-分销间的影响;防止发生缺货; 防止价格上涨, 争取数量折扣
6
既然库存有它的必要性,为什么还有很多企业追求“零库存”?
•为了保证企业正常经营活动,库存是必要的, 但同时库存又占用了大量的资金。 •怎样既保证经营活动的正常进行,又使流动 资金的占用达到最小,是管理人员关注的问题。 •库存控制的目标就是防止超储和缺货。
9
第一节
四、库存问题的分类
2、独立需求与相关需求库存
库存
独立需求:来自用户的对企业产品和服务的需求称为独立 需求;只能通过预测方法粗略估计,独立需求的对象和数量不 确定。 相关需求:企业内部的物料转化环节之间发生的需求称为 相关需求。
本章主要指独立需求库存控制。
10
第一节
五、库存控制系统
库存
约束条件
23
第二节 库存控制的基本模型
二 、多周期模型
经济订货批量 经济制造批量(经济生产批量) 价格折扣
我们只了解经济订货批量模型(P261)
经济生产批量模型 (P263)
24
第二节 库存控制的基本模型
(一)、首先明确与库存有关的费用
库存总费用 年维持库存费用(Holding cost):以CH表示,是维持库存所必须的费 用。 年补充定货量(Reorder cost): 以 CR表示,与全年发生的定货次 数有关。一般与定货多少无关。
7
第一节
三、库存的作用
库存
1、缩短定货提前期:可直接从库存中定货。 2、稳定作用:外部需求不稳定,内部生产又要求平衡, 可以通过一部分库存来维持生产的平衡。 3、分摊定货费用:分摊定货费用或设备调整数。 4、防止短缺(防止原材料的短缺) 5、防止中断(前工序发生故障,后工序可继续生产) 但并不是库存越多越好,应该保持适当的库存,并尽量降 低库存,原因是大量库存造成成本升高,同时掩盖了许多生产 过程中的缺陷,使问题不能及时解决。
每经过一个相同的时间间隔t,发出一次定货,定货量为将 现有库存补充到一个最高水平S。 当又经过 t 之后,库存降到 L1 ,又发出定货,定货量为 Q ( S-L1 ) , 也 就 是 使 库 存 量 增 加 S-L1 , 从 而 使 库 存 达 到 S。……. 这种系统不需随时检查库存;到了固定的间隔期,各种不 同的物资可以同时订货,简化了管理,节省了订货费。 缺点:无论库存水平L为多少,均要发出订货,当L 很高时, 订货量是很小的。