存储论的基本概念
第11章--存储论资料讲解

图所示
Q
假定每
足t时间的需求Rt,记订
t
货量为Q,Q=Rt,订购费
为C3,货物单价为K,则 订货费为C3+KRt;t时间
的平均订货费为 C3 KR t
模型一:不允许缺货,补充时间极短
专门研究这类有关存储问题的科学,构成 运筹学的一个分支,叫作存储论(inventory Theory),也称库存论。
本章所介绍的存储问题,模型并不复杂, 原理也容易掌握,应用这些原理可以从一 个方面改善企业的经营管理,以达到节约 资金,获得更多利润的目的。
1.2 存储论的基本概念
• 存贮系统 是一个由补充、存贮、需求三个环节 紧密构成的运行系统。
备货时间可能很长,也可能很短,可能是随机性 的,也可以是确定性的。
2. 补充(订货或生产)
存储论要解决的问题是:多少时间补充一次, 每次补充的数量应该是多少。决定多少时间 补充一次以及每次补充数量的策略称为存储 策略。
存储策略的优劣如何衡量呢?最直接的衡量 标准,是计算该策略所耗用的平均费用多少。 为此有必要对费用进行详细的分析。
第11章--存储论
第1节 存储论的基本概念 1.1 存储问题的提出
人们在生产和日常生活活动中往往将所需的物资、 用品和食物暂时地储存起来,以备将来使用或消 费。这种储存物品的现象是为了解决供应(生产) 与需求(消费)之间的不协调的一种措施,这种不 协调性一般表现为供应量与需求量和供应时期与 需求时期的不一致性上,出现供不应求或供过于 求。人们在供应与需求这两环节之间加入储存这 一环节,就能起到缓解供应与需求之间的不协调, 以此为研究对象,利用运筹学的方法去解决最合 理、最经济地储存问题。
费用
(3) 生产费,补充存储时,如果不需向外厂订 货,由本厂自行生产,这时仍需要支出两项费 用。一项是装配费用(准备结束费用),如组 织和调整生产线的费用,它是一次性的费用, 或称为固定费用,也用C3表示。另一项是与生 产产品的数量有关的费用如材料费、加工费等 (可变费用)。
存贮论内容提要

第八章存储论内容提要一、存储论的定义及存储模型的分类(1)定义:存储论是运用数学方法研究各类存储问题的存储方案,即作出何时订货以及定货多少的决策。
即在保证供应质量的前提下,使物质的储备和供应等的总期望费用最小。
(2)存储模型的分类:通常按照需求量确定的还是具有已知概率分布的随机变量,将分为确定性存储模型和随机存储模型。
二、存储论的基本概念(1)需求:对存储来说,由于需求,从仓库中取出一定数量的物质使存储量减少,称为输出。
其需求方式有的是间断的,有的是连续均匀的;从需求量来说有的是确定性的,有的需求服从某中概率分布。
(2)补充(订货或生产)存储由于需求而不断减少,必须加以补充,否则将无法满足需求。
这种补充对存储系统来说称为输入。
(3)滞后时间(或超前时间):从订货到货物进入存储一般需要一段时间,称此段时间为滞后时间或拖后时间。
从另一角度看为了能补充存储,必须提前订货,这个提前的时间就称为提前时间。
(4)订货周期:一个订货周期是指相连两次订货之间的一段时间。
三、存储策略决定多少时间补充一次及每次补充多少的策略称为存储策略,常见的策略有如下三类:(1)t0——循环策略:每隔t0时间系统补充存储量Q。
(2)(s,S)策略:每当系统现有库存量x>s时不补充;而当x≤s时系统补充存储到S(实际补充量为Q=S-X)(3)(t;s,S)混合策略:每隔时间t检查系统的存储量x,当x>s时不补充;而当x s 时,系统补充存储量到S(实际补充量为S-x)四、存储系统的费用存储系统的费用一般包括有存储费、缺货惩罚费、订货(或生产)费、利旧费、系统控制费等。
(1)存储费:货物在存储期间占有资金应付的利息以及仓库管理费、保险费和其他有关费用。
(2)订货(或生产)费:它包括两项费用,一项是订购(或生产准备)费,如手续费、采购员差旅费;或者是生产前的准备费。
这是一项仅与订货或生产的次数有关而与定货数量或生产数量无关的固定费用。
运筹学-存储论

案例分析:某汽车制造企业供应链协同实践
01
背景介绍
某汽车制造企业面临着激烈的市场竞争和快速变化的市场 需求,为了提高运营效率和市场响应速度,该企业实施了 供应链协同战略。
02 03
协同实践
该企业通过与供应商、经销商等合作伙伴建立紧密的协同 关系,实现了信息共享、协同计划和资源优化等目标。同 时,该企业还采用了实时库存管理、多级库存管理和协同 补货等策略,进一步优化了库存管理。
运筹学-存储论
目 录
• 存储论基本概念与原理 • 需求预测与库存控制方法 • 供应链协同与库存管理优化 • 现代信息技术在存储论中的应用 • 存储论挑战与未来发展趋势
01 存储论基本概念与原理
存储论定义及作用
存储论定义
存储论是研究物资存储策略的理论, 通过对存储系统的分析、建模、优化 和控制,实现物资存储成本最小化、 服务水平最大化等目标。
和状态,提高库存透明度。
自动化补货
02
物联网技术可以实现自动化补货,当库存低于安全库存时,系
统会自动触发补货流程,减少人工干预和误差。
货物追踪与定位
03
物联网技术可以追踪货物的运输过程,确保货物在运输过程中
的安全和准确送达。
大数据在存储论中的价值挖掘
需求预测
通过分析历史销售数据、市场趋势等大数据信息,企业可以更准 确地预测未来需求,从而制定合理的库存策略。
实施效果
经过优化后,企业原材料库存水平显著降低,资金利用率得到提高,过期、变质等风险得到有效控制。
02 需求预测与库存控制方法
需求预测技术及应用
1 2
时间序列分析
利用历史销售数据,通过时间序列模型(如 ARIMA、指数平滑等)进行需求预测。
运筹学第十三章存储论

Q0
2C 3 D C1
最佳批次
n0
最佳周期
t0
2C 3 C1D
另外:t0 要取整数。
13
模型2: 边生产边供应,不允许缺货的模型 假设
缺货费用无穷大; 不能得到立即补充,生产需一定时间; 需求是连续的、均匀的;
每次订货量不变,订购费用不变(每次生产量不变 ,装配费不变);
C3 -- 每次订购费用 P -- 生产速度
C2 -- 缺货费 R -- 需求速度
Q
S
t1 0 t2 t3 t
天数
31
取 [ 0, t ] 为一个周期,设 t1时刻开始生产。 [ 0, t2 ] 时间内存储为零,B为最大缺货量。 [t1, t2 ] -满足需求及[ 0, t1 ] 内的缺货。 [t2, t3 ] -满足需求,存储量以P-R速度增加。 存储量 t3时刻达到最大。 [t3, t ] -存储量以需求速度R减少。 S
,当 C 2 时 ,
1
最佳周期 t0是模型1的最佳周期 t 的
C 1
C2 C2
倍,
又由于
(C1 C2 ) C2
1
,所以两次订货时间延长了。
Rt 0 2 RC C1
3
不允许缺货量,订货量为 最大缺货量为:
Q0 S0 2 RC C1
3
C 1
C2 C2
C 1 C 2
C ( t0 ) C 3
C1R 2C 3
1 2
C1R
2 C 1C 3 R
10
Annual cost (dollars)
Total cost = HC + OC C(t)
运筹学课件k7

策略:几天进货一次,一次订购多少 三种策略: 1.t0循环策略 2.(s,S)策略 3.(t0 ,s,S)策略
优化尺度--费用
存储费C1:库存期间发生的费用 内涵:管理费、租金、物耗、利息 订购费C3:为订购支付的费用 内涵:差旅费、邮电费 缺货费C2 :供不应求导致的损失 内涵:停工待料、违约金、机会损失 使得总费用最低的策略为最优策略
第7章 存储论
本章要点 存储论的基本概念 确定性存储模型的特点 不允许缺货条件下的建模 随机性存储模型的特点 需求离散与连续型下的随机性库存建模
第1节 存储论概述
存储现象:成袋买粮、成桶买油 存储目的:应对不确定性,满足不时之需 存储原因:解决供需矛盾 1、供需时间不平衡 2、供需空间不平衡 3、供需数量不平衡 讨论:你遇到的存储问题
根据不同的概率和供货提前期确定预定服务水平(如保证95%概率不缺货) 例如,假设市场每日的需求是均值D,标准差为 的正态分布。 设提前期为L,期望值= ,方差= ,服务水平为 ,订货点为R,得
则可变为
第2节 存储论的基本概念
存储模型 存储是供需之间的平衡装置,存储量因供应而增加,因需求而减少;需求是已知参数,供应是可控变量
存储状态
供应
需求
存储论研究什么?
在既定的需求约束之下,以适当的存储策略,寻求最优化的存储水平。 决策变量:订购批量、订购周期、订购批次。
存储状态
外部订购自行生产
间断、连续确定、随机
一、需求为随机离散型
例4、挂历新年期间每售出一千张可赢利700元。否则须削价处理且一定可以售完,但是此时每千张赔本400元。据经验统计数据,市场需求的概率如下 问:应该订购多少张?
需求量(千张)
存储论的基本概念

存储论的基本概念库存管理的对象•库存管理的对象是很多的,广而言之,它可以包括:商业企业库存的商品、图书馆库存的图书、博物馆库存的展品等等。
库存管理的意义•企业作为一个微观的经济系统,它必然要以宏观的经济系统作为自己的依存环境,在供、产、销、储、运等等方面搞好内部与外部的协调和配合,才能获得良好的社会效益和经济效益,才能保持企业的生存与发展。
•企业库存管理的目标可概括为下列两点:–保证企业按科学的计划实现均衡生产,不要因缺少原材料或其他物资而停工停产。
–使库存管理的总费用达到最低。
存储论主要解决两个问题•当我们补充存储物资时,我们每次补充数量是多少?•我们应该间隔多长时间来补充我们的存储物资?存储论的基本概念•需求/输出需求只需要从货存中取出的货物数量,即存储系统的输出•进货/输入补充指需要存入仓库的货物数量,即存储系统的输入•定购费/订货费–进一次货所需要的固定费用–如果供应源来自企业外部,它就包括采购人员工资,差旅费,手续费等,如果供应源来自企业内部,例如工厂,它就包括更换模具、夹具、设备的调整及检验所需的费用。
定购费/订货费与所订货的数量无关。
存储论的基本概念•购进费–是指货物本身的价格、运费等,它与进货多少有关–应该注意的是,如果不考虑折扣,当需求量一定时,无论分几批进货,也无论每批的数量多少,总购进费是一个常数。
•存储费/库存费–有每单位商品的存储费和存储数量决定。
包括两个部分:(1)购买商品或生产商品占用的资金的利息。
若是银行贷款,即贷款利息;如是自有资金,也应考虑占用资金的机会成本,等同于银行的贷款利息。
(2)存储仓库的费用、保险费用、损耗费用、管理费用等。
存储论的基本概念•短缺费–它指的是当需求不能被满足时所引起的损失,如失去销售机会的损失,停工待料的损失,为补足拖欠订货所发生的额外成本支出,以及由于对顾客(如厂矿企业)延期交货而付给的罚金等。
存储模型的类型•确定性存储模型:模型中的数据皆为确定的数值。
存储论

大连大学
28
数学建模工作室
随机性存储模型的策略
❖ (1) 定期订货,但订货数量需要根据上一个周期末剩下货物的数量决
定订货量。剩下的数量少,可以多订货。剩下的数量多,可以少订或不 订货。这种策略可称为定期订货法。
❖ (2) 定点订货,存储降到某一确定的数量时即订货,不再考虑间隔的 时间。这一数量值称为订货点,每次订货的数量不变,这种策略可称之 为定点订货法。
存储模型的基本介绍
存储模型的分类
存储模型大体分为两类:一类是确定性模型,即模型 中的变量皆为确定型的量,不包括任何随机变量;另一 类是随机性模型,即模型中含有随机变量。
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7 数学建模工作室
存储模型的分类
存储模型的分类
存储模型大体分为两类:一类是确定型模型,即模型 中的变量皆为确定型的量,不包括任何随机变量;另一 类是随机型模型,即模型中含有随机变量。
确定型存储模型
(4)允许缺货,补充时间极短的经济订购批量模型
基本假设:除允许缺货外,其余条件皆与模型一相同。
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数学建模工作室
确定型存储模型
从图上可知:
平均存储量 Q S T1 Q S 2
2T
2Q
平均缺货量 ST2 S 2 2T 2Q
因此,最优策略为:
Q* 2CD DCP CS
Q
C
1 2
1
D P
QC
P
CDD Q
因此,平均总费用为:
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数学建模工作室
Q确* 定CP型2C1D存DDP 储 模 型
T * Q* D
2CD P
CPDP D
A* 1 D Q* P
系统工程---第七章 存储论

24 35 3 4 200 2 3
48 35 月 2.9月 200
山东理工大学管理学院
7.2 确定型存储模型
最佳经济批量为
20000 Q Dt 2.9个 4833 个 12
* *
最大存储量为
S*
2 350 20000/ 12 0.20 80000/ 12 20000/ 12 个 2415 个 0.10 0.10 0.20 80000/ 12
山东理工大学管理学院
7.1 存储论的基本概念
(5) 目标函数
目标函数:是指衡量存储策略优劣的标准。 在存储问题中,通常把目标函数取为平均费用函数或平均利润函数。 选择的策略应使平均费用达到最小,或使平均利润达到最大。
山东理工大学管理学院
7.2 确定型存储模型
7.2.1 不允许缺货模型 7.2.2 允许缺货模型 7.2.3 价格有折扣的存储问题 作业
(2) 补充供应
补充供应:就是存储系统的输入,补充可以通过向供货厂商订购或 者自己组织生产来实现 。
山东理工大学管理学院
7.1 存储论的基本概念
(3) 费用
存储费:包括存储物资所占用资金应付的利息、物资的存储损耗、陈 旧和跌价损失、存储物资的保险费、仓库建筑物及设备的修理折旧费、 保险费、存储物资的保养费,库内搬运费等。 单位存储费:即每存储单位物资单位时间所需花费的费用。
山东理工大学管理学院
7.2 确定型存储模型
7.2.2 允许缺货模型
模型三 允许缺货、瞬时到货、缺货要补模型 最佳订货周期: 最佳订货批量: 最小平均总费用:
t*
2c3 (c1 c2 ) c1 Dc2
2c3 D(c1 c2 ) c1c2
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存储论的基本概念
库存管理的对象
•库存管理的对象是很多的,广而言之,它可以包括:商业企业库存的商品、图书馆库存的图书、博物馆库存的展品等等。
库存管理的意义
•企业作为一个微观的经济系统,它必然要以宏观的经济系统作为自己的依存环境,在供、产、销、储、运等等方面搞好内部与外部的协调和配合,才能获得良好的社会效益和经济效益,才能保持企业的生存与发展。
•企业库存管理的目标可概括为下列两点:
–保证企业按科学的计划实现均衡生产,不要因缺少原材料或其他物资而停工停产。
–使库存管理的总费用达到最低。
存储论主要解决两个问题
•当我们补充存储物资时,我们每次补充数量是多少?
•我们应该间隔多长时间来补充我们的存储物资?
存储论的基本概念
•需求/输出
需求只需要从货存中取出的货物数量,即存储系统的输出
•进货/输入
补充指需要存入仓库的货物数量,即存储系统的输入
•定购费/订货费
–进一次货所需要的固定费用
–如果供应源来自企业外部,它就包括采购人员工资,差旅费,手续费等,如果供应源来自企业内部,例如工厂,它就包括更换模具、夹具、设备的调整及检验所需的费用。
定购费/订货费与所订货的数量无关。
存储论的基本概念
•购进费
–是指货物本身的价格、运费等,它与进货多少有关
–应该注意的是,如果不考虑折扣,当需求量一定时,无论分几批进货,也无论每批的数量多少,总购进费是一个常数。
•存储费/库存费
–有每单位商品的存储费和存储数量决定。
包括两个部分:(1)购买商品或生产商品占用的资金的利息。
若是银行贷款,即贷款利息;如是自有资金,也应考虑占用资金的机会成本,等同于银行的贷款利息。
(2)存储仓库的费用、保险费用、损耗费用、管理费用等。
存储论的基本概念
•短缺费
–它指的是当需求不能被满足时所引起的损失,如失去销售机会的损失,停工待料的损失,为补足拖欠订货所发生的额外成本支出,以及由于对顾客(如厂矿企业)延期交货而付给的罚金等。
存储模型的类型
•确定性存储模型:模型中的数据皆为确定的数值。
•随机型存储模型:模型中含有随机变量。
(不讲)
第一节经济订购批量生产模型
一、模型前提假设
•存储为零时会一次性的立即得到补充
•需求速度R为常数
•每次订货批量和订购费都不变
•单位存储费不变
模型图示
所要解决的问题
•年度总库存费用
=年度总定购费用+年度总存储费用
=(每次定购费用×订货次数)+(单位货物年存储费用×平均库存量)
其中:订货次数=全年总需求量/每次进货量
平均库存量=最高库存量/2=每次进货量/2
∵库存量是均匀递减的)
变量假设
•Q :订货批量
•T :订货周期
•R :需求速度
•C1:单位时间内单位货物存储费
•C3:每个周期货物订购费
模型图示 • T 时间内的平均存储量为
•T 时间内总的平均费用为
利用微积分求最小值。
对变量T 求导,并令其等于0,则
例:
•北国超市对A 商品的销售速度为2600件/月,每批A 商品的订购费为1000元,单位时间内每件A 商品的存储费为1.5元,试问,对于A 商品超市该多长时间进一次货,每次进多少,总的支出费用最少?
解:
将这个问题视为不允许缺货,进货一次性到位,则由公式得最佳订货周期
R=2600 C1=1.5 C3=1000
第二节 经济生产批量模型
一、经济生产批量模型的特点
•在很多情况下,库存是陆续补充和陆续消耗的。
比如,某零售商店订了一批货,由于运输等方面的原因,货物分多次陆续送到。
该零售商店一边收货一边售货,货物的库存也是边消耗边补充。
模型假设
模型图示其中Tq 表示缺货时刻,T 为周期,Q 为订货批量,
Q=RTq
T 时间内的平均存储量为 RT T t R T dt T t R T T T 21|)(21)(1020=--=--⎰
RT C T C T C 1321)(+=
因此,T时间内的平均费用为
对变量T求导,并令其等于0,则
得驻点:
因为:
例:
•北国超市需要礼品A400件,该礼品由超市自行生产,生产速率为每月800件,每批生产准备费为100元,每月每件A的存储费为0.5元,试求最佳经济批量和最佳生产周期
解:
第三节允许缺货的经济订货批量模型
模型假设
一、模型图示
其中Tq表示缺货时刻,T为周期,Q为订货批量,
Q=RTq
由,得驻点:
,
因为在驻点处
=
所以,驻点为函数的最小值点
例:
•红光商店月需求某商品的速度R=500件,单位存储费用为每月C1=4元,每次订购费C3=50元,单位缺货损失为每月C2=0.5元,求最佳订货周期与最佳定购批量
解:
第四节允许缺货的经济生产批量模型
(允许缺货,生产需一定时间)
一、模型特点
T时间内的平均费用为:
由,
得驻点
可以验证驻点为最小值,因此
最佳生产周期为:
最佳生产批量为:
最大库存量为:
最大缺货量为:
例:
由公式得
第五节经济订货批量折扣模型
一、经济订货批量折扣模型的特点
•前一节的经济订货批量模型中商品的价格是固定的,存量变化。
•在实际生活中有很多场合,为了鼓励大批量订货供货方常对需求方实行价格优惠,订货量越大时,每件货物的单价就可能越低,即批发折扣
二、经济订货批量折扣模型最优订货批量的计算
•只需将不同折扣的方案与没有折扣的方案进行比较。
例:
•某一工厂每年需用某物料3000件,每件单价40元,已知每件的存储费用为2元,定购费用每次30元,试求最优订货批量Q*,最优定购次数n*,每次订货可供使用的最优天数d*,最优每次订货金额M*(设一年生产使用物料的天数为300天)。
若每次进货在500件以上,则有九七折优惠。
试问应否接收优惠折扣,将订货批量提高到500件/批?
解:
•(1)原方案
全年费用
=全年订货费用+全年存储费用+全年购进费用
=10次*30元/次+(300件/2)*2+3000*40
=120600元
•(2)折扣方案
全年费用
=全年订货费用+全年存储费用+全年购进费用
=(3000/500)次*30元+(500件/2+3000*40*0.97 =117080元
结论:
•应接收折扣方案,将订货批量提高到500件/批。