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1、第7章 库存系统规划与设计,本章主要内容（重点问题）：基本理论 常用库存决策模型 专有库存决策模型,库存的作用 1）保持生产运作的独立性；2）满足需求的变化；3）增强生产计划的柔性；4）克服原料交货时间的波动；5）利用规模效应减少运输费用；6）利用经济订购量的好处。,7.1.2 库存分类,周转库存安全库存运输库存预期库存,周转库存,当生产或订货是以每次一定批量而不是以一次一件的方式进行时，这种由批量周期性地形成的库存就称为周转库存。周转库存的大小与订货的频率有关，故如何在订货成本和库存成本之间作出选择，是决策时主要考虑的因素。,安全库存,又称为缓冲库存，是为了应付需求的不确定性和供应的不确定性
2、，防止缺货造成的损失而设置的一定数量的存货。如果生产者能够预先知道未来的需求变化或可以确定供应的交货日期和数量，则无设立安全库存的必要。安全库存的数量除受需求和供应的不确定性影响外，还与企业希望达到的顾客服务水平有关。,运输库存,处于相邻两个工作地之间或是相邻两级销售组织之间的库存，包括处在运输过程中的库存，以及停放在两地之间的库存。运输库存取决于输送时间和在此期间的需求率。,预期库存,由于需求的季节性或是采购的季节性的特点，必须在淡季为旺季的销售或是在收获季节为全年生产储备的存货称为预期库存。,1）订购成本 2）购入成本（市场成本）3）储存成本 4）短缺成本（缺货）,7.1.3 库存成本,订
3、购成本,订购货物所发生的成本：（1）订购手续费；（2）催货跟踪费（如有关催促，跟踪所定货物的电话、差旅费及押运费等）；（3）收货费（如有关货物的验收，入库费和货款支付的手续费等）；（4）有关人员的工资费用。,订购费率,每次订购货物的订购成本称为订购费率。订购费率的大小基本上与每批货物的订购数量无关。相对于订货批量而言，它是相对固定的。在货物的年需求量（或耗用量）和订购费率一定的情况下，全年订购总成本取决于该年的订购次数，而全年订购次数的多少又取决于每批订货数量的大小。,年订购成本的计算公式,TCP=NCP式中：TCP年订购成本（元年）CP 订购费率（元次）N年订购次数（次年）=D/QD 货物的
4、年需求量（单位年）Q 订货批量（单位）,例 7-1,设：某种物资按第一种库存模式周转，其 D=3600 件年，Q=300 件，CP=10 元次，则TCP=（3600/300）*10=120 元年。可知，年订购成本与年需求量 D、订购费率 CP 成正比，而与订货批量 Q 成反比。,购入成本,购入成本是指为了在预定的地点（如仓库）获得货物的所有权和使用权而发生的成本。包括货物的售价，运输装卸及装运过程中损耗费等。购入成本与所选购货物的品种和规格，供应地点和厂商，运输方式和路线等有关。单位货物的购入成本称为购入费率。,当购入费率不随订货批量大小变化时，年购入成本可按下式计算：,TCR=DCR式中：T
5、CR 年购入成本（元/年）；CR 购入费率（元/单位）。,当购入费率随订货批量大小变化时：,其最常见的是当订货批量达到某一规定的数量，便可享受一定的价格或运费折扣时，年购入成本可按下式计算：TCR DCR（1-dP）式中：dP折扣率。,储存成本,储存成本是指为保持存货而发生的成本，即货物从入库到出库的整个期间内所发生的成本，又称为持有成本。,储存成本包括以下费用,（1）存货占用的资金应计的利息；（2）存货保险费；（3）仓库费用，如仓库设施的运行费，维修费，折旧费，仓库工作人员的工资及仓库的其他日常管理费用；（4）货物损耗费，如货物的无形损耗费（贬值）和各种有形损耗（如变质，挥发，丢失，毁损等损
6、失）。,年储存成本与储存费率,年储存成本与订货数量、保险储备量、平均储备量的大小有关，它相对于订货数量而言是可变的。单位货物和单位储备资金的年储存成本称为储存费率。,年储存成本的计算公式（暂不考虑安全储备的储存成本）,第一种库存模式（每批订货一次全部到达，在供应周期内均匀耗用）TCH=(Q/2)CH TCH=(Q/2)CRH TCH=(QM/2)H式中：TCH年储存成本（元年）；CH储存费率（元单位年）；H储存费率（年），即一元货物储存一年的费用；QM一次订货金额（元）。,例 7-2,设CR=4元/件；CH=0.8元/件年；或H=0.2/年，其它同例1（其 D=3600 件年，Q=300 件，
7、CP=10 元次。则TCH=(300/2)0.8=120元/年；或TCH=(300/2)*4*0.2=120元/年。,年储存成本的计算公式（暂不考虑安全储备的储存成本）,第二种库存模式订货分若干个周期均匀到达，在供应周期内均匀耗用。TCH=(Q/2)(1-Y/x)CH TCH=(Q/2)(1-Y/x)CRH TCH=(QM/2)(1-Y/x)H,例 7-3,设Q=300件；X=30件/日；Y=10件/日；其它同例2。则 TCH=(300/2)1-(10/30)0.8=80元/年；或TCH=(300/2)1-(10/30)*4*0.2=80元/年。,缺货成本,缺货成本是指由于存货用尽，供应中断而
8、使生产经营上的需要不能满足所造成的经济上的各种损失。对于原材料来说，就是因供应不足（储备不够）而造成的停工待料损失费，或调整生产的损失费，或为补充因缺料所短欠的量而加班加点的损失费。对成品来说，则是因产品脱销而损失的利润，以及因交货误期而应付的罚金等。,缺货成本的高低与储备量的大小有关,储备量大时（订货批量大，保险储备量大），则缺货的次数和数量就相对的减少，缺货成本就可能低，但储存成本必然高；储备量小时，则缺货成本可能高，而储存成本必然低。,缺货费率与单位缺货成本,单位货物缺货一年的成本称为缺货费率，而按供应周期计的单位货物的缺货成本称为单位缺货成本。当由于缺货而会造成极大损失时，则不允许缺货
9、。此时在理论上可认为缺货成本无限大。,年缺货成本计算公式1,=式中：年缺货成本（元/年）年平均缺货量（单位）缺货费率（元/单位.年）,年缺货成本计算公式2,式中：年缺货次数（次/年）每次缺货量（单位）单位缺货成本（元/单位）,计算年存货总成本TC,TC=TCP+TCR+TCH+TCS在计算年存货总成本时，亦可根据所研究的具体问题，只计算其中某两项或三项。年存货总成本中，TCP、TCR（有价格或运费折扣时）及TCS随Q的增大而减少，而TCH则随Q的增大而增大。年存货总成本TC与订货批量Q密切相关，即TC是Q的函数：TC=f(Q)。库存控制的中心内容就是寻求一个适量的Q，而使TC最小。使TC最小的
10、Q，称为经济订货批量，记作QE。,7.1.4 库存的ABC分类管理法,ABC分类法又称为重点管理法，其基本原理是处理问题要分清主次，区别关键的少数和次要的多数，根据不同的情况进行分类管理，帮助人们正确地观察问题并做出决策。,A类存货单元,A类存货单元应尽可能从严控制，包括应有完整，精确的记录，最高的作业优先权，管理人员应该经常检查，小心精确的确定订货量和订货点，对来料期限，库存盘点，领发料等要严格要求。,A类货品的管理方法,每件产品皆作编号。尽可能慎重正确地预测需求量。少量采购，尽可能在不影响需求下减少存量。请出货对象合作，期使出库量平准化，以降低需求变动，减少安全存量。与供应商协调，尽可能缩
11、短前置时间。须严格执行盘点，每天或每周盘点一次，以提高库存精确度。对交货期限须加强控制，在制品及发货亦须从严控制。货品放置于易出入库之位置。实施货品包装外形标准化，增加出入库的单位。采购须经高层主管批准。,B类存货单元,B类存货单元应正常的控制，包括作记录和定期检查，只有在紧急情况下，才赋予较高优先级；可按经济批量订货。,B类货品管理方法,采用定量订货的方式，但对前置时间较长，或需求量有季节性变动趋势的货品宜采用定期订货方式。每2、3周盘点一次。中量采购。采购须经中级主管核准。,C类存货单元,C类存货单元应尽可能简单地控制，可适当加大安全库存，通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存，用给予最
12、低的作业优先次序等比较粗放的方法加以管理。,C类货品的管理方法,采用复仓制或定量订货方式以求节省手续。大量采购，以利在价格上获得优待。简化库存管理手段，减少或废止此类管理人员，并尽量废除料帐，出库单及订购单等单据，以最简单的方式管理。安全存量需较大，以免发生存货短缺事项。可交由现场保管使用。每月盘点一次即可。采购仅需基层主管核准。,7.1.5 独立需求和相关需求,独立需求,独立需求是指对库存货物的需求独立，即对一项物资的需求与对其他项的需求无联系。如用户对企业产品或用作备品备件的零部件的需求。独立需求最明显的特征是需求趋向于连续或由于随机影响而波动，需求量不确定但可以通过预测方法粗劣地估算。,
13、相关需求,相关需求也称非独立需求，它依附于独立需求，可以根据对最终产品的独立需求精确的计算出来。相关需求可以是垂直方向的，也可以是水平方向的。产品与其零部件之间垂直相关，与其附件和包装物之间则水平相关。,7.1.5 库存系统评价指标,1.库存周转率2.产品满足率3.订单满足率4.周期服务水平5.库存平均周转时间,课 节 回 顾,库存关键问题（订货点、订货量、存量基准）库存分类 周转库存/安全库存/运输库存/预期库存库存成本 TC=TCP+TCR+TCH+TCS,7.2 常用库存决策模型,定量订购模型：事件驱动，当规定的再订货事 件发生后就订货。定期订购模型：时间驱动，在预定时期期末进 行订货。
14、,定量订货模型与定期订货模型的比较：（1）定期订货模型平均库存较大，以防在盘点期发生缺货情况；定量订购模型没有盘点期。（2）因为平均库存量较低，所以定量订货模型有利于贵重物资的库存；（3）对于重要的物资用定量订货模型将更适用，因为该模型对库存的监控更加密切，这样可以对潜在的缺货更快做出反应。（4）由于每一次补充库存或货物出库都要进行记录，因此定量订货模型需要的时间更长。,实行定量订货时，要根据库存总成本最低的原则，事先确定一个相对固定的经济订货批量QE和订货点R，每当库存量降至订货点R时，即按预定的经济订货批量QE组织订货，定量订货控制法就是通过“经济订货批量”和“订货点”这两个量来控制库存的
15、一种方法。,7.2.1 定量订货模型,库存量 Q订货点 库 存 L 时间 a b,确定型定量订货库存模型,确定型定量订货模型描述的系统称为固定订货量系统。每次订货的订货量相同，订货点相同，需求率固定不变，一次性到货，是一个理想的抽象模型。,经济订货批量（EOQ）,对定量订货系统而言，确定合理的订货量Q是十分重要的。经济订货（生产）批量的方法，是在保证生产正常进行的前提下，以支出最低的总费用为目标，确定订货（生产）批量的方法。经济订货批量(Economic Order Quantity，EOQ)经济生产批量(Economic Production Quantity EPQ),在不允许缺货的情况下
16、，每年维持库存的总成本可用下列公式表示：年总成本=货物成本+订货成本+储存成本即：TC=CD+(D/Q)S+(Q/2)H式中：TC总成本；C购买单位货物的成本；D年总需求量；Q批量或订货量；S每次订货发生的费用；H单位货物每年的储存成本。（H=Ch，h为储存系数）,求 解,为求出使得总成本（TC）最小的订货量（Q），只需对上式两边球队Q的一阶导数，并令导数等于零，即：解方程得：也就是经济订货批量：,边生产边使用的定量订购模型,p生产率 d需求率,例7-4：产品X为某公司库存中的标准项目。该产品最后一道装配线每天都在运转。产品X的某一部件X1由另一个部门生产。该部门生产部件X1的生产率为100件
17、/天，装配线对部件X1的使用率为40件/天。已知以下数据，求对部件X1的最优订购批量。日使用量d=40件，年需求量D=10000件（250个工作日），日生产量p=100件，订购成本S=50元，年储存成本H=0.50元/件，部件X1的成本C=7元/件，提前期L=7天。解：再订购点：R=dL=40*7=280件,件,7.2.2 定期订货模型,定期订货的基本模型经济订货的间隔期（Economic Order Interval，EOI),定期订货的基本模型,确定型定期订货模型所描述的系统也称为固定订货间隔期系统。它是以时间为基础的库存系统。基本模型可抽象为下图的形式。,经济订货间隔期（EOI）,在确定
18、型定期订货系统中，由于需求率使确定的、连续的，订货提前期LT也是不变的，并假定不允许缺货，只是库存年总成本可用下式表示：年总成本=货物成本+订货成本+储存成本 或TC=CD+MS+D/(2M)H=CD+S/T+DTH/2式中：TC年总成本；C购买单位货物的成本；D年总需求量；M每年的订货次数；S每次订货发生的费用；H单位货物每年的储存成本；T固定订货间隔期。,对上式的两边对T求一阶导数，并令其为零，得即：经济订货间隔期上述两类模型包含一些假定，如货物需求率固定、单位成本固定、货物储存成本与储存量呈线性比例关系等。,7.3 专用模型,1）批量折扣模型,例：7-5,某零售商对商品的需求为每年100
19、00支，订购成本S=20元，储存成本占单价的20%，其上游批发商采用如表所示的折扣方案。选择经济订货批量。,2）单周期存储模型,最优点：当订购量再增加一件时，订购该物资产生的收益会小于带来的损失。MP MLMP：售出第N件产品带来的收益；ML：第N件产品未售出带来的损失。pMP(1-p)MLpML/(MP+ML)p为该件产品的售出概率，1-p为该件产品的未售出概率。,例 7-6,设某产品单价为100元，成本为70元，若未售出残值为20元。未来一段时间的需求量预计在3540件之间，35件肯定能卖出，40件以上肯定卖不出。需求概率如下表所示。请用单周期存储模型求解最优的订购件数。,需求概率和累计概率,MP=100-70=30，ML=70-20=50PML/(MP+ML)=50/(50+30)=0.625,（1）任意补充系统（定期订购：盘点，下降到某一值补货）（2）单箱系统（定期订购：固定时间，期期补货）（3）双箱系统（定量订购模型）,3）各类库存系统及其有关问题,4）其他库存决策模型介绍,（1）允许缺货，且生产时间或交货延续时间极短的库存模型,（2）允许缺货，且交货时间或生产时间有一定的长度存储模型（3）多品种，有一定约束条件的存储模型,
