庫存決策(ppt)

庫存決策

每個管理上的失誤最后都會變成庫存（邁克爾.C.伯杰拉克）
庫存成本占到價值的百分之20以上。
庫存的功能
庫存的種類
庫存的風險和成本
庫存的目標與庫存策略
需求確定時的重復(fù)訂貨模型
預(yù)測需求的庫存控制
實用的庫存管理問題
協(xié)作式庫存管理

庫存的功能
改善客戶服務(wù)、降低成本
用庫存滿足客戶需求，低成本、快捷、可靠
多級庫存；
為了降低庫存，汽車修理廠保存有常用的配件；二級庫存由汽車制造商保存在地區(qū)倉庫中，在緊急情況下，可空運到修理廠。
規(guī)模效應(yīng)、協(xié)調(diào)各方能力；
應(yīng)付不確定需求——正常波動、意外事件；
儲備——低價時多買，高價時少買；

對庫存的批評
庫存是死錢，是一種浪費；
庫存可能掩蓋質(zhì)量問題，減低了對客戶要求有變化時的積極反應(yīng)；
鼓勵將各部門、各階段分開來考慮，自己管自己，降低了整體協(xié)調(diào)、計劃的必要性。


庫存降低的四個條件
信息化達到一定的水平；
供應(yīng)鏈上各成員充分協(xié)調(diào)；
運輸高效、快捷；
原料供應(yīng)品市場足夠豐富。

庫存的種類
經(jīng)常庫存（cycle stock）
企業(yè)在正常的經(jīng)營環(huán)境下為滿足日常的需要而建立的庫存?？刂茙齑娴姆椒ㄊ前匆欢ǖ囊?guī)則反復(fù)進行；
生產(chǎn)加工和運輸過程中的庫存（in-process or in-transit stock）
安全庫存（safety stock）
為不確定需求（突發(fā)性訂貨、交貨期延期等）而準備的緩沖庫存；
季節(jié)性庫存（seasonal stock）
為了滿足特定季節(jié)中出現(xiàn)的需要或出產(chǎn)的原料建立的庫存；

促銷庫存（promotional stock）
為了對應(yīng)企業(yè)的促銷活動產(chǎn)生的預(yù)期銷售增加而建立的庫存。
投機庫存（speculative stock）
為了避免因貨物價格上漲造成損失或者為了從價格上漲中獲利而建立的庫存。
存淀或積壓庫存（dead stock）
因品質(zhì)變壞不再有效用、或因沒有市場而不能銷售的商品庫存。

庫存的風險與成本
處于供應(yīng)鏈不同的位置，其庫存風險也不同。
對生產(chǎn)商來說，庫存風險是長期的，從原材料、零部件、半成品到成品，都得保有庫存，因此庫存有長期性和一定的深度；
批發(fā)商的作用是通過從各個生產(chǎn)廠家大批量購進產(chǎn)品，然后提供給零售商任意數(shù)量的產(chǎn)品組合。與生產(chǎn)商相比，它需要管理更廣的產(chǎn)品線，因此庫存的風險主要是廣度，但是近年來，零售商逐漸把庫存責任推卸給批發(fā)商和生產(chǎn)商，因此批發(fā)商風險的長度和深度也增加了；
在零售商中，對超市和百貨點來說，庫存的風險在于廣度，要考慮大量商品品種、規(guī)格的存儲量、比例關(guān)系。對專賣零售店而言，經(jīng)銷的商品種類較少，但在庫存存儲的深度和持續(xù)時間方面要比超市和百貨點承擔更多的風險。

與庫存相關(guān)的成本
進貨成本（procurement costs）
即每進一次貨所發(fā)生的成本，包括訂單處理、備貨、運輸、收貨點的搬運成本等。這是確定每次訂貨批量的重要因素；
庫存持有成本（carrying costs）
空間成本（space costs）:占用倉庫內(nèi)空間所支付的費用；
資金成本（capital costs）:庫存占用資金的成本。占到總庫存成本的80%。如何衡量庫存的資金成本：資金成本的平均值、企業(yè)投資的平均匯報率、最低資金匯報率。
庫存服務(wù)成本（inventory service costs）包括保險和稅收。

庫存風險成本（inventory risk costs）：與產(chǎn)品變質(zhì)、短小、破損或報廢、過時、貶值相關(guān)的費用。
缺貨成本（out-of-stock costs）：失銷成本（lost sales costs）和延期交貨成本（back order costs）。

庫存目標與策略
目標：在達到一定的客戶服務(wù)水平的條件下使相關(guān)的成本達到最低。
要分析各種不同的需求
持久性需求（perpetual demand）
如牙膏、罐頭。
季節(jié)性需求
起伏性（lumpy）或不規(guī)則(erratic)需求
如建筑設(shè)備
終止性需求
如軍用飛機的配件、注有有效期的藥品、計劃要修訂的教科書等。
派生需求

庫存管理思想
當需求比較穩(wěn)定時，庫存的主要目標是降低成本，“推”式庫存管理：
從供應(yīng)鏈的上游開始，根據(jù)預(yù)期的下游需求、可用的存儲空間或其他一些標準分配補貨量。
“拉”式庫存管理——通過滿足下游對庫存的需求來拉動產(chǎn)品，例如看板管理、快速反應(yīng)管理等等。
庫存管理的發(fā)展方向是利用信息技術(shù)，通過上下游協(xié)作來降低庫存，提高服務(wù)。

庫存評價指標
庫存周轉(zhuǎn)率，評價庫存管理水平最常用的指標，一般表示為，年銷售成本與平均庫存成本之比。它代表了庫存資金在一年內(nèi)周轉(zhuǎn)的次數(shù)；也有一些公司使用公式“年銷售收入/以售價計算的平均庫存價值”或“年銷售數(shù)量/平均庫存數(shù)量”來計算。
周期服務(wù)水平，指一個補貨周期內(nèi)，能夠滿足客戶需求的百分比。也可理解為在所有補貨周期中，可以滿足客戶所有需求的周期所占的比率；

產(chǎn)品滿足率，指客戶需求某種產(chǎn)品時，庫存系統(tǒng)中有現(xiàn)貨，能夠立即滿足客戶需求的百分率；
訂單滿足率，客戶發(fā)出訂單需求時，庫存系統(tǒng)包含訂單中所有產(chǎn)品，能夠立即滿足客戶需求的百分率。
例如，WAFR（加權(quán)平均履行率）


設(shè)A、B、C的產(chǎn)品滿足率分別為0.95, 0.90和0.80，訂單上的產(chǎn)品組合的出現(xiàn)概率分別為，
p(A)= p(B)=0.17, p(A,C)= p(B,C)=0.15,
p(C)= p(A,B)= p(A,B,C)=0.12.
產(chǎn)品組合的滿足率為
SL(A,B)=0.95*0.90=0.855;
SL(B,C)=0.90*0.80=0.72;
SL(A,C)=0.95*0.80=0.76;
SL(A,B,C)=0.95*0.90*0.80=0.684;
于是，訂單的平均履行率為,
0.17*0.95+0.17*0.90+0.12*0.80+0.12*0.855+0.15*0.72+0.15*0.76+0.12*0.684=0.817.

實際中，可以先設(shè)定WAFR，再來計算各產(chǎn)品的滿足率。

推式庫存管理舉例
確定需要存儲的量；
找出每個存儲點現(xiàn)有的庫存量；
設(shè)定每個存儲點的現(xiàn)貨供應(yīng)率；
計算每個存儲點的總需求；
確定每個存儲點的凈需求；
根據(jù)平均需求的大小分配超過總凈需求的部分；
每個凈需求加上分攤到的超量部分即是該存儲點需存儲的量。

例
工廠生產(chǎn)批量為125000磅，需要存儲到各存儲點。
三個倉庫的基本數(shù)據(jù)如下：


庫存策略
決定什么時候?qū)齑孢M行檢查、補充，每次補充的數(shù)量。
連續(xù)性檢查策略
再訂貨點法
當存貨量降到一定水平（ROP——ReOrder Point）時，以一定的數(shù)量Q訂貨；
最小-最大法（s,S）則是當庫存量qs時，發(fā)出訂貨S-q。
定期盤點法
盤點后的訂貨量是最大值與當前庫存量之差；
定期盤點法的優(yōu)點是可以同時考慮多種產(chǎn)品聯(lián)合訂貨帶來的優(yōu)勢。

不同產(chǎn)品用不同的策略

需求確定時的重復(fù)訂貨模型
每隔多少時間訂一次貨？訂多少？
即時補貨的經(jīng)濟訂貨批量（Economic Order Quantity, EOQ）
目標：總成本（采購成本+庫存持有成本）最小


TC=(D/Q)S+ICQ/2
TC：總成本；
D：年需求量；
Q：訂貨批量；
I：庫存持有成本占產(chǎn)品價值的比率；
S：采購成本；
C：每件產(chǎn)品的價值；
Q/2是平均庫存量。
對Q求導數(shù)后，可以得到經(jīng)濟訂貨批量為
Q*=(2DS/IC)(1/2)
訂貨頻率為D/Q*，周期為Q*/D。

例如，某種零件的年需求為750個，生產(chǎn)啟動成本為50美圓，庫存持有成本為25%，每個零件的價值為35美圓。
則經(jīng)濟訂貨批量為
Q*=(2DS/IC)(1/2) =(2*750*50/0.25*35)(1/2)93
訂貨周期為Q*/D=0.12344年，即6.4周。


當訂貨有提前期時


非即刻補貨（Noninstantaneous ）
假設(shè)進貨也是連續(xù)的。當存貨為0時，以速率p進貨，庫存量以p-d上升，到進貨量為Qp后，以速率d下降。

預(yù)測需求的庫存控制
一次性訂貨量
銷售不完就產(chǎn)生損失，如新鮮水果，為棒球比賽準備的新鮮面包，為政治活動準備的海報等。
報童問題：設(shè)報童售出一份報可獲利p，如不能售出，則每份損失l。已知售出報紙數(shù)r的概率為p(r)， 應(yīng)如何確定訂報數(shù)？
我們可以將總成本定義為：
過剩成本——不能售出引起的損失；
和缺貨成本——本來可以獲取的利潤；

設(shè)訂報量為Q，則rQ時損失期望為

當需求量是連續(xù)變量時，即訂貨量Q要滿足：
P(需求量Q)= CPn=邊際利潤/(邊際利潤+邊際損失)
例，某雜貨店預(yù)計下月需求某產(chǎn)品100件，需求服從標準差為20的正態(tài)分布，商店的銷售價格為5.99美圓，原料成本為3.49美圓，所有未售出的產(chǎn)品均捐給慈善機構(gòu)。
計算CPn=邊際利潤/(邊際利潤+邊際損失)
=(5.99-3.49)/((5.99-3.49)+3.49)=0.417
因此訂貨量應(yīng)該是這樣的Q： “需求量小于Q的概率為41.7%”。
查表，得到z(0.417)=-z(0.583)=-0.21

因此，最佳訂貨量為
Q*=100-0.21*20=95.8.
可以看出，當邊際利潤大于邊際損失時，訂貨量應(yīng)該大于預(yù)測需求平均值；當邊際利潤小于邊際損失時，訂貨量應(yīng)該小于預(yù)測需求平均值。

重復(fù)訂貨時的再訂貨點模型
訂貨批量與再訂貨點的確定
訂貨提前期確定時
如果已知平均需求速度和標準差，可以計算在訂貨提前期內(nèi)需求（Demand During Lead Time,DDLT）的均值X與標準差s’d

某服裝零售商銷售一款服裝，每天平均需求量為100件，標準差為20件，訂貨提前期為3天。若該零售希望達到98%的周期服務(wù)水平，則應(yīng)如何確定安全庫存和再訂貨點？
首先計算訂貨提前期內(nèi)的標準差20*1.732=34.64；
查正態(tài)分布表得z(0.98)=2.05
因此安全庫存2.05*34.64=71件；
再訂貨點100*3+71=371件。
訂貨批量可由一般經(jīng)濟訂貨批量確定。

再訂貨點法時的平均庫存水平（Average Inventory Level）
AIL=經(jīng)常性庫存+安全庫存=Q*/2+z*s’d
總成本
包括訂貨成本，庫存持有成本，和缺貨成本。
缺貨成本為(D/Q)*k*s’d*E(z)。
其中k是每缺貨一個單位的損失（Stock-out Cost Per Unit）；s’d*E(z)是一個訂貨周期內(nèi)缺貨數(shù)的期望值，

這樣得到總成本

用每年缺貨水平表示的實際服務(wù)水平

缺貨成本已知時的方法
初步確定訂貨批量；
根據(jù)需求量、訂貨批量、庫存持有成本、缺貨成本計算訂貨提前期內(nèi)應(yīng)有的現(xiàn)貨率；
根據(jù)訂貨周期內(nèi)缺貨成本計算訂貨批量；
…..



確定訂貨提前期內(nèi)現(xiàn)貨率
原理：首先確定ROP的一個值R，例如就為DDLT的均值X，然后不斷地考慮是否值得增加一個單位。
因為ROP=X+安全庫存，因此R上增加一個單位的邊際成本近似為IC；
邊際利潤是如果不增加R但“增加的那個單位是需要的”所失去的成本，即k*(D/Q)*P(DDLT>R)
設(shè)F(x)=P(DDLTx)
則R應(yīng)有下式確定：
IC=(1-F(R))k(D/Q)
即，F(xiàn)(R)=1-QIC/(Dk)

例，一零售店出售輪胎，年平均銷售量為3000單位，標準差為500；一張訂單的固定成本是300美圓，每個輪胎年庫存成本是5美圓；訂單提前期為2周，如果客戶來買貨，但是沒貨，那么到貨后，馬上給他送貨，產(chǎn)生成本50美圓/單位。那么再訂貨點和訂貨批量為多少？
Q=(2*300*3000/5)1/2=600；
在訂貨提前期內(nèi)缺貨的概率=600*5/(3000*50)=0.02;


服務(wù)水平，還是缺貨成本？
缺貨成本有時很難確定；
服務(wù)水平更好嗎？
假設(shè)對每個零件都設(shè)置98%的服務(wù)水平。現(xiàn)有兩種零件，需求速率、標準差等參數(shù)完全一樣，但是一個單位價值為10，另一個單位價值為1000，安全庫存應(yīng)該相同；
為降低庫存投資，價值為10的零件應(yīng)多儲存一些——缺貨成本模型可以符合這個結(jié)果。

提前期也不確定時的再訂貨點法
當需求與提前期獨立時，提前期內(nèi)需求的標準差可用如下公式

思考題：
當需求與提前期獨立時，有人根據(jù)公式

例，

用再訂貨點法。
平均提前期：
LT=1+4+2=7
提前期方差：s’LT=0.1+1.0+0.25=1.35
因此提前期內(nèi)需求量的標準差為：


可見安全庫存與提前期的穩(wěn)定性有著很大關(guān)系（雖然在需求與提前期不獨立時，上述公式將夸大安全庫存），為了有效降低庫存，不僅要縮短訂貨提前期，更要減少訂貨提前期的不穩(wěn)定性。
福特與UPS聯(lián)盟后，UPS通過重組福特的運輸網(wǎng)絡(luò)，使得從福特裝配點到銷售點的過程更快、更準確，UPS的貨物追蹤系統(tǒng)還能讓代理商和最終顧客能看到貨物的行蹤，從而可以大幅下降庫存。

定期盤點法
（T,M），以周期T核查庫存，訂貨量為M-q。
單一產(chǎn)品時
近似方法：
可以根據(jù)經(jīng)濟批量模型可以得到盤點周期：
T=Q*/D
目標庫存：使得在訂貨間隔加上補貨提前期中缺貨概率在一定的目標內(nèi)
M=d(T*+LT)+z*s’d，其中
s’d=sd *(T*+LT)1/2；

某玩具銷售商銷售一種玩具，用定期盤點的方法補充庫存。預(yù)計平均每周銷售400個，標準差為100個。訂貨提前期為2周，盤點周期為4周，應(yīng)如何設(shè)置最大庫存，才能達到97%的周期服務(wù)水平？
盤點周期和訂貨提前期內(nèi)的平均需求為(2+4)*400=2400個；
標準差為100*61/2=245；
因此最大庫存應(yīng)設(shè)置成，2400+1.88*245=2861個。

聯(lián)合訂貨
對多種產(chǎn)品設(shè)立相同的盤點時間有很多好處。
聯(lián)合訂貨的盤點周期：

實用的庫存管理問題
DRP（Distribution Requirement Planning）
用產(chǎn)品的明細表，記錄每個存儲點每個庫存單位的預(yù)計需求、在途數(shù)量、計劃訂貨等信息，由配送中心的明細表匯總得到地區(qū)倉庫的需求明細表，再由地區(qū)倉庫明細表匯總得到中央倉庫的需求明細表，最后可以得到工廠的產(chǎn)品需求計劃。
是MRP的延伸


某地區(qū)倉庫的DRP明細表

另一地區(qū)倉庫的DRP明細表

得到中央倉庫的DRP明細表

多級庫存
在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)每一階段或?qū)哟蔚募墡齑娴扔谠摷壃F(xiàn)有庫存加上所有下游庫存。

IBM的多級庫存系統(tǒng)
零售企業(yè)常常將所有周轉(zhuǎn)較慢的產(chǎn)品存放在一個大的中央配送中心，選擇一些放在離市場較近的小型配送中心；
存放種類與數(shù)量的決策依據(jù)是ABC分類法、季節(jié)因素或促銷效果；
IBM的零件庫存管理系統(tǒng)，Optimizer為我們提供了一個多級庫存網(wǎng)絡(luò)的成功例子。
IBM的NSD（National Service Division）負責對政府、商業(yè)、和內(nèi)部客戶的售后服務(wù)，一些第三方服務(wù)公司與它競爭。
NSD雇傭了10000多CE（Customer Engineer）來維修各種系統(tǒng)；

NSD的一個配送處負責供應(yīng)、存放、分發(fā)各種部件；
在實施Optimizer系統(tǒng)以前，備件網(wǎng)絡(luò)包括4個層次：
兩個中央倉庫
24個地區(qū)配送中心（FDC）
64個零件站（PS）
15000個外部點（OL）
兩個中央倉庫從IBM生產(chǎn)廠或供應(yīng)商處取得零件，分發(fā)到其它地方；對24個FDC補貨；
FDC負責對其地區(qū)的緊急供貨；對有關(guān)PS和OL補貨；
PS只負責因系統(tǒng)或零件故障而產(chǎn)生的緊急訂單；
OL存儲了零件、CE工具等。


實施Optimizer后，在網(wǎng)絡(luò)每一層次的每一地方都實行最小-最大庫存管理；
模型的目標是期望庫存成本最??；在考慮需要滿足的服務(wù)水平時，考慮到了每個零件的優(yōu)先級與重要程度。
對零件的需求有三類：
自己范圍內(nèi)客戶機器中零件故障；
低層次庫存的緊急需求；
低層次庫存的補貨需求；

多級庫存優(yōu)化程序

Optimizer系統(tǒng)中包括了4個主要模塊：
預(yù)測模塊：預(yù)測零件的故障率；
數(shù)據(jù)獲取模塊；
模型系統(tǒng)：優(yōu)化；
界面：與模型輸出的交互等。
實施系統(tǒng)后，安全庫存下降了 20-25%，相當于5億美圓，NSD決定用省下來的一部分錢來提高服務(wù)。
不久，又決定減少地區(qū)配送中心數(shù)，增加PS數(shù)，增加PS和OL處的訂單完成率。

庫存的ABC分類
不僅需要考慮占用資金、銷售數(shù)量，還要根據(jù)其他因素確定重要程度（CVA-Critical Value Analysis）
存儲點的數(shù)量和庫存量
平方根法則
如果多個存儲點保有相同庫存，用EOQ原則控制庫存，則將多個庫存點合并后的庫存量IT與原來各點的庫存量Ii有以下關(guān)系：

例，某公司經(jīng)營著21個地區(qū)性倉庫，每個倉庫持有庫存16萬元，若所有庫存都集中到一個倉庫，庫存應(yīng)為多少？如果平均集中分配在三個倉庫，每個倉庫的庫存又是多少？
一個倉庫，16*(21)1/2=73.32萬元；
三個倉庫， 16*(21)1/2/ (3)1/2=42.33萬元，共127萬元；
原來共16*21=336萬元；

一般情況下，平均庫存I與年吞吐量D不是精確的平方根關(guān)系。
當樣本數(shù)據(jù)比較充分時，可用I=D(兩邊取對數(shù)得到線性模型)來擬合。
例，P.286。

需求服從另外分布時的庫存管理
例如，某企業(yè)用定期盤點法管理庫存，已知兩種產(chǎn)品的年需求量分別為5200和10400，盤點周期是4周，補貨提前期為2周，盤點期加提前期內(nèi)需求服從Poisson分布，要求盤點期加提前期內(nèi)現(xiàn)貨比率為95%，問庫存應(yīng)為多少？
解：對于服從Poisson分布的隨機變量，其方差與期望值相同，因此對第一種產(chǎn)品，在盤點期加提前期內(nèi)
s’d=(100*(4+2))1/2=24.5
根據(jù)p.287，均值為600時95%的現(xiàn)貨率對應(yīng)的z=1.6。
因此，第一種產(chǎn)品的平均庫存為
AIL1=d*T/2+z*s’d=100*4/2+1.6*24.5=239
同理可得第二種產(chǎn)品AIL2=455.

總投資限額
企業(yè)往往希望總的庫存占用資金不能超過某個限度L。
當使用經(jīng)濟批量Qi，年庫存占用資金超額時。


協(xié)作式庫存管理
(CR，Continuous Replenishment）（VMI，Vendor-Managed Inventory）  （CPFR，Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment）。

CPFR需要參與各方進行更深入、更廣泛的協(xié)作。因為，雖然大家都知道合作的重要，但由于多種原因，即使在美國，也有一半以上的零售商不允許別人訪問他們的詳細銷售數(shù)據(jù)。要想聯(lián)合成功，必須在更深層次上結(jié)成戰(zhàn)略伙伴。
CPFR的協(xié)作計劃包括了銷售什么產(chǎn)品、怎樣銷售、在哪個市場區(qū)域哪個時間段促銷與銷售等；在信息共享、協(xié)作計劃的基礎(chǔ)上，制定出統(tǒng)一的銷售預(yù)測；在這個銷售預(yù)測的基礎(chǔ)上，根據(jù)實時信息、例外情況、生產(chǎn)能力等實施補貨。
CPFR超越了單純的自動補貨策略，取得的效果也更加深遠。

庫存決策(ppt)