库存管理-库存控制模型技术与仿真概述(ppt 43页)

2 内容提要 绪论 库存系统建模及方法 库存管理方法与决策 库存管理中的需求预 测 独立需求控制系统模 型 非独立需求库存控制 系统模型 供应链管理下的库 存控制模型 供应链中的循环库 存管理模式 仓库选址与布局 仓库配送线路规划 仓库运输路径规划 与车辆调度 RaLC仿真软件在物 流中心规划中的应用 3 5.0 独立性需求 5.0 独立性需求 独立性需求 是指将要被消费者消费或使用的制成 品的库存，制成品需求的波动受市场条件的影响，而 不受其他库存品的影响。 这类库存问题往往建立在对外部需求预测的基础 上，通过一些库存模型的分析，制订相应的库存政策 来对库存进行管理，如什么时候订货，订多少，如何 对库存品进行分类等。 4 内容概要内容概要 独立需求库存控制系统模型 5.2 随机型库存模型 5.3 库存决策模型计算机仿真 5.4 案例分析 WinQSB 在库存仿真中的应用 5.1 确定型库存模型 5 5.1 确定型库存模型 5.1 确定型库存模型 独立需求库存模型还可以大体上可分为两类：一类 叫做 确定型库存控制模型 ，即模型中的数据，如需求量 与提前期，皆为确定的数值；另一类叫做 随机型库存控 制模型 ，即模型中含有随机变量，而不是确定数值。 我们首先讨论最简单的库存模型，即需求不随时间 变化的确定型库存模型，这类模型的有关参数如需求 量、提前期是已知确定的值，而且在相当长一段时间内 稳定不变。此类模型有 4种， 分不允许缺货 、 允许缺货 等两种情况。每种情况又分 瞬时到货 、 延时到货 两种情 形。 6 5.1 确定型库存模型 5.1.1 不允许缺货，瞬时到货模型 即经济订购批量模型。经济订购批量模型又称整批 间隔进货模型（ EOQ）。该模型适用于整批间隔进货、 不允许缺货的库存问题。 1.模型假设 (1)缺货费用无穷大； (2)当存贮降至零时，可以立即得到补充； (3)需求是连续、均匀的，设需求速度 D(单位时间 的需求量 )为常数，则 t 时间内的需求量为 Dt ； (4)每次订货量不变，订货费不变； (5)单位存贮费不变。 7 5.1 确定型库存模型 5.1.1 不允许缺货，瞬时到货模型 2.库存状态 8 5.1 确定型库存模型 5.1.1 不允许缺货，瞬时到货模型 经济订购批量公式 由经济订购批量公式及 ， 可得到经济订货间隔期： 按经济订购批量进货时的最小库 存总费用： 3.建立模型 9 5.1 确定型库存模型 5.1.1 不允许缺货，瞬时到货模型 EOQ模型中所涉及的物资需用量、存贮费、订货费 等存贮参数，一般是根据统计资料并估计计划期的发展 趋势而确定的，往往与实际情况有一些误差，依据这些 参数计算的经济订购批量自然不够十分准确；另外，经 济订购批量往往不是整数，而实际订货时，常常要求以 一定的整数如整桶、整吨等单位进行订货。为此，我们 需要分析模型的各项参数发生偏差时对经济订购批量的 影响程度，以及经济订购批量的偏差对存贮总费用的影 响程度，从而考查模型的可靠程度和实用价值，即对模 型进行敏感性分析。 4.经济订货模型的敏感性分析 10 调整 经济订购批量 EOQ 1、 由于各种原因无法按 EOQ建议的 Q0 订货时，成本会 上升多少？ 2、当 Q0=5.5瓶 啤酒时，合理么？ 3、当需求和成本不确定时， EOQ产生的误差？ 使用 经济型订单批量 Q0引发的问题： u当 EOQ计算得出的结果并不是整数时 u供应商不愿意在标准包装的基础上再进行分票时 u送货采用固定的运输能力的车辆进行 u把订单近似到相邻的数字会使得整体的运作更为方便 11 敏感性分析案例 n 已知条件如下，问如何订购，总成本是多少？ n 需求 D=6000件 /年 n 产品单价 C=30元 /件 n 一次 订购成本 RC=125元 /次 n 存货持有成本 HC=7元 /年 .件 n 则根据经济订购批量公式计算得 VC=HC*Q=3240.37 如果我们不使用 EOQ的话， 成本将会上升 多少？ 经济订单批量 Q0 = 2*RC*D/HC 最佳存货周期 T0 = Q0/D= (2*RC)/(D*HC) 12 敏感性分析 案例（续 -调整） 在 Q0附近 出现一些小小的偏差的话， 成本与订单批量 的 变化 敏感度 到底有多大？ 没有人会订购 462.91个产品，考虑 450或 500个 如果批量订购 450个产品单位，则 VC=(RC*D)/Q+(HC*Q)/2 =(125*6 000)/450+(7*450)/2=3241.67英镑 如果批量订购 500个产品单位，则 VC=(RC*D)/Q+(HC*Q)/2 =(125*6 000)/500+(7*500)/2=3250.00英镑 D=6000件 /年 C=30元 /件 Rc=125元 /次 Hc=7元 /件 .年 13 敏感性分析计算结果 n 批量订购 450个产品单位 （比经济型订单批量少 2.8%）总体 可变成本上升 1.30镑 ，即整体费用增加了 0.04% n 批量订购 500个 产品单位（比经济型订单批量多 8%）总体可 变成本上升 9.63镑 ，即整体费用上升了 0.3% Q 450 462.91 500 97.21% 100% 108% vc 3241.67 3240.37 3250 1.3 9.63 0.04% 0.3% 14 如何叛变敏感度大小？ n VC与 VC0进行比较 已知 : VC0 = HC* Q0 VC =(RC*D)/Q+(HC*Q)/2 则： VC0/ VC=(RC*D)/(Q*HC* Q0 )+(HC* Q0 )/(2*HC* Q0) 得到 : VC/VC0=1/2*(Q0/Q+Q/Q0) 若可以接受的总体可变成本变化的范围是 5% 将 VC=1.05* VC0带入方程式 得到： k=1.37 或 k=0.73 订单批量变化范围可以向上浮动 37%或向下浮动 27% 经济订单批量 Q0 = 2*RC*D/HC 假如 Q0=100件， VC0=1000元 当 73D； (3)单位存贮费为 C1，单位缺货费为 C2，订购费为 C3。不考虑货物价值。 1. 模型假设 21 5.1 确定型库存模型 5.1.2 允许缺货，延时到货模型 0， t为一个库存周期， t1时刻开始供应， t3 时刻结束供应； 0， t2时间内库存为零， t1时达到最大缺货 量 B； t1， t2时间内产量一方面以速度 D满足需求 ，另方面以速度 (P-D)弥补 0， t1时间内的缺 货。至时刻 t2缺货补足； t2， t3时间内产量一方面以速度 D满足需求 ，另方面以速度 (P-D)增加库存。至时刻 t3达 到最大库存量 A，并停止供应； t3， t时间内以库存满足需求，库存以速度 D减少。至 t时刻存贮降为零，进入下一个存 贮周期。 2. 库存状态 22 5.1 确定型库存模型 5.1.2 允许缺货，延时到货模型 最优存储周期 经济订购批量 缺货补足时间 开始供应时间 结束供应时间 3. 建立模型 23 5.1 确定型库存模型 5.1.2 允许缺货，延时到货模型 最大库存量 最大缺货量 平均总费用 3. 建立模型 24 5.1 确定型库存模型 5.1.3 不允许缺货，延时到货模型 (1)在一定时间内补充库存 Q，单位时间里的补货量 为 ； (2)需求速度 D，应满足 PD； (3)其余假设同不允许缺货，瞬时到货模型。 1. 模型假设 25 5.1 确定型库存模型 5.1.3 不允许缺货，延时到货模型 实际上只要我们在上一个模型的假设条件中，取消 允许缺货条件 (即设 C2 ， t2=0)，就成为该模 型。因此，该模型的存贮状态图和最优库存策略可以 从上一个模型直接导出。 2. 库存状态 26 5.1 确定型库存模型 5.1.3 不允许缺货，延时到货模型 t内平均库存量 t内存储费用 单位时间内平均总费 用 最优存储周期 3. 建立模型 27 5.1 确定型库存模型 5.1.3 不允许缺货，延时到货模型 经济生产批量 结束生产时间 最大库存量 平均总费用 3. 建立模型 28 5.1 确定型库存模型 5.1.4 允许缺货，瞬时到货模型 (1)在一定时间 t1内补充库存 Q； (2)需求速度 D，允许缺货； (3)其余假设同不允许缺货，瞬时到货模型。 1. 模型假设 29 5.1 确定型库存模型 5.1.4 允许缺货，瞬时到货模型 2. 库存状态 30 5.1 确定型库存模型 5.1.4 允许缺货，瞬时到货模型 3. 建立模型 平均库存量 平均缺货量 平均总费用 最优存储周期 31 5.1 确定型库存模型 5.1.5 货物单价与订货量有关的经济订货模型 例 永恒公司是制造工业产品的企业，每年需采购零件 9000只 ，价格以以下区段价表示，每次订购成本为 300元，每只零 件保管成本为其价格的一半，求该零件经济订货批量。 9P 10P 32 例 永恒公司是制造工业产品的企业，每年需采购零件 9000只，价格 以以下区段价表示，每次订购成本为 300元，每只零件保管成本为 其价格的一半，求该零件经济订货批量。 9P 10P 5.1.5 货物单价与订货量有关的经济订货模型 5.1 确定型库存模型 33 自学： 5.1.6 某些存储模型的线形模型解法 5.1 确定型库存模型 34 内容概要内容概要 独立需求库存控制系统模型 5.2 随机型库存模型 5.3 库存决策模型计算机仿真 5.4 案例分析 WinQSB 在库存仿真中的应用 5.1 确定型库存模型 35 5.2 随机型库存模型 5.2 随机型库存模型 需求量或提前订货时间不确定所构成的存储模型为 随机库存模型。这种模型主要是考虑到需求量经常变化 ，而且因为种种因素导致订货往往不能按时送到，发生 随机性的延迟而造成缺货现象，这就需要 安全库存量 来 处理这种情况。 36 5.2 随机型库存模型 5.2.1 需求是离散型随机变量 1.单周期的随机存储模型 例 某制造单位每天平均加工某种零部件 1000件，根据以 往统计，需求服从正态分布，标准差为 100件。购进原零 部件每件费用 10元，成品销售每件 20元，得 10元利润。 如订购过少则损失潜在的 10元利润，但如剩余则要报废 ，不能用，只能作为废品买给废品站，每件 3元，所以剩 余每件损失 7元。现问一天订购多少件使总经济损失为最 少。 37 5.2 随机型库存模型 5.2.1 需求是离散型随机变量 1.单周期的随机存储模型 解： 对此零部件的需求是正态分布，我们可以查到正态分布 曲线下的面积 (累计概率 )与均数距离的关系。累计面积为 0.588的地方相当于均数加 0.22个标准差。需求的平均数 为 1000，标准差为 100， 1000+0.22100=1022，即 P(需 求 1022)=0.558满足公式。所以： 38 5.2 随机型库存模型 5.2.1 需求是离散型随机变量 2.多周期的随机存储模型 自学 39 5.2 随机型库存模型 5.2.2 需求是连续型随机变量 例 某企业订购某制造原材料每单位 80元，成品销售则每 单位 100元，如果剩余则仓库保存，每单位保存费 15 元。此材料以往平均每天需求 50单位，需求分布符合正 态分布，标准差 10单位，问一次订购多少获利最大？ 解：据题意已知 k=80， p=100， C1=15， D=50 查标准正态分布下的面积， 0.5714相当于 u值为 0.18的 地方，因此 q*=50+0.1810=51.8单位 52单位 因此，此企业一次订购 52单位可期望获利最大。 40 内容概要内容概要 独立需求库存控制系统模型 5.2 随机型库存模型 5.3 库存决策模型计算机仿真 5.4 案例分析 WinQSB 在库存仿真中的应用 5.1 确定型库存模型 41 5.2 随机型库存模型 5.3 库存决策模型计算机仿真 虽然用于货物存贮的数学模型很多，但由于客观情 况的复杂性，很多实际的存贮问题很难用分析型数学模 型求解。现实中很多参数往往是不确定的，是随机的。 如一段时间内对某货物的需求是随机变量，订货 到 货间隔也可能是随机变量，单位货物存贮费用也常不恒 定，缺货费用也随季节变化等