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第9章解决供应链中不确定性问题的手段 安全库存 2020 1 30 2 第一节安全库存在供应链中的作用 安全库存 1 在给定时期 为满足顾客需要而保有的超过预期数量的库存 2 在下一个补给货物运达时剩余产品的平均库存量 采用安全库存的原因 2游原因 1 需求预测的不确定性 预测的误差 如果产品的实际需求量超过预测值 就会导致缺货 2 产品供给的不确定性 TheexampleofBloomingdales P192 2020 1 30 3 第一节安全库存在供应链中的作用 续 2 低的安全库存水平会降低客户的服务水平 造成缺货损失 问题 1 如果没有缺货损失 公司会设立安全库存吗 2 多高的安全库存水平最合适 3 在降低安全库存的同时 可以采取什么措施来提高产品的供给水平 制订安全库存时的权衡因素 1 高的安全库存水平提高产品的供给能力 使公司从顾客购买中获利 减少缺货 提高顾客满意度 但提高安全库存水平会增加供应链的成本 确定适当的安全库存水平 随着供给或需求的不确定性的增加 必须的安全库存水平也会相应的提高 供给或需求的不确定性理想的产品供给水平 2020 1 30 4 2020 1 30 5 第二节确定适当的安全库存水平 一 需求不确定性的度量 假设在某个时期i i 1 2 k 产品的市场需求服从均值为 标准差为的正态分布 则在k个时期市场的总需求服从均值为P 标准差为的正态分布 两个时期的需求完全正相关 不相关 完全负相关 2020 1 30 6 一 需求不确定性的度量 续 如果k个阶段中每个阶段的市场需求互不相关且都服从均值为R标准差为的正态分布 则有 变异系数Cv 2020 1 30 7 另一个度量市场需求不确定性的变量是变异系数Cv 它是标准差与均值之比 假设市场需求的均值是 标准差为 可得变异系数如下 变异系数是用来度量相对于市场需求的不确定因素大小的变量 例如市场需求的均值为100 标准差为100的产品 比均值为1000 标准差为100的产品 具有更高的需求不确定性 如果只从标准差的角度来衡量 就不能得出两种产品具有不同需求不确定性的结论了 2020 1 30 8 2020 1 30 9 二 产品供给能力的度量 Measuresofproductavailability 一个公司的产品供给能力 反映了它在库存为零的情况下满足顾客订单需求的能力 当顾客订单送达公司时 公司没有存货 产品就会脱销 所有产品的供给能力的度量方法都是在已知的时间框架内 采用平均方法来确定的 2020 1 30 10 二 产品供给能力的重要度量方法 Measuresofproductavailability 1 产品供给率 Productfillrate fr 产品供给率 1 每年产品缺货件数的期望值 年需求总量 2 订单完成率 Orderfillrate 库存满足订单需求的比率 订单完成率 订单中所包含产品的供给率之积 2020 1 30 11 3 补给周期供给水平 Cycleservicelevel CSL 补给周期是指在连续的两个补充订货交付点的时间间隔 补给周期供给水平即在一个补给周期中不出现货物短缺的概率 CSL P 在货物交付期L周中的市场需求量 ROP 2020 1 30 12 三 补给策略 Replenishmentpolicies 再次订货时间 Whentoreorder 订货数量 Howmuchtoreorder 连续性检查 对库存进行不间断检查 当库存下降到再订购点 ROP 时 就会再次定购批量为Q的货物 周期性检查 这种方法是定期检查库存状况 当库存一下降就再次订货 从而将库存水平提高到指定的初始水平 2020 1 30 13 四 已知补给策略 求补给周期供给水平和补给率 ContinuousReviewPolicy SafetyInventoryandCycleServiceLevel 1 已知补给策略 求安全库存 设每周的市场需求量呈正态分布 其均值为R 标准差为 则在补给周期L周内的需求为 需求 RL 方差 安全库存ss ROP RL 2020 1 30 14 四 已知补给策略 求补给周期供给水平和补给率 ContinuousReviewPolicy SafetyInventoryandCycleServiceLevel 例 例 每周的市场需求量为R 2500 标准差 500 L 2周 ROP 6000 Q 10000 解 安全库存SS ROP RL 6000 2500 2 1000 常规库存 RegularStock Q 2 5000 平均库存 常规库存 安全库存 5000 1000 6000 库存周转时间 平均库存 需求量 6000 2500 2 4周 2020 1 30 15 2 已知补给策略 求补给周期供给水平 L 货物交付期R 每周的需求均值 R 每周的需求标准差RL 货物交付期内的需求量的均值 L 货物交付期内的需求的标准差CSL 补给周期供给水平 Cycleservicelevel ss 安全库存ROP 再订购点Reorderpoint AverageInventory Q 2 ss 2020 1 30 16 2 已知补给策略 求补给周期供给水平 续 R 2 500 week R 500L 2weeks Q 10 000 ROP 6 000ss ROP RL 6000 2500 2 1000平均库存量 周期库存量 安全库存量 10 000 2 1000 6000附录8A 附录8BCycleservicelevel CSL F RL ss RL L F 6000 5000 707 NORMDIST 6000 5000 707 1 0 92 意味着B M公司在92 的补给周期里能以现有的库存来满足所有的所有的市场需求 在剩余8 的补给周期里 有缺货现象发生 一些需求因库存不足而得不到满足 2020 1 30 17 3 已知补给策略 求产品的供给率 ESCistheexpectedshortagepercycle 2020 1 30 18 3 已知补给策略 求产品的供给率 例 安全库存 1 000 订货批量 10 000 产品供给率FillRate fr 公式8 7纠错补给货物周期的预期短缺ESC ss 1 NORMDIST ss L 0 1 1 LNORMDIST ss L 0 1 0 1 000 1 NORMDIST 1 000 707 0 1 1 707NORMDIST 1 000 707 0 1 0 25 13fr Q ESC Q 10 000 25 13 10 000 0 9975 Question Q 20 000 fr CSL 2020 1 30 19 五 已知补给周期供给水平和补给率 求安全库存许多实际情况中 公司拥有理想的产品供给水平 并想方设法制定相应的补给货物政策 以达到理想水平 2020 1 30 20 五 已知补给周期供给水平和补给率 求安全库存 1 EvaluatingSafetyInventoryGivenCSL CSL P 在货物交付期L周中的市场需求量 RL ss 由标准正态分布 可得 2020 1 30 21 五 已知补给周期供给水平和补给率 求安全库存 2 已知理想的产品供给率 求必备的安全库存量 如果理想的产品供给率fr 0 975 供货期的需求量标准差为707 howmuchsafetyinventoryshouldbeheld ESC 1 fr Q 250 Solve 2020 1 30 22 五 已知补给周期供给水平和补给率 求安全库存 续 2 EvaluatingSafetyInventoryGivenDesiredFillRate 2020 1 30 23 六 必备的产品供给能力和不确定性对安全库存的影响 1 指定的产品供给水平的提高 必备的安全库存水平也会随之提高 2 安全库存的边际增加量随着产品供给水平的增大而增加 3 必备的安全库存水平ss受到货物交付期间需求量标准差的影响 在不影响产品供给水平的情况下 两种重要的管理杠杆 缩短供应商的货物交付期 收益共享 降低潜在需求不确定性 协同需求规划 需求信息共享 2020 1 30 24 第三节供给不确定性对安全库存的影响 此节考虑供给不确定性对安全库存的影响 零部件等独立需求 供应商可能因为产品质量问题而不能将所需的零部件按时到达 2020 1 30 25 第三节供给不确定性对安全库存的影响 R 每个时期的平均市场需求量 R 每个时期的市场需求量的标准差L 补给货物的平均交付期 sL 货物交付期的标准差Dell采用连续性检查的补给策略来管理零部件库存 考虑此战略下的安全库存量 如果在货物交付期间的市场需求量超过再订货点 就会出现零部件短缺 2020 1 30 26 2020 1 30 27 第三节供给不确定性对安全库存的影响 续 R 2 500 day R 500L 7days Q 10 000 CSL 0 90SafetyinventorywhensL 0is1 695SafetyinventorywhensL 1is3 625SafetyinventorywhensL 2is6 628SafetyinventorywhensL 3is9 760SafetyinventorywhensL 4is12 927SafetyinventorywhensL 5is16 109SafetyinventorywhensL 6is19 298 2020 1 30 28 第四节聚集效应对安全库存的影响 计算不要求 结论要求 2020 1 30 29 第四节聚集效应对安全库存的影响 续 讨论 1 p 0时 2 p 1时 结论 只有当聚集分布的不同区域的需求量之间并不完全是正相关关系时 聚集效应才会发生作用 2020 1 30 30 第四节聚集效应对安全库存的影响 续 问题 周需求量显正态分布R 25 R 5 L 2 CSL 0 9 在0到1之间变化 求ss 解 时 有货物交付期的需求量的标准差 7 07 必备的安全库存量 就4个销售点而言 以CSL 0 9为目标的必备安全库存总量为 4X9 06 36 24 2020 1 30 31 第四节聚集效应对安全库存的影响 续 中心销售区需求量的均值 以CSL 0 9为目标的必备安全库存总量为 在交付期为2周时 有 标准差 结论 只在聚集分布的需求不是线性正相关 那么聚集就会降低需求的不确定性以及由此产生的必备的安全库存量 需求的空间聚集会提高预测的准确性 2020 1 30 32 第四节聚集效应对安全库存的影响 续 平方根法则 库存集中的优点 如果相互独立的库存点的数量减少了n倍 那么平均的安全库存量预计下降倍 大多电子商务公司希望通过聚集布局仓储设施从而降低库存 增加企业的竞争力 库存集中的负面影响 延长了对顾客订单的反应时间 增加了顾客的出行成本 2020 1 30 33 平方根法则 应用 IT 合并到一处的库存 库存货物的数量 箱 假设库存管理规则是根据EOQ原则建立的 且所有存储点保有相同的库存 则平方根法则可表示为 Ii n处存储点每一处的库存数量 单位与IT同 n 合并前存储点的数量 2020 1 30 34 平方根法则 例 假设公司希望将库存集中在两个仓库中 各仓库容量相等 那么预计每个仓库的容量多大 例 某公司经营16个地区性仓库 每个仓库平均持有165000 的库存 若所有库存集中到工厂一个地方存储 应持有多少库存 节约 165000X16 466690X2 1706620 系统总库存 466690X2 993380 3 在降低安全库存的同时 可以采取什么措施来提高产品的供给水平 2020 1 30 35 2020 1 30 36 一 信息集中化 信息集中化使物理上分布的仓库在实质上的聚集 既降低了必备的安全库存 又确保了高水平的产品供给 信息集中化的好处来自大多数的订单从距离顾客最近的仓库调出并满足顾客需求 从而使运输成本维持在低水平 例如 麦克马斯特 嘉普公司 沃尔码公司 2020 1 30 37 二 专业化分工 库存商品的分类 滞销商品 需求量非常少的商品 该商品通常具有较高的变异系数 畅销商品 需求量非常大的商品 该商品通常具有较低的变异系数 问题 如何面对不同的库存产品设计相应的库存策略 条件 如果聚集使某种产品的必备安全库存下降很多 最好设立一个中心仓库来存储该商品 如果聚集使某种产品的必备安全库存下降有限 最好设立多个分散的库存点来存储该商品 从而降低反应时间与运输成本 2020 1 30 38 二 专业化分工 续 案例分析 格雷杰公司 1600家分店 两种产品 发动机 价格500元 每周需求均值20 标准差40清洁剂 价格30 每周需求均值1000 标准差100L 4周 h 25 CSL 0 95问题 集中仓储时 安全库存下降了多少 2020 1 30 39 二 专业化分工 续 结论 1 畅销商品存储在多个靠近顾客的分散库存点 滞销商品存储在集中仓储中心 这样既可以大幅度降低整个系统所保有的安全库存量 又不损害对顾客的反应时间 也不增加商品的运输成本 2 顾客急需的商品应存放在离顾客近的零售店 3 高价的商品应采用聚集的存储方式 例如 博德斯 嘉普公司 2020 1 30 40 三 产品替代 产品替代 用一种产品来满足顾客对另一种不同产品的需求 1 制造商驱动型产品替代 单向 公司在不能满足客户订单情形下的选择有 1 延迟或回绝客户的订单 2 用产品替代来满足客户的需求 影响理想替代水平的因素有 1 替代产品的价格差 聚集效应 2 两种产品间的需求相关性 2 顾客驱动下的双向替代 2020 1 30 41 四 零部件的通用性 通用零部件的需求量比任何一种成产品的需求量更容易预测 这一事实降低了供应链所保有的通用零部件的库存量 随着产品多样性增加 零部件通用性是降低供应链的库存量而不损害产品供给水平的关键因素 案例分析 DELL公司分别使用三种不同的CPU 存储器和硬盘驱动器生产27款PC机 在分散库存策略下有81种不同的零部件 如果采用通用件 则有9种不同的零部件 2020 1 30 42 四 零部件的通用性 续 已知 27款PC机月需求量呈正态分布且互不影响 均值为5000 标准差为3000 LD 1个月 CSL 95 求 1 不使用通用零部件下的安全库存 2 使用通用零部件下的安全库存 3 当使用某一零部件的产品个数由1款增加到9款时 所需安全库存量的变化 2020 1 30 43 五 延迟产品的差异化 延迟制造 延迟制造是由制造商事先在生产中间产品或可模块化的部件 等最终用户对产品的功能 外观 数量等提出具体要求后才完成生产与包装的最后环节 如IBM公司事先生产出不同型号的硬盘 键盘等各种电脑配件 在接到订单后再按客户要求进行装配 在很多企业 最终的制造活动被放在离顾客很近的地方进行 如由配送中心或第三方物流中心完成 在时间和地点上都与大规模的中间产品或部件生产相分离 这样企业就能以最快的响应速度来满足顾客的要求 2020 1 30 44 延迟制造的类型 延迟制造是成型延迟 时间延迟和地点延迟三种类型延迟的综合 成型延迟是指推迟形成最终产品的过程 在获知客户的精确要求和购买意向之前 仅制造基础产品或模块化的部件 在收到客户的订单后 才按客户的具体要求从事最终产品的生产 时间延迟是指最终的制造和处理过程被推迟到收到顾客订单以后进行 地点延迟是指推迟产品向供应链下游的位置移动 接到订单后再以供应链的操作中心为起点 进行进一步的位移与加工处理 2020 1 30 45 延迟制造的特点 推动式供应链企业根据对顾客需求预测进行生产 然后将产成品推向下游经销商 再由经销商逐级推向市场 拉动式供应链模式通常按订单进行生产 由顾客需求来激发最终产品的供给 制造部门可以根据用户实际需求来生产定制化的产品 降低了库存量 缩短了提前期 能更好地满足顾客的个性化需求 可有效地提高服务水平和市场占有率 但缺点是生产批量小 作业更换频繁 设备的利用率不高 管理复杂程度高 难以获得规模经济效应 2020 1 30 46 延迟制造的特点 续 在推动阶段 制造商根据预测 大规模生产半成品或通用化的各种模块 获得大量生产的规模效应 在拉动阶段 产品才实现差别化 根据订单需要 将各种模块进行有效的组合 或将通用化的半成品根据要求进行进一步的加工 从而实现定制化的服务 在推动阶段和拉动阶段之间的分界点称之为顾客需求切入点 在切入点之前 是推动式的大规模通用化半成品生产阶段 能形成规模经济 顾客的需求信息在切入点切入生产过程 接到用户的订单后 根据确实掌握的订单资讯 尽快地将中间产品按客户的定制要求加工成最终产品 实现快速的有效顾客反应 因此 切入点之后是拉动式的差别化定制阶段 2020 1 30 47