如何确定最优安全库存

1、如何确定最优安全库存一、研究的目的和意义（一）库存管理的目的及重要性由于企业面临着激烈的市场竞争， 都必须准备一些库存来提高客户订单的准时交货率， 保证按客户要求及时出货。 但是随着企业准时交货率与客户服务水平的上升， 企业的库存水平也会大量上升， 从而增加企业的总体运营成本， 这又给 企业带来了强大的竞争压力。所以， 企业应该保持合适的库存水平， 既不能因缺货影响客户满意度， 也不 能无限度地增加库存。 良好的库存管理在提高企业竞争优势方面发挥着越来越重 要的作用，正日益成为决定企业命运的关键。我们认为现代库存管理为了满足提高企业竞争力的要求， 要通过一系列的有效管理方法， 平衡客户服务水平

2、和与库存相关的总成本， 达到追求企业收益最大 化的目的。（二）安全库存的重要性我们按照库存的不同作用可以把它们分为周转库存和安全库存。 周转库存是 生产企业和流通企业为准备生产和销售而有意识暂时存放的库存。 安全库存又称保险库存，是指企业为了应付供应链中的不确定性而有意识储备的库存。周转库存和安全库存在理论上是存在根本区别的。 首先，周转库存存在的原因是为了衔接供需。 在这里即使供需都是确定的， 但仍然不能很好衔接的主要是因为存在经济批量问题或者有的产品供应存在季节性。 而安全库存存在是因为供应链中存在的不确定性。 如果供应链中不存在不确定性， 企业可以准确地预测客户需求和产品供应， 那么我们

3、就不需要安全库存。 然而不确定性是深深根植于供应链的客观存在。安全库存之所以重要是因为安全库存与客户服务水平直接相关， 通常来讲企业准备的安全库存越高， 那么所能满足的客户服务水平也就越高。 从提高客户服务水平的要求来看， 企业的安全库存有不断增加的要求或趋势。 但是库存都是会占用企业资源的， 会增加企业的成本， 所以在一定的客户服务水平下企业应该准备多少安全库存是每一个企业管理者不得不面对的问题。从我国企业的现实情况来看， 安全库存作为库存管理的重要组成部分也必须进行严格和科学的管理。调查表明，我国77.3%的企业有安全库存。但多数企业没有科学的安全库存管理方法， 大都由企业领导用拍脑袋的方

4、法决定， 随意性较大。 这样有的产品库存过高有的产品缺货， 或有时库存过高有时又缺货的现象也就不足为奇。二、理论背景(一)经典的安全库存计算假设供应商交货前置期为L,也就是从企业发出采购订单到收到货物的时间 间隔，这包括供应商的生产时间，运输时间和订单处理时间。如果每一期的客户 需求都相互独立，那么根据正态分布的特点，前L期总需求的期望为2 ui(L>i>0), 方差为2(7 i2(L>i>0)。特别地如果每期的客户需求服从相同的正态分布N(u,62),那么前L期总客户需求的期望为Lu,方差为Lu 2。当企业采用连续订购法，订货量为 Lu+z*SQRT(L(r 2)。客

5、户服务水平a就是 P(DL<Lu+z*SQRT(Lr2),DL是提前期内的客户需求。与客户服务水平 a相应的 安全系数z可由安全系数表查得。安全库存记为 SS,公式为：SS=z*SQRT(Lr 2)从这一公式我们可以看出，企业应该准备的安全库存水平应由以下几个因素 共同决定：安全系数z或客户服务水平a；订货提前期L;提前期内客户需求期望Lu;提前期内客户需求方差262。(二)安全系数与客户服务水平的关系安全系数z与客户服务水平a存在着一一对应的关系。对于既定的客户服务 水平，安全系数也就是确定的了。反之，对于既定的安全系数，客户服务水平也 就是确定的了。既然安全系数与客户服务水平存在一一

6、对应关系，为了便于应用我们可以把 它们制成表格。安全库存不可能小于 0,同时大于3的安全系数也没有必要，所 以我们仅列出从0到3,间隔0.1的安全系数及其对应的客户服务水平，以便于 应用。表1安全系数与客户服务水平的关系阚叫国W_170J"9LQ_11L213善广吊射(平轧嫩西的明网倒而amO凹1J112.1131517u1995州痴史而3mK9H效调独睇见哦肘肘我们可以看到随着安全系数的增加， 客户服务水平也是增加的。 但是， 单位安全系数增加引起的客户服务水平的增加是递减的。 当安全系数由 0 提高到 0.1时，客户服务水平由50%提高到53.98%，提高了3.98%。然而当安全

7、库存系数由2.9 提高到 3 时，客户服务水平仅由99.81%提高到99.87%，提高了0.06%。(三)给定客户服务水平下缺货量的计算当给定客户服务水平为 a 时， 对应的安全库存记为SS， 那么缺货量记为ESC。缺货量可由下面的公式计算-SS(1-NORMSDIST(SS/SQRT(L2),0,1,1)+SQRT(L 2)*NORMSDIST(SS/SQRT (L2),0,1,0) 。(2)(四)经典安全库存理论的局限性经典的安全库存理论给出了安全库存决定量的科学计算方法， 给企业管理者提供了一个科学的计算方法。 但是该理论虽然提供了相应客户服务水平或安全系数下安全库存的计算方法， 但并未

8、指出什么样的客户服务水平对企业来说是合适的或者最佳的。 这样很多企业管理者在实际执行中决定客户服务水平时， 就缺乏了科学的依据，也就不可能得到最优的安全库存。三、如何确定最优的安全库存水平(一)企业收益最大化的安全库存根据前面的介绍， 我们知道企业应该准备多少安全库存取决于以下几个因素：安全系数、订货提前期、客户需求期望、客户需求标准差。后面三个因素我们可以通过对统计资料加以分析获得， 而安全系数则由客户服务水平决定。 那么什么样的客户服务水平是最佳的？我们认为既然企业经营的直接目的是盈利， 那么客户服务水平的确定也应该使企业收益最大化。 企业收益最大化的目的， 可以用下面的公式来表示：Max

9、(P-C)*(Lu-ESC)-Qh/2-kLu/Q-hz*SQRT(L 6 2)-z*SQRT(L 6 2)*(C-S)其中，(P-C)*(Lu-ESC)为产品销售收益。P为单位产品售价，C为单位产品 采购成本。ESC是对应客户服务水平的缺货量。在这里我们假设缺货的损失仅仅 失去销售机会， 没有考虑缺货带来的商誉损失或企业需要采取的补救措施的额外 成本。Qh/2为周转库存存货费用。Q为经济订购批量，h为单位产品存储费用。kLu/Q 为订货费用。Q为经济订购批量，k为单次订购费用。hz*SQRT(L(r2)为安全库存 存储费用。z*SQRT(L(r 2)*(C-S)为安全库存减值。S为未能售出的

10、安全库存的残 值处理价格。然后我们来考察安全系数或客户服务水平的变化对构成企业收益的各要素 会有什么样的影响。安全系数增加时，第一项中只有ESC也就是缺货量会受影响。且随着安全系数的增加， 缺货会越来越少， 但减少的幅度是递减的。 所以随着安全系数的增加，产品销售收益是递增的， 但增加的幅度越来越小。 第二项周转库存存储费用和第三项订货费用，由经济订购批量决定，与安全系数没有关系。第四项安全库存存储费用与安全系数直接相关。 安全系数越高， 从而安全库 存越高，安全库存存储费也就越高。第五项安全库存减值， 随着安全系数的增加， 也会不断增加。 但这项费用在 企业的整个生命周期只会发生一次。综合来

11、看，随着安全系数的增加，每一项，第四项和每五项都会增加。而且从增加的速度来看， 第四项和第五项增加的速度会超过第一项增加的速度， 也就是说随着安全库存增加收益增加的速度会越来越慢， 而相关的费用增加速度则越来越快。 所以理论上一定存在一个安全系数， 使得企业收益最大化。 在这一安全系数水平上，安全系数增加所带来的边际收益与边际成本相等。(二)一个确定最优安全库存的实例我们用一个具体的例子来说明最优安全库存是如何决定的。 某企业 A 是一家专业从事沙发生产， 采购和销售的大型企业。 以某型号沙发为例， 其采购提前期望期为 60 天。该沙发市场销售单价为 4000 元，单件采购价格为 2000 元

12、。每件沙发的存储费为50 元每月，订货一次的固定订货费用为 2000 元。该产品生命周期为 1 年， 在该产品停止销售后， 未能售出的产品以销售价格的 25%一次性处理给回收公司。对该款沙发的需求服从每天期望值为10 件，标准差为 10 件的正态分布。我们可以计算出经济批量为 156件(SQRT(2X 2000X 10X365/50/12),提前 期内的需求标准差为 77(SQRT(60X 10X 10)件。企业以经济批量订货时，年订 货费与周转库存存储费相等为 46797元。 以客户服务水平0.1 为例， 将构成企业净收益的各组成部分计算如下：首先可以算出安全库存量约为 8 (0.1 X77

13、)件，一个周期即每60天缺货 量 28 件 (-7.7 X (1-NORMDIST(7.7/77,0,1,1)+77 乂 NORMDIST(7.7/77,0,1,0) 。年产品销售收益 6,969,269 元(4000-2000) X (10 X 365-365/60 乂 27.18) 。年订货费用和周转库存存储费均为 46797 元。年安全库存存储费为 4648元(7.7 X50X12)O产品生命周期终结时，安全库存减值7746元(2000-1000) X 7.746年销售净收益为 6863281 元(6969269-46797 X 2-4648-7746)。类似的我们可以分别计算出不同安全系数对应的销售收益，安全库存存储费, 安全库存减值及净收益并编制成表 2:为了更明显地看出安全系数对库存成本与销售收益的影响，我们以安全系数 为横坐标，将销售净收益，销售收益，安全库存存储费和安全库存减值画在同一 张图上。(见图1)看售净收盘 晶皓告悭裾宜士出炉存储带史无库。减值图1安全系数与销售净收益、销售收益、安全库存存储费和安全库存减值 图从这图1中我们可以明显看出，他们对安全系数变化的不同趋势。随着安全系数的增加，