第六章 物流系统控制

1、1第六章第六章 物流系统控制物流系统控制26.1 物流系统控制概述物流系统控制概述第第6章章 物流系统控制物流系统控制3一一. . 物流系统控制的概念物流系统控制的概念 q系统控制的目的是：在外部条件变化的情况下，通过一定的手段来保证系统目标的实现。q控制：按照预定的条件和目标，对系统过程施加某种影响的行为。 q物流系统控制：将控制理论应用于物流系统，将物流系统作为被控对象，通过控制物流系统的输入与输出以及通过反馈使物流系统达到人们所期望的最佳物流效益。q物流系统控制的根本目的：最佳物流效益。q具体来看，对物流系统的控制要求： 把物流活动视为一个系统进行研究，即研究它的内部结构、运行机制以及它

2、的功能。 把物流视作一个调节和控制的过程。 对物流决策进行优化。第第6章章 物流系统控制物流系统控制4二二 物流系统中控制的分类物流系统中控制的分类运行过程（处理）运行过程（处理）实时控制实时控制系统输出系统输出反馈控制反馈控制系统输入系统输入前馈控制前馈控制反馈控制是通过对运行过程输出的检测，并将检测结果馈送回运行过程中去，将纠正措施输入该运行过程中，以获得预期的输出。 特点：反馈控制表现为时间的滞后(事后控制)。如成本分析、质量检查、财务分析等。前馈控制(超前控制)，通过对运行过程输入的监视，以确定它是否符合标准要求。若不符合，为实现输出预期目标就要改变运行过程。特点：前馈控制是在输出结果

3、受到影响之前就做出纠正，因此这种控制更为有效。他克服了反馈控制的迟滞性，便于决策人员及时采取措施达到预定目标。第第6章章 物流系统控制物流系统控制5三三 物流系统控制的基本内容物流系统控制的基本内容q库存控制。 是在企业系统运行中对量大、面广的原材料、零部件、协作外购件等物料的控制。q产品成本控制。 包括原材料消耗、动力、厂房和设备的折旧和各种费用的有效控制。q工序质量的控制。 主要指产品在各关键工序的质量控制和成品的质量控制。q人员素质控制以及产品进度控制。上述各项控制项目在整个控制过程中表现形式如下表61所示 表6-1 物流控制基本内容控制项目控制项目控制标准控制标准信息信息手段手段校正方

4、法校正方法物料库存订购量与储备量物料订购单和领料单库存模型修正采购计划产品成本目标成本费用结算及报表费用及效益分析费用降低措施产品质量产品技术条件成品实验及检测记录统计图，抽样统计法调整生产线和有关技术措施生产进度网络或期量标准生产报表等反馈信息网络图及甘特图调度措施工序质量精确度和粗糙度检测结果控制图，散布图检修调整设备和工装76.2 6.2 物流系统存储控制物流系统存储控制第第6章章 物流系统控制物流系统控制8 1. 1. 存储策略的常用概念存储策略的常用概念(1)订货批量订货批量Q Q。为补充某种物资向供货厂商一次订货或采购的数量。(2)报警点报警点s s（又称订货点）。当库存量下降到这

5、一点时，必须立即进行订货的库存量。(3)安全库存量安全库存量ssss（又称保险储备量）。为了预防和减少由于需求量和订货时间的随机性造成的缺货，必须准备一部分库存，这部分库存称为安全库存量。只有当出现缺货情况时才动用安全库存量。(4)最高库存量最高库存量S S。在提前订货时间可以忽略不计的存储模型中，S指每次到货后所达到的库存量。当存在提前订货时，S指发出订货要求后，库存应该达到的数量。(5)最低库存量最低库存量。一般是指实际的库存最低数量。(6)平均库存量平均库存量。库存保有的平均库存量。(7)订货间隔期订货间隔期T T。两次订货的时间间隔或订货合同中规定的两次进货之间的时间间隔。(8)记账间

6、隔期记账间隔期R R。指库存记账制度中的间断记账所规定的时间。三三. . 存储策略存储策略2.2.常用的存储策略常用的存储策略（1）定量订购制。泛指通过公式计算或经验求出报警点s和每次订货批量Q。并且每当库存量下降到报警点s时，就进行订货的存储策略。 通常使用的有(Q、s)制、(S、s)制、(R、S、s)制等：v (Q、s)制存储控制策略。该策略需要确定订货批量Q和报警点s两个参数。(Q、s)制属于连续监控制(又称永续盘点制)，即每供应次就结算次账，得出一个新的账面数字并和报警点s进行比较，当库存量达到s时，就立即以Q进行订货。v (S、s)制库存控制策略。这种策略是(Q、s)制的改进，需要确

7、定最高库存量S及报警点s两个参数。(S、s)制属于连续监控制。每当库存量达到或低于s时，就立即订货，使订货后的名义库存量达到S，因此，每次订货的数量Q是不固定的。v (R、S、s)制库存控制策略。这种策略需要确定记账间隔期R、最高库存S和报警点s三个参数。(R、S、s)制属于间隔监控制，即每隔R时间整理账面，检查库存，当库存等于或低于s时，应立即订货使定货后的库存量达到最高库存量S，因而每次实际订购批量是不同的，当检查实际库存量高于s时，不采取订货措施。（2）定期订购制。即每经过一段固定的时间间隔T(称订购周期)就补充订货使存储量达到某种水平的存储策略。 常用的有(T、S)制。 (T、S)制库

8、存控制策略需要确定订购间隔期T和最高库存S两个参数。属于间隔监控制，即每隔T时间检查库存，根据剩余存储量和估计的需求量确定订货量Q，使库存量恢复到最高库S。 第第6章章 物流系统控制物流系统控制10四四 存储模型类型存储模型类型1 1确定型与随机型模型确定型与随机型模型 确定型模型：需求量D、提前订货时间t为确定已知的存储问题所构成的存储模型。 随机型模型：需求量D、提前订货时间t二者之一或全部为随机变量的存储问题所构成的存储模型。 在确定型存储模型中，又可分为需求不随时间变化和需求随时间变化两种类型；同样，随机型存储模型也可根据需求量是否随时间变化分为两类。2 2单品种与多品种库存模型单品种

9、与多品种库存模型 将数量大、体积大又占用金额多的物资单独设库管理，即单品种库。 有些物资是多品种存放在一个仓库里的称为多品种库。3 3单周期与多周期存储模型单周期与多周期存储模型 有的物资必须购进后一次全部供应或售出，否则就会造成经济损失，这类存储问题的模型称为单周期存储模型， 有的物资多次进货多次供应，形成进货一供应消耗一再进货一再供应消耗，周而复始的形成多周期持点的存储问题的模型称为多周期存储模型。116.3 6.3 确定型存储模型确定型存储模型第第6章章 物流系统控制物流系统控制12确定型存储模型：指需求不随时间变化的存储模型。确定型存储模型：指需求不随时间变化的存储模型。q确定型存储模

10、型的有关参数如需求量D、提前定货时间t是已知确定的值，而且在相当长一段时间内稳定不变。（理想情况）q实际上，只要我们所考虑的参数的波动性不大，就可以认为是确定型的存储问题。第第6章章 物流系统控制物流系统控制13关于经济订货批量模型（关于经济订货批量模型（EOQEOQ）的说明：）的说明： q在确定经济订货批量时，做了订货和进货同时发生的假设，实际上，定货和到货一般总有一段时间间隔，为保证供应的连续性，需要提前订货。 设提前订货时间为t，日需要量为D，则订购点sD t，当库存下降到s时，即按经济订货批量Q*订货，在提前订货时间内，以每天D的速度消耗库存，当库存下降到零时，恰好收到订货，开始一个新

11、的存储周期。q另外，以实物计量单位如件、个表示物资数量时，Q*是每次应订购的物资数量，若不是整数，可四舍五入而取整。q对于确定型存储问题，最常使用的策略就是确定经济订货批量Q*，并每隔T*时间即订货，使存储量由s*(往往以零计算)恢复到最高库存量SQ*十s。这种存储策略可以认为是定量订购制，但因订购周期也固定，又可以认为是定期订购制。第第6章章 物流系统控制物流系统控制14三三. . 允许缺货的允许缺货的EOQEOQ模型模型q缺货的可能性与实用性 v 前面介绍的存储模型是以不允许缺货为前提的，但对实际的存储系统来说，由于受到各种客观条件的限制，完全不缺货几乎是不可能的；v 另方面，为保证不缺货

12、，必然要保有过大的存储量方能满足需要，从而增大存储费开支。v 适当的缺货，虽然要支付缺货损失费，但可以减少存储量，也可以延长订货周期。v 所以综合考虑存储系统的总费用，适当采取缺货策略未必是失策的。由于允许缺货，不仅要确定经济定货批量Q*，还要确定经济缺货量Qs*。q缺货可以分为两种：一种是，缺货后可以延期付货，另一种是发生缺货后损失无法弥补，损失顾客。由于第二种情况是企业所不希望出现的，不该发生的，因此在下面的讨论中，只介绍允许延期付货的EOQ模型。 第第6章章 物流系统控制物流系统控制15三三. . 允许缺货的允许缺货的EOQEOQ模型模型1. 1. 整批瞬时进货而允许延期付货整批瞬时进货

13、而允许延期付货q模型说明。在这种情况下，虽然在一段时间内发生缺货，但下批订货到达后立即补足缺货。 存储量 QTt1tsQ-QsQsQt (时间)D允许缺货EOQ模型 存储量状态变化图D，Q，T，C1，C2含义同前；t1表示正常供货时间，在t1时间内的需求全由库存现货供应；允许缺货，且缺货部分用下批到货次补足。ts表示缺货时间；Qs表示缺货数量；C3表示缺货单位时间、单位数量支付的缺货损失费。第第6章章 物流系统控制物流系统控制161.1.整批瞬时进货而允许延期付货整批瞬时进货而允许延期付货q模型建立模型建立 由存储量状态图可以看出，由于缺货后延期交货，所以最高存储量不是Q，而是QQs，利用三角

14、形相似关系可以得到ts/T=Qs/Q，则存储量 QTt1tsQ-QsQsQt (时间)D允许缺货EOQ模型 存储量状态变化图TtTQQQTQQtssss一个周期内的保管费用为：订货费为：C2;缺货损失费为：TQQQCtTQQCsss211)(21)(21sstQC32131321*z33112*z*31321*33112*szz23221zs3221z2C2TC,Q)(22Q 0,QQ,CC21D)(21C TtDQT21)(21CCCCCDCCCCDCCDQQCCCCDCQCCCCDCQQCQCQQQCQQTtQCTCQQQCssssssss用为：单位时间内的存储总费：相应的经济定货周期为取

15、得极小值。使，可验证用二阶偏导数进行检验经济缺货量：经济订货批量：可得到：的偏导数并令其等于对取极小值，需要求要使二次函数代入上式，得到及将：单位时间内的总费用为损失费之和。保管费、订货费及缺货一个周期内的总费用为第第6章章 物流系统控制物流系统控制182.2.分批均匀进货，延期交货分批均匀进货，延期交货模型说明。该模型又称边生产，边销售允许缺货模型D，Q，T，C1，C2含义同前；tp生产批量Q的时间；Qo表示在进货时间tp内积累的最高库存及补充的下一周期的缺货数量之和；P表示供货速度；ts表示缺货时间；Qs表示缺货数量；C3表示缺货单位时间、单位数量支付的缺货损失费。t (时间)分批进货允许

16、缺货模型 存储量状态变化图Q (存储量)TQtptst1QsQoDP-DP第第6章章 物流系统控制物流系统控制192.2.分批均匀进货，延期交货分批均匀进货，延期交货根据其存储量状态变化图。T为一个订货周期，在tp时间内，一方面以P的速度供货，同时以D的速度供应，消耗库存。经过tp时间，共进货： Ptp共供应（消耗）：Dtp补充上一周期的缺货Q，其余存储量为最高库存量，即：一个订货周期的订货费为C2;缺货损失费为：t (时间)分批进货允许缺货模型 存储量状态变化图Q (存储量)TQtptst1QsQoDP-DPssppQQQtDtP0sstQC32131321*33112*31132*3311

17、2*2222CCCPDPCDCCCCCDPPDCCDQTCCCPDPCDCQCCCDPPCDCQzs最低存储费用：经济订货周期：经济缺货量：经济订货批量：求得：（过程略）按照前面的方法，可以第第6章章 物流系统控制物流系统控制21四四. 库存模型的比较库存模型的比较存储量 QTt1tsQ-QsQsQt (时间)D允许缺货EOQ模型 存储量状态变化图t (时间)分批进货允许缺货模型 存储量状态变化图Q (存储量)TQtptst1QsQoDP-DP第第6章章 物流系统控制物流系统控制22四四. 库存模型的比较库存模型的比较q当P很大，C3也很大时，上面公式可表示整批间隔瞬时进货，不允许缺整批间隔瞬

18、时进货，不允许缺货模型；货模型；q当P很大，而C3很限时，上面公式可表示整批间隔瞬时进货，允许缺货整批间隔瞬时进货，允许缺货模型；模型；q当P有限，而C3很大时，上面公式可表示分批均匀进货，不允许缺货模分批均匀进货，不允许缺货模型；型；q当P有限，C3也有限时，上面公式即为分批均匀进货，允许缺货模型；分批均匀进货，允许缺货模型；q因此，分批均匀进货，允许缺货模型是其它几种模型的综合，是库存模型的一般形式，其他几个模型都是一种特殊情况。33112*2CCCDPPCDCQ以经济订货批量为例，下面的公式为分批均匀进货，不允许缺货模型的经济批量236.4 随机型存储模型随机型存储模型第第6章章 物流系

19、统控制物流系统控制24q前面的库存模型为确定性存储模型，是建立在两个假定条件下：一是假定需求量保持不变，均匀出库；二是假定订货后按时交货。q但是由于各种因素的影响，往往使订货不能按时送达，发生随机性的延迟拖后，从而发生缺货现象。v 为了保证仓库的库存量基本技规定日期得到补充。需要把订货点提前，这就是仓库管理中订货点的提前问题；v 也可能由于生产系统的生产不均衡，需求量突然增加，使存货提前用完，出现缺货现象。q为了消除或弥补这种随机波动的影响，需要对需求量和订货点提前期的历史资料进行统计分析、确定一个安全库存量。q由于供需随机波动产生的两个问题，确定型库存模型已不能反映这些变化，因此对这类问题必

20、须建立一种新的模型随机型库存模型。第第6章章 物流系统控制物流系统控制25一一. 缺货情况与平均库存量缺货情况与平均库存量q在定量订货方式中，每当库存量降至订货点s时，即按一定批量订货补充。如左图所示。v如果订货后交货并在交货期间无过量使用，如左图中A所示，并不动用安全库存量，它是多余的库存量。v如果订货后不按时交货，出现延误，将要动用安全库存量，以应付延误时间内的用量。如左图中C所示。v如果在订货到交货期间，出现过量使用，库存量下降速率增加，如左图中B所示，则要动用安全库存量，以应付缺货情况。正常使用过量使用交货延误第第6章章 物流系统控制物流系统控制26一一. 缺货情况与平均库存量缺货情况

21、与平均库存量q前面所讨论的平均库存量没有考虑安全库存量。在考虑安全库存量的情况下，平均库存量应增加安全库存量。q对于一次到货的情况，有：表示安全库存量。表示订货批量；其中：平均库存量ssQ21 ssQQq对于分批均匀进货的情况，有：表示每日的需求量。表示每日的进货数量；表示安全库存量表示订货批量；其中：DPssPQP-DQ;ssQ)(21第第6章章 物流系统控制物流系统控制27二二. 订货点库存量的确定订货点库存量的确定q需求量和提前订货时间随机波动，订货点的库存量就需要根据历史的波动数据，求得平均需求量D和平均提前订货时间t。为了抵消随机波动的影响，需要增加安全库存量ss。计算方法是: 订货

22、点的库存量 = 平均需求量 x 平均提前订货时间 十 安全库存量 sstDkQ或者是： 订货点的库存量 = 平均需求量 x 最大提前期 十 安全库存量 sstD(max)kQ第第6章章 物流系统控制物流系统控制28三三. 安全库存量的确定安全库存量的确定q安全库存量是指为防止因订货期间需求量增长和到货延误所引起的缺货而设置的储备量。q安全库存量是最低库存量，在正常情况下般不动。若一经动用，则应在下批订货到达时立即补齐。q安全库存量又称为保险库存量、固定库存量。q根据需求量和提前订货时间随机变化情况确定安全库存量（安全系根据需求量和提前订货时间随机变化情况确定安全库存量（安全系数法）数法） 安全系数法是从储备对需求的保证程度，即安全系数来确定安全库存量的方法，是在提前订货时间与需求量均服从正态分布的前提下应用的。其计算公式为：确定。的值由表最小值最大值大小。决于需求量数值差值的需求量变化偏差值，取缺货的概率，一般安全系数，取