第3章库存管理及风险共担_供应链管理ppt课件

1、第三章 库存管理及风险共担Inventory Management and Risk Pooling供 应 链 管 理Supply Chain Management2本章内容单仓库库存实例风险分担集中式与分散化系统供应链环境下的库存管理实践问题预测经济批量模型需求不确定性的影响供应合同多次订货继续检查战略可变提早期定期检查战略判别方法市场研讨方法时间序列方法因果方法选择恰当的预测技术3Inventory1长期以来，库存管理的重要性、协调库存决策与运输战略的必要性已是显而易见在复杂的供应链中，管理库存是相当困难且能够对顾客效力程度及供应链整体系统本钱有显著的影响Where do we hold

2、inventory?Suppliers and manufacturersWarehouses and distribution centresRetailers4Inventory2一个典型的供应链包含供货商、将原料转变成制废品的制造商，以及分销中心和将制废品分销给顾客的仓库这隐含了库存在供应链中以数种方式存在：原料库存Raw Materials在制品库存Work-in-Process，WIP制废品库存Finished Goods5为何要持有库存因应顾客需求的非预期变动愈来愈多的产品拥有较短的生命周期：表示和顾客需求有关的历史资料能够无法获得或遭到相当的限制市场上许多竞争产品的出现：产品产品

3、的激增，使得对某一特定型号产品的需求预测变得更加困难许多供应的数量和质量、供货商的本钱和配送时间等出现明显的不确定情况即使供应与需求皆无不确定性，由于运输提早期的关系，仍有必要持有库存运输公司提供的规模经济，鼓励公司运输大量货品，因此也持有大量的库存6Goals: Reduce Cost, Improve Service1By effectively managing inventory:Xerox eliminated $700 million inventory from its supply chainWal-Mart became the largest retail company

4、utilizing efficient inventory managementGM has reduced parts inventory and transportation costs by 26% annually7Goals: Reduce Cost, Improve Service2By not managing inventory successfullyIn 1994, “IBM continues to struggle with shortages in their ThinkPad line (WSJ, Oct 7, 1994)In 1993, “Liz Claiborn

5、e said its unexpected earning decline is the consequence of higher than anticipated excess inventory (WSJ, July 15, 1993)In 1993, “Dell Computers predicts a loss; Stock plunges. Dell acknowledged that the company was sharply off in its forecast of demand, resulting in inventory write downs (WSJ, Aug

6、ust 1993)8库存管理的两个重要议题需求预测订购量计算9影响库存战略的主要要素1第一且最重要的是顾客需求Demand Characteristics它能够预先得知或具随机性在后者之情况下，预测工具可以用于历史数据可获得的情况下，来估计平均顾客需求，以及顾客需求的变异性通常以规范差衡量补货提早期Lead Time可于订货时得知，但也能够是不确定的仓库中不同产品储存的数目Number of Products方案期的长度10影响库存战略的主要要素2本钱Costs，包含订购本钱及库存持有本钱通常订购本钱Order Costs包含二个组成元素：产品本钱及运输本钱库存持有本钱Holding Cost

7、s包含：州税、财富税及库存保险Taxes维修本钱Maintenance and Handling过时本钱Obsolescence，由于商品能够因市场改动而失去其部份价值的风险所呵斥时机本钱Opportunity Costs：投资库存以外之其它标的物，能够获得的投资报酬例如：股票市场要求的效力程度Service Level在顾客需求不确定的情况下，通常不能够每次都满足顾客的订购要求，所以管理当局必需详细指定一个可接受的效力程度11The Effect of Demand UncertaintyMost companies treat the world as if it were predict

8、able:Production and inventory planning are based on forecasts of demand made far in advance of the selling seasonCompanies are aware of demand uncertainty when they create a forecast, but they design their planning process as if the forecast truly represents realityRecent technological advances have

9、 increased the level of demand uncertainty:Short product life cyclesIncreasing product variety12Demand ForecastThe three principles of all forecasting techniquesForecasting is always wrong预测永远是错的The longer the forecast horizon the worst is the forecast预测期间越长，错误程度越高Aggregate forecasts are more accura

10、te汇总预测更正确13Example : Swimsuit ProductionManufacturerRegion DCLocal DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$80Selling Price=$125Salvage Value=$2014Demand ScenariosAverage demand is about 13,000 units15Manufacturing Expected ProfitExpected Profit0100000200000300000400000500000

11、60008000100001200014000160001800020000Order QuantityManufacturing optimal production quantity is 12,000 unitsManufacturer profit is $375,00016最适订购量不一定要等于预测或平均需求。现实上，最适订购量是根据多出卖一单位之边沿利润及边沿本钱间的关系来决议当订购量添加，平均利润也会添加，直到消费数量到达某一个数值，在此数值之后，平均利润开场减少当我们添加消费数量，风险也就是产生大额损失的能够性通常也会添加。同时产生大额利润的能够性也会添加，这就是风险/报酬间的

12、互抵效果Summaries17供应合同为了确保足够的商品供应和需求，买方和供货商普通会签定供应合同，合同中能够规范以下条款：产品定价和数量折扣最小与最大订购量交货提早期产质量量产品退货战略18ManufacturerManufacturer DCRetail DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$35Selling Price=$125Salvage Value=$20Wholesale Price =$80 Example : Swimsuit Production19Demand Scenarios

13、20Distributor Expected ProfitExpected Profit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000Order Quantity$ 470,70021Supply Chain Expected ProfitDistributor optimal order quantity is 12,000 unitsDistributor expected profit is $470,700Manufacturer profit is $440,000Supply Chain P

14、rofit is $910,70022序贯优化Sequential Optimization序贯供应链：供应链中每个主体独立确定本人的行动，以追求本身利润的最正确化如上述例子中，分销商作出采购决策以提高本人的利润，制造商再对该决策作出反响序贯供应链不是一个有效的供应链同伴战略需求寻觅“序贯优化 转向“全局优化的机制，以提高供应链各参与方的利润允许风险分担的各种供应合同23供应合同的种类1几种不同的供应合同可用来到达风险分担的效果，并添加供应链中各个成员的利润回购合同Buy-Back Contracts指卖方赞同以双方商定的价钱向买方买回未售出的商品24$513,800回购合同 Retailer

15、 Profit (Buy Back=$55)25$471,900回购合同 Manufacturer Profit (Buy Back=$55)回购合同之所以有效是由于它使制造商分担了分销商的部分风险，因此鼓励分销商添加订购数量26供应合同的种类2收益共享合同Revenue-Sharing Contracts在序贯供应链中，分销商只订购一定数量产品的重要缘由是零售价钱较高假设分销商可以压服制造商降低零售价，那么分销商将会有添加订购量的动机当然，假设不能售出更多数量的产品，降低零售价将会呵斥制造商利润的降低在收益共享合同下，买方让卖方分享其部分的收益，作为获得零售价折扣的报答27$504,325收

16、益共享合同 Retailer Profit (Wholesale Price $60, RS 15%)28$481,375收益共享合同 Manufacturer Profit (Wholesale Price $60, RS 15%)29供应合同的种类3数量柔性合同Quantity-Flexibility Contracts指供货商对未超越某一数量的退回未售出产品，提供全额的退款和回购合同不同的是，数量柔性合同提供某一数量内的退货的全额退款，而回购合同那么提供一切退货的部分退款销售回扣合同Sales Rebate Contracts当买方采购量超出某一特定数量时，每多采购一单位产品将获得供应商

17、提供的一定回扣销售回扣合同直接鼓励买方提高采购量30StrategyRetailerManufacturerTotalSequential Optimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700Revenue Sharing504,325481,375985,700Supply Contracts31全局优化(Global Optimization) 1问题：供应商和买方之间所期望的整体最大利润是多少？假设允许由一个理性的决策者确定整个供应链的最优战略，将会如何？32ManufacturerManufacturer DCRe

18、tail DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$35Selling Price=$125Salvage Value=$20Wholesale Price =$80 Global Optimization：Example33$1,014,500Global Optimization：Supply Chain Profit34StrategyRetailerManufacturerTotalSequential Optimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800

19、471,900985,700Revenue Sharing504,325481,375985,700Global Optimization1,014,500Comparison但全局优化的困难在于，需求将决策权交给一个理性的决策者35全局优化(Global Optimization) 2供应合同经过允许买方与供货商共同承当风险和分享潜在收益，可协助企业到达全局优化，而不需求借助一个理性决策者假设合理设计供应合同，就可获得与全局优化同样的利润如泳装消费案例中假设采用收益共享合同，当零售价降至75美圆，而回购价升至65美圆时，分销商情愿添加订购量到16000件，此时整个供应链的期望利润也为1014

20、500美圆36全局优化(Global Optimization) 3从实施的观念看全局优化只提供最优的信息，不提供在供应链同伴之间分配利润的机制供应合同不但提供了供应链同伴之间分配利润所采用的方式，而且使任一同伴不能够经过偏离最优行动而获得更大利润37Supply Contracts: Case Study1Demand for a movie newly released video cassette typically starts high and decreases rapidlyPeak demand last about 10 weeksBlockbuster purchases

21、a copy from a studio for $65 and rent for $3Hence, retailer must rent the tape at least 22 times before earning profitRetailers cannot justify purchasing enough to cover the peak demandIn 1998, 20% of surveyed customers reported that they could not rent the movie they wanted38Supply Contracts: Case

22、Study2Starting in 1998 Blockbuster entered a revenue sharing agreement with the major studiosStudio charges $8 per copyBlockbuster pays 30-45% of its rental incomeEven if Blockbuster keeps only half of the rental income, the breakeven point is 6 rental per copyThe impact of revenue sharing on Blockb

23、uster was dramaticRentals increased by 75% in test marketsMarket share increased from 25% to 31%39多次订货1上一节有关泳装消费的案例中，假定在一个方案期内只需一次订货，这比较适宜泳装、滑雪衫等销售季节很短的产品但许多实践情况中，决策者能够在一年中任何时间反复订购产品如思索一个电视机分销商分销商面对产品的随机需求，从制造商处获得产品供应制造商无法实时满足分销商的订购 无论何时，当分销商下完订购单，运送都必需有一固定的提早期由于需求是随机、无规那么的，且制造商有一固定的运送提早期，即使订购产品不须支付

24、固定的预备本钱Setup Cost，分销商仍需持有库存40多次订货2至少有三个理由使分销商要持有库存：满足提早期内发生的需求应对需求的不确定性平衡年库存持有本钱及年固定订购本钱库存战略：决议何时订货以及订购多少继续检查战略：每天检查库存程度，并作出能否订购及订购多少的决议定期检查战略：每隔一固定期间检查一次库存程度，并确定适宜的订购量41继续检查战略：假设Normally distributed random demand：每日的需求是随机的，且服从正态分布Fixed order cost plus a cost proportional to amount ordered：分销商每次向制造商

25、订购产品，需求支付固定订购本钱K，以及与订购数量成比例的费用Inventory cost is charged per item per unit time：库存持有本钱按每单位产品每单位时间来计算If an order arrives and there is no inventory, the order is lost：假设接到顾客订购时，供货商手中没有库存(即缺货时) ，将失去此订单The distributor has a required service level. This is expressed as the likelihood that the distributor

26、will not stock out during lead time：分销商规定一个要求的效力程度，即在提早期内不缺货的概率42继续检查战略符号定义库存形状Inventory Position的定义在任何时间点的库存形状是仓库中实践库存加上分销商已订购但未送达的产品(s, S) Policy: Whenever the inventory position drops below a certain level, s, we order to raise the inventory position to level S43继续检查之s, S库存战略s：订货点(reorder point)S

27、：最大库存程度(order-up-to level)44订货点s第一个是补货提早期内的平均库存，即平均每日需求及补货提早期的乘积：确保直到下一次的订购送达前，将有足够的库存运用第二个组成元素为平安库存，即分销商需在仓库及供应链渠道中维持的库存数量，来应对提早期期间内平均需求的误差：订货点程度为：45最大库存程度S当库存形状下降到订货点程度s时，分销商发出批量为Q的订单。Q可根据经济订购批量公式计算：最大库存程度为：当运用(s, S)战略时，库存形状能够低于订货点，此时分销商就要订购足够多的数量，以使库存形状到达最大库存程度，显然这一订货量要大于Q。46平均库存程度在两次相邻订货之间，最小库存程

28、度是在收到订货前的期望库存程度，即等于平安库存：最大库存程度是订货到达之际的期望库存程度：平均库存程度为上述两之和的平均：47Example某电视机分销商试图对仓库中某型号的电视机制定库存战略。假定分销商发出订单需求支付一笔固定订货本钱4500美圆，分销商购买每台电视机的本钱为250美圆，平均库存持有本钱为产品本钱的18%，补货提早期为2周。下表提供了过去12个月的销售数据。分销商希望保证97%的效力程度，那么订货点程度和最大库存程度应该为多少？月份9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月销售量200152100222871761511982463099815648Example

29、 (1)解：由上表可得平均月需求为191.17，月需求的规范差为66.53。 故平均周需求为191.17/4.3=44.58，平均周需求的规范差为 提早期内的平均需求为44.582=89.16。由于效力程度为97%，查表可得平安系数为1.88，故平安库存为 订货点程度为：s=86.20+244.5817649Example (2) 平均每周每台电视机的库存持有本钱为： 因此订货批量为 最大库存程度为：S=Q+s=679+176=855 平均库存程度为：679/2+86.20426 这意味着分销商平均坚持着约10周( 426/44.58)的库存。50可变提早期在许多实践情况下，交货提早期固定且事

30、先知这一假设不一定成立，而是假设交货提早期服从正态分布，其平均提早期为AVGL，规范差为STDL订货点程度为最大库存程度为51定期检查战略在很多情况下，库存程度的检查是周期性的，且检查间隔期是固定的，每次检查后都要订购适宜的数量仓库先设定一个目的库存程度即根本库存程度及检查周期，再定期检查库存形状，并订购足够数量的货物，将库存形状提升到根本库存程度符号定义52r：检查周期的时间长度 L：提早期定期检查战略下的库存程度53根本库存程度由于下一批订货在r+L天后到达，当前的订货要满足r+L天内的平均需求，即 (r+L)AVG平安库存，即用来应对r+L天内平均需求的误差，计算公式为：根本库存程度为：

31、54平均库存程度最大库存程度是订货到达之际的期望库存程度，即最小库存程度是在收到订货前的期望库存程度，即等于平安库存：平均库存程度为：55Example仍思索前面的电视机分销案例，但假定分销商每3周发一次订单。解：由于提早期是2周，因此根本库存程度要满足5周的需求。该时期的平均需求为44.585222.9 由于效力程度为97%，故平安库存为 根本库存程度为222.9+.3 359 平均库存程度为56风险共担Risk Pooling风险共担假设我们把不同地点的需求汇总起来，需求变异性将会降低由于当我们把不同地点的需求汇总时，来自某一位顾客的高需求将更能够被另一位顾客的低需求弥补掉风险共担的三个重

32、要观念集中库存减少了分销系统中的平安库存和平均库存变异系数愈高，从集中式分销系统中所获得的利益愈大来自风险共担的利益，依赖一市场区域和另一市场区域需求行为的相关性57集中式相对于分布式系统在比较集中式和分布式分销系统时，我们必需了解两者间的权衡Trade-Offs平安库存Safety Stock效力程度Service Level间接本钱Overhead Costs顾客提早期Customer Lead Time运费Transportation Cost58在供应链中管理库存思索一个多设备的供应链，并属于同一家公司公司的目的在管理其库存以降低整体系统本钱因此思索不同设备间的互动及这些互动对每个设备

33、应采取库存战略的影响是很重要的两项重要且合理的假设库存决策由单一决策者制定，且这决策者的目的是使整体系统本钱减到最小决策者可以获取各分销商和仓库的库存信息59级库存在这些假设下，库存战略是根据所谓级库存Echelon Inventory进展库存管理，是一个有效的库存管理系统在分销系统中，每一阶段或层级亦即仓库或分销商被视为一级Echelon。因此，这系统中任何阶段或层级的级库存等于此级中现有的库存，再加上一切的下游库存Downstream Inventory例如，在仓库中的级库存等于在仓库的库存，再加上一切在途库存和各分销商储存的库存仓库的级库存形状Echelon Inventory Posi

34、tion那么是仓库中的级库存再加上那些仓库已订但尚未送达的商品，再减去缺货量60仓库的级库存61实践问题在最近的一项调查报告中，要求物料和库存经理指出有效降低库存的战略。在这调查报告中，排名前七项的战略如下：周期库存检查战略Periodic inventory reviews运用率、提早期和平安存量的严厉管理Tight management of usage rates, lead times and safety stock减少平安库存程度Reduced safety stock levels导入或实施周期清点作业ABC法ABC approach转移更多的库存或库存一切权给供货商Shift

35、more inventory, or inventory ownership, to suppliers定量方法Quantitative approaches62预测Forecasting预测工具和方法可归纳为以下四大类：判别法Judgment Methods涉及专家意见的搜集市场研讨法Market Research Methods涉及顾客行为的定性研讨时间序列法Time-Series Methods是一种数学方法，其未来绩效是从过去的绩效推断因果法Causal Methods是一种数学方法，预测是根据数个不同系统变量所产生63判别法判别法是以系统性的方法综合不同专家的意见一组专家可以组合起来

36、以获取共识Panels of experts internal, external, both德尔菲法Delphi method是一种构造性的技术，在不聚集专家到同一个地方的情况下，得到专家一致的意见Each member surveyedOpinions are compiledEach member is given the opportunity to change his opinion此技术的设计是为防止各决策过程中的风险和个人喜好64市场研讨法市场测试法Market Testing和市场调查Market Surveys可以是有效的方法建立预测，尤其是对新产品而言市场测试法：潜在顾客的焦点团体被集合且试用新产品，其反响情况可以用来推断整个市场对产品的需求市场调查：包括从不同潜在顾客来搜集这些资料，主要是透过当面访谈、抽访、问卷等方