MBA库存管理和需求预测课件

1、2019年11月运 营 管 理库存管理第一节 库存及其作用第二节 库存控制的决策第三节 库存问题的分类及控制的基本方式第四节 库存问题的基本模型 第五节 再订货点与服务水平第一节 库存及其作用 一、库存的定义：库存是指一切闲置的，用于未来的，有经济价值的资源。 (资源的闲置就是库存，与这种资源是否存放在仓库中没有关系，与资源是否处于运动状态也没有关系。)二、库存的作用（基本功能） 1、缩短订货提前期（满足预期顾客需求）； 2、平滑生产要求（稳定作用）； 3、分离运作过程； 4、分摊订货费用； 5、使企业达到经济订货规模； 6、防止脱销； 7、避免价格上涨。 三、库存的种类 1、按库存在生产中的

2、作用分类 主要原材料；辅助材料；燃料和动力；修理用备件。 2、按库存物资存在的状态分类 原材料库存；成品库存；部件库存；备件库存；在制品库存。 3、按库存用途分类 经常性库存；保险性库存；季节性库存。第二节 库存控制的决策库存决策的内容 1、两次订货的间隔时间的确定 2、每次订货的订货批量的确定 3、每次订货提前期的确定 4、库存控制程度的确定（满足用户需求的 服务水平） 三、库存费用和库存控制的目标 （一）库存费用 1、随库存量增加而增加的费用 （1）资金成本 （2）仓储空间费用 （3）物品变质和陈旧 （4）税收和保险2、随库存量增加而减少的费用 （1）订货费 （2）调整准备费 （3）生产管

3、理费 （4）购买费和加工费 （5）缺货损失费3、库存总费用（一般以年为时间单位） （1）持有成本（存储费用）：包括资金成本、 仓库 成本、折旧、损坏、保险等 （2）订货成本：包括订购费用、物资进货成本 （3）缺货成本：失去销售机会带来的损失、信誉损失 以及影响生产造成的损失。 （4）购买成本（库存物料成本）：与价格和订货数量有 关。 （二）库存控制的目标 在库存成本的合理范围内达到满意的顾客服务水平。 （三）有效库存管理的必要条件 1、可靠的需求预测； 2、对生产提前期及变化幅度的了解； 3、对库存持有成本、订货成本与缺货成本的合理评价； 4、库存细项的合理分类。第三节 库存问题的分类及控制的

4、基本方式一、库存问题的分类（一）单周期库存与多周期库存 1、单周期需求：仅仅发生在比较短的一段时间内或库存时间不可能太长的需求，也称作一次性订货量问题。 单周期需求出现在下面两种情况： 偶尔发生的某种物品的需求； 经常发生的某种生命周期短的物品的不定量的需求。 2、多周期需求：在足够长的时间里对某种物品的重复的、连续的需求，其库存要不断地补充。 二、库存控制的基本方式 1、连续观测库存控制系统（固定量系统） 2、定期观测库存控制系统（固定间隔期系统） 3、最大最小系统1、连续观测库存控制系统（固定量系统） （1）工作原理：连续不断的监视库存余量的变化，当库存余量下降到某个预定数值-定货点（Re

5、order point , RL)时, 就向供应商发出固定批量的定货请求，经过一段时间，我们称之为提前期（Lead time , LT) , 定货到达补充库存。 （2）特点：要发现现有库存量是否到达订货点RL ，必须随时检查库存量，这样就增加了管理工作量，但它使库存量得到严密的控制 ，因此，适用于重要物资的库存控制。2、定期观测库存控制系统（固定间隔期系统） （1）工作原理：每经过一个固定的时间间隔，发出一次定货，定货量为将现有库存补充到一个最高水平S （2）优点：不需要随时检查库存，简化了管理，也节省了订货费用。 （3）缺点：不论库存水平降得多还是少，都要按期发出订货，当L 很高时，订货量是

6、很少的。3、最大最小系统 工作原理：实质仍然是一种固定间隔期系统，只不过它需要确定一个定货点S 。当经过时间间隔 t 时，如果库存降到 S 及以下，则发出定货；否则，再经过时间 t 时再考虑是否发出定货。第四节 库存问题的基本模型一、单周期库存模型二、多周期库存模型 一、单周期库存模型 单周期需求库存控制的关键在于确定订货批量。 由于预测误差的存在，根据预测确定的订货量和实际需求量不可能一致。如果需求量大于订货量，就会失去潜在的销售机会，导致机会成本（缺货损失）。另一方面，假如需求量大于订货量，所有未销售出去的物品可能以低于成本的价格出售，这种损失称为陈旧（超储）成本。 为了确定最佳订货量，需

7、要考虑各种由订货引起的费用。由于只发出一次订货和只发生一次订购费用，所以订货费用为一种沉没成本，它与决策无关。库存费用也可视为一种沉没成本，因为单周期物品的现实需求无法准确预计，而且只通过一次订货满足，所以即使有库存，其费用变化也不会很大。因此，只有机会成本和陈旧成本对最佳订货量的确定起决定性的作用。（一）期望损失最小法 期望损失最小法就是比较不同定货量下的期望损失，取期望损失最小的定货量作为最佳定货量。 已知库存物品的单位成本为C，单位售价为 P 。若在预定的时间内卖不出去，则只能降价为 S 卖出，单位超储损失为C0 =C-S；若需求超过存货，则单位缺货损失（机会损失）Cu =P-C 。设定

8、货量为Q 时的期望损失为 EL（Q），则取 EL（Q）最小时的 Q 作为最佳定货量。EL（Q）可通过下式计算：EL（Q）= Cu (d-Q) p(d) + C0 (Q-d) p(d) d QdQ式中：p(d)为需求量为d 时的概率。例：按过去的记录，新年期间某商店对挂历的需求分布率如下： 已知，每份挂历的进价为 C = 50元，售价 P = 80元。若在一个月内卖不出去，则每份挂历只能按S = 30元卖出。求该商店应该进多少挂历为好。需求d01020304050概率p（d）0.050.150.200.250.200.15解：设商店买进Q份挂历（1）当实际需求d Q 时，将有一部分挂历卖不出去，

9、每份超储损失为： C0 = C S = 50 30 = 20 元（2）当实际需求d Q 时，将有机会损失，每份欠储损失为： Cu = P C = 80 50 = 30 元（3）下面分别计算订货量Q = 0 ，10 ，20 ，30 ，40 ，50 时的EL（Q） EL（0）= 30（10-0）0.15 + 30（20-0）0.20 + 30（30-0）0.25 + 30（40-0）0.20 + 30（50-0）0.15 = 855 EL（10）= 30（20-10）0.20 + 30（30-10）0.25 + 30（40-10）0.20 +30（50-10）0.15 +20（10-0）0.05

10、= 580 请计算EL（30）、 EL（40）、 EL（50）（二）边际分析法公式： p(d) = CuCu +C0dQ 例：某批发商准备订购一批圣诞树供圣诞节期间销售。该批发商对包括订购费在内的每棵树要支付 $2，树的售价为 $6。未出售的树只能按 $1出售。节日期间圣诞树需求量的概率分布如下表所示（批发商的订货量必须是10的倍数）。试求该批发商的最佳订货量。 上式常称为损益转折概率， Cu 称为边际收益， C0 称为边际损失。当累计概率刚大于或等于损益转折概率时，此时的Q值就是最佳订货量。需求d102030405060概率p（d）0.100.100.200.350.150.10解：超储成本

11、C0 = 2 1 = 1 ， 缺货成本 Cu = 6 2 = 4 p(d) = Cu / （ Cu +C0 ）= 4 / （4 + 1 ）= 0.8dQ取累计概率刚大于或等于0.8时的Q值，Q*=50 练习：某工厂将从国外进口设备150台，这种设备有一个关键部件，其备件必须在进口设备时同时购买，不能单独订货。该种备件订购单价为500元，无备件时导致的停产损失和修复费用合计为10000元。根据有关资料，在计划使用期内，150台设备因关键部件损害而需要d个备件的概率为p（d），问工厂应为这些设备同时购买多少关键部件的备件？ d01234567899以上P(d)0.470.200.070.050.0

12、50.030.030.030.030.020.02备件需求概率表二、多周期模型（一）经济订货批量模型 1、假设条件： （1）需求率均匀且为常量； （2）订货提前期已知，且为常量； （3）不允许缺货； （4）一次订货无最大最小限制； （5）补充率为无限大，全部订货一次交付； （6）采购、运输均无价格折扣； （7）订货费与订货批量无关； （8）持有成本是库存量的线性函数。库存决策的内容 1、两次订货的间隔时间的确定 2、每次订货的订货批量的确定 3、每次订货提前期的确定 4、库存控制程度的确定（满足用户需求的 服务水平）2、库存成本项目 （1）订货次数 = D / Q （2）订货费用 = （D /

13、 Q ）S （3）平均库存 = Q / 2 （4）平均库存费用（ 持有成本） = （Q / 2）H （5）库存物料成本 = P D 其中：D - 年需求量； S - 一次订货费或调整准备费； H - 单位持有成本； P - 单位价格。3、库存总成本及经济订货批量 年总库存成本TC=年持有成本+年订货成本+年库存物料成本 = H + S + P DQ2DQQ0 = 2DSH公式： 上式中，年持有成本随订货批量Q增加而增加，年订货成本随Q增加而下降，而物料成本PD是一条水平线。因此年总成本是一条向下凹的曲线。对上式求导可得：4、经济订货批量的强壮性 理论分析表明：当实际订货量的偏差在 27%Q 3

14、7%之间时，年库存成本增加的幅度小于5%(二）经济生产批量模型 经济订货批量模型假设整批订货在一定时刻同时到达，补充率为无限大。这种假设不符合企业生产过程的实际。一般来说，成品是逐渐生产出来的，也就是说当生产率大于需求率时，库存是逐渐增加的。要使库存不致无限增长，当库存达到一定量时，应该停止生产一段时间。由于生产系统调整准备时间和费用的存在，在补充库存成品的生产中，也有一个一次生产多少最经济的问题。库存Qpup-uTtpImax时间生产率p ，需求率u ，最大库存 Imax ，Q是在 tp 时间内的产量库存总成本 TC = H + S + PDImax2DQQ* = 2DSHpp - u生产时

15、间（运作时间）tp = Q*p循环时间（订货间隔时间）T = Q*u最大库存Imax = (p u)Q*p 练习：根据预测，市场每年对某公司生产的产品的需求量为20 000台，一年按250个工作日计算。生产率为每天100台，单位产品生产成本为50元，单位产品的年维持库存费为10元，每次生产的生产准备费用为20元。试求经济生产批量，运作时间，年生产次数和最低年费用。（三）价格折扣模型（数量折扣模型）价格订货批量QP1P2P3Q1Q2当采购批量Q小于Q1时，单价P1 ；当Q1QQ2 时，单价为P2 ；当QQ2 时，单价为P3 TC = 持有成本 + 订货成本 + 购买成本 = （Q / 2）H +

16、 （D / Q）S + P D 在经济订货批量模型下，未考虑购买成本（库存物料成本），这是因为总成本曲线的最低点与PD无关。 如果提供价格折扣，则PD值不等，是一条间断线，因而总成本曲线也是一条不连续的曲线。这时，成本最低点或者是曲线斜率为零的点，或者是曲线的中断点。 价格折扣模型一般有两种情形，一种是持有成本 为常数；另一种是持有成本用购买价格的百分比代表。 由于订货成本与价格折扣无关，所以：（1）当持有成本 为常数时，各条曲线平行。所有曲线的经济订货批量相同。（2）当持有成本用购买价格的百分比表示时，价格越低持有成本越低，各曲线不平行。价格下降使经济订货批量相应增高。计算方法如下（1）当持

17、有成本为常数时 计算经济订货批量，如果该批量在最低价格范围内，即为最优订货批量； 如果该批量在其他范围内，则计算该批量的总成本并与价格更低范围的间断点的总成本进行比较，取其最低成本对应的数量，便是最优经济订货批量。（2）当持有成本用购买价格的百分比表示时 取最低价格带入基本经济订货批量公式求出最优订货批量Q*，若Q*可行（即所求点在曲线上），Q*即为最优订货批量。否则，转步骤。 取次低价格带入基本经济订货批量公式求出最优订货批量Q*，若Q*可行，计算订货量为Q*时的总成本并与价格更低范围的间断点的总成本进行比较，取其最低成本对应的数量，便是最优经济订货批量。 如果Q*不可行，重复步骤。第五节

18、再订货点与服务水平 一、再订货点与安全库存 二、服务水平 （一）服务水平与安全库存的关系 （二）缺货与服务水平 三、关于模型实际使用的讨论一、再订货点与安全库存两个概念： 再订货点：当库存余量下降到某个预定数值时，就向供应商发出订货请求。该预定数值称为再订货点。 安全库存：是一种额外持有的库存，它作为一种缓冲器用来补偿在订货提前期内实际需求超过期望需求量或实际提前期超过期望提前期所产生的需求。 问题的提出： 前面我们讨论的几个模型主要是回答订多少货的问题，但没有回答何时订货的问题。对于订货点，可以采用经验方法确定，也可以通过确定安全库存或服务水平的办法来计算。（一）确定再订货点的要求 在库存持

19、有量能够满足等待订货期间（即提前期）的需求时下订单。 （1）若需求与提前期都是常数，再订货 点为： ROP = d LT 其中： d 需求率； LT 提前期 （2）一旦需求或提前期发生变化，实际需求就有可能超过期望需求。因此，为了减少缺货风险，应持有额外库存即安全库存。这时，再订货点为： ROP = 提前期内的期望需求 + 安全库存二、服务水平 服务水平是衡量随机型库存系统的一个重要指标，它关系到库存系统的竞争能力。衡量服务水平有以下方法： （1）整个周期内供货的数量/ 整个周期的需求量 （2）提前期内供货的数量/提前期的需求量 （3）顾客订货得到完全满足的次数/ 订货发生的总次数 （4）不发

20、生缺货的补充周期数/ 总补充周期数 （5）手头有货可供的时间/ 总服务时间（一）服务水平与安全库存的关系 在提前期内需求近似服从正态分布的情况下，如果没有安全库存，缺货的概率可达 50% 。增加安全库存后，降低了缺货风险，提高了服务水平。 1、安全库存对公司的成本有双重影响： 降低缺货损失费，提高服务水平； 增加了维持库存费。 2、 服务水平越高，安全库存量越大，所花 的代价也越大，但服务水平过低又将失去顾客，减少利润。因而确定适当的服务水平是十分重要的。几个模型： 模型1：提前期内的期望需求与标准差均已知。 ROP = 提前期内期望需求 + dLT 其中： - 标准差数 dLT -提前期内需

21、求的标准差模型2：只有需求可变时，再订货点为： ROP = dLT LT d其中： d - 平均日或周需求 d - 每日或周需求的标准差 LT - 提前期天数或周数模型3： 只有提前期可变时，再订货点为： ROP = dLTdLT模型4：需求与提前期均可变时，再订货点为：ROP = d LT LT d + d2 LT22 （二）缺货与服务水平 再订货点计算无法揭示给定提前期服务水平下的期望缺货数量。但是，有时期望缺货数对管理者非常有用。 各订货周期的期望缺货数由下式计算： E（n）= E（）dLT 其中：E（n）- 各订货周期的期望缺货数 E（） - 标准化了的缺货数 dLT - 提前期需求标

22、准差三、关于模型实际使用的讨论 以上介绍的几种决策模型，是库存控制中最基本最简单的模型，也是库存控制定量研究的基础。实际中的库存问题没有那样理想化。 一般来说，越接近实际，库存问题就越复杂。无论是问题的数学描述，还是对模型的求解都会发生困难。在实际使用中必须清楚地了解模型的假设条件，不顾这些假设条件随便套用模型的态度是不可取的。 上述这些模型都是适用于对立需求的，对于从属需求，使用MRP方法更有效。需求预测 预测 定性预测方法 定量预测方法 预测误差与监控 市场分析需求预测订单生产计划MRP生产作业计划生产控制产品R&D战略管理文化管理项目及网络计划 生产系统选址和布置BPRJIT、LN、OP

23、T等先进生产方式质量管理设备管理库存管理预测 预测是决策的基础1预测1）预测及其分类（1）预测：对未来可能发生的情况的预计与推测 不仅是长期的战略性决策的重要输入，也是短期的日常经营活动的重要依据预测为编制各部门的计划提供了基础，使各部门能够协调一致的开展工作 （2）预测种类 预测科学预测技术预测经济预测需求预测社会预测2）影响需求预测的因素 需求产品生命周期竞争者的行为商业周期顾客偏好随机影响顾客的购买行为时间输出 反馈 企业努力输入 输入 广告推销努力商业信誉产品或服务的设计信用政策产品质量（1）商业周期 需求 复苏 高涨 衰退 萧条 时间（2）产品生命周期 需求 导入期 成长期 成熟期

24、衰退期 时间3）预测分类 预测按时间长短分长期预测中期预测短期预测按预测方法分定性预测法定量预测法德尔菲法部门主管人员意见法用户调查法销售人员意见法因果模型时间序列模型时间序列平滑模型时间序列分解模型简单移动平均法加权移动平均法一次指数平滑法二次指数平滑法乘法模型加法模型4）预测的一般步骤 决定预测的目的和用途确定预测的时间跨度选择适当的预测方法或模型收集并分析所有可以利用的过去和现在的资料预测对预测过程进行监控预测模型调整系数历史数据厂商/产品数据预测公开信息深度访谈确认数据预测模型当年和未来三年的预测数据某移动公司未来三年的预测流程图5）预测中应注意的几个问题（1）判断在预测中的作用选择预

25、测方法辨别信息取舍预测结果（2）预测精度与成本 总费用预测成本经营费用预测精度费用（3）预测的时间范围和更新频率（4）稳定性和响应性 定量模型的使用决策2定性预测方法 1）德尔菲法（专家调查法）（1）应用过程 选择专家要求专家对所预测目标的各种有关事件发生的时间、空间、规模大小等提出具体的预测，并说明理由各位专家再次得到函询综合报告后，对预测单位提出的综合意见和论据加以评价，修正原来的预测值矛盾于，对预测目标重新进行预测向各位专家寄去预测目标的背景材料和所需预测的具体项目 经过三四轮，预测主持者要求各位专家根据提供的全部预测资料，提出最后的预测意见，若这些意见收敛或基本一致，即可以此为根据作出

26、判断（2）使用原则 匿名性反馈性收敛性2）部门主管人员意见法3）用户调查法4）销售人员意见法 3定量预测方法 1时间序列模型1）时间序列的构成（1）时间序列：按一定时间间隔，把某变量数值 依发生先后顺序排列起来的序列。 这些数值可以是销售数量、收入、利润、产量、运量、事故数等。（2）常见的时间序列的4种成分趋势成分季节成分周期成分随机成分 趋势成分季节成分周期成分随机成分实际变化2）时间序列平滑模型（1）简单移动平均 例，某电子音响器材公司SONY牌单放机的逐月销售记录如下表所示。取n=3，试用简单移动平均法预测。解：由n=3，根据简单移动平均计算公式可得所以计算结果 月 份 实际销量（百台）

27、 n=3（百台）12345678910111220.0021.0023.0024.0025.0027.0026.0025.0026.0028.0027.0029.00 21.33 22.67 24.00 25.33 26.00 26.00 25.67 26.33 27.00（2）加权移动平均如上例，取n=3，1=0.5，2=1.0，3=1.5，试用加权移动平均法预测。解：由n=3 根据简单移动平均计算公式可得所以计算结果 月 份 实际销量（百台） n=3（百台）12345678910111220.0021.0023.0024.0025.0027.0026.0025.0026.0028.0027

28、.0029.00 21.83 23.17 24.33 25.83 26.17 25.67 25.67 26.83 27.17（3）一次指数平滑法和移动平均法不同，一次指数平滑法考虑所有的历史数据，只不过近期实际数据的权重大，远期实际数据的权重小计算公式 一次指数平滑平均值SAt的计算公式 若把t期一次指数平滑平均值SAt作为t+1期的一次指数平滑预测值SFt+1，即一次平滑指数法的预测公式 例，某公司的月销售额记录如下表所示，试分别取=0.4和=0.7，SF1=11.00，计算一次指数平滑预测值 解：当=0.4时 当=0.7时 一次指数平滑预测值如下不同权重计算结果比较如下注：自学二次指数平滑法3）时间序列分解模型（1）对于企业来说，实际需求值是趋势的、季节的、周期的或随机的多种成分共同作用的结果，只有对时间序列分解，才能找到这些信息（2）分解模型乘法模型 加法模型 （3）几种可能的时间序列类型 无趋势、无季节波动无趋势、有季节波动有线性趋势、相等的季节波动有线性趋势、增大的季节波动非线性趋势、相等的季节波动非线性趋势、增大的季节波动例，下表是某旅游服务点过去三年各季度快餐的销售记录。试预测该公司未