生产与运作管理-库存控制

第9章库存控制9.1库存9.2库存问题的基本模型9.3单周期库存模型19.1库存9.1.1库存的定义9.1.2库存的作用9.1.3库存问题的分类9.1.4库存控制系统9.1.5对库存管理的要求29.1.1库存的定义库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源制造业和服务业都有库存控制问题“库存”(Inventory)有时被译为“存贮”或“储备”人、财、物、信息各方面的资源都有库存问题3采购输入转化输出供应商收货原材料库存在制品库存成品库存生产阶段发货顾客批发商生产企业的物料流9.1.1库存的定义49.1.1库存的定义（续）原材料和外购件在制品（workinprogress）库存成品（Finished-goods）库存

备用零件、工具物资在途库存（Goods-in-transittowarehousesorcustomers）59.1.2库存的作用(1)缩短订货提前期（2）稳定作用。成品库存将外部需求和内部生产分隔开，像水库一样（3）分摊订货费用(Ordercost)和调整准备费用(Setupcost)（4）防止短缺（5）防止中断69.1.3库存问题的分类单周期库存与多周期库存独立需求库存与相关需求库存7独立需求AB(4)C(2)D(2)E(1)D(3)F(2)相关需求9.1.3库存问题的分类（续）89.1.4库存控制系统输入输出运行机制约束条件库存控制系统（1）隔多长时间检查一次库存量？（2）何时提出补充订货？（3）每次订多少？9库存量时间订货点ROPQQ0LTLT9.1.4库存控制系统（续）固定量系统10库存存量量时间间09.1.4库库存存控控制制系系统统（（续续））固定定间间隔隔期期系系统统tttLTLTSL1L2S-L1S-L2L311库存存量量时间间09.1.4库库存存控控制制系系统统（（续续））最大大最最小小系系统统tttLTLTSL1L2S-L1S-L2L3sS-L3129.1.5对对库库存存管管理理的的要要求求1））库库存存记记录录系系统统周期期库库存存记记录录系系统统：：按按一一定定时时间间间间隔隔(周周或或月月)对对货货架架上上和和仓仓库库里里的的物物品品进进行行盘盘点点，，然然后后根根据据对对每每种种物物品品的的需需求求情情况况和和盘盘点点数数决决定定每每种种物物品品的的订订货货数数量量优点点：：是是一一次次对对所所有有物物品品进进行行处处理理、、发发出出订订货货，，节节省省了了订订货货费费缺点点：：不不能能随随时时了了解解物物品品库库存存变变化化的的情情况况；；为为了了防防止止缺缺货货，，需需要要过过量量的的库库存存；；每每次次订订货货都都要要按按照照每每种种物物品品的的盘盘点点数数量量决决定定它它们们订订货货批批量量，，工工作作量量大大一般般小小杂杂货货店店多多采采用用周周期期系系统统139.1.5对对库库存存管管理理的的要要求求(续续)及时时库库存存记记录录系系统统：：随随时时记记录录库库存存变变化化，，凡凡是是到到达达订订货货点点的的物物品品都都要要发发出出订订货货，，根根据据预预先先确确定定的的订订货货批批量量决决定定每每次次的的订订货货量量，，使使计计算算简简化化。。优点点：：可可以以随随时时提提供供当当时时的的库库存存情情况况缺点点：：随随时时要要清清点点每每种种物物品品，，工工作作量量大大。。同同时时，，随随时时清清点点也也避避免免不不了了定定期期盘盘点点，，因因为为在在物物品品存存放放过过程程中中，，不不可可避避免免地地会会发发生生丢丢失失和和损损耗耗。。银行行的的存存款款和和取取款款，，是是及及时时记记录录库库存存变变化化系系统统的的例例子子。。149.1.5对对库库存存管管理理的的要要求求(续续)双仓仓（（箱箱））系系统统（（Two-BinSystem））用两两个个仓仓（（箱箱））存存放放物物品品，，当当第第一一个个仓仓（（箱箱））内内存存放放的的物物品品用用完完，，即即发发出出订订货货，，在在订订货货提提前前期期内内使使用用第第二二仓仓（（箱箱））的的存存货货，，直直到到下下一一批批订订单单到到货货，，再再将将物物品品按按两两仓仓存存放放。。这这样样可可简简化化管管理理条形码印印在标标签上的的一种统统一一的编编码，上上面含有有所标识识的的物品的的信息0214800232087768159.1.5对对库存管管理的要要求(续续)2）可可靠的需需求预测测库存控制制系统不不可控的的因素主主要有2个：需需求和补补充订货货提前期期3）掌握握库存费费用维持库存存费(HoldingorCarryingcosts)订货费(Orderingcosts)缺货损失失费(Shortagecosts)16有关术语语提前期（（Leadtime）：从发出订订单到收收到订货货之间间的间隔隔时间维持库存存费（Holdingcosts）：将某一品品目（item）的库库存维持持一段时时间（通通常为1年）所所发生的的费用订货费（（Orderingcosts））:与订订货和收收货有关关的费用用缺货损失失费（Shortagecosts）:需求求超过供供给发生生的费用用9.1.5对对库存管管理的要要求(续续)179.1.5对对库存管管理的要要求(续续)4）ABC分类类ABC分分类的基基本思想想意大利经经济学家家帕列图图(Pareto)在在统计社社会财富富的分配配时，发发现大约约占人口口总数20%左左右的人人占有社社会财富富的80%左右右20－80律：：20%左右的的因素占占有(带带来)80%左左右的成成果，物物资，人人员，设设备，产产品，市市场等18ABC80%60%40%20%020%40%60%80%占资金的的比例占占品种的的比例9.1.5对对库存管管理的要要求(续续)199.1.5对对库存管管理的要要求(续续)如何进行行ABC分类物资及其其用量情情况表（（一）物资代码

年使用量（件）单价（元）

年费用(元)

序号

X-30X-23K-9G-11H-40N-15Z-83U-6V-90W-2

50,000200,0006,000120,0007,000280,00015,00070,00015,0002,000

0.080.120.100.060.120.090.070.080.090.11

4,00024,0006007,20084025,2001,0505,6001,350220

52938174610209.1.5对对库存管管理的要要求(续续)如何进行行ABC分类（（续）物资及其其用量情情况表（（二）

物资代码

年费用累积年费用累积百分比分类N-15X-23G-11U-6X-30V-90Z-83H-40K-9W-225,20024,0007,2005,6004,0001,3501,05084060022025,20049,20056,40062,00066,00067,35068,40069,24069,84070,06036%70%81%88%94%96%98%99%99%100%

AABBBCCCCC219.1.5对对库存管管理的要要求(续续)如何进行行ABC分类（（续）ABC分分类汇总总表

类别物资代码种类百分比每类价值价值百分比

AN-15,X-2320%

49,20070%

BG-11,U-6,X-30

30%

16,80024%

C

V-90,Z-83H-40,K-9,W-2

50%

4,060

6%

229.1.5对对库存管管理的要要求(续续)ABC分分类的运运用A类物资资严严密控制制，包括括最完整整、精确确的记录录，最高高的作业业优先权权，高层层管理人人员经常常检查，，小心精精确地确确定订货货量和订订货点，，紧密的的跟踪措措施，使使库存时时间最短短。B类物资资正正常控制制，包括括做记录录和固定定时间的的检查；；只有有在紧急急情况下下，才赋赋予较高高的优先先权；可可按经济济批量定定货。C类物资资简单单控制，，如设立立简单的的记录或或不设立立记录，，可通过过半年或或一年一一次的盘盘存来补补充大量量的库存存，给予予最低的的优先作作业次序序等239.2库库存存问题的的基本模模型9.2.1与与库存存有关的的费用9.2.2经经济订订货批量量模型9.2.3经经济生生产批量量模型9.2.4经经济批批量模型型的应用用9.2.5价价格折折扣模型型9.2.6随随机库库存问题题249.2.1与与库存有有关的费费用1、随库库存量增增加而上上升的费费用(1)资资金成本。。库存资源源本身有价价值，占用用了资金。。这些资金金本可以用用于其它活活动来创造造新的价值值，库存使使这部分资资金闲置起起来，造成成机会损失失。(2)仓仓储空间费费用。要维维持库存必必须建造仓仓库、配备备设备，还还有供暖、、照明、修修理、保管管等开支。。这是维持持仓储空间间的费用。。(3)物物品变质和和陈旧。在在闲置过程程中，物品品会发生变变质和陈旧旧，如金属属生锈，药药品过时，，油漆褪色色，鲜货变变质（4）税收收和保险259.2.1与库存存有关的费费用（续））2、随库存存量增加而而下降的费费用(1)订货货费。订货货费与发出出订单活动动和收货活活动有关，，包括评判判要价、谈谈判、准备备订单、通通讯、收货货检查等，，它一般与与订货次数数有关，而而与一次订订多少无关关。（2）调整整准备费(Setupcost)。。加工零件件一般需要要准备图纸纸、工艺和和工具，需需要调整机机床、安装装工艺装备备。这些活活动需要的的费用。如如果花费一一次调整准准备费，多多加工一些些零件，则则分摊在每每个零件上上的调整准准备费就少少。但扩大大加工批量量会增加库库存269.2.1与库存有有关的费用用（续）(3)购买买费和加工工费。采购购或加工的的批量大，，可能会有有价格折扣扣(4)生产产管理费。。加工批量量大，为每每批工件做做出安排的的工作量就就会少(5)缺货货损失费。。批量大则则发生缺货货的情况就就少，缺货货损失就少少279.2.1与库存有有关的费用用（续）3、库存总总费用计算库存总总费用一般般以年为时时间单位，，年库存费费用包括以以下4项：：(1)年年维持库库存费(Holdingcost)，以CH表示。顾名名思义，它它是维持库库存所必需需的费用。。包括资金金成本、仓仓库及设备备折旧、税税收、保险险、陈旧化化损失等。。这部分费费用与物品品价值和平平均库存量量有关(2)年年补充订订货费(Reordercost)，以CR表示。与全全年发生的的订货次数数有关，一一般与一次次订多少无无关289.2.1与库存有有关的费用用（续）(3)年购购买费(加加工费)(Purchasingcost),以CP表示。与价价格和订货货数量有关关。(4)年缺缺货损失费费(Shortagecost),以CS表示。它反反映失去销销售机会带带来的损失失、信誉损损失以及影影响生产造造成的损失失。它与缺缺货多少、、缺货次数数有关。若以CT表示年库存存总费用，，则CT=CH+CR+CP+CS对库存进行行优化的目目标就是要要使CT最小299.2.2经济订订货批量模模型经济订货批批量(EconomicOrderQuantity,EOQ)模型最早是是由F.W.Harris于1915年提出的的。该模型型有如下假假设条件：：(1)外部部对库存系系统的需求求率已知、、需求率均均匀且为常常量。年需需求量以D表示，单单位时间需需求率以d表示。由由于需求均均匀，D与与d相同(2)一次次订货量无无最大最小小限制(3)采购购、运输均均无价格折折扣(4)订货货提前期已已知，且为为常量309.2.2经济订货货批量模型型（续）(5)订货货费与订货货批量无关关。(6)维持持库存费是是库存量的的线性函数数。(7)不允允许缺货。。(8)补充充率为无限限大，全部部订货一次次交付。(9)采用用固定量系系统。319.2.2经济订货货批量模型型（续）R=再订货点Q=经济订货量LT=提前期LTLTQQQR时间现有库存量1.收到一次订货量Q2.开始使用这批物品3.当物品存量下降到R,发出下一次订货，量为Q4.重复以上循环32库存量LT时间订货点ROP平均库存量量Q/2最高库存量量Q9.2.2经济订货货批量模型型（续）339.2.2经济订货货批量模型型（续）CT=CH+CR+CP=H(Q/2)+S(D/Q)+PD.式中,S—一次订货费或或调整准备费费；H—单位维持库存存费，H=P·h,P为单价，h为资金效果果系数。D—年需求量34CH=H(Q/2)CR=S(D/Q)CR+CH费用订货量EOQ09.2.2经经济订货批量量模型（续））359.2.2经经济订货批量量模型（续））年需求D=1,000件一年按365天计算一次订货费S=10元元单位维持库存存费H=2.50元元/件.年提前期LT=7天天每件成本P=15元元给出以下资料料，计算EOQ并求求出订货点例1369.2.2经经济订货批量量模型（续））例1的求解过过程最优订货量为为90件，当当现有库存量量降到20件时,就就要发出下下一次90件的订货货。379.2.2经经济订货批量量模型（续））年需求D=10,000台一年按照365计算一次订货费S=10元单位维持库存存费为每台成成本的10%计算LT=10天每台成本=15元按以下条件计计算经济订货货量，并求出出订货点例2389.2.2经经济订货批量量模型（续））例2的求解过过程最优订货量为为366台，，当现有库存存量降到274台时时,就要发发出下一次366台的的订货。399.2.3经经济生产产批量模型假设条件除与与经济订货批批量模型第(8)条假设设不一样之外外（p>D)，其余都相相同p为生产速率率40库存量LTQ/p时间订货点ROP平均库存量Imax/2最高库存量ImaxQ生产速率p,，库存量增增长速率p-d生产时间内消耗的量需求速率d9.2.3经经济生产产批量模型41CT=CH+CR+CP=H(Imax/2)+S(D/Q)+PD.Imax=Q/p（（p-D)CT=H(1-D/p)Q/2+S(D/Q)+PD9.2.3经经济生产批量量模型（续））429.2.3经经济生产批量量模型（续））华棉纺织厂生生产牛仔衣面面料，生产能能力是2500米/天；；已知市场需需求均匀、稳稳定，每年（（按250天天计算）市场场需求量为180000米，每次生生产的调整准准备费为175元，单位位维持库存费费用是0.40元/米.年，求（1）工厂厂的经济生产产批量EPL是多少？（2）每次次开工，工厂厂需要持续生生产多少天才才能完成任务务？（3）最高库库存水平是多多少？（假设设第一次生产产前的库存为为零）43解：依题意得得：（1）（米）（2）生产持续时时间（3）平均日需求求在开工的5.95天中，，工厂共生产产了14873米的面料料，与此同时时，工厂还销销售了5.95＊720=4284米的面料，，因此，在完完工的时候的的库存就是最最大库存，为为14873-4284=10589米。。Imax=Q(1-d/p)=14873(1-720/2500)=10590米米（计算误误差）。9.2.3经经济生产批量量模型（续））449.2.4经经济批量量模型的应用用由于经济批量量模型对单位位维持库存费费和一次订货货费的变化的的反应不灵敏敏，即当它们们不够准确时时，得出的经经济批量的变变化不大，而而且经济批量量20%的偏偏差对库存费费用的影响也也不大，EOQ模型和EPL模型的的实用性是比比较好的。经济批量的另另一个作用是是帮助人们分分析问题。例例如，毛坯的的生产批量与与零件的加工工批量，哪个个应该大一些些？经济批量模型型是现状的合合理反映459.2.5价价格折扣模模型单价订货批量QP1P2p30Q1Q2当Q<Q1,单价为P1当Q1≤Q<Q2，单价为P2当Q≥Q2时，单价为P3P1>P2>P3460Q1Q2订货批量Q维持库存费订货费购买费总费用费用在有价格折扣扣情况下各种种费用与订货货批量的关系系47最佳订货量最佳订货量可行的最小费费用最佳订货量可行的最小费费用可行的最小费费用出现可行最小小费用的三种种情况489.2.5价价格折扣模型型（续）求有价格折扣扣的最优订货货批量步骤：：①取最低价价格代入基本本EOQ公式式求出最佳订订货批量Qo,若Qo可行(即所求求的点在曲线线CT上),Qo即为最优订货货批量,停止止。否则转步步骤②。②取次低价价格代入基本本EOQ公式式求出Qo。如果Qo可行,计算订订货量为Qo时的总费用和和所有大于Qo的数量折扣点点(曲线中断断点)所对应应的总费用,取其中最小小总费用所对对应的数量，，即为最优订订货批量，停停止。如果Qo不可行,重复复步骤②，直直到找到一个个可行的EOQ。499.2.5价价格折扣模模型（续）某公司想通过过价格折扣减减少其总库存存费用。已知知一次订货费费为4元,单单位维持库库存费为库存存物品价值的的2%，，年需要量为为10,000件，，求出最佳订订货量。订货量(件)单价（元）0到2,4991.202,500到到3,9991.004,000及及以上0.98举例509.2.5价价格折扣模型型（续）D=10,000件件一次订货费S=4元单位维持库存存费为单价的的2%单价C=1.20,1.00,0.98元按单价1.20计算订货货量，为1826,在2499以内内，Qopt可行按次低价1.00计算订订货量，为2000,不不在2500-3999范围,Qopt不可行按最低价0.98计算订订货量，为2020,小小于4000,Qopt不可行519.2.5价价格折扣模模型（续）因为可行解落落在第1个价价格折扣点范范围内，按照照步骤2,要要比较所有有价格折扣点点的总费用。。为什么?0182625004000订订货量总年费用因为为总总年年费费用用是是““u””形形函函数数529.2.5价价格格折折扣扣模模型型（（续续））下面面，，计计算算不不同同折折扣扣点点下下的的总总费费用用CT(1826)=10000*1.20+10000/1826*4+（（1826/2））(0.02*1.20)=12043.82CT(2500)=10000*1.00+10000/2500*4+（（2500/2））(0.02*1.00)=10041CT(4000)=10000*0.98+10000/4000*4+（（4000/2））(0.02*0.98)=9849.20Q=4000为为最最佳佳订订货货批批量量539.2.6随随机机库库存存问问题题一般般来来讲讲，，需需求求率率和和提提前前期期都都是是随随机机变变量量需求求率率和和提提前前期期中中有有一一个个为为随随机机变变量量的的库库存存控控制制问问题题，，就就是是随随机机型型库库存存问问题题1、、假假设设条条件件(1)需需求求率率d和和提提前前期期LT为为已已知知分分布布的的随随机机变变量量，，且且在在不不同同的的补补充充周周期期，，这这种种分分布布不不变变。。549.2.6随随机机库库存存问问题题（（续续））(2)补补充充率率无无限限大大，，全全部部订订货货一一次次同同时时交交付付。。(3)允允许许晚晚交交货货，，即即供供应应过过程程中中允允许许缺缺货货，，但但一一旦旦到到货货，，所所欠欠物物品品必必须须补补上上(4)年年平平均均需需求求量量为为D(5)已已知知一一次次订订货货费费为为S，，单单位位维维持持库库存存费费为为H，，单单位位缺缺货货损损失失费费为为cs(6)无无价价格格折折扣扣559.2.6随随机机库库存存问问题题（（续续））0LTLTQQQ时间间订货货点点库存存量量缺货货56库存存量量时间间订货货点点ROP最高高库库存存量量Q安全全库库存存09.2.6随随机机库库存存问问题题（（续续））579.2.6随随机库库存问问题（（续））订货量量，直直接用用EOQ公公式计计算ROP=SS+De式中，，SS一安安全库库存；；De一提前前期内内需求求的期期望值值589.2.6随机机库存存问题题（续续）安全库库存LT时间提前期需求的期望值提前期最大可能需求ROP数量安全库存599.2.6随机机库存存问题题（续续）订货点点ROP缺货概率服务水平（不缺货的概率）期望需求安全库存0z提前期需求数量z-尺度提前期期需求求概率率609.3单单周周期库库存模模型单周期期需求求来说说，库库存控控制主主要是是在2个费费用之之间取取得平平衡：：超储储(overstocking)费用和和欠储储(underst