库存与控制第章

第3章库存分析与控制ModelofInventoryAnalysis&Control本章主要内容基本概念库存的ABC分类库存分析与控制的几种模型定量订货模型定期订货模型其它订货模型

数量折扣模型随机型库存模型混合库存模型等一、库存定义及分类

1、库存定义：

广义：指企业所有资源的储备（包括与生产直接相关的物料和间接相关的备品等）。狭义：只与生产直接相关的物料。

库存系统：指用来控制库存水平、决定补充时间及订购量大小的整套制度和控制手段。

制造性库存：是指对公司产品有贡献或组成产品一部分的物资。制造性库存一般可分为：原材料或采购件、产成品、在制品、备件（零件、工具）、在途产品、低值易耗品。第一节基本概念供应商订货接收用户123N…原材料在制品成品用户用户分销中心分销中心输入转化输出从生产企业的物料流中看库存：库存管理的基本问题：（1）订购何种物料？（2）什么时候订货/再订货？（3）何时到货？（4）一次订货的数量是多少？降低库存可以暴露企业的很多问题：（1）经常性的产品制造质量问题。（2）工人的缺勤问题、技能训练差、劳动纪律松散和现场管理混乱问题。（3）供应商或外协厂家的原材料、外协件质量问题、交货不及时问题。（4）作业计划安排不当问题、生产控制制度不健全问题、预测不准问题。隐藏着的管理问题库存水平被隐藏的问题…….

通过降低库存暴露问题，然后解决问题，再降低库存、暴露问题、解决问题……..2、库存类型：（按功能分类）

（1）周转库存（批量库存） 物料按批量来组织订货，由此形成的周期性库存。设置周转库存时要考虑：规模经济性、数量折扣等因素。 （2）安全库存（缓冲存货）

为防止缺货而设置的库存，一般是能够满足需求的最高点。用以应付突变的需求和供货延迟等情况，保证供应的确定性。 （3）运输库存 处于运输过程中的物料（成品、半成品、原材料）及两地之间的库存。运输库存取决于运输的时间。 （4）预期库存 由于需求的季节性和生产能力限制而需要进行提前储备的库存。设定预期库存存在一定风险。

二、库存成本：

1、存储成本（保管成本，HoldingCost）为存储保管库存所需的成本。包括：存储设施的成本、搬运费、保险费、过时损失、折旧费等。若存储成本高，则应保持低库存量并经常补充库存。 2、订购成本（SetupCost/TradeCost）采购每批物料时通常须耗费的成本。如准备购买订单或生产订单所引起的管理和办公费用，一般为固定成本。 3、短缺成本停工待料或无法立即满足需求所发生的各种损失。如失去顾客的影响以及延误损失等。

4、生产准备成本（SetupCost）三、、库库存存分分析析与与控控制制的的重重要要性性：：对库库存存进进行行分分析析与与控控制制可可以以降低低库库存存量量，，使使成成本本降降低低。。美国国制制造造业业中中，，平平均均库库存存成成本本占占库库存存产产品品价价值值的的30%~50%。。例如，如如果一个个公司的的年库存存产品价价值是2000万美圆圆，其库库存成本将超超过600万美美圆/年年。如果果库存量量可以减减少到1000万美圆圆按下限（（30%）计算算，该公公司将可可以节约约300多万美美圆。减少库存存节约的的成本可可看作是是利润的的增加。企业库存存量大的的好处之之一就是是企业不会因缺缺货造成成损失，但库存存量大容容易使许许多问题题被掩盖盖起来，，这不利利于发现现问题，，解决问问题，不不符合精益思想想的原则。。库存是一一把“双双刃剑””。库存分析析和控制制的重要要性：（1）保保持生产产运作的的独立性性—在作业中心心保持一定定量原材材料能给给该中心心带来生产柔性性，防止止因缺货货造成的的停机。—各个个工作站之间保持持一定的的库存(在制品品库存）），可以以使工作作站之间间得到平平衡，进进而使平平均产品品平稳化。（2）满满足需求求的变化化—由于需求求存在变变化。如果能精精确地知知道产品品的需求求，将有有可能使使（虽然然不是必必须节约约的）生生产的产产品恰好好满足需需求。但但是，需需求通常常是不能能完全知知道的，，所以必必须保持持安全库库存或缓缓冲量以以防需求求的变化化。所有的公公司（包包括JIT方式式下的公公司）都都要保持持一定的的库存因因为：（3）增增强计划划的柔性性—库存设备备能够减减轻生产产系统的的压力，，使得生生产提前前期宽松松，在制制订生产产计划时时，就可可通过增增大批量量使生产产流程流流畅，降降低成本本。（4）克克服原料料交货时时间的波波动—向供供应商订订购原料料时，许许多原因因都将导导致材料料到达延延误：发发运时间间变化，，供应商商工厂中中原材料料短缺而而导致订订单积压压，供应应商或运运输公司司发生意意外的工工人罢工工，订单单丢失、、材料误误送或送送达的材材料有缺缺陷等。。（5）利利用经济济订购量量的好处处—订单单量越大大，所要要签定的的订单数数则越少少，累计计订货成成本越低低；同时时，大订订单对降降低运输输费用也也有好处处：运送送的数量量越多，，单位运运输成本本越小。。库存分析析和控制制的重要要性：四、库库存分分析与与控制制的绩绩效衡衡量：：两个主主要绩绩效指指标：：（1））客户户服务务水平平—当客户户需要要某种种物料料时可可以及及时得得到该该物料料的程程度。。百分比比衡量量，如如：准准时出出货的的订单单百分分比绝对值值衡量量，如如：没没有存存货的的订购购日数数（2））库存存投资资—库存周周转率率（InventoryTurnoverRate，，ITR））：在在一定定期间间内原原材料料、在在制品品和产产成品品的周周转次次数，，是衡衡量库库存管管理水水平最最重要要的指指标。。以库存存金额额计算算：ITR=一一定期期间的的出货货金额额/同同期间间的库库存金金额以库存存数量量计算算：ITR=一一定期期间的的出货货数量量/同同期间间的平平均库库存数数量第二节节库库存的的ABC分分析一、基基本思思想：：源自帕帕累托托（Pareto)图，，最早早用于于解释释经济济学中中的现现象：：少数数人掌掌握着着大多多数财财富。。美国国GE公司司首先先应用用于库库存管管理，，创造造库存存的ABC3级级分析析法。对库存存进行行分类类的目目的：：按利利用价价值对对存货货单元元加以以区别别对待待，采采用不不同的的库存存控制制策略略分别别进行行控制制。将存货货单元元累计计20%，，但是是成本本却占占总成成本的的80%的的物料料划分分为A类库库存将存货货单元元在20%—50%，成成本占占总成成本15%的物物料划划分为为B类库库存将存货货单元元在50%—100%，，成本本占总总成本本5%的物物料划划分为为C类库库存二、控控制策策略：：A类物物料——应应对此此类物物料进进行严严格跟跟踪，，精确确地计计算订订货点点和订订货量量，并并且经经常进进行维维护。。B类物物料——实实施正正常控控制，，只有有特殊殊情况况下才才赋予予较高高的有有限权权，可可按经经济批批量订订货。。C类物物料——尽尽可能能简单单的控控制，，可通通过半半年或或一年年一次次的盘盘点来来补充充大量量的库库存，，给予予最低低的作作业有有限权权控制制。三、实实施程程序：：确认库库存中中每一一物料料的年年度使使用量量；将每一一物料料的年年度使使用量量和物物料的的成本本相乘乘，计计算每每一物物料的的年度度使用用金额额；将所有有物料料的年年度使使用金金额求求和，，得到到全年年度库库存总总金额额；将每一一物料料的年年度使使用金金额分分别除除以全全年度度库存存总金金额，，计算算出每每一物物料的的总计计年度度使用用百分分比；；将物料料根据据年度度使用用百分分比由由大至至小排排序；；检查年度使使用量分布布，并根据据年度使用用量百分比比将物料加加以分类。。四、实例：：某仓库有10种物料料，每年使使用量、年年利用价值值如表3.1，试进进行库存的的ABC分分析。将这10种种物料按照照年使用金金额比例进进行排序，，并进行归归类为表3.2，整整理得到最最终结果如如表3.3第三节库库存分析与与控制的几几种模型库存控制系系统模式需求特性回回顾：1、确定性性需求、随随机性需求求、不确定定性需求：：确定性需求求：需求量和和时间是已已知的、确确定的。连续的均匀匀需求非均匀需求求（离散需需求）随机性需求求：“量”、、“时间””不知，但但其概率分分布函数可可知。不确定性需需求：“量”、、“时间””均无法确确定。2、独立需需求与相关关需求：独立需求：：由市场决定定，不可控控的需求，，每个品种种之间的需需求不相关关。——独立需需求的产品品进行库存存分析和控控制，采用用订货点法；——非独立立需求的产产品的库存存分析和控控制，采用用物料需求计计划方法。相关需求：：由其他产品品或品种的的需求决定定，可以直直接计算出出来的需求求。库存模型类类型：（按按性质分类类）（1）确定定型库存在一定的假假设前提下下，在订货货批量和提提前期固定定不变的情情况下，研研究库存的的模型，即即确定性模模型。（2）随机机型库存订货批量和和提前期发发生变化的的情况下，，研究库存存的模型，，即随机性性库存模型型。（实际际上是最常常见的情况况）。独立需求的的确定性库库存分析方方法采用订订货点法。。订货点法有有两种模型型：（1）事件件驱动（定量订货模模型，经济济订购批量量，EOQ或Q模型型）只要现有库存水平小于一定值值就发出订订货请求，，订货批量每次不变，，订货间隔期随需求量的的变化而变变化。（2）时时间驱动动（定期订货货模型，，也称定定期系统统，定期期盘点系系统或P模型））每隔一定时间间就要进行行订货。。订货间间隔期固固定不变变，每次次订货量量随需求求量的变变化而变变化。两种确定型库库存模型的区区别：定量订货模型型是“事件驱动”，而定期订订货是“时间驱动”。运用定量订货货模型时，必必须连续监控控剩余库存量量，而在定期期订货模型中中，库存盘点点只在盘点期期发生。定期订订货模模型平平均库库存较较大，，以防防在盘盘点期期发生生缺货货情况况。定定量订订货模模型没没有盘盘点期期。定量订订货模模型因为平平均库库存量量较低低，所所以将将更普普遍适适用，，该模模型对对库存存的监监控更更加密密切，，这样样可以以对潜潜在的的缺货货更快快地作作出反反应。。由于每每一次次补充充库存存或货货物出出库都都要进进行记记录，，维持持定量量订货货模型型需要要的时时间更更长。。两种种库库存存模模型型的的比比较较：：两种种库库存存模模型型的的比比较较特征定量订货模型定期订货模型 QP订购量何时订购库存记录库存大小维持所需时间Q是固定的R，当库存量降低到再订购点时每次出库都作记录比定期模型小由于纪录持续，所以较长q是变化的T，即在盘点期到来时只在盘点期记录比定量订货模型大较短安全库存量小大一、、定定量量订订货货模模型型（（经经济济定定量量模模型型））1、、模模型型建建立立：：所谓谓经经济济定定量量模模型型是是指指利利用用数数学学方方法法，，求求得得在在一一定定时时期期内内存存储储成成本本和和订订购购成成本本总总和和为为最低时的订购购批量。。前提假定定：（1）需求求已知而且且不变（不不会有缺货货情况）（2）一批批订货是瞬瞬时同时到到达（3）数量量不打折扣扣（4）订货货成本是固固定不变的的，与订货货量无关（5）保管管成本与库库存水平成成正比（6）没有有脱货现象象，及时补补充（7）单位位产品价格格是固定不不变的（8）不允允许延期交交货定量订货模模型1(需求量均均衡，不设设安全库存存)Q——订购批量，，即库存量量最大值Q/2———平均库存量量R——订货点存量量L----订货提前期期定量订货模模型2(需求量均均衡，设安安全库存)定量订货模模型3(需求量不不均衡，设设安全库存存)年度总费用用TC=年度购买费用+年度度订货费用+年度度库存费用年购买费用DC=单价C*年需求量量D年订货费用=年需需求量D/批量Q*单位订货货费用S年存货费用=批量量Q/2*单位存货货费用HTC：年度度总费用D：：需求量C：单价Q：订订货量S：每次订订货费用H：单单位库存费费用TC=DC+(D/Q)S+(Q/2)H2、定量订订货模型的的计算(1)年度总费用用TC（2）经济济订货批量量费用图示示分析可知：存储储成本随订订购量的增增大呈线性性比例关系系增大订订购成成本和订购购批量呈反反比关系结结论：：当订购成成本=储存存成本时，，所对应的的订货批量量就是最佳经济订订购批量EOQ。（3）最小小成本下的的最佳订货货批量：如何获得最最小成本下下的最佳订订货批量？？用微分求求解法。对对年度总费费用TC函函数对批量量Q求偏导导：在EOQ下下的总成本本（即最小小总成本））为（4）订货货点RL的的确定●订货点点RL:是是指当库存存量降低到到某一数量量点时就要要发出订货货通知。●订货点点的确定有有两种情况况：1.需求求和订货提提前期稳定定：订货点=日日平均需要要量*订货货提前期（（以日为单单位）2.需求求和订货提提前期不稳稳定：订货点=日日平均需要要量*平平均订货货提前期+安全库存存（5）例题题例1：某公公司以单价价为10元每年购入入某产品8000件。每次订订货费用为为30元，资金年年利息率为为12％，，单位库存存费用按所所库存货物物价值的18％计算算。若每次次订货的提提前期为2周，试求经经济订货批批量、最低低年总成本本、年订购购次数和订订货点。例2：已知知：年需求求量（D））=1000单位，，日平均需需求量（d）=1000/365，订订购成本（（S）=5$/次，，存储成本本（H）=1.25$/单位位.年，提提前期（L）=5天天，单价（（C）=$12.50，问该该订购多大大批量？求求经济订购购批量和再再订购点，，3、定量订订货模型的的灵敏度分分析由经济订购购批量公式式代代入得得灵敏度分析析实例：批量改变10%造成总成本本上升的幅幅度为0.45%，由此可见见，总成本本对批量大大小变化的的灵敏度较较弱4、边生产产边使用的的订货模型型定量订货模型型假设所订购购的产品成批批到达、瞬时时到达，但事事情往往并非非如此。在许许多情况下，，都是一边生生产一边消耗耗库存物资，，即不是瞬时时成批到达。。在生产系统统中，当某一一部门是另一一部门的供应应商时，这种种模型比较适适用。定量订货：ABF（订订货库存AB上升）非瞬时到达：：沿AC上升升（供货率））边生产边使用用：实际库存存量沿AD上上升实际订货周期期：ADF定货批量Qp,生产期间TP，总消耗时间间TdP：每天供货率（生产率率）P=Qp/Tpd：每天用货率（需求率率）d=Qp/Td最高库存水平平Imax=(p-d)t在时间t内的的总供货量为为Qp=pt最高库存Imax=(p-d)Qp/p=Qp(1-d/p)平均库存量为为Imax/2年储存成本Imax·CI/2=CI·Qp·(1-d/p)/2总成本为成本对Qp求导等于零，，得最佳批量量Qp*及总成本TC*为TC=CI·Qp·(1-d/p)/2+D·CT/Qp例：某公司生生产无痛注射射针供应医院院，为了减少少存货成本，，要求最佳的的每批批量。。年需求量为1000单位位；每次订货货成本CT=10元；保保存成本每年年每单位CI=0.5元(1)用经经济订货模型型总成本为：(2)用生生产模型边生产边供货货P=8；每每天供货率即即生产率d=6；每天需需求率总成本为：二、定期订货货模型定量订货模型型要求对系统统进行实时地跟踪，难实现。采采用另一种策策略来代替这这种订货点法法，即采用周期检查策略略，定期进行盘点点，这就是所谓谓的定期订货模型型。定期订货系统统只在特定时时间进行盘存存，不同时间间的订购量不不相同，订购购量的大小取取决于各个时时期的使用率率。定量订货模型型要对库存连连续盘点，一一旦库存水平平到达再订购购点，立即进进行订购。相相反，标准定定期订货模型型仅是在盘点点期进行库存存盘点。有可可能在订货刚刚到时由于大大批量的要求求而使库存降降至零，这种种情况只有到到下一个盘点点期才能被发发现。而新的的订货需要一一段时间才能能到达，这样样，在盘点期期和提前期内内有可能缺货货。安全库存应当保证在盘盘点期和提前前期内不发生生缺货，因此此，定期订货模型型的库存量要要高于定量订订货模型的库库存量。在定期订货系系统中，当在在盘点期进行行再订购时，，安全库存必必须为,若盘点期期为t，固定定提前期为LT。需求量量是随机分布布的且为均值值。订货量Q用下式表示示：订货量=盘点点期和提前期期内的平均需需求+安全需需求-现有库库存当只有历史记记录时，可用用下法计算：提前期的均均值则根据统计学学原理，提前前订货的需求求量均值为提前需求量的的方差为：标准差为：：需求量均值值例：某公司根根据分析，认认为提前期中中需求变化为为正态分布，，均值为：u=350单单元，标准差差：σ=10箱，公司策策略是：出现现缺货的概率率为5%，求求：安全库存存SS。从正态分布表表查到0.95的分位数数z=1.65SS=zσ=1.65×10=16.5单元三、其他订货货模型1、数量折扣扣模型对定量订货模模型进行简化化，只考虑订订货成本和保保存成本（物物料本身单价价是固定不变变的）。批批量量越大，折扣扣越大；———数量折扣数数量折扣不是是连续的，而而是分段的。。如下图：设设Ci为单价，成本本率△Ct对应的总成本本：经济订购批量量：2、随机库存存模型随机库存的控控制特征：主主要表现为:（1）到货期的随机机波动性（2）需求速率的随随机性。基本要素:（（1）订货点点;（2）订货前前置期;（3）安全库存存量随机库存模型型用于解决供求求关系复杂、、变化因素繁繁多、难以建建立订量订期期模型的一些些库存问题。。为了降低缺货货概率，通常常要设置一定定的安全库存存量。模型假设：订订货提前期不不变，而只是是订货周期内内的需求率有有变化。例如，依往年年的经验，某某产品A需求求率和订货提提前期均设为为固定值：提提前期为10天，一次订订货批量为1200单位位，需求率为为每天40单单位；但如果果考虑需求存存在波动和订订货提前期的的随机变化，，假定需求为为每天在20~60单位位之间随机变变化，而订货货提前期为8天~12天天之间随机变变化，则如果果不设置安全全库存量，将将会有50%缺货可能性性发生。说明：如果库库存量为平均均需求量大小小，因为需求求呈现正态分分布，实际需需求量超过平平均需求量的的概率有50%，即若不不设置安全库库存，则缺货货的概率将为为50%。为为减少这种缺缺货的概率，，须设置安全全库存。假设设增加一定安安全库存量以以提供提前期期内需求大于于平均需求的的40%，则则此时可以提提供90%的的服务水平，，图中阴影面面积则为10%，表示缺缺货概率为10%。假定缺货概率率为r，则服服务水平为1-r。给定定缺货概率或或服务水平可可以查正态分分布表，从而而得到对应的的安全系数z。假设提前前期内的需求求变异量即标标准差为σ，，则安全库存存的计算公式式为：SS=σZ此时，订货点点为3、混合系统统模型由Arrow，，Harris和和Marschak等等三三人人提提出出，，故故又又有有人人将将它它称称为为Arrow-Harris-Marschak模模型型，，也也有有的的将将这这种种模模型型称称为为<s-S-T>库库存存模模型型。。该该模模型型也也是是定期检查查库存量量，在每阶阶段，其其库存的的消耗量量是一个个变数。分析步骤骤为：首首先确定定检查周周期T，，确定最最高库存存量S和和订购点点s；然然后定期期检查各各阶段末末的库存存量，并并计算现现有库存存量H，，如果H>s时时，不订订货；如如果H≤≤s时，，订货，，且订购购量为最最高库存存量减去去现有库库存量。。4、任意意补充系系统任意补充充系统强强制系统统以某一一固有频频率对库库存进行行盘点，，当库存存水平下下降到某某一数量量以下时时订购一一个补充充量。这这种任意意补充系系统必须须预先设设定补充点，而不设设定订购购点，有有连续补补充和分分批补充充点法，，连续补充充是每次出出货后均均要补充充，补充充量是出出货量，，分批补充充点法则是是当出货货量达到到设定的的量时进进行补充充。5、双箱箱系统使用双箱箱系统时时，预先先准备两两个料箱箱，并在在料箱中中装满相相同的物物料，料料箱的容容量预先先设定好好，当有有需求发发生时，，从其中中的一个个料箱中中取物料料，当该该箱物料料用完后后，就使使用另外外一个料料箱，同同时发出出订货请请求，订订货量为为料箱容容量，这这样一种种反复循循环使用用的库存存系统就就是双箱箱系统。。物料从一一箱获得得，另一一箱的库库存数量量刚好等等于再订订购点的的库存数数量。这这实际上上是一种种定量订订货库存存模型.6、单箱箱系统对库存进进行周期期性的补补充，是是一种比比较简化化的定期期订货模模型。通通常预先先设定一一个最高高的库存存目标，，并以固固定的时时间间隔隔将库存存补充到到预定的的最高水水平。7、目视视检查系系统和单箱系系统一样样，目视视检查系系统也是是一种定定期订货货系统。。即库存存放置一一处，按按预先设设定的时时间周期期，经目目视检查查后，提提出申请请订购，，订购数数量为预预定最高高库存量量与现有有库存量量之差。。ThankYou!本章作业业：P.842、3、69、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。13:15:1313:15:1313:1512/29/20221:15:13PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2213:15:1313:15Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。13:15:1313:15:1313:15Thursday,December29,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2213:15:1313:15:13December29,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。29十二二月20221:15:13下下午13:15:1312月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月221:15下下午午12月月-2213:15December29,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2913:15:1313:15:1329December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。1:15:13下午午1:15下下午午13:15:1312月月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。13:15:1313:15:1313:1512/29/20221:15:13PM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2213:15:1313:15Dec-2229-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足