库存管理的基本知识

第三章库存管理

基本内容§3―1概述§3―2ABC分析§3―3独立需求和相关需求§3―4经济库存模型§3―5边生产边使用的订货模型§3―6随机需求下的库存模型§3―7库存管理基本运作9/30/20231概述（1）1、观念上的变化：1.在历史上库存是财富的象征2JIT认为：库存是万恶之源

3.现代的观念是：库存可以暴露管理问题。质量问题；工人缺勤、训练不佳问题；供应商质量和交货期问题；领导决策失误、计划拖期问题。1)占用大量资金2)发生库存成本:库存成本：为持有库存所需花费的成本。包括：占用资金的利息、储存保管费、保险费、库存物品价值损失费等。9/30/202322、库存的作用周转存货：利用经济订购量的好处；

满足需求与供应的不确定性+提高服务水平：安全库存

运输存货：取决于运送时间和在此期间的需求率；

预期存货：应付需求的季节性货采购周期性；概述（2）9/30/202333、库存分类按其在生产过程和配送过程中所处的状态分为：原材料库存、在制品库存和产成品库存。原材料原材料工序1…工序n成品成品成品在制品供应商制造企业配送中心零售商概述（3）9/30/202341.储存成本（又称保管成本）（1）处理与储存成本：仓库成本、供暖照明成本等（2）过时损坏与失窃成本（3）保险与税收成本（4）机会成本2.订购成本：与订购批量大小成反比。3.短缺成本：停工待料或无法立即满足需求所发生的损失。库存成本9/30/20235库存分析与控制的重要性通过降低库存量，进而降低成本。库存分析与控制的绩效衡量1.客户服务水平：当客户需要某种物料时可以及时得到该物料。2.库存投资：库存周转率——是在一定时期内物料周转的次数。1.保持生产运作的独立性；2.满足产品需求的变化；3.增加生产计划的柔性；4.克服原料交货时间的波动；5.利用经济订购批量采购。9/30/20236概述（4）4、库存控制的常用术语1、存货单元：被区别对待的存货项目；2、库存水平=现有存货+在途定货-积压订单-已承诺存货

现有存货：存放于仓库货架上的、随时可以供应给顾客的存货；净库存=现有库存-积压订单安全库存（缓冲库存）：恰好在补充订货到达之前的平均库存水平；9/30/20237ABC分析(1)Pareto效应1906年由V.Pareto发现；少数人拥有社会的大量财富；在众多的产品结构中，真正为企业创造大多数利润的是少数几种产品；在百货商店琳琅满目的商品中，真正为商店带来大部分销售额和利润的仅是少数品种；第二节ABC分析9/30/20238ABC分析(2)基本思想按存货单元的年利用价值进行分类分类年利用价值百分比存货所占区间百分比（累计）A类B类C类80%15%5%20%20%~50%50%~100%结

论应按利用价值对存货单元加以区别对待，采用不同的库存控制策略分别进行控制。9/30/20239ABC分析(3)例：美国某硅片公司存货单元号单元比每年总值($)价值比例价值比例1234567891020%30%50%90,00077,00026,35015,00112,5008,250120085050415072%23%5%ABC9/30/202310WebZIP18(Unregistered)on10/14/0422:14:05.

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ABC分析(4)存货单元数量累计百分比价值比例9/30/202311独立需求和相关需求（1）由市场决定，不可控的需求,指产品或备件；独立需求（IndependentDemand)

相关需求(DependantDemand)由其它产品或项目的需求决定的，是可以预知的和控制的；通常指独立需求的产品所需的零部件生产；美国IBM公司Orlicky首次提出第三节库存分析与控制的模型9/30/202312WebZIP18(Unregistered)on10/14/0422:14:05.

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独立需求和相关需求（2）库存管理的基本问题

（1）什么时候再订货？独立需求：采用连续检查订货策略与定期检查订货策略(订货点法)；从属需求：根据生产计划规定(物料需求计划方法)。

（2）一次订货的数量是多少？独立需求：经济批量法；从属需求：动态规划法、启发式方法、及批量对批量法。9/30/202313订货点法可以分为两种模型：一种是事件驱动。即只要现有库存水平小于一定值就发出订货请求。每次物料出库时都要对库存量进行重新计算。该模型叫定量订货模型(也称经济订购批量，EOQ或Q模型)；另一种是时间驱动。即每隔一定时间就要进行订货，在这种模型中要设定一个库存盘点期．在盘点期内，不产生订货请求，只在盘点期结束时才进行订货，这种模型叫定期订货模型(也称定期系统，定期盘点系统等)。9/30/202314定量订货模型的计算处理过程为：①设定订货点、提前期等参数。②等待状态，等待需求的发生。③若有需求发生，则按所需的物料数量出货，若缺货，则延期交货。④出货时计算领取物料的现有库存量。⑤进行判断，如果物料的现有库存量小于订货点，则发出订货指令，该订货量在指定的提前期内到达，若计算的物料的现有库存量大于订货点，则回到第②步，继续等待需求的发生。故定量订货模型要不断监控库存量的大小。注意：定量订货模型没有盘点期。9/30/202315定期订货模型的计算处理过程为：①设定盘点周期、订货提前期等参数。②等待状态，等待需求的发生。③若有需求发生，则从仓库中提取货物，如缺货，则须延期交货。④进行判断，确定是否已到盘点期。⑤若没到盘点期，则回到第②步，若已到盘点期，则计算库存水平。⑥计算订购量，保证库存水平达到设定的需要量。⑦进行订购，订购量为需要的数量。9/30/202316一、定量订货模型

1．定量订货模型的建立

特点：1、随时检查库存量，并随时发出订货——不易出现缺货；2、每次订货量用经济订货批量；3、需确定两个参量：R和订货量；4、其简化形式是双堆法。5、适合于重要物资。订货点R（Reorderpoint）：提出订货时的库存量。订货提前期LT（LeadTime）：从发出订货至到货的时间间隔。（又称备运时间）9/30/2023170时间现有库存量平均库存量安全库存量RSSQLT定量订货模型有时也可称为经济定量模型(EconomicOrderQuantity，EOQ)。所谓经济定量模型是指，利用数学方法，求得在一定时期内储存成本和订购成本总和为最低时的订购批量。如图所示，订购批量为Q，也是库存量的最大值。订货点为R，平均库存量为Q／2，订货提前期为LT。根据前面的假设条件，提前期是固定的，所以每次订货的提前期均为LT。9/30/202318定量订货模型基于下列假设条件：(1)需求巳知而且不变，所以不会有缺货的情况；(2)发出订单时，及时受理；(3)订货的提前期是固定的；(4)一批订货是瞬时到达的；(5)数量不打折扣；(6)订货成本是固定不变的，与订货量无关，保管成本与库存水平成正比；(7)没有脱货现象，都能及时补充；(8)单位产品的价格是固定的；(9)不允许出现延期交货的情况。9/30/202319总成本采购成本储存成本EOQ0批量成本通常以采购成本和储存成本的总和来表示总成本。采购成本和储存成本计算公式为：采购成本＝每次采购成本×该期的采购次数储存成本＝平均库存量×该期单位储存成本9/30/2023209/30/2023219/30/202322订货点计算（P72例题3.2）9/30/2023239/30/202324如图3．7所示。因不是瞬时到达，故现有库存量沿AC上升而不是沿AB上升。AC的斜率表示供货率，又因为供货过程中不断消耗，故实际库存量沿AD上升，至D点后，供货完成，D点至F点则只有消耗，到F点后库存量降至0，此过程为一个订货周期。

2.定量订货模型的变型——边使用边到达的模型定量订货模型总成本灵敏度分析（见教材P73）9/30/2023259/30/202326（P75例题3.3）9/30/2023279/30/202328边生产边使用的订货模型例：某公司生产无痛注射针供应医院，为了减少存货成本，要求最佳的每批批量。年需求量为1000单元每次订货成本：CT=$10保存成本：每年每单元CI=$0.5(1)用经济订货模型总成本为：9/30/202329边生产边使用的订货模型(2)用生产模型总成本为：边生产边供货m=8每天供货率，即生产率D’=6每天需求率,消耗率则9/30/202330需求量和订货提前期通常为随机变量，这种随机性导致该模型下发生缺货的概率较确定性定量订货模型而言有所增大，为降低缺货概率，一般设置一定的安全库存量。非确定性定量订货模型，按照需求变化复杂程度的不同可以分为以下几种：①订货提前期不变，一个周期内需求率固定不变，且为线性，而各个周期间的需求率不同；②订货提前期不变，一个订货周期内需求率有变化，以订货时刻点为界限，即订货提前期的需求和订货点前的需求都有变化；③需求固定，提前期有变化；④需求和提前期同时变化，每个订货周期内订货点前的需求波动，对定量订货模型下的安全库存量没有影响。因为定量订货模型是连续地监控现有库存量的，只要出现现有库存量小于订货点这种情况，就下达订货指令。二、非确定性定量订货模型

9/30/202331安全库存量和缺货概率的关系如图3.8所示。如果库存量为平均需求量大小，因为需求呈现正态分布，实际需求量超过平均需求量的概率有50％，即若不设置安全库存，则缺货的概率将为50％，为减少这种缺货的概率，须设置安全库存。假设增加一定安全库存量以提供提前期内需求大于平均需求的40％，则此时可以提供90％的服务水平，图中阴影面积则为10％，表示缺货概率为10％。9/30/202332随机需求下的库存模型在实际生产条件下，需求是不确定的。为了防止缺货造成了损失，需要有安全库存（缓冲库存）OPLdd——每日需求，d=D/NL——定货提前期重订点OP=dL=u若考虑到安全库存为SS，则提前期定货量为：OP=dL+SS=u+SS9/30/2023330SS5%面积如何确定SS？从正态分布可知9/30/202334服务水平和缺货概率是相对的，假定缺货概率为r，则服务水平为1-r。给定缺货概率或服务水平可以查正态分布表，从而得到对应的安全系数z。假设提前期内的需求变异量即标准差为σ，则安全库存SS的计算公式为：此时，定货点：

9/30/202335另外一个计算安全库存量的方法是用平均绝对偏差MAD，即根据需求的预测值和实际值进行计算，预测需求量和实际需求量之差服从正态分布，由第2章需求预测可知，MAD和标准差之间的关系为1.25倍，假设MAD对应的安全因子为SF，SF和安全系数z间的关系为：由此可得安全库存例3．49/30/202336=12*1.536=18.4单位订货点：OP=250+18.4=268.4单位9/30/202337例：某公司根据分析，认为提前期中需求变化为正态分布，均值为：u=350单元标准差：10箱公司策略是：出现缺货的概率为5%，求：安全库存SS。从正态分布表查到0.95的分位数z=1.65SS==1.65×10=16.5单元9/30/202338当只有历史记录时，可用下法计算——提前期的均值——需求量均值则根据统计学原理，提前订货的需求量均值为提前需求量的方差为：标准差为9/30/202339物料本身的单价是固定不变的，在批量订购过程中，当批量越大时，通常会获得一定的数量折扣。数量折扣不是连续的，而是分段的。如某种产品的单价为100元，当一次购买的数量在50～100单位时，单价可以降低为95元，如果一次购买的量为150～200单位时单价为85元等。设Ci为单价，这里假设单位存货的年保管成本随单价的变化而变化，即用单价乘上成本率△Ct，得到，成本率固定不变，考虑单价后，与式(3．9)对应的总成本将改为：经济订购批量三、数量折扣模型

9/30/202340不同单价对应的总成本曲线，如图3．10所示。例3．59/30/2023419/30/202342四、定期订货模型

最高库存量特点：1、不需随时检查库存量——简化了管理；2、不论库存水平高还是低，都要按期发出订货；3、适合于一般物资。库存量ttt时间9/30/202343定期订货模型适用于下列情形：(1)通常为独立需求产品。(2)物料从仓库中出货比较难以记录，且连续记录花费比较昂贵。(3)购自同一供应商的一组物料，集成为一张订单，会大幅度降低每个物料的总准备成本，如小工具、大量共用的零件(如螺栓、螺钉、垫片)等。(4)容易腐烂的物品，特别是有保存期限的物品，尤其适合用定期订货模型来管理。(5)整车运送或完全利用可使用的能力，可享受经济上的优惠。

9/30/202344图3．1l显示的是需求为随机的情况。

9/30/202345式中订货量Q用下式表示：订货量=盘点期和提前期内的平均需求+安全需求-现有库存即zσ——安全库存9/30/202346将定量订货模型和定期订货模型相结合而形成的一种模型，即定期——定量订货模型。

五、混合系统模型

分析步骤为：首先确定检查周期t，确定最高库存量S和订购点s；然后定期检查各阶段末的库存量，并计算现有库存量I，如果I>s时，不订货；如果I≤s时，则要订货，且订购量为最高库存量减去现有库存量。

9/30/202347模型如图3．12所示。9/30/202348六、其他订货模型

1．任意补充系统任意补充系统是以某一固有频率对库存进行盘点，当库存水平下降到某一数量以下时订购一个补充量。这种任意补充系统必须预先设定补充点，而不设定订购点。有连续补充点法和分批补充点法，连续补充点法是每次出货后均要补充，补充量就是出货量，分批补充点法则是当出货量达到设定的量时进行补充。9/30/2023492．双箱系统物料从一箱获得，另一箱的库存数量刚好等于再订购点的库存数量。这实际上是一种定量订货库存模型，使用双箱系统时，预先准备两个料箱，并在料箱中装满相同的物料，料箱的容量预先设定好，当有需求发生时，从其中的一个料箱中取物料，当该箱物料用完后，就使用另外一个料箱，同时发出订货请求，订货量为料箱容量，这样一种反复循环使用的库存系统就是双箱系统。

9/30/2023503．单箱系统对库存进行周期性的补充，是一种比较简单的定期订货模型。通常预先设定一个最高的库存目标，并以固定的时间间隔将库存补充到预定的最高水平。4．目视检查系统

和单箱系统一样，目视检查系统也是一种定期订货系统。即将库存放置一处，按预先设定的时间周期，经目视检查后，提出申请订购，订购数量为预定最高库存量与现有库存量之差。9/30/202351确保库存精度的关键在于，确定在什么时候由谁来对哪些物资进行盘点