1、1,運(yùn) 營(yíng) 管 理,庫(kù) 存 管 理 與 控 制 李宏余 2001/2002 第二學(xué)期 復(fù) 旦 大 學(xué) 管 理 學(xué) 院,2,學(xué)習(xí)目標(biāo),物料管理導(dǎo)論 獨(dú)立需求庫(kù)存管理的數(shù)學(xué)模型: -基本經(jīng)濟(jì)訂貨批量 (EOQ) -有數(shù)量折扣的EOQ -生產(chǎn)定貨批量 (POQ),3,物料管理,管理從供應(yīng)源到顧客的物流，使之得到必要的處理而避免不必要的延遲和額外的成本.,4,制造企業(yè)中的物流,供應(yīng)商,采購(gòu),訂單,輸入,入庫(kù),原材料庫(kù)存,轉(zhuǎn)化階段,在產(chǎn)品庫(kù)存,成品庫(kù)存,運(yùn)輸,轉(zhuǎn)換,輸出,分銷商,5,物流管理的相關(guān)活動(dòng),采購(gòu) 運(yùn)入控制 入庫(kù) 庫(kù)存控制 生產(chǎn)計(jì)劃和控制 車間庫(kù)存 物料處理 運(yùn)出控制 公共倉(cāng)儲(chǔ) 分銷,6,庫(kù)

2、存 管 理,庫(kù)存數(shù)量應(yīng)在保證平穩(wěn)的運(yùn)營(yíng)和低庫(kù)存成本之間求取平衡. 庫(kù)存項(xiàng)目是目前閑置但將來(lái)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的資源。,7,保持庫(kù)存的理由,對(duì)于均衡需求，階段性生產(chǎn)比連續(xù)生產(chǎn)更好 擴(kuò)展產(chǎn)品種類 季節(jié)性需求時(shí)使生產(chǎn)率保持穩(wěn)定. 通過(guò)大批量生產(chǎn)來(lái)分擔(dān)較高的生產(chǎn)準(zhǔn)備成本 通過(guò)數(shù)量折扣節(jié)約成本. 防止供應(yīng)短缺和價(jià)格上漲. 應(yīng)對(duì)不確定性.,8,保持庫(kù)存帶來(lái)的問(wèn)題,提供了保護(hù)而不是預(yù)防 掩蓋了問(wèn)題, 而不是追蹤并解決 問(wèn)題產(chǎn)生的原因. 降低了問(wèn)題診斷的速度. 占用了空間和金錢. 阻礙了進(jìn)一步的改善.,9,降低庫(kù)存的原因在于:,庫(kù)存占用了一大部分的資金 競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件和降低成本的需要 庫(kù)存與質(zhì)量有著密切的關(guān)系 技術(shù)

3、發(fā)展已經(jīng)大大提高了密切監(jiān)控庫(kù)存 水平的能力. 管理庫(kù)存模型的發(fā)展.,10,ABC分析,據(jù)觀察:企業(yè)中有10 - 20 % 的物料占用了所有物料年總成本的60 - 80 %. 這些單位價(jià)值較高的物料稱為A類，應(yīng)比B類和C類物料更謹(jǐn)慎地管理。 價(jià)值較低，數(shù)量較少的物料稱為B類或C類,11,ABC分析舉例,單位 Item年使用量成本($)年成本 ($) 1 200 8.00 1,600 21,00020.0020,000 3 400 7.00 2,800 4 50010.00 5,000 5 400 6.00 2,400 6 10,000 5.0050,000 7 10020.00 2,000 8

4、10090.00 9,000 9 600 2.00 1,200 10 10,000 0.60 6,000,12,ABC分析舉例,按年成本排序 (年總成本 = $100,000) Annual 年成本($) 累計(jì)年成本 累計(jì)項(xiàng)目數(shù) 項(xiàng)目 年成本($) 百分比 百分比 ($) 百分比 6 50,000 50.0% 50.0% 10% 2 20,000 20.0 70.0 20 8 9,000 9.0 79.0 30 10 6,000 6.0 85.0 40 4 5,000 5.0 90.0 50 3 2,800 2.8 92.8 60 5 2,400 2.4 95.2 70 7 2,000 2.0

5、 97.2 80 1 1,600 1.6 98.8 90 9 1,200 1.2 100.0 100,13,基本的庫(kù)存問(wèn)題,預(yù)測(cè)需求 制造或購(gòu)買決策 兩個(gè)基本的庫(kù)存決策 何時(shí)訂貨? 每次購(gòu)買多少?,14,庫(kù)存問(wèn)題分類,1.重復(fù) -單個(gè)訂單 -重復(fù)訂單 2.供應(yīng)源 -外部供應(yīng) -內(nèi)部供應(yīng) 3.需求屬性 a. - 確定需求 - 變化需求 b. - 獨(dú)立需求 - 相關(guān)需求,4.提前期 - 確定的提前期 - 不定的提前期 5.庫(kù)存系統(tǒng) - 連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng) - 定期檢查系統(tǒng) - 物料需求計(jì)劃 - Distribution requirement planning - Single period inven

6、tory system,15,庫(kù)存問(wèn)題分類,單個(gè)訂單,重復(fù)訂單,內(nèi)部供應(yīng),外部供應(yīng),內(nèi)部供應(yīng),外部供應(yīng),VD,CD,VD,CD,ID,DD,DD,ID,VLT,VLT,VLT,VLT,VLT,VLT,VLT,VLT,CLT,CLT,CLT,CLT,CLT,CLT,CLT,CLT,P5,P1,P1,P1,P2,P1,P2,P3,P2,P4,P2,P4,P4,P4,DD-相關(guān)需求 ID-獨(dú)立需求 CD-恒定需求 VD-變化需求 CLT-恒定的提前期 VLT-不定的提前期,P1-持續(xù)檢查系統(tǒng) P2-定期檢查系統(tǒng) P3-物料需求計(jì)劃 P4-distribution requirement planni

7、ng P5-single period inventory system,16,庫(kù)存策略,庫(kù)存策略應(yīng)該使庫(kù)存保持最優(yōu)水平, 使總成本即相關(guān)庫(kù)存成本之和最低. 總成本 = 采購(gòu)(制造)成本 + 訂貨/生產(chǎn)準(zhǔn)備成本 + 庫(kù)存成本 + 缺貨成本 上述成本指在一特定時(shí)期內(nèi)的成本.,17,輸入輸出信息和符號(hào),D : 一定時(shí)期的需求 Q : 訂貨數(shù)量 P : 每單位的采購(gòu)成本 S : 每次訂貨的啟動(dòng)成本或訂貨成本 h : 單位時(shí)間每單位的庫(kù)存成本 H : 單位期間的庫(kù)存成本 (用單位成本 的百分比來(lái)表示) h = H * P p : 生產(chǎn)率 L : 提前期（前置時(shí)間）,18,輸入輸出信息和符號(hào),Q* :

8、最優(yōu)訂貨批量 N* : 單位時(shí)期最優(yōu)訂貨次數(shù) T* : 最優(yōu)訂貨次數(shù)之間的間隔時(shí)間 TIC* : 單位時(shí)期最優(yōu)總庫(kù)存成本 TIC = 訂貨成本 +庫(kù)存成本 + 單位時(shí)期缺貨成本 TC* : 單位時(shí)期最優(yōu)總成本 TC = TIC + 單位時(shí)期采購(gòu)成本,19,基 本 EOQ 模 型,20,基本EOQ模型,EOQ - 經(jīng)濟(jì)訂貨批量 由F. W. Harris于1915年在Westinghouse 提出 假設(shè): 需求已知且不變 不允許缺貨. 提前期已知且不變 一次性交貨(即時(shí)交貨) 單位采購(gòu)成本不隨訂貨數(shù)量改變 所有其它成本保持不變,21,基本EOQ模型,庫(kù)存水平,時(shí)間,Q,平均庫(kù)存水平 = Q/2,

9、Q/2,22,基本EOQ模型,TC = 采購(gòu)成本 + 定貨成本 + 庫(kù)存成本 (在一特定時(shí)期內(nèi)) 采購(gòu)成本 = (單位價(jià)格)(需求) = PD 定貨成本 = (定貨次數(shù))(定貨成本) 庫(kù)存成本 = (平均庫(kù)存水平)(單位時(shí)間內(nèi)的存貨 持有成本) 對(duì)TC一次求導(dǎo): 規(guī)定 , 得出,23,基本EOQ模型,最優(yōu)定貨數(shù)量: 最優(yōu)定貨數(shù)量與采購(gòu)價(jià)格無(wú)關(guān). 在最優(yōu)定貨點(diǎn), 定貨成本 = 庫(kù)存成本 最優(yōu)庫(kù)存總成本: 最優(yōu)定貨次數(shù) : 最優(yōu)周期 :,24,基本EOQ模型,單位時(shí)間的成本,Q,定貨數(shù)量,Q*,庫(kù)存成本,定貨成本,TIC,25,基本EOQ模型,庫(kù)存水平,時(shí)間,Q*,R*,重新定購(gòu)點(diǎn),C,L,L,2

10、6,重新定購(gòu)點(diǎn) R*,如果提前期短于庫(kù)存周期, i.e., if L C, R* = (Q* / C) ( L - C ) 計(jì)算重新訂購(gòu)點(diǎn)的另一有用公式: R*= F(L/C)Q*，F(xiàn)表示取L/C的小數(shù)部分,27,例1: EOQ模型,Darren是一家奶粉供應(yīng)商.他以0.5升一罐出售牛奶， 每年顧客平均購(gòu)買6,000罐。每次Darren下訂單補(bǔ)充 他的庫(kù)存，會(huì)發(fā)生$3的訂貨費(fèi)用。一罐牛奶的年庫(kù)存 費(fèi)用是其$2成本的25%。從下訂單到訂貨到達(dá)需要5個(gè) 星期。為了避免嬰兒們沒(méi)有奶粉可吃，Darren計(jì)劃沒(méi) 有缺貨。 -最優(yōu)訂貨批量是多少? -每年應(yīng)該訂幾次貨? -確定滿足顧客奶粉需求的總年成本。

11、確定再訂貨點(diǎn) (1年 = 52周).,28,例1解答,29,有數(shù)量折扣的EOQ模型,30,有數(shù)量折扣的EOQ模型,這個(gè)模型幫助我們確定向外部供應(yīng)商購(gòu)買 的數(shù)量以及是否應(yīng)該大批量購(gòu)買以利用價(jià) 格折扣。 假設(shè): 需求 D 已知且不變 提前期已知且不變 不允許缺貨 一次性交貨(即時(shí)交貨) 單位采購(gòu)成本P 隨著訂貨數(shù)量而改變，存貨成本 h = HP 隨著P變化. 所有其它成本及(S)保持不變。,31,有數(shù)量折扣的EOQ模型,Q,TC,Q1,Q2,總成本由粗曲線表示 Q1= 500,Q2 = 1000 是價(jià)格斷點(diǎn),例子: 數(shù)量范圍 單位價(jià)格($) 1-4991.60 (P1) 500-9991.50 (

12、P2) 1000 or more1.40 (P3),P1,P2,P3,32,有數(shù)量折扣的EOQ模型,標(biāo)準(zhǔn)步驟 找到基于最低價(jià)格的Q*. 是否可行？ 如果是，停止。Q*是最優(yōu)訂貨數(shù)量。 如果不是，轉(zhuǎn)到第2步。 2.找到基于次低價(jià)格的Q*. 是否可行? 如果是，轉(zhuǎn)到第3步。 如果不是，重復(fù)第2步直到找到最優(yōu)的Q*。 3.你已經(jīng)找到一個(gè)可行的和一些不可行的Q*. - 計(jì)算可行的Q*時(shí)的總成本 - 對(duì)于每一個(gè)不可行的Q*所對(duì)應(yīng)的價(jià)格, 計(jì)算與這個(gè)相應(yīng)的最小訂貨數(shù)量的總成本. 4.選擇第3步中最小總成本所對(duì)應(yīng)的訂貨數(shù)量.,33,有數(shù)量折扣的EOQ模型,選擇EOQ作為 最優(yōu)訂貨批量,選擇最低總成本的訂貨數(shù)

13、量作為 最優(yōu)訂貨數(shù)量,計(jì)算次低單位價(jià)格的EOQ,計(jì)算可行EOQ和所有價(jià)格斷點(diǎn)數(shù)量 的總成本,計(jì)算最低單位價(jià)格的EOQ,這個(gè)EOQ 是否可行？,這個(gè)EOQ 是否可行？,開(kāi)始,Yes,Yes,No,No,尋找有數(shù)量折扣的EOQ模型的解的標(biāo)準(zhǔn)步驟,34,例 2:有數(shù)量折扣的EOQ模型,JJ Computer 以下列價(jià)格向NUS出售磁盤: 數(shù)量范圍 單價(jià) $ 1-499 1.60 500-999 1.50 1000 or more 1.40 NUS 采購(gòu)部門提供了以下信息: 訂貨成本 = 每次訂貨 $11 年需求量 = 每年5,000個(gè) 庫(kù)存成本 = 每年單位成本的25% 確定最優(yōu)訂貨數(shù)量和最優(yōu)總成本

14、.,35,例2解答,36,最優(yōu)生產(chǎn)批量(POQ)模型,37,最優(yōu)生產(chǎn)批量模型,這個(gè)模型幫助確定最優(yōu)生產(chǎn)批量以使總成本最小。 假設(shè): 需求D已知且不變 生產(chǎn)準(zhǔn)備成本S已知且不變 不允許缺貨 以均勻的速度R逐漸交貨 ( RD) 單位生產(chǎn)成本P不隨生產(chǎn)批量而變化 所有其它成本(h)保持不變,38,最優(yōu)生產(chǎn)批量模型,庫(kù)存水平,Time,符號(hào): D 年需求量 R 年生產(chǎn)率 d 日需求量 p 日生產(chǎn)率 tp 生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 tc 純消耗時(shí)期 C 生產(chǎn)周期 Imax 最大庫(kù)存,Imax,C,tp,tc,p-d,d,39,最優(yōu)生產(chǎn)批量模型,在每一個(gè)周期的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)期間,庫(kù)存以p-d的 速度增加.當(dāng)生產(chǎn)停止時(shí),庫(kù)存

15、達(dá)到最大 Imax. 在生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)期間,產(chǎn)量(決策變量)Q = p.tp 因此, tp = Q/p ，Imax= (p-d)Q/p = Q(1-d/p). 平均庫(kù)存水平 = Imax/2 = Q(1-d/p)/2. 年庫(kù)存成本 = h Imax/2 = hQ(1-d/p)/2.,40,最優(yōu)生產(chǎn)批量模型,年訂貨成本 = DS/Q 年總庫(kù)存成本 TIC = DS/Q + h Q(1-d/p)/2. 得出 TIC* = tp* = Q*/p. C* = Q*/d. tc* = Q*/d - Q*/p. I*max = Q*(1-d/p).,41,例3：最優(yōu)生產(chǎn)批量模型,Kenwa Electric 公司生產(chǎn)汽車電池，每年需求量是1600個(gè)，調(diào)整電池生產(chǎn)線的成本是$50，月庫(kù)存成本是每個(gè)$1，生產(chǎn)線的生產(chǎn)率是每星期50個(gè)。假設(shè)一年有52個(gè)星期。 (a)計(jì)算最優(yōu)訂貨數(shù)量 (b)計(jì)算最大庫(kù)存水平. (c)解釋最優(yōu)訂貨批量與最大庫(kù)存水平之間的差別 (d)每年生產(chǎn)多少批次? (e)最優(yōu)周期是多長(zhǎng)? (f)最