生產(chǎn)與運作管理-庫存管理.ppt

2020/11/6 1 第五章 庫存管理 2020/11/6 2 重點： 庫存的各種不同職能 庫存控制目標(biāo) 有效庫存管理的要求 確定訂貨批量、訂貨時機的技術(shù) 本章要點 好的庫存管理是許多企業(yè)成功運作的關(guān) 鍵。原因很多，一是 庫存代表著現(xiàn)金量 ，二 是 庫存對組織的日常運作產(chǎn)生影響 。 本章專注于產(chǎn)成品、原材料、買入部件 和零售品種的管理。主要講解： 2020/11/6 3 1 概述 一、庫存的概念和定義 庫存是指商品的存貯和儲備。小到鉛筆、螺釘， 大到 機器、建筑設(shè)備。制造業(yè)企業(yè)持有原材料供給 、買入部件、在制品、產(chǎn)成品、機器、工具等。百 貨公司持有服裝、家具、地毯、文具、禮品、玩具 等。請問醫(yī)院、超級市場有什么庫存？這些庫存品 種大多與他們所從事的業(yè)務(wù)有關(guān)。 定義 ：庫存是為了滿足未來需要而暫時閑臵 的資源。 2020/11/6 4 關(guān)于庫存概念上的變化： 1.在歷史上庫存是財富的象征 2 JIT認(rèn)為：庫存是萬惡之源 3. 現(xiàn)代的觀念是：庫存降低可以暴露管理問題： 質(zhì)量問題； 工人缺勤、訓(xùn)練不佳問題； 供應(yīng)商質(zhì)量和交貨期問題； 領(lǐng)導(dǎo)決策失誤、計劃脫期問題。 2020/11/6 5 庫存對于增加企業(yè)運作的靈活性有著重要的作用 。 它的 5種 作用 是： 為預(yù)期的用戶提供存貨 。 可以應(yīng)付各種有規(guī)律的或偶然性的變化 ， 起應(yīng)急 、 備用的 緩沖作用 。 “ 安全庫存 ” ， 就是指手頭有多余的庫存就能 避免缺貨的危險 。 可以從數(shù)量折扣中得到好處 。 因為大批量購買可以在很大 程度上降低產(chǎn)品價格 。 可以套購保值以防止通貨膨脹和價格變化 。 為生產(chǎn)運行過程提供周轉(zhuǎn)儲備量 ， 使生產(chǎn)得以順利進行 。 二、庫存的作用與類型 2020/11/6 6 庫存的作用與類型 企業(yè)擁有 4種類型 的庫存： 原材料庫存 、 在制品庫 存 、 維護 /維修 /作業(yè)用品庫存 和 產(chǎn)成品庫存 。 按需求特性分 ， 庫存可分為獨立需求庫存與相關(guān)需 求庫存 。 獨立需求 是指那些不確定 、 隨機性 、 企業(yè)自身不 能控制的需求 ， 如用戶對企業(yè)產(chǎn)成品 、 產(chǎn)品零配件 、 維修備件等的需求都屬此類 。 預(yù)測 在此很重要 。 （ 本 章重點在于獨立需求庫存的管理 ） 相關(guān)需求 是指產(chǎn)品的需求與其它產(chǎn)品需求之間有 內(nèi)在的相關(guān)性，如對冰箱零部件的需求是與冰箱的生 產(chǎn)相關(guān)的。企業(yè)可以對這類庫存進行確定型的控制。 其庫存數(shù)量取決于生產(chǎn)計劃。 2020/11/6 7 三、庫存控制目標(biāo) 對庫存的不良控制會導(dǎo)致庫存的不足或過剩。 庫存管理 基于 兩點 考慮：一是 用戶服務(wù)水平 ， 即在正確的地點，正確的時間，有足夠數(shù)量的合 適商品。二是 訂貨成本與庫存持有成本 。 庫存管理的總目標(biāo) ：在庫存成本合適范圍內(nèi)達 到滿意的顧客服務(wù)水平。 決策者為此而做的 兩項基本決策 ： 訂貨時機 與 訂貨批量 （何時訂貨與訂多少貨） 2020/11/6 8 四、有效庫存管理的必要條件 管理有 兩項關(guān)于庫存的基本職能 ：一是建立系統(tǒng)， 明確庫存細(xì)項；二是關(guān)于訂貨數(shù)量與時間的決策。為 達有效，管理必須具備： 一個系統(tǒng)，用于確定持有的和訂貨中的庫存。 可靠的需求預(yù)測，其中包括對可能預(yù)測失誤的說明。 對生產(chǎn)提前期及其變化幅度的了解。 對庫存 持有成本 、 訂貨成本 與 缺貨成本 的合理評價。 庫存品種的分類系統(tǒng)。 與庫存相關(guān)的 3種基本成本 2020/11/6 9 持有成本 與實際發(fā)生的庫存品種有關(guān)，包括：利息、保 險、折舊、變質(zhì)、損壞、偷竊、損耗、倉庫成本（租金、保 安、供電等）。 這些是成本中的可變部分。持有成本的 重要程度取決于庫存種類。其表達方式有兩種：單位價格百 分比與單位金額數(shù)。 有效庫存管理的必要條件 訂貨成本 包括供應(yīng)、處理訂貨、出差、文書等方面的成 本。當(dāng)所訂產(chǎn)品正在生產(chǎn)時，稱為 準(zhǔn)備成本 ，它是為生產(chǎn) 一批訂貨而準(zhǔn)備機器或工序的成本。不管訂貨批量大小， 訂貨成本通常以單位訂單的固定金額表示。 缺貨成本 是在需求大于手頭的庫存供應(yīng)量時發(fā)生的。包 括：未實現(xiàn)銷售的機會成本、喪失顧客信譽、延遲裝料、 生產(chǎn)線停工及其他類似成本。 缺貨成本有時很難度量 ，只 能進行主觀估計。 1、與庫存相關(guān)的三種基本成本 2020/11/6 10 有效庫存管理的必要條件 2、庫存控制系統(tǒng) 對獨立需求庫存的監(jiān)視可以分為兩大類： 連續(xù)觀測系統(tǒng)（ Q系統(tǒng)） ，也稱定量控制法或訂貨 點法。它通過觀測庫存是否達到再訂貨點來實現(xiàn)庫 存控制。其模型如圖 1所示。這種系統(tǒng)適用于重要 物資的庫存控制，銀行事務(wù)如用戶存、取款就是典 型范例。 定期觀測系統(tǒng)（ P系統(tǒng)） ， 也稱定期檢查法或訂貨 間隔期法。它通過有周期性規(guī)律的觀測實現(xiàn)對庫存 的補充。其模型如圖 2所示。小雜貨店的管理者就 常用這種方法定期檢查貨架和儲藏室。 2020/11/6 11 圖 1 訂 貨 點 法 安全庫存量 訂貨提前期 訂貨提前期 訂貨提前期 訂貨提前期 數(shù)量 時間 均衡消費 消費加快 消費減慢 訂 貨點 訂貨點 不變 訂貨點 升高 訂貨點 降低 增加 訂貨量 訂貨量 不變 LT 最大庫存 批 量 LT LT LT 需要為系統(tǒng)確定兩個參量： 訂貨點 =日需要量 訂貨提前期 訂貨批量 可選擇經(jīng)濟訂貨批量（ EOQ） 庫存控制系統(tǒng) 2020/11/6 12 訂貨量 Q1 In ve nto ry Time 目標(biāo)庫存量 S LT T T 訂貨間隔期 訂貨間隔期 圖 2 定期觀測庫存系統(tǒng)模型 訂貨量 Q2 訂貨量 Q3 I1 I3 建立系統(tǒng)前應(yīng)確定的兩個主要參量： 目標(biāo)庫存量 S主要考慮為庫存設(shè)定一個控制限額 訂貨間隔期 T可以選擇經(jīng)濟訂貨周期（ EOI） 2020/11/6 13 訂貨量如何確定？ 規(guī)則：設(shè)訂貨時的實際庫存為 I，則： 當(dāng) I S時，不訂貨； 當(dāng) I S時，需要訂貨，訂貨量 Q = S I + R， R 為訂貨提前期內(nèi)預(yù)計的消耗量。 目標(biāo)庫存 S如何確定？ 規(guī)則：必須保證在訂貨間隔期和訂貨提前期 （ T+LT）內(nèi)的庫存為非負(fù)值。 SSDS TLT 2020/11/6 14 Q系統(tǒng)與 P系統(tǒng)的比較 P系統(tǒng)的優(yōu)勢 Q系統(tǒng)的優(yōu)勢 固定補充間隔 補充間隔是變化的 可以將若干訂貨組合 起來給一個供應(yīng)商 更適于有訂購批量折 扣或能力限制的情況 沒必要連續(xù)觀測 安全庫存較少 2020/11/6 15 3、庫存分類系統(tǒng) ABC分類法 ABC分類法是將手頭的庫存按年度貨幣占用 量分為三類： 品種占庫存總數(shù) 占庫存資金 存貨清點次數(shù)（循環(huán)計數(shù)） A類非常重要 15%左右 80%左右 頻繁，約每月一次 B類適度重要 30%左右 15%左右 較少，約一季度一次 C類最不重要 55%左右 5%左右 約 6個月一次 管理者在許多方面都可以運用 ABC概念來提高 運作效率。 結(jié) 論： 應(yīng)按年度貨幣占用量對存貨單元加以區(qū)別對 待，采用不同的庫存控制策略分別進行控制 2020/11/6 16 2 庫存控制模型 大多數(shù)庫存控制模型的目標(biāo)是使總成本最小化 。 在不允許缺貨條件下： 總成本持有成本訂貨成本（采購成本） 庫存控制的模型有許多種，運籌學(xué)中的存儲論 對庫存問題作了大量的研究。在此我們只討論三種 簡單實用的庫存模型。 2020/11/6 17 一、基本經(jīng)濟訂貨批量模型 （ EOQ） 庫存控制模型 EOQ是一種最古老、也是最通用的庫存控制技 術(shù)。 經(jīng)濟批量 是指總費用為最低時的訂貨批量（其 模型如圖 3）。它假定： 庫存需求是連續(xù)均勻的； 集中到貨，補充時間為零； 單位貨物的存儲費用（單位持有成本）為 H； 不允許缺貨； 每次訂貨成本為 S；貨物單價為 P；每次訂購量 為 Q；計劃期總需求量為 D；單件貨物存儲費 用與貨物單價之比為 I。 則有： 2020/11/6 18 訂貨次數(shù) = D/Q 訂貨成本 = S D/Q 持有成本 （ 平均庫存成本 ） = H Q/2 庫存物品采購成本 = P D 總成本 = 采購成本 + 訂貨成本 + 持有成本 = PD + SD/Q + HQ/2 經(jīng)求解可得經(jīng)濟訂貨批量 （ Q*） 為： PI DS H DSQ 22* 總成本 庫存成本 訂貨成本 采購成本 費用 最佳訂貨量 Q* 訂貨批量 圖 3 庫存控制模型 2020/11/6 19 二、經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型 （ EPQ） EOQ假設(shè)整批訂貨在一定時刻同時到達，補充率 為無限大。而實際生產(chǎn)中產(chǎn)品是逐漸生成出來的。 當(dāng)生產(chǎn)率大于需求率時，庫存逐漸增加，要使庫存 不無限增加，當(dāng)庫存達到一定量時，應(yīng)該停止生產(chǎn) 一段時間。由于生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)整準(zhǔn)備時間的存在，在 補充成品庫存的生產(chǎn)中，也有一個一次生產(chǎn)多少最 經(jīng)濟的問題，這就是 經(jīng)濟生產(chǎn)批量問題 。其模型也 叫 經(jīng)濟生產(chǎn)量模型 （ EPQ）。 庫存控制模型 2020/11/6 20 庫存控制模型 LT tp T d p-d p 0 RL 時間 庫 存 量 Q Imax 圖 4 圖 4描述了 EPQ模型下庫存量隨時間變化的過程。 圖中： p為生產(chǎn)率（單位時間產(chǎn)量） d為需求率（單位時間出庫量）， d p tp為生產(chǎn)時間； LT為生產(chǎn)提前期； RL為訂貨點 Imax為最大庫存量； Q為生產(chǎn)批量 2020/11/6 21 總成本 采購成本 + 訂貨成本 + 持有成本 H（ Imax/2） （ D/Q） D 式中： Imax=（ p d） tp Q ptp 總成本 H（ 1 d / p ） Q/2 （ D/Q） D dp p H DS p d H DS E P Q 2 1 2 2020/11/6 22 例 ：某公司生產(chǎn)無痛注射針供應(yīng)醫(yī)院，為了減少存貨成 本，要求最佳的每批批量。 年需求量為 D=1000單元 每次訂貨成本： S=$10 保存成本：每年每單元 H=$0.5 (1) 用經(jīng)濟訂貨模型 H DSE O Q 2 50 101 0 0 02 . 單元200 總成本為： 105.010002T R C 元1 0 0 2020/11/6 23 (2) 用生產(chǎn)模型 )/1( 2 pdH DSE P Q )8/61(5.0 1010002 單元400 總成本為： 4 0 0/101 0 0 02/5.01 0 0T R C 元50 邊生產(chǎn)邊供貨 p=8 每天供貨率，即生產(chǎn)率 d=6 每天需求率 則 2020/11/6 24 三、數(shù)量折扣模型 庫存控制模型 為了增加銷售 ， 許多企業(yè)給他們的顧客提供數(shù)量折扣 。 而 當(dāng)顧客購買的產(chǎn)品數(shù)量較多時 ， 企業(yè)會以較低的價格賣給他 們 。 常見的數(shù)量折扣計劃見表 1。 序號 折扣數(shù)量 折扣（ %） 折扣價格 （元） 1 0 999 0 5.00 2 1000 1999 4 4.80 3 2000以上 5 4.75 表 1 數(shù)量折扣計劃 2020/11/6 25 庫存控制模型 當(dāng)顧客爭取數(shù)量折扣時，一方面產(chǎn)品成本下降，訂貨成 本、缺貨損失減少，抵御漲價的能力增強；另一方面又使存 儲成本增加，流動資金周轉(zhuǎn)減慢。因此，當(dāng)考慮數(shù)量折扣時 ，就需要權(quán)衡減少的產(chǎn)品成本和增加的存儲成本。 訂貨批量 Q 帶數(shù)量折扣的總成本曲線由各價格下的總成本曲線部分組成 Q1 Q2 訂貨成本 SD/Q 采購成本 Pi D 庫存成本 Hi Q/2 總成本 = Pi D+Hi Q/2+ SD/Q 費用 P=5.00 P=4.75 P=4.80 2020/11/6 26 例 ： 某公司銷售玩具汽車，對其實行數(shù)量折扣計劃見表 1。若 每次訂貨成本為 49元，年需求為 5000輛玩具汽車，存儲成本為 商品成本的 20%，則總庫存成本最小的訂貨數(shù)量是多少？ 庫存控制模型 解 ： 第一步 對表 1中的每個折扣計算相應(yīng)的 Q*值，如下所示： 序號 折扣數(shù)量 折扣（ %） 折扣價格 （元） 1 0 999 0 5.00 2 1000 1999 4 4.80 3 2000以上 5 4.75 表 1 數(shù)量折扣計劃 2020/11/6 27 庫存控制模型 )(718 4 . 7 50 . 2 495 0 0 02 Q )(714 4 . 8 00 . 2 495 0 0 02 Q )(700 5 . 0 00 . 2 495 0 0 02 Q * 3 * 2 * 1 輛 輛 輛 第二步 將在允許折扣范圍以下的 Q*值向上調(diào)整。因為 Q1*在 0 999之間，它不需調(diào)整。 Q2*低于允許范圍 1000 1999，所 以它必須調(diào)整到 1000。同理 Q3*也要調(diào)整到 2000。 第三步 將調(diào)整后的訂貨數(shù)量代入總成本公式計算每個訂貨 數(shù)量的總成本。見表 2。 2020/11/6 28 第四步 選擇總成本最低的那個訂貨數(shù)量。從表 2中可以看出 ，訂貨數(shù)量為 1000輛可使總成本最小。但是，我們還應(yīng)看到訂 貨 2000輛的總成本只比定購 1000輛大一點。因此，若第三個折 扣成本再降一點，這一訂貨數(shù)量也許會使總庫存成本最小。 折扣數(shù) 目 單價 訂貨數(shù) 量 年產(chǎn)品成 本 年訂貨成 本 年存儲 成本 總計 1 ￥ 5.00 700 ￥ 25,000 ￥ 350 ￥ 350 ￥ 25,700 2 ￥ 4.80 1,000 ￥ 24,000 ￥ 245 ￥ 480 ￥ 24,725 3 ￥ 4.75 2,000 ￥ 23,750 ￥ 122.5 ￥ 950 ￥ 24,882.5 表 2 庫存控制模型 2020/11/6 29 庫存控制模型 以上討論的是非連續(xù)價格函數(shù)下最佳訂貨量。在 連續(xù)價格 函數(shù) （當(dāng)訂貨量達到或超過折扣限量時，在訂貨批量范圍區(qū) 間的訂貨量可按折扣優(yōu)惠價格計價 分段計價 ）下，總成 本曲線如下： Q1 Q2 Q3 數(shù)量 連續(xù)價格函數(shù) 價格 Q*1 Q1 Q*2 Q2 Q*3 Q3 數(shù)量 連續(xù)價格函數(shù)時總成本曲線 成本 其最佳訂貨量的確定參閱參考書目 1 2020/11/6 30 四、何時以經(jīng)濟訂貨批量再訂貨 EOQ模型回答了訂多少貨的問題，而何時訂貨則是根據(jù) 數(shù)量確定再訂貨點（ ROP）的一個函數(shù)模型：一旦庫存持有 數(shù)量降至某一事先確定的數(shù)量，就會發(fā)生再訂貨。 再訂貨數(shù)量取決于以下 4個因素： 需求率 d（通?；陬A(yù)測） 生產(chǎn)提前期 LT 需求范圍與生產(chǎn)提前期的變化量 管理者可以接受的缺貨風(fēng)險程度 如果需求與生產(chǎn)提前期都是常數(shù)，則： ROP = d LT （ 1） 2020/11/6 31 一旦需求或 LT發(fā)生 變化 ，就有缺貨可能，為此需設(shè) 立 安全庫存 ，再訂貨點則為： ROP = 訂貨提前期內(nèi)的需求期望 + 安全庫存 （ 2） （ DE） （ SS） 1、服務(wù)水平 管理者必須仔細(xì)權(quán)衡持有安全庫存的成本與遭遇缺 貨風(fēng)險的損失。隨著缺貨風(fēng)險的降低，客戶服務(wù)水平 會相應(yīng)上升。 服務(wù)水平定義 ：生產(chǎn)提前期內(nèi)的需求不超過供給的可 能性。 服務(wù)水平 = 1 缺貨風(fēng)險 2020/11/6 32 期望需求 再訂貨點 數(shù)量 安全庫存 服務(wù)水平 （無缺貨概率） 缺貨風(fēng)險 0 z z值范圍 生產(chǎn)提前期內(nèi)需求基于正態(tài)分布的再訂貨點 安全庫存量取決于以下因素： 平均需求率與平均生產(chǎn)提前期 需求與生產(chǎn)提前期變化量 想要達到的服務(wù)水平 在服務(wù)水平較低時，稍稍增加 一點安全庫存，服務(wù)水平提高效 果很明顯。當(dāng)服務(wù)水平增加到比 較高的水平，再提高服務(wù)水平就 需要大幅度增加安全庫存。 Z為標(biāo)準(zhǔn)差數(shù) 2020/11/6 33 例： 某公司根據(jù)分析，認(rèn)為提前期中需求變 化為正態(tài)分布，均值為： u=350單元， 標(biāo)準(zhǔn) 差： 10箱。公司策略是：出現(xiàn)缺貨的概率為 5%，求：安全庫存 SS。 解：從正態(tài)分布表查到 0.95的分位數(shù) z=1.65 SS= =1.65 10=16.5單元 z 2020/11/6 34 幾個存在變化時要用到的模型： 1) 在提前期內(nèi)需求符合正態(tài)分布，則（ 2）式改寫為： ROP = DE + ZdLT （ 3） 2) 如果生產(chǎn)提前期的需求數(shù)據(jù)不充分，（ 3）式就不能使用。 但我們可以利用實際數(shù)據(jù)來確定需求與生產(chǎn)提前期是否可 變，這個變化與 dLT 有關(guān)。則出現(xiàn)以下公式： a) 如果只有需求可變，則： ，再訂貨點為： （ 4） 式中： 平均日或周需求； d 每日或每周需求的標(biāo)準(zhǔn)差； dd L T LT dLTLTdROP d 2020/11/6 35 c) 如果需求與生產(chǎn)提前期均可改變，那么 再訂貨點為： ROP = + Z （ 6） 222 LTddL T dLT LTd 222 LTd dLT 這些模型請參閱參考書目 2 b) 如果只有生產(chǎn)提前期可變，那么 dLT =d LT， 再訂貨點為 ROP = + Z d LT （ 5） 式中： d日或周需求； 生產(chǎn)提前期平均天數(shù)或周數(shù)； LT 生產(chǎn)提前期天數(shù)或周數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差； LTd LT 2020/11/6 36 Q0+SS ROP SS 0 安全存貨 SS 需求 日需求分布 交貨周期 需求分布 服務(wù)水平 風(fēng)險 交貨周期 生產(chǎn)提前期需求 評論： 三個再訂貨點的公式第一部分都是期望需求，即日需求 與生產(chǎn)提前期乘積。第二部分是 Z乘以生產(chǎn)提前期需求的標(biāo)準(zhǔn) 差。只有需求可變的公式（ 4），假定日需求符合正態(tài)分布， 并具有相同的均值與標(biāo)準(zhǔn)差（如下圖）。整個生產(chǎn)提前期的標(biāo) 準(zhǔn)差來自日（或周）需求變化量之和，再求平方根。 2020/11/6 37 本章小結(jié) ： 好的庫存管理往往是運作良好的組織的標(biāo)志。為 使持有庫存的成本與提供合理顧客服務(wù)水平的成本達 到平衡，必須對庫存水平進行認(rèn)真地計劃。成功的庫 存管理需要一個能夠追蹤庫存事項的系統(tǒng)、準(zhǔn)確的需 求與生產(chǎn)提前期信息、對有關(guān)庫存成本的現(xiàn)實評價、 為庫存品種分類并確定控制強度的一個優(yōu)化系統(tǒng)等。 本章討論了獨立需求庫存控制模型：經(jīng)濟訂貨批 量、經(jīng)濟生產(chǎn)批量、數(shù)量折扣等，它們提出了訂多少 貨的問題；而再訂貨點模型提出了何時訂貨的問題。 2020/11/6 38 本章參考書目 ： 1 現(xiàn)代生產(chǎn)管理學(xué) 潘家軺 清華版， 1994 2 生產(chǎn)與運作管理 （美） William J.Stevenson， 機械工業(yè)出版社， 2000 3 生產(chǎn)與作業(yè)管理教程 （第四版）（美）杰伊 海澤等，華夏出版社， 1999