订货仿真系统的经济性研究与应用

订货仿真系统的经济性研究与应用
【摘要】针对理论上的经济订货批量模型在实际运用中存在的存货耗用或销售的不均衡性，本文利用现代仿真技术，进行了订货仿真系统的经济性研究。

应用该订货仿真系统确定经济订货量，将会在一定程度上减少企业的现金流量、降低产品成本、增加利润、提高企业的竞争力。

【关键词】经济订货仿真系统需求
经济订货量对一个企业的经营业绩至关重要。

合理确定经济订货量不仅可以减少企业的现金流量、降低产品成本、增加利润，而且可以在一定程度上提高企业的竞争力。

随着市场经济体制的逐步完善，市场竞争的日趋激烈，如何获得适合本企业的经济订货量，如何选择库存和订货策略，已成为企业研究的一项重要课题，迫切要求企业不断探索行之有效的成本控制方法。

一、经济订货批量的基本涵义及现状
经济订货批量是指能够使一定时期存货的相关总成本达到最低点的进货数量。

在存货总成本中决定存货经济订货批量的成本因素主要包括变动性进货费用、变动性存储成本以及缺货时的缺货损失。

不同的成本费用与进货量呈现不同的变动关系。

减少进货量，增加进货次数，可以降低存储成本，但会提高进货费用与缺货成本；相反，增加进货批量，减少进货次数，可以降低进货费用与缺货成本，但会提高存储成本。

因此，协调好各项成本间的关系，使总和保持最低水平，是企业订货所追求的目标。

理论上，经济订货批量是根据经济订货批量模型推导确定的。

然而，受需求变动、行业特点、客观条件等因素的影响，该模型在实际工作中很难得到推广，主要有以下几方面原因。

1、存货的耗用或销售不均衡
实际上多数企业存货的耗用或销售都是不均衡的，而经济进货批量的基本模型是以“假设存货的耗用或销售均衡”为前提的。

2、受传统观念、客观条件的影响
由于受传统观念、客观条件的影响，企业往往采取“需求多少、购进多少”
的办法，未充分考虑进货的经济性。

3、计算过程复杂，影响采购工作
计算机技术在该领域未得到广泛应用，单纯依靠人工计算来实现，难度很大，且影响采购工作。

二、订货仿真系统的建立
1、相关说明
（1）订货系统要研究的问题就是在不同需求情况下的订货策略，即每隔多少时间需要补充一次，每次补充量应为多少等。

策略的优劣以所需费用为衡量标准，所需费用越少，该策略就越好。

（2）一般从订货到货物入库，往往需要一段时间，这段时间称为滞后时间。

由于存在滞后性，所以应提前一段时间订货。

2、相关概念
需求：是订货系统的输入。

由于需求，使库存量不断减少。

订货：是订货系统的输出。

由于订货，使库存量得到补充。

保管费：使用仓库、保管货物以及因货物损坏变质等支出费用，每件货物保管费用C1表示；
缺货费：由于货物不足，供不应求造成的损失，如失去销售机会、停工待料等损失，用C2表示；
订货费：订货过程中的手续费、货物本身的价格以及运输费等，每次订货费用用C3表示。

3、订货仿真系统的建立
订货仿真系统建立的前提条件是：
（1）从发出订货到收到货物需隔N天；
（2）每件货物每天的保管费、缺货损失费和每次的订货费；
（3）每天货物的需求量是在0-I之间均匀分布的随机数；
（4）原始库存为Q0。

以总天数G为例，依次对不同方案进行仿真，最后比较各方案的总费用，从而就可以作出策略选择。

输入一些常数和初始数据后，以一天时间为步长进行仿真。

首先，检查这一天是否是预定到货日期，如果是，则原有库存量加Q；如果不是，则库存量不变，接着仿真随机需求量。

若库存量大于需求量，则新的库存量就是原库存量减去需求量；反之，则新库存量变为零，并且要在总费用上加一短缺损失。

然后检查实际库存量是否小于重新订货起点数，如果是，则需重新订货，这时就累加一次订货费。

如此反复运行G天，即可得所需费用总值，这一过程的流程如图1所示。

三、应用举例
某仓库日需求量均值为120，是方差为25的正态分布函数，初始库存量为500，当库存量下降到某一数量时即订货，提出订货后到货延迟天数为均匀分布的随机数，20%货物延迟为两天，50%延迟为三天，30%延迟为四天，库存每件/天的费用是C1元，缺货每件/天的费用是C2元，一次订货费用为C3元，试制定一个订货起点数、每次订货数，以使总的费用最小。

第一步：产生原材料30天的日需求量。

xq=120+sqrt(25)×randn(30,1)
xq=[118，112，121，121，114，126，126，120，122，121，119，
124，117，131，119，121，125，120，120，116，121，113，124，128，117，124，126，112，113，123]’
第二步：产生30次订货的延迟天数，见表1。

产生30个（0,1）均匀分布随机数u
u＝rand（30，1）
u=[0.0153，0.7468，0.4451，0.9318，0.4660，0.4186，0.8462，
0.5252，0.2026，0.6721，0.8381，0.0196，0.6813，0.3795，0.8318，
0.5028，0.7095，0.4289，0.3046，0.1897，0.1934，0.6822，0.3028，
0.5417，0.1509，0.6979，0.3784，0.8600，0.8537，0.5936]’
读入延迟天数的累积概率分布函数F（i）
F（0）=0，F（1）=0.2，F（2）=0.7，F（3）=1
将u与F由小到大顺次比较，当F（I-1）zfy（m，n）
minzfy（1，1）=m；
minzfy（1，2）=n；
minzfy（1，3）=zfy（m，n）；
end
end
end
得minzfy=[383，117，7042]，即30天内，订货起点数为383，订货数为117时，订货的总费用最小，117即为经济订货量。

【参考文献】
[1] 张葛祥、李娜：Matlab仿真技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2003.
[2] 康凤举：现代仿真技术与应用[M].北京：国防工业出版社，2001.
[3] 邱晓林：基于Matlab的动态模型与系统仿真工具[M]. 西安交通大学出版社，2003.
[4] 薛定宇：基于Matlab/Simulink的系统仿真技术与应用[M].清华大学出版
社，2002.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。