管理运筹学 第十三章 存贮论
运筹学第十三章存储论
Q0
2C 3 D C1
最佳批次
n0
最佳周期
t0
2C 3 C1D
另外:t0 要取整数。
13
模型2: 边生产边供应,不允许缺货的模型 假设
缺货费用无穷大; 不能得到立即补充,生产需一定时间; 需求是连续的、均匀的;
每次订货量不变,订购费用不变(每次生产量不变 ,装配费不变);
C3 -- 每次订购费用 P -- 生产速度
C2 -- 缺货费 R -- 需求速度
Q
S
t1 0 t2 t3 t
天数
31
取 [ 0, t ] 为一个周期,设 t1时刻开始生产。 [ 0, t2 ] 时间内存储为零,B为最大缺货量。 [t1, t2 ] -满足需求及[ 0, t1 ] 内的缺货。 [t2, t3 ] -满足需求,存储量以P-R速度增加。 存储量 t3时刻达到最大。 [t3, t ] -存储量以需求速度R减少。 S
,当 C 2 时 ,
1
最佳周期 t0是模型1的最佳周期 t 的
C 1
C2 C2
倍,
又由于
(C1 C2 ) C2
1
,所以两次订货时间延长了。
Rt 0 2 RC C1
3
不允许缺货量,订货量为 最大缺货量为:
Q0 S0 2 RC C1
3
C 1
C2 C2
C 1 C 2
C ( t0 ) C 3
C1R 2C 3
1 2
C1R
2 C 1C 3 R
10
Annual cost (dollars)
Total cost = HC + OC C(t)
运筹学13-存储论
最佳订货周期 最佳的最大库存量
模型三
模型一
t* 2c3 c1D
Q* 2c3D c1
C* 2c1c3D
模型四 ——允许缺货、逐步均匀到货、缺货要补模型
这种存贮模型的特点: 1. 需求率 (单位时间的需求量)
为d; 2. 无限供货率; 3. 允许缺货,且最大缺货量为S; 4. 单位货物单位时间的存贮费
由于S仅能满足 t1时间的需求,故 S=Dtl.
根据单位时间的平均总费用应是存贮费、缺货损 失费和订货费之和的单位时间平均费用,故有
c2
式中有两个变量t和S,利用多元函数求极值
的方法求C(t,S)的最小值.
C Cs
0 0
t
t* 2c3 c1 c2 c1D c2
0
t* 2c3
P
c1D P D
最佳订货周期
Q* Dt* 2c3D P c1 P D
C* C(t*)
2c1c3 D
PD P
T* D t*
2c3D
P
c1P(P D)
最佳订货批量 最小平均总费用 最佳进货持续时间
模型二
模型一
t* 2c3
P
c1D P D
c1 ; 5. 每次的订货费 c3 ; 6.单位时间缺少一个单位货物所
支付的单位缺货费c2 ; 7.当缺货量达到S时进行补充,且
很快补充到最大存贮量。
[t1,t3]时间为进货时间,其中[t1,t2]时间内除满足 需求外,还须补足[0,t1]时间内的缺货,[t2,t3]时 间内满足需求后的货物进入存贮,存贮量以
由于可以立即得到补充,所以不会出现缺货, 所以在研究这种模型时,不再考虑缺货损失
运筹学 第13章 存贮论
管
理
运
筹
学
3
• 根据需求的数量特征,可将需求分为确定性 需求和随机性需求。确定性需求中,需求发 生的时间和数量是确定的。如生产中对各种 物料的需求,或在合同环境下对商品的需求, 一般都是确定性需求。在随机性需求中,需 求发生的时间或数量是不确定的。对于随机 性需求,要了解需求发生时间和数量的统计 规律性。
管
理
运
筹
学
17
§1 经济订购批量模型
经济订购批量模型(EOQ,economic ordering quantity),又称不允许缺货,补充时间很短 的存贮模型,是一种最基本的确定性存贮模型。 模型假设: (1)需求是连续均匀的,即需求速率(单位时间的需求量)是常数。年需求量为 D。 (2)当存储量降至零时,补充可以瞬时实现,即补充时间近似为零。 (3)单位货物年存储费(单位时间内单位存储物的存储费用)为常数c1 。 (4)每次订货量不变,为Q; 订购费不变,为常数c3。 (5)货物的价格为常数c。 (6)由于不允许缺货,故单位缺货费(单位时间内每缺少一单位存储物的损失) c2为无穷大。故不考虑缺货费。 模型求解:使一年的总费用最小的最优订货量Q* 一年总费用=一年的存储费+ 一年的订货费+ 一年的购置费 =单位商品年存储费×年平均存储量+每次订货费×每年的订货次数+年需求量×货
管 理 运 筹 学
22
习题 • 已知某企业每月需某物品4000件,不允许缺 货,每件物品的价格100元,保管费率为物 价的20%;每次订货需要差旅费200元,手 续费100元,4天后货物到达,瞬时补充;每 年12个月,250个工作日。求: • 1.最佳订货量 • 2.全年最低总成本 • 3.全年订货次数 • 4.再订货点 • 5.最大库存量
管理运筹学之存贮论
TC 2 Dc1c3 (1 D ) P
T*
Q* D
例:有一个生产和销售图书馆设备的公司,经营一种图书 馆专用书架,基于以往的销售记录和市场预测,估计今年 一年的需求量为4900,存贮一个书架一年要花费1000元, 每年的生产能力为9800各,组织一次生产花费500元,应如 何组织生产?(假设工作日为250天) 解:D=4900个/年;P=9800个/年;c1=1000元/个年; c3=500元/次。
2 Dc3 2 3000 52 25 Q 1140 .18 c1 6
*
c3=25
Q* 1140 .8 T* 365 2.67 (天) D 3000 52
一年总存储费= (1/2Q*c1+ c3D/Q*)*1
=6841.06(元)
注意: 若以D表示年需求量;c3 为一定订货费;r表示存贮费 率;V表示该物质单价。
(2)允许缺货S,当存贮降为零时,可以等一段时间 进行订货,一个周期内缺货的时间为t2,不缺货的时间为t1, 单位缺货损失为c2。 (3)一次订货为Q。
Q-S
0 时间t
S
t1
T
t2
不缺货时的平均存贮量(Q-S)/2,而缺货时的存贮量为0 平均存贮量 =周期总存贮量/周期T
1 Q S t1 0 t2 1 Q S t1 2 2 t1 t2 T
(TC ) 0 Q
最优存贮策略:
Q
*
2 Dc3 c1 c2 c1 c2
S*
2 Dc1c3 c1 Q* c1 c2 c2 c1 c2
Q D
T*
例:假设在上例中,图书馆设备公司只销售书架不生产书 架,其所销售的书架是靠订货来提供的,所订的货能及时 提供。该公司一年的需求量仍为4900,存贮费仍为1000元 /个年,定购费为500元/次,缺货损失费为2000元/个年。
《运筹学》教材编写组《运筹学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(存储论)
第13章存储论13.1 复习笔记1.存储论的基本概念备货时间:从订货到货物进入“存储”往往需要一段时间,我们把这段时间称为备货时间。
备货时间可能很长,也可能很短,可能是随机性的,也可以是确定性的。
提前时间:从另一个角度看,为了在某一时刻能补充存储,必须提前订货,那么这段时间称之为提前时间。
存储策略:决定多少时间补充一次以及每次补充数量的策略称为存储策略。
存储论要解决的问题是:多少时间补充一次,每次补充的数量应该是多少,即存储策略。
2.一些参数的含义K:货物单价;:最佳订货周期;R:需求速度;:最佳订货批量;:单位存储费用;:单位缺货损失;:订购费;:最佳费用;:最佳生产时间;:生产速度;:最大存贮量;:最大缺货量;:最大缺货量。
3.存储策略(1)-循环策略,每隔时间向系统内补充存储量Q。
(2)策略,当存储量时不补充;当时补充存储,补充量(即,将存储量补充到S)。
(3)混合策略,每经过t时间检查存储量,当时不补充;当时,补充存储量使之达到S。
4.确定性存储模型(1)模型一—经典的E.O.Q模型:不允许缺货,备货时间很短,且需求是连续均匀的,即需求速度是一常数;每批订货量不变,订货费用为常数;单位存储费用不变。
已知,求,,(2)模型二:不允许缺货,生产需一定时间,其余条件同模型一。
已知,求,,(3)模型三:允许缺货,备货时间很短,其余条件同模型一。
已知,求,,,最大缺货量(4)模型四:允许缺货(需补足缺货),生产需要一定时间,其余条件同模型一。
已知,求,,简便的记忆方法:①永远成立②记住模型一,,③定义两个因子④与因子的关系与乘以因子,与除以因子模型二乘除,模型三乘除,模型四乘除⑤模型二的,模型三的,模型四的说明:在允许缺货条件下,经过研究而得出的存储策略是:每隔时间订货一次,订货量为,用中的一部分补足所缺货物,剩余部分进入存储。
很明显,在相同的时间段落里,允许缺货的订货次数比不允许缺货时订货次数减少了。
管理运筹学课件-存储论
=
3
×1
140.18
+
3 900 01001=406.18841.05(元)
管理運籌學 433
§1 經濟訂購批量存儲模型
靈敏度分析: 批發部負責人在得到了最優方案存儲策略之後。他開始考慮這樣一個問題:這個最優
存儲策略是在每次訂貨費為 25 元,每年單位存儲費 6 元,或占每箱速食麵成本價格 30
元的 20%(稱之為存儲率)的情況下求得的。一旦每次訂貨費或存儲率預測值有誤差, 那麼最優存儲策略會有多大的變化呢?這就是靈敏度分析。為此,我們用管理運籌學軟體
計算訂貨費:訂貨費指訂一次貨所支付的手續費、電話費、交通費、採購人員的勞 務費等,訂貨費與所訂貨的數量無關。這裏批發部計算的每次的訂貨費為 C3=25 元/次。
管理運籌學 428
§1 經濟訂購批量存儲模型
各參量之間的關係:
訂貨量 Q 越小
越大
總存儲費 存儲費用越小 存儲費用越大
總訂購費 訂購費用越大 訂購費用越小
這樣益民批發部在這種速食麵的一年總的費用為 1D
TC = 2Qc1 + Q c3 + 200c1 15 600 1 282
= 3 846 + 3 042.12 + 1 200 = 8 088.12(元)
管理運籌學 437
§2 經濟生產批量模型
經濟生產批量模型也稱不允許缺貨、生產需要一定時間模型,這也是 一種確定型的存儲模型。它的存儲狀態如圖 13-2 所示。
計算了當存儲率和訂貨費發生變動時,最優訂貨量及其最小的一年總費用以及取定訂貨量
為 1 140.18 箱時相應的一年的總費用,如表 13-2 所示。
表 13-2
可能的 可能的每次訂 最優訂貨量 存儲率 貨費(元) (Q*箱)
第13章 存贮论(2)_1
1
5 9
3000
2990 2980
2
6 10
3080
3000 3030
管 理 运
3
7 11
筹 学
2960
3020 3000
4
8 12
2950
3000 2990
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延边大学 经济管理学院 信息管理系
§1 经济订购批量存储模型
2.分析问题 需求近似为一个常量 商品占用资金的时间成本 存储费用 费用 订货费用
管
理
运
筹
学
延边大学 经济管理学院 信息管理系
2 page
重点和难点
本章重点: §1 经济订购批量存贮模型 §2 经济生产批量模型 本章难点:
§3允许缺货的经济订购批量模型
§4允许缺货的经济生产批量模型
管
理
运
筹
学
延边大学 经济管理学院 信息管理系
3 page
第十三章 存储论
存储是将一些物资存储起来以备将来的使用和消费。
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§1 经济订购批量存贮模型
1 * 1 2DC 3 一年的存储费 Q C1 C1 2 2 C1
D 一年的订货费 * C3 Q DC 3 2DC 3 C1 DC 3C1 2
DC 3C1 2
D 一年的订购次数N * Q
365 订货间隔时间T0 N
管 理 运 筹 学
时间
S
T
管 理 运 筹 学
延边大学 经济管理学院 信息管理系
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§3 允许缺货的经济订购批量模型
延边大学 经济管理学院 信息管理系
运筹学(存储论)
§2 经济生产批量模型
指不允许缺货,生产需要一定时间存 贮模型,也是确定型的存贮模型。
比较:
该模型也不允许缺货,到存储量为零时, 可以立即得到补充。所不同的是经济 订货批量模型全部订货同时到位,而 经济生产批量模型当存储量为零时开 始生产,单位时间的产量即生产率p也 是常量,生产的产品一部分满足当时 的需求,剩余部分作为存储,存储量 是以(p-d)的速度增加。
§2 经济订购批量存贮模型 周 需求(箱) 模型举例 1 3000
需求量的确定:
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 总计 平均每周
3080 2960 2950 2990 3000 3020 3000 2980 3030 3000 2990 36000 3000
模型举例
§2 经济订购批量存贮模型
存贮问题的基本要素:
需求率:指单位时间(年、月、日) 内对某种物品的需求量,用D表示。 它是存贮系统的输出。 订货批量:指一次订货中包含的某种 物资的数量。用Q表示。 订货间隔期:指两次订货之间的时间 间隔。用t表示。 订货提前期:从提出订货到收到货物 的时间间隔,用L表示。
与存贮有关的基本费用:
§2 经济订购批量存贮模型
模型举例
§2 经济订购批量存贮模型
一年的存贮费=C1×0.5Q=0.5QC1 本例中,一年的存贮费=6 ×0.5Q=3Q 一年的订货费=每次的订货费×每年订货次数 =C3 ×D/Q (其中D为每年的总需求量) 本例中, C3 =25, D=3000 ×52 一年的订货费 = 25 × (3000 ×52)/Q =3900000/Q 一年的总费用TC=一年存贮费+一年订货费 TC= 0.5QC1+ C3 ×D/Q 本例中,TC=3Q+3900000/Q
管理运筹学存储论
计每年的工作日为250天,则相应周期为250 5天 50
一年最少的总费用为
1 2
1
d p
Q*c1
D Q*
c3
1 2
1
4900 9800
991000
50500
49750元
§3 允许缺货的经济订购批量模型
这种模型的存储状态图为 :
存储量 最大存储量 Q-S
o缺不缺 货时来自S货时 间 t1
间 t2
最大缺货量
2Dc3
0
(TC) (c1 c2 )S c1Q 0
S
Q
最优订货量: Q* 2Dc3(c1 c2 ) c1c2
最大缺货量: S* 2Dc3c1 c1(c1 c2 )
§3 允许缺货的经济订购批量模型
例2:假设例1中图书馆设备公司不生产书架,只销 售书架。其销售的书架靠订货提供而且都能及时供 货。该公司一年的需求量为4900个,一个书架一年 的存储费用为1000元,每次订货费为500元,每年 的工作日为250天。 允许缺货,设一个书架缺货一 年的缺货费为2000元。求一年总费用最低的最优每 次订货量及相应的周期,相应的最大缺货量,同期 中缺货的时间,不缺货的时间,每年的订购次数, 一年的总费用。
Q3
2Dc3 c1
2300 200 36 (个) 95
TC是关于Q的分段函数。由
微积分知识可知,TC的最小值
§5 经济订货批量折扣模型
计算TC 得
TC1(Q1) TC1(35) 153464 (Q1为驻点) TC2 (Q1) TC2 (50) 147600 (Q1为区间端点) TC3 (Q2 ) TC3 (100 ) 147860 (Q2为区间端点)
t2
运筹学答案_第_13_章__存贮论
6060.606 4379.562
3000 2000
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
720000 640000 600000 560000
729624.6 648763.6
609000 570400
由上表可知,最小成本的订货批量为Q*=300 双,
此时花费的总成本TC = 1Q*c + c D+D⋅ c= 570400 元,
2
Q*
可以求得当Q1*=100 双,Q2 *=137 双,Q3 *=200 双,Q4 *=300 双时的每年
的总费用如下表所示:
最优订货
旅游鞋单
折扣等级 价
批量 Q*
存贮费 1 Q*c 2
每年费用 订货费
Dc Q* 3
购货费
总费用
1
360
99
2
320
137
3
300
200
4
280
300
3564 4384 6000 8400
当订货量 Q 为 200-299 双时,有
Q*=
2Dc c=1'''
2⋅≈320010040⋅21⋅30个0%0;
当订货量 Q 大于 300 双时,有
Q * = 2cD=1c''''
2⋅≈220810040⋅62⋅3个00%0。
可以注意到,在第一种情况中,我们用订货量在 0-99 时的价格 360 元/双,计
8.运用经济订货批量折扣模型, 已知根据定购数量不同,有四种不同的价格。我们可以求得这四种情况的最优订 货量如下: 当订货量 Q 为 0-99 双时,有
Q*= 2D=c3 c1'
运筹学-存储论
t0
2
若单位时间单位货物存储费用为 C1 ,则 t 时间平均存储费用为:
1 2
C1R
t
若每次订购费为 C3 ,货物单价为 K,则t 时间平均订货费为:
所以,t 时间总平均费用为:
1 t
(C3
KQ)
1 t
C3
KR
C(t)1 tC3来自KR1 2C1Rt
(13-1)
不允许缺货的批量订购问题
对式(13-1)利用微积分求导,即可得到 C(t) 的最小值。
周期与价格 k 无关,只与需求速度、订购费和存储费有关。这一结论与我们的直观判
断是比较吻合的。需求速度如果增大,订货量就要相应增加;订购费增加时,企业会
相应地减少订货次数,从而增加每次的订货量;存储费增加时,企业为尽量减少库存
量,换之以多增加订货次数,减少每次的订货量。
不允许缺货的批量订购问题
另外,由于 Q 与价格无关,所以式(13-1)中可省略 KR 改写为式(13-4)的 形式。这在以后各节中也同样适用,如无特殊需要可不再考虑货物费用。
C(t)
1 t
C3
1 2
C1Rt
将(13-2)代入(13-4)得到:
(13-4)
C0 C(t) 2C3C1R
(13-5)
不允许缺货的批量订购问题
例 13.1 某产品年需求量为 D ,需求连续均匀,采用订购方式进行补充,且不允许缺货。若
与存储有关的费用主要有存储费、订货费/生产费以及缺货费: 存储费:包括仓库使用费(如仓库租金或仓库设施的运行费、维修费、
管理人员工资等)、保险费、存储货物损坏、变质等造成的损失费以及货物 占用流动资金的利息等支出。
订货费/生产费:采用订购的方式补充进货会产生订货费,而采用自行 生产的方式则要付出一定的生产费。订货费等于订购费与货物费之和。订购 费(Setup Cost)是采购人员的差旅费、手续费、最低起运费等费用之和,与 订货量无关,只与订货次数有关。货物费与订货数量有关,一般情况下它等 于货物数量与货物单价的乘积。生产费是装配费与货物费之和。装配费是生 产前进行组织准备,生产后进行清洗保养等费用的总和,只与生产次数关。
存贮论
二,费用分析
订货费或生产前准备 生产前准备费 1, 订货费或生产前准备费 订购费用(固定费用) 用于采购员外出费用, 订购费用 ( 固定费用 ) , 用于采购员外出费用 , 手续费 通讯费用,物资到货和验收入库发生的费用等等. ,通讯费用,物资到货和验收入库发生的费用等等. 订购费用与订货数量无关,与订购次数成正比. 订购费用与订货数量无关,与订购次数成正比. 订购费用C 费用/ 订购费用Co(费用/次). 如果是自己组织生产, 需支出生产前准备费( 如果是自己组织生产 , 需支出生产前准备费 ( 固定费 如更换模具,改装或添置某些专用设备等. 用),如更换模具,改装或添置某些专用设备等.生产前准 备费C 费用/ 备费Cp(费用/次) .
存贮费: 2, 存贮费: 用于物资的保管,货物变质的损失, 用于物资的保管,货物变质的损失,货物占用资金应付的 利息以及保管费等. 利息以及保管费等. 库存物资越多,存贮时间越长,存贮费就越大, 库存物资越多,存贮时间越长,存贮费就越大,故用每件 物资越多 物品存放单位时间所需费用作为计算单位, 存贮费率C 物品存放单位时间所需费用作为计算单位,即存贮费率Ch 表示. (元/件.时)表示. 3,缺货费 当库存物资消耗完,发生供不应求时的损失费用, 当库存物资消耗完,发生供不应求时的损失费用,如失 去销售机会的损失,停工特料的损失, 去销售机会的损失,停工特料的损失,以及不能履行合同而 缴纳的罚款等. 缴纳的罚款等. 缺货费用缺货费率表示, 单位时间内缺货一件的损失 缺货费用缺货费率表示,即单位时间内缺货一件的损失 费用,记为Cs 费用/ Cs( 费用,记为Cs(费用/件.时). 在不允许缺货的情况下,缺货费作无穷大处理. 在不允许缺货的情况下,缺货费作无穷大处理. 无穷大处理
根据物资的来源,存贮系统的输入有以下两类不同的方式: 根据物资的来源,存贮系统的输入有以下两类不同的方式: 输入有以下两类不同的方式 如图6-2(a),(b)所示. 所示. 如图 , 所示
管理运筹学存贮论
管理运筹学
23
§1 经济订购批量存贮模型
以防万一旳200箱)就应该向厂家订货以确保第二天能及时得到货品,我 们把这427箱称为再订货点。假如需要提前两天订货,则再订货点为: 427×2=854箱。
这么益民批发部在这种以便面旳一年总旳费用为:
1
D
TC 2 Qc1 Q c3 200c1
0.5*1282*6 156000 * 25 200*6 1282
管理运筹学
15
§1 经济订购批量存贮模型
各参量之间旳关系:
订货量 Q
总存贮费
越小
存贮费用越小
越大
存贮费用越大
存贮量Q与时间 t 旳关系
存贮量 Q
总订购费 订购费用越大 订购费用越小
Q/2
0
T1
T2
T3
时间
t
管理运筹学
16
§1 经济订购批量存贮模型
这种存贮模型旳特点: 1. 需求率 (单位时间旳需求量)为 d; 2. 无限供货率(单位时间内入库旳货品数量,货品起源充分) ; 3. 不允许缺货; 4. 单位货品单位时间旳存贮费 c1 ; 5. 每次旳订货费 c3 ; 6. 每期初进行补充,即期初存贮量为Q 。
计算存贮费:以便面每箱30元,而银行贷款年 利息为12%,所以每箱以便面存贮一年要支付旳利 息款为3.6元。经计算每箱以便面贮存一年要支付费 用2.4元,这个费用占以便面进价30元旳8%。可知每 箱以便面存贮一年旳存贮费为6元,即C1=6元/年·箱, 占每箱以便面进价旳20%。
计算订货费:这里批发部计算得每次旳订货费 为C3=25元/次。
两次订货间隔时间= 注:
T0
365 D / Q
特征一 最优订货量即为使存储费与订货费相等得订货量
第十三章 存储论 《管理运筹学》PPT课件
×
85
≈
28
个
同期所需时间
T
=
Q∗2 d
=
85 4900 250
≈
4.34
天
同期中缺货时间t2
=
S∗ d
=
28 19.6
=
1.43
天
同期中不缺货时间t1 = T − t2 = 4.34 − 1.43 = 2.91 天
每年订购次数
=
4900 85
≈
57.6
次
最少的一年总费用
TC
=
(Q∗2 − S∗)2 2Q∗2
§ 1 经济订购批量存储模型
单位时间内的总费用 TC =
1 2 Qc1 +
D Q c3
求极值得使总费用最小的订购批量为Q∗ =
2Dc3 c1
这是存储论中著名的经济订购批量公式,也称哈里斯 − 威尔逊公式。
单位时间内的存储费用 =
Dc3 c1 2
单位时间内的订货费用 =
Dc3 c1 2
单位时间内的总费用 = 2Dc3c1
解: 从题可知,年需求率 d=D=4900(个/年),年生产率 p=9800(元/年)c1 =1000(元/个年),c3 = 500(元/次)
代入公式可得, Q* 2Dc3 2 49 000 500 9 800 99(个)
1
d p
c1
1
49 000 9 800
1
000
§ 2 经济生产批量模型
第十三章 存储论
存储是缓解供应与需求之间不协调情况的有效措施。
存储论主要解决存储策略问题,如: (1)补充存储物资时,每次补充数量(Q)是多少? (2)应该间隔多长时间(T)来补充这些存储物资?