CH 2 库存管理与风险分担
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比较销售掉一件产品的边际利润和生产一件产品的 边际成本
边际利润/单位产品 =
销售价额 – 可变生产成本
边际成本/单位产品 =
可变生产成本 – 残值
结论： 边际利润 > 边际成本 => 最优订购数量 > 平均 需求 边际利润 < 边际成本 => 最优订购数量 < 平均 需求
泳装例子（续）
两种情景：
制造商生产10,000件而最终需求是 12,000件
利润：
= 125*10,000 – 80*10,000 - 100,000 = $350,000 制造商生产10,000件而最终需求是 8,000件
利润
= 125*8,000– 80*10,000 - 100,000 + 20*2,000 = $140,000
Company Logo
具体按供应链环节分类
供应商 制造商 制成品 工厂库存 分销商 零售商 用户
原材料或零 部件库存
供 应 商
在制品 库存
制成品 分销库存
制成品 零售库存
用 户
采购订货
分销订货 图 2-1: 库存的位置
零售订货
用户订货
按满足需求分类
周转库存(cycle stock)或基本库存(base stock)
要让供应和需求很好的匹配是很困难的
预测的期限越长，预测的结果越不准确（误差越大）
顾客的长期需求更难预测
综合预测更准确.
预测顾客对单品的需求比较困难
若预测顾客对一个产品系列内所有单品的总需求会容易许多
2.3 单周期模型
短生命周期产品（Short lifecycle products） 假设： 公司仅有一次订购机会 需求发生前，公司必需确定订购数量以满足需求
Company Logo
2.1 经济订购批量模型
一个仓库面临单一产品的稳定需求，仓库从供 应商处订货。 锯齿状库存模式
图 2-3: 随时间变化的库存水平
假设 （Assumptions）:
D- 每天需要的产品数量，需求速度恒定
Q- 每次订货数量，固定. K- 仓库每次订货的固定成本. H- 库存持有成本，单位产品单位时间的保管费 提前期（发出订单到收到货物经过的时间）等于0 初始库存 = 0 分析时间为无限.
2.5 持续检查策略
假设： 每日需求是随机的，随机变量服从正态分布. 分销商每次订购产品，需要支付一个固定成本 K, 加上与订购数量成比例的费用. 库存持有成本根据单位时间单位产品的费用计算. 库存每天检查，若发出订单，货物经过固定的提前 期后到达. 如顾客到达时，经销商无库存满足需求, 订单将丢 失. 分销商给定一个必需的服务水平.
EOQ模型的运用： 每年的需求D=50*1000=50000 Fra Baidu bibliotek定订购成本=20 每单位产品的库存持有成本=0.25
2 KD h
Q*
2 2 0 5 0 0 0 0 0 .2 5 2828
2.2 需求不确定性的影响
EOQ模型忽略了需求的不确定性和预测问题。
对不确定需求的预测总是不准确的
自独立和截然不同的业务。 问题：“库存水平太荒谬了”、“客户服务在行 业中是最差的，而且一直在恶化。”
Stephen C. Graves Copyright 2003 All Rights Reserved
定制产品
快速增长, 占总销售额的1/3 ($133 M) 一个客户一个产品 高额利润 高服务水平 3 个生产基地都位于研发中心附近 一种产品在一个工厂生产
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节省订货费用；
应付需求、配送的变化；
减少资本占用。
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通用汽车生产和配送网络 20,000 个供应商
133个 零部件制造厂
31 个装配厂 11,000个经销商 运输成本: 41 亿美元 (60% 为原材料运输) 通用的库存价值为74 亿美元(70%是在制品; 其余 都是成品车) 通过库存和运输策略，成本每年能降低26%。
订货批量> 需求 => 处理过量库存 订货批量< 需求 => 利润损失
单周期模型
利用历史数据(Using historical data)
预测各种需求情况 预测各种需求情况发生的概率
给定特定的库存策略
确定与每种需求情况相关的利润
给定任一订购数量
•对每种需求情况下的利润进行概率加权 •确定一个特定的订购数量下的平均利润.
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咨询建议
物流咨询师的建议： 减少生产批量小的产品 改进预测 合并仓库
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总结
现实的诊断锻炼 实际中: 没这么简单, 更多的数据和更多的考虑 因素 权衡：增加运输成本、节省固定成本 然而简单的模型及规则可以提供有价值的指导。
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1
引言
1）库存（Inventory）的概念及形式 为达到多种目的而维持的产品和物料 的存货
采购、供应层：原材料库存
生产层：在制品库存
销售层：产成品库存
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库存是 为了满足未来需要而暂时闲置的资源， 不一定发生在仓库中。 资源停滞的位置，可以是在仓库里、生产线 上或车间里，可以是在非仓库中的任何位置，如 汽车站、火车站及机场码头等类型的流通结点上， 甚至也可以是在运输途中。
采用平均利润最大化的订购数量。
单周期模型的实例
例： 设计、生产并销售夏季时尚服饰（如泳装） 的公司。 1）假设 在夏季到来的6个月前，公司必须确定产品的生 产数量 仅有一次生产机会
2）方法：利用过去5年的数据进行预测，结合天 气状况和竞争者的行为： （1）估计了几种可能的销售状态； （2）每种状态发生的概率
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特种产品
销售受挫 快速增长, 总销售额的2/3 ($267 M) 3 个工厂,每一个有2条生产线 几个大客户，130 个顾客, 120 种产品 高度不稳定的需求 服务水平高 销售问题 VS 生产问题
推导 EOQ
每订购周期的总成本
K hTQ 2
每周期平均持有库存量: Q/2 订购周期 T =Q/D 单位时间的平均成本:
KD hQ Q 2
经济订购批量：
Q
*
2KD h
EOQ: 成本
图 2-4: 经济订购批量模型:单位时间的总成本
例：设一家五金供应仓库，每星期向制造商 供应1000单位特制紧固件，仓库向其供应商 订货，每次订货和运输费用为20美元，仓库 购入价格为1元/单位，年持有成本为库存价 值的25%，仓库当库存为零时，应向供应商每 次订购多少件产品？ （假设公司每年工作50周）
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2、单阶段库存控制
单个供应链阶段 各种技术 经济订购批量(Economic Order Quantity） 需求不确定（Demand Uncertainty） 单阶段模型（Single Period Models） 初始库存的影响（Initial Inventory） 多次订货机会 (Multiple Order Opportunities) 连续检查策略(Continuous Review Policy) 可变提前期 (Variable Lead Times) 周期检查策略 (Periodic Review Policy) 服务水平优化 (Service Level Optimization)
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生产10000件泳装产生的平均利润 = 各种实 际需求状况下利润的加权平均.
Company Logo
期望利润最大化的生产数量
图 2-6: 以产量为自变量的平均利润函数
订购数量和平均需求的关系
订购数量>平均需求 ? 订购数量<平均需求 ?
订购数量和平均需求的关系
Company Logo
在恰当时间、地点持有恰当数量的库存是很困难
Dell公司
1993 年实际需求远低于预测需求，导致亏损
Cisco
2001由于销售下降，导致 $ 22.5亿美元的过剩库存
IBM公司低效的库存管理
1994年 ThinkPad生产线生产不足
库存管理-需求预测
需求的不确定性使得需求预测对于库存的相关决策 非常关键: 订什么货? 什么时候订货?
评价需求 = 13,000 units. 最优订购数量 = 12,000 units. 边际利润 = $45 边际成本 = $60. 边际成本 > 边际利润 => 最优订购数量 < 平均需求
几点结论：
最优订购数量不一定等于预测需求或平均需求 平均利润一般随订购（/生产）数量增加而增加， 直到产量达到一个特定值，之后再增加订购数量 将导致平均利润下降。
2.4. 多次订货
单期模型针对时尚产品；许多实际情况中，经销商 会在一年中任何时刻重复订货，但基本都有一个订 购提前期。
经销商持有库存的原因： 平衡订货固定成本和库存持有成本. 满足提前期内的需求 防止需求的不确定性.
多次订货
两种策略 持续检查策略 每天都要检查库存（近似连续检查） 当库存降低到特定水平或达到订货点时就下订单 适用于库存可以被连续检查的管理系统 (计算机 库存管理系统) 周期检查策略 每隔一段固定时间检查库存 每次检查后订购合适的数量. 当频繁检查库存和下单不可行或不便利时,采用 这种策略.
单周期模型的例子
图2-5: 概率预测
根据预测概率计算得到平均需求为：13000件
更多的数据：
固 定 生 产 成 本 （ Fixed production cost ） : $100,000
可变生产成本: $80/件.
在 夏 季 的 销 售 季 节 内 ， 售 价 （ selling price ） : $125/件. 残值（ Salvage value ） : 在夏季没有售出的泳装 都将在折扣店销售 $20/件.
第二章 库存管理和风险分担
第二章 库存管理与风险分担
1 2 3 4 5
引言
单阶段库存控制 风险分担
集中化和分散化系统
供应链环境下的库存管理
6
实际问题
案例: Steel Works
背景：创办于1980年,生产定制和特殊用途钢材的
制造商。
业务概况：以高科技著称，1993年，销售额4亿美
元。两个部门分别生产特种产品和定制产品，是各
持续检查策略
符号及含义：
AVG = 对分销商的平均日需求 STD =对分销商的平均日需求的标准差 L = 从供应商到分销商的补货提前期 h = 分销商持有单位库存一天的成本 α = 服务水平. 缺货的概率为 1 - α
最优订货批量是多少?
解决方法包括一组技术
库存策略!!
制定库存管理策略需要考虑的因素
顾客需求的估计 补货提前期 （lead time） 需要考虑的不同产品的数量 计划期的长度 成本 订购成本（Order cost） • 生产成本(Product cost ) • 运输成本（Transportation cost） 库存持有成本（inventory carrying cost): • 税和保险 • 维护成本 • 过期成本 • 机会成本(Opportunity costs) 服务水平要求（Service level requirements）
在一个订货周期中满足正常需求的库存
安全库存(safety stock)或缓冲库存
指周期库存以外，防范需求的不确定性或时间延误而持有 的库存
在途库存（in-transit stock）
处于物流不同节点之间途中的库存
投机性库存
预计产品价格上涨而持有的库存
1 引言
2）为什么库存管理很重要？ 改善顾客服务；
边际利润/单位产品 =
销售价额 – 可变生产成本
边际成本/单位产品 =
可变生产成本 – 残值
结论： 边际利润 > 边际成本 => 最优订购数量 > 平均 需求 边际利润 < 边际成本 => 最优订购数量 < 平均 需求
泳装例子（续）
两种情景：
制造商生产10,000件而最终需求是 12,000件
利润：
= 125*10,000 – 80*10,000 - 100,000 = $350,000 制造商生产10,000件而最终需求是 8,000件
利润
= 125*8,000– 80*10,000 - 100,000 + 20*2,000 = $140,000
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具体按供应链环节分类
供应商 制造商 制成品 工厂库存 分销商 零售商 用户
原材料或零 部件库存
供 应 商
在制品 库存
制成品 分销库存
制成品 零售库存
用 户
采购订货
分销订货 图 2-1: 库存的位置
零售订货
用户订货
按满足需求分类
周转库存(cycle stock)或基本库存(base stock)
要让供应和需求很好的匹配是很困难的
预测的期限越长，预测的结果越不准确（误差越大）
顾客的长期需求更难预测
综合预测更准确.
预测顾客对单品的需求比较困难
若预测顾客对一个产品系列内所有单品的总需求会容易许多
2.3 单周期模型
短生命周期产品（Short lifecycle products） 假设： 公司仅有一次订购机会 需求发生前，公司必需确定订购数量以满足需求
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2.1 经济订购批量模型
一个仓库面临单一产品的稳定需求，仓库从供 应商处订货。 锯齿状库存模式
图 2-3: 随时间变化的库存水平
假设 （Assumptions）:
D- 每天需要的产品数量，需求速度恒定
Q- 每次订货数量，固定. K- 仓库每次订货的固定成本. H- 库存持有成本，单位产品单位时间的保管费 提前期（发出订单到收到货物经过的时间）等于0 初始库存 = 0 分析时间为无限.
2.5 持续检查策略
假设： 每日需求是随机的，随机变量服从正态分布. 分销商每次订购产品，需要支付一个固定成本 K, 加上与订购数量成比例的费用. 库存持有成本根据单位时间单位产品的费用计算. 库存每天检查，若发出订单，货物经过固定的提前 期后到达. 如顾客到达时，经销商无库存满足需求, 订单将丢 失. 分销商给定一个必需的服务水平.
EOQ模型的运用： 每年的需求D=50*1000=50000 Fra Baidu bibliotek定订购成本=20 每单位产品的库存持有成本=0.25
2 KD h
Q*
2 2 0 5 0 0 0 0 0 .2 5 2828
2.2 需求不确定性的影响
EOQ模型忽略了需求的不确定性和预测问题。
对不确定需求的预测总是不准确的
自独立和截然不同的业务。 问题：“库存水平太荒谬了”、“客户服务在行 业中是最差的，而且一直在恶化。”
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定制产品
快速增长, 占总销售额的1/3 ($133 M) 一个客户一个产品 高额利润 高服务水平 3 个生产基地都位于研发中心附近 一种产品在一个工厂生产
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节省订货费用；
应付需求、配送的变化；
减少资本占用。
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通用汽车生产和配送网络 20,000 个供应商
133个 零部件制造厂
31 个装配厂 11,000个经销商 运输成本: 41 亿美元 (60% 为原材料运输) 通用的库存价值为74 亿美元(70%是在制品; 其余 都是成品车) 通过库存和运输策略，成本每年能降低26%。
订货批量> 需求 => 处理过量库存 订货批量< 需求 => 利润损失
单周期模型
利用历史数据(Using historical data)
预测各种需求情况 预测各种需求情况发生的概率
给定特定的库存策略
确定与每种需求情况相关的利润
给定任一订购数量
•对每种需求情况下的利润进行概率加权 •确定一个特定的订购数量下的平均利润.
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咨询建议
物流咨询师的建议： 减少生产批量小的产品 改进预测 合并仓库
Stephen C. Graves Copyright 2003 All Rights Reserved
总结
现实的诊断锻炼 实际中: 没这么简单, 更多的数据和更多的考虑 因素 权衡：增加运输成本、节省固定成本 然而简单的模型及规则可以提供有价值的指导。
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1
引言
1）库存（Inventory）的概念及形式 为达到多种目的而维持的产品和物料 的存货
采购、供应层：原材料库存
生产层：在制品库存
销售层：产成品库存
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库存是 为了满足未来需要而暂时闲置的资源， 不一定发生在仓库中。 资源停滞的位置，可以是在仓库里、生产线 上或车间里，可以是在非仓库中的任何位置，如 汽车站、火车站及机场码头等类型的流通结点上， 甚至也可以是在运输途中。
采用平均利润最大化的订购数量。
单周期模型的实例
例： 设计、生产并销售夏季时尚服饰（如泳装） 的公司。 1）假设 在夏季到来的6个月前，公司必须确定产品的生 产数量 仅有一次生产机会
2）方法：利用过去5年的数据进行预测，结合天 气状况和竞争者的行为： （1）估计了几种可能的销售状态； （2）每种状态发生的概率
Stephen C. Graves Copyright 2003 All Rights Reserved
特种产品
销售受挫 快速增长, 总销售额的2/3 ($267 M) 3 个工厂,每一个有2条生产线 几个大客户，130 个顾客, 120 种产品 高度不稳定的需求 服务水平高 销售问题 VS 生产问题
推导 EOQ
每订购周期的总成本
K hTQ 2
每周期平均持有库存量: Q/2 订购周期 T =Q/D 单位时间的平均成本:
KD hQ Q 2
经济订购批量：
Q
*
2KD h
EOQ: 成本
图 2-4: 经济订购批量模型:单位时间的总成本
例：设一家五金供应仓库，每星期向制造商 供应1000单位特制紧固件，仓库向其供应商 订货，每次订货和运输费用为20美元，仓库 购入价格为1元/单位，年持有成本为库存价 值的25%，仓库当库存为零时，应向供应商每 次订购多少件产品？ （假设公司每年工作50周）
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2、单阶段库存控制
单个供应链阶段 各种技术 经济订购批量(Economic Order Quantity） 需求不确定（Demand Uncertainty） 单阶段模型（Single Period Models） 初始库存的影响（Initial Inventory） 多次订货机会 (Multiple Order Opportunities) 连续检查策略(Continuous Review Policy) 可变提前期 (Variable Lead Times) 周期检查策略 (Periodic Review Policy) 服务水平优化 (Service Level Optimization)
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生产10000件泳装产生的平均利润 = 各种实 际需求状况下利润的加权平均.
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期望利润最大化的生产数量
图 2-6: 以产量为自变量的平均利润函数
订购数量和平均需求的关系
订购数量>平均需求 ? 订购数量<平均需求 ?
订购数量和平均需求的关系
Company Logo
在恰当时间、地点持有恰当数量的库存是很困难
Dell公司
1993 年实际需求远低于预测需求，导致亏损
Cisco
2001由于销售下降，导致 $ 22.5亿美元的过剩库存
IBM公司低效的库存管理
1994年 ThinkPad生产线生产不足
库存管理-需求预测
需求的不确定性使得需求预测对于库存的相关决策 非常关键: 订什么货? 什么时候订货?
评价需求 = 13,000 units. 最优订购数量 = 12,000 units. 边际利润 = $45 边际成本 = $60. 边际成本 > 边际利润 => 最优订购数量 < 平均需求
几点结论：
最优订购数量不一定等于预测需求或平均需求 平均利润一般随订购（/生产）数量增加而增加， 直到产量达到一个特定值，之后再增加订购数量 将导致平均利润下降。
2.4. 多次订货
单期模型针对时尚产品；许多实际情况中，经销商 会在一年中任何时刻重复订货，但基本都有一个订 购提前期。
经销商持有库存的原因： 平衡订货固定成本和库存持有成本. 满足提前期内的需求 防止需求的不确定性.
多次订货
两种策略 持续检查策略 每天都要检查库存（近似连续检查） 当库存降低到特定水平或达到订货点时就下订单 适用于库存可以被连续检查的管理系统 (计算机 库存管理系统) 周期检查策略 每隔一段固定时间检查库存 每次检查后订购合适的数量. 当频繁检查库存和下单不可行或不便利时,采用 这种策略.
单周期模型的例子
图2-5: 概率预测
根据预测概率计算得到平均需求为：13000件
更多的数据：
固 定 生 产 成 本 （ Fixed production cost ） : $100,000
可变生产成本: $80/件.
在 夏 季 的 销 售 季 节 内 ， 售 价 （ selling price ） : $125/件. 残值（ Salvage value ） : 在夏季没有售出的泳装 都将在折扣店销售 $20/件.
第二章 库存管理和风险分担
第二章 库存管理与风险分担
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引言
单阶段库存控制 风险分担
集中化和分散化系统
供应链环境下的库存管理
6
实际问题
案例: Steel Works
背景：创办于1980年,生产定制和特殊用途钢材的
制造商。
业务概况：以高科技著称，1993年，销售额4亿美
元。两个部门分别生产特种产品和定制产品，是各
持续检查策略
符号及含义：
AVG = 对分销商的平均日需求 STD =对分销商的平均日需求的标准差 L = 从供应商到分销商的补货提前期 h = 分销商持有单位库存一天的成本 α = 服务水平. 缺货的概率为 1 - α
最优订货批量是多少?
解决方法包括一组技术
库存策略!!
制定库存管理策略需要考虑的因素
顾客需求的估计 补货提前期 （lead time） 需要考虑的不同产品的数量 计划期的长度 成本 订购成本（Order cost） • 生产成本(Product cost ) • 运输成本（Transportation cost） 库存持有成本（inventory carrying cost): • 税和保险 • 维护成本 • 过期成本 • 机会成本(Opportunity costs) 服务水平要求（Service level requirements）
在一个订货周期中满足正常需求的库存
安全库存(safety stock)或缓冲库存
指周期库存以外，防范需求的不确定性或时间延误而持有 的库存
在途库存（in-transit stock）
处于物流不同节点之间途中的库存
投机性库存
预计产品价格上涨而持有的库存
1 引言
2）为什么库存管理很重要？ 改善顾客服务；