物流系统库存系统仿真
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物流系统仿真 ——从理论到实践
库存系统仿真
刘亮
▪ 1 一个实例
– 1.1 模型描述 – 1.2 模型 – 1.3 完成任务
▪ 2 库存管理的基本内容
– 2.1 库存管理的类型 – 2.2 库存管理的功能 – 2.3 库存管理的目标 – 2.4 常用库存管理方法
▪ 3 库存系统分析方法 ▪ 4 库存系统费用分析
Page ▪ 5
▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ 当产品的订单到达后，可以直接从库存中提货。如果在盘点时，现有
的产品的总量在某个点或某个点以下，则会发出一个补充库存的装配命令 。装配部门会生产新一批的产品。每种部件库存的补货方式相同：如果某 一部件的库存量降到某一点，就发布部件的生产订单。 ▪ 每批新部件的订单必须得等到同一部门之前的订单完成后才可以生产 。 ▪ THC 公司使用（R,s,S）库存策略。（R=40，S=100，s=20） ▪ THC 公司主要的目标是建立较高的交货可靠性，但是储存产品的库存 持有成本不可以太高。这就需要在生产和持有成本中寻找最优的平衡。
▪ 因为补货策略不同，每个生产和装配订单的批量也不同。印刷部是外 部部门，提前期是3 天。
Page ▪ 8
部门 金属 模具 电子仪表 印刷部 装配
每批次的重置时间 1小时 4小时 0.5小时 3天
不需要重置时间
每个实体的生产时间 4分钟 3分钟 5分钟 1分钟
4.2分钟（负指数分布）
▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ （4）成本和收益 ▪ 持有成本包括仓库租赁、持有和保险保养等费用。基于现有库存量可
以计算出总持有成本。每天检测库存水平来决定当天的库存持有成本。
部门 金属 模具 电子仪表 印刷部 装配
每批次的成本 15元 15元 15元 50元 15元
▪ （5）总成本和收益
▪ 每个售出产品的边际利润是20元。
▪ 总利润是总销售额减去总缺货成本、持有成本和这一期间的生产成本 。 Page ▪ 9
▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 模型布局图
Page ▪ 6
▪ 1 一个实例
▪ 模型描述
▪ （1）产品
▪ 一个生产部门每次只能处理一个生产订单。产品或装配订单按照先进先出 的规则处理。一个工作周是5个8小时工作日。
▪ （2）顾客需求
▪ 产品需求是不定期的（需求间隔时间服从负指数分布），且成品也不同。 顾客总是一次买一个产品。如果产品没有库存，顾客就会取消订单。订单 在之后也不会被满足。
Page ▪ 13
▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 2．问题和任务 ▪ 任务1：补货周期参数R 是40 小时。运行10 周，选中“运行直到停止时间
”选项，将停止时间设置为400小时。 ▪ 顾客需求在第一周开始，在0 时刻有每种部件和产品的供给量s。第一周的
订单量是S-s。 ▪ ① 用默认值运行模型，查看结果表中的运行结果。 ▪ 使用实验向导来获得更加准确的测量结果。实验向导已经将运行时间设置
中要生产4种类型的产品。为了方便说明，把这4 种产品用A、B、C、D 表 示。每种产品都由4 部分组成： ▪ 一张金属板（两种类型，M1和M2，在金属部制造）。 ▪ 一个塑料外壳（类型是S1、S2、S3，在模具部制造）。 ▪ 一个印刷电路板（PCB，类型是P1、P2，在电子仪表部制造）。 ▪ 一份说明书（由外部的印刷部提供）。 ▪ 所有类型的产品的说明书是相同的，此外，每种产品包含不同的组成部分 。
Page ▪ 2
▪ 5 经典的库存控制模型
– 5.1 ABC管理模型 – 5.2 订货点模型 – 5.3 经济订购批量模型
▪ 6 库存系统仿真
– 6.1 库存系统仿真的特点 – 6.2 库存系统仿真的分析 – 6.3 库存系统进行仿真的步骤
▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ THC 公司生产控制盒的部件，这些控制盒之后装配成产成品。在这个公司
仅基于现有库存量？ ▪ 问题3：定义利润公式。能使用这个定义来（部分）核对表7-3 中的成本和
收益吗？少了什么细节信息吗？为什么？ ▪ 问题4：利用同样的参数3 次运行模型10 周，会得到下面的总利润：27
995、26 195和28 312。解释为什么会有不同的结果。更优参数设置运行一 周是否会导致总利润小于平均三次的运行结果？那么根据单次运行结果来 wk.baidu.com决定会有什么样的后果呢？
Page ▪ 3
▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述
▪ BOM 表
Page ▪ 4
产品
部门
部件 A
B
C
D
金属
M1
1
1
M2
1
1
模具
S1
1
1
S2
1
S3
1
电子仪表
P1
1
1
P2
1
1
印刷部
Ⅰ
1
1
1
1
▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ 当产品的订单到达后，可以直接从库存中提货。如果在盘点时，现有
的产品的总量在某个点或某个点以下，则会发出一个补充库存的装配命令 。装配部门会生产新一批的产品。每种部件库存的补货方式相同：如果某 一部件的库存量降到某一点，就发布部件的生产订单。 ▪ 每批新部件的订单必须得等到同一部门之前的订单完成后才可以生产 。 ▪ THC 公司使用（R,s,S）库存策略。 ▪ THC 公司主要的目标是建立较高的交货可靠性，但是储存产品的库存 持有成本不可以太高。这就需要在生产和持有成本中寻找最优的平衡。
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产品 A B C D
总数
平均每周需求 150 120 80 50 400
▪ 1 一个实例
▪ 模型描述
▪ （3）生产
▪ 每次新的生产或装配订单的重置时间也是每个部门都不同的。部件通 过机器进行生产，一个部门的生产时间没有很大差异。装配是通过手工进 行的，所以装配时间上有较大差异。平均装配时间是4 分10 秒。
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ “Replenishment Parameters”表格
Page ▪ 11
▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 1．查看仿真输出 ▪ 每天都要检测产品的库存水平，结果可以用图表描绘。所以在仿真期
间，库存水平也在整个图中展示。
Page ▪ 12
▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 2．问题和任务 ▪ 问题1：基于产品的平均需求，计算每周平均需要多少部件。 ▪ 问题2：为什么基于现有库存量与在途库存量的和来决定补货量，而不是仅
库存系统仿真
刘亮
▪ 1 一个实例
– 1.1 模型描述 – 1.2 模型 – 1.3 完成任务
▪ 2 库存管理的基本内容
– 2.1 库存管理的类型 – 2.2 库存管理的功能 – 2.3 库存管理的目标 – 2.4 常用库存管理方法
▪ 3 库存系统分析方法 ▪ 4 库存系统费用分析
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ 当产品的订单到达后，可以直接从库存中提货。如果在盘点时，现有
的产品的总量在某个点或某个点以下，则会发出一个补充库存的装配命令 。装配部门会生产新一批的产品。每种部件库存的补货方式相同：如果某 一部件的库存量降到某一点，就发布部件的生产订单。 ▪ 每批新部件的订单必须得等到同一部门之前的订单完成后才可以生产 。 ▪ THC 公司使用（R,s,S）库存策略。（R=40，S=100，s=20） ▪ THC 公司主要的目标是建立较高的交货可靠性，但是储存产品的库存 持有成本不可以太高。这就需要在生产和持有成本中寻找最优的平衡。
▪ 因为补货策略不同，每个生产和装配订单的批量也不同。印刷部是外 部部门，提前期是3 天。
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部门 金属 模具 电子仪表 印刷部 装配
每批次的重置时间 1小时 4小时 0.5小时 3天
不需要重置时间
每个实体的生产时间 4分钟 3分钟 5分钟 1分钟
4.2分钟（负指数分布）
▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ （4）成本和收益 ▪ 持有成本包括仓库租赁、持有和保险保养等费用。基于现有库存量可
以计算出总持有成本。每天检测库存水平来决定当天的库存持有成本。
部门 金属 模具 电子仪表 印刷部 装配
每批次的成本 15元 15元 15元 50元 15元
▪ （5）总成本和收益
▪ 每个售出产品的边际利润是20元。
▪ 总利润是总销售额减去总缺货成本、持有成本和这一期间的生产成本 。 Page ▪ 9
▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 模型布局图
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▪ 1 一个实例
▪ 模型描述
▪ （1）产品
▪ 一个生产部门每次只能处理一个生产订单。产品或装配订单按照先进先出 的规则处理。一个工作周是5个8小时工作日。
▪ （2）顾客需求
▪ 产品需求是不定期的（需求间隔时间服从负指数分布），且成品也不同。 顾客总是一次买一个产品。如果产品没有库存，顾客就会取消订单。订单 在之后也不会被满足。
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 2．问题和任务 ▪ 任务1：补货周期参数R 是40 小时。运行10 周，选中“运行直到停止时间
”选项，将停止时间设置为400小时。 ▪ 顾客需求在第一周开始，在0 时刻有每种部件和产品的供给量s。第一周的
订单量是S-s。 ▪ ① 用默认值运行模型，查看结果表中的运行结果。 ▪ 使用实验向导来获得更加准确的测量结果。实验向导已经将运行时间设置
中要生产4种类型的产品。为了方便说明，把这4 种产品用A、B、C、D 表 示。每种产品都由4 部分组成： ▪ 一张金属板（两种类型，M1和M2，在金属部制造）。 ▪ 一个塑料外壳（类型是S1、S2、S3，在模具部制造）。 ▪ 一个印刷电路板（PCB，类型是P1、P2，在电子仪表部制造）。 ▪ 一份说明书（由外部的印刷部提供）。 ▪ 所有类型的产品的说明书是相同的，此外，每种产品包含不同的组成部分 。
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▪ 5 经典的库存控制模型
– 5.1 ABC管理模型 – 5.2 订货点模型 – 5.3 经济订购批量模型
▪ 6 库存系统仿真
– 6.1 库存系统仿真的特点 – 6.2 库存系统仿真的分析 – 6.3 库存系统进行仿真的步骤
▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ THC 公司生产控制盒的部件，这些控制盒之后装配成产成品。在这个公司
仅基于现有库存量？ ▪ 问题3：定义利润公式。能使用这个定义来（部分）核对表7-3 中的成本和
收益吗？少了什么细节信息吗？为什么？ ▪ 问题4：利用同样的参数3 次运行模型10 周，会得到下面的总利润：27
995、26 195和28 312。解释为什么会有不同的结果。更优参数设置运行一 周是否会导致总利润小于平均三次的运行结果？那么根据单次运行结果来 wk.baidu.com决定会有什么样的后果呢？
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述
▪ BOM 表
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产品
部门
部件 A
B
C
D
金属
M1
1
1
M2
1
1
模具
S1
1
1
S2
1
S3
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电子仪表
P1
1
1
P2
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1
印刷部
Ⅰ
1
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型描述 ▪ 当产品的订单到达后，可以直接从库存中提货。如果在盘点时，现有
的产品的总量在某个点或某个点以下，则会发出一个补充库存的装配命令 。装配部门会生产新一批的产品。每种部件库存的补货方式相同：如果某 一部件的库存量降到某一点，就发布部件的生产订单。 ▪ 每批新部件的订单必须得等到同一部门之前的订单完成后才可以生产 。 ▪ THC 公司使用（R,s,S）库存策略。 ▪ THC 公司主要的目标是建立较高的交货可靠性，但是储存产品的库存 持有成本不可以太高。这就需要在生产和持有成本中寻找最优的平衡。
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产品 A B C D
总数
平均每周需求 150 120 80 50 400
▪ 1 一个实例
▪ 模型描述
▪ （3）生产
▪ 每次新的生产或装配订单的重置时间也是每个部门都不同的。部件通 过机器进行生产，一个部门的生产时间没有很大差异。装配是通过手工进 行的，所以装配时间上有较大差异。平均装配时间是4 分10 秒。
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ “Replenishment Parameters”表格
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 1．查看仿真输出 ▪ 每天都要检测产品的库存水平，结果可以用图表描绘。所以在仿真期
间，库存水平也在整个图中展示。
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▪ 1 一个实例 ▪ 模型 ▪ 2．问题和任务 ▪ 问题1：基于产品的平均需求，计算每周平均需要多少部件。 ▪ 问题2：为什么基于现有库存量与在途库存量的和来决定补货量，而不是仅