第5章库存管理

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案例: Amazຫໍສະໝຸດ Baidun.com的库存管理
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案例: Amazon.com的库存管理 每个箱子在仓库被装上货车前都被包 装、捆扎、称重和贴上标签。工厂的 设计生产能力为每天20万件。大约 60%的订单物品是由美国邮政局运送 的，其余由UPS(联合包裹服务公司) 运送。一周之内，你订购的商品就会 送到你的家门口。
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案例: Amazon.com的库存管理 假如你订购了三件商品：一本书、一款游戏 和一部数码相机
西雅图的电脑收到你的订单
EDI
堪萨斯州的配送中心
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案例: Amazon.com的库存管理 配送中心物流管理人员收到你的订单，决 定该由哪些工人到何处去完成你的订单。
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案例: Amazon.com的库存管理
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库存管理
库存的积极作用
•保持生产运作的独立性 •将满足产品需求的变化 •增强生产计划的柔性 •套购保值防止价格波动 •规模经济 •避免缺货的危险 •获取数量折扣
库存的消极作用
•造成物料闲置 •占用宝贵资金 •增加资金成本 •掩盖生产经营中的矛盾 和问题 •加大变革的阻力
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库存的类型
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经济批量Q及修正 Q一般不为整数，需要修正、取整，但修正 后的总费用如何变化呢？ 把最佳批量Q的偏差记为δQ，设订购批量 为（1＋δ）Q，全年总费用如何变化呢？ 经计算，年总费用增加的百分比为：
2(1 + δ )
δ
2
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经济批量Q及修正 δ与总费用增长情况如下表
δ
费用增长 (%)
模型假设
• • • • • • 产品需求是固定的，且在整个时期保持一致 提前期固定 单位产品价格固定 库存持有成本以平均库存为计算依据 订购或生产准备成本固定 不存在缺货
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定量订货模型
当库存水平下降到R点时，就应进行再订购。 订购的货物将在提前期L的期末收到，且L 在这个模型中保持不变
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年总成本TC
-0.5 -0.2 -0.1 25 2.5
0.1
0.2
0.3 3.5
0.5 8.3
1.0 25
0.6 0.45 1.7
说明费用对Q的变化极不灵敏 因此，可在预期的费用增长的幅度内调整 批量。
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定量订货模型
案例：一家大型面包店购买面粉用的是25斤的袋 子。该面包店平均每年使用4860袋面粉。准备订 单与接收面粉到货的成本为每次订货10元。年持 有成本为70元/袋。试确定：
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思考: Amazon公司如何通过库存管理提高客户 服务水平？ 运营部CEO威尔克列出：
（1）增加仓库容量，发展适当数量的周转库存、安 全库存与预计库存为客户服务； （2）引进了最新的自动化和机械化设施；
（3）借助信息技术，联结订货信息与客户档案；
（4）复制仓储系统，模块化扩容能力； （5）控制库存不假手他人；
随机型模型
数量
提前期最大可能需求 提前期需求的期望值
ROP
安全库存
LT 时间
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随机型模型：ROP的确定 ROP = d × LT 上述公式是提前期内的期望需求，如果 需求率或提前期存在随机性，则要增加 一个安全库存，以应对提前期内的可能 最大需求，避免产生缺货风险
• ROP=提前期内的期望需求+安全库存 • 服务水平＝100％－缺货风险
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案例: Amazon.com的库存管理
亚马逊公司被设想成一个“虚拟”零 售商：没有存货，没有仓库，没有 管理费用；只有一排排电脑接收订 单，让其它公司来履行订单。然 而，事实并非如此……
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案例: Amazon.com的库存管理
亚马逊储存了上百万种货物，它们 又被置于金属货架上的几十万个货 箱内，这些分布在全美的仓库总面 积是帝国大厦面积的2倍。管理这种 大型的库存使亚马逊在库存管理和 自动化方面具有世界领先水平。
其中z是标准偏差的分位数，z值越大代表安全 性越高，缺货水平越低。
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随机型模型：ROP的确定
（1）如果只有需求发生变化，订货点为
ROP = d × LT + z LT σ d
（2）如果只有提前期发生变化，订货点为
ROP = d × LT + zdσ LT
（3）如果需求与提前期均可变，订货点为
2 2 ROP = d × LT + z LT σ d + d 2σ LT
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随机型模型
随机型模型的假设条件 需求率d 和提前期LT为已知分布的随机变量， 在不同的补充周期，这种分布不变； 补充率无限大，全部订货一次同时交付； 允许延迟交货，一旦到货所欠物品必须补上； 年平均需求量为D； 已知一次订货费为R，单位维持库存费为CH， 单位缺货损失费为CS； 无价格折扣。
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数量折扣模型
案例1：一家邮购商行每年使用18000只箱子。 持有成本为年60美分/箱，订货成本为96美分。 箱子价格如下表所示。试确定最优订货量 箱子数量 1000~1999 2000~4999 5000~9999 10000以上 单位价格(美元) 1.25 1.20 1.15 1.10
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数量折扣模型
运营管理
第5章 库存管理
案例: Amazon.com的库存管理 1995年，杰夫.贝佐斯(Jeff Bezos)创建亚 马逊公司。其最早最核心的业务是网上 书店，读者可以在Amazon.com上买到近 150万种英文图书、音乐和影视节目。亚 马逊被认为是全球电子商务的成功代表 自1999年，Amazon开始销售服装、礼品、 儿童玩具、家用电器等20多个门类的商 品。2009年亚马逊网站销售额高达190亿 美元(2010年第一季度71亿美元），其中 图书销售额占全美图书零售总额的8-9%。
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案例: Amazon.com的库存管理
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案例: Amazon.com的库存管理 工人将三件商品传送到斜槽，放入盒子 里，所有的箱子被送到中心，条码和订 单进行核对以决定谁得到什么商品。通 过数千个斜槽将商品送达纸箱，然后贴 上新条码以标明是你的订单。 订购的礼物都是手工包装的。亚马逊训 练了一大批熟练的礼品包装工人，每人 每小时可以完成30件包装。
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随机型模型 例题：某产品日需求量服从均值60，标准 差为6 的正态分布。供应来源可靠，提前期 固定为5天。订购成本为10 元，年持有成本 为每单位0.5 元。不计缺货成本，缺货时的 订单将在库存补充之后得到满足。假设销 售全年365 天都有发生。计算提前期内能满 足95％服务水平的订货量与再订货点库存 水平。（服务水平95%下，z =1.64）
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库存问题2 有一家零售店从一家批发商购买洗衣粉。 一周的平均销售量为80-180箱不等,平均为 140箱。变动系数为0.1。为了使得缺货率 低于0.27%, 这一家零售店定了150箱。多 余一周平均的10箱属于什么库存?此时的缺 货率是否满足0.27%的要求? 这又是什么性质的库存问题？
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库存管理和库存模型 库存管理的目的：在存货投资和顾客服务 水平之间达到较好的均衡； 库存模型则为库存管理提供参考模型和依 据：
一排排红灯显示哪些商品已经被订 购，工人们从货架上拿下产品并按下 按钮使灯复位，这就是所谓的“电子 标签拣货”(pick-to-light)系统。这个系 统使工人的操作时间缩短一半，使错 误率几乎为零。
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案例: Amazon.com的库存管理
你的商品被放在传送带上的箱子 内。箱子在10英里多长的传送带上 以每秒2.9英尺的速度通过工厂。 商品上的条码将会被机器和600名 工人中的一些人扫描15次，目的是 将错误降为零——因为返工成本非 常高昂。
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数量折扣模型
案例2：一家邮购商行每年使用18000只箱子。 每箱持有成本为其价格的15％，订货成本为96 美分。箱子价格如下表所示。试确定最优订货 量 箱子数量 1000~1999 2000~4999 5000~9999 10000以上 单位价格(美元) 1.25 1.20 1.15 1.10
持有成本是价格的百分比
• 随着价格下降，各曲线的经济订货批量都在较高曲线 经济订货批量的右方 • 从最低的单位价格开始，为各价格范围计算经济订货 批量，直到发现可行经济订货批量为止 • 如果最低单位价格的经济订货批量可行，则它就是最 优订货量 • 否则就在所有较低价格的范围内用相应的最低订货量 计算总成本，总成本最低的订货量即为最优订货量
• • • • • 经济订货批量 平均持有袋数 每年需要订货多少次 库存总成本 订货成本增长到75元/袋时，结果如何？
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经济生产批量模型 同时生产，同时消耗 生产率(p)大于消耗率(u) 确定每批的生产量
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经济生产批量模型
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经济生产批量模型
华棉纺织厂生产牛仔衣面料，生产能力是2500 米/天；已知市场需求均匀、稳定，每年（按 250天计算）市场需求量为180000米，每次生 产的调整准备费为175元，单位维持库存费用 是0.40元/米.年，求 （1） 工厂的经济生产批量EPL是多少？ （2） 每次开工，工厂需要持续生产多少天才 能完成任务？ （3）最高库存水平是多少？（假设第一次生 产前的库存为零）
思考：在哪个期间存在安全库存问题， 为什么？
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随机型模型：ROP的确定
提 前 期 需 求 概 率
（不缺货的概率） 服务水平 缺货 概率
ROP
期望需求 0 安全库存 z
提前期需求数量
z-尺度
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随机型模型：ROP的确定
假如提前期内的期望需求服从正态分布 则可用如下公式确定考虑安全库存的再订货点:
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经济批量模型的应用
由于经济批量模型对单位维持库存费和一次订货 费的变化的反应不灵敏，即当它们不够准确时， 得出的经济批量的变化不大，而且经济批量20%的 偏差对库存费用的影响也不大，EOQ模型和EPL模 型的实用性是比较好的。 经济批量的另一个作用是帮助人们分析问题。例 如，毛坯的生产批量与零件的加工批量，哪个应 该大一些？ 经济批量模型是现状的合理反映 。
何时订货？ 订多少货？
库存总成本最低
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需求类别 独立需求： －市场对某商品的需求是独立的，与其 它商品的需求无关； －不确定、不可控。 相关需求(非独立需求)： －市场对某商品的需求依赖于对其它商 品的需求； －确定、可控。
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库存管理模型
独立需求模型
经济订货批量模型(EOQ)
简单模型 含再订货点的模型 生产订货数量模型 数量折扣模型 固定时期模型 概率模型
原材料(Raw Materials) 原材料(Raw Materials) 产成品(Finished Products) 产成品(Finished Products) 零部件(Component Parts) 零部件(Component Parts) 低值易耗品(Supplies) 低值易耗品(Supplies) 在制品(Work-in-process) 在制品(Work-in-process)
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数量折扣模型 大批量采购时提供给买方的较低采购单价 将价格P作为采购量Q的函数，从而使得总 成本成为不连续(分段)函数
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数量折扣模型 持有成本是常数
• 不同价格条件下的TC曲线垂直排列，EOQ 点相同； • 计算最低价格条件下的EOQ； • 如果EOQ落在最低价格范围内，即为最优 订货量； • 否则，计算比EOQ时更低的价格范围内的 最小订货量下的总成本进行比较，选择总 成本最低的订货量
相关需求模型
准时制(JIT) 物料需求计划(MRP)
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库存模型
定量订货模型(Fixed-order Quantity Model)
• 也称经济订购批量，EOQ或Q模型 • 事件驱动 • 永续盘存(perpetual)系统：每次从库存 里取出货物或者往库存里增添货物 时，必须刷新记录以确认是否已达到 再订购点
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库存问题1 有一家零售店从一家批发商购买洗衣粉。 因为每天销售量为20箱, 所以准备购买140 箱。但是,批发商提供了折价优惠, 也就是说, 如果一次购买一个月的销售量, 就按8折提 供。于是这一家零售点就决定购买560箱。 于是, 一个星期之后剩下420箱洗衣粉。这 420箱是属于什么库存? 这是什么性质的库存问题？
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库存模型
定期订货模型(Fixed-time Period Model)
• 也称定期系统、定期盘点系统、固 定订货间隔期系统以及P模型 • 时间驱动 • 库存盘点只在盘点期发生
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定量订货模型 库存降到……时，订……货 库存水平(Inventory Position)
• 目前库存量加已订购量减去延期交货量