生产与运作管理生产与运作管理Production and OperationsManagement第七章库存管理库存管理Inventory Management2第七章 库存管理 （ Inventory Management ）u库存（Inventory）u库存系统（Inventory Systems）u其他（Others）3第一节 库存（Inventory）u库存的类型（ Types of Inventory）u库存的功能（Function of Inventory）u两个基本决策（Two Fundamental Decisions）4库存的类型（ Types of Inventory ）u库存（Inventory）：组织中所用的任何项目(item) 的储存。uRaw materialuWork-in-processuFinished goodsuMaintenance/repair/operating supply5The Functions of InventoryuTo ”decouple” or separate various parts of the production processuTo provide a stock of goods that will provide a “selection” for customersuTo take advantage of quantity discountsuTo hedge against inflation and upward price changes6为什么需要库存？u解耦（缓冲）：消除或对付需求或供应的不确定性影响安全性库存（Safety Inventory)u经济：订购、存储、缺货等费用之和的最小化周期性库存（Cycle Inventory ）u 连续性：(Pipe-line Inventory)7两个基本决策 (Two Fundamental Decisions)u（1）何时订购？（When to order ？）u（2）订购多少？（How much to order ？）8Inventory CostsuuHolding costs - associated with holding or “carrying” inventory over timeuuOrdering costs - associated with costs of placing order and receiving goodsuuSetup costs - cost to prepare a machine or process for manufacturing an order9Holding CostsuObsolescenceuInsuranceuExtra staffinguInterestuPilferageuDamageuWarehousinguEtc.10Ordering CostsuSuppliesuFormsuOrder processinguClerical supportuEtc.11Setup CostsuClean-up costsuRe-tooling costsuAdjustment costsuEtc.12第二节 库存系统（ Inventory Systems）u经济订购批量模型（Economical Order Quantity Model）u定量订购模型（Fixed-Order Quantity Model)u定期订购模型（Fixed-Time Period Model ）u单周期模型（Single-Period Model）13uKnown and constant demanduKnown and constant lead timeuInstantaneous receipt of materialuNo quantity discountsuOnly order (setup) cost and holding costuNo stockoutsEOQ Assumptions14EOQ Model: When and How much to OrderReorder Point (ROP)TimeTimeInventory LevelInventory LevelAverageInventory (Q/2)Lead TimeLead TimeOrder Quantity(Q)15EOQ模型：费用函数总年费用 = 年订购费用 + 年存储费用TC 总年费用（Total annual cost）D 需求量（Demand）Q 订购量 （Order quantity）S一次订购或准备调整费用（Cost of placing an order or setup cost）H单位库存年存储费用(Annual holding and storage cost per unit of inventory)16Order QuantityOrder QuantityAnnual CostAnnual CostHolding Cost CurveHolding Cost CurveTotal Cost CurveTotal Cost CurveOrder (Setup) Cost CurveOrder (Setup) Cost CurveOptimal Optimal Order Quantity (Q*)Order Quantity (Q*)EOQ模型：费用函数曲线17EOQ公式（EOQ Formula）对总费用函数求导，并令其等于零，有：18EOQ例（EOQ Example）年需求量= 1,000 单位(一年中每天需求量 =1000/365= 2.74 单位)一次订购费用 = 10元单位年存储费用 = 2.50元提前期 = 7 天确定EOQ、ROP和OI。19解（Solution）为什么向上近似？当库存达到20单位时，订购90单位，订购间隔时间约为33天。20定量订购模型（Fixed-Order Quantity Models)u每次订购数量一定，但订购时间不定u事件触发（Event triggered）ROP（1）仅当需求随机变化时：（2）仅当提前期随机变化时：（3）当需求、提前期都随机变化时（假定需求与提前期相互独立）：考虑安全库存后的再订购点假设：每天需求服从： 提前期服从：22定量订购模型举例（Example） 一种产品日需求量服从N（60，72），提前期为6天，该产品单位年库存费用为0.5元，每次订购费用为10元。服务水平为95%。 应订购多少? 何时订购？ 安全库存为多少？23解（Solution）当库存减到389单位时，订购936单位。安全库存为29单位。因为，服务水平为95%，查表得： z=1.645所以，再订购点为：24定期订购模型 （Fixed-Time Period Model）u订购间隔时间一定，但订购数量不定。u时间触发（Time triggered ）OIA26定期订购量（提前期为常量）27 一种产品日需求量服从N（60，72），提前期为6天。该产品单位年库存费用为0.5元，每次订购费用为10元。某次订购时尚有库存400单位。服务水平为95%。订购间隔时间为多长？应订购多少? 安全库存为多少？例1（Example 1）28解（Solution）订购间隔时间OIu订购间隔时间为：29解（Solution）订购量q、安全库存SS 因为，服务水平为95%，查表得：z=1.645所以，此次订购量和安全库存分别为：30例2：（Example 2） 某产品的日需求量为30件，订购周期为7天，提前期为2天。管理部门政策规定存货要满足99%的需求。订购时尚有库存71件，日需求的标准差为3件。应订购多少件?31解（Solution）因为，服务水平为99%所以，查表得：z=2.33于是，定购量为：为满足99%的需求，该次订购220件。32定量、定期订购模型比较33单周期模型（The Single-period Model）u报童模型（News Boy Model）u订购易腐烂、有效期短的物品：鲜果、蔬菜、海鲜、鲜花、报纸、杂志等。u一次订购多少？使得：剩余损失与短缺损失之和最小。34报童模型（News Boy Model）k 订购量f(x) 需求密度函数Cs 单位缺货损失Ce 单位剩余损失35报童模型最优订购量即 满足该式的 k，为最优订购量。xk服务水平缺货风险36例1 某酒巴每日购进新鲜啤酒。日需求在300500公升之间均匀变化。每公升啤酒的购入价为2元，出售价为8元。当日卖不出既报废。每日购入量多少最为有利？此时，缺货风险多大？75%25%30045050037例2 某酒巴每日购进新鲜啤酒。日需求近似正态分布，均值为每日200公升，标准差为每日10公升。每公升啤酒的购入价为2元，出售价为8元。当日卖不出既报废。每日购入量多少最为有利？此时，缺货风险多大？0zxk20075%25%38例3 一花店的一种红玫瑰的每日需求历史记录如下表。一打玫瑰的进价为5元，售价为8元。如果当日未售出，则第二日以每打2元处理售完。 每日购入量多少最为有利？39第三节 其他u选择性的补充系统（Optional Replenishment System)u双堆系统（Two-Bins System）uABC分类（ABC Classification ）40选择性的补充系统（Optional Replenishment System)Q = 最小可接受的订购量（minimum acceptable order quantity）定期强制进行盘点（属于定期订购系统）定期强制进行盘点（属于定期订购系统）如果如果q Q ，订购，订购q ；否则，不订购；否则，不订购。最高库存水平，M（Maximum Inventory Level, M）实际库存水平，I（Actual Inventory Level, I）q = M - IIM根据需求、以及订购、库存和缺货费用确定M41双堆系统（Two-Bins System）满(Full)空(Empty)订购一堆(Order One Bin)正好等于ROP定量订购系统42u库存项目并不同等重要：占用资金（dollars invested）潜在利润（profit potential）销售和使用量（sales or usage volume）缺货罚金（stock-out penalties ）ABC分类（ABC Classification ）43u一般是根据资金使用量（价值）的大小顺序对库存项目进行分类。ABC分类方法030603060ABC% 价值% 项目44ABC分类举例45排列图A(20%)72%B(30%)23%C(50%)5%95%100%46u管理 A类：重点管理（密切关注存货量，定量订购） C类：宽松控制（定期订购，大量定购） B类：介于A、C之中。u库存记录精确度要求（美国生产与库存控制协会（APICS） A类：0.2% B类：1% C类：5% ABC分类应用