1、管理工程学院管理工程学院第第6章章 库存管理库存管理【本章要点本章要点】库存的概念、分类和作用相关需求和独立需求库存管理系统有效库存管理的必要条件库存控制模型供应链库存控制管理工程学院管理工程学院6.1 6.1 库存概述库存概述6.1.16.1.1库存库存u是指制品（原料、在制品、产成品）的贮存或储备，是用于将来目的而暂时处于闲置状态的资源。2、对库存的理解（1）蓄水池和流动的河流;（2）闲置 这种观点认为库存就是“闲置”，是一种浪费;（3）无缝衔接 该观点认为库存是供需之间的“持续流动”或是“批量或排队”管理工程学院管理工程学院u“库存是企业之间或部门之间没有实现无缝连接的结果。库存是企业之
2、间或部门之间没有实现无缝连接的结果。因此，库存管理的真正本质不是针对物料的物流管理，而因此，库存管理的真正本质不是针对物料的物流管理，而是针对企业业务过程的工作流管理是针对企业业务过程的工作流管理”管理工程学院管理工程学院6.1.26.1.2库存的分类库存的分类1、按状态分类（1 1）原材料库存）原材料库存：是指企业通过采购和其他方式取得的、直接用于生产过程、构成基本产品实体的材料的库存。（2 2）辅料库存）辅料库存：是指供生产耗用但不构成产品实体的辅助材料的库存。（3 3）在制品库存：）在制品库存：是指已经经过了一定生产过程，但尚未全部完工还要进一步加工的中间产品和正在加工过程中的产品所形成
3、的库存。（4 4）产成品库存）产成品库存：就是已经制造完成并等待装运、可以对外销售的成品的库存。（5 5）维修库存：）维修库存：是指为保证生产过程所用的机器设备的完好所准备的维修备品、备件等形成的库存。管理工程学院管理工程学院2、按作用分类（1 1）周转库存）周转库存：是由批量生产或采购而形成的周期性的库存。每次订货批量越大，两次订货间隔时间越长，周转库存就越大。（2 2）安全库存又称缓冲库存）安全库存又称缓冲库存：是生产者为了应付需求、生产周期或供应周期的不测变化，防止缺货造成损失而设置的一定数量的库存。（3 3）调节库存又称季节性库存）调节库存又称季节性库存：是为了调节需求或供应的不均衡、
4、生产速度与供应速度的不均衡、各个生产阶段的产出不均衡而设置的一定数量的库存。（4 4）在途库存：）在途库存：是指停放在两个工作地之间或相邻组织之间的，以及正处于运输过程中的库存。管理工程学院管理工程学院u3、按需求特性分类（1 1）独立需求库存：）独立需求库存：是指用户直接需求的物品的库存。独立需求的特征是需求的对象和数量不确定，只能通过预测方法估算得到。如用户直接需要的产成品、用于维修的零部件或者总成、其他公司生产所需要的半成品等。（2 2）相关需求库存：）相关需求库存：是指与独立需求相关的、由独立需求派生出来的各种物品的库存。是企业内部各生产环节之间物料形态转化的物料需求所形成的库存，如生
5、产过程中的零部件库存、原材料库存等。相关需求库存可以精确地计算出它的需求量和需求时间，是一种确定型需求。管理工程学院管理工程学院6.1.36.1.3库存的作用库存的作用1、满足预期顾客的需求。2、平滑生产要求。3、分离运作过程。4、防止脱销。5、合理规划订货周期。6、避免价格上涨。7、辅助业务运营。6.1.46.1.4库存的缺点库存的缺点1、占用资金2、增加库存成本3、掩盖企业经营问题管理工程学院管理工程学院6.2.16.2.1库存控制的目的库存控制的目的u在库存成本的合理范围内达到满意的顾客服务水平。6.2.26.2.2库存控制的基本决策库存控制的基本决策u库存管理的两项基本决策：订货时机与
6、订货批量（何时订货与订多少货）。应该包含以下内容：u确定相邻两次订货的间隔时间。确定相邻两次订货的间隔时间。u确定每次订货的订货批量。确定每次订货的订货批量。u确定每次订货的提前期。确定每次订货的提前期。u确定库存满足供货的服务率，如满足用户需求的服务水平的控制。确定库存满足供货的服务率，如满足用户需求的服务水平的控制。6.2库存控制的目的和基本决策库存控制的目的和基本决策管理工程学院管理工程学院6.36.3有效库存管理的必要条件有效库存管理的必要条件u6.3.16.3.1建立库存管理系统建立库存管理系统u对独立需求库存的基本系统模式，可分为定量订货系统和定期订货系统两种形式。1 1、定量订货
7、、定量订货:持续追踪库存变化，当库存量达到预先确定的最低水平时，就进行固定数量Q的订货。图6-1确定型定量订货库存模型管理工程学院管理工程学院u这种系统有两个优点：其一，持续监控库存有利于库存控制；其二，订货批量固定，方便操作，可根据需要调整为经济订货批量。u缺点是：为了保持记录增加了成本；另外，因损坏、失窃等原因会减少库存，需定期检查实际数量与库存记录是否相符。图6-2 双箱系统与三箱系统管理工程学院管理工程学院u2、定期订货。它是以时间为基础的库存系统，即每经过一个固定的间隔期，就发出一次订货指令。其两个主要决策变量是固定检查期和固定检查期和最高库存水平最高库存水平，其它变量都可以通过它们
8、推导出来。图6-3 确定型定期订货系统 管理工程学院管理工程学院3、最大最小系统 又称为非强制补充供货系统，从本质上来说，是一种固定间隔期系统，不过还需要确定一个订货点，每隔固定的时间就检查库存并确定库存余额，当库存余额小于等于订货点时就发出订货，订货量等于最高库存水平和库存余额的差。图6-4 最大最小库存控制系统管理工程学院管理工程学院6.3.26.3.2库存项目分类库存项目分类u库存项目分类是为了对不同的项目采取不同的控制策略，常用的主要有按照物料属性分类、按照用途分类、物料属性分类、按照用途分类、ABCABC分类法等分类法等。uABC分类法：图6-5 ABC分类（1）对A类物资，应尽可能
9、地严格控制，小心精确地确定订货点和订货量，紧密跟踪以控制库存水平。（2）对B类物资，进行正常的控制，只有在紧急情况下，才赋予较高的优先权；此类物资可以按照经济批量订货。（3）对C类物资，进行简单控制，可以通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存，给予最低的优先次序。管理工程学院管理工程学院6.3.36.3.3需求预测和订货提前期信息需求预测和订货提前期信息u可靠预测需求数量与时机很关键。需求信息是可以预测到的。对于独立需求项目，可以通过市场预测得到；对于非独立需求项目，则根据MRP产生的计划信息得到。u生产经营需求与订货提前期（从订货到收货的时间，时间大小取决于路途的远近和运输工具速度的快慢）
10、之间可能会有所差异；潜在差异越大，就越需要额外库存，以减小运货间隔期内发生的缺货风险。u应该通过统计、预测、运筹等相关方法，大体掌握其变化范围，尽可能做到准确。管理工程学院管理工程学院6.3.46.3.4库存成本信息库存成本信息1、随库存量增加而增加的费用(1(1）资金成本。资金成本。（2 2）仓储空间费用。）仓储空间费用。（3 3）物品变质和陈旧的费用。）物品变质和陈旧的费用。（4 4）税收和保险。）税收和保险。2、随库存量增加而减少的费用（1 1）订货费。）订货费。（2 2）调整准备费用。）调整准备费用。（3 3）购买费和加工费。）购买费和加工费。增大采购和加工的批量，会有价格折扣。（4
11、4）生产管理费。）生产管理费。加工批量大，为每批工件做出安排的工作量就会减少。（5 5）缺货损失费。）缺货损失费。批量大则发生缺货的情况就少，缺货损失就少。管理工程学院管理工程学院3、库存总成本（1 1）年存储成本）年存储成本。包括资金成本、仓库和设备折旧，税收、保险、陈旧腐败损失等。（2 2）年订货成本）年订货成本。与全年发生的订货次数有关，与一次订货数量无关。（3 3）年购入成本）年购入成本（加工成本）。与价格和订货数量有关。（4 4）年缺货损失费。）年缺货损失费。它反映失去销售机会带来的损失，与缺货多少、缺货次数有关。年库存总费用=年存储成本+年订货成本+年购入成本+年缺货损失费管理工程
12、学院管理工程学院6.46.4库存问题的基本模型库存问题的基本模型6.4.16.4.1基本的经济订货批量模型基本的经济订货批量模型uEOQ模型基于以下的基本假设：（1）需求已知而且不变。（2）发出订货和接受订货之间的时间已知，而且不变。（3）一批订货是瞬时到达。（4）数量不打折扣。（5）订货成本是固定不变的，与订货量无关，且保管成本与库存水平成正比。（6）没有脱货现象，及时补充。管理工程学院管理工程学院图 6-7订购量与成本费用之间的关系管理工程学院管理工程学院年总库存费用=年购入成本+年订货成本+年存储成本2QHQDSDCTC式中：TC年总库存费用；D年需求量；C单位物品的购入成本（有时也用P
13、表示）S每次订货的订购成本H=CI每单位物品每年的存储成本Q订货批量I单位物品年保管费用率22QDSHdQdTC=0 解得：经济订货批量 CIDSHDSQ220管理工程学院管理工程学院例例6-16-1 某公司以单价10元每年购入8000个某物品，订购成本为每次30元，每单位物品每年存储成本为3元。求经济订货批量和年最小总成本。4003800030220HDSQ0002812002Q HDSTCDCDCDSHQ（元）管理工程学院管理工程学院6.4.2 6.4.2 经济生产批量模型经济生产批量模型pdHDSQ121图6-8 经济生产批量模型（1）需求已知而且不变。（2）发出订货和接受订货之间的时间
14、已知，而且不变。（3）一批订货是瞬时到达。（4）数量不打折扣。（5）订货成本是固定不变的，与订货量无关，且保管成本与库存水平成正比。（6）没有脱货现象，及时补充。管理工程学院管理工程学院例例6-26-2 某企业装配车间组装某产品每天需要另一部门提供A部件20件，该部门每年年产A部件1万件。若年工作日为250天，生产系统为生产A的调整成本为每次800元，A的生产成本为40元/件，年存储费用率为10%，求经济生产批量。u解：由已知，P=1 0000/250=40件/天。d=20件/天。D=20 x 250=5000件；C=40元；I=10%uH=CI=10%X 40=4元/件，S=800元2000
15、40201480050002121pdHDSQ管理工程学院管理工程学院6.4.3有价格折扣的经济订货批量模型有价格折扣的经济订货批量模型图6-9有价格折扣的经济订货批量模型2 321210 1xQCxQxCxQC，单价管理工程学院管理工程学院u在有价格折扣的情况下，确定经济订货批量的基本步骤如下：（1）计算每种单价下的经济订货批量，并判定其是否可行（即看其是否在相应的价格折扣所规定的订货量范围内）；（2）计算可行的经济订货批量所对应的年总库存费用，分别与其它价格折扣条件下最小订购量所对应的总库存费用进行比较；（3）年总库存费用最小的批量即为有价格折扣条件下的经济订货批量。例例6-3 6-3 某
16、元件年需求量D为1000件，每次订货费用为40元，每年每单位材料库存保管费用按材料采购价格的25%计算。材料的订货批量和相应的优惠价格如表6-1所示：表6-1 不同订货量下的材料价格折扣订货量订货量价格折扣价格折扣100以下以下50100-25048250及以上及以上47.5管理工程学院管理工程学院u试确定在此条件下的订货和库存策略。u解：首先，计算每种单价下的经济批量：u结果表明，单价50的时候得到的经济批量可行，其余的经济批量在相应的价格所对应的订货量区段之外，故不可行。u第二步，分别计算批量为80、100、250时的总成本，结果如下：单价单价最小订购量最小订购量经济批量经济批量可行否可行
17、否5080是是4810082否否47.525082否否批量批量单价单价年购入成本年购入成本年订购成本年订购成本年存储成本年存储成本总库存成本总库存成本8050500005005005100010048480004006004900025047.5475001601483.3849144可以看出，批量为100件时总成本最低，因此，应选100件作为经济订购批量。CIDSHDSQ220管理工程学院管理工程学院6.5 6.5 确定型订货系统的库存控制模型确定型订货系统的库存控制模型6.5.16.5.1确定型定量订货系统（订货点）确定型定量订货系统（订货点）u对于需求量和提前期都是常数的确定型定量订购系
18、统来说，订货点的库存储备量R的计算方法是：u其中：R 订货点的库存水平u d单位时间内的需求量，一般是日需求量；u L订货提前期。例例6-6-4某公司以单价10元每年购入8000个某物品，订购成本为每次30元，每单位物品每年存储成本为3元。假定每年有 200个工作日，订货提前期为10天，求其订货点。u解：R=d x L=(8000/200)x 10=400（件）LdR管理工程学院管理工程学院6.5.26.5.2确定型定期订货系统（订货间隔期）确定型定期订货系统（订货间隔期）u定期订货系统的基本问题是确定订货间隔期T和最高库存量E。u基本经济订货间隔期模型（EOI）u年总库存成本=年购入成本+年
19、订货成本+年存储成本u式中：u 每年的订货/检查次数；u 平均库存量；u 订货间隔期，以年计。22DICTTSDCmDCImSDCTCTm122TDmDmT1式中：D年需求量；C单位物品的购入成本S每次订货的订购成本H=CI每单位物品每年的存储成本Q订货批量I单位物品年保管费用率管理工程学院管理工程学院u将年总成本对订货间隔期T求一阶导数，且令其等于零，得到经济订货间隔期为：u最优年检查次数为：u最低年总成本，即用经济订货间隔期T0替换总成本公式中的T：DHSDICST220SDHSDICTm2210000DHTDSTC管理工程学院管理工程学院例例6-5 6-5 某厂每年以单价10元购入800
20、0个元件，每次订货成本30元，每单位物品每年的存储成本3元。提前期为10天，一年按250个工作日计算，求经济订货间隔期和最低年总库存成本。u解：经济订货间隔期u 0.05（年）=12.5天u最低年总库存成本：3800030220DICST81200250/5.123800010800000DHTDCTC（元）管理工程学院管理工程学院6.6 6.6 随机型订货系统的库存控制模型随机型订货系统的库存控制模型6.6.16.6.1安全库存与服务水平安全库存与服务水平1、安全库存 当发生以下情况时，会发生缺货现象：（1）单位时间内需求量不变，但实际提前期大于期望提前期；（2）实际提前期等于期望值，但是提
21、前期内的需求量超过期望值。也有可能会同时发生需求量和提前期都大于期望值的情况。无论何种缺货类型，最终都表现为提前期内实际需求量超过提前期内的期望需求量。针对这种情况，就要持有额外的库存来减少这种缺货风险。这种起缓冲作用的额外库存就是安全库存。安全库存量的确定，主要取决于以下因素：（1）平均需求率和平均提前期；（2）需求和提前期变化量；（3）想要达到的服务水平。管理工程学院管理工程学院2、服务水平 服务水平表示用存货满足用户需求的能力。服务水平与缺货风险是互补的概念，两者之和为100%，即：u服务水平是衡量随机型库存系统的一个重要指标，不存在一种普适性的服务水平衡量方法。要根据具体情况具体分析，
22、常见的方法主要有：（1）整个周期内的供货数量/整个周期内的需求量；（2）提前期内的供货数量/提前期的需求量；（3）订货得到完满满足的次数/订货发生的总次数；（4）不发生缺货的补充周期数/总补充周期数；（5）有货可供的时间/总服务时间u不同服务水平衡量方法下得出的订货点和安全库存量不同，选择何种衡量方式应该由决策者根据经营目标进行决策。缺货风险服务水平-100%管理工程学院管理工程学院3、安全库存与服务水平的关系u为确定一定的服务水平（缺货概率）和安全库存，需要知道需求量的概率分布情况。一般来说，正态分布、泊松分布和负指数分布是常见的描述需求的函数形式。以提前期内需求近似服从正态分布的情况进行分
23、析：图6-10 提前期内需求的概率分布LzLdR管理工程学院管理工程学院6.6.2 6.6.2 定量订货系统中考虑安全库存的订货点定量订货系统中考虑安全库存的订货点u对于随机型定量订货系统，其订货点的计算方式为：uR=提前期内的期望需求+安全库存，即u式中：R订货点；u 平均日需求；u L提前期；u z特定服务水平下的标准差系数；u 提前期需求的标准差；u 安全库存。LzLdRdLLz管理工程学院管理工程学院u例例6-6 6-6 对某产品的日需求服务均值为60，标准差为7的正态分布。提前期为6天保持不变。订货成本为10元，单位产品年存储成本为0.5元。缺货没有成本，且未完成的订单在订单到达后尽
24、快补齐。假定全年销售天数为365天。试求满足提前期不缺货概率为95%的订货量和订货点。u解：由题意可知：；S=10；=7；H=0.5；D=60 x365；L=6u则最佳订货批量为：u而6天提前期的需求标准差由每天需求方差求出：u在95%的服务水平下，z=1.64u所以 60d9365.01036560220HSDQ（件）15.1776212LiL38815.1764.1660LzLdR（件）管理工程学院管理工程学院u讨论分析：u1、对于需求可变，提前期不变的情况：u订货点为：u2、对于提前期可变，需求不变的情况：u订货点为：u3、对于需求和提前期都变化的情况：u订货点为：LzLdRLzdLdR
25、222LLdL222LdLzLdR管理工程学院管理工程学院6.6.36.6.3定期控制法的订货量确定定期控制法的订货量确定u定期订货系统中，只在特定的时间进行库存盘点，订货量每期都在改变。u因为定量系统随时可以额外订货并随即在很短时间内（提前期内）收到，因此只需防止提前期缺货即可；而定期系统必须防备提前期与下一个订货周期的缺货，u因此，两种系统比较来说，定期订货系统比定量订货系统所需的安全库存要大。u在一个定期系统中，其安全库存为：u式中：T是订货检查周期，L是提前期。LTz安全库存管理工程学院管理工程学院u订购量的计算方法是：u订购量=保管期的平均需求量+安全库存-现有库存量u即u式中：q订
26、购量；uT两次盘点间的间隔天数；uL提前期；u 平均日需求；uz特定服务水平下的标准差倍数；u 盘点周期与提前期间需求的标准差；uI现有库存水平（包括已经订购而尚未到达的）。IzLTdqLTdLT管理工程学院管理工程学院u例例6-7 6-7 某产品日需求均值为10个，标准差为3。盘点期为30天，提前期14天。服务水平为98%。在盘点期开始的时候，库存量为150个。求该定量订货系统的订购量。u解：T+L期间的标准差为：u对应于概率P=98%的z值为2.05u订购量：u为保证98%的服务水平，在该盘点期需要订购331个产品。LTiLT129.193)1430(22LTLT3311509.1905.
27、2)1430(10IzLTdqLT（个）管理工程学院管理工程学院6.7 6.7 供应链库存控制供应链库存控制6.7.16.7.1供应链中的库存供应链中的库存u供应链中的库存是指供应链中的所有原材料、在制品和成品。u在供应链中，库存是一个重要的供应链驱动变量，改变库存政策能大库存是一个重要的供应链驱动变量，改变库存政策能大大地改变供应链效率和响应速度。大地改变供应链效率和响应速度。u在供应链管理环境下，库存控制不再是一种运作问题，而是企业的战在供应链管理环境下，库存控制不再是一种运作问题，而是企业的战略性问题。略性问题。要实现供应链管理的高效运行，必须增加企业的协作，建立有效的合作机制，不断进行
28、流程革命。因而，库存管理并不是简单的物流过程管理，而是企业之间工作流的管理。u基于工作流的库存管理能解决传统库存控制方法无法解决的库存协调基于工作流的库存管理能解决传统库存控制方法无法解决的库存协调问题，特别是多级库存控制问题。问题，特别是多级库存控制问题。多级库存管理涉及到多组织协作关系，这是企业之间的战略协作问题。管理工程学院管理工程学院6.7.2 6.7.2 供应链库存管理在竞争中的作用供应链库存管理在竞争中的作用库存在供应链中的作用主要有以下几个方面：u首先，供应链库存可以缓冲供给和需求的不匹配。u其次，供应链库存是为了满足计划或期望的需求。u第三，供应链库存可以作为一种手段来实现特定
29、的市场策略。u第四，供应链库存可以提高生产和劳动力的稳定性，提高资本设备的使用效率。管理工程学院管理工程学院u6.7.3 6.7.3 供应链环境下的库存问题供应链环境下的库存问题u目前供应链管理环境下的库存控制存在的主要问题有三大类：信息类问题；供应链的运作问题；供应链的战略与规划问题。u这些问题可综合成以下几个方面的内容：1、需求信息放大牛鞭效应2、交货状态数据不准确、不及时3、信息传送系统效率低4、忽视不确定性因素对库存的影响5、库存控制策略简单化6、缺乏合作与协调性7、产品的设计和制造过程没有考虑供应链上库存的影响管理工程学院管理工程学院管理工程学院管理工程学院6.7.4 6.7.4 供
30、应链环境下库存控制方法供应链环境下库存控制方法 1、供应商管理库存u供应商管理库存（Vendor Managed Inventory，VMI），也称寄售库存，它以系统、集成的管理思想进行库存管理，使供应链系统能够获得同步化的运作，是一种在客户和供应商之间的合作性策略，在一个双方协定的目标框架下由供应商来管理库存的方法。2、联合库存管理u联合库存（Joint Managed Inventory，JMI）是一种基于协调中心的库存管理方法，是解决供应链系统中由于各节点企业的相互独立库存运作模式导致的需求放大现象，提高供应链同步化程度的一种有效的库存控制方法。管理工程学院管理工程学院u3、第三方物流u
31、第三方物流系统（Third Party Logistics，简称TPL）是供应链集成的一种技术手段。TPL也叫做物流服务提供商（Logistics Service Provider LSP）。它为用户提供各种服务，如产品运输、订单选择、库存管理等。第三方物流系统通常是由一些大的公共仓储公司通过提供更多的附加服务演变而来，另外一种产生形式是由一些制造企业的运输和分销部门演变而来。4、多级库存u基于协调中心的联合库存管理是一种联邦盟式供应链库存管理策略，是对供应链的局部优化控制，而要进行供应链的全局性优化与控制，则必须采取多级库存优化和控制方法。因此，多级库存优化与控制是供应链资源的全局性优化。管
32、理工程学院管理工程学院u1、什么是库存？如何理解库存的作用和缺点？u2、试比较相关需求与独立需求。u3、库存控制的目标和基本决策是什么？u4、为改善库存效果，某厂打算采取A-B-C分类方法来控制库存，给定的月使用量如下表所示，请根据成本进行A-B-C分类。并针对每一类物品，确定库存控制方法。u5、库存成本的构成是什么？订货批量的变化如何影响这些成本的变化？u6、简述经济订货批量的假设条件？它如何在实际中应用？细项细项月使用量月使用量单位成本单位成本细项细项月使用量月使用量单位成本单位成本F35601600R4985140C2332010I38200015D3245700J4040020E121
33、6030K2960005E23151000u【习题习题】管理工程学院管理工程学院u7、简述供应链上单一企业库存管理的缺陷以及常见的供应链库存控制方法。u8、某企业年需求某物品1000件，单件库存平均年库存保管费用1.25元，每次订货成本5元，订货提前期为5天，单件库存物品购买费用12.5元。u 试求：1）经济订货批量；2）全年总库存成本；3）订货点量。u9、某厂每年需求某物料8000件，供应商提供价格折扣：一次订购500件以下，价格为10元/件；500件及以上，价格优惠1元/件。已知物料的年存储费用是库存单件成本的30%，每次订购费30元。求最佳经济订货批量。u10、某物料平均日需求120个，日标准差30个，库存检查周期14天，进货提前期7天。要求服务水平为95%，求订购点多少？
