生产运作管理-第8章-库存管理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CHAPT8 库存管理,*,第8章 库存管理,8.1 库存概念,8.2 库存基本模型,8.3 单周期库存模型,10/25/2026,1,CHAPT8 库存管理,本章重点,1.库存作用及费用构成,2.库存决策4大要素与库存策略,3.ABC分类法及在库存控制的应用,4.经济订货（生产）批量模型,10/25/2026,2,CHAPT8 库存管理,8.1 库存概念,8.1.1 库存定义,8.1.2 库存作用,8.1.3 库存分类,8.1.4 库存控制系统,8.1.5 库存管理要求,10/25/2026,3,CHAPT8 库存管理,采购计划,输入,转化,输出,供应商,收货,原材料库存,在制品库存,成品库存,生产阶段,发货,顾客,批发商,图8-1,企业生产过程的物流与库存,8.1.1 库存定义（续）,（二）企业生产过程的物流与库存,10/25/2026,5,CHAPT8 库存管理,8.1.1 库存定义（续）,1.原材料和外购件库存；,2.在制品,（work in progress）,库存；,3.成品（Finished-goods）库存；,4.备用零件、工具库存；,5.产品在途库存（Goods-in-transit to warehouses or customers）。,（三）企业库存分类,10/25/2026,6,CHAPT8 库存管理,8.1.2 库存作用,（一）主要作用,保证生产的连续性：,在生产过程的相关环节和岗位设立库存，储备一定量的原材料、在制品和成品，满足生产过程在规定时间取得足够生产资源的供应需求。,（二）次要作用,利用库存将各工艺阶段分隔开来，降低生产过程的刚性；,利用库存缓冲生产意外带来的不利影响；,利用库存避开高价格的冲击。,10/25/2026,7,CHAPT8 库存管理,8.1.3 库存类型与结构,（一）单周期库存与多周期库存,1.单周期库存：,满足在短时间内发生的一次性需求的库存，如圣诞礼物、报纸等。,2.多周期库存：,满足在足够长的时间内重复、连续发生的需求的库存，如日用品、家电等。,10/25/2026,8,CHAPT8 库存管理,市,场,需,求,总装,工序,部装,工序,零件,工序,成品,库存,零件,库存,部件,库存,原材料,外购件,库存,商品零件库存,产出,转换,投入,独立需求,相关需求,相关需求,图8-2 企业需求与库存结构图,8.1.3 库存类型与结构（续）,10/25/2026,10,CHAPT8 库存管理,8.1.4 库存控制决策（续）,2.订货或生产,通过订货或生产来补充因需求而减少的库存。,从开始订货（或下达生产指令）到制品入库需经历,一段时间,（备货时间）。,（1）拖后时间：,从订货后看何时开始补充考察，这一时间称为拖后时间。,（2）提前时间：,从按时补充看需何时订货考察，这一时间称为提前时间。,10/25/2026,12,CHAPT8 库存管理,8.1.4 库存控制决策（续）,（2）订货费用：,向外采购物资费用，包括物资进货成本（货款和运费）和订购费（差旅费、应酬费等）。,（3）生产费用：,自制产品费用，包括设备调整费和生产制品直接费（原材料、外购件和人工费）。,（4）缺货费用：,因库存不能满足需求带来的损失，如停工待料和失去市场造成的损失等。,10/25/2026,14,CHAPT8 库存管理,8.1.4 库存控制决策（续）,4.库存策略：,指决定在,何种条件下,对库存进行补充？,何时,补充？补充,多少物质,的行动方案。,（1）固定量库存策略：,当库存量降到,订货点ROP,及以下时，库存控制系统就向供应厂商发出订货，每次订货量为一个固定量Q，经一段时间（LT）备货，即向仓库补货。固定量库存系统见图9-3。,10/25/2026,15,CHAPT8 库存管理,库存量,时间,订货点ROP,Q,Q,0,LT,LT,图8-3 固定量库存系统策略,8.1.4 库存控制决策（续）,简单易行、合理性较差,10/25/2026,16,CHAPT8 库存管理,（2）双仓（箱）系统（Two-Bin System）策略：,用两个仓（箱）存放货物，当第一个仓（箱）内存放的物品用完时，即发出订货，在订货提前期内使用第二仓（箱）的存货，直到下一批订单到货，再将货物按两仓存放。这样可简化管理，适应连续性需求，双仓库存系统策略见图9-4。,8.1.4 库存控制决策（续）,Q,a,T,LT,b,a,b,o,S,图8-4 双仓库存系统策略,10/25/2026,17,CHAPT8 库存管理,（3）固定间隔期库存策略，又称（t，S）策略：,每隔一个固定的时间t向库存补货一次Q，使库存量达到固定的最大数额S为止。,设通过,盘点,得到库存余额为L，则Q=S-L。合理性好，但盘点成本高，固定间隔期库存策略见图8-5。,8.1.4 库存控制决策（续）,10/25/2026,18,CHAPT8 库存管理,（4）最大最小策略，又称（s，S）策略：,为库存设一订货点s和最大库存量S。当经时间间隔t时，如库存余额L,1,s，则补货Q，且Q=S-L,1,；再经时间间隔t时，如库存余额L,2,s，则不补货。最大最小库存策略见图8-6。,8.1.4 库存控制决策（续）,10/25/2026,20,CHAPT8 库存管理,库存量,时间,0,图8-6 最大最小库存策略,t,t,t,LT,LT,S,L,1,L,2,Q,1,=S-L,1,S-L,2,L,3,s,S-L,3,8.1.4 库存控制决策（续）,10/25/2026,21,CHAPT8 库存管理,8.1.5 对库存管理的要求(续),2.即时库存记录系统：,随时记录库存变化，凡是到达订货点的物品都要发出订货，根据预先确定的订货批量决定每次的订货量，使计算简化。,（1）优点：,可以随时提供当时的库存情况。,（2）缺点：,随时要清点每种物品，工作量大。同时，随时清点也避免不了定期盘点，因为在物品存放过程中，不可避免地会发生丢失和损耗。,银行的存款和取款，是及时记录库存变化系统的例子。,10/25/2026,23,CHAPT8 库存管理,8.1.5 对库存管理的要求(续),（二）可靠的需求预测,库存控制系统不可控的因素主要有2个：需求和补充订货提前期。,（三）掌握库存费用,维持库存费(Holding or Carrying costs),订货费(Ordering costs),缺货损失费(Shortage costs),10/25/2026,24,CHAPT8 库存管理,A类,B类,C类,80%,60%,40%,20%,0,20%,40%,60%,80%,占资金的比例,占品种的比例,8.1.6 ABC分类法（续）,80%,30%,15%,20%,5%,50%,类别,图8-7 库存物质ABC分类图,10/25/2026,26,CHAPT8 库存管理,表8-1 库存物资及其资金占用排序数据,物资代码,年使用量（件）,单价（元）,年费用(元),资金占用序号,X-30,X-23,K-9,G-11,H-40,N-15,Z-83,U-6,V-90,W-2,50,000,200,000,6,000,120,000,7,000,280,000,15,000,70,000,15,000,2,000,0.08,0.12,0.10,0.06,0.12,0.09,0.07,0.08,0.09,0.11,4,000,24,000,600,7,200,840,25,200,1,050,5,600,1,350,220,5,2,9,3,8,1,7,4,6,10,（三）库存物资ABC分类方法,例8-1 某库存物资及其资金占用排序见表8-1。,10/25/2026,27,CHAPT8 库存管理,表8-2 库存物资品种与资金占用比重,物资代码,年费用,累积年费用,资金占用累积,百分比,分类,N-15,X-23,G-11,U-6,X-30,V-90,Z-83,H-40,K-9,W-2,25,200,24,000,7,200,5,600,4,000,1,350,1,050,840,600,220,25,200,49,200,56,400,62,000,66,000,67,350,68,400,69,240,69,840,70,060,36%,70%,81%,88%,94%,96%,98%,99%,99%,100%,A,A,B,B,B,C,C,C,C,C,解：库存物资品种与资金占用比重见表8-2。,10/25/2026,28,CHAPT8 库存管理,（四）ABC分类法在库存管理中的运用,1.A类物资：,严密控制，包括最完整、精确的记录，最高的作业优先权，高层管理人员经常检查，小心精确地确定订货量和订货点，紧密的跟踪措施，使库存时间最短。因此采用,连续型库存观测系统控制,方法。,10/25/2026,30,CHAPT8 库存管理,（四）ABC分类法的运用（续）,2.C类物资：,简单控制，如设立简单的记录或不设立记录，可通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存，给予最低的优先作业次序等。因此,采用,定期型库存观测系统控制,方法,。,10/25/2026,31,CHAPT8 库存管理,（四）ABC分类法的运用（续）,3.B类物资：,正常控制，包括做记录和固定时间的检查；只有在紧急情况下，才赋予较高的优先权；可按经济批量定货。因此,根据具体情况和要求，可在,综合型、或定期型、或连续型,三种系统中作出选择,。,10/25/2026,32,CHAPT8 库存管理,8.2 库存基本模型,8.2.1 与库存有关的费用,8.2.2 经济订货批量模型,8.2.3 经济生产批量模型,10/25/2026,33,CHAPT8 库存管理,8.2.1 与库存有关的费用,（一）随库存量增加而上升的费用,1.资金成本（利息）：,库存资源本身有价值，占用了资金。这些资金本可以用于其它活动来创造新的价值，库存使这部分资金闲置起来，造成机会损失。,2.仓储空间费用：,要维持库存必须建造仓库、配备设备，还有供暖、照明、修理、保管等开支。这是维持仓储空间的费用。,3.物品变质和陈旧损失：,在闲置过程中，物品会发生变质和陈旧，如金属生锈、药品过期、油漆褪色和鲜货变质。,4.税收和保险：,支付税费和保险费等。,10/25/2026,34,CHAPT8 库存管理,8.2.1 与库存有关的费用（续）,（二）随库存量增加而下降的费用,1.订货费。,订货费与发出订单活动和收货活动有关，包括评判要价、谈判、准备订单、通讯、收货检查等，它一般与订货次数有关，而与一次订多少无关。,2.调整准备费(Setup cost)。,加工零件一般需要准备图纸、工艺和工具，需要调整机床、安装工艺装备。这些活动需要的费用。如果花费一次调整准备费，多加工一些零件，则分摊在每个零件上的调整准备费就少。但扩大加工批量会增加库存。,10/25/2026,35,CHAPT8 库存管理,8.2.1 与库存有关的费用（续）,3.购买费和加工费。,采购或加工的批量大，可能会有价格折扣。,4.生产管理费。,加工批量大，为每批工件作出安排的工作量就会少。,5.缺货损失费。,批量大则发生缺货的情况就少，缺货损失就少。,10/25/2026,36,CHAPT8 库存管理,8.2.1 与库存有关的费用（续）,（六）库存总费用,计算库存总费用一般以年为时间单位，年库存费用包括以下4项：,1.年维持库存费(Holding cost)，以C,H,表示。,它是维持库存所必需的费用。包括资金成本、仓库及设备折旧、税收、保险、陈旧化损失等。这部分费用与物品价值和平均库存量有关。,2.年补充订货费(Reorder cost)，以C,R,表示。,与全年发生的订货次数有关，一般与一次订多少无关。,10/25/2026,37,CHAPT8 库存管理,8.2.1 与库存有关的费用（续）,（3）年购买费或加工费(Purchasing cost),以C,P,表示。,与价格和订货数量有关。,（4）年缺货损失费(Shortage cost),以C,S,表示。,它反映失去销售机会带来的损失、信誉损失以及影响生产造成的损失。它与缺货多少、缺货次数有关。,若以C,T,表示,年库存总费用,，则,C,T,=C,H,+C,R,+C,P,+C,S,控制目标：,对库存进行优化的目标就是要使C,T,最小。,10/25/2026,38,CHAPT8 库存管理,8.2.2 经济订货批量模型,（一）经济订货批量(Economic Order Quantity,EOQ)模型：,最早是由F.W.Harris于1915年提出的。该模型有如下假设条件：,1.外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且为常量。年需求量以D表示，单位时间需求率以d表示。,2.一次订货量无最大最小限制；,3.采购、运输均无价格折扣；,4.订货提前期LT已知，且为常量；,10/25/2026,39,CHAPT8 库存管理,8.2.2 经济订货批量模型（续）,5.订货费与订货批量无关；,6.维持库存费是库存量的线性函数；,7.,不允许缺货；,8.补充率为无限大，全部订货一次交付；,9.采用固定量库存系统。,固定量库存系统模型见图8-8。,10/25/2026,40,CHAPT8 库存管理,8.2.2 经济订货批量模型（续）,R=订货点,Q=经济订货量,LT=提前期,LT,LT,Q,Q,Q,R,时间,现有库,存量,1.收到一次订货量Q,2.开始使用这批货物,3.当物品存量下降到 R,发出下一次订货量为Q,4.重复以上循环,图8-8 固定量库存系统模型运行程序,10/25/2026,41,CHAPT8 库存管理,库存量,LT,时间,ROP,Q/2,最高库存量Q,Q,8.2.2 经济订货批量模型（续）,图8-9 固定量库存系统模型,10/25/2026,42,CHAPT8 库存管理,8.2.2 经济订货批量模型（续）,（1）求EOQ计算法,（缺货费不考虑）,C,T,=C,H,+C,R,+C,P,=H(,Q,/2)+S(D/,Q,)+P,D,（,复合函数,）,式中,H 单位维持库存费；,S一次订货费或调整准备费；,D年需求量,P产品单价,解：求Q对C,T,的一阶导数，令导数为零，解方程，得EOQ,10/25/2026,43,CHAPT8 库存管理,C,H,=H(Q/2),C,R,=S(D/Q),C,R,+C,H,费用,订货量,EOQ,0,8.2.2 经济订货批量模型（续）,（2）求EOQ图像法,叠加曲线,P,D,10/25/2026,44,CHAPT8 库存管理,8.2.2 经济订货批量模型（续）,年需求D=1,000 件；,一年按365天计算；,一次订货费S=10元；,单位产品维持库存费H=2.50元/件.年；,订货提前期LT=7天；,每件价格P=15元。,已知下列数据，计算 EOQ 并求出订货点,例8-2,10/25/2026,45,CHAPT8 库存管理,8.2.2 经济订货批量模型（续）,最优订货量为90件，库存订货点为 20 件，即库存下降到20件时，就要向供应商发出下一批90件的订单。,解：,由题意得,C,T,=H(Q/2)+S(D/Q)+PD,10/25/2026,46,CHAPT8 库存管理,8.2.3 经济生产批量模型（略）,（一）假设条件,1.外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且为常量。年需求量以D表示，单位时间需求率以d表示。由于需求均匀，D与d相同；,2.一次订货量无最大最小限制；,3.采购、运输均无价格折扣；,4.订货提前期已知，且为常量；,5.订货费与订货批量无关；,6.维持库存费是库存量的线性函数；,7.不允许缺货；,8.生产速率p大于需求D；,9.采用固定量库存系统。经济生产批量模型见图9-8。,10/25/2026,47,CHAPT8 库存管理,库存量,LT Q/p,时间,ROP,I,max,/2,最高库存量 I,max,Q,生产速率p,，库存量增长速率p-d,生产时间内,发货量,需求速率d,图8-9 经济生产批量模型,10/25/2026,48,CHAPT8 库存管理,C,T,=C,H,+C,R,+C,P,=H(I,max,/2)+S(D/Q)+P,D,I,max,=Q/p（p-D),C,T,=H(1-D/p)Q/2+S(D/Q)+P,D,（复合函数）,8.2.3 经济生产批量模型（续）,库存总费用C,T,可解 得,10/25/2026,49,CHAPT8 库存管理,8.2.3 经济生产批量模型（续）,例8-3 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180,000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）,10/25/2026,50,CHAPT8 库存管理,解：由题意得,（1）,（米）,（2）生产持续时间,（3）平均日需求,在开工的5.95天中，工厂共生产了14873米的面料，与此同时，工厂还销售了5.95,720=4284米的面料，因此，在完工的时候，库存就是最大库存I,max,，为14873-4284=10589米。,I,max,=Q(1-d/p)=14873(1-720/2500)=10590米,10/25/2026,51,CHAPT8 库存管理,8.2.4 经济批量模型的应用（略）,（1）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，因此，EOQ模型和EPL模型的实用性是比较好的。,（2）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？,（3）经济批量模型是现状的合理反映。,10/25/2026,52,CHAPT8 库存管理,8.2.5 价格折扣模型,价,格,订货批量Q,P,1,P,2,p,3,0 Q,1,Q,2,当QQ,1,单价为P,1,当Q,1,Q P,2,P,3,10/25/2026,53,CHAPT8 库存管理,0 Q,1,Q,2,订货批量Q,C,H,C,R,C,P,C,T,=C,R,+C,H,+C,P,费用,在有价格折扣情况下各种费用与订货批量的关系,10/25/2026,54,CHAPT8 库存管理,最佳订货量,最佳订货量,可行的最小费用,最佳订货量,可行的最小费用,可行的最小费用,出现可行最小费用的三种情况,10/25/2026,55,CHAPT8 库存管理,8.2.5 价格折扣模型（续）,求有价格折扣的最优订货批量步骤：,取最低价格代入基本EOQ公式求出最佳订货批量Q,o,。若Q,o,可行(即所求的点在曲线C,T,上),Q,o,即为最优订货批量，否则转步骤。,取次低价格代入基本EOQ公式求出Q,o,。如果Q,o,可行,计算订货量为Q,o,时的总费用和所有大于Q,o,的数量折扣点(曲线中断点)所对应的总费用,取其中最小总费用所对应的数量，即为最优订货批量。,如果Q,o,不可行,重复步骤，直到找到一个可行的EOQ。,10/25/2026,56,CHAPT8 库存管理,8.2.5 价格折扣模型（续）,例9-4,某公司想通过价格折扣减少其总库存费用。已知一次订货费为4元,单位维持库存费为库存物品价值的2%，年需求量为10,000 件，求出最佳订货量。,订货量(件),单价（元）,0 到 2,499 1.20,2,500 到 3,999 1.00,4,000 及以上 0.98,10/25/2026,57,CHAPT8 库存管理,8.2.5价格折扣模型（续）,解：D=10,000 件；,一次订货费S=4元；,单位维持库存费为单价的 2%；,单价C=1.20、1.00、0.98元；,按单价1.20计算订货量，为1826,在2499以内，Q,opt,可行,按次低价1.00计算订货量，为2000,不在2500-3999范围,Q,opt,不可行,按最低价0.98计算订货量，为2020,小于4000,Q,opt,不可行,10/25/2026,58,CHAPT8 库存管理,8.2.5 价格折扣模型（续）,因为可行解落在第1个价格折扣点范围内，按照步骤2,要比较所有价格折扣点的总费用。为什么?,0 1826 2500 4000,订货量,总,年,费,用,因为总年费用是“u”形函数,10/25/2026,59,CHAPT8 库存管理,8.2.5价格折扣模型（续）,计算不同折扣点下的总费用,C,T(1826),=10000*1.20+10000/1826*4,+（1826/2）(0.02*1.20)=12043.82,C,T(2500),=10000*1.00+10000/2500*4,+（2500/2）(0.02*1.00)=10041,C,T(4000),=10000*0.98+10000/4000*4,+（4000/2）(0.02*0.98)=9849.20,则，Q=4000为最佳订货批量,10/25/2026,60,CHAPT8 库存管理,8.2.6 随机库存问题（略）,一般来讲，需求率和提前期都是随机变量。,需求率和提前期中有一个为随机变量的库存控制问题，就是随机型库存问题。,假设条件,(1)需求率d和提前期LT为已知分布的随机变量，且在不同的补充周期，这种分布不变。,10/25/2026,61,CHAPT8 库存管理,8.2.6 随机库存问题（续）,(2)补充率无限大，全部订货一次同时交付。,(3)允许晚交货，即供应过程中允许缺货，但一旦到货，所欠物品必须补上。,(4)年平均需求量为D。,(5)已知一次订货费为S，单位维持库存费为H，单位缺货损失费为C,S,。,(6)无价格折扣,。,10/25/2026,62,CHAPT8 库存管理,8.2.6 随机库存问题（续）,0,LT,LT,Q,Q,Q,时间,订货点,库存量,缺货,10/25/2026,63,CHAPT8 库存管理,库存量,时间,订货点,ROP,最高库存量,Q,安全库存,0,8.2.6 随机库存问题（续）,10/25/2026,64,CHAPT8 库存管理,8.2.6 随机库存问题（续）,订货量，直接用EOQ公式计算,ROP=S,S,+D,e,式中，S,S,一安全库存；,D,e,一提前期内需求的期望值,10/25/2026,65,CHAPT8 库存管理,8.2.6 随机库存问题（续）,安全库存,LT,时间,提前期需求的期望值,提前期最大可能需求,ROP,数量,安全库存,10/25/2026,66,CHAPT8 库存管理,8.2.6 随机库存问题（续）,订货点,ROP,缺货,概率,服务水平,（不缺货的概率）,期望需求,安全库存,0,z,提前期需求数量,z-尺度,提前期需求率,10/25/2026,67,CHAPT8 库存管理,8.3 单周期库存模型,（略）,对,单周期需求来说，库存控制主要是在2个费用之间取得平衡：超储(over stocking)费用和欠储(under stocking)成本。,单位欠储成本 Cu=单位收入-单位成本,单位超储成本 Co=单位成本 单位处理费,连续需求的单周期模型和离散需求的单周期模型。,连续需求可用均匀分布或正态分布来描述；离散需求可用统计频数或用泊松分布来描述,10/25/2026,68,CHAPT8 库存管理,8.3.1 连续需求的单周期模型,设P(D)=P(dD),若P(dD)Cu P(dD)或增加P(dD)Cu D)或减少P(dD)，即减少D。,P(D*)Cu=1-P(D*)Co；,P(D*)=Co/(Cu+Co)；,D*就是最佳订货量。,10/25/2026,69,CHAPT8 库存管理,8.3.2 离散需求的单周期模型,D*计算,公式与连续性需求是一致的，但由于是离散变量，符合公式的订货量可能处于两个给定需求量之间，这时应该取这两个需求量中,较大,的一个，以保证对顾客有较高的服务水平，使企业承受多一些超储损失。,10/25/2026,70,CHAPT8 库存管理,连续需求单周期模型应用举例,例8-5 学校篮球队本周周末举行比赛。按照以往的经验，比赛期间平均可以卖掉 2,400 衬衣，标准差为350件。每卖掉1件可赚10元，但如果卖不掉，每件要损失5 元。我们应该准备多少件衬衣？,解：,C,u,=,10，,C,o,=5;,P,10/(10+5)=0.667,查正态分布表，Z,0.667,=0.432,因此，需要 2,400+0.432(350)=2,551 件,10/25/2026,71,CHAPT8 库存管理,例8-6 某商店挂历的需求分布概率见下表,需求d（份）,0,10,20,30,40,50,概率p(d),0.05,0.15,0.20,0.25,0.20,0.15,订,货,量,Q,实际需求量d,期望,损失,E,L,(Q),0,10,20,30,40,50,概率p(D=d),0.05,0.15,0.20,0.25,0.20,0.15,0,10,20,30,40,50,0,200,400,600,800,1000,300,0,200,400,600,800,600,300,0,200,400,600,900,600,300,0,200,400,1200,900,600,300,0,200,1500,1200,900,600,300,0,855,580,380,280(*),305,430,已知，每份挂历进价C=50元，每份售价P80元。若在一个月内卖不出去，则每份挂历只能按S30元卖出，求该商店应该进多少挂历好。,10/25/2026,72,CHAPT8 库存管理,思考题,1.简述库存在企业生产中的重要作用。,2.库存决策取决于哪4项因素？,3.简述ABC分类法及其在库存控制中的应用。,4.P225 计算题1。,10/25/2026,73,CHAPT8 库存管理,