运筹学(存储论).ppt
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1、第十三章第十三章 存储论存储论Inventory Theory 平抑波动,保障供给平抑波动,保障供给n存存储论是定量方法和技是定量方法和技术最早最早应用的用的领域之一,是管理运筹学的重要分支。域之一,是管理运筹学的重要分支。早在早在1915年人年人们就开始了就开始了对存存储论的的研究。研究。n所所谓存存储就是将一些物就是将一些物资,例如原材,例如原材料、外料、外购零件、部件、在制品等等存零件、部件、在制品等等存储起来以起来以备将来的使用和消将来的使用和消费。存贮是一种常见的社会和日常现象存贮是一种常见的社会和日常现象如:如:n军事事战争中炮争中炮弹的存的存贮n水力水力发电站雨水的站雨水的库存存
2、 存存贮是是缓解供解供应与需求之与需求之间出出现供不供不应求或供求或供过于求等不于求等不协调现象的必要象的必要和有效的方法和措施。和有效的方法和措施。n但是要存但是要存储就需要就需要资金和金和维护,存,存储的的费用在企用在企业经营的成本中占据非常的成本中占据非常大的部分,它是企大的部分,它是企业流流动资金中的主金中的主要部分,因此如何最合理,最要部分,因此如何最合理,最经济地地解决好存解决好存储问题是企是企业经营管理中的管理中的大大问题。n存存储论主要解决存主要解决存储策略策略问题即如下即如下两个两个问题:n(1)当我)当我们补充存充存储物物资时,我,我们补充数量是多少?充数量是多少?n(2)
3、我)我们应该间隔多隔多长时间来来补充我充我们的存的存储物物资?n下面就需要我下面就需要我们建立不同的存建立不同的存储模型模型来解决上面两个来解决上面两个问题。我。我们介介绍的是的是一些常用的存一些常用的存储模型及其解决模型及其解决办法。法。第十三章第十三章 存贮论存贮论Inventory TheoryInventory Theory1 经济订货批量存批量存贮模型(掌握)模型(掌握)2 经济生生产批量模型(掌握)批量模型(掌握)3 允允许缺缺货的的经济订货批量模型(了解)批量模型(了解)4 允允许缺缺货的的经济生生产批量模型(了解)批量模型(了解)5 经济订货批量的折扣模型(掌握)批量的折扣模型
4、(掌握)关于存贮理论关于存贮理论(Inventory Theory)n存存贮论要解决两方面的矛盾:要解决两方面的矛盾:短缺造成的短缺造成的损失和存失和存贮形成的形成的费用用n经典存典存贮理理论和和现代代物流管理物流管理n经典研究最佳典研究最佳订货周期和周期和订货量量n现代研究如何将存代研究如何将存贮降至最低,减少和降至最低,减少和优化物流化物流环节,如,如 JITJIT,MRPIIMRPII,Supply Supply ChainChainn本章只介本章只介绍经典存典存贮理理论的基的基础存贮系统:存贮系统:n存存贮过程通常包括三个程通常包括三个环节:订购进货、存存贮和供和供给需求需求n存存贮系
5、系统的中心可的中心可视为仓库n对存存贮系系统而言,外部而言,外部需求一般是不可需求一般是不可控的因素,但可以控的因素,但可以预测;总体上需求可体上需求可分分为确定型的和随机型的确定型的和随机型的n订货时间和和订货量一般是可控的因素。量一般是可控的因素。n问题是:是:什么什么时间订货(期的期的问题),),一次一次订多少(多少(量的量的问题)?)?n需求率:需求率:指指单位位时间(年、月、日)(年、月、日)内内对某种物品的需求量,用某种物品的需求量,用D表示。表示。它是存它是存贮系系统的的输出。出。n订货批量:批量:指一次指一次订货中包含的某种中包含的某种物物资的数量。用的数量。用Q表示。表示。n
6、订货间隔期:隔期:指两次指两次订货之之间的的时间间隔。用隔。用t表示。表示。n订货提前期:提前期:从提出从提出订货到收到到收到货物物的的时间间隔,用隔,用L表示。表示。存贮问题的基本要素:存贮问题的基本要素:与存贮有关的基本费用:与存贮有关的基本费用:n存存贮费:指物指物资存放在存放在仓库经过一定一定时期后所期后所发生的全部生的全部费用。用。包括保管包括保管费、仓库占用占用费、通、通风照明照明费、冷气、冷气暖气暖气费、流、流动资金利息、存金利息、存贮损耗耗费等,与等,与时间和数量成正比。和数量成正比。n订货费:是指是指为取得物取得物资所所发生的生的费用。包括手用。包括手续费、电话费、交通、交通
7、费、采采购人人员的的劳务费、质检、入、入库等,等,与与订购数量无关的一次性数量无关的一次性费用用与存贮有关的基本概念:与存贮有关的基本概念:n物物资费用:用:指物指物资本身的本身的费用,如用,如单价、运价、运费等。等。n缺缺货损失失费用:用:指由于存指由于存贮不足,不不足,不能及能及时满足足顾客或生客或生产的需要而引起的需要而引起的的费用。如缺用。如缺货引起的停工引起的停工损失、延失、延期交期交货而付出的而付出的罚金、信誉金、信誉损失、失失、失去去销售机会的售机会的损失等。失等。存贮策略:存贮策略:n确定确定订货的的间隔隔时间和和订购量的方量的方法。法。n定期定期补充法:充法:以固定的以固定的
8、时间间隔隔订货,每次每次订货要把存要把存货量恢复到某种水平。量恢复到某种水平。简单但容易造成缺但容易造成缺货或或积压n定点定点补充法:充法:当存当存货量下降到某点就量下降到某点就订货,每次的,每次的订货量可以是固定的。量可以是固定的。要要监视订货点。点。1 经济订货批量模型经济订货批量模型n指不允指不允许缺缺货,生,生产时间很短的存很短的存贮模型,是最基本的确定性存模型,是最基本的确定性存贮模型。模型。n经济订货量量Q*(EOQ-Economic Order Quantity,)模型假设模型假设n需求率需求率D为常数常数n订货提前期提前期为 0;n不允不允许缺缺货;n订货批量批量Q;n设每次每
9、次订货费为 c3,单位物位物资单位位时间的存的存贮费为 c1。n各种参数(各种参数(Q、c3、c1)均)均为常数常数定性分析:定性分析:n订货批量小,批量小,则存存贮费用少,但用少,但订货次数次数频繁,增加繁,增加订货费;n订货批量大,批量大,则存存贮费用大,但用大,但订货次数减少,减少次数减少,减少订货费;n有一个最佳的有一个最佳的订货量和量和订货周期周期定量分析:定量分析:定量分析:定量分析:存贮费、订货费与总费用关系图:存贮费、订货费与总费用关系图:0Q费用Q*经济订货批量模型的几点说明:经济订货批量模型的几点说明:n没有考没有考虑物物资单价价n若物若物资单价与价与时间和和订购量无关,量
10、无关,为常常数数 c,则单位位时间内的物内的物资消耗消耗费用用为 cDn若若订货提前期不提前期不为零,不影响零,不影响经济订货量及相关量及相关总费用的用的计算算,只是影响,只是影响到到订货点。点。订货点点=(平均每天正常耗用量(平均每天正常耗用量*订货提前期)提前期)+安全安全储备量量2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n模型模型举例(例例(例1 :P283)益民食品批益民食品批发部是个中型的批部是个中型的批发公公司,它司,它为附近附近200多家食品零售店提供多家食品零售店提供货源,批源,批发部的部的负责人人为了减少存了减少存贮的的成本,成本,选择了某种品牌的方便面了某种品牌的方便
11、面进行了行了调查研究,制定正确的存研究,制定正确的存贮策略。策略。2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n模型模型举例例n需求量的确定:需求量的确定:周周需求(箱)需求(箱)123456789101112300030802960295029903000302030002980303030002990总计总计36000平均每周平均每周30002 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n模型模型举例例n存存贮费的确定:的确定:每箱的存每箱的存贮费由两部分由两部分组成:成:(1)用于用于购买一箱方便面所占用的一箱方便面所占用的资金的利息:金的利息:每箱方便面的每箱方便面的进价价为30
12、元,元,银行行贷款利息款利息为12%,则3012%=3.6(元)(元)(2)贮存存仓库的的费用、保用、保险费用、用、损耗耗费用、管用、管理理费用等:用等:经计算每箱方便面算每箱方便面贮存一年的存一年的费用用为2.4元元以上两部分相加,可知每箱方便面存以上两部分相加,可知每箱方便面存贮一年的存一年的存贮费为6元,即元,即C1=6元元/年年箱箱 2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n模型模型举例例n订货费的确定:的确定:订货费指指订一次一次货所支付的手所支付的手续费、电话费、交通、交通费、采、采购人人员的的劳务费等。等。订货费与所与所订货的数量无关。的数量无关。劳务费12元,其它元,其
13、它费用用13元,元,所以每次所以每次订货费C3=12+13=25(元)元)2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n模型模型举例例n需做决策:每次需做决策:每次订货量量Q为多少多少时才能才能使得使得总的的费用用为最少?最少?n若若Q太小,太小,贮存量减少,存量减少,总的的贮存存费减减少,但少,但为了了满足需要,就要增加足需要,就要增加订货次次数,必然增加数,必然增加订货费;n若若Q太大,太大,则订货次数会减少,次数会减少,总的的订货费会减少,但会减少,但贮存量会增加,存量会增加,总的存的存贮费增加。增加。问题:如何找到最合适的:如何找到最合适的订货量?量?2 2 经济订购批量存贮模型经
14、济订购批量存贮模型n模型模型举例例 在在0 0至至T T的时间里,平均存贮量为的时间里,平均存贮量为Q/2Q/2,同样可知同样可知从从0 0到到T Tn n的时间里,平均存贮量也为的时间里,平均存贮量也为Q/2Q/2 存贮量Q1/2Q0T1T2T3时间tn模型模型举例例n一年的存一年的存贮费=C10.5Q=0.5QC1 本例中,一年的存本例中,一年的存贮费=6 0.5Q=3Qn一年的一年的订货费=每次的每次的订货费每年每年订货次数次数 =C3 D/Q (其中其中D为每年的每年的总需求量)需求量)本例中,本例中,C3=25,D=3000 52 一年的一年的订货费=25 (3000 52)/Q=3
15、900000/Qn一年的一年的总费用用TC=一年存一年存贮费+一年一年订货费 TC=0.5QC1+C3 D/Q 本例中,本例中,TC=3Q+3900000/Q 2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n模型模型举例例n一年的存一年的存贮费=C10.5Q=0.5QC1 本例中,一年的存本例中,一年的存贮费=6 0.5Q=3Qn一年的一年的订货费=每次的每次的订货费每年每年订货次数次数 =C3 D/Q (其中其中D为每年的每年的总需求量)需求量)本例中,本例中,C3=25,D=3000 52 一年的一年的订货费=25 (3000 52)/Q=
16、3900000/Qn一年的一年的总费用用TC=一年存一年存贮费+一年一年订货费 TC=0.5QC1+C3 D/Q 本例中,本例中,TC=3Q+3900000/Q 2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n模型模型举例例n确定使得一年确定使得一年总费用最小的用最小的订货量量Q:TC=0.5QC1+C3 D/Q 应用微用微积分知分知识可求得最可求得最优订货量量Qn同同时可求得:可求得:一年的存一年的存贮费 一年的一年的订货费 订货间隔期隔期T0 一年的一年的总费用用TC 2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n练习:某某仪表厂今年表厂今年拟生生产某种某种仪表表30000个,个,该
17、仪表中有个元件需向表中有个元件需向仪表元件厂表元件厂订购,每次,每次订货费用用为50元,元,该元件元件购价价为每只每只0.50元,全年保管元,全年保管费为购价的价的20%。(1)试求求仪表厂今年表厂今年对该元件的最佳存元件的最佳存贮策略及策略及费用;用;(2)若明年)若明年拟将将这种种仪表表产量提高一倍,量提高一倍,则所需元件的所需元件的订购批量批量应比今年增加多比今年增加多少?少?订购次数又次数又为多少?多少?2 2 经济订购批量存贮模型经济订购批量存贮模型n练习答案:答案:(1 1)Q Q=5477=5477(只)只)T T0 0=0.183=0.183(年)年)TC=548 TC=548
18、(元元/年)年)n=6n=6(次)次)Q=5000Q=5000(只)只)TC=550TC=550(元元/年)年)(2 2)Q Q=7746=7746(只)只)n=8n=8(次)次)举例:举例:例例2:某工厂生:某工厂生产载波机需波机需电容元件,容元件,正常生正常生产每日需每日需600个,每个存个,每个存贮费 C1=0.01 元元/周,周,订购费每次每次为 C3=50 元,元,问:(1)经济订货量量为多少?多少?(2)一年一年订购几次?几次?(一年按一年按 52 周周计),(3)一年的存一年的存贮费和和订购费各是多少?各是多少?(4)若若订货提前期提前期为2天,天,订货点是多少点是多少?举例:举
19、例:解:解:以周以周为时间单位,每周按位,每周按 5 天天计,则 D=5 600=3000个个/周周由公式得:由公式得:n不考不考虑安全安全储备的情况下,的情况下,订货点点为:600*2=1200(个)(个)即每当即每当库存量下降到存量下降到1200个个时,就提出,就提出订货5477个。个。第十三章第十三章 存贮论存贮论Inventory TheoryInventory Theory1 经济订货批量存批量存贮模型(掌握)模型(掌握)2 经济生生产批量模型(掌握)批量模型(掌握)3 允允许缺缺货的的经济订货批量模型(了解)批量模型(了解)4 允允许缺缺货的的经济生生产批量模型(了解)批量模型(了
20、解)5 经济订货批量的折扣模型(了解)批量的折扣模型(了解)2 经济生产批量模型经济生产批量模型n指不允指不允许缺缺货,生,生产需要一定需要一定时间存存贮模型,也是确定型的存模型,也是确定型的存贮模型。模型。比较比较:n该模型也不允模型也不允许缺缺货,到存到存储量量为零零时,可以立即得到可以立即得到补充。所不同的是充。所不同的是经济订货批量模型全部批量模型全部订货同同时到位,而到位,而经济生生产批量模型当存批量模型当存储量量为零零时开开始生始生产,单位位时间的的产量即生量即生产率率p也也是常量,生是常量,生产的的产品一部分品一部分满足当足当时的需求,剩余部分作的需求,剩余部分作为存存储,存,存
21、储量量是以(是以(p-d)的速度增加。)的速度增加。模型基本假设:模型基本假设:n需求率需求率D(每年需求量)(每年需求量)n需求率需求率d (每天需求量)每天需求量)n生生产率率p(每天生(每天生产量)量)为常数;常数;n不允不允许缺缺货;n生生产批量批量Q;n每次生每次生产准准备成本成本c3,单位存位存贮费c1。n各种参数(各种参数(D、Q、p、d、c3、c1)均)均为常数常数n周期性生周期性生产;nt1 为生生产期,期,生生产率率为p,消耗率消耗率d,pd;nQ=p t1为总产量;量;n t2 为不生不生产期,期,nT=t1+t2 为生生产周期,周期,n V 最大存最大存贮量量t1t2T
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