第3章+库存管理与风险分担.ppt

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1、库存管理、供应合同和风险分担Phil Kaminskykaminskyieor.berkeley.edu大卫辛奇利维菲利普卡明斯基伊迪丝辛奇利维 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi引言库存管理导论需求不确定性的影响(s,S)策略定期检查策略供应合同风险分担集中化与分散化系统库存管理的实际问题SupplySources:plantsvendorsportsRegionalWarehouses:stocking pointsField Warehouses:stockingpointsCustomers,demandcenterssinksProductio

2、n/purchase costsInventory&warehousing costsTransportation costsInventory&warehousing costsTransportation costs 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi库存我们在哪里持有库存？供应商与生产商仓库与配送中心零售商库存种类在制品原材料制成品我们为什么持有库存？规模经济供给和需求的不确定性提前期，容量限制 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi目标：降低成本，改进服务通过有效地管理库存：施乐公司消除了其供应链中7亿美元的库

3、存利用有效的库存管理，沃尔玛成为最大零售公司能用汽车以每年26%的速度降低零部件库存和运输成本 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi目标：降低成本，改进服务由于未能成功地管理库存：1994年，IBM由于ThinkPad产品线供货问题而苦苦挣扎(WSJ,Oct 7,1994)1993年，Liz Claiborne称其意外的收入下降是由于意外的过量库存导致的(WSJ,July 15,1993)1993年，戴尔计算机公司预报了损失。存货减少。戴尔公司承认，公司承认预计的需求有偏差，导致库存减少。(WSJ,August 1993)2003 Simchi-Levi,

4、Kaminsky,Simchi-Levi理解库存库存策略受以下因素影响：需求特性提前期产品数量目标服务水平最小化成本成本结构 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi成本结构订货成本固定成本可变成本持有成本保险成本维护与处理成本税机会成本折旧 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi经济订货量：简单模型*书店销售杯子需求恒定，每周20单位固定订货成本为12美元，无提前期持有成本为年库存的25%杯子成本为1美元，售价5美元问题问题订多少，何时订货？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi经济订货

5、量：从库存的角度看*时间库存订货量注意：无缺货 没有库存时订货 订货量决定策略平均库存 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi经济订货量：计算总成本EOQ:Calculating Total Cost*采购成本恒定持有成本：订货（准备成本）：订单数量订货成本目标：找出订货量使这些成本最小化 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi经济订货量：总成本*总成本订货成本持有成本 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi经济订货量：最优订货量*最优数量=(2*需求*准备成本)/持有成本对于我们的问题

6、，最优数量是316 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi经济订货量：重要见解*确定订货量时在准备成本和持有成本间平衡。确定订货量时在准备成本和持有成本间平衡。总成本对最优订货量不特别敏感 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi需求不确定性的影响大多数公司认为市场是可以预测的：生产和库存计划是根据销售季前的预测制定的公司在进行预测时知道需求不确定性的存在，但在做计划时，似乎它们的预测准确反映了现实最近的技术进步增加了需求不确定性的水平：产品生命周期缩短产品种类增加 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Sim

7、chi-Levi需求预测所有预测技术的三条法则：预测总是不准确的预测的期限越长，误差越大汇集预测更准确 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime 运动产品时尚类产品的生命周期短，竞争性强SnowTime 运动产品 新产品设计完成一次生产机会基于过去的销售量、对产业的了解和经济状况，营销部门做出了预测预测平均水平为13000，但需求有可能高于或低于这一水平 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应链时间线2000年1月2001年1月2002年1月2000年2月2000年9月2001年9月设计设计生产生产零售零

8、售2001年2月生产生产 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime 需求假设 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime的成本单位生产成本(C):80美元单位销售价格(S):125美元单位残值(V):20美元固定生产成本(F):$100000美元Q 表示生产量，D表示需求利润=收入可变成本固定成本残值 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime 假设假设1：假设你生产了12000件茄克，需求量为13000件。利润125(12000)-80(12000

9、)-100000=440000美元假设2：假设你生产了12000件茄克，需求量为11000件。利润125(11000)-80(12000)-100000+20(1000)335000美元 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime 的最优解找出使加权平均利润最大化的订货量问题：订货量是小于、大于还是等于平均需求？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi要做什么？问题：该数量是小于、等于还是大于平均需求？平均需求为13100比较边际成本和边际利润卖掉额外一件茄克，利润为125-80=45如果没有卖掉，成本为80-2

10、0=60因此应低于平均水平 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime 期望利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime 期望利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime:重要见解在订货足以应对需求和过量订货间权衡一些数量具有相同的平均利润平均利润并不是全部问题：9000单位和16000单位获得相同的平均利润，那么我们会选择那一个？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime 期望利润 2003 S

11、imchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi结果的概率 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi这一模型的关键问题最优订货量不一定等于平均预测需求最优订货量依赖于边际利润与边际成本间的关系随着订货量增加，平均利润先上升然后下降随着生产量增加，风险也增加。换句话说，获得巨额收益和遭受巨额损失的概率增加。2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商生产商Manufacturer DCRetail DCStores固定生产成本固定生产成本=$100,000可变生产成本可变生产成本=$35销售价格=$125Salv

12、age Value=$20批发价格=$80 供应合同 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi需求假设 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi分销商预期利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi分销商预期利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应合同(续)分销商最优订货量为12000单位分销商预期利润为470000美元生产商利润为440000美元供应链利润为910000美元分销商与供应商能做些什么提高两者的利润？分销商与供应商能做些什么提高两者的

13、利润？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商生产商生产商配送中心生产商配送中心零售商配送中心零售商配送中心商店商店固定生产成本固定生产成本=$100,000可变生产成本可变生产成本=$35销售价格=$125残值=$20批发价格=$80 供应合同 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi零售商利润(回购=$55)2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi零售商利润(回购=$55)$513,800 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商利润(回购=$

14、55)2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商利润(回购=$55)$471,900 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商生产商生产商配送中心生产商配送中心零售商配送中心零售商配送中心商店商店固定生产成本固定生产成本=$100,000可变生产成本可变生产成本=$35销售价格=$125残值=$20批发价格=$?供应合同 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi零售商利润(批发价格70美元，RS为15%)2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi零售商

15、利润(批发价格70美元，RS为15%)$504,325 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商利润(批发价格为70美元，RS为15%)2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商利润(批发价格为70美元，RS为15%)$481,375 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应合同 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi生产商生产商生产商配送中心生产商配送中心零售商配送中心零售商配送中心商店商店固定生产成本固定生产成本=$100,000可变生产成

16、本可变生产成本=$35销售价格=$125残值=$20批发价格=$80 供应合同 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应链利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应链利润$1,014,500 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应合同 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应合同：关键问题有效的供应合同可以使供应链伙伴利用全局全局优化优化替代顺序优化顺序优化回购和收入分享合同通过风险分担风险分担达到这一目标 2003 Simchi-Lev

17、i,Kaminsky,Simchi-Levi供应合同：案例研究例如：对新发行的电影录像带的需求通常开始很高，随后迅速下降峰值需求大约持续10周百事达(Blockbuster)公司以65美元的价格从电影公司购买一份拷贝，以3美元出租因此，零售商出租必须超过22次才能获得零售商不能确定购买的数量能够满足峰值需求1998年，20%受调查的消费者声称他们租不到想看的电影 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi供应合同：案例研究从1998年起，百事达公司与主要的电影厂商签署了收入分享协议电影厂商以每份拷贝8美元的价格出售百事达向电影厂商支付30%至45%的出租收入就算

18、百事达只保留出租收入的一半，盈亏平衡点也只是每个拷贝出租6次收入分享对百事达的影响很大在试验中出租增加了75%市场份额从25%增加以31%(第二大零售商，好莱坞娱乐公司占5%的市场份额)2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi其他合同数量灵活性合同只在退货数量不超过某一给定数量，供应商将侠客返还退回货物的全部资金销售回扣合同供应商对零售商提供的直接激励，只要销售量超过某一值，供应商对售出的任意数量都提供回扣 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime的成本：期初库存单位生产成本(C)：80美元单位产品售价(S)：

19、125美元单位产品残值(V)：20美元固定生产成本(F)：100000美元Q 表示生产量,D 表示需求利润=收入收入 可变成本可变成本 固定成本固定成本+残值残值 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviSnowTime预期利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi期初库存假设一种茄克的款式是去年生产的。有一些去年的库存假设需求模式与以前一样如果只将老库存销售掉，则没有准备成本问题：如果有7000单位剩余，SnowTime如何做？如果有10000单位剩余呢？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-

20、Levi期初库存与利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi期初库存与利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi期初库存与利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi期初库存与利润 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi(s,S)策略对于一些初始库存水平，最好不要开始生产。如果开始生产，我们总是生产相同的水平。因此，我们利用(s,S)策略。如果库存水平低于s，那么我们生产至S水平。S是再订购点，S是最大库存水平。两个水平之间的差距由订货、运输或生产

21、的固定成本决定 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi跨期库存模型通常有多次订货的可能性设想一个从生产商进货并运送给零售商的中面配送仓库。配送者定期下订单以补充其库存 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi注意：正态分布平均=30标准差=5标准差=10 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi配送中心持有库存是为了：在提前期中满足需求应对需求的不确定性平衡固定成本与持有成本 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi 跨期持续检查库存模型按正态分布的随机需求

22、固定的订购成本加上订货量的某一比例的成本库存成本按单位时间保管单位库存的费用计算如果订单到了而没有库存，就会失去订单分销商要达到特定的服务水平。这可以由在订货提前期内分销商不会断货的概率表示直观上看，这将如何影响我们的政策？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi(s,S)策略的观点时间库存水平Ss0提前期库存位置 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi(s,S)策略(s,S)策略：当库存位置低于某一特定水平s时，我们就订货使库存水平升高至S订货点是下列因素的函数：提前期平均需求需求变动服务水平 2003 Simchi-Le

23、vi,Kaminsky,Simchi-Levi 符号AVG=平均日需求STD=日需求的标准差LT=按天计算的补充货物提前期h=单位产品持有一天的成本K=固定成本SL=服务水平(如95%)。这表明缺货的概率为100%SL(如5%)库存位置在任何时候都等于实际库存加上已订货但还未送到的货物 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi 分析订货点(s)由两部分组成：应对提前期内的平均需求：LT AVG应对偏离平均水平的需求（我们称其为安全库存）：z STD LT其中：其中：z是从统计表中选择，以确保在提前期的缺货概率为是从统计表中选择，以确保在提前期的缺货概率为100

24、%SL由于存在固定成本，我们订购超过重订购点的数量：Q=(2 K AVG)/hThe total order-up-to level is:S=Q+s 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi 实例分销商从历史观察中得知周需求为：AVG=44.6STD=32.1补充货物提前期为2周，期望的服务水平SL97%提前期的平均需求为：44.6 2=89.2安全库存为：1.88 32.1 2=85.3因此，再订购点为175，即3.9周的仓库内和途中的货物 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi实例（续）周库存持有成本：.87因此，Q=

25、679最大订货量为：再订购点+Q=176+679=855 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi定期检查策略假设分销商每分都订货分销商应采取哪种策略？固定成本为多少？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi基本库存策略库存水平时间基本库存基本库存水平水平0库存位置rrLLL 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi定期检查策略每次检查后，库存位置提升到基本库存水平。基本库存水平包括两部分：r+L 天(下一个订单到货的时间)期间的平均需求：(r+L)*AVG这段时间的安全库存：z*STD*r+

26、L 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-LeviMarket Two风险分担考虑这两个系统：供应商仓库1仓库2市场1市场2供应商仓库市场1市场2 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi风险分担对于同样的服务水平，哪个系统需要的库存更多，为什么？对于同样水平的库存，哪个系统的服务更好，为什么？哪些因素影响这些答案？2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi风险分担实例比较两个系统：两种产品维持97%的服务水平订购成本60美元周持有成本0.27美元在分散化系统中的单位运输成本为1.05美元，在集中系统

27、中为1.10美元1周的提前期 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi风险分担实例 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi风险分担实例 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi风险分担实例 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi风险分担：重要经验集中库存控制在同一服务水平下可以减少安全库存与平均库存在下列条例下能最好地实现这一点实现这一服务：高变差系数会导致要求的安全库存负相关的需求。为什么？我们希望看到什么样的风险分担？2003 Simchi-Levi,

28、Kaminsky,Simchi-Levi风险分担：种类*跨市场的风险分担跨产品的风险分担跨时间的风险分担最大日订货量为：LT AVG+z AVG LT101211131415需求订货量 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi集中化还是非集中化对下列因素的影响：安全库存服务水平一般管理费用提前期运输成本 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi集中化决策供应商仓库零售商集中式系统*2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi集中式配送系统*问题：在每个地点应保持多少库存？一个好战略：零售商每期将库

29、存水平提高至Sr供应商将其全部库存（包括零售商的库存、供应商仓库中的库存和途中的产品）水平提升至Ss如果库存不足以应对所有来自零售商的需求，将按每个零售商的服务水平相同来分配 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi库存管理：最佳实践定期库存检查严格管理消耗速度、提前期和安全库存ABC分类法降低安全库存水平将更多库存或库存所有权转移给供应商定量方法 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi库存周转度的变化库存周转率=年销售额/平均库存水平1995年至1998年，库存增加了30%1998年至2000年，库存增加了27%截止到20

30、00年，5年的时间里总体库存周转率从每年8.0次增加到超过13次 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi库存周转率 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi促使库存降低的因素高层管理人员强调降低库存(19%)降低仓库中的SKU数量(10%)改善预测(7%)利用完善的库存管理软件(6%)与供应链成员合作(6%)其他 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi促使库存周转率提高的因素更好的库存管理软件(16.2%)降低提前期(15%)预测更准确(10.7%)供应链管理原则的应用(9.6%)更加重视

31、库存管理(6.6%)减少 SKU(5.1%)其他 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi预测回顾三个原则不过，预测仍然很重要大致分类判断方法市场研究方法时间序列方法因果方法 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi判断方法汇集专家的意见结合销售人员的预期专家小组内部与外部专家德尔菲法对每个专家进行意见调查将意见汇集起来每个专家都有机会改变他的意见 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi市场研究方法对新推出产品的前景预测更有效市场测试组成中心小组反应测试利用外推法预测其他市场市场调查从潜在客

32、户中收集数据面谈、电话调查、问卷调查等 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi时间序列方法利用过去的数据估计未来的数据常用方法移动平均法之前一定数量实际需求的平均值指数平滑法近期的数据权重更大有趋势数据的方法：回归分析将数据拟合成一条直线霍氏方法结合指数平滑法与跟踪趋势的能力季节性数据的方法季节分解方法（除去季节性模式）温特方法：基于指数平滑法的高级方法更复杂的方法（不一定比上述方法更好）2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi因果方法预测不是基于要预测数据的值包括：通货膨胀率GNP失业率气候其他产品的销售量 2003 Simchi-Levi,Kaminsky,Simchi-Levi选择恰当的方法预测的目的是什么？总体数据还是详细数据？使用预测的系统动态性如何？对经济数据敏感吗？是周期性的还是趋势性的？预测未来时过去的重要性如何？不同的方法可能适用于产品生命周期的不同阶段：测试和导入期：市场研究方法，判断方法快速增长期：时间序列方法成熟期：时间序列方法，因果方法（尤其是对长期计划）通常几种方法的结合使用更有效