库存管理（生产与运作管理）（生产企业的库存管理）

8.1 库存管理的基本问题

8.1.1 库存的概念 一般来说，库存是指为了满足未来需要销售或使用而暂时闲置的资源。 8.1.2 库存的分类 从不同的角度对库存可以有多种不同的分类。 1. 按其在生产和配送过程中所处的状态划分 按其在生产和配送过程中所处的状态划分，库存可为原材料库存、在制品库存和成品库存。 2. 按库存的作用划分 按库存的作用划分，库存可分为周转库存、安全库存、调节库存和在途库存。 3. 按用户对库存的需求特征划分 按用户对库存的需求特征划分，库存可为独立需求库存和相关需求库存。。 8.1.3 库存的利弊分析 一般来说，库存设置主要基于三个目的：预防不确定的、随机的需求变动；保持生产的连续性、稳定性；以经济批量订货。但是持有库存会发生费用，还会带来其它一些管理上的问题，因此库存的作用及其弊端之间有一个折衷、平衡的问题。 1. 库存的作用 （1）缩短顾客订货提前期。 （2）保持生产的均衡性。 （3）节省订货费用。 （4）提高人员与设备的利用率。 2. 库存的代价 （1）占用大量资金、场地。 （2）掩盖企业经营、生产管理中存在的问题。 8.2 独立需求的库存控制系统 8.2.1 定量订货控制系统 定量订货库存控制也称订货点控制，如图8. 4所示。 图中Q是每次的订货量，LT为订货提前期，是从发出订货至到货的时间分隔，包括订货准备时间、发出订单、供方生产、产品发运、产品到货验收、入库等过程，一般是随机变量。 8.2.2 定期订货控制系统 针对定量订货费用较大、工作量较大的缺陷，定期订货控制系统按照预先确定的时间间隔，周期性地检查库存量，随后发出订货，将库存补充到目标水平。如图8.5所示。 图中的Q１、Q2、Q3是各次的订货量，T是库存检查周期，LT仍为订货提前期。 定量订货控制系统与定期订货控制系统的基本区别在于定量订货系统是"时间驱动"，而定期订货系统是"时间驱动"。下表列出了两系统的区别因素。 表8-2 两种系统的特征因素比较表 因素 定量订货系统 定期订货系统 订购量 每次订购固定批量Q 每次订购量Qi不同 何时订购 当库存量降至订购点 经固定周期T 库存记录 每次出库都需记录 只在经T后时刻 库存量大小 较定期订货模型小 工作量 较定期订货模型大 适合物资类型 较昂贵、关键、重要的物资 8.3 独立需求库存的基本模型 8.3.1 单周期库存模型 对于单周期需求来说，库存控制的关键在于确定订货批量。订货量就等于预测的需求量。由于预测误差的存在，根据预测确定的订货量和实际需求量不可能一致。如果需求量大于订货量，就会失去潜在的销售机会，导致机会损失——即订货的机会(欠储)成本。另一方面，假如需求量小于订货量，所有未销售出去的物品将可能以低于成本的价格出售，甚至可能报废还要另外支付一笔处理费。这种由于供过于求导致的费用称为陈旧(超储)成本。显然，最理想的情况是订货量恰恰等于需求量。 确定最佳订货量可采用期望损失最小法、期望利润最大法或边际分析法。 8.3.2 多周期库存模型 1. 与库存有关的费用 与库存有关的费用分为两种，一种随库存量的增加而增加，另一种随库存量的增加而减少，正是由于这两种费用的相互作用，才有最佳经济批量。 （1）随库存量增加而增加的费用 ①资金成本。生产和存储，库存物资占用了资金，虽造成机会损失，但却是维持库存物资本身所必需的花费。 ②包储空间费用。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。 ③物资变质和陈旧。在闲置过程中，物资会发生变质或陈旧，如金属生锈、药品过期等，会造成一定的损失。 ④税收和保险。两者显然与数量成正比。 如果仅有以上与库存数量正相关的费用发生，显然我们会追求库存越少越好。但是由于同时存在着以下随库存量增加而减少的费用，使得库存物资既不能太多，也不能太少。 （2）随库存量增加而减少的费用 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、通讯联系、收货检查等，它一般与订货次数有关，而与一次订多少无关。如果大批量订货、则分摊到每项物资上的订货费就少。 ②生产管理费。指企业自己制造库存物资的费用，包括两类：一是设备调整准备费，如组织或调整生产线的有关费用，它和组织生产的次数有关，而和每次生产的数量无关。二是生产管理费，加工批量大，则每件物资分摊的管理工作量就少。 ③缺货损失费。当库存不足时会造成销售机会的损失、停工待料损失、延期交货的额外支出、对需方的损失赔偿等。当不允许缺货时，缺货费用作无穷大处理。 库存总费用则是上述费用之和，模型进行优化的目标是使库存总费用最小。

2. 经济订货批量 （1）基本经济订货批量问题 订货批量是指花费一次订货费用所采购某种产品的数量。经济订购批量(Economic Order Quantity，简称EOQ)就是从库存总费用最小的原则出发确定的订货批量。经济订货批量(Economic order Quantity ，EOQ)模型最早是由F.H.Wharris提出的。该模型有如下假设条件： 外部对库存系统的需求率已知，需求率均匀且为常量，年需求率以D表示，单位时间需求率以d表示； 一次订货无最大最小限制； 采购、运输均无价格折扣； 订货提前期已知，且为常量； 订货费与订货批量无关； 维持库存费是库存量的线性函数； 不允许缺货； 补充率为无限大，全部订货一次交付； 采用固定量系统。 在以上假设条件下，库存量的变化如图8.5所示。从图8.5可以看出，系统的最大库存量为Q，最小库存量为0，不存在缺货。库存按数值为D的固定需求率减少。当库存量降低到订货点RL时，就按固定订货量Q发出订货。经过一固定的订货提前期LT，新的一批订货Q到达（订货刚好在库存变为0时到达），库存量立刻达到Q。显然，平均库存量为Q/2。 在EOQ模型的假设条件下： 式中：——年库存总费用；——年维持库存费； ——年补充订货费；——年购买费（加工费）；S——一次订货费或调整准备费；H——单位库存维持费，H=p·h为单价，P——单价；h——资金效果系数；D——年需求量。 年维持库存费随订货批量Q增加而增加，是Q的线性函数；年订货费与Q的变化呈反比，随Q增加而下降，不计年采购费用，总费用曲线为曲线与曲线的叠加。曲线最低点对应的订货批量就是最佳订货批量，如图8. 6所示。 式中，为最佳订货批量或称经济订货批量。 订货点RL可按下式计算： 在最佳订货批量下， 3. 有数量折扣的经济订货批量问题 前面讨论EOQ模型时的一个基本假设是设有数量折扣，而现实生活中，"量大从优"却是商家经常给予的价格优惠，以刺激需求诱发购买行为。如图8.7所示有两种数量折扣的情况，采购批量小于Q１时，单件为P１；当采购批量大于或等于Q１而小于Q２时，单价为P２；当采购批量大于或等于Q２时，单价为P３。同时有P３＜P2＜P1。 如果订货量大于供应商规定的折扣数量，如上图的Q１或Q2，则购买者自然愿意接受优惠的价格。但是当订货量小于这一限量时，购买方是否应该增大订货量而争取数量折扣则应该仔细考虑。因为购货厂家在争取数量折扣时，虽然可以使库存的单位成本下降，订货费用减少，运输费用降低，缺货损失减少，抵御涨价的能力增强，但同时库存量加大，库存管理费用上升，流动资金周转减慢，库存货品还可能陈旧、老化。综合考虑可见，问题的关键在于增加订货后是否有净收益，若接受折扣所产生的总费用小于订购EOQ经济批量所产生的总费用，则应增加订货量而争取数量折旧。 有数量折扣的经济批量模型的假设与EOQ模型假设区别仅有一点，即允许有价格折扣，这时物资单价不是固定的，而库存保管费用与物资单价有关，于是导致不同价格水平下库存总费用不同。图8.8所示模型中P１、P2、P3（P３＜P2＜P1）分别是三种不同订货数量界限下的价格，年订货费与价格折扣无关，于是总费用曲线是一条不连续的曲线，最经济的订货批量仍然是总费用曲线上最低点所对应的数量。 求有数量折扣的经济批量可按如下步骤进行： 第一步：取最低价格代入基本EOQ公式求出最佳经济批量，若落在TC曲线上则可行，即得到最优订货批量。否则转第二步。 第二步：取次低价格代入基本EOQ公式求出，若可行，计算订货量为时的总费用TC以及所有大于的数量折扣点(TC曲线中断点)所对应的总费用，取其中最小者对应的数量做为最优订货批量，停止。 第三步：若第二步中求得的不可行，则重复第二步直至找到一个可行的EOQ为止。

4. 经济生产批量模型 EOQ假设整批订货在一定时刻同时到达，补充率为无限大。这种假设不符合企业生产过程的实际。一般来说，在进行某种产品生产时，成品是逐渐生产出来的。也就是说，当生产率大于需求率时，库存是逐渐增加的，不是一瞬间上去的。要使库存不致无限增加，当库存达到一定量时，应该停止生产一段时间。由于生产系统调整准备时间的存在，在补充成品库存的生产中，也有一个一次生产多少的最经济的问题，这就是经济生产批量问题。经济生产批量（Economic production lot ， EPL）模型，又称经济生产批量（Economic production quantity ， EPQ）模型，其假设条件除与经济订货批量模型第8条假设不一样之外，其余都相同。 图8. 9描述了在经济生产批量模型下库存量随时间变化的过程。生产在库存为0时开始进行，经过生产时间tp结束，由于生产率q大于需求率d，库存将以（q－d）的速率上升。经过时间tp，库存达到Imax。生产停止后，库存按需求率d下降。当库存减少到0时，又开始了新一轮生产。Q是在tp时间内的生产量，Q又是一个补充周期T内消耗的量。 图8. 9中，q为生产率（单位时间产量）；d为需求率（单位时间出库量），d<q；tp为生产时间；Imax为最大库存量；Q为生产批量；RL为订货点；LT为生产提前期。 思考题： 1. 库存在生产过程中起着怎样的作用? 2. 什么是最能反映库存本质的分类标准? 3. EOQ模型有哪些假设条件?它如何在生产实际中应用?