運籌學(存儲論)ppt課件

.,第十三章存儲論InventoryTheory,平抑波動，保障供給,存儲論是定量方法和技術最早應用的領域之一，是管理運籌學的重要分支。早在1915年人們就開始了對存儲論的研究。,所謂存儲就是將一些物資，例如原材料、外購零件、部件、在制品等等存儲起來以備將來的使用和消費。,存貯是一種常見的社會和日常現(xiàn)象,如：軍事戰(zhàn)爭中炮彈的存貯水力發(fā)電站雨水的庫存存貯是緩解供應與需求之間出現(xiàn)供不應求或供過于求等不協(xié)調現(xiàn)象的必要和有效的方法和措施。,但是要存儲就需要資金和維護，存儲的費用在企業(yè)經(jīng)營的成本中占據(jù)非常大的部分，它是企業(yè)流動資金中的主要部分，因此如何最合理，最經(jīng)濟地解決好存儲問題是企業(yè)經(jīng)營管理中的大問題。,存儲論主要解決存儲策略問題即如下兩個問題：（1）當我們補充存儲物資時，我們補充數(shù)量是多少？（2）我們應該間隔多長時間來補充我們的存儲物資？下面就需要我們建立不同的存儲模型來解決上面兩個問題。我們介紹的是一些常用的存儲模型及其解決辦法。,第十三章存貯論InventoryTheory,1經(jīng)濟訂貨批量存貯模型（掌握）2經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（掌握）3允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型（了解）4允許缺貨的經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（了解）5經(jīng)濟訂貨批量的折扣模型（掌握）,關于存貯理論(InventoryTheory),存貯論要解決兩方面的矛盾：短缺造成的損失和存貯形成的費用經(jīng)典存貯理論和現(xiàn)代物流管理經(jīng)典研究最佳訂貨周期和訂貨量現(xiàn)代研究如何將存貯降至最低，減少和優(yōu)化物流環(huán)節(jié)，如JIT，MRPII，SupplyChain本章只介紹經(jīng)典存貯理論的基礎,存貯系統(tǒng)：,存貯過程通常包括三個環(huán)節(jié)：訂購進貨、存貯和供給需求存貯系統(tǒng)的中心可視為倉庫對存貯系統(tǒng)而言，外部需求一般是不可控的因素，但可以預測；總體上需求可分為確定型的和隨機型的訂貨時間和訂貨量一般是可控的因素。問題是：什么時間訂貨（期的問題），一次訂多少（量的問題）？,存貯系統(tǒng)圖示：,需求率：指單位時間（年、月、日）內對某種物品的需求量，用D表示。它是存貯系統(tǒng)的輸出。訂貨批量：指一次訂貨中包含的某種物資的數(shù)量。用Q表示。訂貨間隔期：指兩次訂貨之間的時間間隔。用t表示。訂貨提前期：從提出訂貨到收到貨物的時間間隔，用L表示。,存貯問題的基本要素：,與存貯有關的基本費用：,存貯費：指物資存放在倉庫經(jīng)過一定時期后所發(fā)生的全部費用。包括保管費、倉庫占用費、通風照明費、冷氣暖氣費、流動資金利息、存貯損耗費等，與時間和數(shù)量成正比。訂貨費：是指為取得物資所發(fā)生的費用。包括手續(xù)費、電話費、交通費、采購人員的勞務費、質檢、入庫等，與訂購數(shù)量無關的一次性費用,與存貯有關的基本概念：,物資費用：指物資本身的費用，如單價、運費等。缺貨損失費用：指由于存貯不足，不能及時滿足顧客或生產(chǎn)的需要而引起的費用。如缺貨引起的停工損失、延期交貨而付出的罰金、信譽損失、失去銷售機會的損失等。,存貯策略：,確定訂貨的間隔時間和訂購量的方法。定期補充法：以固定的時間間隔訂貨，每次訂貨要把存貨量恢復到某種水平。簡單但容易造成缺貨或積壓定點補充法：當存貨量下降到某點就訂貨，每次的訂貨量可以是固定的。要監(jiān)視訂貨點。,1經(jīng)濟訂貨批量模型,指不允許缺貨，生產(chǎn)時間很短的存貯模型，是最基本的確定性存貯模型。經(jīng)濟訂貨量Q*(EOQ-EconomicOrderQuantity,),模型假設,需求率D為常數(shù)訂貨提前期為0；不允許缺貨；訂貨批量Q；設每次訂貨費為c3，單位物資單位時間的存貯費為c1。各種參數(shù)（Q、c3、c1）均為常數(shù),定性分析：,訂貨批量小，則存貯費用少，但訂貨次數(shù)頻繁，增加訂貨費；訂貨批量大，則存貯費用大，但訂貨次數(shù)減少，減少訂貨費；有一個最佳的訂貨量和訂貨周期,定量分析：,存貯模型圖示：,定量分析：,存貯費、訂貨費與總費用關系圖：,經(jīng)濟訂貨批量模型的幾點說明：,沒有考慮物資單價若物資單價與時間和訂購量無關，為常數(shù)c，則單位時間內的物資消耗費用為cD若訂貨提前期不為零，不影響經(jīng)濟訂貨量及相關總費用的計算，只是影響到訂貨點。訂貨點=（平均每天正常耗用量*訂貨提前期）+安全儲備量,提前期為L時：,時間t,存貯量,L,T,T,T,0,Q,1/2Q,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例（例1：P283）益民食品批發(fā)部是個中型的批發(fā)公司，它為附近200多家食品零售店提供貨源，批發(fā)部的負責人為了減少存貯的成本，選擇了某種品牌的方便面進行了調查研究，制定正確的存貯策略。,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例需求量的確定：,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例存貯費的確定：每箱的存貯費由兩部分組成：（1）用于購買一箱方便面所占用的資金的利息：每箱方便面的進價為30元，銀行貸款利息為12%，則3012%=3.6（元）（2）貯存?zhèn)}庫的費用、保險費用、損耗費用、管理費用等：經(jīng)計算每箱方便面貯存一年的費用為2.4元以上兩部分相加，可知每箱方便面存貯一年的存貯費為6元，即C1=6元/年箱,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例訂貨費的確定：訂貨費指訂一次貨所支付的手續(xù)費、電話費、交通費、采購人員的勞務費等。訂貨費與所訂貨的數(shù)量無關。勞務費12元，其它費用13元，所以每次訂貨費C3=12+13=25（元）,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例需做決策：每次訂貨量Q為多少時才能使得總的費用為最少？若Q太小，貯存量減少，總的貯存費減少，但為了滿足需要，就要增加訂貨次數(shù)，必然增加訂貨費；若Q太大，則訂貨次數(shù)會減少，總的訂貨費會減少，但貯存量會增加，總的存貯費增加。問題：如何找到最合適的訂貨量？,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例在0至T的時間里，平均存貯量為Q/2，同樣可知從0到Tn的時間里，平均存貯量也為Q/2,模型舉例一年的存貯費=C10.5Q=0.5QC1本例中，一年的存貯費=60.5Q=3Q一年的訂貨費=每次的訂貨費每年訂貨次數(shù)=C3D/Q（其中D為每年的總需求量）本例中，C3=25，D=300052一年的訂貨費=25（300052）/Q=3900000/Q一年的總費用TC=一年存貯費+一年訂貨費TC=0.5QC1+C3D/Q本例中，TC=3Q+3900000/Q,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例一年的存貯費=C10.5Q=0.5QC1本例中，一年的存貯費=60.5Q=3Q一年的訂貨費=每次的訂貨費每年訂貨次數(shù)=C3D/Q（其中D為每年的總需求量）本例中，C3=25，D=300052一年的訂貨費=25（300052）/Q=3900000/Q一年的總費用TC=一年存貯費+一年訂貨費TC=0.5QC1+C3D/Q本例中，TC=3Q+3900000/Q,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,模型舉例確定使得一年總費用最小的訂貨量Q：TC=0.5QC1+C3D/Q應用微積分知識可求得最優(yōu)訂貨量Q同時可求得：一年的存貯費一年的訂貨費訂貨間隔期T0一年的總費用TC,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,練習：某儀表廠今年擬生產(chǎn)某種儀表30000個，該儀表中有個元件需向儀表元件廠訂購，每次訂貨費用為50元，該元件購價為每只0.50元，全年保管費為購價的20%。（1）試求儀表廠今年對該元件的最佳存貯策略及費用；（2）若明年擬將這種儀表產(chǎn)量提高一倍，則所需元件的訂購批量應比今年增加多少？訂購次數(shù)又為多少？,2經(jīng)濟訂購批量存貯模型,練習答案：（1）Q=5477（只）T0=0.183（年）TC=548（元/年）n=6（次）Q=5000（只）TC=550（元/年）（2）Q=7746（只）n=8（次）,舉例：,例2：某工廠生產(chǎn)載波機需電容元件，正常生產(chǎn)每日需600個，每個存貯費C1=0.01元/周，訂購費每次為C3=50元，問：經(jīng)濟訂貨量為多少？一年訂購幾次？(一年按52周計)，一年的存貯費和訂購費各是多少？若訂貨提前期為2天，訂貨點是多少？,舉例：,解：以周為時間單位，每周按5天計，則D=5600=3000個/周由公式得：,不考慮安全儲備的情況下，訂貨點為：600*2=1200（個）即每當庫存量下降到1200個時，就提出訂貨5477個。,第十三章存貯論InventoryTheory,1經(jīng)濟訂貨批量存貯模型（掌握）2經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（掌握）3允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型（了解）4允許缺貨的經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（了解）5經(jīng)濟訂貨批量的折扣模型（了解）,2經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型,指不允許缺貨，生產(chǎn)需要一定時間存貯模型，也是確定型的存貯模型。,比較:,該模型也不允許缺貨,到存儲量為零時,可以立即得到補充。所不同的是經(jīng)濟訂貨批量模型全部訂貨同時到位，而經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型當存儲量為零時開始生產(chǎn)，單位時間的產(chǎn)量即生產(chǎn)率p也是常量，生產(chǎn)的產(chǎn)品一部分滿足當時的需求，剩余部分作為存儲，存儲量是以（p-d）的速度增加。,模型基本假設：,需求率D（每年需求量）需求率d(每天需求量）生產(chǎn)率p（每天生產(chǎn)量）為常數(shù)；不允許缺貨；生產(chǎn)批量Q；每次生產(chǎn)準備成本c3，單位存貯費c1。各種參數(shù)（D、Q、p、d、c3、c1）均為常數(shù),周期性生產(chǎn);t1為生產(chǎn)期，生產(chǎn)率為p，消耗率d，pd；Q=pt1為總產(chǎn)量；t2為不生產(chǎn)期，T=t1+t2為生產(chǎn)周期，V最大存貯量,推導：,dp，TC0，Q*(長期合同)正是JIT無倉儲生產(chǎn)的道理Pd，退化為經(jīng)濟訂貨批量模型,例1：P290,有一個生產(chǎn)和銷售圖書館設備的公司，經(jīng)營一種圖書館專用書架，基于以往的銷售記錄和今后的市場預測，估計今年一年的需求量為4900個，由于占有資金的利息以及存儲庫房以及其他人力物力的費用，存儲一個書架一年要花費1000元，這種書架是該公司自己生產(chǎn)的，每年的生產(chǎn)能力為9800個，而組織一次生產(chǎn)要花費設備調試等生產(chǎn)費500元，該公司為了把成本降到最低，應如何組織生產(chǎn)呢？要求求出最優(yōu)每次的生產(chǎn)量Q*，相應的周期，最少的每年的總費用，每年的生產(chǎn)次數(shù)。,解：從題意可知D=4900個/年，每年的需求率d=D=4900個/年，每年的生產(chǎn)率p=9800個/年，c1=1000元/個年，c3=500元/次，即可求得最優(yōu)每次生產(chǎn)量,每年的生產(chǎn)次數(shù)為如果每年的工作日計250天，則相應的周期為250/50=5（天）一年最少的總的費用,第十三章存貯論InventoryTheory,1經(jīng)濟訂貨批量存貯模型（掌握）2經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（掌握）3允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型（了解）4允許缺貨的經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（了解）5經(jīng)濟訂貨批量的折扣模型（了解）,3允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型,允許缺貨，是指企業(yè)在存儲降至零后，還可以再等一段時間然后訂貨，當顧客遇到缺貨時不受損失，或損失很小并假設顧客會耐心等待直到新的補充到來。,當新的補充一到，企業(yè)立即將貨物交付給這些顧客，如果允許缺貨，對企業(yè)來說除了支付少量的缺貨費用外也無其他的損失，這樣企業(yè)可以利用“允許缺貨”這個寬松條件，少付幾次訂貨的固定費用，少付一些存儲費，從經(jīng)濟觀點出發(fā)這樣的允許缺貨現(xiàn)象是對企業(yè)有利的。,模型假設,需求率D；單位商品存儲一年的費用c1。允許缺貨,設c2為缺少一個單位的貨物一年所支付的單位缺貨費；設每次訂貨費為c3，訂貨批量Q；各種參數(shù)（D、Q、c3、c1、c2）為常數(shù),所以在允許缺貨的情況下，一年總的費用是由一年的存儲費、一年的訂貨費以及一年因缺貨而支付的缺貨費三個部分組成。也就是c1、c2、c3的和。,模型圖示：,推導：,說明：,由于C2/(C1+C2)1，故允許缺貨是有利的拆借現(xiàn)象，商店中的期貨C2，退化為不允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型,（自己看）例2P294通過計算結果可以看出允許缺貨一般比不允許缺貨有更大的選擇余地，一年的總費用也可以有所降低。但如果缺貨費太大，盡管允許缺貨，管理者也會避免出現(xiàn)缺貨，這時允許缺貨，也就變成了不允許缺貨的情況了。,第十三章存貯論InventoryTheory,1經(jīng)濟訂貨批量存貯模型（掌握）2經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（掌握）3允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型（了解）4允許缺貨的經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（了解）5經(jīng)濟訂貨批量的折扣模型（了解）,4允許缺貨的經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型,與經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型相比，放寬了假設條件：允許缺貨。與缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型相比，補充不是通過訂貨，而是靠生產(chǎn)（不同時到貨）。,模型假設,需求率D（每年需求量）；需求率d（每天需求量）；生產(chǎn)率p（每天需求量）；允許缺貨,設c2為單位缺貨在單位時間內的損失費用；生產(chǎn)批量Q；設每次生產(chǎn)準備費用為c3，單位物資單位時間的存貯費為c1。各種參數(shù)（D、p、d、Q、c3、c1、c2）為常數(shù),模型圖示：,推導：,推導：,（自己看）例3P300通過計算可知，同樣的一個經(jīng)濟生產(chǎn)批量問題，允許缺貨一般比不允許缺貨在一年的費用上可以少花一些。,第十三章存貯論InventoryTheory,1經(jīng)濟訂貨批量存貯模型（掌握）2經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（掌握）3允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量模型（了解）4允許缺貨的經(jīng)濟生產(chǎn)批量模型（了解）5經(jīng)濟訂貨批量的折扣模型（了解）,5經(jīng)濟訂貨批量折扣模型,商品的價格隨著訂貨數(shù)量的變化而變化，當訂貨數(shù)量多時，可以享受到折扣的優(yōu)惠。其他假設與經(jīng)濟訂貨批量模型相同。,由于不同的訂貨量，商品的單價不同，所以我們在決定最優(yōu)訂貨批量時，不僅要考慮到一年的存儲費和一年的訂貨費，而且還考慮一年的訂購商品的貨款，要使得它們的總金額最少，即有：,例1.設備公司準備購進閱覽桌用于銷售，每個閱覽桌500元，每個閱覽桌存貯費用為閱覽桌價格的20%，每次的訂貨費為200元，每年的需求為300個。生產(chǎn)廠商規(guī)定：如果一次訂購量達到或超過50個，每個售價為480元；如果一次訂購量達到或超過100個，每個售價為475元。請決定為使其一年總費用最少的最優(yōu)訂貨批量Q，并求出這時一年的總費用為多少？,Q50時，k1=500元，=500*20%=100（元/個年）50Q100時，k2=480元，=480*20%=96（元/個年）100Q時，k3=475元，=475*20%=95（元/個年）,解：已知D=300個/年，c3=200/次。,Q50時，,50Q100時，,100Q時，,其中只有Q1*在其范圍內,為了得到折扣價格，又使得實際訂貨批量最接近計算得到的Q2*和Q3*，取Q2*50，Q3*100,計算得,比較上面的數(shù)值，得一年的總費用最少為147600元，因此，最佳訂貨批量為Q=50。,例1：,某醫(yī)院藥房每年需某種藥1000瓶，每次訂貨費用需要5元，每瓶每年保管費用為0.40元，每瓶單價2.50元。制藥廠提出的價格折扣條件是：（1）訂購100瓶時，價格折扣為5%；（2）訂購300瓶時，價格折扣為10%。問醫(yī)院應該如何決策最優(yōu)訂貨批量？,解：,已知D=1000瓶/年，c1=0.40元/瓶年，c3=5元/次，c=2.50元/件，Qa=100件，Qb=300件。當折扣為5%時：ca=2.50*(1-5%)=2.375（元/瓶）當折扣為10%時：ca=2.50*(1-10%)=2.25（元/瓶）,第一步：,先求無折扣條件下的EOQ。,第二步，結合圖示分析選擇,批量,費用,0,100,300,158,TC（Q）,TCa（Q）,TCb（Q）,由圖可見，應比較TCa(Q*)與TCb(Qb)，選擇費用小的方案。,例2：,(1)上例中每年需要量為100瓶，其他條件不變，最優(yōu)存貯策略是什么？(2)上例中每年需要量為4000瓶，其他條件不變，最優(yōu)存貯策略是什么？,(1)第一步：,先求無折扣條件下的EOQ。,第二步，結合圖示分析選擇,批量,費用,0,100,300,50,TC（Q）,TCa（Q）,TCb（Q）,由圖可見，應比較TC(Q*)、TCa(Qa)與TCb(Qb)，選擇費用小的方案。,(2)第一步：,先求無折扣條件下的EOQ。,第二步，結合圖示分析選擇,批量,費用,0,100,300,316,TC（Q）,TCa（Q）,TCb（Q）,由圖可見，TCb(Q*)最小。,某工廠每月需要某種零件2000件，已知每件每月存儲費為0.1元，一次訂購費為100元。一次訂購量與零件單價關系如下：,解：(1)不考慮單價，計算經(jīng)濟訂貨量,習題:,印刷廠下一年度所用印刷紙的進價為200元/卷，已知該種紙的經(jīng)濟訂貨量為200卷/次，若訂貨費用為500元/次，年保管費用率為25%。試求該廠下一年度需用多少印刷紙？這種印刷紙的年保管費用是多少？,解：設該廠下一年度需用D卷印刷紙，則,得D=2000卷平均存貨額為年保管費用為2000*0.25=5000(元),在存貯管理與控制中有兩個重要的技術：物料需求計劃（MRP）和準時化生產(chǎn)方式（JIT），我們對它們作一個簡單的介紹。一、物料需求計劃（MRP）物料需求計劃（MRP）是一種用于管理與控制需求有依賴關系的產(chǎn)品的生產(chǎn)與存貯的技術。MRP是基于計算機的生產(chǎn)與存貯計劃和控制系統(tǒng)，它有三個目標：1）確認裝配最終產(chǎn)品所需要的原料、零件與部件；2）使存貯水平最小化；3）制定制造、購買和運輸?shù)臅r間表。,9物料需求計劃(MRP)與準時化生產(chǎn)方式(JIT)簡介,MRP的技術不斷地得到發(fā)展。MRP引入資源計劃與保證、安排生產(chǎn)、執(zhí)行監(jiān)控與反饋等功能，形成閉環(huán)的MRP系統(tǒng)。當閉環(huán)的MRP進一步擴展，將經(jīng)營、財務與生產(chǎn)管理子系統(tǒng)相結合，形成制造資源計劃（MRP）