第章庫存管理及風險共擔_供應鏈管理

1、2單倉庫庫存實例單倉庫庫存實例風險分擔風險分擔集中式與分散化系統(tǒng)集中式與分散化系統(tǒng)供應鏈環(huán)境下的庫存管理供應鏈環(huán)境下的庫存管理實際問題實際問題預測預測 經濟批量模型 需求不確定性的影響 供應合同 多次訂貨 持續(xù)檢查策略 可變提前期 定期檢查策略 判斷方法 市場研究方法 時間序列方法 因果方法 選擇恰當?shù)念A測技術3長期以來，庫存管理的重要性、協(xié)調庫存決策與運輸策略的必要性已是顯而易見在復雜的供應鏈中，管理庫存是相當困難且可能對顧客服務水平及供應鏈整體系統(tǒng)成本有顯著的影響Where do we hold inventory?Suppliers and manufacturersWarehouses

2、 and distribution centresRetailers4一個典型的供應鏈包含供貨商、將原料轉變成制成品的制造商，以及分銷中心和將制成品分銷給顧客的倉庫這隱含了庫存在供應鏈中以數(shù)種形式存在：原料庫存（Raw Materials）在制品庫存（Work-in-Process，WIP）制成品庫存（Finished Goods）5因應顧客需求的非預期變動愈來愈多的產品擁有較短的生命周期：表示和顧客需求有關的歷史資料可能無法取得或受到相當?shù)南拗剖袌錾显S多競爭產品的出現(xiàn)：產品產品的激增，使得對某一特定型號產品的需求預測變得更加困難許多供應的數(shù)量和質量、供貨商的成本和配送時間等出現(xiàn)明顯的不確定情

3、況即使供應與需求皆無不確定性，由于運輸提前期的關系，仍有必要持有庫存運輸公司提供的規(guī)模經濟，鼓勵公司運輸大量貨品，因此也持有大量的庫存6By effectively managing inventory:Xerox eliminated $700 million inventory from its supply chainWal-Mart became the largest retail company utilizing efficient inventory managementGM has reduced parts inventory and transportation cost

4、s by 26% annually7By not managing inventory successfullyIn 1994, “IBM continues to struggle with shortages in their ThinkPad line” (WSJ, Oct 7, 1994)In 1993, “Liz Claiborne said its unexpected earning decline is the consequence of higher than anticipated excess inventory” (WSJ, July 15, 1993)In 1993

5、, “Dell Computers predicts a loss; Stock plunges. Dell acknowledged that the company was sharply off in its forecast of demand, resulting in inventory write downs” (WSJ, August 1993)8需求預測訂購量計算9第一且最重要的是顧客需求（Demand Characteristics）它可能預先得知或具隨機性在后者之情況下，預測工具可以用于歷史數(shù)據可取得的情況下，來估計平均顧客需求，以及顧客需求的變異性（通常以標準差衡量）補

6、貨提前期（Lead Time）可于訂貨時得知，但也可能是不確定的倉庫中不同產品儲存的數(shù)目（Number of Products）計劃期的長度10成本（Costs），包含訂購成本及庫存持有成本通常訂購成本（Order Costs）包含二個組成元素：產品成本及運輸成本庫存持有成本（Holding Costs）包含：-州稅、財產稅及庫存保險（Taxes）-維修成本（Maintenance and Handling）-過時成本（Obsolescence），由于商品可能因市場改變而失去其部份價值的風險所造成-機會成本（Opportunity Costs）：投資庫存以外之其它標的物，可能獲得的投資報酬（例

7、如：股票市場）要求的服務水平（Service Level）在顧客需求不確定的情況下，通常不可能每次都滿足顧客的訂購要求，所以管理當局必需具體指定一個可接受的服務水平11Most companies treat the world as if it were predictable:Production and inventory planning are based on forecasts of demand made far in advance of the selling seasonCompanies are aware of demand uncertainty when they

8、 create a forecast, but they design their planning process as if the forecast truly represents realityRecent technological advances have increased the level of demand uncertainty:Short product life cyclesIncreasing product variety12The three principles of all forecasting techniquesForecasting is alw

9、ays wrong（預測永遠是錯的）The longer the forecast horizon the worst is the forecast（預測期間越長，錯誤程度越高）Aggregate forecasts are more accurate（匯總預測更正確）13ManufacturerRegion DCLocal DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$80Selling Price=$125Salvage Value=$2014Average demand is about 13,000

10、units15Expected Profit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000Order QuantityManufacturing optimal production quantity is 12,000 unitsManufacturer profit is $375,00016最適訂購量不一定要等于預測或平均需求。事實上，最適訂購量是根據多出售一單位之邊際利潤及邊際成本間的關系來決定當訂購量增加，平均利潤也會增加，直到生產數(shù)量達到某一個數(shù)值，在此數(shù)值之后，平均利潤開始減少當我們增加生

11、產數(shù)量，風險（也就是產生大額損失的可能性）通常也會增加。同時產生大額利潤的可能性也會增加，這就是風險/報酬間的互抵效果17為了確保足夠的商品供應和需求，買方和供貨商一般會簽定供應合同，合同中可能規(guī)范以下條款：產品定價和數(shù)量折扣最小與最大訂購量交貨提前期產品質量產品退貨策略18ManufacturerManufacturer DCRetail DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$35Selling Price=$125Salvage Value=$20Wholesale Price =$80 1920E

12、xpected Profit010000020000030000040000050000060008000100001200014000160001800020000Order Quantity$ 470,70021Distributor optimal order quantity is 12,000 unitsDistributor expected profit is $470,700Manufacturer profit is $440,000Supply Chain Profit is $910,70022序貫供應鏈：供應鏈中每個主體獨立確定自己的行動，以追求自身利潤的最佳化如上述例

13、子中，分銷商作出采購決策以提高自己的利潤，制造商再對該決策作出反應序貫供應鏈不是一個有效的供應鏈伙伴戰(zhàn)略需要尋找“序貫優(yōu)化” 轉向“全局優(yōu)化”的機制，以提高供應鏈各參與方的利潤允許風險分擔的各種供應合同23幾種不同的供應合同可用來達到風險分擔的效果，并增加供應鏈中各個成員的利潤回購合同（Buy-Back Contracts）指賣方同意以雙方約定的價格向買方買回未售出的商品240100,000200,000300,000400,000500,000600,0006000700080009000100001100012000130001400015000160001700018000Order Q

14、uantityRetailer Profit$513,800250100,000200,000300,000400,000500,000600,0006000700080009000100001100012000130001400015000160001700018000Production QuantityManufacturer Profit$471,900回購合同之所以有效是因為它使制造商分擔了分銷商的部分風險，因而激勵分銷商增加訂購數(shù)量26收益共享合同（Revenue-Sharing Contracts）在序貫供應鏈中，分銷商只訂購一定數(shù)量產品的重要原因是批發(fā)價格較高-如果分銷商可以說

15、服制造商降低批發(fā)價，則分銷商將會有增加訂購量的動機-當然，如果不能售出更多數(shù)量的產品，降低批發(fā)價將會造成制造商利潤的降低在收益共享合同下，買方讓賣方分享其部分的收益，作為獲得批發(fā)價折扣的回報270100,000200,000300,000400,000500,000600,0006000700080009000100001100012000130001400015000160001700018000Order QuantityRetailer Profit$504,32528$481,37529數(shù)量柔性合同（Quantity-Flexibility Contracts）指供貨商對未超過某一數(shù)量

16、的退回（未售出）產品，提供全額的退款和回購合同不同的是，數(shù)量柔性合同提供某一數(shù)量內的退貨的全額退款，而回購合同則提供所有退貨的部分退款銷售回扣合同（Sales Rebate Contracts）當買方采購量超出某一特定數(shù)量時，每多采購一單位產品將獲得供應商提供的一定回扣銷售回扣合同直接激勵買方提高采購量30StrategyRetailerManufacturerTotalSequential Optimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700Revenue Sharing504,325481,375985,70031問題

17、：供應商和買方之間所期望的整體最大利潤是多少？若允許由一個理性的決策者確定整個供應鏈的最優(yōu)策略，將會如何？32ManufacturerManufacturer DCRetail DCStoresFixed Production Cost =$100,000Variable Production Cost=$35Selling Price=$125Salvage Value=$20Wholesale Price =$80 330200,000400,000600,000800,0001,000,0001,200,000600070008000900010000110001200013000140

18、0015000160001700018000Production QuantitySupply Chain Profit$1,014,50034StrategyRetailerManufacturerTotalSequential Optimization470,700440,000910,700Buy-Back513,800471,900985,700Revenue Sharing504,325481,375985,700Global Optimization1,014,500但全局優(yōu)化的困難在于，需要將決策權交給一個理性的決策者35供應合同通過允許買方與供貨商共同承擔風險和分享潛在收益，可

19、幫助企業(yè)達到全局優(yōu)化，而不需要借助一個理性決策者若合理設計供應合同，就可獲得與全局優(yōu)化同樣的利潤如泳裝生產案例中若采用收益共享合同，當批發(fā)價降至75美元，而回購價升至65美元時，分銷商愿意增加訂購量到16000件，此時整個供應鏈的期望利潤也為美元36從實施的觀點看全局優(yōu)化只提供最優(yōu)的信息，不提供在供應鏈伙伴之間分配利潤的機制供應合同不但提供了供應鏈伙伴之間分配利潤所采用的方式，而且使任一伙伴不可能通過偏離最優(yōu)行動而獲得更大利潤37Demand for a movie newly released video cassette typically starts high and decrease

20、s rapidlyPeak demand last about 10 weeksBlockbuster purchases a copy from a studio for $65 and rent for $3Hence, retailer must rent the tape at least 22 times before earning profitRetailers cannot justify purchasing enough to cover the peak demandIn 1998, 20% of surveyed customers reported that they

21、 could not rent the movie they wanted38Starting in 1998 Blockbuster entered a revenue sharing agreement with the major studiosStudio charges $8 per copyBlockbuster pays 30-45% of its rental incomeEven if Blockbuster keeps only half of the rental income, the breakeven point is 6 rental per copyThe im

22、pact of revenue sharing on Blockbuster was dramaticRentals increased by 75% in test marketsMarket share increased from 25% to 31%39上一節(jié)有關泳裝生產的案例中，假定在一個計劃期內只有一次訂貨，這比較適合泳裝、滑雪衫等銷售季節(jié)很短的產品但許多實際情況中，決策者可能在一年中任何時間重復訂購產品如考慮一個電視機分銷商分銷商面對產品的隨機需求，從制造商處獲得產品供應制造商無法實時滿足分銷商的訂購 無論何時，當分銷商下完訂購單，運送都必須有一固定的提前期因為需求是隨機、無規(guī)則

23、的，且制造商有一固定的運送提前期，即使訂購產品不須支付固定的準備成本（Setup Cost），分銷商仍需持有庫存40至少有三個理由使分銷商要持有庫存：滿足提前期內發(fā)生的需求應對需求的不確定性平衡年庫存持有成本及年固定訂購成本庫存策略：決定何時訂貨以及訂購多少持續(xù)檢查策略：每天檢查庫存水平，并作出是否訂購及訂購多少的決定定期檢查策略：每隔一固定期間檢查一次庫存水平，并確定合適的訂購量41Normally distributed random demand：每日的需求是隨機的，且服從正態(tài)分布Fixed order cost plus a cost proportional to amount or

24、dered：分銷商每次向制造商訂購產品，需要支付固定訂購成本K，以及與訂購數(shù)量成比例的費用Inventory cost is charged per item per unit time：庫存持有成本按每單位產品每單位時間來計算If an order arrives and there is no inventory, the order is lost：假如接到顧客訂購時，供貨商手中沒有庫存(即缺貨時) ，將失去此訂單The distributor has a required service level. This is expressed as the likelihood that t

25、he distributor will not stock out during lead time：分銷商規(guī)定一個要求的服務水平，即在提前期內不缺貨的概率42符號定義庫存狀態(tài)（Inventory Position）的定義在任何時間點的庫存狀態(tài)是倉庫中實際庫存加上分銷商已訂購但未送達的產品(s, S) Policy: Whenever the inventory position drops below a certain level, s, we order to raise the inventory position to level S-1)(率為：服務水平，即缺貨概一天的成本：分銷商

26、持有單位庫存天數(shù)補貨提前期：從供應商到分銷商的差：分銷商日需求的標準：分銷商的平均日需求hLSTDAVG43s：訂貨點(reorder point)S：最大庫存水平(order-up-to level)44第一個是補貨提前期內的平均庫存，即平均每日需求及補貨提前期的乘積：確保直到下一次的訂購送達前，將有足夠的庫存使用第二個組成元素為安全庫存，即分銷商需在倉庫及供應鏈渠道中維持的庫存數(shù)量，來應對提前期期間內平均需求的誤差：訂貨點水平為：AVGLLSTDzLSTDzAVGLs45當庫存狀態(tài)下降到訂貨點水平s時，分銷商發(fā)出批量為Q的訂單。Q可根據經濟訂購批量公式計算：最大庫存水平為：當使用(s, S

27、)策略時，庫存狀態(tài)可能低于訂貨點，此時分銷商就要訂購足夠多的數(shù)量，以使庫存狀態(tài)達到最大庫存水平，顯然這一訂貨量要大于Q。hAVGKQ2sQS46在兩次相鄰訂貨之間，最小庫存水平是在收到訂貨前的期望庫存水平，即等于安全庫存：最大庫存水平是訂貨到達之際的期望庫存水平：平均庫存水平為上述兩之和的平均：LSTDzLSTDzQLSTDzQ2/47某電視機分銷商試圖對倉庫中某型號的電視機制定庫存策略。假定分銷商發(fā)出訂單需要支付一筆固定訂貨成本4500美元，分銷商購買每臺電視機的成本為250美元，平均庫存持有成本為產品成本的18%，補貨提前期為2周。下表提供了過去12個月的銷售數(shù)據。分銷商希望保證97%的服

28、務水平，那么訂貨點水平和最大庫存水平應該為多少？月份9月 10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月銷售量200152100222871761511982463099815648解：由上表可得平均月需求為191.17，月需求的標準差為66.53。 故平均周需求為191.17/4.3=44.58，平均周需求的標準差為 提前期內的平均需求為44.582=89.16。由于服務水平為97%，查表可得安全系數(shù)為1.88，故安全庫存為 訂貨點水平為：s=86.20+244.5817608.323 . 4/53.6620.86208.3288. 149 平均每周每臺電視機的庫存持有成本為： 因此訂貨

29、批量為 最大庫存水平為：S=Q+s=679+176=855 平均庫存水平為：679/2+86.20426 這意味著分銷商平均保持著約10周( 426/44.58)的庫存。87. 05218. 025067987. 058.4445002Q50在許多實際情況下，交貨提前期固定且事先已知這一假設不一定成立，而是假設交貨提前期服從正態(tài)分布，其平均提前期為AVGL，標準差為STDL訂貨點水平為最大庫存水平為222STDLAVGSTDAVGLzAVGLAVGsshAVGLKsQS251在很多情況下，庫存水平的檢查是周期性的，且檢查間隔期是固定的，每次檢查后都要訂購合適的數(shù)量倉庫先設定一個目標庫存水平（即

30、基本庫存水平）及檢查周期，再定期檢查庫存狀態(tài)，并訂購足夠數(shù)量的貨物，將庫存狀態(tài)提升到基本庫存水平符號定義：庫存檢查周期天數(shù)補貨提前期：從供應商到分銷商的差：分銷商日需求的標準：分銷商的平均日需求rLSTDAVG)(52r：檢查周期的時間長度 L：提前期53由于下一批訂貨在r+L天后到達，當前的訂貨要滿足r+L天內的平均需求，即 (r+L)AVG安全庫存，即用來應對r+L天內平均需求的誤差，計算公式為：基本庫存水平為：LrSTDzLrSTDzAVGLr)(54最大庫存水平是訂貨到達之際的期望庫存水平，即最小庫存水平是在收到訂貨前的期望庫存水平，即等于安全庫存：平均庫存水平為：LrSTDzLrST

31、DzAVGrLrSTDzAVGr255仍考慮前面的電視機分銷案例，但假定分銷商每3周發(fā)一次訂單。解：由于提前期是2周，因而基本庫存水平要滿足5周的需求。該時期的平均需求為44.585222.9 由于服務水平為97%，故安全庫存為 基本庫存水平為222.9+136.3 359 平均庫存水平為3 .136508.3288. 117.203508.3288. 1258.44356風險共擔假如我們把不同地點的需求匯總起來，需求變異性將會降低因為當我們把不同地點的需求匯總時，來自某一位顧客的高需求將更可能被另一位顧客的低需求彌補掉風險共擔的三個重要觀點集中庫存減少了分銷系統(tǒng)中的安全庫存和平均庫存變異系數(shù)

32、愈高，從集中式分銷系統(tǒng)中所獲得的利益愈大來自風險共擔的利益，依賴一市場區(qū)域和另一市場區(qū)域需求行為的相關性57在比較集中式和分布式分銷系統(tǒng)時，我們必須了解兩者間的權衡（Trade-Offs）安全庫存（Safety Stock）服務水平（Service Level）間接成本（Overhead Costs）顧客提前期（Customer Lead Time）運費（Transportation Cost）58考慮一個多設施的供應鏈，并屬于同一家公司公司的目的在管理其庫存以降低整體系統(tǒng)成本因此考慮不同設施間的互動及這些互動對每個設施應采取庫存策略的影響是很重要的兩項重要且合理的假設庫存決策由單一決策者制訂

33、，且這決策者的目標是使整體系統(tǒng)成本減到最小決策者能夠獲取各分銷商和倉庫的庫存信息59在這些假設下，庫存策略是根據所謂級庫存（Echelon Inventory）進行庫存管理，是一個有效的庫存管理系統(tǒng)在分銷系統(tǒng)中，每一階段或層級（亦即倉庫或分銷商）被視為一級（Echelon）。因此，這系統(tǒng)中任何階段或層級的級庫存等于此級中現(xiàn)有的庫存，再加上所有的下游庫存（Downstream Inventory）例如，在倉庫中的級庫存等于在倉庫的庫存，再加上所有在途庫存和各分銷商儲存的庫存?zhèn)}庫的級庫存狀態(tài)（Echelon Inventory Position）則是倉庫中的級庫存再加上那些倉庫已訂但尚未送達的商品

34、，再減去缺貨量6061在最近的一項調查報告中，要求物料和庫存經理指出有效降低庫存的策略。在這調查報告中，排名前七項的策略如下：周期庫存檢查策略（Periodic inventory reviews）使用率、提前期和安全存量的嚴格管理（Tight management of usage rates, lead times and safety stock）減少安全庫存水平（Reduced safety stock levels）導入或實施周期盤點作業(yè)ABC法（ABC approach）轉移更多的庫存或庫存所有權給供貨商（Shift more inventory, or inventory own

35、ership, to suppliers）定量方法（Quantitative approaches）62預測工具和方法可歸納為以下四大類：判斷法（Judgment Methods）涉及專家意見的收集市場研究法（Market Research Methods）涉及顧客行為的定性研究時間序列法（Time-Series Methods）是一種數(shù)學方法，其未來績效是從過去的績效推斷因果法（Causal Methods）是一種數(shù)學方法，預測是依據數(shù)個不同系統(tǒng)變量所產生63判斷法是以系統(tǒng)性的方法綜合不同專家的意見一組專家可以組合起來以獲取共識（Panels of experts internal, ext

36、ernal, both）德爾菲法（Delphi method）是一種結構性的技術，在不聚集專家到同一個地方的狀況下，得到專家一致的意見Each member surveyedOpinions are compiledEach member is given the opportunity to change his opinion此技術的設計是為避免各決策過程中的風險和個人喜好64市場測試法（Market Testing）和市場調查（Market Surveys）可以是有效的方法建立預測，尤其是對新產品而言市場測試法：潛在顧客的焦點團體被集合且試用新產品，其反應情況可以用來推斷整個市場對產品的需求市場調查：包括從不同潛在顧客來收集這些資料，主要是透過當面訪談、電話抽訪、問卷等方式65時間序列