第9章解決供應鏈中不確定性問題的手段 安全庫存 2020 1 30 2 第一節安全庫存在供應鏈中的作用 安全庫存 1 在給定時期 為滿足顧客需要而保有的超過預期數量的庫存 2 在下一個補給貨物運達時剩余產品的平均庫存量 采用安全庫存的原因 2游原因 1 需求預測的不確定性 預測的誤差 如果產品的實際需求量超過預測值 就會導致缺貨 2 產品供給的不確定性 TheexampleofBloomingdales P192 2020 1 30 3 第一節安全庫存在供應鏈中的作用 續 2 低的安全庫存水平會降低客戶的服務水平 造成缺貨損失 問題 1 如果沒有缺貨損失 公司會設立安全庫存嗎 2 多高的安全庫存水平最合適 3 在降低安全庫存的同時 可以采取什么措施來提高產品的供給水平 制訂安全庫存時的權衡因素 1 高的安全庫存水平提高產品的供給能力 使公司從顧客購買中獲利 減少缺貨 提高顧客滿意度 但提高安全庫存水平會增加供應鏈的成本 確定適當的安全庫存水平 隨著供給或需求的不確定性的增加 必須的安全庫存水平也會相應的提高 供給或需求的不確定性理想的產品供給水平 2020 1 30 4 2020 1 30 5 第二節確定適當的安全庫存水平 一 需求不確定性的度量 假設在某個時期i i 1 2 k 產品的市場需求服從均值為 標準差為的正態分布 則在k個時期市場的總需求服從均值為P 標準差為的正態分布 兩個時期的需求完全正相關 不相關 完全負相關 2020 1 30 6 一 需求不確定性的度量 續 如果k個階段中每個階段的市場需求互不相關且都服從均值為R標準差為的正態分布 則有 變異系數Cv 2020 1 30 7 另一個度量市場需求不確定性的變量是變異系數Cv 它是標準差與均值之比 假設市場需求的均值是 標準差為 可得變異系數如下 變異系數是用來度量相對于市場需求的不確定因素大小的變量 例如市場需求的均值為100 標準差為100的產品 比均值為1000 標準差為100的產品 具有更高的需求不確定性 如果只從標準差的角度來衡量 就不能得出兩種產品具有不同需求不確定性的結論了 2020 1 30 8 2020 1 30 9 二 產品供給能力的度量 Measuresofproductavailability 一個公司的產品供給能力 反映了它在庫存為零的情況下滿足顧客訂單需求的能力 當顧客訂單送達公司時 公司沒有存貨 產品就會脫銷 所有產品的供給能力的度量方法都是在已知的時間框架內 采用平均方法來確定的 2020 1 30 10 二 產品供給能力的重要度量方法 Measuresofproductavailability 1 產品供給率 Productfillrate fr 產品供給率 1 每年產品缺貨件數的期望值 年需求總量 2 訂單完成率 Orderfillrate 庫存滿足訂單需求的比率 訂單完成率 訂單中所包含產品的供給率之積 2020 1 30 11 3 補給周期供給水平 Cycleservicelevel CSL 補給周期是指在連續的兩個補充訂貨交付點的時間間隔 補給周期供給水平即在一個補給周期中不出現貨物短缺的概率 CSL P 在貨物交付期L周中的市場需求量 ROP 2020 1 30 12 三 補給策略 Replenishmentpolicies 再次訂貨時間 Whentoreorder 訂貨數量 Howmuchtoreorder 連續性檢查 對庫存進行不間斷檢查 當庫存下降到再訂購點 ROP 時 就會再次定購批量為Q的貨物 周期性檢查 這種方法是定期檢查庫存狀況 當庫存一下降就再次訂貨 從而將庫存水平提高到指定的初始水平 2020 1 30 13 四 已知補給策略 求補給周期供給水平和補給率 ContinuousReviewPolicy SafetyInventoryandCycleServiceLevel 1 已知補給策略 求安全庫存 設每周的市場需求量呈正態分布 其均值為R 標準差為 則在補給周期L周內的需求為 需求 RL 方差 安全庫存ss ROP RL 2020 1 30 14 四 已知補給策略 求補給周期供給水平和補給率 ContinuousReviewPolicy SafetyInventoryandCycleServiceLevel 例 例 每周的市場需求量為R 2500 標準差 500 L 2周 ROP 6000 Q 10000 解 安全庫存SS ROP RL 6000 2500 2 1000 常規庫存 RegularStock Q 2 5000 平均庫存 常規庫存 安全庫存 5000 1000 6000 庫存周轉時間 平均庫存 需求量 6000 2500 2 4周 2020 1 30 15 2 已知補給策略 求補給周期供給水平 L 貨物交付期R 每周的需求均值 R 每周的需求標準差RL 貨物交付期內的需求量的均值 L 貨物交付期內的需求的標準差CSL 補給周期供給水平 Cycleservicelevel ss 安全庫存ROP 再訂購點Reorderpoint AverageInventory Q 2 ss 2020 1 30 16 2 已知補給策略 求補給周期供給水平 續 R 2 500 week R 500L 2weeks Q 10 000 ROP 6 000ss ROP RL 6000 2500 2 1000平均庫存量 周期庫存量 安全庫存量 10 000 2 1000 6000附錄8A 附錄8BCycleservicelevel CSL F RL ss RL L F 6000 5000 707 NORMDIST 6000 5000 707 1 0 92 意味著B M公司在92 的補給周期里能以現有的庫存來滿足所有的所有的市場需求 在剩余8 的補給周期里 有缺貨現象發生 一些需求因庫存不足而得不到滿足 2020 1 30 17 3 已知補給策略 求產品的供給率 ESCistheexpectedshortagepercycle 2020 1 30 18 3 已知補給策略 求產品的供給率 例 安全庫存 1 000 訂貨批量 10 000 產品供給率FillRate fr 公式8 7糾錯補給貨物周期的預期短缺ESC ss 1 NORMDIST ss L 0 1 1 LNORMDIST ss L 0 1 0 1 000 1 NORMDIST 1 000 707 0 1 1 707NORMDIST 1 000 707 0 1 0 25 13fr Q ESC Q 10 000 25 13 10 000 0 9975 Question Q 20 000 fr CSL 2020 1 30 19 五 已知補給周期供給水平和補給率 求安全庫存許多實際情況中 公司擁有理想的產品供給水平 并想方設法制定相應的補給貨物政策 以達到理想水平 2020 1 30 20 五 已知補給周期供給水平和補給率 求安全庫存 1 EvaluatingSafetyInventoryGivenCSL CSL P 在貨物交付期L周中的市場需求量 RL ss 由標準正態分布 可得 2020 1 30 21 五 已知補給周期供給水平和補給率 求安全庫存 2 已知理想的產品供給率 求必備的安全庫存量 如果理想的產品供給率fr 0 975 供貨期的需求量標準差為707 howmuchsafetyinventoryshouldbeheld ESC 1 fr Q 250 Solve 2020 1 30 22 五 已知補給周期供給水平和補給率 求安全庫存 續 2 EvaluatingSafetyInventoryGivenDesiredFillRate 2020 1 30 23 六 必備的產品供給能力和不確定性對安全庫存的影響 1 指定的產品供給水平的提高 必備的安全庫存水平也會隨之提高 2 安全庫存的邊際增加量隨著產品供給水平的增大而增加 3 必備的安全庫存水平ss受到貨物交付期間需求量標準差的影響 在不影響產品供給水平的情況下 兩種重要的管理杠桿 縮短供應商的貨物交付期 收益共享 降低潛在需求不確定性 協同需求規劃 需求信息共享 2020 1 30 24 第三節供給不確定性對安全庫存的影響 此節考慮供給不確定性對安全庫存的影響 零部件等獨立需求 供應商可能因為產品質量問題而不能將所需的零部件按時到達 2020 1 30 25 第三節供給不確定性對安全庫存的影響 R 每個時期的平均市場需求量 R 每個時期的市場需求量的標準差L 補給貨物的平均交付期 sL 貨物交付期的標準差Dell采用連續性檢查的補給策略來管理零部件庫存 考慮此戰略下的安全庫存量 如果在貨物交付期間的市場需求量超過再訂貨點 就會出現零部件短缺 2020 1 30 26 2020 1 30 27 第三節供給不確定性對安全庫存的影響 續 R 2 500 day R 500L 7days Q 10 000 CSL 0 90SafetyinventorywhensL 0is1 695SafetyinventorywhensL 1is3 625SafetyinventorywhensL 2is6 628SafetyinventorywhensL 3is9 760SafetyinventorywhensL 4is12 927SafetyinventorywhensL 5is16 109SafetyinventorywhensL 6is19 298 2020 1 30 28 第四節聚集效應對安全庫存的影響 計算不要求 結論要求 2020 1 30 29 第四節聚集效應對安全庫存的影響 續 討論 1 p 0時 2 p 1時 結論 只有當聚集分布的不同區域的需求量之間并不完全是正相關關系時 聚集效應才會發生作用 2020 1 30 30 第四節聚集效應對安全庫存的影響 續 問題 周需求量顯正態分布R 25 R 5 L 2 CSL 0 9 在0到1之間變化 求ss 解 時 有貨物交付期的需求量的標準差 7 07 必備的安全庫存量 就4個銷售點而言 以CSL 0 9為目標的必備安全庫存總量為 4X9 06 36 24 2020 1 30 31 第四節聚集效應對安全庫存的影響 續 中心銷售區需求量的均值 以CSL 0 9為目標的必備安全庫存總量為 在交付期為2周時 有 標準差 結論 只在聚集分布的需求不是線性正相關 那么聚集就會降低需求的不確定性以及由此產生的必備的安全庫存量 需求的空間聚集會提高預測的準確性 2020 1 30 32 第四節聚集效應對安全庫存的影響 續 平方根法則 庫存集中的優點 如果相互獨立的庫存點的數量減少了n倍 那么平均的安全庫存量預計下降倍 大多電子商務公司希望通過聚集布局倉儲設施從而降低庫存 增加企業的競爭力 庫存集中的負面影響 延長了對顧客訂單的反應時間 增加了顧客的出行成本 2020 1 30 33 平方根法則 應用 IT 合并到一處的庫存 庫存貨物的數量 箱 假設庫存管理規則是根據EOQ原則建立的 且所有存儲點保有相同的庫存 則平方根法則可表示為 Ii n處存儲點每一處的庫存數量 單位與IT同 n 合并前存儲點的數量 2020 1 30 34 平方根法則 例 假設公司希望將庫存集中在兩個倉庫中 各倉庫容量相等 那么預計每個倉庫的容量多大 例 某公司經營16個地區性倉庫 每個倉庫平均持有165000 的庫存 若所有庫存集中到工廠一個地方存儲 應持有多少庫存 節約 165000X16 466690X2 1706620 系統總庫存 466690X2 993380 3 在降低安全庫存的同時 可以采取什么措施來提高產品的供給水平 2020 1 30 35 2020 1 30 36 一 信息集中化 信息集中化使物理上分布的倉庫在實質上的聚集 既降低了必備的安全庫存 又確保了高水平的產品供給 信息集中化的好處來自大多數的訂單從距離顧客最近的倉庫調出并滿足顧客需求 從而使運輸成本維持在低水平 例如 麥克馬斯特 嘉普公司 沃爾碼公司 2020 1 30 37 二 專業化分工 庫存商品的分類 滯銷商品 需求量非常少的商品 該商品通常具有較高的變異系數 暢銷商品 需求量非常大的商品 該商品通常具有較低的變異系數 問題 如何面對不同的庫存產品設計相應的庫存策略 條件 如果聚集使某種產品的必備安全庫存下降很多 最好設立一個中心倉庫來存儲該商品 如果聚集使某種產品的必備安全庫存下降有限 最好設立多個分散的庫存點來存儲該商品 從而降低反應時間與運輸成本 2020 1 30 38 二 專業化分工 續 案例分析 格雷杰公司 1600家分店 兩種產品 發動機 價格500元 每周需求均值20 標準差40清潔劑 價格30 每周需求均值1000 標準差100L 4周 h 25 CSL 0 95問題 集中倉儲時 安全庫存下降了多少 2020 1 30 39 二 專業化分工 續 結論 1 暢銷商品存儲在多個靠近顧客的分散庫存點 滯銷商品存儲在集中倉儲中心 這樣既可以大幅度降低整個系統所保有的安全庫存量 又不損害對顧客的反應時間 也不增加商品的運輸成本 2 顧客急需的商品應存放在離顧客近的零售店 3 高價的商品應采用聚集的存儲方式 例如 博德斯 嘉普公司 2020 1 30 40 三 產品替代 產品替代 用一種產品來滿足顧客對另一種不同產品的需求 1 制造商驅動型產品替代 單向 公司在不能滿足客戶訂單情形下的選擇有 1 延遲或回絕客戶的訂單 2 用產品替代來滿足客戶的需求 影響理想替代水平的因素有 1 替代產品的價格差 聚集效應 2 兩種產品間的需求相關性 2 顧客驅動下的雙向替代 2020 1 30 41 四 零部件的通用性 通用零部件的需求量比任何一種成產品的需求量更容易預測 這一事實降低了供應鏈所保有的通用零部件的庫存量 隨著產品多樣性增加 零部件通用性是降低供應鏈的庫存量而不損害產品供給水平的關鍵因素 案例分析 DELL公司分別使用三種不同的CPU 存儲器和硬盤驅動器生產27款PC機 在分散庫存策略下有81種不同的零部件 如果采用通用件 則有9種不同的零部件 2020 1 30 42 四 零部件的通用性 續 已知 27款PC機月需求量呈正態分布且互不影響 均值為5000 標準差為3000 LD 1個月 CSL 95 求 1 不使用通用零部件下的安全庫存 2 使用通用零部件下的安全庫存 3 當使用某一零部件的產品個數由1款增加到9款時 所需安全庫存量的變化 2020 1 30 43 五 延遲產品的差異化 延遲制造 延遲制造是由制造商事先在生產中間產品或可模塊化的部件 等最終用戶對產品的功能 外觀 數量等提出具體要求后才完成生產與包裝的最后環節 如IBM公司事先生產出不同型號的硬盤 鍵盤等各種電腦配件 在接到訂單后再按客戶要求進行裝配 在很多企業 最終的制造活動被放在離顧客很近的地方進行 如由配送中心或第三方物流中心完成 在時間和地點上都與大規模的中間產品或部件生產相分離 這樣企業就能以最快的響應速度來滿足顧客的要求 2020 1 30 44 延遲制造的類型 延遲制造是成型延遲 時間延遲和地點延遲三種類型延遲的綜合 成型延遲是指推遲形成最終產品的過程 在獲知客戶的精確要求和購買意向之前 僅制造基礎產品或模塊化的部件 在收到客戶的訂單后 才按客戶的具體要求從事最終產品的生產 時間延遲是指最終的制造和處理過程被推遲到收到顧客訂單以后進行 地點延遲是指推遲產品向供應鏈下游的位置移動 接到訂單后再以供應鏈的操作中心為起點 進行進一步的位移與加工處理 2020 1 30 45 延遲制造的特點 推動式供應鏈企業根據對顧客需求預測進行生產 然后將產成品推向下游經銷商 再由經銷商逐級推向市場 拉動式供應鏈模式通常按訂單進行生產 由顧客需求來激發最終產品的供給 制造部門可以根據用戶實際需求來生產定制化的產品 降低了庫存量 縮短了提前期 能更好地滿足顧客的個性化需求 可有效地提高服務水平和市場占有率 但缺點是生產批量小 作業更換頻繁 設備的利用率不高 管理復雜程度高 難以獲得規模經濟效應 2020 1 30 46 延遲制造的特點 續 在推動階段 制造商根據預測 大規模生產半成品或通用化的各種模塊 獲得大量生產的規模效應 在拉動階段 產品才實現差別化 根據訂單需要 將各種模塊進行有效的組合 或將通用化的半成品根據要求進行進一步的加工 從而實現定制化的服務 在推動階段和拉動階段之間的分界點稱之為顧客需求切入點 在切入點之前 是推動式的大規模通用化半成品生產階段 能形成規模經濟 顧客的需求信息在切入點切入生產過程 接到用戶的訂單后 根據確實掌握的訂單資訊 盡快地將中間產品按客戶的定制要求加工成最終產品 實現快速的有效顧客反應 因此 切入點之后是拉動式的差別化定制階段 2020 1 30 47