供應(yīng)鏈管理中安全庫存水平及不確定因素的測定方法研究

1、供應(yīng)鏈管理中安全庫存水平及不確定因素的測定方法研究周柏翔張付存朱振東〔摘要〕本文從供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)中安全庫存的作用出發(fā)依據(jù)定量的分析方法對影響安全庫存水平的因素進(jìn)行了分析和評估在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討了在給定補(bǔ)貨策略下定量計算適當(dāng)?shù)陌踩珟齑嫠揭约皽p少不確定性因素的方法和措施。這對于供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)中降低庫存水平努力達(dá)到供應(yīng)鏈庫存管理的最高理想———實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理企業(yè)間的無縫連接消除供應(yīng)鏈企業(yè)的高庫存現(xiàn)象具有十分重要的意義。〔關(guān)鍵詞〕供應(yīng)鏈安全

2、庫存不確定性11安全庫存的作用安全庫存是指為了防止由于不確定性因素(如大量突發(fā)性訂貨、交貨期突然延長等)而準(zhǔn)備的緩沖庫存。它的持有是由于需求預(yù)測的不確定性和因?qū)嶋H需求超過預(yù)期需求而產(chǎn)生物品短缺。一方面提高安全庫存水平能滿足顧客對產(chǎn)品的滿意度增加來自顧客的邊際效益縮短顧客的響應(yīng)時間另一方面提高安全庫存水平的同時也增加了供應(yīng)鏈中的庫存持有成本這一點(diǎn)對于產(chǎn)品壽命周期短、需求不確定的高科技產(chǎn)業(yè)尤為重要較高的安全庫存可抵消需求不確定性的影響但也會

3、產(chǎn)生副作用隨著新產(chǎn)品的上市對老產(chǎn)品的需求降低現(xiàn)有庫存可能成為過時產(chǎn)品。因此供應(yīng)鏈成功運(yùn)作的關(guān)鍵是要采取必要的措施來降低安全庫存水平而又不妨礙顧客對產(chǎn)品的需求如此就會產(chǎn)生如下的問題:(1)何為適當(dāng)?shù)陌踩珟齑嫠?2)應(yīng)采取何種措施保證在降低安全庫存水平的前提下提高顧客的滿意度21影響安全庫存水平的因素恰當(dāng)?shù)膸齑嫠綉?yīng)由以下兩個因素來確定:a1需求和供給的不確定性。供求不確定性的增加會導(dǎo)致安全庫存水平的增加。例如某電腦制造商剛推出某款新電腦

4、時由于市場需求不確定而保持較高的安全庫存當(dāng)產(chǎn)品被市場接受時需求趨于穩(wěn)定不確定性降低安全庫存因之而降低b1顧客服務(wù)水平。如果廠商的目標(biāo)是保證新產(chǎn)品對市場的滿足率就應(yīng)該保持較高的庫存水平反之可適當(dāng)降低。211需求不確定性的評估由于需求具有系統(tǒng)性和隨機(jī)性兩種特性需求預(yù)測的主要目的就是要預(yù)測系統(tǒng)性并評估隨機(jī)性。其中對隨機(jī)性的評估是一種不確定性的評估方法。下面將針對某公司的實(shí)際情況進(jìn)行不確定性的估算。設(shè)A公司為某電腦分銷商在庫存降到一定水平時開始

5、向上游供應(yīng)商訂貨以補(bǔ)充庫存A公司能否滿足顧客對產(chǎn)品的需求取決于在補(bǔ)充庫存的訂貨期間現(xiàn)有的庫存水平。為了方便評價進(jìn)行如下假設(shè):●k為訂貨周期每一周期用i表示i=123jk●每一周期內(nèi)顧客需求量服從正態(tài)分布●R為每一周期內(nèi)的平均需求量●σR為每一周期內(nèi)需求的標(biāo)準(zhǔn)差則k個周期內(nèi)總需求服從F(Pα)的正態(tài)分布即:P=∑ki=1Riα=∑ki=1σ2i∑i≠jcov(ij)(1)其中P:k個周期內(nèi)的平均需求量ɑ:k個周期內(nèi)的需求量的標(biāo)準(zhǔn)差cov(

6、ij)=ρσiσj:周期ij中需求的協(xié)方差ρ:相關(guān)系數(shù)(ρ=1正相關(guān)ρ=1負(fù)相關(guān)ρ=0不相關(guān))特殊情形若ρ=0兩個周期中的需求相互獨(dú)立每一周期的需求均服從均值為R標(biāo)準(zhǔn)差為σR的正態(tài)分布則P=kRα=kσR2(2)此外還有一種評估不確定性的方法是變差系數(shù)法(cv)即cv=σΠμ其中σμ分別為需求量的標(biāo)準(zhǔn)差和均值這是一種相對變動程度(σ表示需求的絕對變動)cv值越大表示需求的不確定性越大。212顧客服務(wù)水平的評估顧客服務(wù)水平反映了某公司根據(jù)

7、現(xiàn)有庫存滿足顧客訂單的能力。若訂單到達(dá)而無產(chǎn)品可供會導(dǎo)致缺貨。以下幾個參數(shù)可用于評估產(chǎn)品滿足需求的能力:(1)產(chǎn)品滿足率:產(chǎn)品庫存滿足客戶需求的概率(2)訂單滿足率:訂單上的產(chǎn)品全部得到供貨的概率其值常低于產(chǎn)品的滿足率(3)周期服務(wù)水平(CSL):在產(chǎn)品供貨的提前期內(nèi)需求不超過供給概率即滿足需求的概率。通常CSL=1缺貨風(fēng)險。21211周期服務(wù)水平和滿足率的評估(1)給定補(bǔ)貨策略—66—第23卷第6期2004年12月工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)Vol1

8、23No16總第136期假設(shè)為連續(xù)補(bǔ)貨策略一旦庫存量低于訂貨點(diǎn)(ROP)即啟動補(bǔ)給訂貨訂貨量為Q以周為單位設(shè)周需求量服從正態(tài)分布RσR分別為周平均需求量和需求量的標(biāo)準(zhǔn)差補(bǔ)貨提前期(從下達(dá)訂單到所訂貨物到達(dá)之間的時間)為L(周)。(2)計算安全庫存ss=ROPRL(3)其中ss—安全庫存ROP—訂貨點(diǎn)RL—提前期L內(nèi)的預(yù)期需求。(3)周期服務(wù)水平的評估CSL=p提前期L內(nèi)需求量≤訂貨點(diǎn)=F(ROPRLσL)(4)其中F()—提前期內(nèi)需求量

9、的概率分布函數(shù)p—概率函數(shù)RL—提前期內(nèi)的總需求量RL=RL(5)σL—提前期內(nèi)需求量的標(biāo)準(zhǔn)差σL=L1Π2σR(6)若CSL=0192表示提前期內(nèi)需求以92%的概率得到滿足缺貨的可能性為8%。(4)滿足率評估對于零售商來說滿足率比顧客服務(wù)水平更為重要它可使零售商對銷售需求進(jìn)行評估。而這兩者又密切相關(guān)在提高服務(wù)水平的同時也會提高滿足率。下面為連續(xù)檢查策略下對滿足率的評價。首先預(yù)測缺貨風(fēng)險評估補(bǔ)貨周期過程中超過訂貨點(diǎn)的需求量。設(shè)Q為訂貨量

10、ES為預(yù)期缺貨量fr為滿足率則:fr=1ESΠQ(7)若設(shè)f(x)為需求量的概率密度函數(shù)則缺貨量ES可通過積分計算即:ES=∫0ROP(xROP)f(x)dx(8)算出安全庫存ss=ROPRL(同前)RL及σL并已知需求為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布則ES可表示為ES=ss[1Fs(ssΠσL)]σLfs(ssΠσL)=ss[1φ(ssΠσL)]σLφ(ssΠσL)(9)其中Fs—標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布概率函數(shù)fs—標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布密度函數(shù)φ(ssΠσL)—標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)

11、分布積分表函數(shù)。若已知CSLσL可求得安全庫存ss=F1s(CSL)σL(10)若已知ESσL可從公式(9)求得ss。213供應(yīng)的不確定性對ss的影響以上我們分析了需求的不確定性但在現(xiàn)實(shí)中供應(yīng)的不確定性對庫存影響也很大前面我們假設(shè)補(bǔ)給訂貨的提前期固定而L可能經(jīng)常變動。此時假定每個補(bǔ)貨周期中顧客需求和供應(yīng)商提供物品的提前期均為正態(tài)分布由公式RL=RLσL=Lσ2RR2S2L(11)計算補(bǔ)貨周期中需求均值RL和標(biāo)準(zhǔn)差σL其中SL為提前期的標(biāo)

12、準(zhǔn)差。在得知CSL的條件下可求得安全庫存ss。ss=F1s(CSL)σL=F1s(CSL)Lσ2RR2S2L(12)從公式可知SL反映了提前期的波動程度SL越小ss也越小。31分析評估服務(wù)水平及不確定性的意義對于供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的管理者來說其目標(biāo)之一就是在不影響顧客服務(wù)水平的前提下降低安全庫存從以上分析可知可以采取幾種有效的管理杠桿來達(dá)到這一目標(biāo):(1)縮短供應(yīng)商提前期L。如果提前期L以因數(shù)k降低所需的安全庫存會以k1Π2的速度下降比L的下

13、降速度慢。當(dāng)然這需要供應(yīng)商付出相當(dāng)大的努力而降低ss會對零售商有利這會使供應(yīng)商利益部分轉(zhuǎn)移至零售商。由于供方缺乏生產(chǎn)計劃會導(dǎo)致供貨不及時從而會使L延長。然而若分銷商一天之內(nèi)同時收到幾個訂單的送貨而使貨物不能及時入庫也會導(dǎo)致提前期的延長這就要求供應(yīng)方加強(qiáng)計劃性按訂單要求同時安排生產(chǎn)同時訂貨方應(yīng)在訂貨周期內(nèi)分層次性訂貨以防止送貨擁擠無謂延長提前期這都有利于降低安全庫存。(2)減少潛在的需求不確定性(σR)二者同比例增減。在大多數(shù)供應(yīng)鏈中減少

14、預(yù)期不確定性的方法是根據(jù)整個供應(yīng)鏈中顧客需求數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)測由于供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)各自獨(dú)立計劃和預(yù)測從而造成了需求的不確定性。這可通過獲取及時的市場信息增加庫存決策信息的透明性和可靠性、實(shí)時性及采用先進(jìn)的預(yù)測方法或加強(qiáng)上下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)間的合作來達(dá)到。(3)通過風(fēng)險分擔(dān)也可以降低安全庫存。特別是把各地的需求集合起來處理可降低需求的變動性即一個顧客的高需求會被另一個顧客的低需求所抵消從而降低需求的變動性進(jìn)而降低安全庫存。41總結(jié)在供應(yīng)鏈管理中影響安

15、全庫存的不確定性因素很多既有來自供方的也有來自需方的我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體問題具體分析采取合理的方式減少不確定性。通過加強(qiáng)企業(yè)合作提高信息共享程度減少信息傳遞的長鞭效應(yīng)協(xié)調(diào)庫存管理采用先進(jìn)的庫存管理方法可保證在加強(qiáng)提高客戶反應(yīng)的基礎(chǔ)上降低庫存水平努力達(dá)到供應(yīng)鏈庫存管理的最高理想———實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈管理的無縫連接消除供應(yīng)鏈企業(yè)之間的高庫存現(xiàn)象。參考文獻(xiàn)11宋華胡左浩著.現(xiàn)代物流與供應(yīng)鏈管理.經(jīng)濟(jì)管理出版社2.馬士華林勇陳志祥.供應(yīng)鏈管理.機(jī)械

16、工業(yè)出版社3.SunilChopraPeterMeindi.供應(yīng)鏈管理—戰(zhàn)略、規(guī)劃與運(yùn)作.清華大學(xué)出版社4.王迎軍郭亞軍.供應(yīng)鏈中的信息流.工業(yè)工程與管理20005.喬恩休斯.供應(yīng)鏈再造.大連:東北財經(jīng)大學(xué)出版社19996.劉麗文.生產(chǎn)運(yùn)作與管理.北京:清華大學(xué)出版社7.供應(yīng)鏈設(shè)計與管理概念、戰(zhàn)略與案例研究.Dav2idSmichichi2LeviPhllipKaminskyEdithSmich2Levi8.路蕙馨.工業(yè)企業(yè)物資供應(yīng)管理