供應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行了分析和評估在此基礎上進一步探討了在給定補貨策略下定量計算適當?shù)陌踩珟齑嫠揭约皽p少不確定性因素的方法和措施。這對于供應鏈管理系統(tǒng)中降低庫存水平努力達到供應鏈庫存管理的最高理想———實現(xiàn)供應鏈管理企業(yè)間的無縫連接消除供應鏈企業(yè)的高庫存現(xiàn)象具有十分重要的意義?！碴P鍵詞〕供應鏈安全

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)而準備的緩沖庫存。它的持有是由于需求預測的不確定性和因?qū)嶋H需求超過預期需求而產(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時間另一方面提高安全庫存水平的同時也增加了供應鏈中的庫存持有成本這一點對于產(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。因此供應鏈成功運作的關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?shù)陌踩珟齑嫠?2)應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?shù)膸齑嫠綉梢韵聝蓚€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顧客服務水平。如果廠商的目標是保證新產(chǎn)品對市場的滿足率就應該保持較高的庫存水平反之可適當降低。211需求不確定性的評估由于需求具有系統(tǒng)性和隨機性兩種特性需求預測的主要目的就是要預測系統(tǒng)性并評估隨機性。其中對隨機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際情況進行不確定性的估算。設A公司為某電腦分銷商在庫存降到一定水平時開始

5、向上游供應商訂貨以補充庫存A公司能否滿足顧客對產(chǎn)品的需求取決于在補充庫存的訂貨期間現(xiàn)有的庫存水平。為了方便評價進行如下假設:●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)需求的標準差則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)的需求量的標準差cov(

6、ij)=ρσiσj:周期ij中需求的協(xié)方差ρ:相關系數(shù)(ρ=1正相關ρ=1負相關ρ=0不相關)特殊情形若ρ=0兩個周期中的需求相互獨立每一周期的需求均服從均值為R標準差為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分別為需求量的標準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顧客服務水平的評估顧客服務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。若訂單到達而無產(chǎn)品可供會導致缺貨。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缺貨風險。21211周期服務水平和滿足率的評估(1)給定補貨策略—66—第23卷第6期2004年12月工業(yè)技術經(jīng)濟Vol1

8、23No16總第136期假設為連續(xù)補貨策略一旦庫存量低于訂貨點(ROP)即啟動補給訂貨訂貨量為Q以周為單位設周需求量服從正態(tài)分布RσR分別為周平均需求量和需求量的標準差補貨提前期(從下達訂單到所訂貨物到達之間的時間)為L(周)。(2)計算安全庫存ss=ROPRL(3)其中ss—安全庫存ROP—訂貨點RL—提前期L內(nèi)的預期需求。(3)周期服務水平的評估CSL=p提前期L內(nèi)需求量≤訂貨點=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)需求量的標準差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水平更為重要它可使零售商對銷售需求進行評估。而這兩者又密切相關在提高服務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。首先預測缺貨風險評估補貨周期過程中超過訂貨點的需求量。設Q為訂貨量

10、ES為預期缺貨量fr為滿足率則:fr=1ESΠQ(7)若設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并已知需求為標準正態(tài)分布則ES可表示為ES=ss[1Fs(ssΠσL)]σLfs(ssΠσL)=ss[1φ(ssΠσL)]σLφ(ssΠσL)(9)其中Fs—標準正態(tài)分布概率函數(shù)fs—標準正態(tài)分布密度函數(shù)φ(ssΠσL)—標準正態(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)實中供應的不確定性對庫存影響也很大前面我們假設補給訂貨的提前期固定而L可能經(jīng)常變動。此時假定每個補貨周期中顧客需求和供應商提供物品的提前期均為正態(tài)分布由公式RL=RLσL=Lσ2RR2S2L(11)計算補貨周期中需求均值RL和標準差σL其中SL為提前期的標

12、準差。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分析評估服務水平及不確定性的意義對于供應鏈系統(tǒng)中的管理者來說其目標之一就是在不影響顧客服務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到這一目標:(1)縮短供應商提前期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。當然這需要供應商付出相當大的努力而降低ss會對零售商有利這會使供應商利益部分轉移至零售商。由于供方缺乏生產(chǎn)計劃會導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致提前期的延長這就要求供應方加強計劃性按訂單要求同時安排生產(chǎn)同時訂貨方應在訂貨周期內(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)供應鏈中減少

14、預期不確定性的方法是根據(jù)整個供應鏈中顧客需求數(shù)據(jù)來進行預測由于供應鏈節(jié)點企業(yè)各自獨立計劃和預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、實時性及采用先進的預測方法或加強上下游節(jié)點企業(yè)間的合作來達到。(3)通過風險分擔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而降低安全庫存。41總結在供應鏈管理中影響安

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根據(jù)實際情況具體問題具體分析采取合理的方式減少不確定性。通過加強企業(yè)合作提高信息共享程度減少信息傳遞的長鞭效應協(xié)調(diào)庫存管理采用先進的庫存管理方法可保證在加強提高客戶反應的基礎上降低庫存水平努力達到供應鏈庫存管理的最高理想———實現(xiàn)供應鏈管理的無縫連接消除供應鏈企業(yè)之間的高庫存現(xiàn)象。參考文獻11宋華胡左浩著.現(xiàn)代物流與供應鏈管理.經(jīng)濟管理出版社2.馬士華林勇陳志祥.供應鏈管理.機械

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