安全庫存優化方法研究
2008-01-01 00:00:00王博
現代商貿工業 2008年5期
摘 要：介紹了安全庫存的有關概念和影響因素，建立了安全庫存的基本計算模型，并借助EXCEL軟件用模擬的方法統計出最合適的安全庫存量。
關鍵詞：安全庫存；安全庫存模型；Excel模擬
中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）05-0223-01
1 安全庫存
安全庫存是一種額外持有的庫存，它作為一種緩沖器用來補償在訂貨提前期內實際需求量超過期望需求量或提前期超過期望提前期所產生的需求。從定義中可以看出安全庫存的產生有兩個原因：一是需求量預測不確定性；二是提前期時間的變動。保有一定量的安全庫存已經成為多數企業的共識。但是過多的安全庫存也會占用企業大量的資金，增大庫存持有成本。安全庫存的研究主要解決兩個問題：一是如何確定合適的安全庫存量；二是如何在不降低顧客服務水平的前提下降低安全庫存量。
2 安全庫存的基本模型
確定安全庫存量就是要在安全庫存持有成本和因安全庫存不足而造成的缺貨損失之間進行權衡。安全庫存一般受兩個因素影響：一是供給或需求的不確定性；一是理想的產品供給水平。因此它可以表示為與提前期內產品供給水平和需求量標準差的函數關系，其中，需求量的變動是由于提前期變化或者提前期內需求變化引起的，可用每個時期的市場平均需求量和標準差測度；而產品供給水平的度量一般有產品供給率（fr）、訂單完成率和補給周期供給水平（CSL）。本文用補給周期供給水平CSL來表示產品供給水平（補給周期供給水平是指在所有的補給周期中，能滿足顧客所有需求的補給周期所占的比重）。
下面建立安全庫存(ss)的基本模型：
假設產品每個時期的市場需求為隨機變量X，且服從X~N(R，δR)的正態分布。產品的提前期也服從正態分布，均值為L，標準差為SL。若各個時期的市場需求量互不影響且服從相同的正態分布，則貨物交付期間的需求量也服從正態分布，均值為RL，標準差為δL。其中，當提前期固定時，RL=RL，δL=LδR；當提前期服從正態分布時，RL=RL，δL=Lδ2R+S2LR2。
f(x)：產品需求密度函數
F(X)：正態分布函數
CSL：周期服務水平， CSL=P{L內需求量≤ROP}=F(ROP，RL，δL)
Fs(x)：標準正態分布函數 ROP：再訂貨點，ss=ROP-RL
由CSL=P{L內需求量≤ROP}=F(ROP，RL，δL)得：ss=F-1s(CSL)δL
當提前期固定時，安全庫存量ss=F-1S(CSL)LδR
當提前期不固定時，安全庫存量ss=F-1s(CSL)Lδ2R+S2LR2
3 安全庫存的優化-用EXCEL模擬成本最優的安全庫存
實際生產經營活動中，有許多問題不能轉化為精確數學模型，這時可以通過利用大量數據的模擬和統計獲得可信的參考信息。本文就是利用EXCEL的“模擬運算表”功能對連續補貨庫存模型進行模擬，從而確定成本最低的安全庫存。
（1）系統模擬的一般框架。
在EXCEL工作表上，通過先后6大操作步驟建立起7大表區：輸入區、生成區、工作區、輸出區、試驗區、統計區、圖形區。輸入區里內容為模型中所要用到的全部參數。生成區，由于生成符合現實狀況的隨機分布通常由一定的難度，把生成這些隨機數的公式單獨劃分到一個區，便于分析和研究。有時候生成區也可以和工作區合并。工作區是用來描述現實模擬對象的活動特征，是最重要的表區，對模擬的成功起關鍵作用。輸出區是用來存放模型所要計算結果。統計區：對試驗區中的數據進行統計分析。試驗區，EXCEL是通過“模擬運算表”來建立試驗區的，此功能可以得到輸出區中計算結果的上千次重復運算值，做為統計的基礎數據。
（2）安全庫存量的模擬。
假設某種商品的平均每周的市場需求量呈正態分布，均值為25，標準差為5，提前期2周。公司經理當前的補給訂貨批量為100。在采用連續性檢查的補給策略情況下，要使貨物周期供給水平達到90%，公司應該保有怎樣的安全庫存量?
依據前面安全庫存的計算公式，可得到理論上的安全庫存量為10。通過模擬此公司的庫存活動和成本檢驗安全庫存量為10時，是否能夠達到總成本最優？建立的表格如下：
從圖表中可以看出，當安全庫存量為10（再訂貨點為60）時總成本并不是最低的，使總成本最低的點介于70和75之間，此時的安全庫存量介于20和25之間，相當于一周的需求量。因此公司可以把一周的需求量25做為安全庫存量，達到了優化安全庫存的目的。
4 結論
以上介紹的是安全庫存的定量優化方法，此外庫存是有聚集效應的。隨著信息技術與產品研發技術的發展，聚集效應與之逐漸結合起來，產生了如信息集中化、專業化分工、產品替代和零部件通用性等新安全庫存策略。安全庫存的問題可大可小，對于某些價值非常大的產品來說如汽車，安全庫存就是不容忽視的問題，企業應采取有效措施降低安全庫存甚至達到零安全庫存。
參考文獻
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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。
