物流网络的构造和库存管理.ppt

1、物流与供应链管理,龙军生北京大学光华管理学院,主要内容,物流网络的构造库存管理,物流网络的构造,要解决的问题战略层次的物流网点的分布与结构主要手段如何制定目标？如何收集数据？如何处理数据？用何技术解决？,基本问题,物流网络包括供应商、仓库、配送中心、零售商、以及各机构之间的流动的原材料、半成品和产品。网络构造战略级别的问题制造地、仓库和零售点的布局本讲主要考虑下列问题确定合适的仓库数目确定仓库的位置确定仓库的规模产品在每个仓库的分配方案每个仓库的零售商分配方案,网络构造与物流成本的关系,增加仓库数量对成本的影响好处服务水平容易提高运输时间缩短坏处库存成本增加管理费用和准备成本增多运输成本增加向

2、外？向内？本质上是在服务水平与成本之间的平衡,构造物流网络所需的数据,顾客服务需要和目标地理位置顾客、零售商、仓库、配送中心、制造商和供应商产品类型、数量、特殊运输要求顾客需求每个地区内，对每种产品的年需求量运输成本每种运输方式的运输费率仓库成本人工成本、保管成本和固定成本定单处理成本,顾客服务水平,选择指标可以衡量的实际业务绩效指标与直接发生在交货过程的顾客服务服务水平的指标缺货水平订货提前期大小与稳定程度其它重要顾客服务不与考虑服务水平与成本的关系服务水平越高，成本越大解决出路制定不同的服务水平按顾客的重要程度按产品的重要程度,运输成本,用运输费率与运输距离来估计运输成本=运输费率*距离距

3、离越长，运输费用也越大同一条线，来回成本可能不一样运输费率与下列因素有关产品类型，包装方式整车与零担距离距离估计运输距离=115*SQRT（纬度差2+经度差2)运输成本估计运输成本=*运输费率*运输距离城市里，=1.3；其它，=1.14,仓库成本,搬运成本包含人工和工具成本与仓库的年流量成比例储存成本带表库存保管成本与平均库存水平成比例固定成本与仓库的规模成比例(但不是正比),储存成本的估计,难处不容易估计每个产品的平均库存解决方案用库存周转率来估计产品平均库存=产品的年流量/产品的库存周转率产品的储存成本=单位储存成本*产品平均库存,固定成本的估计,估计仓库容量利用库存周转率计算平均库存量仓

4、库容量=*2*平均库存量 1，来加上非库存空间的影响估计固定成本查表,仓库选址的考虑,与目标顾客的距离一天能往返的路程为佳(450KM的半径)地理和基础设施的条件自然资源和劳动力的可获得性当地产业和税收的法规公众利益政府的优惠条件,产品数据,一般产品类型繁多，数据量大不容易有效处理通常采用分类汇集处理将产品分为几个可处理的产品组将产品的数据换成产品组的数据降低数据的变化（方差）研究指出误差不大与1%,产品的需求量,顾客的数量大和空间分布广直接使用顾客的数据不现实采用数据汇集的方法处理将服务区分为很多小格将格内的顾客需求数据相加汇集成一个数据,物流网络构造的主要方法,经验寻优法不追求理论最佳，只

5、要快而基本OK的方案数学规划法寻求最佳方案（成本最小）仿真模拟法适合复杂的设计和检验评估具体的方案,例子,一个产品，两个工厂，两个仓库，三个零售店,生产能力,市场需求,物流成本,经验寻优法的例子#1,应用规则选择配送成本最低的仓库来满足每个市场,物流成本,解决方案,总成本=2*50000+1*100000+2*50000+2*60000+5*140000=1120000,经验寻优法例子#2,应用规则对每个市场，选择进仓库的总运输成本最低的仓库,解决方案,总成本=3*50000+5*900000+2*60000+1*100000+2*50000=920000,经验寻优法的特点,简单可操作性强解决

6、速度快不保证最优，但求较好方案适合作估计值数据量大的情况,数学规划法的解决方案,利用线性规划的方法确定目标函数确定限制条件应用专门软件求解Microsoft Excel线性规划软件特点适合数据量适中的问题解决方案与数学模式有关错的模式，错的结果不是动态的方案适和静态的方案,数学规划法的例子,仿真模拟法,方法根据实情建立一个计算机模型可以很复杂计算机反复模拟生成结果特点比较接近现实开发时间长可用于方案比较,物流网络构造的小结,构造物流网络制定服务水平目标重点顾客，重点产品优先保证收集数据应用汇集数据的方法，减少分析难度解决问题的技术有三经验寻优法数学规划法仿真模拟法,库存管理,要解决的问题战术层

7、次的库存控制需求预测订货批量的计算主要手段风险共享库存系统战略集中型分散型,为什么需要库存？,顾客的需求变化无法预料产品周期缩短市场竞争增强供应的数量和质量，供应商成本及能力的不确定性物流服务的经济规模鼓励库存,影响库存的主要因素,顾客需求可已知，也可以是随机的库存补充的提前期仓库储存的产品种类数计划期的长短成本订货成本保存成本服务水平的需要,经济批量的定货模型,基本假设,总库存成本=K+H*（Q/2）*T，T 为两次订货之间的时间。订货量Q=TD，或者，T=Q/D平均成本=总库存成 本/T=KD/Q+HQ/2最小平均成本应在：-KD/Q2+H/2=0所以，最佳经济批量为 Q=SQRT（2KD

8、/H）,经济批量定货的特点,最佳定货策略是在库存保管成本与订货固定成本之间权衡保管成本（HQ/2）=固定成本（KD/Q）总库存成本对订货批量的变动不敏感在订货扁离经济批量定货的80%到120%,误差3%,如何处理变化的需求与提前期?,如何表示变化?用标准方差库存在需求&提前期的变化下如何处理?用批量定货量与平均需求匹配用一个安全库存来保证变化下的服务水平安全库存与变化的方差有关安全库存与服务水平有关,顾客需求变化时的定货,顾客需求是变化的订货是有提前期的解决方案在基本库存的基础上，加上一个安全库存量提前订货（两个基点）在库存低于一个水平，开始订货订货时，将订货量定在一个高于经济批量的水平,订货

9、水平与定货点的选择,订货点 s=L*AVG+z*STD*sqrt(L)平均订货量（平均库存）Q=sqrt(2K*AVG/H)取Q与提前期库存L*AVG的最大值为平均定货量安全库存 z*STD*sqrt(L)定货量（最高库存水平）S=maxQ,L*AVG+z*STD*sqrt(L),订货提前期变化下的定货,订货点 s=AVGL*AVG+z*AVGL*STD+AVG*STDL 平均订货量（平均库存）Q=2K*AVG/H平均定货量=Q与平均提前期内库存的大值=maxQ,AVGL*AVG 安全库存z*AVGL*STD+AVG*STDL 定货量（最高库存水平）S=maxQ,AVGL*AVG+z*AVGL

10、*STD+AVG*STDL,2,2,2,服务水平与z值,z 值的含义几个西咖玛的数量（z*）z越大，越少的情况落在z*以外服务水平越高，z需要越大,安全库存，方差与服务水平,方差越大，安全库存也越大服务水平越高，安全库存也越大降低库存从两方面下手降低平均库存减小提前期的长度降低安全库存降低需求与提前期的变化（方差）减小提前期的长度,需求变化的风险分担,各地顾客需求只是总需求的一部分组织生产需要总需求的变化批量订货使的以定单来顾计需求十分夸大如果能将各地的需求集中起来，一个高需求的顾客可以为另一个低需求的顾客来平衡,风险共享的例子,产品A,产品B,汇集的数据,风险共享的例子,用一个中心仓库向地点

11、A和B配送风险共享减少了需求变化的程度减少的需求变动，减少了库存水平,风险共享的作用,集中库存降低了系统的安全库存和平均库存变差系数越高，从集中型系统中获取的收益也越大从风险分担中获取的收益依赖于市场之间的关系,物流网络结构的类型,集中型系统集中决策分散型系统分散决策,控制库存的主要策略,物流经理使用的前五名策略定期库存检查策略定期检查库存，订货批量。及时处理过时产品严格管理使用速度，提前期和安全库存ABC法降低安全库存水平减小提前期定量方法正确权衡库存保管成本与订货成本,小结,库存控制是在保证服务水平下将库存成本与需求预测相匹配需求预测是不准确的库存水平与提前期与需求变化程度成比例的风险分担

12、能降低库存而不影响服务水平,信息的价值,用需求信息降低牛鞭效应以信息获取有效的需求预测通过信息来协调系统寻找所需产品缩短提前期集成供应链,牛鞭效应,沿着供应链上游移动，需求变动程度不断增大的现象VAR(D)1,VAR(Q2)/VAR(Q1)1,VAR(Q3)/VAR(Q2)1结果在整个供应链中有大量库存上级的库存大于下级的库存,牛鞭效应的原因,需求预测用下一级的定单量来预测需求提前期提前期越长，订货量越大批量订货订货量呈集中的大单价格波动促销使零售商在低价时大量订购，加剧牛鞭效应定单膨胀零售商倾向在缺货期扩大订货量,牛鞭效应的理论基础,假设零售商用（s，S）订货策略供应商用最近的p个零售商的定

13、单数据来估计零售商的需求需求D的方差与定货量Q的方差之比反应了牛鞭效应的大小,提前期 L=0,牛鞭效应为零提前期 L 越大，VAR(Q)越大于VAR(D)，牛鞭效应越大抽样数据量 p 越小，牛鞭效应越大,牛鞭效应：,多级信息分散的供应链的牛鞭效应,每级用前级的定单的方差来确定定单量牛鞭效应为方差比分散多级供应链的牛鞭效应与级数成指数关系级数越大，牛鞭效应也越大,集中需求信息对牛鞭效应的影响,集中信息的K级供应链每一级向上一级提供定单与零售商的需求预测信息D每一级用零售商的预测D与累积的提前期来确定订货量牛鞭效应为集中信息的供应链的牛鞭效应与总提前期成比例,需求信息对多级供应链的牛鞭效应的影响,

14、分散信息的供应链牛鞭效应与级数成指数关系集中信息的供应链牛鞭效应与级数无关，只与总提前期成比例结论集中信息能显著减少牛鞭效应集中信息的供应链的牛鞭小于分散信息的供应链的牛鞭集中信息并不能消除牛鞭效应,减少牛鞭效应的手段,管理创新有关的手段(业务流程)减少供应链的级数再造物流网络构造缩短提前期定单处理的周期生产运输提前期减少不确定性集中需求信息(在定单流上附上需求预测信息流)战略伙伴卖方管理的库存集中需求信息降低变动性天天低价的策略,以信息获取有效的需求预测,目的对顾客需求作出有效的预测手段共享尽可能多的信息零售商通常有市场和销售信息缺乏供应商的促销和新产品的信息和计划供应商通常有促销和新产品的

15、信息和计划缺乏市场和销售信息与零售商的促销计划与价格信息,通过信息来协调系统,目的使供应链个部分的局部最优变为整体最优手段共享尽可能多的信息一个系统的产出=下一个系统的投入,寻找所需产品,目的用不同的方法满足顾客的需求手段以信息查询来获得代用品库存缺货时，能找出并运送商品定价与提前期用生产计划和执行信息来帮助定价和确定提前期,缩短提前期,目的快速满足不能用库存来满足顾客定单的能力减少牛鞭效应获的准确的预测降低库存水平手段业务流程的创新有效地使用信息技术自动化或制度化业务流程ENABLE新的业务流程,集成供应链,目的将供应链的各部分集成在一起权衡供应链中相互冲突的目标权衡批量-库存的冲突权衡库存-运输成本权衡提前期-运输成本权衡产品多样性-库存权衡成本-顾客服务手段用信息技术来ENABLE业务流程创新信息共享使不同成员能提早反应整合资源精确规划,小结,随着沿供应链向上移动，需求变化程度加剧（牛鞭效应）需求变化导致了供应链中库存大量增加信息共享能有效地减少牛鞭效应从根本上解决牛鞭效应是管理创新信息是解决供应链个阶段之间权衡问题,