供应链管理实验二.docx

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供应链管理实验二

3.2供应链库存控制实验

3．2．1实验目的

通过实验，需求改变对于总体计划制定的影响；理解库存的概念及分类；了解平均库存、周期库存和安全库存的概念及联系；掌握折扣对于库存的影响；并能够用定量的方法进行分析；掌握如何确定安全库存；以及评价产品供给能力的指标。

3．2．2实验说明

3．2．2．1总体计划制定

1．利用线形规划模型制定总体计划。

总体计划是确定一定时期内的生产能力、生产安排、转包生产、库存水平、出清库存以及定价等问题。

它是一个关于全局性的决策，用于制定3至18个月的决策。

总体计划的主要目标：

为生产运营提供蓝图，为制定短期生产和分配决策提供依据。

主要运营参数：

⏹生产率

⏹劳动力数量

⏹加班量

⏹机器生产能力

⏹转包合同

⏹未满足需求

⏹现有库存

总体计划要解决的问题：

计划期内每个时期制定需求预测；计划期内每个时期确定生产水平、库存水平和生产能力水平。

2．制定总体计划需要的信息

信息：

T期需求预测、单位产品所需的劳动力或机时、生产成本、库存成本、缺货/积压成本、资源限制；

计划：

计划期内每个时期的需求预测；生产水平、库存水平和生产能力。

决策：

规定时间的产量、加班时间的产量、转包期的产量、库存、库存积压或缺货的数量、雇佣或解雇的工人数量、机器生产能力的增加或减少。

3．总体计划战略

追逐战略——生产能力作为杠杆。

通过改变机器的生产能力和劳动力人数，使生产和需求保持一致。

水平战略——将库存作为杠杆。

根据预测提前建立库存或处理积压产品，使生产和需求保持一致。

弹性时间战略——将利用率作为杠杆。

通过改变工作时数，使生产和需求保持一致。

4．成本分析

成本主要包括生产成本（成本构成如图3.6和库存成本（库存成本构成如图3.7）

图3.6生产成本构成示意图

图3.7库存成本构成示意图

3．2．2．2安全库存和CSL

安全库存的含义是：

在给定时期，为了满足顾客需求而保有的超过预测数量的库存量。

采用安全库存的原因：

⏹需求预测不确定

⏹产品的实际需求>预测

影响安全库存的因素：

⏹供应与需求的不确定性（Theuncertaintyofdemandorsupply）

提前期的不确定性ReplenishmentLeadTime

需求的不确定性DemandUncertainty

⏹预期的服务水平（Thedesiredlevelofproductavailability）

安全库存受到以下因素影响：

L：

提前期

R：

单位时间的平均需求

R：

单位时间的需求的标准差

RL：

提前期需求的平均值

L：

提前期内需求的标准差

CSL：

Cycleservicelevel（CSL补给周期供给水平，供给周期补货不出现缺货的概率。

）

ss：

安全库存

ROP：

再订货点

ss=ROP-RL

AverageInventory=Q/2+ss

平均库存、周期库存和安全库存关系如图3.8。

图3.8平均库存、周期库存和安全库存关系

当已知以下条件时：

L：

提前期

R：

单位时间的平均需求

R：

单位时间的需求的标准差

RL：

提前期需求的平均值

L：

提前期内需求的标准差

CSL：

Cycleservicelevel

ss：

安全库存

ROP：

再订货点

求安全库存。

F（ROP,RL,σL）=NORMDIS（ROP,RL,σL,1）

NORMDIST的说明：

　　用途：

返回给定平均值和标准偏差的正态分布的累积函数。

　　语法：

NORMDIST（x，mean，standard_dev，cumulative）

　　参数：

X为用于计算正态分布函数的区间点，Mean是分布的算术平均值，Standard_dev是分布的标准方差；Cumulative为一逻辑值，指明函数的形式。

如果cumulative为TRUE，则NORMDIST函数返回累积分布函数；如果为FALSE，则返回概率密度函数。

　　实例：

公式“=NORMDIST（46，35，2.5，TRUE）”返回0.999994583。

3．2．2．3fr与安全库存

FillRat：

产品供给率，现有库存在总需求中所占的比率。

ESC：

每个库存补充周期内缺货的期望值

ss：

安全库存

Q：

订货批量

ESC=-ss{1-NORMDIST（ss/L,0,1,1）}+LNORMDIST（ss/L,0,1,0）

说明：

NORMSDIST

　　用途：

返回标准正态分布的累积函数，该分布的平均值为0，标准偏差为1。

　　语法：

NORMSDIST（z）

　　参数：

Z为需要计算其分布的数值。

　　实例：

公式“=NORMSDIST（1.5）”的计算结果为0.933192771

3．2．3实验内容及步骤

3．2．3．1利用线形模型制定总体计划：

RedTomato’sCompany，该公司是一个园艺工具生产商，生产线所需的设施和场地是有限的，生产能力主要由劳动力人数决定。

6个月的计划期，公司总体计划战略准备采取混合战略。

当旺季到来时，增加工人，签订转包合同；在淡季建立库存，将积压订单登记入册。

1．已知基本数据

产品单价：

40美元

1月初库存：

1000

1月初员工人数：

80

每月工作日：

20天

每个工人收入：

4美元/小时

每个工人工作时间：

8小时/天

加班时间：

<=10小时/月

目标：

6月底库存至少500。

需求数据如表3.12，成本数据如表3.13。

表3.12需求数据

表3.13成本数据

2．决策变量：

Wt—t月的劳动力人数

Ht—t月初雇佣的员工人数

Lt—t月初解雇的员工人数

Pt—t月生产的产品数量

It—t月末的库存数量

St—t月末库存缺货或积压的数量

Ct—t月转包生产的产品数量

Ot—t月加班小时数

t＝1,…,6

3．模型的构建

目标函数：

计划期内总成本最小化。

约束条件：

利用Excel规划求解，流程如图3.9。

图3.9Excel规划求解

4．求解步骤

（1）建立决策变量工作表（如表3.14）

注：

1月初库存：

1000；1月初员工人数：

80。

（2）设置约束条件（如表3.15）

表3.15约束条件

D5-（D4+B5-C5）

10*D5-E5

（3）设置目标函数（如表3.16）

表3.16目标函数

（4）使用工具栏（规划求解，如图3.10）

图3-10规划求解过程

（5）规划求解结果（如表3.17）

表3.17规划求解结果

（6）分析结果

t期的平均库存为最初和最终的平均值，即（I0+It）/2

平均周转时间=平均库存/加工能力（throughput）

对RedTomato的分析

计划期总成本=422275美元

计划期的销售收入=40美元/件×16000＝640000美元

3．2．3．2计算安全库存、CSL及fr

1．当R=2500

R=500

L=2周

ROP＝6000

Q＝10000

求安全库存。

ss=ROP–RL＝1000

平均库存=Q/2+ss＝6000

平均周转时间=平均库存/R＝2.4周

2．当R=2500

R=500

L=2周

ROP＝6000

Q＝10000

F（6000,5000,707）=NORMDIS（6000,5000,707,1）＝0.92

3．2．3．3已知CSL，求安全库存。

已知：

CSL＝0.9

R=2500

R=500

L=2周

Q＝10000

Fs-1（CSL）=NORMSINV（CSL）

ss=Fs-1（CSL）×σL=NORMSINV（CSL）×σL=906

NORMSINV函数

　　用途：

返回标准正态分布累积函数的逆函数。

该分布的平均值为0，标准偏差为1。

　　语法：

NORMSINV（probability）

　　参数：

Probability是正态分布的概率值。

　　实例：

公式“=NORMSINV（0.8）”返回0.841621386。

3．2．3．4已知fr，求安全库存。

1．例如，已知

R=2500

R=500

L=2周

ROP＝6000

Q＝10000

ESC=-ss{1-NORMDIST（ss/L,0,1,1）}+LNORMDIST（ss/L,0,1,0）

fr=Q-ESC/ESC=（10000-25）/10000=0.9975

2．例如，fr=0.975

R=500

L=2周

Q＝10000

ESC＝Q×（1-fr）

ESC=（1-fr）×Q=250

250=-ss{1-NORMDIST（ss/L,0,1,1）}+707NORMDIST（ss/L,0,1,0）

3．2．4实验要求

计算安全库存、CSL及fr；根据CSL，求安全库存；根据fr，求安全库存。

完成实验报告。