第三章 存貨管理及風險共擔 Inventory Management and Risk Pooling 個案研討：JAM 電子公司服務水準的危機 3. 1 簡介 3. 2 一個單一倉庫存貨的案例 3. 3 風險共擔 3. 4 集中式相對於分散式系統 3. 5 在供應鏈中管理存貨 3. 6 實務課題 3. 7 預測
第一部份 存貨管理 Inventory Management 個案研討：JAM 電子公司服務水準的危機 3. 1 簡介 3. 2 一個單一倉庫存貨的案例 Ø 經濟批量模式 Ø 需求不確定性 Ø 供應合約 Ø 多重訂購機會 Ø 持續補貨政策 Ø 變動的前置時間 Ø 週期補貨政策
存貨管理個案研討 JAM 電子公司服務水準的危機 預測顧客需求困難 Ø 過長的前置時間 Ø 處理太多的存貨持有單位 Ø 美國訂單的優先權較低 Ø → 如何提高服務水準 ？
3. 1 簡介 n n 存貨管理、存貨決策協調的需要、以及運輸政策的 重要性已經很明顯。在複雜的供應鏈中，管理存貨 是相當困難，且可能對顧客服務水準及供應鏈整體 系統成本有顯著的影響。 一個典型的供應鏈包含供應商、將原料轉變成製成 品的製造商，以及配銷中心和將製成品配銷給顧客 的倉庫。因之存貨在供應鏈中以數種形式存在： – 原料 (raw material) – 在製品 (work-in-process, WIP) – 製成品 (finished product) 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 1 簡介 n 為何要持有存貨？ – 因應顧客需求的非預期變動。 – 許多供應的數量和品質、供應商的成本和 配送時間等，顯現不確定情況。 – 運輸前置時間。 – 運輸公司提供的規模經濟，鼓勵公司運輸 大量貨品，因此也持有大量的存貨。 → 為確保供需的順暢以存貨作為緩衝 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 1 簡介 存貨管理的重要議題： 1. 需求預測 2. 訂購量計算 n 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2 一個單一倉庫存貨的案例 探討項目： Ø 經濟批量模式 Ø 需求不確定性 Ø 供應合約 Ø 多重訂購機會 Ø 持續補貨政策 Ø 變動的前置時間 Ø 週期補貨政策
3. 2 一個單一倉庫存貨的案例 n 影響存貨政策的六項因素： 1. 顧客需求，它能預先得知或具隨機性。 若為後者，預測 具可利用歷史資料，來 估計平均顧客需求，以及顧客需求的變異 性(標準差)。 2. 補貨前置時間，可於訂貨時得知，但也可 能是不確定的。 3. 倉庫中不同產品儲存的數目。 4. 規劃期間的長度。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2 一個單一倉庫存貨的案例 n 5. 影響存貨政策的六項因素 (續)： 成本，包含訂購成本及存貨持有成本。 – – 6. 訂購成本包含：產品成本及運輸成本。 持有成本包含： (1) 州稅、財產稅及存貨保險。 (2) 維修成本。 (3) 過時成本，是由於商品可能因市場改變而失去其部份價值 的風險所造成的。 (4) 機會成本：投資存貨以外之其他標的物，可能獲得的投資 報酬。 要求的服務水準。在顧客需求不確定的情況下，管理 當局必需具體指定一個可接受的服務水準。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 1 經濟批量模式 (The Economic Lot Size Model) n n n 經濟批量模式於 1915年由 Ford W. Harris 提 出。 利用總成本概念，說明訂購成本 (ordering cost) 與存貨成本 (inventory cost) 間的權衡∕互 抵效果。 一簡單的模型，即傳統的經濟訂購量 (economic order quantity, EOQ) 公式，回答「 在一批中應訂購多少單位？」 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 1 經濟批量模式 n n n n 試探討一倉庫對單一商品的穩定需求。其對供應商訂購， 且假設產品供應數量沒有限制。此模式假設如下： 每天的需求為D，且保持穩定。 每次訂購量為固定，以 Q表示。 固定∕準備∕訂購成本(setup cost) K，於每次倉庫訂貨時發生。 存貨持有成本(carrying cost) h，由每天所持有的每單位存 貨產生。 前置時間，從下訂單到收到貨品間的時間為 0。 期初存貨為 0。 計劃期程很長 (無窮的) 。 第三章 存貨管理及風險共擔
存貨週期示意圖 Q 存貨水準隨時間而改變的圖形 使用率 現有庫 存量 再訂 購點 接收訂貨 發出 訂單 接收 訂單 時間 前置 時間 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 1 經濟批量模式 n n 目標在找出經濟批量模式的最適訂購政策。 計算出某一週期長度(T) 間之總成本： 因為固定∕訂購成本於每次訂購時都必須支付， 持有成本為每一單位產品單位期間的持有成本 h、 平均存貨水準 Q/2，及週期長度 T 三者之乘積。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 1 經濟批量模式 n 在週期長度 T 中，存貨水準從 Q 變為 0；且需求以每 單位時間 D 的比率生產 (Q= TD)。因此可以將總成本 以 T 或 Q/D除，計算出單位時間單位的平均總成本： n 使用簡單微分，得到成本最小化之最適訂購量公式為： →此數量稱為經濟訂購量 (economic order quantity, EOQ) 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 1 經濟批量模式 n 此模式提供二個觀點： 1. 一個最佳政策是每單位時間存貨持有成本和每單位 時間固定∕訂購成本間的均衡。最適訂購量將發生於每 一單位時間固定成本(KD/Q) 等於每一單位時間持有成 本的點上，也就是： 或 2. 總成本對於訂購量較不敏感。也就是訂購量的改變， 相對地對於每年的固定∕訂購成本及存貨持有成本有較 小的影響。見表 3 -1。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 1 經濟批量模式 n 圖 3 -2 經濟批量模式：單位總成本 Q* 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 2 需求不確定性的影響 n 1. 2. 3. 公司以先前銷售季節的需求預測來制訂生產 及存貨決策。雖然已知預測的不確定性，但 卻依此設計了規劃程序，因此必須了解使用 預測資料時的準則： 預測永遠是錯的。 預測期間越長，錯誤程度越高。 彙整性的預測是比較正確的。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 2 需求不確定性的影響 n 存貨政策－ 最小最大政策 (min max policy) (s, S)： Ø 當存貨水準低於某一個數值 s § s 稱為(再)訂購點 (reorder point, ROP) Ø 訂購以增加存貨至 S 的水準 § S 稱為訂購量上限 (order-up-to-level) 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 3 供應合約中，買方和供應商通常會規範以 下條款： n n n 價格和數量折扣 最小與最大訂購量 運輸前置時間（交期） 產品或原料品質 退貨政策 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 3 供應合約 n n 有效供應合約提供供應鏈夥伴足夠的誘因，以 全面性最佳化（追求供應鏈利潤最大化）取代 傳統策略（追求每個成員自身利潤的最佳化）。 但全面性最佳化的困難在於要求將決策權交給 理性的決策者 供應合約，藉由容許零售商與供應商共同分擔 風險和分享可能收益，可協助供應鏈達到全面 最佳化 (global optimization)，而不一定需要理 性的決策者。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 3 供應合約 數種不同的供應合約可以達到風險分擔的效果， 以增加供應鏈中各成員的利潤： n 買回合約 (Buy-Back Contracts) – 賣方以約定價格向買方買回未出售之商品 n 營收分享合約 (Revenue-Sharing Contracts) – 買方讓賣方分享其部份營收已獲取批發價格折扣 n 數量彈性合約 (Quantity-Flexibility Contracts) – 賣方對未超出某一數量之退回產品提供全額的退款 n 銷售回扣合約 (Sales Rebate Contracts) – 買方銷售數量超過一定值之後，每賣出一個單位可得到定 額的回扣 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 4 多重訂購機會 n n 前述分析為單一訂購，在許多情況中，決策者可能 在一年中任何時間重複訂購產品。 配銷商面對產品的隨機需求，並從製造商取得供應 品。因為需求是隨機，且製造商有一固定的運送前 置時間，即使訂購產品不須支付固定成本，配銷商 仍需持有存貨。其理由為： 1) 滿足前置時間期間內產生的需求。 2) 因應需求的不確定性。 3) 平衡年存貨持有成本及年固定 ∕訂購成本。 第三章 存貨管理及風險共擔
管理存貨 為有效管理存貨，必須決定何時訂購及訂購多 少，可採行兩個政策： Ø 持續補貨政策 (continuous review policy) Ø 週期補貨政策 (period review policy) 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 n n n 每天檢視存貨水準，作是否訂購及訂購多少量的決定。 考量存貨狀態 (inventory position)。為倉庫實際存貨，加上 配銷商已訂購但未送達品項的數目。 額外假設： – 每日的需求是隨機的，且依常態分配。 – 配銷商每次向製造商訂購，配銷商支付和訂購數量成比例的金額， 沒有固定訂購成本。 – 每單位時間每一項目都需計算存貨持有成本。 – 若接到顧客訂購時，供應商手中沒有存貨 (亦即缺貨時)，此訂單 即為損失。 – 配銷商載明要求的服務水準。此服務水準是在前置時間內不缺貨 的機率。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 為描述配銷商應採用存貨政策的特性，需要下 列資訊： AVG = 配銷商面臨的平均每日需求 STD = 配銷商面臨每日需求的標準差 L = 從供應商到配銷商依日數計算的補貨 前置時間。 h = 配銷商持有一單位產品一天的存貨成本 α = 服務水準。隱含缺貨的可能性是 1 -α。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 n 第一個是補貨前置時間內的平均存貨。即平均每日需求 及補貨前置時間的乘積，以確保至下一次訂購送達前， 有足夠存貨使用。因此平均需求為： n 第二個組成元素為安全存貨。即配銷商需在倉庫及通路 中維持的存貨數量，來因應前置時間內平均需求的誤差。 其計算如下： 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 n z 是一個與服務水準相關的常數。因此訂購量上 限為： n 常數 z 可從統計表中選出。為確保前置時間內不 缺貨的可能性為 。此隱含訂購量上限必須滿 足： 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 查詢標準常態分配表可得： 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 n 參考經濟批量模式，得到訂購量等於： n 配銷商在庫存水準降到 s 時，再訂購 Q 數量， 因此庫存上限水準為： 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 6 變動的前置時間 n 在實際情況下，運送貨品至倉庫的前置時間並不固定且 不是預知的。必須假設為常態分配，以 AVGL 表示平均 前置時間，且以 STDL 表示其標準差。此情況下，(再)訂 購點 s 的計算如下： n 其中 AVG × AVGL 表示平均前置時間內的平均需求，而 其標準差為： 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 6 變動的前置時間 n 應維持之安全存貨 n 訂購量上限 S 為安全存貨 Q 加上和前置時間內平均需 求的最大值 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 7 週期補貨政策 n n 存貨水準乃每隔一固定期間 加以檢視，再訂 購一適切的數量。例如在每個月初或每週末檢 視存貨，再訂購不足的存貨。 倉庫先設定一個目標存貨水準（即基本存貨水 準，base-stock level）及檢視週期，再定期檢視 存貨狀態，並訂購足夠數量，將存貨狀態提升 到基本存貨水準。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 7 週期補貨政策 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 7 週期補貨政策 n 安全存貨 n 存貨水準 n 進貨前一刻只剩安全存量 n 平均存貨水準是此兩值的平均值 第三章 存貨管理及風險共擔
第一部份 存貨管理 Inventory Management n 第一部份結束 第三章 存貨管理及風險共擔
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