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
3. 1 簡介 n n 長期以來，存貨管理、存貨決策協調的需要及運 輸政策的重要性已是顯而易見。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。這隱含了存貨在供應鏈中以數種形 式存在： – 原料存貨 – 在製品存貨 (WIP) – 製成品存貨 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 1 簡介 n 為何要持有存貨？其中一些理由 包括： – 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 本和配送時間等出現明顯的不確定 情況。 – 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。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 1 簡介 存貨管理的 2個重要議題 ： 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 n 影響存貨政策的主要因素為何？ 1. 第一且最重要的是顧客需求，它可 能預先得知或具隨機性。在後者之情 況下，預測 具可以用於歷史資料可 取得的情況下，來估計平均顧客需求， 以及顧客需求的變異性 (通常以標準 差衡量 )。 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。 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. 影響存貨政策的主要因素為何？ 成本，包含訂購成本及存貨持有成本。 – – 6. 通常通常訂購成本包含 2個組成元素：產品成本及運輸成 本。 存貨持有成本包含： (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 (例如：股票市場 )。 要求的服務水準。在顧客需求不確定的情況下， 通常不可能每次都滿足顧客的訂購要求，所以管 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 經濟批量模式於 1915年由 Ford W. Harris提出，是一簡單的模型，說明 訂購成本 (ordering cost)及存貨成 本 (inventory cost)間的互抵效果。 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) 試探討一間倉庫對單一商品的穩定需求。此倉庫對 供應商下訂單，且假設產品的供應數量沒有限制。 這個模式作了以下的假設： n 每天的需求為 D， 保持穩定。 且 n 每次訂購量為固定，以 Q表示 (Q的數量保持固定 )， 亦即每次倉庫訂一次貨為 Q個數量。 n 固定設置成本 (setup cost) ， K， 於每次倉庫訂貨 時發生。 n 存貨持有成本 h， 由每天所持有的每單位存貨產生。 n 前置時間，從下訂單到收到貨品間的時間，為 0。 n 期初存貨為 0。 n 計劃期間為長期的。 (無窮的 ) 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 為了發現經濟批量模式的最適訂購政策， 我們計算出 T週期間之總成本 ： 因為固定成本於每次訂購時都必須支付， 持有 成本可被視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之乘 績。 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 因為在長度 T的週期中，存貨水準從 Q變 為 0，且需求以每單位時間 D的比率產生， 則 Q=TD。 因此我們可以將總成本以 T或 Q/D除 ， 來計算單位時間每一單位的平 均總成本，為： 使用簡單的計算，較容易表示出使上列成 本最小化之最適訂購量公式為： 此一數量稱為經濟訂購量 (EOQ) 。 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) 這簡單模式提供 2個重要觀點： 1. 一個最佳政策是達到每一單位時間存貨 持有成本和每一單位時間設置成本間的均 衡。最適訂購量將發生於每一單位時間存 貨設置成本 (KD/Q)等於每一單位時間存貨 持有成本的點上，也就是： 或 n 2. 總成本對於訂購量較不敏感。也就是訂 購量的改變，相對地對於每年的設置成本 及存貨持有成本有較小的影響。 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 圖 3 -2 經濟批量模式：單位總成本 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. 許多公司認為世界是可預測的，而以 先前銷售季節的需求預測來制訂生產 及存貨決策。雖然這些公司進行預測 時，已知道需求的不確定性，但他們 卻依此設計他們的規劃程序，好比其 原先的預測是事實的精確表示。在此 情形下，必須了解下列預測時的準則： 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 泳裝生產案例結論： n 最適訂購量不一定要等於預測或平均需 求。事實上，最適訂購量是根據多出售一 單位之邊際利潤及邊際成本間的關係來 決定。 n 當訂購量增加，平均利潤也會增加，直到 生產數量達到某一個數值，在此數值之後， 平均利潤開始減少。 n 當我們增加生產數量，風險 (也就是產生大 額損失的可能性 )通常也會增加。同時產生 大額利潤的可能性也會增加，這就是風險 / 第三章 存貨管理及風險共擔 報酬間的互抵效果。
3. 2. 3 供應合約中，買方和供應商通常會規 範以 下條款： n 價格和數量折扣 n 最小與最大訂購量 n 運輸前置時間（交期） n 產品或原料品質 n 退貨政策 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用來達到風險分擔 的效 果，並增加供應鏈中各個成員的利潤： n 買回合約 (Buy-Back Contracts) n 營收分享合約 (Revenue-Sharing Contracts) n 數量彈性合約 (Quantity-Flexibility Contracts) n 銷售回扣合約 (Sales Rebate Contracts) 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， 藉由容許購買商與供應商共同 承擔風險和分享可能的收益 ，可幫助企業 達到全面性最佳化，而不需要一個理性的 決策者。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 3 供應合約 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 4 多重訂購機會 n n 在許多實際的情況，決策者可能在一年中 任何時間重複訂購產品。 如電視機配銷商的個案。配銷商面對產品 的隨機需求，且從製造商取得供應品。當 然，製造商無法即時滿足配銷商的訂購 ─ 無論何時，當配銷商下一訂購單，運送都 必須有一固定的前置時間。因為需求是隨 機、無規則的，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的 設置成本 (setup cost)， 配銷商仍需持有存 貨。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 4 多重訂購機會 至少 3個理由可解釋為什麼配銷商要持 有 存貨： 1. 滿足前置時間期間內發生的需求 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
3. 2. 5 持續補貨政策 n n n 每天檢視存貨水準並作成是否訂購即訂購多少的決定。 此外，我們需對存貨狀態 (inventory position)觀念下定 義。在任何時點的存貨狀態是倉庫中實際存貨加上配 銷商已訂購但未送達的項目。 額外的假設 ： – 每日的需求是隨機的，且按照常態機率分配。換句話說，我們 假設每日需求的機率性預測會依循著名的鐘形曲線。 – 配銷商每次向製造商訂購電視機，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。 – 假如接到顧客訂購時，供應商手中沒有存貨 (亦即缺貨時 ) ，此 訂單即為一損失。 – 配銷商詳細載明要求的服務水準。這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 為了描繪配銷商應採用存貨政策的特性，我 們需 要以下的資訊： 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。這隱含了缺貨的可能性是 1 -α。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 n 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績。這確保 直到下一次的訂購送達前，將有足夠的存貨 使用。因此補貨前置時間內的平均需求為： 第 2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 間期間內平均需求的誤差。這一數量的計算 如下： 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 n n 這裡 z是一個和服務水準相關的常數。因此， 訂購量上限等於： 常數 z是從統計表中選出，為確保前置時間內 缺貨的可能性為 。 這隱含了訂購量上限 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 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 2. 5 持續補貨政策 n n 訂購量上限的數值 S依循經濟批量模式發展 出的直覺計算。訂 購量等於： 訂購量上限等於： 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 n 在許多情況下，運送至倉庫的運輸前置時間被假設 是固定的，而且是預先知道，實則不然。在許多實際 情況下，運送至倉庫的前置時間，必須假設為常態機 率分配，平均前置時間以 AVGL表示及標準差以 STDL 表示。在此情況下，再訂購點 s的計算如下： 其中 AVG ×AVGL表示平均前置時間內的平均需求， 而 第三章 為平均前置時間內的平均需求標準差。 存貨管理及風險共擔
3. 2. 6 變動的前置時間 n n 因此，應維持之安全存貨為： 如前述，訂購量上限為安全存貨加上 Q和前 置時間內平均需求的最大值，也就是： 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 (r)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。 倉庫先設定一個目標存貨水準（即基本 存貨水準）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。 (圖 3 -12) 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 安全存量為 n 目標存貨水準 n 而進貨的前一刻變只剩安全存量 n 因此平均存貨水準是此兩值的平均值，即等 於： 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 3 風險共擔 Risk Pooling n n 風險共擔提出：假如我們把不定點的需求彙 總起來，需求變異性將會降低，因為當我們 把不同地點的需求彙總時，來自某一位顧客 的高需求將更可能被另一位顧客的低需求彌 補掉。 風險共擔的 3個重要觀點： – 集中存貨減少了配銷系統中的安全存貨和平均存 貨。 – 變異係數愈高，從集中式配銷系統中所獲得的利 益愈大。 – 來自風險共擔的利益，端賴一市場區域和另一市 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 4 集中式相對於分散式系統 Centralized versus Decentralized Systemx n 在比較集中式和分散式配銷系統時， 我們必須了解什麼是互抵效果 (tradeoffs)。 – 安全存貨 (Safety stock) – 服務水準 (Service level) – 間接成本 (Overhead costs) – 顧客前置時間 (Customer lead time) – 運費 (Transportation cost) 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 5 在供應鏈中管理存貨 我們考慮一個多設施的供應鏈，並屬於同 一家公司。公司的目的在管理其存貨以降 低整體系統成本；因此考慮不同設施間的 互動及這些互動對每個設施應採取存貨政 策的影響是很重要的。 n 為此，我們作了二項重要且合理的假設： 1. 存貨決策由單一決策者制訂，且這決策 者的目標是使整體系統成本減到最小。 2. 決策者有獲取各零售商和倉庫存貨資訊 的管道。 n 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 5 在供應鏈中管理存貨 n n 在這些假設下，存貨政策是根據所謂 階層存貨 (echelon inventory)進行存貨 管理 ， 是一個有效的存貨管理系統。 在配銷系統中，每一階段或層級 (亦即 倉庫或零售商 )被視為一階層 (echelon)。 因此，這系統中，任何階段或層級的階 層存貨 (echelon inventory)等於此階層 中現有的存貨，再加上所有的下游存 貨 (downstream inventory)。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 5 在供應鏈中管理存貨 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 6 實務課題 在最近的一項調查報告中，物料和存貨經理 被 問到去確認有效降低存貨的策略。在這調查 報 告中，七項居首的策略如下： 1. 週期存貨檢視政策 (Periodic inventory 2. 3. 4. 5. review policy) 使用率、前置時間和安全存量的嚴格管理。 減少安全存貨水準。 導入或實施週期盤點作業 ABC法 第三章 存貨管理及風險共擔
第三章 存貨管理及風險共擔
3. 7 預測 Forecasting 預測 具和方法可歸納為以下四大類： 1. 判斷法 (Judgment methods)涉及專家意 methods 見的收集。 2. 市場研究法 (Market research methods) 涉及顧客行為的質化研究。 3. 時間序列法 (Time-series methods)是一 methods) 種數學方法，其未來績效是從過去的績效 推斷。 4. 因果法 (Causal methods)是一種數學方 methods) 法，預測是依據數個不同系統變數所產生。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 7. 1 判斷法 n n n 判斷法是意系統性的方法綜合不同 專家的意見。 一組專家 可以組合起來以獲取共識。 德爾菲法 (Delphi method) 是一種結 構性的技術，在不巨集專家到同一個 地方的狀況下，得到專家一致的意見。 此技術的設計是為避免各決策過程 中的風險和個人喜好。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 7. 2 市場研究法 n n n 市場測試法 (market testing)和市場調查 (market surveys)可以是有效的方法建立 預測。尤其對新產品而言。 市場測試法：潛在顧客的焦點團體被集 合且試用新產品，其反應情況可以用來 推斷整個市場對產品的需求。 市場調查：包括從不同前在顧客來收集 這些資料，主要是透過當面訪談、電話 抽訪、問卷等方式。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 7. 3 時間序列法是利用過去相關資料來預 測未來資料。以下為幾種常被使用方 法： n 移動平均法 (moving average) n 指數平滑法 (exponential smoothing) n 具趨勢性數據的預測法 (methods for data with trends) n 具季節性數據的預測法 (methods for seasonal data) 第三章 存貨管理及風險共擔 n 更多的複雜方法 (more complex data) n
3. 7. 4 因果關係法 n 根據其他非預測資料產生預測值，也 就是預測值是其他非預測資料的函 數，例如下一季銷售的因果預測值可 能是這一季通貨膨脹率、國家生產毛 額、失業率、氣候等銷售以外資訊的 函數。 第三章 存貨管理及風險共擔
3. 7. 5 選擇適合的預測技術 為此決策提出三個問題： n 什麼是預測的目的？預測值應如何 使用？ n 欲預測的系統之動態性為何？ n 歷史資料對推斷未來有多重要？ 第三章 存貨管理及風險共擔
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