Модель управления запасами продуктами питания. Методы и модели управления запасами

Модели управления запасами.

Основная модель управления запасами. Модель Уилсона.

Пусть Q – изделия или материалы одного вида, которыми требуется обеспечить в течение единицы времени(1 год).

Различают организационные издержки - расходы, связанные с оформление и доставкой товара. Издержки содержания запасов - стоимость хранения. Издержки, связанные с покупкой самого товара.

Количество товара, поставляемое на склад, называется размером партии.

В основной модели управления запасами предполагается, что пополнение запасов происходит мгновенно.

Введем обозначения:

Q – Интенсивность спроса, измеряется в единицах / год – спрос постоянен и непрерывен и отсутствует дефицит.

b – Организационные издержки, измеряются в y. e. / единицу товара в год – издержки постоянны, не зависят от размера партий.

h – Издержки содержания запасов, измеряются в y. e. /единицу товара в год. Стоимость хранения единицы товара постоянна.

S – Стоимость товара. Измеряется в y. e. / единицу товара в год. Стоимость постоянна.

y – размер партии – одинаковый для всех периодов времени. Товар поступает мгновенно, как только уровень запаса равен нулю.

Q ⁄ y – Число поставок за год.

Общие издержки складываются из издержек трех видов: издержки поставки, пок-ка, хранения.

Пусть p – скорость поступления товара на склад – количество товара, выпускаемого производственной линией за год.

Q – интенсивность спроса – количество единиц товара, требуемого в год.

Тогда издержки запишутся следующим образом:

Количество товара на складе, в момент времени t.

- Количество товара в среднем на складе.

Модель запасов, включающая штрафы.

Пусть предприятие должно поставить Q единиц товара в год. А в течении промежутка времени

Пусть в начальный момент времени делается запас товара в объёме K единиц.

Тогда в определенный момент времени наступит дефицит товара, который будет существовать до следующей поставки в объёме y.

За время дефицита выплачивается неустойка p y. e. за единицу товара.

Время хранения первой партии товара на складе. С

Многопродуктовая статистическая модель с ограниченной вместительностью склада.

Пусть имеется n – видов продукции, с интенсивностью спроса стоимость размещения заказа , стоимость хранения , размер партии ,

– необходимый минимальный размер для единицы продукции i- ого вида.

A – размер склада.

Для нахождения оптимального решения:

1- Применяем формулу Уилсона, находим без учета ограничений

Если в условие выполняется, то задача решена. Если нет, то

2- Стороим функцию Логранжа

На этом примере мы увидим, чем отличается оптимизационная модель исследования операций (рассмотренная ранее) от имитационной модели. В первую очередь имитационная модель позволяет нам моделировать случайные величины и события.

Очень важна постановка задачи. Не корректно сформулированные начальные условия могут привести к совершенно противоположным результатам.

Имеется склад какой либо продукции, например, мешков цемента. Объем ежедневной продажи цемента (ежедневный спрос) является случайной величиной. При снижении запаса мешков до определенного уровня подается заказ на пополнение склада на фиксированную величину. Время выполнения этого заказа так же является случайной величиной. Известна стоимость подачи заказа (издержки на доставку), стоимость хранения одной единицы продукции. Известны потери от каждой упущенной продажи, если появился дефицит цемента (спрос больше дневного запаса). Будем считать, что все заказы подаются и начинают выполняться в начале рабочего дня. На период выполнения заказа все повторные заказы не производятся.

Необходимо построить модель работы склада в течение 10 дней и оценить его дневные издержки. Определить параметры управления запасами с целью минимизации издержек.

· Q i - запас на начало i – го дня (начальный запас - 10 единиц).

· Y i - запас на конец i – го дня (остаток).

· U – уровень подачи заказа (при наличии на складе не более 5 единиц подается заказ на пополнение склада).

· X i – дефицит продукции (нехватка продукции для обеспечения дневного спроса).

· С s - стоимость подачи заказов (10 рублей/заказ).

· С h - стоимость хранения (5 рублей/единицу в день).

· С b – потери на одну упущенную продажу (80 рублей).

· q - объем заказа (начальный уровень 10 единиц).

· D i - ежедневный спрос (дискретная случайная величина). Имеются результаты наблюдения (статистические данные) величины ежедневного спроса D в течение одного года (300 рабочих дней). Эти результаты представлены во втором столбце таблицы в виде частоты появления события f 1 .

· I – решение об организации заказа (да – 1, нет – 0).

· t - время выполнения заказа (случайная величина). Результаты наблюдения этого времени (статистические данные) в течение года (50 заказов) приведены во второй таблице.

· N – общее число заказов за Т дней (Ni – заказ в i-ый день равен 0 или1).

· Т – количество дней работы склада – 10 дней.

· Z – издержки работы склада за один день.

Целевая функция:

Где Z 1 - издержки на пополнение склада, Z 2 - затраты на хранение, Z 3 - стоимость упущенных продаж.

Z 1 = С s Ni/Т Z 2 = С h S Y i /Т Z 3 =S X i /Т

Будем строить модель десяти дней работы склада и проведем оценку его издержек за один день Z.

По каждому случайному событию формируется отдельная таблица.

По частотам вычисляются вероятности появления событий, по вероятностям – кумулятивные вероятности. Зная кумулятивные вероятности, устанавливается соответствие между случайными числами и значениями случайной величины.

Таблица 17

Спрос в день D i Частота f 1 Вероятность P(D) Интегральная вероятность Диапазон случайных чисел R 1
0,05 0,05 0,00-0,049
0,10 0,15 0,05-0,149
0,20 0,35 0,15-0,349
0,40 0,75 0,35-0,749
0,15 0,90 0,75-0,899
0.10 1.00 0,90-0,999
Сумма

Таблица 18

Математическая модель.

Построение математической модели, одной частной реализации, будем осуществлять в виде таблицы (Таблица 19).

Таблица 19

День i Q i R i Спрос D i Запас на конец дня Yi Повторный заказ да/нет I R i Время выпол­нения t Дефицит Xi
0,06
0,63
0,57
0,94 Да (1)
0,52 Выполн.
0,69
0,32 Да (1) 0,2
0,30
0,48 Выполн.
0,88
Сумма

Начальный запас Q 1 =10 единиц. С использованием датчика случайных чисел выбираем случайное число для спроса в 1-й день R 1 = 0,06, что соответствует по таблице спро­су D 1 =1. Поэтому запас на конец 1-го дня равен Y 1 =Q 1 - D 1 = 9. Это число и запишем в запас на начало 2-го дня Q 2 =9.

Случайное число для спроса D 2 во 2-й день R 1 = 0,63, что соот­ветствует по таблице спросу D 2 =3. Поэтому запас на конец 2-го дня равен Y 2 =Q 2 – D 2 = 6. Это число и запишем в запас на начало 3-го дня Q 3 =6. и т.д.

Запас на начало 4-го дня Q 4 < U (3 < 5). Поэтому подаем за­каз на пополнение склада – I=1 (да). Здесь необходимо смоделировать второе случайное событие, каково время исполнения заказа? Выбираем случайное число R 2 =0, что соответствует по табли­це времени выполнения заказа t=1 день, то есть заказ вы­полняется весь 4-й день, и в начале 5-го дня мы получим q=10 единиц. Спрос в 4-й день был D 4 =5 единиц, а начальный запас Q 4 = 3. Поэтому упущенные продажи запишем в столбец «Дефицит» X 4 = D 4 - Q 4 =2.

Запас на начало 7-го дня Q 7 < U (4 < 5). Поэтому подаем за­каз на пополнение склада - I=1 (да). Выбираем случайное число R 2 =2, что соответствует по табли­це времени выполнения заказа t=2 дня, то есть заказ выпол­няется в течение 7-го и 8-го дней, и в начале 9-го дня мы получим Q 9 =10 единиц. В начале 8-го дня мы не принимаем решения на подачу заявки на пополнение склада, так как не выполнена была предыдущая заявка. И т.д.

Исследование модели.

Вычисляем среднее число заказов (общее число заказов/общее число дней) N ср =∑N i /Т=2/10 = 0,2 заказа/день.

Вычисляем средний запас товара на складе на 1 днь Y ср =∑Y i / Т = 41/10 = 4,1 единицы/день.

Вычисляем среднее число упущенных продаж в день X ср = ∑X i /Т (общее число упу­щенных продаж/общее число дней) = 2/10 = 0,2 прода­жи/день.

Общие издержки (средние в день) равны затратам на подачу заказов, плюс затраты на хранение, плюс штраф за дефицит.

Z 1 = С s ∙ N ср, Z 2 = С h ∙ Y ср, Z 3 = С b ∙ X ср

Z= С s ∙ N ср + С h ∙ Y ср + С b ∙ X ср =

10∙0,2 + + 5∙4,1 + 80∙0,2 = 38,5 рублей/день.

Таблица 20

По данным реализаций вычисляем (вероятностные характеристики) математическое ожидание величины издержек. Если эта случайная величина равномерно распределена (а мы именно такое распределение приняли для случайного события), то математическое ожидание издержек есть средняя величина результатов реализации. М(Z) =(Z min +Z max)/2.

Изменяя уровень и объем заказа, и повторяя процедуру реализации модели мы можем оптимизировать издержки.

На этом примере видно, что для успешной разработки имитационной модели какого либо процесса необходимо весь процесс разделить на отдельные операции и обозначить связи между ними. Особенно это важно для сложных процессов и систем, таких, как, например, управление производством. Для такого формализованного описания процессов служит формализованный язык построения процессных схем.

Пример имитационной модели системы массового обслуживания

Рассматривается процесс приема пациентов в поликлинике. Восьми пациентам назначено определенное время приема – с 9.30 до 12.00. То есть каждому пациенту выделено конкретное количество минут приема. Однако пациенты могут приходить вовремя, опаздывать или приходить на прием раньше срока. Это событие является случайным и соответственно время прихода пациента - случайная величина. Из прошлого опыта известны вероятности отклонения времени прихода пациентов от назначенного (вероятность опоздания или прихода раньше срока). Предполагается, что пациенты обслуживаются в порядке записи. Кроме того, обслуживание пациентов так же является случайным событием (количество минут обслуживания – случайная величина). Статистические данные по времени обслуживания (вероятности отклонения времени обслуживания от запланированного) так же известны из прошлого опыта. Необходимо определить, когда закончится прием пациентов (построив имитационную модель).

Формализованное описание объекта моделирования.

Исходные данные (и конкретные значения для контрольного примера):

T i – назначенное время прихода пациента (Таблица 21).

t i - предполагаемое время обслуживания пациента (Таблица 21).

X i – отклонение времени прихода пациента от назначенного (приход пациента раньше, вовремя или позже назначенного срока) (Таблица 22).

Y i - отклонение времени обслуживания пациента от запланированного (Таблица 23).

Таблица 21

Из прошлого опыта известно:

Таблица 22

Таблица 23

Построение математической модели.

Таблица 24

Паци- ент Время, назначенное пациентам T i Приход Обслуживание
R 1 Время R 2 Время обслуж. мин. Начало Окончание
А 9.30 9.30 9.30 9.42
В 9.45 9.45 9.45 10.09
С 10.15 10.15 10.15 10.30
D 10.30 10.10 10.30 10.40
Е 10.45 11.05 11.05 11.35
F 11.15 11.15 11.35 11.56
G 11.30 11.30 11.56 12.11
Н 11.45 11.25 12.11 12.29

По случайным числам из 2-го и 4-го столбцов определяем приход пациентов и время обслуживания соответственно. Случайные числа будем брать из таблицы 25.

Исследования модели.

Прием окончится на пол часа позже запланированного на 19 минут. В данном случае варьируемыми переменными является только время назначенное пациентам. Исследовать мы можем только разумность этого назначения. Различными прогонами модели мы сможем определить возможность равномерного назначения приема пациентов.

Точность модели.

Нам надо оценить число реализаций с точностью окончания приема до 5 минут. Общее время приема 2,5 часа, точность – 1/12 часа. Тогда N=900.


Таблица случайных чисел

Таблица 25

б
05"
4 4
. 24
4 5

9.4. Модели управления запасами на предприятии

Оптимальное управление запасами предполагает получение четкого ответа на два основных вопроса: когда нужно распорядиться о пополнении запаса и сколько необходимо при этом заказывать товаров, идущих в запас.

Существует две основные модели управления запасами. система с фиксированным объемом или размером заказа, называемая также моделью экономического размера заказа или

Q-модель и система с фиксированной периодичностью заказа, называемая периодической моделью или Р-моделью.

Сущность Q-модели заключается в том, что как только запас товара достигнет заранее определенного минимального значения или точки заказа, этот товар заказывается. Достижение минимального уровня может возникнуть в любой момент и зависит от интенсивности спроса.

На практике Q-модель используется в следующих случаях:

– большие потери в результате отсутствия запаса;

– высокие издержки по хранению запаса;

– высокая стоимость заказываемого товара;

– высокая степень неопределенности спроса.

Использование Q-модели предполагает постоянный контроль остатка запасов. Эта модель требует, чтобы каждый раз, когда производится изъятие ресурсов из запаса, выполнялась проверка, достигнута ли точка очередного заказа.

В качестве критериев оптимальности выбирают минимум совокупных расходов по доставке и хранению.

При управлении запасами по Р-модели период, через который предприятие направляет заказ поставщику, остается неизменным. Например, каждый понедельник менеджер фирмы просматривает остатки товаров и заказывает их до заранее определенной максимальной нормы. Размер заказываемой партии товара определяется разностью предусмотренного нормой максимального товарного запаса и фактического запаса. Поскольку для исполнения заказа требуется оптимальный период времени, то величина заказываемой партии увеличивается на размер ожидаемого расхода на этот период.

Система контроля за состоянием запасов с фиксированной периодичностью заказа применяется в следующих случаях: условия поставки позволяют получать заказы различными по величине партиями; расходы по размещению заказа и доставке сравнительно невелики; потери от возможного дефицита незначительны.

К наиболее распространенным дополнительным моделям управления запасами относят «Модель с установленной периодичностью пополнения запасов до определенного уровня» и модель «Минимум-максимум».

«Модель с установленной периодичностью пополнения запасов до определенного уровня» является смешанной от двух основных моделей. Она ориентирована на работу при значительных колебаниях спроса. Чтобы предотвратить завышение объемов запасов, содержащихся на складе, или их дефицит, заказы производятся в установленные моменты времени и при достижении запасом порогового уровня. Система включает в себя элемент Р-модели, то есть установленную периодичность оформления заказа и элемент Q-модели, то есть отслеживание порогового уровня заказа.

Отличительной особенностью системы является то, что заказы делятся на две категории – плановые и дополнительные. Плановые заказы производятся через заданные интервалы времени, а дополнительные заказы – при отклонении темпов потребления от запланированных.

Модель «Минимум-максимум» также содержит в себе элементы основных систем управления. Модель ориентирована на ситуацию, когда затраты на учет запасов и издержки на оформление заказа настолько значительны, что становятся соизмеримы с потерями от дефицита запасов. Поэтому в рассматриваемой системе заказы производятся не через каждый заданный интервал времени, а только при условии, что запасы на складе в этот момент оказались равными или меньше установленного минимального уровня. В этом случае размер рассчитывается так, чтобы поставка пополнила запасы до максимально желательного уровня. Таким образом, система работает лишь с двумя уровнями запасов – минимальным и максимальным.

Запасы в логистической системе являются разновидностью материального потока. Поэтому работа с запасами позволяет снизить затраты на физическое товародвижение и повысить качество обслуживания покупателей. Использование логистического подхода к управлению запасами приводит к повышению пропускной способности склада и товаропроводящей системы в целом.

Из книги Логистика. Транспорт и склад в цепи поставок автора Никифоров Валентин

3.2. Основные системы управления запасами 3.2.1. Система управления запасами с фиксированным размером заказа Размер заказа является основополагающим параметром системы. Он строго зафиксирован и не должен меняться ни при каких условиях работы системы. Определение

Из книги Практика и проблематика моделирования бизнес-процессов автора Всяких Е И

3.2.1. Система управления запасами с фиксированным размером заказа Размер заказа является основополагающим параметром системы. Он строго зафиксирован и не должен меняться ни при каких условиях работы системы. Определение оптимального размера заказа является поэтому

Из книги Финансовый менеджмент: конспект лекций автора Ермасова Наталья Борисовна

Построение модели управления В рамках проектирования данной компоненты необходимо обеспечить эффективную взаимосвязь всех «автономных» составляющих модели бизнес-архитектуры в единый процесс, который в дальнейшем может быть соответствующим образом оценен,

Из книги Обеспечение информационной безопасности бизнеса автора Андрианов В. В.

Сохранение маршрута модели в виде отдельной модели, связанной с общей базой модели бизнес-архитектуры Для того чтобы применить некоторые стандартные средства ARIS (например, стоимостной, временной анализ, симуляцию и т. п.) к моделям, их нужно предварительно готовить, как

Из книги Жить в России автора Заборов Александр Владимирович

3.5. Методы управления запасами

Из книги Информационные технологии и управление предприятием автора Баронов Владимир Владимирович

2. Существующие модели менеджмента (управления), применимые для обеспечения информационной безопасности бизнеса Если организация располагает неограниченным ресурсом, то проблемы управления для обеспечения информационной безопасности ее бизнеса не существует. Если

Из книги Логистика хранения товаров: Практическое пособие автора Волгин Владислав Васильевич

2.2.1. Стандартизированные модели менеджмента в системе корпоративного управления На уровне организации любые стандартизированные решения на системы менеджмента попадают в одну среду и должны подчиняться единым нормам корпоративного управления. Рис. 22 иллюстрирует

Из книги Логистика автора Савенкова Татьяна Ивановна

Два состояния русской модели управления

Из книги Экономический анализ. Шпаргалки автора Ольшевская Наталья

Глава 13 Современные модели управления информационными технологиями В настоящее время наибольшее распространение в мире получили следующие стандарты управления информационными технологиями: COBIT; ITIL/ITSM.Эти стандарты имеют как общие черты, так и отличия. Последние

Из книги Качество, эффективность, нравственность автора Гличев Александр Владимирович

Управление запасами Регулирование запасовУровень запасовОперации управления запасами включают:– накопление и обновление данных для прогнозов;– выбор параметров прогноза;– выбор техники прогнозирования;– анализ прогнозов и моделирование;– определение целевого

Из книги Бизнес-план на 100%. Стратегия и тактика эффективного бизнеса автора Абрамс Ронда

6. 5. Системы управления запасами Учитывая значение запасов, исследование логистической системы должно строиться на следующих вопросах: какой уровень запасов необходимо иметь для обеспечения требуемого уровня обслуживания потребителя; в чем состоит компромисс между

Из книги Выход из кризиса. Новая парадигма управления людьми, системами и процессами автора Деминг Уильям Эдвардс

89. Модели детерминированного факторного анализа и аддитивные модели Детерминированное моделирование факторных систем – простое и эффективное средство формализации связи экономических показателей. Оно служит основой для количественной оценки роли отдельных

Из книги Долгое время. Россия в мире. Очерки экономической истории автора Гайдар Егор Тимурович

3.6. Варианты организации управления качеством продукции на предприятии При определении органов управления качеством продукции нужно исходить из того, что управление качеством - органическая составная часть общего управления производством, одна из его ветвей, одна из

Из книги автора

Методы управления запасами Один из подходов к управлению запасами заключается в организации поставок по методу «точно вовремя». В соответствии с ним материальные запасы компании поддерживаются на уровне, необходимом для производства товаров по уже полученным заказам.

Из книги автора

Рекомендации по изменению политики управления на предприятии Этот меморандум подготовлен автором совместно с Дэвидом Чамберсом по результатам аудита работы фабрики, принадлежащей крупной корпорации. Статистики проделали всю работу и написали этот отчет примерно за

Из книги автора

§ 8. Выбор стратегии развития и формирование модели административного управления экономикой Определяющее воздействие на выбор стратегии экономического развития в это время оказывают марксистская идеология и борьба за власть. Суть альтернативы ясна: что ляжет

Модели управления запасами

Задача управления запасами возникает, когда необходимо создать запас материальных ресурсов или предметов потребления с целью удовлетворения спроса на заданном интервале времени. Для обеспечения непрерывного и эффективного функционирования практически любой организации необходимо создание запасов. В любой задаче управления запасами требуется определить количество заказываемой продукции и сроки размещения заказов.

В любой задаче управления запасами требуется определить количество заказываемой продукции и сроки размещения заказов.

Спрос можно удовлетворить

    путем однократного создания запаса на весь рассматриваемый период времени

    посредством создания запаса для каждой единицы времени этого периода.

Эти два случая соответствуют избыточному запасу (по отношению к единице времени) и недостаточному запасу (по отношению к полному периоду времени).

При избыточном запасе требуются более высокие удельные (отнесенные к единице времени) капитальные вложения, но дефицит возникает реже и частота размещения заказов меньше.

При недостаточном запасе удельные капитальные вложения снижаются, но частота размещения заказов и риск дефицита возрастают.

Для любого из этих двух крайних случаев характерны значительные экономические потери. Таким образом, решения относительно размера заказа и момента его размещения могут основываться на минимизации соответствующей функции общих затрат, включающих затраты, обусловленные потерями от избыточного запаса и дефицита.

Обобщенная модель управления запасами.

Любая модель управления запасами в конечном счете должна дать ответ на два вопроса:

1. Какое количество продукции заказывать?

2. Когда заказывать?

Ответ на первый вопрос выражается через размер заказа , определяющего оптимальное количество ресурсов, которое необходимо поставлять всякий раз, когда происходит размещение заказа. В зависимости от рассматриваемой ситуации размер заказа может меняться во времени.

Ответ на второй вопрос зависит от типа системы управления запасами. Если система предусматривает периодический контроль состояния запасами через равные промежутки времени (еженедельно или ежемесячно), момент поступления нового заказа обычно совпадает с началом каждого интервала времени. Если же в системе предусмотрен непрерывный контроль состояния запаса, точка заказа обычно определяется уровнем запаса , при котором необходимо размещать новый заказ.

Таким образом, решение обобщенной задачи управления запасами определяется следующим образом:

1. В случае периодического контроля состояния запаса следует обеспечивать поставку нового количества ресурсов в объеме размера заказа через равные промежутки времени.

2. В случае непрерывного контроля состояния запаса необходимо размещать новый заказ в размере объема запаса , когда его уровень достигает точки заказа .

Размер и точка заказа обычно определяются из условий минимизации суммарных затрат системы управления запасами, которые можно выразить в виде функции этих двух переменных.

Суммарные затраты системы управления запасами выражаются в виде функции их основных компонент:

Затраты на приобретение становятся важным фактором, когда цена единицы продукции зависит от размера заказа, что обычно выражается в виде оптовых скидок в тех случаях, когда цена единицы продукции убывает с возрастанием размера заказа.

Затраты на оформление заказа представляют собой постоянные расходы, связанные с его размещением. При удовлетворении спроса в течение заданного периода времени путем размещения более мелких заказов (более часто) затраты возрастают по сравнению со случаем, когда спрос удовлетворяется посредством размещения более крупных заказов (и, следовательно реже).

Затраты на хранение запаса , которые представляют собой расходы на содержание запаса на складе (затраты на переработку, амортизационные расходы, эксплуатационные расходы) обычно возрастают с увеличением уровня запаса.

Потери от дефицита представляют собой расходы, обусловленные отсутствием запаса необходимой продукции.

Следующий рисунок иллюстрирует зависимость четырех компонент затрат обобщенной модели управления запасами от уровня запаса.

Оптимальный уровень запаса соответствует минимуму суммарных затрат.

Модель управления запасами не обязательно должна включать все четыре вида затрат, так как некоторые из них могут быть незначительными, а иногда учет всех видов затрат чрезмерно усложняет функцию суммарных затрат. На практике какую-либо компоненту затрат можно не учитывать при условии, что она не составляет существенную часть общих затрат.

Типы моделей управления запасами

Разнообразие моделей этого класса определяется характером спроса, который может быть детерминированным (достоверно известным) или вероятностным (задаваемым плотностью вероятности).

На рисунке приведена схема классификации спроса, принимаемая в моделях управления запасами.

Детерминированный спрос может быть статическим , в том смысле, что интенсивность потребления остается неизменной во времени, или динамическим , когда спрос известен достоверно, но изменяется от времени.

Вероятностный спрос может быть стационарным , когда функция плотности вероятности спроса неизменна во времени, инестационарным , когда функция плотности вероятности спроса изменяется во времени.

В реальных условиях случай детерминированного статического спроса встречается редко. Такой случай можно рассматривать как простейший. Наиболее точно характер спроса может быть описан посредством вероятностных нестационарных распределений. Представленную классификацию можно считать представлением различных уровней абстракции описания спроса.

На первом уровне предполагается, что распределение вероятностей спроса стационарно во времени. Это означает, что для описания спроса в течение всех исследуемых периодов времени используется одна и та же функция распределения вероятностей. Это упрощение означает, что влияние сезонных колебаний спроса в модели не учитывается.

На втором уровне абстракции учитываются изменения от одного периода к другому, но при этом функции распределения не применяются, а потребности в каждом периоде описываются средней величиной спроса. Это упрощение означает, что элемент риска в управлении запасами не учитывается. Однако оно позволяет учитывать сезонные колебания спроса.

На третьем уровне упрощения исключаются как элементы риска, так и изменения спроса. Тем самым спрос в течение любого периода предполагается равным среднему значению известного (по предположению) спроса по всем рассматриваемым периодам. В результате этого упрощения спрос можно оценить его постоянной интенсивностью.

Хотя характер спроса является одним из основных факторов при построении модели управления запасами, имеются другие факторы, влияющие на выбор типа модели.

1. Запаздывания поставок или сроки выполнения заказов . После размещения заказа он может быть поставлен немедленно или потребуется некоторое время на его выполнение. Интервал времени между моментом размещения заказа и его поставкой называется запаздыванием поставки, или сроком выполнения заказа. Эта величина может быть детерминированной или случайной.

2. Пополнение запаса . Хотя система управления запасами может функционировать при запаздывании поставок, процесс пополнения запаса может осуществляться мгновенно или равномерно во времени. Мгновенное пополнение запаса может происходить при условии, когда заказы поступают от внешнего источника. Равномерное пополнение может быть тогда, когда запасаемая продукция производится самой организацией. В общем случае система может функционировать при положительном запаздывании поставки и равномерном пополнении запаса.

3. Период времени определяет интервал, в течение которого осуществляется регулирование уровня запаса. В зависимости от отрезка времени, на котором можно надежно прогнозировать, рассматриваемый период принимается конечным или бесконечным.

4. Число пунктов накопления запасов . В систему управления запасами может входить несколько пунктов хранения запаса. В некоторых случаях эти пункты организованы таким образом, что один выступает в качестве поставщика для другого. Эта схема иногда реализуется на различных уровнях, так что пункт-потребитель одного уровня может стать пунктом-поставщиком на другом уровне. В таком случае говорят о системе управления запасами с разветвленной структурой.

5. Число видов продукции . В системе управления запасами может фигурировать более одного вида продукции. Этот фактор учитывается при условии наличия некоторой зависимости между различными видами продукции. Так, для различных изделий может использоваться одно и то же складское помещение или же их производство может осуществляться при ограничениях на общие производственные фонды.

Чрезвычайно трудно построить обобщенную модель управления запасами, которая учитывала бы все разновидности условий, наблюдаемых в реальных системах. Но если бы и удалось построить универсальную модель, она едва ли оказалась аналитически разрешимой. Рассмотрим модели, соответствующие некоторым системам управления запасами.

Детерминированные модели.

    Однопродуктовая статическая модель.

Модель управления запасами простейшего типа характеризуется постоянным во времени спросом, мгновенным пополнением запаса и отсутствием дефицита. Такую модель можно применять в следующих типичных ситуациях:

    использование осветительных ламп в здании;

    использование канцелярских товаров (бумага, блокноты, карандаши) крупной фирмы;

    использование некоторых промышленных изделий, таких как гайки и болты;

    потребление основных продуктов питания (например, хлеба и молока).

На рисунке показано изменение уровня запаса во времени.

Предполагается, что интенсивность спроса (в единицу времени) равна  . Наивысшего уровня запас достигает в момент поставки заказа размером y (предполагается, что запаздывание поставки является заданной константой). Уровень запаса достигает нуля спустя у / единиц времени после получения заказа размером у . Чем меньше размер заказа у , тем чаще нужно размещать заказы. Однако при этом средний уровень запаса будет уменьшаться. С другой стороны, с увеличением размера заказов уровень запаса повышается, но заказы размещаются реже.

Так как затраты зависят от частоты размещения заказа и объема хранимого запаса, то величина у выбирается из условия обеспечения сбалансированности между двумя видами затрат. Это лежит в основе построения соответствующей модели управления запасами.

Пусть К – затраты на оформление заказа, имеющие место всякий раз при его размещении, h – затраты на хранение единицы заказа в единицу времени. Следовательно, суммарные затраты в единицу времени можно представить в виде:

Продолжительность цикла движения заказа составляет t 0 / ;

Средний уровень запаса равен у/2 .

Оптимальное значение у получается в результате минимизации С(у) по у . Таким образом, в предположении, что у –непрерывная переменная, имеем:

Можно доказать, что у * доставляет минимум С(у) , показав, что вторая производная в точке у * строго положительна.

Выражение (2) называют формулой экономичного размера заказа Уилсона.

Оптимальная стратегия модели предусматривает заказ у* единиц продукции через каждые t 0 =y */ единиц времени.

(получены путем непосредственной подстановки).

Для большинства реальных ситуаций существует (положительный) срок выполнения заказа (временное запаздывание) L от момента размещения заказа до его действительной поставки. Стратегия размещения заказов в приведенной модели должна определять точку возобновления заказа .

Следующий рисунок показывает случай, когда точка возобновления заказа должна опережать на L единиц времени ожидаемую поставку. В практических целях эту информацию можно просто преобразовать, определив точку возобновления заказа через уровень запаса , соответствующий моменту возобновлению.

На практике это реализуется путем непрерывного контроля уровня запаса до момента достижения очередной точки возобновления заказа. По этой причине эту модель еще называют моделью непрерывного контроля состояния заказа . Следует заметить, что срок выполнения заказа L можно всегда принять меньше продолжительности цикла t 0 * .

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный технический университет»

Кафедра «Экономика и управление»

Факультет подготовки инженерных кадров


Модели управления запасами


Волгоград 2014 год



Введение

1. Основные положения теории управления запасами

2. Типы моделей управления запасами

3. Обобщенная модель управления запасами и ее элементы

4. Модель Уилсона

Заключение

Список литературы


Введение


Широко применяемые в настоящее время, логистические системы используют запасы. Поэтому для предприятия важной задачей является разработка; оптимальной стратегии управления запасами. В качестве запасов можно рассматривать сырье, полуфабрикаты, комплектующие и готовую продукцию. Задача управления запасами напрямую связана с организацией процесса закупок, то есть со снабжением предприятия, а также со сбытом готовой продукции.

Появляется необходимость иметь запасы, если существует хотя бы один из этих факторов:

· колебание спроса на товары;

· колебание сроков поставки товаров с предприятия;

· определенные условия, требующие закупки продукции партиями;

· наличие некоторых издержек, связанных с дефицитом (отсутствием запаса) или запаздыванием доставки.

В большинстве ситуаций, возникающих в торговой деятельности, наблюдается совместное появление этих факторов. Очевидно, что лишь в исключительно редких случаях предприятие сможет работать при отсутствии запасов.


1. Основные положения теории управления запасами


Теория управления запасами относится к числу наиболее молодых отраслей исследования операций.

Основы современной теории управления запасами - постановка задачи, анализ влияющих на решение факторов, способ учета неопределенности в спросе. В созданной теории рассматриваются, например, такие задачи как:

· управление запасами однородного продукта на изолированном складе при фиксированной задержке поставок;

· управление запасами при случайной задержке поставок;

· управление многономенклатурными запасами и т.д.

Максимальный желательный запас определяет уровень запаса, экономически целесообразный в данной системе управления запасами. Этот уровень может превышаться. В различный системах управления максимальный желательный запас используется как ориентир при расчете объема заказа.

Пороговый уровень запаса используется для определения момента времени выдачи очередного заказа.

Текущий запас соответствует уровню запаса в любой момент учета. Он может совпасть с максимальным желательным уровнем, пороговым уровнем или гарантийным запасом.

Гарантийный (или страховой) запас предназначен для непрерывного снабжения потребителей в случае непредвиденных обстоятельств.

Модель управления запасами состоит из трех блоков:

Блок прогнозирования продаж - прогнозирование недельных/дневных продаж товара;

Блок управления запасами - оптимизационное планирование гарантийного запаса, текущего запаса и т.д. с учетом выбранной модели управления запасами для каждой товарной категории;

Блок управления поставками - оптимизационное планирование поставок внутри логистической сети компании с учетом планируемых продаж, поставок от производителя, наличия остатков, транспортных мощностей, различных ограничений и бизнес-правил.

Виды запасов

Понятие материального запаса

Причины создания материальных запасов

Понятие материального запаса. Материальные запасы - это сырье, материалы, комплектующие, готовая продукция и другие материальные ценности, ожидающие вступления в процесс производственного или личного потребления.

Основная часть запасов на предприятии представляет собой предметы производства, входящие в материальный поток на различных стадиях его технологической переработки.

Причины создания материальных запасов. Запасы на предприятии образуются по двум основным причинам:

несоответствие объемов поставки объемам разового потребления;

разрыв во времени между моментом поступления материала и его потребления.

Поставка сырья материалов осуществляется в большинстве случаев периодически, и их потребление происходит, как правило, непрерывно и не совпадает во времени с поступлением. Поэтому для обеспечения бесперебойной работы каждое предприятие создает определенные запасы нужных ему видов сырья, материалов, полуфабрикатов, топлива и других ресурсов. Существуют и некоторые другие причины, приводящие к созданию запасов. Это - сезонные колебания цен; нарушение установленного графика поставок (непредсказуемое снижение интенсивности входного материального потока); возможность колебания спроса (непредсказуемое увеличение интенсивности выходного потока) и др.

Виды материальных запасов. На пути превращения сырья в конечное изделие и последующего движения этого изделия до конечного потребителя создаются два основных вида запасов: производственные и товарные запасы.

Производственные запасы формируются в организациях-потребителях и предназначены обеспечить бесперебойность производственного процесса.

Товарные запасы представляют собой запасы готовой продукции у предприятий-изготовителей, а также запасы на пути следования товара от поставщика к потребителю, т.е. на предприятиях оптовой и розничной торговли, в заготовительных организациях и запасы в пути. Они необходимы для бесперебойного обеспечения потребителей материальными ресурсами.

Производственные и товарные запасы подразделяются на текущие, подготовительные, страховые и сезонные:

Текущие запасы необходимы предприятию для обеспечения бесперебойной работы в интервале между двумя поставками и обеспечения возможности производства продукции партиями оптимального размера. Эта часть запаса образуется в условиях равномерного и регулярного снабжения из-за несоответствия объемов поставки и разового потребления, а также задержек, связанных с движением материалов.

Подготовительные запасы выделяются из производственных для обеспечения бесперебойной работы в период, необходимый для подготовки материалов к использованию и доставки их на - рабочие места.

Гарантированные (страховые) запасы необходимы для обеспечения работы предприятия на случай возможных перебоев в процессе снабжения или колебаний в объеме производства. С помощью этих запасов компенсируются отклонения фактического спроса от прогнозируемого, отклонения фактического объема выпускаемой продукции от запланированного и отклонения фактических сроков исполнения различных операций от плановых.

Сезонные запасы обусловлены сезонными колебаниями в объеме производства или потребления. Этот запас предназначен для удовлетворения прогнозируемого (сезонного) увеличения спроса, а также некоторой разгрузки предприятия на период отпусков.


2. Типы моделей управления запасами


Несмотря на то, что любая модель управления запасами призвана отвечать на два основных вопроса (когда и сколько), имеется значительное число моделей, для построения которых используется разнообразный математический аппарат.

Такая ситуация объясняется различием исходных условий. Главным основанием для классификации моделей управления запасами является характер спроса на хранимую продукцию.

В зависимости от характера спроса модели управления запасами могут быть

· детерминированными;

· вероятностными.

В свою очередь детерминированный спрос может быть статическим, когда интенсивность потребления не изменяется во времени, или динамическим, когда достоверный спрос с течением времени может изменяться.

Вероятностный спрос может быть стационарным, когда плотность вероятности спроса не изменяется во времени, и нестационарным, где функция плотности вероятности меняется в зависимости от времени.

Наиболее простым является случай детерминированного статического спроса на продукцию.

Однако такой вид потребления на практике встречается достаточно редко. Наиболее сложные модели - модели нестационарного типа.

Кроме характера спроса на продукцию при построении моделей управления запасами приходится учитывать множество других факторов, например:

· сроки выполнения заказов. Продолжительность заготовительного периода может быть постоянной либо являться случайной величиной;

· процесс пополнения запаса. Может быть мгновенным либо распределенным во времени;

· наличие ограничений по оборотным средствам, складской площади т.п.


3. Обобщенная модель управления запасами и ее элементы


Обеспечение потребностей хозяйственных, социальных и военных объектов в различных материальных средствах включает в себя три фазы: планирование, производство и распределение. Как правило, к моменту реализации поставки данные, положенные в основу заявки, оказываются устаревшими и объем поставки уже не соответствует фактической потребности. Для предотвращения остановки производства в случае недостаточности поставки у потребителей и в системе снабжения создаются запасы. К необходимости создания запасов приводят следующие факторы:

Дискретность поставок

Случайные колебания

в спросе за интервал между поставками;

в объеме поставок;

в длительности интервалов между поставками.

Предполагаемые изменения конъюнктуры:

сезонность спроса;

сезонность производства;

инфляционные ожидания;

ожидаемое повышения цен.

Перечисленные факторы создают тенденцию к увеличению запасов.

Имеется, однако, ряд соображений в пользу минимизации запасов:

Плата за физическое хранение запасов;

Потери в количестве запаса (испарение, усушка, хищения);

Качественные изменения (ухудшение потребительских свойств вследствие необратимых процессов в хранимом продукте);

Моральный износ.

Управление запасами заключается в установлении моментов и объемов заказа на восполнение их и распределении вновь прибывшей партии по нижестоящим звеньям системы снабжения. Совокупность правил, по которым принимаются эти решения, называется стратегией управления запасами. Отыскивание оптимальной стратегии является предметом теории оптимизации управления запасами.

При сравнении стратегий учитываются только переменные составляющие функции затрат, зависящие от выбора стратегий, Т.о. во многих моделях управления запасами удается игнорировать большую часть затрат на содержание управленческого аппарата (кроме расходов по оформлению поставок), а также пропорциональную объему партии стоимость производства материальных средств, которая на достаточно длительном отрезке времени определяется суммарным спросом и не зависит от организации снабжения.

Математическая формулировка задачи о нахождении оптимальной стратегии зависит от исследуемой ситуации. Однако общность учитываемых факторов позволяет говорить о единой модели управления запасами. Приведем ее качественное описание, ограничившись для простоты одним складом, на который поступает случайный поток качественно однородных требований - заявок от потребителей. Заявки немедленно удовлетворяются до тех пор, пока их суммарный объем (с начала планируемого периода) не превысит начального запаса. Все последующие требования не могут быть обслужены тотчас же, вследствие чего потребитель простаивает и несет убыток. Этот убыток относится на счет системы снабжения - она выплачивает штраф. Время от времени запас хранимого имущества пополняется со склада вышестоящего объединения, центральной база или из промышленности, причем с каждым таким пополнением связаны определенные дополнительные затраты. Наконец, склад несет расходы по хранению находящегося в нем имущества. Требуется так выбрать момент и объем заказа на восполнение, чтобы суммарные затраты на хранение, штраф и поставки были минимальными. На работу склада могут быть наложены некоторые ограничения. В этих случаях разыскивается условный минимум затрат.

Таким образом, элементами задачи управления запасами являются:

Система снабжения;

Спрос на предметы снабжения;

Возможность восполнения запасов;

Функция затрат;

Ограничения;

Стратегия управления запасами.

Под системой снабжения понимается совокупность источников заявок и складов, между которыми в ходе операций снабжения осуществляются перевозки хранимого имущества. Существует три варианта построения системы снабжения:

· Децентрализованная. Все склады непосредственно обслуживают потребителей, и недостача на одном или нескольких складах по решению органа управления снабжением может быть покрыта за счет избытка запасов на других складах.

· Линейная. Рассматривается производственная цепочка и рассчитывается распределение буферных запасов по степени готовности продукта.

· Эшелонированная. Каждая недостача покрывается за счет конечных запасов склада высшей ступени.

Издержки хранения:

· пропорциональные среднему уровню положительных запасов за период и времени существования положительного запаса;

· пропорциональные положительному остатку в конце периода;

· пропорциональные максимальному запасу;

· нелинейные функции одного из вышеуказанных количеств.

Управление запасами.

Виды расходов

Практическая реализация концепции управления материальными потоками связана с оптимизацией совокупных запасов. Критерием оптимизации запасов являются общие расходы на выполнение заказов и хранение материалов.

В системе закупки и хранения материалов расходы делятся на следующие группы:

расходы на выполнение заказа;

прямые расходы, определяемые закупочной ценой;

расходы на содержание запасов;

"издержки дефицита".

Расходы па выполнение заказа связаны с размещением и поставкой заказа. К их числу относятся такие статьи расходов, как стоимость разработки условий поставки и их подготовка к утверждению; расходы по приобретению рекламных каталогов; расходы, связанные с контролем выполнения заказа и сокращением срока их выполнения; транспортные расходы, если стоимость транспортировки не входит в стоимость получаемого товара; расходы на складирование и получение заказа.

Некоторые из них фиксируются в заказе и не зависят от объема, другие, например транспортные и складские расходы находятся в прямой зависимости от величины заказа. В целом расходы на выполнение заказа включают любые виды расходов, величина которых зависит от числа выполняемых заказов. Прямые расходы определяются ценой закупаемых материалов и изменяются в зависимости от оптовой скидки к цене, которая устанавливается при увеличении размера партии Заказа. Расходы па содержание запасов определяются затратами на хранение материалов и самим фактом наличия запасов. В эту группу расходов входят такие статьи затрат, как возможный процент на капитал, вложенный в запасы; расходы на складские операции и плата за использование или аренду склада; текущие расходы на содержание складов, принадлежащих производственной единице; издержки, связанные с риском порчи и морального старения материалов, а также страховые и налоговые издержки. Снижение запасов приводит к уменьшению складских расходов и текущих расходов на содержание складских помещений. "Издержки дефицита" представляют собой расходы, возникающие в связи с ограниченностью в какой-то период тех или иных материальных ресурсов. К этой группе издержек относят потери трех видов:

управление запас модель потери в производстве, связанные с приостановкой производственного процесса из-за отсутствия необходимых материалов, а также заменой материала на другой по более высокой цене;

стоимость потерянных продаж в случае невыполнения заказа, если заказчик обращается к другому изготовителю (в такой ситуации издержки дефицита определяются как потери прибыли);

дополнительные затраты, возникающие в случае ожидания выполнения заказа.

Нормы складских расходов. Складские расходы укрупненно рассчитывают по общей норме, которая учитывает соотношение постоянной и переменной части расходов. Норма складских расходов составляет



где Н - норма складских расходов; А - процентная ставка на вложенный в запасы капитал; В - норма расходов по хранению материал лов на складе;



где Г - расходы по хранению материалов на складе за определенный период; Д - средняя стоимость складского запаса.


4. Модель Уилсона


Математические модели управления запасами (УЗ) позволяют найти оптимальный уровень запасов некоторого товара, минимизирующий суммарные затраты на покупку, оформление и доставку заказа, хранение товара, а также убытки от его дефицита. Модель Уилсона является простейшей моделью УЗ и описывает ситуацию закупки продукции у внешнего поставщика, которая характеризуется следующими допущениями:

·интенсивность потребления является априорно известной и постоянной величиной;

·заказ доставляется со склада, на котором хранится ранее произведенный товар;

·время поставки заказа является известной и постоянной величиной;

·каждый заказ поставляется в виде одной партии;

·затраты на осуществление заказа не зависят от размера заказа;

·затраты на хранение запаса пропорциональны его размеру;

·отсутствие запаса (дефицит) является недопустимым.

Входные параметры модели Уилсона

) u- интенсивность (скорость) потребления запаса, [ед. тов. / ед. t];

) s - затраты на хранение запаса, [руб./ед.тов.* ед. t];

) K - затраты на осуществление заказа, включающие оформление и доставку заказа, [руб.];

) tд - время доставки заказа, [ед.t].

Выходные параметры модели Уилсона

) Q - размер заказа, [ед. тов.];

) L - общие затраты на управление запасами в единицу времени, [руб./ед.t];

) t- период поставки, т.е. время между подачами заказа или между поставками, [ед.t];

) h0 - точка заказа, т.е. размер запаса на складе, при котором надо подавать заказ на доставку очередной партии, [ед. тов.].

Циклы изменения уровня запаса в модели Уилсона графически представлены на рис. 1. Максимальное количество продукции, которая находится в запасе, совпадает с размером заказа Q.


Рис.1 График циклов изменения запасов в модели Уилсона


Формулы модели Уилсона


(11.1)


где Qw - оптимальный размер заказа в модели Уилсона;

График затрат на УЗ в модели Уилсона представлен на рис. 2


Рис. 2. График затрат на УЗ в модели Уилсона


Заключение


До недавнего времени считалось, что чем больше у предприятия запасов, тем лучше. Это справедливо, когда у предприятия существуют проблемы с материально - техническим снабжением, в условиях, когда необходимо создавать значительные страховые запасы. Однако в современных условиях гораздо менее остро стоит проблема дефицита, предприятия могут осуществлять самые разнообразные инвестиции. Владелец предприятия вынужден создавать запасы, так как в противном случае увеличатся издержки или уменьшится прибыль.

потребительский спрос модель управления запасы


Список литературы


1. Бланк И.А. Финансовый менеджмент: Учебный курс. - 2-е изд., - К.: Эльга, Ника-Центр, 2008.

Неруш Ю.М. Логистика: Учебник для вузов. - 2-е изд. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007.

Финансовый менеджмент: теория и практика: Учебник. / Под ред. Стояновой Е.С. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во Перспектива, 2000.

Афанасенко И.Д. Практикум по логистике снабжения: вопросы и тесты / Афанасенко И.Д., Борисова В.В. - СПб. : Изд-во СПбГУЭФ, 2011. - С. 131-134 (188 с.)

Http://ru. wikipedia.org - < свободная энциклопедия>

Logistclub.com.ua - < Типы моделей управления запасами>


Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Поделиться: