安全庫存的設置:庫存計劃的看家本領

文:劉寶紅2019年第五期

導語:如果說計劃是供應鏈領域專業度最高的職能的話,那么庫存計劃就是計劃職能專業度最高的。而安全庫存的設置呢,則是庫存計劃中技術含量最高的一塊。

 如果說計劃是供應鏈領域專業度最高的職能的話,那么庫存計劃就是計劃職能專業度最高的。而安全庫存的設置呢,則是庫存計劃中技術含量最高的一塊。

那么,究竟怎么來設置安全庫存呢?那就是量化需求的不確定性、量化供應的不確定性和量化服務水平,“從數據開始,由判斷結束”,在數據分析的基礎上適當調整,得到最后的安全庫存水位。下面,讓我們一步一步來說明。

第一步:量化需求的不確定性

企業的需求有一定的可重復性,當需求相對穩定時,我們可以通過計算需求歷史的不確定性,來估算未來需求的不確定性。需求的重復性是個重要的假設,也符合實踐中的很多情況。比如對電商來說,我們常用過去13周的銷量來預測未來13周的需求;對于工廠的MRO來說,設備運行穩定,未來的備件需求跟過去的需求一般會相當一致;對4S店來說,輪胎、機油、剎車片等的需求也一般符合這個規律。

還有,這里假設需求符合正態分布。這在需求相對比較穩定、需求相對頻繁的情況下一般會成立。當需求很不穩定,或者需求很低的情況下,正態分布往往不合適,我們得找更合適的分布來模擬,比如泊松分布,相應地找出類似于標準差的的參數,來量化需求的變動性。

在量化需求的不確定性時,要注意數據樣本的大?。簶颖緮堤?,代表性就不好。這就如用一系列的點來模擬正態分布曲線——點數越多,畫出的曲線就越準確。在計算安全庫存時,我們一般會用13周的數據,即13個數據點。13周是三個月,一個季度,在管理上比較常用,溝通起來比較容易。如果少于13個點,特別是少于10個數據點的話,要模擬一個正態分布曲線就比較困難,準確度就可能打折。

那么有人會說,是不是數據點越多越好?其實也不一定。要獲取更多數據點,一種做法是用更長的需求歷史,比如選取52周的需求,我們的風險是失去了需求的代表性,特別是那些季節性明顯的產品。另一種做法呢,就是把需求拆分地更細,比如把每周拆分成每天,我們的風險是需求可能不再符合正態分布,得用二項分布等來描述。

第二步:量化供應的不確定性

供應的不確定性一般指供應周期的不確定性。在企業的ERP系統里,圍繞訂單會有多個時間點,包括訂單發出的日期和收到貨物的日期。這兩個的差值就是供應周期,在這里也是交期。

嚴格地說,供應商的交期或生產線的生產周期只是供應周期的一部分。實際上,供應周期是從需求產生到補貨上架之間的整個周期,包括需求產生到補貨訂單產生、供應商/生產線的交期、驗收入庫等多個時段。在量化供應的不確定性時,應該用整個供應周期,不管是原材料,還是成品、半成品,方法論都一樣。

第三步:量化服務水平(有貨率)

簡單地說,服務水平(有貨率)就是當需求產生時,比如客戶下訂單,多大概率下我們有現成的庫存來滿足訂單。當然,服務水平也可定義為需求產生后,在某個特定的時段里,比如3天、5天或1周,我們能夠履行訂單的概率。出于簡化闡述的目的,我們這里把服務水平(有貨率)定義為需求產生時,我們立即有庫存來滿足的概率。

當需求相對頻繁時,企業一般會設預測,比如每周預測需求是80個,然后每周按照80個的平均需求來補貨。當需求符合正態分布時,這意味著一半的情況下,每周的需求會高于80個;一半的情況下,每周的需求會低于80個。如果每周的供應是80個的話,這意味著有50%的概率下,需求能夠馬上得到滿足;有50%的概率下,需求沒法立即滿足。也就是說,不放任何安全庫存,我們的服務水平(有貨率)是50%。而要達到更高的服務水平(有貨率),我們就得設置安全庫存。

當需求服從正態分布時,放1個標準差的安全庫存,服務水平會提高34.1%,由50%提高到84.1%;再放1個標準差的安全庫存(Z=2),服務水平再提高13.59%,達到97.7%;等放到第3個標準差的安全庫存時(Z=3),服務水平會再提高2.28%,達到99.9%,也就是說,一旦需求來了,99.9%的情況下我們手頭有庫存來滿足。

不難看出,為了達到那最后的零點幾個百分點的有貨率,我們得建很多的庫存,導致庫存太高、庫存周轉率太低、資產回報率太低。那還要不要“100%滿足客戶需求”?答案是要,但不是立即滿足需求,而是分不同的時段。

最后一步:綜合需求的不確定性、供應的不確定性和服務水平,計算安全庫存

到現在為止,我們量化了需求的不確定性、供應的不確定性和服務水平系數。最后一步呢,就是把這三者整合起來,計算安全庫存。這里的關鍵呢,是把需求和供應的不確定性(標準差)整合成一個綜合的標準差,乘以一個服務水平系數(Z值),就得到最終的安全庫存。

綜合標準差的公式有點復雜,根號下的前半部分是需求的不確定性,后半部分是供應的不確定性。因為時間單位等不同,所以會有些換算,比如需求預測的時間單位是周(即按周預測),而平均補貨周期的單位是天,那么兩者得換算成統一的單位,比如都用天,這樣就可以除得盡。

舉個例子。假定需求預測的時間單位是周,就每周的需求預測,那么就是按1周為單位,計算出的需求預測的標準差。再假定平均補貨周期是3周。根號下的前半部分是把每周的需求標準差,轉換成3周的補貨周期內的標準差。對于根號下的后半部分,F是平均需求預測,我們用平均需求歷史來代替,時間單位要跟一致,比如后者用的是天,那么前者也要轉換成天,這樣兩者相乘,時間單位就可以消去。

在實際應用中,安全庫存的計算公式往往會簡化,比如假定供應周期恒定,因為有時候供應周期數據難以收集到:有的公司習慣于給供應商一個大訂單,讓供應商分次送貨,信息系統能夠統計供應商每次交貨的日期,卻沒法統計供應商每次的開始日期。另外,如果實施VMI(供應商管理的庫存),供應商根據需求預測和庫存計劃水平自動補貨,采購方不再直接管理訂單,也就沒法統計供應商真實的供應周期。

讀到這里,相信大家對安全庫存的計算有了基本了解。我們不想探討太多的計算細節;我們想強調的是,安全庫存的設置是個“從數據開始,由判斷結束”的過程:量化需求的不確定性、量化供應的不確定性、量化服務水平(有貨率)的要求,計算出一個基準的安全庫存,然后根據具體業務情況來調整。比如新產品要導入了,那么老產品的安全庫存可適當調低;年頭節下需求旺盛,安全庫存可適當調高點等。再比如產品的成本高,就適當少放些安全庫存;產品的成本低,就適當拔高安全庫存,這樣以較低的總體庫存,實現較高的總體服務水平。

注:劉寶紅,供應鏈管理暢銷書作者,“供應鏈管理專欄”創始人,美國亞利桑那州立大學MBA。他的暢銷書包括《供應鏈管理:高成本、高庫存、重資產的解決方案》《采購與供應鏈管理:一個實踐者的角度》《供應鏈管理:實踐者的專家之路》。十多年來,他一直在美國研究和實踐供應鏈管理,經常往返于中美之間,培訓本土采購、計劃與供應鏈管理人才,幫助本土企業提高采購與供應鏈管理水平。如欲聯系他,可電郵bob.liu@scm-blog.com,或訪問他的網站(www.scm-blog.com)查詢最新培訓信息。

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