Модели управления запасами: основные понятия и термины

Оглавление
Введение
1. Общая характеристика материального запаса
2. Модели управления запасами
3. Основные элементы модели управления запасами
Заключение
Список литературы

Модели управления запасами: основные понятия и термины

2. Модели управления запасами
Многоообразие реальных ситуаций вызвало необходимость в расмотрении огромного числа вариантов задачи управления запасами, ко­торые систематизированы лишь частично. Использование богатейшего материала, накопленного теорией управления запасами (inventory Controi), немыслимо без его упорядочения в рамках единой классификации.
Предполагалось характеризовать модель системы управления запасами 17-компонентным вектором, задающим стратегию формирования заказа, объемы пачек требований и поставок, статистиче­ские распределения интервалов между пачками каждого рода, наличие складской и транзитной форм поставок, количество уровней системы, ха­рактер связей между уровнями, формирование расходов на хранение и штрафы, наличие ограничений (по типичным их классам) и т.д.
Для описания теоретических основ управления запасами классификацию достаточно построить на основных элементах5:
1. Обобщенная модель управления запасами с учетом невыполненных заявок. Невыполненные заявки на потребляемый продукт накапливаются и немедленно удовлетворяются по мере новых поступлений продукта. Длительность цикла изменения запасов разделяется на 4 этапа:
Τ1  — заказ поступает, запас потребляется → запас накапливается;
Τ2  — заказ не поступает, запас потребляется → запас уменьшается до нуля;
Τ3  — заказ не поступает, запас отсутствует → невыполненные заявки накапливаются;
Τ4  — заказ поступает, запас отсутствует → задолженные заявки выполняются.
2. Обобщенная модель управления запасами с потерей невыполненных заявок. К основным динамическим системам управления запасами, в которых параметры спроса, времени доставки не являются фиксированными величинами, относят: 1) систему с фиксированным размером заказа; 2) систему с фиксированным интервалом времени между заказами.
3. Система управление запасами с фиксированным размером заказа. Основная идея модели. Размер заказа в этой системе — основополагающий параметр, который определяется в первую очередь. Он строго зафиксирован и не меняется ни при каких условиях работы системы. Заказ подается в момент, когда текущий запас достигает порогового уровня. Если поступивший заказ не пополняет систему до порогового уровня, то новый заказ производится в день поступления заказа.
4. Система управления запасами с фиксированным интервалом времени между заказами. Основная идея модели. В системе с фиксированным интервалом времени между заказами заказы делаются в строго определенные моменты времени через равные интервалы времени. Поскольку момент заказа заранее определен и неизменен, то постоянно пересчитываемым параметром является объем заказа. Объем заказа определяется по принципу восполнения запаса до максимального желательного уровня (с учетом потребления за время поставки).
5. Система управления запасами с установленной периодичностью пополнения запасов до постоянного уровня. Основная идея. В данной системе заказы производятся не только в фиксированные плановые моменты времени, но и при достижении запасом порогового уровня. Объем заказа определяется по принципу восполнения запаса до максимального желательного уровня соответственно от текущего или от порогового уровня запаса (с учетом потребления за время поставки).
6. Система управления запасами «минимум—максимум». Основная идея. В данной системе заказы производятся в фиксированные плановые моменты времени, но при условии, что текущий запас в этот момент равен или меньше установленного минимального (порогового) уровня. Объем заказа определяется по принципу восполнения запаса до максимального желательного уровня (с учетом потребления за время поставки).
Укрупнено классификация моделей проводится по следующим моментам6:
1. Базовая модель управления запасами строится исходя из предположения, что спрос на товары является непрерывным и носит постоянный, устойчивый характер. Также в ней не учитывается влияние возможных случайных факторов, таких как случайные колебания спроса, непредвиденные задержки при пополнении уровня запасов на складе и т.п. Базовая модель является «идеальной» моделью управления запасами, и потому представляет собой чисто теоретический интерес. Однако в дальнейшем на ее основе будут построены более сложные, стохастические модели, в которых будут учитываться указанные случайные факторы и которые вполне применимы на практике.
2. Модель точки заказа. От детерминированной базовой модели перейдем к более сложным, стохастическим моделям. Первой в их ряду стоит модель точки заказа. Введем в рассмотрение новый стохастический фактор – случайные колебания спроса. При этом величина годового объема спроса становится случайной величиной с нормальным законом распределения. Параметрами этой случайной величины являются:
D – среднее значение годового объема спроса, шт/год;
SD – среднеквадратическое отклонение (СКО) годового спроса, шт/год.
Случайные колебания рыночного спроса создают для предприятия риск непокрытия спроса в следствии нехватки товарных запасов на складе. Поскольку запасы рассчитаны на покрытие только среднего объема спроса, то в случае, когда реальный спрос за период Т превысит свое среднее значение, часть спроса останется неудовлетворенной. При этом вероятность события, при котором у предприятия оказываются неудовлетворенные заказы, равна 50%, поскольку спрос с равной вероятностью отклоняется в большую и меньшую сторону от своего среднего значения.
Для того, чтобы избежать такой нежелательной для предприятия ситуации, или хотя бы уменьшить вероятность ее наступления, т.е. снизить риск непокрытия, на складе помимо уже созданного текущего запаса создается страховой запас. Текущий запас предназначается для покрытия среднего объема спроса за период Т, и поэтому он постоянно находится в процессе потребления и восполнения, обеспечивая тем самым непрерывность торгового процесса. Страховой же запас используется только в периоды случайного увеличения спроса, когда текущие запасы уже исчерпаны, а поставка очередной партии товаров на склад еще только ожидается.
3. Модель периода заказа. Модель периода заказа, как и предшествующая ей модель точки заказа, строится на основе базовой модели. Отличием моделей точки заказа и периода заказа заключается в одном важном, принципиальном различии в подходе к управлению запасами на складе, благодаря которому можно разграничить и сферы (или условия) применения обеих моделей.
Методы анализа одно-номенклатурных моделей управления запасами с учетом временной стоимости денег. Эти методы позволяют для различных типов систем управления запасами указанного вида определять:
оптимальные параметры соответствующих стратегий управления, такие как интервал повторного заказа и размер партии заказа, при которых интенсивность потока доходов будет самой большой, что позволяет, естественно, повысить эффективность работы анализируемой системы;
соответствующий экономический эффект, который дает учет временной стоимости денег применительно к таким моделям систем управления запасами в терминах интенсивности (например, годовой) потока доходов.
В частности, анализируются соответствующие модели одноразовых поставок при случайном спросе. Рассмотрены модели управления запасами с постоянным спросом, которые соответствуют различным контрактным условиям выплат издержек хранения. А именно, в качестве таких модификаций модели рассматриваются следующие: предполагающие выплаты «пренумерандо» (т.е. сразу же в момент поставки соответствующей партии товара); выплаты «постнумерандо» (т.е. в конце промежутка времени хранения соответствующей партии товара, - в момент поставки уже следующей партии заказа); выплаты в середине интервала повторного заказа (т.е. в середине промежутка времени хранения соответствующей партии товара). Показано, что в задачах оптимизации стратегий управления запасами для указанной классической однопродуктовой модели, причем с учетом временной стоимости денег, особенности различных схем выплат издержек хранения товара мало влияют на параметры оптимальной стратегии, а непосредственно учет фактора временной стоимости денег (в рамках схемы простых процентов) в этих моделях существенно изменяет такие параметры7.
Задача оптимизации стратегии управления запасами рассматривается также и как задача максимизации рентабельности системы. Доказано, что в таких оптимизационных моделях с учетом временной стоимости денег, на оптимальный размер заказа уже существенно влияет величина соответствующей ставки наращения, принятой в расчетах. Проанализированы также специфические особенности задач оптимального управления запасами применительно к моделям, в рамках которых для поддержания соответствующих логистических процессов используются заемные средства. Доказано, что при использовании заемных средств в моделях управления запасами с постоянным спросом, в рамках которых учитывается временная стоимость денег, на оптимальный размер заказа уже влияют и величина плеча финансового рычага, и значение средней заемной ставки процента, и величина соответствующей ставки наращения.
Как при оптимизации стратегии управления запасами учитывать временную стоимость денег, если предлагается система скидок, в частности, на цену заказа, на величину издержек хранения и т.п. Представлено, что и применительно к таким модификациям моделей управления запасами специфика различных схем выплат издержек хранения (постнумерандо, пренумерандо и др.) мало влияет на параметры оптимальной стратегии при учете временной структуры процентных ставок. При этом, однако, возможности повышения эффективности системы за счет учета временной стоимости денег могут оказаться весьма существенными. Кроме того, имеются также методы оптимизации стратегий планирования дефицита (в частности, соответствующие модификации с покрытием дефицита при очередной поставке товара либо без указанного покрытия дефицита), позволяющие учитывать временную структуру процентных ставок. Для таких модификаций моделей управления запасами возможности повышения эффективности системы за счет учета временной стоимости денег могут оказаться весьма привлекательными, а специфика различных схем выплат издержек хранения мало влияет на параметры оптимальной стратегии.
Таким образом, описанные выше основные системы управления запасами базируются на фиксации одного из двух возможных параметров — размера заказа или интервала времени между заказами. Различные сочетания звеньев основных систем управления запасами вместе с добавлением принципиально новых идей приводит к возможности формирования большого количества других систем управление запасами, отвечающих самым разнообразным требованиям.
3. Основные элементы модели управления запасами
Обеспечение потребностей хозяйственных, социальных объектов в различных материальных средствах (топливе, продовольствии, сырье, полуфабрикатах, комплектующих деталях, расходных ма­териалах и т.п.) 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 факторы8:
1. Дискретность поставок.
2. Случайные колебания:
в спросе за интервал между поставками,
в объеме поставок (например, при планировании поставок сельскохозяйственной продукции, зависящих от урожая и ор­ганизации его сбора),
в длительности интервалов между поставками.
3. Предполагаемые изменения конъюнктуры:
сезонность спроса,
сезонность производства,
инфляционные ожидания,
ожидаемое повышение цен.
Перечисленные факторы, действуя порознь или группируясь в различных сочетаниях, создают тенденцию к увеличению запасов.
Имеется, однако, ряд соображений в пользу минимизации запа­сов. К их числу относятся9:
плата за физическое хранение запаса;
упущенный доход, который мог бы быть получен при вложении омертвленных в запасе средств в предприятия с твердым доходом (в простейшем случае — учетный процент);
потери в количестве запаса (испарение, усушка, утруска, радиоактивный распад, хищения);
качественные изменения (ухудшение потребительских свойств вслед­ствие необратимых процессов в хранимом продукте — разложение, гниение, ухудшение внешнего вида, старение изоляции);
устаревание (моральный износ), особенно характерный для мод­ных товаров, бытовой электроники, персональных компьютеров, литературы по ним и их программному обеспечению.
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, назовем стратегией упра­вления запасами. Каждая такая стратегия связана с определенными (чаще всего в вероятностном смысле) затратами по доведению матери­альных средств до потребителей. Будем считать оптимальной ту стра­тегию, которая минимизирует эти затраты. Отыскание оптимальных стратегий и является предметом теории оптимального управления за­пасами.
При сравнении стратегий учитываются только переменные со­ставляющие функции затрат, зависящие от выбора стратегии.
Математическая формулировка задачи о нахождении оптималь­ной стратегии существенно 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 некоторый убыток. Этот убыток по справедливости относится на счет системы снабжения — она выплачивает штраф. Время от времени запас хранимого имущества пополняется со склада вышестоящего объединения, центральной базы 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 минимальны. На работу склада могут быть наложены некоторые ограничения (например, максимальный запас не должен превышать вместимость склада, а его стоимость — заданной суммы). В этих случаях разыскивается условный минимум затрат.
Элементами задачи управления запасами, таким образом, являются:
1. система снабжения;
2. спрос на предметы снабжения;
3. возможность восполнения запасов;
4. функция затрат,
5. ограничения;
6. стратегия управления запасами.
Системы управления запасами можно классифицировать по многим признакам10:
вид запасов (сырье, полуфабрикаты, готовая продукция, инстру­менты, запчасти);
место хранения (производитель, потребитель, снабженческая база или другие элементы товаропроводящей сети);
структура системы (изолированный склад, последовательная си­стема складов, иерархическая система, с ремонтными возможно­стями или без них);
свойства запасов (одно- или многономенклатурные запасы, их взаимозаменяемость, ограниченность срока годности, порча при хранении);
статистические характеристики процессов спроса и поставок (стационарность, коррелированность спроса, управляемость, слу­чайность поставок);
цели системы (стоимостные и вероятностные критерии, многокритериальность);
ограничения (на объем и номенклатуру запасов, размеры партий, надежность и экономические характеристики процесса снабжения);
информационные характеристики (периодичность сбора данных, наблюдаемость спроса, полнота знаний о коэффициентах потерь).
Таким образом, 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.
Заключение
Под логистикой понимают систему управления движением материальных и информационных потоков, потоков в пространстве и времени от источника до конечного потребителя с минимальными затратами.
Целевые установки правил логистики, сформулированные зарубежными авторами, сведены к правилам 7 «R»: