关于允许不允许缺货问题关于允许不允许缺货问题
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1、问题分析
工厂生产需要定期地订购各种原料,商家销售要成批地购进各种商品。无论 是原料或商品,都是一个怎样存贮的问题。存得少了无法满足需求,影响利润; 存得太多,存贮费用就高。因此说存贮管理是降低成本、提高经济效益的有效途 径和方法。根据存贮管理原理以及存贮费、订货费和缺货费的意义可知,为了保 持一定的库存,要付出存贮费;为了补充库存,要付出订货费;当存贮不足发生 缺货时,要付出缺货损...
关于允许不允许缺货问
本文由A不会哭的鱼贡献
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1、问题
工厂生产需要定期地订购各种原料,商家销售要成批地购进各种商品。无论 是原料或商品,都是一个怎样存贮的问题。存得少了无法满足需求,影响利润; 存得太多,存贮费用就高。因此说存贮管理是降低成本、提高经济效益的有效途 径和
。根据存贮管理原理以及存贮费、订货费和缺货费的意义可知,为了保 持一定的库存,要付出存贮费;为了补充库存,要付出订货费;当存贮不足发生 缺货时,要付出缺货损失费。这三项费用之间是相互矛盾、相互制约的。存贮费 与物资的数量和时间成正比, 如降低存贮量, 缩短存贮周期, 自然会降低存贮费; 但缩短存贮周期,就要增加订货次数,势必增大订货费支出;为了防止缺货现象 的发生,就要增加安全库存量,这样在减少缺货损失费的同时,增大了存贮费的 开支。
2、模型假设
为使研究模型简便,本文作如下假设: 1)在商品销售过程中,因为 C 2 ? C 3 ,则首先销售租借仓库中的商品,待被 销售完后,再销售自己仓库中的商品,这样可以降低存贮费用。 2)每次到货补充商品的过程是瞬间完成的,不考虑交货时间的影响[1]。 3)商品间的销售不存在相关性,互不影响。 4)在计划时段初( t = 0 时刻) ,各种商品的总库存量为 Q 。 基于以上假设,本存贮模型的总损失费用包括每次订货的定货费[2]、库存存 贮费和因缺货而减少销售要造成损失费。
3、符号说明
1
变 量 C 含 订货周期内的总费用 订货周期内平均每天的费用 每次进货的订货费 义
变量定义表
单 元 元/天 元/次 位 备 注
货币计量单位
C C1
C2
C3
用自己仓库存贮单位商品每天的存贮费用 租借仓库存贮单位商品每天的存贮费 单位商品缺货每天的损失费用 自己仓库存贮第 i 种单位体积商品每天存贮费 用 租借仓库存贮第 i 种单位体积商品每天存贮费 第 i 种单位体积商品缺货每天的损失费用 商品销售到 Q 0 的时刻 订货点 L 的时刻 商品销售完毕的时刻 从 Q 到补货的时间周期 存贮量的固定值 自己仓库用于存贮商品的最大容量 自己仓库用于存贮第 i 种商品的体积容量 第 i 种商品存贮量补充到的固定体积值 商品的订货点 第 i 种商品的订货点 最优订货点 商品品种数量 订货提前期 销售速率 第 i 种商品的销售速率 第 i 种单位商品的体积 订货提前期 x 的概率分布
元/天.盒(袋) 元/天.盒(袋) 元/天.盒(袋) 元/天.体积单位 元/天.体积单位 元/天.体积单位 天 天 天 天 袋(盒)或体积 袋(盒)或体积 体积单位 体积单位 袋(盒)或体积 体积单位 体积单位 种 天 (袋或盒)/天 (袋或盒)/天 体积单位
仅有一种商品时 仅有一种商品时 仅有一种商品时
C4 C 2i
C 3i
i = 1、?? m 2 i = 1、?? m 2 i = 1、?? m 2
C 4i
t1
t2
t3
T Q
不一定相同
Q0 Q 0i
i = 1、?? m 2 i = 1、?? m 2
Qi
L
Li
L*
m x R
i = 1、?? m 2
ri
i = 1、?? m 2 i = 1、?? m 2
对 x 进行概率统 计
vi
P( x)
4、模型建立与求解
4.1 问题 1 的解决 问题 1 允许商品缺货,所以单位周期内存在缺货和不缺货两种基本
情况,如 图 1 所示,因此分两种情况进行分析求解,最后进行综合讨论。
存 贮 量
q
Q
Q0
L x 0
x T 存贮
t1
t2
t3
图1
t1
t2
时间图
T
时间 t
模型一: 模型一:当
存 贮 量
L < x 时,如图 2 所示,商品缺货的周期存贮费用 r
q
Q
Q0
L x 0
t1
图2
t2
t3
T 时间图
时间 t
缺货情况 的存贮
通过对图 2 的分析,建立在 0,T 时间段内的总损失费用的模型:
E ( C ) = C1 + C2Q0t1 + C3 ? ( Q ? rt ? Q0 )dt + C2 ?
t1 0
t3
t1
( Q ? rt )dt ? C4 ?t ( Q ? rt ) dt
T
3
„
„(1) 其中: t1 =
Q ? Q0 r
t2 =
Q?L r
t1
t3 =
Q r
T = t2 + x
E ( C ) = C1 + C 2 Q0 t1 +
1 C 3 (Q ? Q0 ) 2 1 C 3 (Q ? Q0 ) 2
+
C 1 2 C2 Q0 ( t 3 - t1 )+ 4 (T ? t 3 ) r 2 2
1 C2 Q0 ( t 3 - t1 ) 2
令 W= C1 + C 2 Q0 t1 + 则 E (C ) = W + 取x?
L =Z, r
t1
+
C4 Cr L 2 ( T ? t3 ) r = W + 4 ( x ? ) 2 2 2 r
总损失费用最小即平均损失费用最小:
E ?C (T) ? = ? ? E (C ) T 1 W + C4 rZ 2 2 = Q +Z r
dE (C ) 令 = dZ
1 C4 rZ (t3 + Z ) ? (W + C4 rZ 2 ) 2 =0 2 (t 3 + Z )
也就是: 2W + 2 C4 rZt3 ? C4 rZ 2 = 0
2 解得: Z = t3 +
2W L ?t3 = x ? C4 r r
得到缺货情况下的最优订货点:
2W L? = r ? x + t3 ? t32 + ? C4 r ? ? 2Wr 2 ? = Q + rx ? Q + ? C4 ?
„„„„„„„„„„(2)
模型二: 模型二:当
L > x 时,如图 3 所示,商品不缺货的周期存贮费用 r
存 贮 量
q
Q
Q0
L
x 0
t1
t2
图3
T 不缺货情况下的 时间图
时间 t
通过对图 3 的分析,建立了不缺货情况下 0,T 时间段内的总损失费用的模 型:
E ( C ) = C1 + C2Q0t1 + C3 ? ( Q ? rt ? Q0 )dt + C2 ? ( Q ? rt )dt „„„„„„(3)
t1 T 0 t1
1 1 即: E ( C ) = C1 + (C3 ? C2 )(Q ? Q0 )t1 + C2T(Q + L ? rx) 2 2
其中 t1 =
Q ? Q0 Q?L ,T = +x r r
1 1 (C 3 ? C 2 )(Q ? Q0 )t1 ,则 E ( C ) = W + C2T(Q + L ? rx) 2 2
令 W = C1 +
单位周期内的平均总费用为: E ?C (T ) ? = ? ? C C 1 1 1? ? = [W + C2T (Q + L ?
rx)] = ?W + 2 ?Q 2 ? ( L ? rx) 2 ? ? ? ? T T 2 T? 2r ?
令
d (C ) WT ' C2 W (?r ) C = 2 + = + 2 =0 2 dL T 2 [Q ? ( L ? rx)] 2
2rW C2
解得: [Q ? ( L ? rx)]2 =
L? = Q + rx ?
2rW C2
„„„„„„„„„„„„„„„(4)
特殊情况:当
L = x 时, L? = rx r
模型三: 模型三: 将模型一、模型二两种情况综合,其损失费用的数学期望为:
E ( C ) = ? E ( Cb ) P ( x) + ? E ( Ca ) P ( x)
x =0 x= L r L r ?
说明: E ( Ca ) , E ( Cb ) 分别指符合模型一、模型二情况的单位周期内的总损 失费用。 将(1)和(3)带入公式求得
t1 T E ( C) = ?Cb P(x) + ?Ca P(x) = ??C1 + C2Q0t1 + C3 ? ( Q ? rt ? Q0 )dt + C2 ? ( Q ? rt )dt ? P(x) ? ? 0 t1 ? L x=0 x=0 ? x= r t1 t3 T + ??C1 + C2Q0t1 + C3 ? ( Q ? rt ? Q0 )dt + C2 ? ( Q ? rt )dt ? C4 ? ( Q ? rt ) dt ? P(x) ? ? t1 t3 0 ? L? x= r ? L r ? L r
„(5) 很明显 ? P ( x) = 1 ,则周期 T 内的总损失费用的一般模型为:
x=0 L r ?
E ( C ) = C1 + C2 Q0 t1 + C3 ? ( Q - rt - Q0 )dt + ? C2 ?
t1 0 x =0
t3
t1
( Q ? rt ) dtP ( x ) ? ? C4 ?t ( Q ? rt ) dtP ( x )
T
3
?
x=
L r
平均每天的损失费用为:
L ? ? ? r t1 t3 T 1? E C = C1 + C2Q0t1 + C3 ? ( Q - rt - Q0 )dt + ?C2 ? ( Q ? rt ) dtP ( x ) ? ? C4 ? ( Q ? rt ) dtP ( x ) ? 0 t1 t3 ? T? L x =0 x= ? ? ? r ?
( )
L ? ? 2 1? 1 1 r 1 ? L? ? Q0 ? L ? ? = C1 + C2Q0ti + C3 ( Q - Q0 ) t1 + ?C2 (Q0 + L ? rx) ? + x ? P ( x ) + ? C4 r ? x ? ? P ( x ) ? ? ? T 2 2 x=0 2 x= L r? ? ?
r ? ? ? r ? ?
E C = ? E Cb p ( x ) +
x=0
( )
L/r
( )
x= L / r
? E (C )p ( x )
a
?
经过求解得:
L? = Q + rE ( x) ? ?
x=0
L/r
? 2rWb 2W r p ( x ) + ? Q2 + a p ( x ) C2 C4 x= L / r
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