基于实时成本计算的库存管理模型框架

基于实时成本计算的库存管理模型框架 第5卷 第10期 820 中国科技在线 SCIENCEPAPER ONLINE 2010 年 10 月 基于实时成本计算的库存管理模型框架 宋士吉，纪鹏程，吴 澄 (清华大学自动化系，北京 100084 ) 摘 要:研究了基于实时成本计算的精确库存成本建模方法的框架。首先了传统成本建模方法存在的问题，基于 求取库存管理过程每个微元时间片的库存成本，提出基于实时成本计算的库存模型建模方法。分别考虑了库存量离散 分布和连续分布的情况下，给出通用的计算库存总成本的方法。随后详细阐述了主要的库存外部因素作用下的库存成 本模型的建模思路，包括离散变化的需求、连续变化的需求、随机的提前期和多供应商等。最后介绍了本框架在宝钢 原材料采购过程中的应用。 关键词:库存管理;精确库存成本;实时成本计算;微元法建模 中图分类号:F253.4 文献标志码:A 文章编号: 1673,7180 2010 10 ,0820 ,5 Framework of inventory management model based on real-time costing Song Shiji ，Ji Pengcheng ，Wu Cheng Department of Automation, Tsinghua University, Beijing 100084, China Abstract: The inventory management model framework based on real-time costing is investigated. The shortages of the traditional modeling methods are analyzed firstly ，by computing the exact cost of every infinitesimal time unit, the modeling method based on real-time costing is proposed. Considering both the discrete distribution and the continuous distribution of inventory quantity, respectively, the general method to get the total inventory cost is obtained. Consequently, taking main external factors of inventory environment into consideration, the inventory cost modeling idea is presented. The factors like discrete demands, continuous demands, random lead time, and multi-suppliers, are included. At last, the application of the framework on raw materials procurement of baosteel is introduced. Key words: inventory management ;exact inventory cost ;real-time costing ;infinitesimal dividing modeling method 传统的库存成本计算方法，以求取周期平均库存量 传统的库存成本计算方法，在模型简单，库存量确 为核心思想。主要通过寻求库存过程中的一个或几个典 定，库存量曲线可以寻找到一个或者几个特征点的情况 型时间点，使用典型时间点的库存量，描述整个库存 下，或者库存成本与库存量为线性关系的情况下，比较 程的库存量。如在需求率固定的库存过程中，使用期初 简单实用。但是实际的库存模型，往往伴随着不确定的 库存量和期末库存量的平均值，即可作为整个周期的平 提前期，不稳定的供应商和客户数量，不确定的客户需 均库存量[1] ;在需求率变化的库存过程中，采用积分然 求，加上不同的库存管理模式对库存成本带来的影响， 后求平均值的方法，求解整个过程的平均库存量[2-5] ;在 使库存的变化呈现强烈的不规则性，很难寻找到足够描 需求随机的库存过程中，采取期初库存量或者期末库存 述库存过程的特征点，进而难以计算库存的实际成本。 量作为整个周期的平均库存量[6-9]。 对连续不规则变化的实际库存过程，笔者提出了基 收稿日期:2010-09-27 基金项目:国家自然科学基金资助项目 60874071 ;高等学校博士学科 点专项科研基金资助项目 20090002110035 作者简介:宋士吉 1965 , ，男，教授，主要研究方向:供需链管理， 复杂系统建模、优化与控制, shijis@tsin 第5卷 第10期 2010 年 10 月 基于实时成本计算的库存管理模型 框架 821 于实时成本计算的库存管理模型框架。根据企业库存量 取整个时间周期内需求、提前期或者库存量的期 的实时变化，从实时统计成本的角度出发，精确计算企 望，转换成为确定的库存变化，进一步求得整个周期的 业的库存成本。只要企业的库存量可描述或者可测，均 需求或者库存量的数学期望。这种建模方法的不准确性 可以实时统计出企业的库存成本。首先分析传统建模方 是显而易见的，不再累述。 法中存在的不足，介绍了基于实时成本计算的库存建模 2 成本实时计算的 建模思想与方法 方法的整体构想。随后阐述了各种复杂的库存外部因素 影响下的建模方法的思路，包括离散变化的需求、连续 传统的建模方法，总是立足于对库存环境各个因素 变化的需求、随机的提前期、多供应商等。最后介绍了 进行分解，然后综合这些分解后的因素，来求取库存成 本框架在宝钢材料采购过程中的应用。 本等库存管理 目标。如，分别求出随机提前期的数学期 望，随机需求的数学 期望等等，然后利用这些分解后的 1 传统成本建模方法存在的问题 结果，综合起来求取 库存成本或者其他库存 目标。这种 传统的建模方法在求取某段时间的库存成本时，绝 方法，在库存环境的各个因素相互独立时，结果一般是 大部分都是立足于以某一时间点的库存持有量，作为整 正确的;但是在库存环境各个因素不相互独立时，如图 段时间的库存持有量的平均值。本节按照库存量变化 1 所示，各因素又很难分解开时，计算结果经常是不准 程是否存在随机因素这 2 种情况说明。 确 的。传统建模方法示意图如图所示2 。 在库存量变化过程不存在随机因素的情况下，常见 的简化方法有如下 2 种: 1 以期初或者期末库存持有作为平均库存持有 量。这种情况常见于多