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20.1　理解庫存管理

本章和第21章介紹了不同供應鏈形式下庫存管理的方法。本章主要關注保有一定庫存的情況，並將其按需送給顧客。回憶第7章提到的顧客訂單分離點的定義，即決定庫存的存放位置，以使得某些操作或者實體在供應鏈中的運行能夠獨立開來。比如說，一個產品如果儲存在零售商處，那麼顧客自己就可以把該產品從貨架上拿下來，而製造者則看不到顧客下訂單的過程。這裡的庫存就是一個將顧客和製造過程分離開來的緩衝。分離點的選擇屬於戰略決策，會決定提前期的長短並對庫存投資產生重要影響。顧客訂單分離點越接近顧客，企業就能越好地服務顧客。

本章介紹的方法適用於這些分離點上的庫存管理，一般涉及對顧客需求的快速響應與更大的庫存投入之間的權衡，因為成品庫存的成本比原材料的庫存成本高得多。在實際情況中，一個供應鏈內一般不只一個分離點，而是有可能存在幾個用於緩衝的分離點。

關鍵思想　　

顧客訂單分離點是進行庫存的地方，這就使得供應鏈“上游”部分的運行可以相對獨立於“下游”部分。

本章所討論的模型中涉及的一些典型例子有零售店、百貨店、總經銷商、醫院供應商和設備快速維護所需的零部件的供應商。本章所介紹的模型要實現的理想情形之一就是使產品在有需要時是有“現貨”的，而這些模型需要就產品做出區分：是一次性購買（比如說，某一季節或某個特定活動所需要的產品），還是留作長期使用而儲存的。

圖20-1給出了面向庫存生產模式下，供應鏈中存在的幾種庫存類型，一般是直接針對顧客的產品類型。在供應鏈的上端，也就是靠近顧客的供應端，持有庫存是為了在顧客有需求時能更快地將產品送給顧客。當然，還有很多例外，這只是一般情形。原材料和工廠生產庫存位於梯形的下端，這有利於該部分供應鏈的計劃和同步化的高效管理。在這裡，本章描述的模型最適合上端的庫存類型（零售庫存和倉庫），而下端的庫存類型應當使用第21章中介紹的物料需求計劃（MRP）技術。這些模型的適用性在其他的情境中可能會不同，例如直接向客戶交付產品的飛機制造行業。

圖20-1　供應鏈庫存：面向庫存生產

本章描述的技術方法尤其適合難以精準預測需求的情況。在這些方法模型中，我們用概率分佈來分析需求，並通過持有庫存的方法來應對缺貨風險。我們會討論下面3種模型。

（1）單期庫存模型 （the single-period model）：這個模型在某個產品的一次性購買決策中會要用到，比如在一次性的運動賽事中需要採購的T恤。

（2）定量訂貨模型 （f ixed-order quantity model）：在我們希望某個產品處於“有貨”狀態以及重新供應某個產品時，每次都會需要訂購一定數量的產品，也就會要用到這個模型。產品庫存狀態會被監控，當庫存水平下降使缺貨風險增加到一定程度時，就會迫使我們訂貨。

（3）定期訂貨模型 （f ixed-time period model）：與定量訂貨模型類似，該模型的使用是因為希望某個產品“有貨”且能被隨時使用。在這種模型下，每隔一個固定時期就會訂貨，比如每週五上午，而不是通過監控庫存水平或等其降到某個關鍵值時才訂貨。在多種產品一起訂貨時，這種模型一般用起來會比較方便。給食品雜貨店配送各種麵包就是這樣的一個例子，麵包供應商可能有10種或者更多種的麵包，10種麵包按同樣的安排、同時送出會比在不同時間、分類別單獨運送要更有效率。

這一章，我們想要展示的不僅僅是對大量庫存進行控制的數學方法，我們還會介紹庫存管理中具“藝術”性的方法。確保庫存記錄的準確性對於庫存控制過程的高效是十分關鍵的。ABC分類法和週期盤點法等方法在實際管理中用得很多，因為它們的重心在高價值產品，並能確保會影響庫存水平監控的交易的質量。

庫存 （inventory）是一個組織中存儲的供其使用的任何物品或資源。一個庫存系統就是設置管理庫存水平的政策和控制機制，決定需要保持何種水平、何時補充存儲量以及訂單該有多大。

按照慣例，製造庫存通常是指對企業產出品有貢獻或變成產出品一部分的物品。製造庫存典型地被分為原材料庫存、成品庫存、零部件庫存和在製品庫存。在服務業，庫存通常指將來售出的無形產品與管理服務所必需的供給。

無論在製造業還是服務業，分析庫存的目的是明確：①何時訂貨；②訂購多少。許多企業傾向於與能為它們提供可能一整年供貨的賣方建立長期的關係。這將“何時”與“訂購多少”變成了“何時”與“運送多少”。

20.1.1　庫存的目的

所有企業（包括實行JIT的企業）都持有一定的庫存，其原因如下。

關鍵思想　　

庫存中的每個物品都有其特定目的。此外，當你在庫存中看到一個物品時，可以假想其上方懸浮著一個美元符號——庫存就像存儲在倉庫裡的一堆錢。

（1）保持運營的獨立性。 工作中心的原材料庫存使中心在運營中具有柔性。

例如，因為確定任何一個新的生產準備（setup）都需要成本，所以這些庫存就能使管理人員減少生產準備的數量，從而降低成本。

組裝線的各工位也需要相互的獨立。即使是同樣的操作，在不同工位上所花費的時間也不同。因此，每個工位留存一些緩衝是有必要的，這樣較快的工位就可以和較慢的工位相互協調，平均產出就會相當穩定。

（2）適應產品需求的變化。 如果能夠準確掌握產品的需求，產品生產正好滿足需求也許是有可能的（雖然未必經濟）。然而，通常需求是不能準確把握的，必須持有安全庫存或緩衝庫存以抵消變動。

（3）增強生產計劃的柔性。 庫存能夠緩解生產系統要儘早生產出產品的壓力。這使得提前期延長，進而使生產計劃可以考慮平穩流量和通過較大規模的生產實現較低成本的運營。例如，若生產準備成本較高，企業就希望一旦準備完成就能生產較大批量的產品。

從高處觀察倉庫內部

（4）為企業提供防止原材料交貨時間變化方面的保障。 當從賣方訂購原材料後，可能由於種種原因發生交貨延遲：運輸時間的正常變動，賣方工廠原材料不足導致無法完成訂單，賣方工廠或個別貨運公司出現罷工，貨物丟失或發送錯誤或不合格的原材料。

（5）獲得經濟訂貨規模效益。 訂貨需要成本，包括人工、電話、打印、包裝等。因此，每次訂貨數量越大，訂單數量就越少。此外，從運輸成本方面考慮，企業也偏好較大的訂單。貨運量越大，單位運輸成本就越低。

（6）其他特殊領域的原因。 根據情況，需要保持合適的庫存。比如，在途庫存是指從供應商轉移到客戶的物料，其取決於訂購數量和訂購提前期。再如飛機燃料、計算機使用的電子元件等在運送過程中可能出現價格變化的產品。還有許多其他例子。

考慮上述的每一個原因尤其是（3）（4）（5）時，我們應該注意庫存是需要成本的，數量通常不宜太多。生產週期長是由大量庫存引起的，這也是其不利的一面。

20.1.2　庫存成本

在做任何影響庫存規模的決策時，都必須考慮以下成本。

（1）持有（或保有）成本。 這個大類成本的範圍相當廣泛，包括：倉儲設施、管理、保險、失竊、破損、廢棄、貶值、稅金和資金佔用的機會成本。顯然，高持有成本使企業傾向於低庫存水平和頻繁供給。

（2）準備（或生產調整）成本。 為了生產不同產品，需要獲取必需的原材料、安排特定設備的生產調試、完成所需的文件、適當地消耗時間和原材料以及清理先前的原材料庫存。

如果從一種產品轉換到另一種產品不產生任何成本或時間損耗，企業將會進行許多小批量生產。這將降低庫存水平，從而節省成本。目前的挑戰就是要在較小批量生產情況下儘量降低這些準備成本（這是JIT系統的目標）。

（3）訂貨成本。 這些成本是指準備採購或生產訂單的管理及人工費用。訂貨成本包括所有的細節，例如盤點貨物和計算訂貨數量。為保持系統運營需要跟蹤訂單，與此相關的成本也包含在訂貨成本內。

（4）缺貨成本。 當一種產品的庫存已經用盡時，針對該產品的訂單要麼等庫存補充，要麼就被取消。持有庫存以滿足需求與缺貨導致的成本，兩者之間需要權衡。有時候很難達到該均衡，因為可能無法估計損失的利潤、顧客流失的影響或是往後的懲罰。即便確定缺貨成本的範疇通常是可能的，承擔的此類成本也往往稍高於預測值。

確定向賣方訂貨的正確數量或是確定企業生產線的正確批量大小需要尋求總成本最小化，該成本源於4個獨立成本的綜合作用，即持有成本、準備成本、訂貨成本和缺貨成本。當然，這些訂單的時間安排是可能影響庫存成本的一個關鍵因素。

20.1.3　獨立需求與相關需求

在庫存管理中，瞭解各種庫存管理模式之間的關聯是非常重要的。圖20-2給出的是不同庫存管理系統在需求、交易成本以及呆滯庫存風險方面的特點。圖中左上方的幾個系統是本章要討論的，右下方的幾個系統會在第21章中討論。

圖20-2　庫存控制系統設計矩陣：描述庫存控制邏輯的框架

交易成本取決於庫存系統中的整合水平以及自動化水平。人工系統（比如簡單的兩箱系統）要依賴於人工進行庫存補給的操作，這比計算機自動識別出產品有訂貨需求要貴。系統的整合水平取決於系統內部的關聯。比如說，物料訂單以電子形式自動發送給供應商，而供應商則通過庫存控制系統自動識別出這些訂單已是司空見慣。這種整合形式可以大大削減交易成本。

呆滯庫存的風險也是需要重視的。如果一種產品的使用頻率不高或者用途單一，那麼在不具備對該產品進行需求來源跟蹤的庫存控制系統中就會存在很大的風險。此外，對於容易因技術更新而過時的產品，比如計算機內存條、處理器就需要依據實際需求進行具體管理，以降低因過時而引起的呆滯庫存風險。

需求的一個重要特徵就是需求是否來自終端產品或者與該產品直接相關。我們用獨立需求 （independent demand）和相關需求 （dependent demand）來刻畫這一特徵。簡而言之，獨立需求和相關需求的區別在於：獨立需求中各產品的需求之間沒有關聯，比如一個工作站上會為某一外部需求生產很多種互不相干的零部件；在相關需求中，任一產品的需求都是直接來源於另一產品——通常高於這一級別的產品。

理論上，相關需求是一個相對比較直觀的計算問題。在較高層次的產品需求量確定的基礎上，就能夠簡單地計算出所需的相關需求產品的數量。例如，假設一家汽車企業計劃每天生產500輛轎車，顯然它將需要2 000個車輪和輪胎。所需的車輪和輪胎的數量就取決於生產規模，它們不是各自產生的需求。另外，轎車的需求量是獨立的。它源於汽車企業外部的許多因素，也不是其他產品的一部分，它與其他產品的需求無關。

為確定必須生產的獨立產品的數量，企業通常依賴它們的銷售和市場調查部門。它們使用各種各樣的技術，包括顧客調查、預測技術以及經濟與社會形勢，正如我們在第18章中提到的預測。因為獨立需求是不確定的，所以庫存中必須持有額外的數量作為緩衝。本章提出的模型用以確定需要訂多少以及需要持有多少庫存以降低缺貨的風險。