這部分內(nèi)容就是MIT供應(yīng)鏈管理框架課程的最后一部分了,我們歷時近3個月完成了所有內(nèi)容的介紹,希望你學(xué)到一些知識和技能。本次講一個高級的東西,據(jù)我老板說(他在美國、英國從業(yè)供應(yīng)鏈20年),他也是第一次知道這個,用數(shù)學(xué)模型同時考慮需求和交期的不確定性,從而建立安全庫存。
供應(yīng)鏈管理的一個核心問題就是在成本控制的前提下,確保不缺貨! 這個中間的挑戰(zhàn)有很多,變數(shù)有很多,最大的2個:
第一、需求的不確定,比如,平均值為100的需求可能表現(xiàn)為100,90,110的溫和需求,也可以是0,200,0的極限需求分布,你不僅要知道需求的均值,還要知道需求的分布;
第二、交期的不確定性。特別是針對交貨期較長的產(chǎn)品,比如期望交期為70天,過去幾個月的交期分布為66,76,70,64,74,也可能是有極限的交期分布情況。
目前我們知道的MIT庫存管理模型是考慮了需求的不確定性,從而建立了安全庫存和再訂貨點,而對于交期的不確定性,需要怎么處理?我聽到的一些方法:自己多放X周的庫存,或者讓供應(yīng)商多放X周的庫存,或者是空運。
與供應(yīng)商談判的時候,經(jīng)常會說交期是多少多少天,而關(guān)于交期的可靠性(reliability)很少提及。那么從概念上來看,可靠性?reliability 是什么意思?可靠性有2個方面的含義:
Credibility,即是否按照在協(xié)議的交貨點停車、交貨、是否都把貨物裝走了?貨物上了該上的船或者飛機、卡車。
Consistency,一致性,供應(yīng)商是否都一直這么做的,他們每次的交貨車輛、班次是否一致。
海運的時間一般分成3個部分,從供應(yīng)商的倉庫到出發(fā)地港口,出發(fā)地港口到目的地港口,從目的地港口到客戶的倉庫。按照統(tǒng)計結(jié)果,中間的這塊海運時間是比較靠譜的,不靠譜的兩端的運輸。這個是各個大洲之間運輸?shù)慕y(tǒng)計結(jié)果用,CV表示 = 標(biāo)準(zhǔn)差/均值。這個數(shù)字小于0.5是非??煽康?,而大于1,表明波動很大。
如果用直方圖表示,可以看出哪些更加符合正態(tài)分布。從供應(yīng)商的倉庫到出發(fā)地港口需要的時間分布在1天到19天之間,從目的地港口到客戶的倉庫需要的時間分布在5天到16天之間,而出發(fā)地港口到目的地港口需要的時間是9到13天之間,顯然是港口到港口的運輸時間更可靠。把上面的3個日期加在一起,就得到了第四個圖,而與供應(yīng)商簽訂的交貨期很可能是20天,而通過分析,你可以知道,均值并不是在20,而20天交貨的可能性顯然小于50%的概率。
要解決上面的這個問題--需求的不確定性和交期的不確定性,我們從直觀的角度先去體會一下。如果一個產(chǎn)品的需求分布是U(1,3),即均值為1,標(biāo)準(zhǔn)差為3,那么在交期為固定的3周的情況下,我們的庫存可能如下圖的左邊所示,可能在3周里面總計有6個或者4個產(chǎn)品。而現(xiàn)在如果交期的分布是U(3,6)的時候,我們在途中的庫存可能有3周,4周,或者6周,甚至更多的庫存,而庫存?zhèn)€數(shù)就會隨機的翻倍,如右邊的圖形所示。在概率論里面,這個叫做隨機變量的求和。
在概率論里面,從數(shù)學(xué)上這個問題已經(jīng)有答案。我們在此簡單說一下,
N = 一個隨機變量,為正整數(shù),對應(yīng)我們例子中的交期,1周,2周,。。。N周。
Xi = 獨立的隨機變量,某一周的需求。
S = 在i從1到N的情況下,加總所有的Xi
結(jié)論是:
這個確實有點抽象,我們舉個具體的例子來看看。
N就是交期,符合正態(tài)分布,N(28,7),即均值為28天,方差是7天。
X是每天的需求,符合正態(tài)分布,X(180,68)即均值為180個,方差是68個。
那么如何計算上面的這個E[S], VAR[S]
E[S] = 28 X 180 = 5040
Var[S] = 28*68^2 + 180^2*7^2 = 129472 + 1587600 = 1717072.
SD = SQRT (Var[S]) = SQRT(1717072) = 1310
有了隨機變量的求和,我們是否可以計算出我們要的安全庫存呢?K是安全系數(shù)。
E[S] + K* SD
我第一次看到這個公式的時候,也非常震驚,你有沒有同感?