MOR2014
.pdfгде
K – затраты на переналадку производства, оформление и доставку одной партии товара (руб.);
n – количество партий товара за рассматриваемый интервал времени;
C– цена производства единицы товара (руб./ед.тов.);
– интенсивность (скорость) потребления запаса (ед. тов./ед. времени);
T– продолжительность рассматриваемого интервала времени (ед. времени);
s – затраты на хранение единицы товара в единицу времени (руб./ед.тов ед. времени.);
z – среднее количество запасов (ед. тов.).
Заметим, что в этом, как и в предыдущем, случае суммарное количество произведенного товара, а, следовательно, и его суммарная стоимость производства определяются только имеющейся интенсивностью спроса и остаются постоянными, не зависящими о условий организаций поставок.
Отличие этой модели от модели Уилсона заключается лишь в зависимости величины среднего запаса от параметров модели. Для ее определения рассмотрим изменение уровня запасов в этом случае (рис. 5).
Уровень
запасов
Q |
размер партии заказа |
|
максимальный уровень запасов
|
|
|
|
qзак |
|
|
точка заказа |
|
|
|
|
|
|
|
момент по- |
|
|
|
дачи заказа |
|
tпр |
tпотр |
Время t |
|
tнал |
||
производство |
потребление |
|
|
|
и потребление
Рис. 5. График циклов изменения запасов при собственном производстве
41
В течение времени tпр продукция одновременно производится с интен-
сивностью и потребляется с интенсивностью . В результате происходит накопление запаса с интенсивностью . За время tпр производится весь
заказ Q tпр и накапливается максимальный уровень запаса H tпр .
Таким образом, максимальный уровень запаса и величина заказа связаны между собой зависимостью:
H Q Q 1
В течение времени tпотр продукция только потребляется, накопившийся запас расходуется с интенсивностью .
Средний уровень запасов при этом равен z H2 Q2 1
Тогда совокупные затраты за рассматриваемый интервал времени выражаются по следующей формуле:
L L |
|
K T |
; |
L |
L |
|
sTQ |
|
1 |
; L |
C T |
||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
оф |
дост |
|
|
Q |
хр |
|
пот |
|
2 |
|
|
|
|
|
пр |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
L L |
L |
|
|
L |
L |
|
L |
|
|
K T |
|
|
sTQ |
1 C T . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
оф |
дост |
хр |
пот |
пр |
|
|
Q |
2 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данная зависимость с точностью до постоянного множителя 1
совпадает с формулой выражения затрат в модели Уилсона. Аналогично прошлому случаю получаем объем оптимальной партии:
Qопт |
|
2K |
|
|
|
. |
|
|
|||||
s 1 |
|
|
Минимальные совокупные затраты за интервал времени:
Lmin T 2K s 1 C T
Оптимальное количество заказав за исследуемый интервал времени:
|
|
|
|
|
n T |
|
s 1 |
, |
|
|
||||
опт |
|
2K |
||
|
|
оптимальную частоту заказов nT
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s 1 |
, |
|
|
|||||
опт |
|
|
2K |
||
|
|
|
42
и период запуска в производство Tn :
|
опт |
|
|
|
2K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
s |
1 |
|
|
|
|
|
|||
Введенные выше времена tпр и tпотр |
определяются по формулам: |
||||||||||
t |
|
|
, t |
потр |
1 |
|
. |
||||
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
Если время переналадки оборудования равно tнал , то очевидно, необхо-
димо подавать заказ за это время до требуемого момента начала его выполнения. Если tнал tпотр , то величина запаса в момент подачи заказа qзак (точка за-
каза) будет равна
qзак tп .
Заметим, что ситуация tнал tпотр приводит к тому, что прерывать производство
данного товара становится нецелесообразным. В этом случае возможно снижение интенсивности его производства.
Методические указания по использовании модели управления запасами с «собственным» производством
Оптимизация данной системы управления запасами производится аналогично оптимизации системы, подчиняющейся модели Уилсона. Единственным дополнительным входным параметром является интенсивность производства .
43
Модель управления запасами с учетом скидок
Как видно из анализа модели Уилсона, постоянная закупочная цена не влияет на оптимальный размер партии товара. Часто при закупках используются мелкооптовые и оптовые скидки – цена единицы товара меняется, если количество заказанного товара превышает некоторую величину.
В этом случае увеличение затрат на хранение большего объема партии заказа может быть компенсировано снижением затрат на закупку товара. Оптимальный размер заказа партии товара в случае поставок со скидками может отличаться от вычисленного по формуле (2).
Модель управления запасами с учетом скидок предполагает следующие упрощения (многие из них повторяют упрощения модели Уилсона):
1.Имеется внешний неограниченный источник товара.
2.Известна интенсивность потребления , и она не меняется с течением времени.
3.Время поставки заказа – известная постоянная величина.
4.Каждый заказ поставляется в виде одной партии.
5.Затраты на осуществление заказа не зависят от размера заказа.
6.Затраты на хранение и потери запаса пропорциональны размеру хранимого запаса и времени хранения.
7.Недопустим дефицит товара.
8.Закупочная цена на товар терпит разрывы. Цена единицы товара скачкообразно уменьшается при заданных количествах товара (рис. 6).
C
С0
С1
С2
Q1 |
|
Q |
Q2 |
Рис. 6. График зависимости закупочной цены в зависимости от размера приобретаемой партии с учетом скидок
44
|
Таким образом, в рамках этой модели справедливо: |
|
Lоф Lдост K n . |
|
Lпр C Q T . |
|
Lхр Lпот s z T . |
|
Lдеф 0 . |
где
K – затраты на оформление и доставку одной партии товара (руб.);
n– количество партий товара за рассматриваемый интервал времени;
– интенсивность (скорость) потребления запаса (ед. тов./ед. времени);
T – продолжительность рассматриваемого интервала времени (ед. времени);
s |
– затраты на хранение единицы товара в единицу времени (руб./ед.тов ед. |
||||
времени.); |
|
|
|
|
|
z |
– среднее количество запасов (ед.тов.); |
|
|
||
C – цена за единицу товара (руб./ед.тов.), которая с учетом скидок выражается |
|||||
по формуле: |
|
|
|
|
|
|
C0 |
, при |
0 Q Q1 |
||
|
C |
, при |
Q Q Q |
||
|
|
1 |
|
1 |
2 |
|
C Q C |
2 |
, при |
Q Q Q |
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
... |
... |
|
... |
|
|
|
|
|
Q Q |
|
|
C |
n |
, при |
||
|
|
|
n |
|
|
здесь Q1, Q2 , Q3 , ,Qn – точки разрыва цен, |
C0 , C1, C2 , C3 , ,Cn – цена без |
скидки, цены с первой, второй и последующими скидками.
Исследование модели с одной скидкой
В случае единственной скидки цена на единицу товара зависит от его объема следующим образом:
|
|
0 Q Q |
C |
, при |
|
C Q 0 |
|
1 |
C1 |
, при |
Q1 Q |
Будем называть объемом Уилсона величину Q объема заказа, вычисленную по формуле Уилсона (2), т.е.
|
|
|
|
Q |
2K |
|
|
|
|
||
s |
|
||
|
|
|
Эта формула не включает в себя закупочную цену товара и, следовательно, Q едино для любой цены Ci .
При наличии только одной скидки возможны три качественно различных случая, изображенных на рис. 7 а,б,в.
45
Типовой вид зависимоти затрат в модели с |
||
учетом одной скидки при Q1<Q*=Qопт |
||
Затраты |
|
|
|
|
L 0 |
Lmin |
|
L 1 |
|
L общ |
|
|
|
|
Q1 |
Q* = Qопт |
Размер заказа Q |
Типовой вид зависимоти затрат в модели с |
||
учетом одной скидки при Q*<Q1=Qопт |
Затраты |
|
|
|
|
Lmin |
|
|
|
L 0 |
|
|
|
|
L 1 |
|
|
|
|
L общ |
|
Q* |
Q1 = Qопт |
Размер заказа Q |
|
|
Типовой вид зависимоти затрат в модели с |
|||
|
учетом одной скидки при Q1>Q*=Qопт |
|||
Затраты |
L 0 |
|
|
|
L 1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
L общ |
|
|
|
Lmin |
|
|
|
|
|
Q* = Qопт |
Размер заказа Q |
Q1 |
|
Рис. 7 а,б,в. Зависимость затрат от объема партии товара |
||||
|
в модели с одной скидкой |
|
||
|
|
46 |
|
|
В случае, если точка разрыва цен Q1 меньше или равна объему Уилсона Q (рис. 7. а), то, очевидно, объем Уилсона является оптимальным:
Qопт Q ,
а минимальные затраты определяются ценой со скидкой C1 :
L |
K T |
|
sTQ |
C T |
|
Q |
2 |
||||
min |
|
1 |
|||
|
|
|
Все оптимальные параметры заказа необходимо находить по формулам (4) –
(7).
В случае, если точка разрыва цен Q1 больше объема Уилсона Q
(рис. 7. б, в), то необходимо сравнить значение совокупных затрат L при объеме Уилсона, вычисленное по исходной цене C0 :
L |
K T |
|
sTQ |
C T |
|
Q |
2 |
||||
|
|
0 |
|||
|
|
|
|
и значение совокупных затрат L1 при точке разрыва цен, вычисленное при цене со скидкой C1 :
|
L |
K T |
|
sTQ1 |
C T |
(8) |
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
Q1 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Если L L |
(рис. 7. б), то |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
Qопт Q1
а для определения оптимальных параметров системы необходимо использовать следующие формулы:
Lmin L1
nопт T
Q1
опт
Q1
опт Q1
qзак tд
Если L L1 (рис. 7. в), то
Qопт Q ,
Lmin L ,
47
а остальные оптимальные параметры системы определяются по формулам (4) –
(7).
Исследование модели с несколькими скидками
При исследовании модели с несколькими скидками производят анализ нескольких моделей с единственной скидкой.
Сначала определяют Qопт1 , и L1min – оптимальные параметры по модели с первой скидкой относительно исходной цены, затем Qопт2 , и L2min – оптимальные параметры по модели со второй скидкой относительно исходной цены и т.д. до
параметров Qоптn |
, и Lnmin , для n-й скидки относительно исходной цены. Из всех |
|||||||||||
найденных Limin |
выбирают самое наименьшее: |
|
|
|||||||||
|
LI |
|
min Li |
|
|
|||||||
|
min |
|
1 i n |
min |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
оптимальным объемом партии заказа будет Q |
QI |
, а оптимальные пара- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опт |
опт |
|
метры системы определятся по формулам: |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
n |
|
|
T |
|
|
, |
|
(9) |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
опт |
|
|
Qопт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опт |
|
|
|
|
, |
|
(10) |
||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
Qопт |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qопт |
|
, |
|
(11) |
|||
|
опт |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qзак |
tд . |
|
(12) |
48
Пример решения задач
Задача
Объем продаж бутика составляет 96 платьев за 2 месяца. Величина спроса равномерно распределяется в течение месяца (30 дней). Цена закупки одного платья равна 2 тыс. руб. За доставку заказа владелец магазина должен заплатить 10 тыс. руб. Время доставки заказа от поставщика составляет 5 дней. Издержки хранения составляют 51 руб. в день за одно платье. Необходимо определить: сколько платьев должен заказывать владелец магазина для одной поставки, частоту заказов, точку заказа и минимальные затраты.
1.Рассмотреть случай поставок без скидок.
2.Определить оптимальные параметры работы системы управления запасов при следующих скидках:
Размер заказа |
Скидка, % |
Цена, тыс. руб./шт. |
|
|
|
1–35 |
Нет |
2 |
|
|
|
36–80 |
10 |
1,8 |
|
|
|
81 и более |
25 |
1,5 |
|
|
|
Следует ли владельцу магазина воспользоваться одной из скидок, предоставляемых поставщиком? Каковы при этом будут размер заказа и общие затраты на управление запасами?
Решение
Определяем входящие параметры системы.
K10 тыс. руб.;
96пл./2мес.=48пл./мес.;
T 2 мес.;
s 51руб./пл.день. Эту величину необходимо перевести в тыс. руб./пл. мес.:
s 51 |
руб. |
|
|
51 30 тыс.руб. |
1,53 |
тыс.руб. |
; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
1000 пл. мес. |
|
|||||||||
|
|
|
пл. день. |
|
пл. мес. |
||||||||
tд 5 дня. Эту величину необходимо перевести в месяцы: |
|||||||||||||
t |
|
5дней |
5 |
|
мес. 0,167мес. |
|
|
|
|||||
д |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
В первой части задачи: |
|
|
|
|||||||
C 2 тыс. руб. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Во второй части задачи: |
|
|
|
|||||||
Q1 36 пл, Q2 |
81пл, C0 2 тыс. руб., |
C1 1,8 тыс. руб., C2 1,5 тыс. руб., |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
49 |
|
Решение задачи 1. Для решения первой части задачи определяем оптимальные параметры функционирования системы УЗ без скидок по формулам
(2) – (7):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
2K |
|
|
|
|
|
2 10 48 |
|
25 платьев. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
1,53 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
L |
|
K T |
|
sTQопт |
C T |
10 48 2 |
|
1,53 2 25 |
2 48 2 268,65 тыс. руб. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
min |
|
Qопт |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
T |
|
|
s |
|
2 |
|
|
|
|
|
48 1,53 |
|
3,8 поставок за 2 месяца. |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
опт |
|
|
|
|
|
|
2K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
48 1,53 |
|
1,9 поставок в месяц. |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опт |
|
|
|
|
2K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2K |
|
|
|
|
2 10 |
0,52мес. 0,52 30дн. 15,6дн. 16дней . |
|||||||||||||||||||||||||||||
опт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
s |
|
48 1,53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qзак tд 0,167 48 8 платьев.
Вывод: при отсутствии скидок необходимо организовать поставки примерно по 25 платьев каждые 16 дней (с частотой 1,9 поставок в месяц). Заказ необходимо делать в момент, когда в наличие осталось 8 платьев. Суммарные расходы на поставку и хранение платьев составят 268,65 тыс. руб. за 2 месяца.
Решение задачи 2. Для решения задачи 2 необходимо найти Q по формуле Уилсона и определить затраты без скидки при этом объеме. Это уже поде-
лано в первой задаче: Q 25 , L 268,65 тыс. руб. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
Рассмотрим сначала задачу с первой скидкой. Так как Q Q |
, то найдем |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
||||||
L1 |
по формуле (I.4.1): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
L |
K T |
|
|
sTQ1 |
|
C T |
10 48 2 |
|
1,53 2 36 |
1,8 48 2 254,55тыс. руб. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
|
Q1 |
2 |
|
1 |
36 |
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Рассмотрим теперь задачу со второй скидкой. Так как Q Q |
, то найдем |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||
L2 |
по формуле (I.4.1): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
L |
K T |
|
|
sTQ2 |
C T |
10 48 2 |
|
1,53 2 81 |
1,5 48 2 279,78 тыс. руб. |
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2 |
|
|
Q2 |
2 |
|
2 |
81 |
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименьшее из значений расходов равно
Lопт L1 .
Тогда
50