Глава 2. Анализ задачи прогнозирования товарного спроса

Вторая часть работы посвящена созданию интегрированного в комплексную информационную систему программного модуля прогнозирования товарного спроса. Необходимость такого средства становится очевидной при рассмотрении модели работы компании.

Эффективность системы зависит как раз от точности прогноза, так как на его основе производится пополнение склада товаром. Однако следует заметить, что практически невозможно полностью автоматизировать процедуру управления закупками. Создание точной модели системы сильно осложнено большим числом факторов, зачастую трудно формализуемых. Реалии рынка таковы, что иногда действия компании, на первый взгляд, противоречат логике (например, торговля некоторыми товарами заведомо в убыток). Таким образом, необходим инструмент, который может оперативно предоставить эксперту прогноз спроса как начальные данные для формирования заказа поставщикам.

Выбор политики управления запасами практически заключается в ответе на один простой вопрос: «Какая величина запасов является для Компании оптимальной?» Что же будет критерием правильности определения такой величины?

Очевидно, что компании запасы нужны для того, чтобы выполнять заказы своих клиентов на товары в нужном количестве и в установленные сроки. Однако запасы требуют расходов на их содержание, пока они не «дождутся своего часа» и не будут реализованы. Причем потери компании возрастают прежде всего за отвлечения из оборота части капитала, инвестированного в запасы. При избыточном запасе требуется более высокие удельные (отнесённые к единице времени) капитальные вложения, но дефицит возникает реже и частота размещения заказов меньше. С другой стороны, при недостаточном запасе удельные капитальные вложения снижаются, но частота размещения заказов и риск дефицита возрастает. Для любого из указанных крайних случаев характерны значительные экономические потери.

Поэтому Компания должна найти для себя оптимальное сочетание между издержками и выгодами от выбранного уровня товарных запасов, чтобы определить какая величина запасов по каждой товарной группе (или даже позиции) является достаточной. При этом желательно, кроме чисто эмпирических наблюдений за частотой ситуациями типа: «есть заказы – нет товаров» и «есть запасы – не хватает денег» перейти к более объективным критериям. В качестве базовых индикаторов качества выбранной политики управления запасами могут использоваться такие критерии, как:

Показатели достаточности запасов для удовлетворения покупательского спроса. Например, так называемый «уровень обслуживания», под которым понимается процент от общего объема имеющихся запросов, который удовлетворен из имеющихся материальных запасов без дополнительного заказа.

Показатели, основанные на поиске оптимального размера заказа, исходящие из соотношения стоимости хранения запасов и стоимости выполнения заказа.

Издержки хранения выступают ограничением на размер запасов. Причем в стоимость хранения входят «вмененные» издержки. Они характеризуют прибыль, которая могла бы быть получена, если бы средства не были использованы для образования запаса, а «пущены в оборот». Необходимо найти баланс между с одной стороны стоимостью хранения, а с другой стороны – операциями по заказу товаров. Большие размеры заказа (и, следовательно, меньшее их количество) уменьшают стоимость выполнения заказов, но приводят к увеличению стоимости хранения запасов. В этой ситуации все зависит от правильной оценки необходимого объема заказов, которую производят исходя из существующих прогнозов сбыта.

Индикаторы, связанные с характеристиками денежных потоков от операций по закупке и реализации товара.

Здесь стоит отметить следующее: более важно не то, какой из возможных индикаторов выбрала компания, а сам факт наличия выбранного индикатора. Только постоянное наблюдение за такими показателями позволяет судить о правильном направлении усилий предпринимаемых в какой либо области менеджмента (в данном случае за эффективностью построения системы управления запасами).

Разработка правил определения момента и объема заказа, определение приоритетов при пополнении запасов позволит получить относительно простые способы регулирования параметров заказа. Другой важнейшей функцией управления запасами является контроль за ходом выполнения заказов, обеспечивающий обратную связь для принятия персоналом фирмы эффективных решений по закупкам.

Однако, как уже говорилось выше, ключевым фактором определяющим качество системы управления запасами является способ выработки предположений о необходимой величине закупок.

Мировая практика выработала достаточно успешные походы к решению проблемы планирования запасов, которые условно можно разделить на две группы: «от склада» и «от продаж».

Подход «от склада». В основе классических западных складских систем управления запасами обычно лежит технология управления заказами SIC (Statistical Inventory Control), которая использует статистические методы для моделирования спроса и времени пополнения товарных запасов.

Такой подход основан на расчете нормативных характеристик запасов по каждому виду товарного ассортимента исходя из наблюдений за их фактической оборачиваемостью на протяжении некоего периода.

Решение о закупке принимается в основном на основании статистических наблюдений за динамикой заказов, а не на сведениях о планируемых объемах продаж, полученных в результате непосредственного контакта с клиентом, что, конечно, требует дополнительных и существенных усилий.

Подход «от продаж». Более точные прогнозы сбыта, которые основаны на обработке совокупностей заявок дистрибьюторов. Однако в нашем случае подход «от продаж» не применим, так как компания не работает под заказ.

Рассмотрим типы моделей систем управления запасами и на их основе сформулируем модель, отражающую реальную ситуацию в компании.

Любая модель управления запасами, в конечном счете, должна дать ответ на два вопроса:

Какое количество продукции заказывать?

Когда заказывать?

Ответ на первый вопрос выражается через размер заказа, определяющего оптимальное количество ресурсов, которое необходимо поставлять каждый раз, когда происходит размещение заказа. В зависимости от рассматриваемой ситуации размер заказа может меняться во времени. Ответ на второй вопрос

зависит от типа системы управления запасами. Если система предусматривает периодический контроль состояния запаса через равные промежутки времени (например, еженедельно или ежемесячно), момент поступления нового заказа обычно совпадает с началом каждого интервала времени. Если же в системе предусмотрен непрерывный контроль состояние запаса, точка заказа обычно определяется уровнем запаса, при котором необходимо размещать новый заказ.

Таким образом, решение обобщённой задачи управления запасами определяется следующим образом;

В случае периодического контроля состояния запаса следует обеспечивать поставку нового количества ресурсов в объеме размера заказа через равные интервалы времени.

В случае непрерывного контроля состояния запаса необходимо размещать новый заказ в размере объема запаса, когда его уровень достигает точки заказа.

Размер и точка заказа обычно определяются из условий минимизации суммарных затрат системы управления запасами, которые можно выразить в виде функции этих двух переменных.

Затраты на приобретение становятся важным фактором, когда цена единицы продукции зависит от размера заказа, что обычно выражается в виде оптовых скидок в тех случаях, когда цена единицы продукции убывает с возрастанием размера заказа. Затраты на оформление заказа представляют собой постоянные расходы, связанные с его размещением. Таким образом, при удовлетворении спроса в течение заданного периода времени путем размещения более мелких заказов (более часто) затраты возрастают по сравнению со случаем, когда спрос удовлетворяется посредством более крупных заказов (и, следовательно реже). Затраты на хранение запаса, которые представляют собой расходы на содержание запаса на складе (например, процент на инвестированный капитал, затраты на переработку, амортизационные расходы и эксплутационные расходы), обычно возрастают с увеличением уровня запаса. Наконец, потеря дефицита представляют собой расходы, обусловленные отсутствием запаса необходимой продукции. Обычно они связаны с ухудшением репутации поставщика у потребителя и с потенциальными потерями прибыли.

Рисунок 2.1 иллюстрирует зависимость четырёх компонент затрат обобщенной модели управления запасами от уровня запаса. Оптимальный уровень запаса соответствует минимуму суммарных затрат. Отметим, что

модель управления запасами не обязательно должна включать все четыре вида затрат, так как некоторые из них могут быть не значительными, а иногда учёт всех видов затрат чрезмерно усложняет функцию суммарных затрат. На практике какую – либо компоненту затрат можно не учитывать при условии, что она не составляет существенную часть общих затрат. Этот фактор необходимо иметь ввиду при изучении различных моделей, описанных в данной главе.

Рис 2.1

Обобщенная модель управления запасами, описанная выше выглядит довольно простой. Чем же тогда объясняется столь большое разнообразие моделей этого класса и методов решения соответствующих задач, базирующихся на различном математическом аппарате: от простых схем дифференциального и интегрального исчисления до сложных алгоритмов динамического и других видов математического программирования? Ответ на этот вопрос определяется характером спроса, который может быть детерминированным (достоверно известным) или вероятностным (задаваемым плотностью вероятности). На рисунке 2.2 приведена схема классификации спроса, обычно принимаемая в моделях управления запасами. Детерминированный спрос может быть статическим, в том смысле, что интенсивность потребления остаётся неизменной во времени, или динамическим, когда спрос известен достоверно, но изменяется в зависимости от времени. Вероятностный спрос может быть стационарным, когда функция плотности вероятности спроса неизменна во времени, и не стационарным, когда функция плотности вероятности спроса изменяется во времени.

В реальных условиях случай детерминированного статистического спроса встречается редко. Такой случай можно рассматривать как простейший. Так, например, хотя спрос на такие продукты массового потребления, как хлеб, может меняться от одного дня к другому, эти изменения могут быть столь незначительными, что предположение статичности спроса несущественно искажает действительность.

Статический

Простейшие

модели

Детерминированный

Динамический

Возрастание степени математической сложности

Спрос

Вероятностный

Стационарный

Наиболее

сложные

модели

Нестационарный

Рис. 2.2

информационный система спрос программа

Наиболее точно характер спроса может быть, возможно, описан посредством вероятностных нестационарных распределений. Однако с математической точки зрения модель значительно усложняется, особенно при увеличении рассматриваемого периода времени. Рисунок 2.2 иллюстрируют возрастание математической сложности модели управления запасами при переходе от детерминированного статического спроса к вероятностному стационарному спросу. По существу, классификацию рисунка 2.2 можно считать представлением различных уровней абстракции описания спроса.

На первом уровне предполагается, что распределение вероятности спроса стационарно во времени. Это означает, что для описания спроса в течение всех исследуемых периодов времени используется одна и та же функция распределения вероятностей. При таком предположении влияние сезонных колебаний спроса в модели не учитывается.

На втором уровне абстракции учитывается изменение спроса от одного периода к другому. Однако при этом функции распределения не меняются, а потребности в каждом периоде описываются средней величиной спроса. Это упрощение означает, что элемент риска в управлении запасами не учитывается. Однако оно позволяет исследовать сезонные колебания спроса, которые вследствие аналитических и вычислительных трудностей нельзя учесть вероятностной модели. Другими словами, здесь возникает определенный компромисс: можно использовать, с одной стороны, стационарные распределения вероятностей, а с другой – переменную, но известную функцию спроса при допущении «определённости».

На третьем уровне упрощения исключаются как элементы риска, так и изменения спроса. Тем самым спрос в течение любого периода предполагается равным среднему значению известного (по предположению) спроса по всем рассматриваемым периодам. В результате этого упрощения спрос можно оценить его постоянной интенсивностью.

Хотя характер спроса является одним из основных факторов при построении модели управления запасами, имеются другие факторы, влияющие на выбор типа модели. К их числу относятся:

Запаздывание поставок или сроки выполнения заказов. После размещения заказов он может быть поставлен немедленно или потребуется некоторое время на его выполнение. Интервал времени между моментом размещения заказа и иго поставкой называется запаздыванием поставки, или сроком выполнения заказа. Эта величина может быть детерминированной или случайной.

Пополнение запаса. Хотя система управления запасами может функционировать при запаздывании поставок, процесс пополнения запаса может осуществляться мгновенно или равномерно во времени. Мгновенное пополнение запаса может происходить при условии, когда заказы поступают от внешнего источника. Равномерное пополнение может быть тогда, когда запасаемая продукция производится сомой организацией. В общем случае система может функционировать при положительном запаздывании поставки и равномерном пополнении запаса.

Период времени определяет интервал, в течение которого осуществляется регулирование уровня запаса. В зависимости от отрезка времени, на котором можно надёжно прогнозировать рассматриваемый период принимается конечным или бесконечным.

Число пунктов накопления запаса. В систему управления запасами может входить несколько пунктов хранения запаса. В некоторых случаях эти пункты организованны таким образом, что один выступает в качестве поставщика для другого. Эта схема иногда реализуется на различных уровнях, так что пункт – потребитель одного уровня может стать пунктом – поставщиком на другом. В таком случае принято говорить о системе управления запасами с разветвленной структурой.

Число видов продукции. В системе управления запасами может фигурировать более одного вида продукции. Это фактор учитывается при условии наличия некоторой зависимости между различными видами продукции. Так, для различных изделий может использоваться одно и то же складское помещение или же их производство может осуществляться при ограничениях на общие производственные фонды.

При рассмотрении существующей системы сразу видно, что распространенные модели в данном случае не подходят. Как таковая задача минимизации затрат перед нами не стоит. Это вызвано тем, что существует политика компании, нацеленная на достижение нескольких целей, среди них такие как престиж, уровень обслуживания и стабильность клиентской базы. Эти параметры зависят от множества факторов и их очень трудно формализовать. Таким образом, сформулируем критерии эффективности работы.

Присутствие всех номенклатурных позиций на складе, причем в количестве не ниже страхового, что обеспечивает полную комплектацию заказов покупателей и повышает «уровень обслуживания», то есть процент от общего объема имеющихся заказов, который удовлетворен из имеющихся запасов без дополнительного заказа.

Минимизация издержек хранения и «вмененных» издержек, то есть прибыли, которая могла бы быть получена, если бы средства не были использованы для образования запаса, а «пущены в оборот». Минимизация издержек зависит от правильной оценки необходимого объема заказов, которую производят исходя из прогнозов сбыта.

Так как работа происходит в условиях большого количества поставщиков (каждый из которых поставляет определённую товарную группу), то периодичность поставок, а, следовательно, и время заказа, есть величина постоянная и определяемая схемой работы с поставщиком. Таким образом, вопрос, когда заказывать снимается. Остается один вопрос – сколько заказывать.

Для ответа на этот вопрос целесообразно использовать подход «от склада», который использует статистические методы для моделирования спроса.

Такой подход основан на расчете нормативных характеристик запасов по каждой номенклатурной позиции, исходя из наблюдений за их фактической оборачиваемостью на протяжении некоего периода.

Основными расчетными величинами являются:

Страховой запас по каждой позиции – постоянная, неприкосновенная в нормальных условиях часть запасов, предназначенная для непрерывного снабжения потребителей даже в случае непредвиденных обстоятельств, таких как срыв поставки или непредвиденное возрастание спроса Этот уровень определяется возможным временем задержки пополнения склада данной номенклатурной позицией.

Объем заказа определяет количество заказываемого товара, исходя из периодичности размещения заказов у данного поставщика, прогноза спроса, текущего складского остатка и планируемой даты поступления товара на склад.

Приходим к необходимости прогнозирования спроса.