物資管理中預(yù)測物資補充策略分析

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摘要：

如何在維持對客戶服務(wù)水平不變下，改善供貨商內(nèi)部不當(dāng)決策對于存貨的沖擊，以降低供貨商于倉存貨壓力，將能有助于供貨商具有更大意愿配合導(dǎo)入供貨商管理存貨的營運模式。因此該研究使用考慮前置時間的有效率的補充物資策略，此補充物資策略特別考慮并充分應(yīng)用買方給予的滾動式預(yù)測信息，以未來需求預(yù)測信息進行補充物資決策。最后該研究以真實歷史需求數(shù)據(jù)驗證，并證明使用預(yù)測向前補充物資策略能比現(xiàn)況ROP所表現(xiàn)的績效更好。

關(guān)鍵詞：預(yù)測 補充物資 管理存貨 績效

全球供應(yīng)鏈管理已成為熱門研究議題，其中有關(guān)上下游間的預(yù)測與補充物資議題愈來愈重要[1]。制造業(yè)大多身為供應(yīng)鏈上游零組件供貨商(簡稱賣方)的角色，在下游系統(tǒng)組裝廠(簡稱買方)面臨品牌廠商給予成本壓力與同構(gòu)型制造商替代性高的壓力下，迫使買方需將上游賣方納入供應(yīng)鏈行列，有效的快速反應(yīng)供應(yīng)鏈能力與降低供應(yīng)鏈庫存，以建立買賣雙方良好的伙伴關(guān)系，增進雙方的企業(yè)競爭力。買方提供滾動式需求預(yù)測給賣方，其滾動式預(yù)測代表著買方每期（可能是天、周、月）會因時間軸的滾動而更新需求預(yù)測信息。賣方將依照買方所給予的滾動式預(yù)測、存貨水平，預(yù)先對買方所需的產(chǎn)品進行生產(chǎn)或運輸?shù)紿UB倉暫存，此即所謂“補充物資”。特別留意的是，在補充物資時有一補充物資前置時間，此前置時間可能為一隨機變量，增加了HUB倉存貨的變異性與復(fù)雜度。買方可以快速由鄰近的HUB倉供貨滿足需求，因此買賣雙方藉由此VMI管理模式能加強雙方合作關(guān)系。

1預(yù)測補充物資簡介

預(yù)測是對未知事項的一種預(yù)期或說明，其主要目的在于推算并預(yù)估某些未來事件或現(xiàn)象發(fā)生的相關(guān)資料，并作出相應(yīng)策略，以減少不確定性的風(fēng)險。在供應(yīng)鏈上，賣方根據(jù)買方的貨品需求，生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品并配送至買方要求地點，此為“補充物資”。但生產(chǎn)與配送時需要時間，當(dāng)賣方根據(jù)買方真實需求下達后才進行生產(chǎn)與配送的動作，往往耗時已久，甚至失去當(dāng)時確切需求。因此賣方必須藉由預(yù)測考慮生產(chǎn)與配送的前置時間，提早進行備料、生產(chǎn)甚至配送的動作。但是真實需求是瞬息萬變、捉摸不清，其預(yù)測與需求很少有一致性出現(xiàn)，若預(yù)測低于真實需求，會導(dǎo)致補充物資無法實時滿足當(dāng)時需求，造成需求流失；若預(yù)測高于需求而使補充物資量過多，會造成過量存貨，資金積壓。影響預(yù)測補充物資的因素來源很多，該研究將以一現(xiàn)況案例進行分析，并歸納相關(guān)問題因素，后續(xù)并提供解決問題的方法。

2情境現(xiàn)況分析

2.1預(yù)測補充物資問題描述

根據(jù)前面所描述現(xiàn)況分析，E公司身為供應(yīng)鏈上游的LED制造商，為了響應(yīng)下游客戶急需快速補充物資需求，需事先與客戶協(xié)調(diào)好將產(chǎn)品送至鄰近客戶的HUB倉，客戶會按照內(nèi)部生產(chǎn)計劃對HUB倉內(nèi)產(chǎn)品進行實體拉貨作業(yè)?？蛻羯形蠢浿?，其HUB倉內(nèi)物權(quán)歸屬于E公司所有，當(dāng)客戶進行提貨時，物權(quán)才轉(zhuǎn)移至客戶手上，E公司此刻可向客戶請款。同時，客戶也會分享未來需求預(yù)測信息以及期望庫存水平給E公司參考作為HUB倉備貨依據(jù)。E公司無法得知需求預(yù)測產(chǎn)生準(zhǔn)則，且此需求預(yù)測往往與實際提貨量有落差的存在，加上客戶與E公司所協(xié)議的庫存水平是以預(yù)測日均量乘上雙方協(xié)同的庫存天數(shù)（庫存水平=預(yù)測日均量×庫存天數(shù)）可能導(dǎo)致預(yù)測需求量與庫存天數(shù)皆各有加入自定義安全庫存量，造成重復(fù)安全存貨的現(xiàn)象，令HUB倉的庫存過高。E公司期望HUB倉存貨量能達成客戶要求的服務(wù)水平，同時期望降低存貨積壓。故該研究將著眼E公司鄰近客戶的HUB倉存貨控制系統(tǒng)，在運作上每經(jīng)過t時間，E公司（賣方）會對HUB倉進行補充物資，客戶（買方）則根據(jù)需求（Dt）對HUB倉進行拉料。而HUB倉的存貨（It）控制取決于補充物資量（Qt）的制定，補充物資量也需考慮HUB倉安全庫存的設(shè)定，安全庫存的決定可為一個量或是前置時間（避免某時間內(nèi)缺貨）來呈現(xiàn)，過高會造成存貨過多，太少又會導(dǎo)致服務(wù)水平太低。而且根據(jù)買方所給予的滾動式預(yù)測、規(guī)劃時間、凍結(jié)時間、賣方補充物資前置時間等等因素影響，皆會對補充物資量有所改變。實物上的需求是帶有變異性，而這變異會導(dǎo)致實際需求與原先規(guī)劃的補充物資量有所出入，此時就會發(fā)生存貨堆積或是缺貨產(chǎn)生以及服務(wù)水平達標(biāo)率高低問題產(chǎn)生。

2.2預(yù)測補充物資影響因子

對前述考慮的問題描述與FFR補充物資策略[2]計算，發(fā)覺使用FFR產(chǎn)生計劃訂單時，計劃訂單量會受到安全庫存、前置時間長短、規(guī)劃期間與凍結(jié)期間所影響。其計劃訂單若與真實需求相差則會產(chǎn)生多余存貨或是缺貨情形。在此節(jié)將詳述定義個別影響系統(tǒng)績效的問題因子，用以呈現(xiàn)各因子的表達，以作為后續(xù)模擬實驗使用。各因子分別包含為：需求不確定性、安全庫存的設(shè)置、前置時間的控制、規(guī)劃期間與需求預(yù)測凍結(jié)期間。

3模擬模式界面建構(gòu)

根據(jù)案例公司的績效評定是以HUB倉平均存貨以及HUB倉對客戶服務(wù)水準(zhǔn)為主。服務(wù)水平可定義為在前置時間內(nèi)需求不超過供給的機率，也就是不發(fā)生缺貨的機率。利用存貨與服務(wù)水平兩指標(biāo)同時衡量供應(yīng)鏈的優(yōu)劣是合適的方法，并且可將服務(wù)水平視為限制式，在滿足特定服務(wù)水平限制之下，達到存貨最低的方法。故該研究仿真績效同時考慮HUB倉平均存貨與服務(wù)水平，定義HUB倉平均存貨（I）[3]如下所示:I=susut1t∑=POHsu代表記錄仿真績效時間的上限，POH則是第t期期末HUB存貨量。服務(wù)水平（SL）定義如下所示:SL=∑=sut1tttADADSO=1-∑=sut1ttADSO=1-模擬時間內(nèi)缺貨幾率tSO=()≥+∠0if0if0ttt-1ttPOHADPOHGITPOHADt代表第t期真實發(fā)生需求，SOt代表第t期缺貨量，GITt代表第t期將獲得的在途量，當(dāng)?shù)趖期真實需求大于期初庫存與在途量總和時，則會記錄下缺貨量，當(dāng)期期末庫存量則會為0，反之，第t期真實需求小于期初庫存與在途量總和時，記錄當(dāng)期缺貨量為0。而服務(wù)水平則是記錄每期是否能達到滿足需求，也就是在模擬績效時間內(nèi)，不發(fā)生缺貨的機率。

4模擬實驗結(jié)果分析

該研究以“Level-LV”（需求變異低）與“Tendency-DN”（未來需求趨勢下降）兩者的存貨績效為例，詳細(xì)說明分析結(jié)果。

（1）需求型態(tài)為Level-LV。分析結(jié)果看出，除了（D）凍結(jié)期間因子外，其他主因子所對應(yīng)的p-value皆小于0.05，因此拒絕第一個虛無假設(shè)H0，也就是除了（D）凍結(jié)期間因子外，（A）安全庫存因子、（B）前置時間因子與（C）規(guī)劃期間因子皆對存貨績效有顯著主效應(yīng)。當(dāng)供貨前置時間較長時，其存貨績效表現(xiàn)比較好（存貨較少），但須注意到，供貨前置時間長可能會導(dǎo)致供貨前置時間內(nèi)的存貨無法應(yīng)付實際需求，因此需要同時參考服務(wù)水平的績效，才能決定適當(dāng)?shù)墓┴洉r間。從規(guī)劃期間的水平去分析，顯示在考慮較低的規(guī)劃期間可讓存貨量較低，這也意味著只考慮較短的需求預(yù)測轉(zhuǎn)換計劃訂單發(fā)放，規(guī)劃期間越長代表考慮的補充物資量較多，使得存貨較高，相對的也要同時觀察服務(wù)水平績效表現(xiàn)，若存貨量低但是服務(wù)水平也低落，則代表這是一個不好的因子水平。更進一步可發(fā)現(xiàn)到，當(dāng)規(guī)劃期間與供貨前置時間比例越相同，則所得到的存貨績效越好（存貨較少），甚至服務(wù)水平也能維持較好的表現(xiàn)，這意味著可以藉由控制規(guī)劃期間與前置時間的比例來獲取滿足特定服務(wù)水平量之下存貨最小化。

（2）需求型態(tài)為Tendency-DN。此分析是在需求型態(tài)為Tendency-DN之下進行，凍結(jié)預(yù)測期間水平越小，其存貨表現(xiàn)越差。其原因來自于該研究模擬需求預(yù)測以三期移動法產(chǎn)生，移動平均法乃有對真實需求反應(yīng)延遲的特性，故預(yù)測趨勢皆會高于真實需求。若使用較高水平凍結(jié)期間，會導(dǎo)致當(dāng)真實需求下降時，預(yù)測的反應(yīng)太慢，來不及調(diào)整預(yù)測值，因此當(dāng)面臨未來需求是有趨勢性之下，建議使用最低水平的凍結(jié)期間。接著觀察到（B）前置時間與（C）規(guī)劃期間兩者因子交互作用非常明顯，高規(guī)劃期間依舊導(dǎo)致高存貨產(chǎn)生，但是不同的前置時間之下，若搭配好對應(yīng)的規(guī)劃期間，能迅速有效降低存貨量，但兩者水平比例上無法觀察到，需再進一步藉由數(shù)學(xué)分析的方式，找到適當(dāng)?shù)谋壤刂脐P(guān)系。

5結(jié)語

（1）供貨前置時間越長，存貨量越低，但若未搭配好適當(dāng)規(guī)劃期間很有可能導(dǎo)致服務(wù)水平低落。

（2）高水平規(guī)劃期間會產(chǎn)生大量計劃訂單發(fā)放，易導(dǎo)致高存貨產(chǎn)生，因此需搭配對應(yīng)的前置時間挑選適當(dāng)?shù)囊?guī)劃期間。

（3）凍結(jié)期間在大多需求型態(tài)下沒有任何影響，但是面臨趨勢性需求型態(tài)，會因預(yù)測方法的延遲，使得高凍結(jié)期間水平造成反應(yīng)太慢，無法迅速因為需求改變作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（4）若想獲得更佳的服務(wù)水平績效，且不想增加過多存貨，可先設(shè)定與前置時間相同的規(guī)劃期間，再逐步增加規(guī)劃期間，觀察對應(yīng)的服務(wù)水平績效，直到服務(wù)水平績效達到設(shè)定目標(biāo)，此時存貨為特定服務(wù)水平限定的最小化。

（5）提供一個能同時考慮存貨績效與服務(wù)水平績效方式，讓賣方能滿足買方特定服務(wù)水平下，使本身的存貨量最小化，提高賣方導(dǎo)入供貨商管理存貨的模式。

參考文獻

[1]李慧.制造業(yè)中的采購與供應(yīng)鏈管理[D].上海:復(fù)旦大學(xué),2009：3-7.

[2]束霞.XX公司供應(yīng)鏈環(huán)境下的庫存管理研究[D].南京:南京理工大學(xué),2007：9-13.

[3]華國紅.H公司庫存管理優(yōu)化[D].成都:電子科技大學(xué),2005：18-21.

作者：謝秀波 單位：國網(wǎng)遼寧省電力有限公司本溪供電公司