Модель управления запасами с фиксированным размером запаса

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО»

 

Кафедра  математической экономики

 

 

Модель управления запасами с фиксированным размером запаса

 

Курсовая работа

 

студентки 4 курса 441 группы

специальность 080801 «Прикладная информатика (в экономике)»

механико-математический факультет

Зубковой Екатерины Сергеевны

 

 

Научный руководитель

доцент, к.ф. - м.н.                    _________________                              М.П. Мисник

                                                          подпись, дата

 

Зав. Кафедрой

зав.каф., профессор                 _________________                              С.И. Дудов

                                                          подпись, дата

 

 

 

 

 

 

Саратов 2013 г.

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………...3

1 Понятие запасов и необходимость  в их создании……………………………….4

2 Классификация запасов и их  значение…………………………………………...6

3 Детерминированные модели управления  запасами……………………………..9

    3.1 Однопродуктовая статическая модель………………………………………9

3.2 Многопродуктовая статическая модель с ограничениями складских помещений……………………………………………………………………….10

    3.3 Однопродуктовая N-этапная динамическая модель………………………10

4 Вероятностные модели управления  запасами………………………………….11

5 Модель управления запасами  с фиксированным размером заказа……………12

6 Сравнение основных систем управления запасами……………………………16

Заключение………………………………………………………………………….17

Список использованной литературы……………………………………………...19

Приложение А………………………………………………………………………20

 

 

Введение

Теория управления запасами считается относительно молодой дисциплиной. В первой трети XX века появился ряд статей по определению оптимального объема заказа — Ф. Харриса (1915 г.), К. Стефаник-Алмейера (1927 г.), К. Андлера (1929 г.) и Р. Уилсона (1934 г.), с именем которого обычно и связывается соответствующая группа формул.

Первоначальным толчком к применению математических методов анализа систем управления запасами послужило развитие промышленности, технических и экономических наук, особенно науки об управлении производствам. Реальную потребность в анализе впервые ощутили те отрасли промышленности, которым пришлось столкнуться с вопросами календарного планирования производства и хранения запасов, когда продукция производится серийно и поступает на заводской склад.

Лишь по окончании второй мировой войны, когда стали развиваться наука о методах управления и исследование операций, было обращено серьезное внимание на вероятностный характер процессов управления запасами. До этого системы управления запасами рассматривались как детерминированные, за исключением тех немногих случаев, когда были предприняты попытки каким-то образом учесть стохастический характер этих систем.

Данная тема актуальна в наше время, так как ресурсы каждого предприятия ограничены, и оно решает, как и когда пополнять запасы, и в каком размере. Управление запасами возникает как на производственных предприятиях, так и на торговых. Если в первом случаем уровень запаса выбирается так, чтобы обеспечить бесперебойное производство между двумя поставками, то во втором случае речь идет о том, как обеспечить максимальное удовлетворение спроса и минимизировать издержки на хранение и неудовлетворенный спрос.

Целью моей курсовой работы является анализ управления запасами и более подробно рассматривается модель с фиксированным размером заказа.

 

1  Понятие запасов и необходимость в их создании

Запасы различного рода играют важнейшую роль при функционировании любой экономической системы и возникают практически во всех звеньях народного хозяйства.

Основными факторами образования запасов готовой продукции являются задержки, необходимые для:

• накопления готовой продукции до размеров отгружаемых партий;
• укомплектования партий поставки, если потребителю одновременно –    отгружается несколько номенклатур;
• упаковки и затаривание продукции;
• оформление отгрузочной документации;
• погрузки в транспортные средства.

Необходимость надежного обеспечения спроса, вынуждает увеличивать запасы, что приводит к временному исключению из оборота значительных материальных ценностей. При необоснованном сокращении запасов возможна остановка производства. Применяемые к неаккуратному поставщику санкции лишь отчасти компенсируют убытки предприятия. Недостаток нужных населению товаров в розничной торговой сети возрождает, забытые было очереди и может привести к негативным социально-экономическим последствиям. Решение проблем управления запасами дает оптимизация запасов.

Эффективность работы систем управления запасами во многом зависит от того, насколько точно будет предсказан спрос на ресурс и, следовательно, насколько правильно будет проведено нормирование. Это является довольно сложной задачей. Выделяют следующие типы спроса по степени определенности и неизменности его величины (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Классификация типов спроса

Детерминированный спрос точно известен заранее, в отличие от вероятностного спроса. При статическом типе спроса интенсивность потребления ресурса остается неизменной во времени, при динамическом типе спроса интенсивность потребления изменяется в зависимости от времени. При стационарном типе спроса его функция плотности вероятности неизменна во времени, а при нестационарном – функция плотности вероятности спроса изменяется во времени.

По признаку источника возникновения спрос разделяют на независимый и зависимый. Независимый спрос – спрос, который складывается из отдельных составляющих спроса большого числа потребителей, каждый из которых испытывает потребность независимо от других. Зависимый спрос имеет место, когда производитель использует ряд компонентов для изготовления готового продукта, спрос на каждый из компонентов связан друг с другом и зависит от производственного плана изготовления готового продукта.

 

2 Классификация запасов и их значение

Назначение запасов – образование определённого буфера между последовательными поставками материалов и исключение необходимости непрерывных поставок. Запасы обеспечивают оперативную гибкость.

Наличие запасов позволяет закупать материалы или производить товары экономически выгодными партиями даже в  условиях достаточно постоянного спроса на продукцию системы.

По месту нахождения запасы делятся на:  
• Производственные;  
• Товарные. 

Производственные запасы формируются в промышленных предприятиях и предназначены для производственного потребления. Они должны обеспечивать бесперебойность производственного процесса. 

Товарные запасы находятся у предприятий – изготовителей на складах готовой продукции, а также в каналах распределения у производителей и торговых компаний. Товарные запасы необходимы для бесперебойного обеспечения потребителей разного уровня продукцией.

По видам товарно-материальных ценностей запасы могут включать:  
• сырье и материалы, продовольствие;  
• производственные запасы (запасы незавершенного производства) и комплектующие;  
• готовую продукцию;  
• вспомогательные материалы и т.п. 

По исполняемым функциям запасы подразделяются на:  
• Текущие - обеспечивают непрерывность поступления материальных ресурсов в производственный процесс, а также возможность непрерывной реализации готовой продукции предприятиями – изготовителями и организациями торговли в период между поставками. Текущие запасы составляют основную часть производственных и товарных запасов. Их величина постоянно меняется.  
• Подготовительные - требуют дополнительной подготовки перед использованием в производстве (сушка древесины, например).

Подготовительные запасы готовой продукции вызваны необходимостью их подготовки к отпуску потребителям.  
• Гарантийные (страховые и резервные) - предназначены для непрерывного снабжения продукцией потребителя в случае непредвиденных обстоятельств.

Такими обстоятельствами могут быть, например, отклонения в периодичности и в величине поставок от запланированных, задержки поставок в пути, изменения интенсивности потребления и др.

В отличие от текущих запасов размер гарантийных запасов является постоянной величиной. При нормальных условиях работы эти запасы являются неприкосновенными.  
• Сезонные - образуются при сезонном характере производства, потребления или транспортировки продукции. Сезонные запасы должны обеспечить нормальную работу организации во время сезонного перерыва в производстве, потреблении или в транспортировке.  
• Рекламные - создаются и поддерживаются в каналах распределения для быстрой реакции на проводимую фирмой маркетинговую политику. Они связаны с широкомасштабными рекламными мероприятиями.  
• Спекулятивные - создаются в целях защиты от возможного повышения цен или введения протекционистских квот или тарифов, а также, чтобы использовать конъюнктуру рынка для получения дополнительной прибыли. 

По времени запасы подразделяются на:  
• Максимальный желательный уровень  
• Пороговый уровень  
• Текущий уровень  
• Гарантийный уровень 

Максимальный желательный запас определяет уровень запаса, экономически целесообразный в данной системе управления запасами. Этот уровень может превышаться. В различных системах управления максимальный желательный запас используется как ориентир при расчете объема заказа. 

Пороговый уровень запаса (точка заказа) используется для определения момента времени очередного заказа. 

Текущий запас соответствует уровню запаса в любой момент учета. Он может совпасть с максимальным желательным уровнем, пороговым уровнем или гарантийным запасом. 

Можно также выделить неликвидные запасы – длительно неиспользуемые производственные и товарные запасы. Они образуются вследствие ухудшения качества товаров во время хранения, а также морального износа.

 

3 Детерминированные модели управления запасами

Чрезвычайно трудно построить обобщенную модель управления запасами, которая учитывала бы все разновидности условий, наблюдаемых в реальных системах. Но если бы и удалось построить достаточно универсальную модель, она едва ли оказалась аналитически разрешимой. Представление в этом разделе модели соответствуют некоторым системам запасами. Маловероятно, что эти модели могут точно подойти для реальных условий, однако они приведены с целью различных подходов к решению некоторых конкретных задач управления запасами.

В этом разделе обсуждается пять моделей. Большинство из них однопродуктовые, и только в одной из них учитывается влияние нескольких «конкурирующих» видов продукции. Основное различие между моделями определяется допущением о характера спроса (статический или динамический).

Важным фактором с точки зрения формулировки и решения задачи является также вид функции затрат. Используются различные методы решения, включающие классическую схему оптимизации, линейное и динамическое программирование. Эти примеры наглядно показывают, что при решении задач управления запасами следует применять различные методы оптимизации.

3.1 Однопродуктовая статическая модель

Модель управления запасами простейшего типа характеризуются постоянным во времени спросом, мгновенным пополнением запаса и отсутствием дефицита. Такую модель можно применять в следующих типичных ситуациях:

1. Использование осветительных ламп в здании;
2. Использование таких канцелярских товаров, как бумага, блокноты и карандаши, крупной фирмой;
3. Использование некоторых промышленных изделий, таких, как гайки и болты;
4. Потребление основных продуктов питания (например, хлеба и молока).

3.2 Многопродуктовая статическая модель с ограничениями складских помещений

Эта модель предназначена для систем управления запасами, включающие n(>1) видов продукции, которая хранится на одном складе ограниченной площади. Данное условие определяет взаимосвязь между различными видами продукции, может быть включено в модель как ограничение.

3.3 Однопродуктовая N-этапная динамическая модель

В этой модели предполагается, что, хотя спрос достоверно известен, он может изменяться от этапа к этапу. Уровень запаса контролируется периодически. Хотя запаздывание поставки (выраженное фиксированным числом периодов) допустима, в модели предполагается, что пополнение запаса происходит мгновенно в начале этапа. Наконец, дефицит не допускается.

Построение динамической детерминированной модели сводится к конечному горизонту времени. Это объясняется тем, что для получения числового решения соответствующих задач требуется использование метода динамического программирования, который в данном случае можно практически применять только при конечном числе этапов (шагов). Однако это не является серьёзным препятствием, т.к. спрос в отдалённом будущем обычно не оказывает существенное влияние на решение, принимаемое для рассматриваемого конечного горизонта времени. Кроме того, как правило, не имеет смысла предполагать, что продукция будет храниться в запасе бесконечно.