现在我们假设供需过程可以分成若干阶段(每个阶段的时间长度相同,例如1个月或者1周),拖后时间L为零,每个阶段对存储货物的需求量u是一个随机变量.如果对于不同的阶段来说,销售、需求只是一种重复性的活动,我们就只要研究一个阶段的存储问题就可以了,因此称它为单阶段的随机存储模型,采用(s,S)策略.
现设u是一个离散型的随机变量,它取的数值分别为0≤i1<i2<…<im.u的概率分布为
自然,应有
在每阶段初检查库存,若发现库存量低于规定的数量s,就立即补充货物并把库存量提高到规定的数值S.在下面讨论中,我们就以一个阶段的时间长度作为单位时间.
1.S值的确定
设在阶段初未进货时的库存量为g,阶段初补充的数量为Q,因而补充后的库存量y=g+Q.假设这阶段的存储费按这阶段末的库存量来计算,我们就可算得这阶段存储费的期望值为
假设这阶段缺货损失费也按这阶段末的缺货量来计算,于是我们可算得这阶段缺货损失费的期望值为
因此,这个阶段(单位时间)内总费用的期望值为
我们采用边际分析法来确定S的值.现设阶段初进货后库存量为y件是合理的,我们来分析一下再多进一件货物而使库存量为y+1件的合理性.对于多进的这一件货物,实际需要用它的概率为1-,费用为购置费e;实际不需用它的概率为,费用为购置费e与存储费b之和e+b.所以多进这件货物的费用期望值为
若不多进这件货物,则需承担的缺货费的期望值为
所谓多进一件货物是合理的,是指相应的费用期望值小于不进这件货物时的费用期望值,即
也就是
因此,S应是满足上述不等式的最大的y值再加1,或者是满足下列不等式的最小的y:
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但是u的取值集合为{i1,…,ij,…,im},故y应取满足上述不等式的最小ij.
2.s值的确定
设阶段初库存量为y,而且决定不进货.于是,当这阶段的实际需要量低于y时,要支付存储费;当实际需要量高于y时,要承担缺货费.因而这阶段内总费用的期望值为
若阶段初库存量为y,现决定补充货物,把库存量提高到S.这时,这阶段总费用的期望值为
若不进货时的费用期望值小于进货时的费用期望值,即下列不等式成立,则不进货是合理的:
所以s为满足下列不等式的最小y值:
这一计算s值的公式虽比计算S的公式复杂些,但并非像看上去的那样困难.当S确定后,该不等式右端的数值即可求得.不难发现,当y=S时,该不等式一定成立,故这个不等式的解总存在.我们对y=i1,y=i2,…,y=S逐个计算该不等式左端的值,并与右端的值进行比较,使不等式成立的最小y值就是s.
例10-6 某企业对于某种材料每月需求量的概率分布如表10-1所示.每次订货费为60元,每月每吨存储费为40元,每月每吨缺货费为1 015元,每吨材料的购置费为800元.该企业欲采用(s,S)策略来控制库存量,请求出s和S的值.
表10-1
解 先建立表10-2.
表10-2
因为40 240<40 260,所以s=30.即该企业采取(30,40)策略.
在实际使用这种存储策略时,如存储量不易清点,因而实际存储量很难随时得知时,可将存储货物分两堆存放.一堆数量为s,其余的另放一堆.平时从后一堆取货以满足需求.当后一堆取完,需要动用前一堆时,期末就订货;如至期末,前一堆仍未动用,则本阶段不订货.因此,这种存储策略俗称双堆法(或两堆法).
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