Анализ моделей и методов управления запасами Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

3. Жилищное хозяйство и бытовое обслуживание населения в России. 2007: Стат. сб./ Росстат. М., 2007.

4. Разрабатывается порядок совместного участия государства и бизнеса в развитии рынка строительной индустрии // Недвижимость России. Всероссийский аналитический портал. Режим доступа: 1РРЕ.РУ.

5. Тыртышов Ю.П. Долгосрочная стратегия развития жилищной сферы - обязанность государства развиваться // ЖКХ и строительство. 2007. № 4. С. 12-13.

ЯЗЫКОВ М.С.

Педагогический институт Южного Федерального университета, аспирант кафедры Экономики и прикладной математики, 344007, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 33

АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ

В статье построена классификация моделей по основным элементам управления запасами. Так как многообразие реальных ситуаций вызвало необходимость в рассмотрении огромного числа вариантов задач управления запасами, которые систематизированы лишь частично.

Ключевые слова: теория управления запасами; система снабжения; функция затрат; оптимальный объем поставки

Коды классификатора JEL: M11, M21

Ь

Теория управления запасами является относительно молодой отраслью исследования операций. Попытки щ наладить если не научное, то хотя бы разумное управление запасами предпринимались давно. В частности, представляет интерес опыт 1920-х г.г. по хозрасчетным снабженческо-сбытовым государственным синдикатам. В первой трети ХХ века появился ряд статей по определению оптимального объема заказа - Ф. Харриса ¡7 (1915 г.), К. Стефаник-Алмейера (1927), К. Андлера (1929) и Р. Уилсона (1934), с именами которых и связы- щ вается соответствующая группа формул [3]. Эти зависимости являются компонентами алгоритмов решения ;> многих более сложных задач, в том числе со стохастическим спросом. О

Формирование теории управления запасами как научной дисциплины началось с середины 50-х г.г. прошлого века. Внимание отечественных исследователей: математиков, экономистов, военных, практиков тео- q рия запасов привлекла в начале 60-х г.г. □ Многообразие реальных ситуаций вызвало необходимость в рассмотрении огромного числа вариантов RJ задач управления запасами, которые систематизированы лишь частично. Использование богатейшего мате- Ф риала, накопленного теорией управления запасами (Inventory Control), немыслимо без его упорядочивания £ в рамках единой классификации. Для анализа существующих моделей управления запасами воспользуемся ® одной из наиболее удачных классификаций, приведенной в книге Рыжикова Ю.И. [4]. о Автор строит классификацию моделей по основным элементам модели управления запасами. Элементами ф управления запасами являются: i

• система снабжения; >

• спрос на предметы снабжения; о

• возможность пополнения запасов; °

• функция затрат; ^

• ограничения; ^

• стратегия управления запасами. q Под системой снабжения понимают совокупность источников заявок и складов, между которыми в ходе о

операций снабжения осуществляются перевозки хранимого имущества. Возможны три варианта построения >

системы снабжения: о

• децентрализованная; о

• линейная; о

• эшелонированная. о Системы снабжения классифицируются по числу хранимых номенклатур: однородные и многономенкла- о

турные. Все системы снабжения в зависимости от постоянства их параметров и значений управляющих пе- ^ ременных можно разделить на статические и динамические. В первом случае рассматривается минимизация

затрат за единственный период или в единицу времени, во втором - за указанное количество периодов. s

Спрос на предметы снабжения может быть: ^

• стационарным и нестационарным; ш

• детерминированным или стохастическим; >s

• непрерывно распределенным или дискретным; §

• зависимым от спроса на другие номенклатуры или независимым. ф Пополнение запасов всегда происходит с некоторой случайной задержкой относительно момента выдачи

требований. Однако роль и длина этой задержки сильно зависят от конкретных условий.

Функция затрат образует показатель эффективности принятой стратегии и учитывает следующие издержки:

т

*

л ь о (О

X *

а

г ш

о I-

00 □

□

ш

о

о

1— ф

1— ^

0 а ф

со ^

1

>

0

1 I Ф со 1— О

а о

о

0

1_

0

1_

о <3

со О

I—

О О о.

о ф

о ф

т

0

1

о о

расходы на хранение;

транспортные расходы и затраты, связанные с заказом каждой новой партии; затраты на штрафы. Издержки хранения:

пропорциональные среднему уровню положительного запаса за период и времени положительного запаса;

пропорциональные положительному остатку к концу периода; пропорциональные максимальному запасу;

соответствующие нелинейной функции одного из вышеуказанных качеств. Стоимость поставки:

пропорциональная объему поставки; постоянная, независимо от объема и числа номенклатур; равная сумме фиксированных составляющих;

пропорциональная необходимому приросту интенсивности производства. суммарный штраф:

пропорциональный среднему уровню положительной недостачи и времени существования недостачи; пропорциональный недостаче к концу периода;

соответствующий нелинейной функции одного из вышеуказанных количеств; постоянный (выплачивается при нулевой недостаче). Ограничения в задачах управления запасами могут быть различного характера: по максимальному объему (весу, стоимости) запасов; по средней стоимости;

по числу поставок в заданном интервале времени; по максимальному объему поставки или кратности этого объема; по доле требований удовлетворяемых из наличного запаса.

Стратегия управления запасами, т.е. структура правил определения момента и объема заказа в приложениях обычно считается известной, и задача сводится к определению нескольких констант (параметров стратегии). В периодических стратегиях заказ производится в каждом временном периоде Т, в стратегиях с критическим уровнем - при снижении запаса до порога 5 или ниже. Второе различие между стратегиями: постоянная партия объема восполнения запаса или уровень, до которого запас восполняется.

Одной из основных задач управления снабжением является определение оптимального объема поставки. Традиционная модель, разработанная еще в начале нашего века [4], исходит из следующей проблемной ситуации: политика закупок определяется для каждого вида материалов; при этом известны поставщики и условия поставки; требуется определить, какое количество материалов, и в какой момент времени следует приобрести. Известна годовая потребность М . Требуется найти объем материала, который будет необходимо приобретать через равные промежутки времени. Функция оптимизации - годовые затраты на поставку, хранение и убытки от замораживания оборотных средств должны быть минимальными.

Применение этой базовой модели требует соблюдения ряда начальных условий, что не ограничивает области ее использования. В некоторых случаях достаточно дополнить или видоизменить эту модель.

Невозможность соблюдения условия равномерных и одинаковых по размеру списаний материалов со склада может объясняться следующими обстоятельствами:

• не известен точный объем потребности материалов в производстве;

• объем потребности в разные моменты времени или в разные отрезки планового периода различен;

• закупка необходимого объема материалов может осуществляться в плановом периоде только в определенные моменты времени.

В случае 1 необходимо применять стохастические модели оптимизации объема закупок. Случай 2 требует применения динамических детерминированных моделей. В последнем случае используются интервальные модели.

Методы управления складскими запасами представляют собой совокупность правил, определяющих момент и объем закупки для их пополнения. Закупка может осуществляться в зависимости от наличного уровня запасов на складе или в заранее определенные сроки. Соответственно, ее объем может задаваться относительно уровня наличных запасов или в абсолютных величинах.

Выделяют 6 систем управления запасами, каждая из которых характеризуется использованием следующих параметров:

1. уровень запасов 5, при котором необходимо их пополнение;

2. нормативный уровень запасов $, характеризующий расчетную величину складских запасов, достигаемую при очередной закупке;

3. объем отдельной закупки Ч ;

4. частота совершения закупок t.

Система выборочного контроля уровня складских запасов представляет собой расширение двух предыдущих систем. Смысл этой системы в том, что проверка контрольного уровня осуществляется через определенные промежутки времени.

В процессе принятия решений в области снабжения и логистики используются интегрированные методики.

Система «точно вовремя» [2]. В рамках системы «точно вовремя» доставка материала осуществляется непосредственно перед моментом его использования. Это в значительной степени позволяет сократить запасы на промежуточных складах. Реализация этой системы на производстве состоит в организации системы по

поточному принципу, что не всегда возможно на крупных промышленных предприятиях выпускающих серийную продукцию.

Логистическая концепция «Планирования потребностей/ресурсов» и основанные на ней системы [2]. На этой концепции чаще всего базируются концепции толкающего типа, в отличие от системы «Точно вовремя». Системами, базирующимися на этой концепции, являются системы «планирования потребности в материалах производственного планирования потребности в ресурсах» MRPI, MRPII, ERP. Хотя сама логистическая концепция была сформирована давно (с середины 50-х годов прошлого века), но только с появлением быстродействующих компьютеров ее удалось реализовать. Основными целями MRP являются:

1. удовлетворение потребности в материалах, компонентах и продукции для планирования производства и доставки потребителям;

2. поддержание низкого уровня запасов материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции;

3. планирование производственных операций, графиков доставки, закупочных операций. Проблемы, возникающие при внедрении MRP, относятся к разработке программного обеспечения. Целью

внедрения MRP является повышение эффективности и качества планирования потребности в ресурсах, снижение уровня запасов материалов и готовой продукции. Однако эти системы имеют и ряд недостатков:

1. значительный объем вычислений и предварительной подготовки большого объема исходной информации;

2. возрастание логистических издержек на обработку заказов;

3. нечувствительность к кратковременным изменениям спроса; ^Г

4. значительное число отказов из-за большой размерности. ^ Эти недостатки накладываются на общий недостаток систем толкающего типа - недостаточно строгое от- о

слеживание спроса с обязательным наличием страховых запасов. Однако MRP достаточно эффективны по сравнению с «Точно вовремя» при больших производственных циклах в условиях неопределенного спроса.

Микрологистическая концепция «Тощего производства» [2] является по существу развитием концепции «точно вовремя». Ее сущность выражается в соединении следующих принципов:

Z

1. высокого качества; ^

2. небольшого размера производственных партий; ^

3. низкого уровня запасов; I-

4. высококвалифицированного персонала; 00

5. гибких производственных технологий. □

Как и в концепции «точно вовремя» огромное значение для системы имеют взаимоотношения с поставщи- ^

ками. В зарубежной практике среди прочих микрологистических концепций получили большое распространение различные варианты концепции «реагирования на спрос». эта концепция в основном разрабатывалась как модификация концепции «планирования ресурсов» в плане улучшения реакции на изменение потребительского спроса. §

Наиболее известными являются «точка заказа-перезаказа», «быстрого реагирования», «непрерывного пополнения запасов», «автоматического пополнения запасов». Эти концепции в той или иной степени требуют ® интеграции с покупателями и поставщиками, что для условий работы крупных промышленных предприятий практически невыполнимо. ^

АВС-анализ представляет собой метод, с помощью которого определяют степень распределения конкретной характеристики между отдельными элементами какого-либо множества.

С точки зрения снабжения анализируются количественная и стоимостная структура потребности в сырье и ф материалах. По степени распределения общей стоимости виды сырья и материалов делятся на три группы: 1. Материалы группы А. Количество их видов невелико, но на них приходится значительная доля сто- ^

О

ö I—

ф

имости сырья и материалов (60-80%). ^

2. Материалы группы В. По критериям доли в общем количестве и общей стоимости занимают среднее о место между группами А и С. 2

3. Материалы группы С. В данную группу входит большое число позиций, доля в общей стоимости 2 представляет собой предельно малую величину (2-5%). ^

Для каждой из трех групп закладывается различная степень детализации, уровень расходов на планиро- ^

вание, используются различные методы расчета потребности, оптимизации объема поставок, способов осу- ^

ществления закупок, хранения и применения в производственном процессе. о

В работе В.В. Волгина «Склад» [1] указывается, что наибольший эффект метод АВС дает совместно с мето- ^

дом Если АВС анализирует структуру номенклатуры по объему потребления, то XYZ делит номенклатуру 1

по объему текущих запасов. Сочетание этих двух методов позволяет получить девять групп АХ, AY, А2, ВХ, BY, о

В2, СХ, CY, С2, каждой из которых присваивают свои параметры модели управления. &

На крупном машиностроительном предприятии снабжением занимаются десятки специалистов. Широкая

номенклатура товаров разбита на группы. Каждой группой управляет квалифицированный в этой области о

специалист. Расчет плана закупок осуществляется на год, на полгода и в течение года при изменениях плана ^

выпуска. Расчет объема и моментов закупок производится специалистами, как правило, на базе своего лично- |

го опыта, т.к. те инструкции и стандарты предприятия, которые регламентируют этот процесс, в большинстве о

случаев уже устарели. При таких расчетах очень редко применяется расчет с целью минимизировать затраты о

на снабжение. О