Моделирование результирующих показателей различных стратегий управления запасами Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

128

Вестник ХНАДУ, вып. 50, 2010

УДК 656.73.01.88

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗУЛЬТИРУЮЩИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ СТРАТЕГИЙ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ

Н.А. Нефедов, доцент, к.т.н, А.В. Захарцев, аспирант, ХНАДУ

Аннотация. Рассматриваются закономерности изменения основных натуральных показателей стратегий управления запасами при различных их параметрах и характеристиках спроса, определенные путем имитационного моделирования.

Ключевые слова: управление запасами, периодичность пополнения запасов, точка заказа, периодичность проверки состояния запасов, статистические характеристики спроса, вероятность дефицита, срок хранения, имитационное моделирование.

МОДЕЛЮВАННЯ РЕЗУЛЬТУЮЧИХ ПОКАЗНИК1В Р1ЗНИХ СТРАТЕГ1Й

УПРАВЛ1ННЯ ЗАПАСАМИ

М.А. Нефьодов, доцент, к.т.н., О.В. Захарцев, асшрант, ХНАДУ

Анотаця. Розглядаються законом1рност1 змти основних натуральних показниюв стратегт управлтня запасами за р1зних гхтх параметр1в i характеристик попиту, визначем шляхом гмгтацгйного моделювання.

Ключов1 слова: управлтня запасами, перiодичнiсть поповнення запасiв, точка замовлення, перiодичнiсть перевiрки стану запаав, статистичт характеристики попиту, iмовiрнiсть дефщиту, термт зберiгання, iмiтацiйне моделювання.

MODELING OF RESULTING INDEXES OF DIFFERENT STRATEGIES OF FUNDS MANAGEMENT

N. Nefedov, Associate Professor, Candidate of Technical Science, A. Zahartzev, graduate, KhNAHU

Abstract. The main regularities of changes in the basic natural indicators of inventory management strategies for their various parameters and characteristics of demand, defined by the simulation have been considered.

Key words: inventory management, frequency of replenishment, the point of order, frequency of stocks status inspection, statistical characteristics of demands, probability of deficit, shelf-life on storage, simulation.

Введение

Одной из важнейших функций логистики при организации продвижения материалопо-тока в розничной торговле является управление запасами. Если учесть, что затраты времени на прохождение товаров по разным каналам распределения составляют до 93 % общего времени на доставку товаров конечному потребителю и финансовые затраты на

управление запасами при этом составляют до 44 % от общих [1], то решение задачи эффективного управления запасами является актуальным.

Одним из наиболее эффективных способов оптимизации систем управления запасами является применение к различным номенклатурным группам хранимых товаров различных управленческих решений, основанных

на методах ABC-XYZ-анализа. Однако отдельные практические решения, рекомендуемые исследователями и практиками, требуют научного обоснования. В данной статье рассматриваются вопросы формализации параметров стратегий управления запасами, обеспечивающие минимизацию затрат на управление ими и на продвижение материа-лопотока в цепи поставок в целом.

Анализ публикаций

Существующие рекомендации по практическому применению ABC-XYZ-анализа [1-6], в частности по группировке товаров, в значительной степени противоречат друг другу, что объясняется тем, что разрабатывались они для различных конкретных условий с сильно отличающимися условиями, в первую очередь - стоимостными параметрами (цена товара, размер штрафа за отказ в обслуживании, транспортный тариф). Этот метод является синтезом отдельных ABC и XYZ методов. Каждый из них базируется на отдельном частичном критерии выбора стратегии управления запасами, и потому применение каждого из них для одних и тех же условий может привести к одному и тому же решению лишь случайно. Поэтому является принципиальным то, что совместное решение задачи выбора наиболее эффективной стратегии управления запасами при применении ABC-XYZ метода позволяет найти наиболее точное решение.

Кроме того, рекомендации по изменению параметров стратегий управления запасами каждой группы носят качественный характер по принципу «больше внимания - меньше внимания». Такой подход не позволяет в полной мере реализовать потенциал ABC-XYZ-анализа и не являет собой эффективного инструмента практической оптимизации управления запасами.

Цель и постановка задачи

Отсутствие формальных научно обоснованных методов выбора оптимальной стратегии управления запасами и определения ее оптимальных параметров требует разработки аналитических моделей изменения результирующих показателей их применения, с целью оценки их экономической эффективности. Экономическая эффективность стратегии управления запасами определяется суммой затрат на управления запасами, которая

складывается из затрат на пополнение запасов, затрат на хранение товара (включая затраты, связанные с замораживанием финансовых средств) и издержек, связанных с дефицитом товара на складе. Соответственно, формальной основой оптимизации системы управления запасами является закономерность изменения срока хранения товаров на складе, вероятность дефицита (вероятность отсутствия на складе на момент поступления заявки товара в полном объеме) и количество поставок на склад новых партий товара.

Результаты моделирования

Основной причиной, обуславливающей применение различных методов и приемов управления запасами, является нестабильность спроса, характеризующаяся непостоянством интервалов времени между заявками, поступающими в складскую систему, и их размеров. Поэтому решение поставленной задачи возможно только с позиций вероятностно-статистического подхода.

Учитывая динамический и дискретный характер процессов пополнения и расходования запасов на складе, а также сложность взаимовлияния этих процессов во времени, наиболее эффективным способом исследования количественных характеристик влияния внешних и внутренних факторов складской системы на ее результирующие показатели является имитационное моделирование с последующей аппроксимацией результатов регрессионными моделями. В рамках данной работы разработана имитационная модель функционирования складской системы в условиях переменного спроса и стохастического характера исполнения заказов самой складской системы.

Оптимизация системы управления запасами предполагает, в первую очередь, выбор стратегии управления запасами. Применяемые в логистике стратегии управления запасами можно свести к четырем типовым [6] - стратегии фиксированного размера заказа (ФРЗ), стратегии постоянной периодичности пополнения запасов (ПППЗ), стратегии фиксированной периодичности пополнения запасов до определенного уровня (ФПОУ) и стратегии двух уровней (ДУ). Эти стратегии включены в имитационную модель как альтернативы. Стратегия поддержания постоянного уровня запасов, приводящая к возникновению «эффекта хлыста» [2], крайне негативно

сказывающегося на эффективности управления запасами, не рассматривалась.

Для обеспечения полной идентичности условий функционирования различных систем управления запасами входящий стохастический поток заявок в модели «клонируется» для всех исследуемых стратегий управления запасами, поэтому погрешности аппроксимации результирующих показателей для них будут одинаковы.

Наиболее точными для количественного описания влияния внутренних параметров и внешних факторов складской системы (Фк) на ее результирующие показатели (Псг) и соответствующими логике этого влияния и взаимодействия факторов являются аппроксимирующие регрессионные модели вида

ПС1 = Ь0 -й(ьфк), (1)

к=1

где Ь0 - свободный член регрессионной модели; Ьк - коэффициент к-го фактора.

Определенные по результатам имитационного эксперимента численные значения коэффициентов регрессионных моделей измене-

ния количества заказов склада, вероятности отказа клиенту в обслуживании и среднего срока хранения товара на складе приведены в табл. 1-3.

Для обеспечения возможности использования полученных моделей в широком диапазоне варьирования значений факторов и, соответственно, их применения для складских систем различного назначения, значения факторов и результирующие показатели определяются в нормированном виде по формуле

Ф о(нат)

Фк = -Ъ-я

— в(нат)

-к =

Г

(2)

(3)

где —о(нат) - значения объемных факторов в натуральных измерителях (в тех же, что и средний размер заявки (я ), поступающей на

склад); Ф®(нат)- значения временных факторов в натуральных измерителях (в тех же, что и средний интервал времени между заявками заявки (^ ), поступающими на склад).

Таблица 1 Значения коэффициентов регрессионной модели количества заказов склада

Стратегия Параметр Свободный член

Кя К К, Т К Кт К3 Кп К Кр Кд

ФРЗ 1,041 0,954 1,005 0,994 1,014 0,941 1,147 - - - - 0,192

ПППЗ 1,026 1,012 0,859 0,994 0,927 - - 0,937 0,939 - - 0,290

ФПОУ 1,008 0,929 0,910 0,994 1,059 - - 0,945 0,728 0,983 1,103 0,322

ДУ 1,155 0,960 0,879 0,994 0,923 - 1,687 0,942 0,446 - - 0,495

Таблица 2 Значения коэффициентов регрессионной модели вероятности отказа

Стратегия Параметр Свободный член

К К К, Т К Кт К3 Кп Ке Кр Кд

ФРЗ 0,959 1,080 2,000 1,000 0,743 0,949 0,419 - - - - 0,385

ПППЗ 1,005 0,872 3,456 1,000 1,166 - - 0,982 0,085 - - 1,903

ФПОУ 0,986 0,846 2,735 1,000 2,433 - - 0,963 0,030 3,532 0,163 7,668

ДУ 1,193 0,966 1,922 1,000 0,884 - 0,555 0,940 0,206 - - 1,442

Таблица 3 Значения коэффициентов регрессионной модели срока хранения груза на складе

Стратегия Параметр Свободный член

К К К, Т К Кт Кз Кп Кв Кр Кд

ФРЗ 1,035 0,929 2,012 1,006 1,116 1,070 1,185 - - - - 1,419

ПППЗ 0,861 1,045 1,590 1,006 0,962 - - 1,070 8,652 - - 0,196

ФПОУ 0,971 0,956 1,936 1,006 0,798 - - 1,076 6,664 0,672 1,937 0,165

ДУ 0,849 0,891 2,805 1,006 1,276 - 0,649 1,081 5,128 - - 0,260

С аналогичной целью и аналогичным образом нормированы результирующие показатели стратегий управления запасами. При этом параметры стратегий управления запасами определяются по формулам

Кт -

K -K -

кв -

gll • g ■ t:

Q3 ■ t.

g ■ Тз

Tl .

Тз'

Gmax ■ 1

g ■ T

(4)

Q3

K - G

K - ^ -100,

д t

где Оз - размер фиксированного заказа; Тз -время выполнения заказа склада; Qз - точка заказа в ФРЗ; Тп - периодичность пополнения запасов в ПППЗ; Отах - максимальный желаемый объем запасов; ¿пр - время проведения дополнительной проверки состояния запасов, в процентах от установленной периодичности пополнения запасов.

Приведенные в табл. 1-3 коэффициенты ^, К Кд, К являются коэффициентами вариации среднего размера заявки, поступающей на склад, среднего интервала поступления заявок на склад, объема выполнения заказа склада (учитывает вероятность отклонения объема поставки на склад вследствие отсутствия необходимого объема продукции у поставщика, недостаточной вместимости транспортного средства и ошибок при комплектации отправки у поставщика) и времени выполнения заказа соответственно. Величина Т представляет собой коэффициент кратности среднего времени выполнения заказа склада интервалу поступления заявок.

стоимостные результаты их работы в привязке к текущим ценам и конкретным финансовым предприятия. Анализ функции суммарных затрат на управление запасами показывает, что она является вогнутой функцией, следовательно, существуют оптимальные значения параметров систем управления запасами, обеспечивающие минимизацию этих затрат. Кроме того, изменение затрат на управление запасами при различных характеристиках спроса отличается для разных стратегий управления запасами. Такое сочетание характеристик функций суммарных затрат на управление запасами позволит обоснованно выбирать оптимальную стратегию и оптимальные значения ее параметров.

Литература

1. Шрайбфедер Дж. Эффективное управле-

ние запасами : пер. с англ. / Дж. Шрайбфедер. - М. : Альпина Бизнес Букс, 2006. - 304 с.

2. Бауэрсокс Д. Д. Логистика: интегрированная

цепь поставок : пер. с англ. / Д.Д. Бауэрсокс, Д.Д. Клосс. - М. : ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001. - 640 с.

3. Шапиро Дж. Моделирование цепи поста-

вок : пер. с англ. / Дж. Шапиро ; под ред. В.С. Лукинского. - СПб. : Питер, 2006. - 720 с.

4. Стерлигова А.Н. Логистика и управление

цепями поставок / А.Н. Стерлигова. -М. : Бизнес Элайнмент, 2008. - 168 с.

5. Гаджинский А.М. Современный склад.

Организация, технологии, управление и логистика / А. М. Гаджинский. - М. : ТК Велби, Изд-во Проспект, 2005. -176 с.

6. Ghiani G. Introducing to Logistics Systems

Planning and Control / G. Ghiani, G. La-porte, R. Musmanno. - Chichester : John Wiley and Sons, 2004. - 352 с.

7. Уотерс Д. Логистика. Управление цепью

поставок : пер. с англ. / Д. Уотерс. - М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 503 с.

Выводы

Проведенное имитационное моделирование процессов управления запасами с использованием различных стратегий позволило определить их количественные характеристики, что, в свою очередь, позволяет определить и

Рецензент: М.А. Подригало, профессор, д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 21 июня 2010 г.