庫存是供應(yīng)鏈的一道重要防線。所有行業(yè)的供應(yīng)鏈部門都在問一個(gè)問題：我們企業(yè)有多少的庫存是合理的?

　　這一問題的出發(fā)點(diǎn)又分成兩類，其中第一類企業(yè)認(rèn)為當(dāng)前庫存周轉(zhuǎn)天數(shù)過高，需要尋求降低的空間。另一類企業(yè)是意識(shí)到自己當(dāng)前的庫存管理方式已經(jīng)不能滿足新的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，希望從根本上實(shí)現(xiàn)庫存的精細(xì)化管理，而不是只以降低庫存絕對(duì)值為目標(biāo)。

　　一個(gè)完整的供應(yīng)鏈端到端決策支持平臺(tái)才能完美地解決這兩種問題：通過靈活建模，運(yùn)用多級(jí)庫存策略的優(yōu)化解決方案。完整端到端供應(yīng)鏈解決方案包括整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，多級(jí)庫存優(yōu)化，服務(wù)水平優(yōu)化與庫存模擬仿真。以下我將主要以安全庫存為例，和大家進(jìn)行分享。

　　一、整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　您的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是怎樣的，全國(guó)有多少工廠、倉庫，各倉庫之間是否有CDC,RDC這類層級(jí)的概念?

　　2015年，我和幾位同事為一家全球頂尖的醫(yī)療器械公司進(jìn)行了北美供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的布局規(guī)劃。在方案中，我們不僅僅只根據(jù)物流成本，倉儲(chǔ)成本，站點(diǎn)的啟動(dòng)/關(guān)閉/固定運(yùn)營(yíng)成本來決定倉庫的數(shù)量與布局。我們還要考慮在不同的網(wǎng)絡(luò)布局下，企業(yè)整體的庫存影響。

　　舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)您將倉庫數(shù)量從十個(gè)減少到一個(gè)，企業(yè)的庫存會(huì)有明顯的下降，而其他成本，例如物流費(fèi)用可能會(huì)上升。對(duì)于產(chǎn)品價(jià)值比較高的行業(yè)來說，在設(shè)計(jì)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)布局時(shí)，如果沒有考慮庫存的影響，很有可能就會(huì)得出錯(cuò)誤的方案。

　　圖1.1：多種倉網(wǎng)布局

　　圖1.2: 各倉網(wǎng)方案庫存測(cè)算

　　二、產(chǎn)品需求分類

　　如果您是供應(yīng)鏈相關(guān)專業(yè)畢業(yè)或是之前接觸過安全庫存模型，您肯定對(duì)下面這一數(shù)學(xué)公式并不陌生。

　　SS=Z*STDEV(Avg.Demand)*SQRT(LT)

　　其中SS – 安全庫存，Z – 符合正態(tài)分布的安全系數(shù) ，STDEV – 標(biāo)準(zhǔn)差，LT – 提前期。 當(dāng)然這一公式也會(huì)根據(jù)需不需要考慮提前期的波動(dòng)而變化。

　　這一經(jīng)典數(shù)學(xué)公式的前提是假設(shè)所有需求的變化情況符合正態(tài)分布，但實(shí)際上并不是所有的需求都是一樣的。以我們之前服務(wù)過的一個(gè)電腦企業(yè)為例，其商用電腦產(chǎn)品只有16%的SKU屬于平滑(Smooth)需求類別，滿足正態(tài)分布。而這一比例在其家庭與個(gè)人電腦產(chǎn)品中更是下降到3%。如果我們只以簡(jiǎn)單的正態(tài)分布模型套用其所有的產(chǎn)品，很容易造成部分產(chǎn)品缺貨，而另一部分產(chǎn)品庫存過高的現(xiàn)象。

　　圖2.1：需求分類匯總

　　完整的供應(yīng)鏈優(yōu)化平臺(tái)可以從需求頻率，需求波動(dòng)性，需求量大小等多個(gè)維度，自動(dòng)將每一個(gè)站點(diǎn)/產(chǎn)品的需求細(xì)分為10個(gè)類型。

　　圖2.2：站點(diǎn)需求分類表

　　三、從單級(jí)庫存優(yōu)化到多級(jí)庫存優(yōu)化

　　在最近幾年，我們發(fā)現(xiàn)越來越多的企業(yè)開始嘗試從以往傳統(tǒng)的單級(jí)庫存測(cè)算轉(zhuǎn)為多級(jí)庫存優(yōu)化。首先，多級(jí)庫存優(yōu)化并不只是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)層級(jí)的概念，而是將供應(yīng)鏈端到端的風(fēng)險(xiǎn)與提前期共同考慮，來綜合決定每一個(gè)層級(jí)/站點(diǎn)的庫存產(chǎn)品與庫存水位。

　　圖3.1：一個(gè)簡(jiǎn)單的多級(jí)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

　　以上圖中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例，如果工廠, DC1, DC2都只考慮自己這一段的提前期和不確定性，那么其實(shí)是在這個(gè)多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)下使用了單級(jí)庫存測(cè)算方法，而這一方法通常會(huì)導(dǎo)致整個(gè)供應(yīng)鏈更高的庫存。在這個(gè)例子中，單級(jí)庫存算法推薦的總安全庫存為414，多級(jí)庫存算法推薦的總安全庫存為245，降低41%。

　　圖3.2：?jiǎn)渭?jí)與多級(jí)庫存結(jié)果對(duì)比

　　選擇單級(jí)或多級(jí)庫存優(yōu)化模型，進(jìn)行運(yùn)行和測(cè)試，你就能快速比較兩種方式的結(jié)果差異。

　　四、服務(wù)水平的定義

　　庫存是為了滿足客戶服務(wù)存在的。但在不同企業(yè)，甚至是同一個(gè)企業(yè)的不同部門，可能對(duì)于服務(wù)水平的定義都是不一樣的。比如說有些基于訂單的滿足率，有些基于數(shù)量滿足率。如下三種主要庫存模型的服務(wù)水平設(shè)定，能涵蓋大多數(shù)情況。

　　五、服務(wù)水平優(yōu)化：合適的服務(wù)水平

　　上一章節(jié)我們談到了對(duì)于服務(wù)水平的定義，那接下來一個(gè)很重要的問題就是：企業(yè)應(yīng)該設(shè)定多高的服務(wù)水平。通常來說，更高的服務(wù)水平意味著更高的庫存。

　　Gartner 2016年的一份研究報(bào)告顯示，不同行業(yè)對(duì)于服務(wù)水平高低的要求存在差異，其中生命科學(xué)行業(yè)對(duì)于服務(wù)水平的要求最高，調(diào)研的37家行業(yè)內(nèi)知名公司的平均服務(wù)水平達(dá)95%。

　　圖5.1：各行業(yè)服務(wù)水平調(diào)研 (Gartner)

　　(一)服務(wù)水平敏感度分析

　　2016年，我們?yōu)橐患掖笮桶儇涍B鎖公司實(shí)施了庫存優(yōu)化項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)這一公司的的綜合服務(wù)水平為80%，通過精細(xì)化的需求分類與各DC倉庫存策略調(diào)整，該公司可以有效降低1000萬美元的庫存成本來實(shí)現(xiàn)同樣的服務(wù)水平。而要達(dá)到更高的服務(wù)水平，該公司可以調(diào)整庫存結(jié)構(gòu)，在總庫存金額不上漲的情況下實(shí)現(xiàn)90%的服務(wù)水平，提升達(dá)10%。另外當(dāng)服務(wù)水平在90%以上時(shí)，企業(yè)每提升一個(gè)點(diǎn)所要承擔(dān)的庫存上漲遠(yuǎn)高于從80%到90%每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的庫存上漲。

　　圖5.2：服務(wù)水平與庫存成本的關(guān)聯(lián)曲線

　　(二)多產(chǎn)品組合服務(wù)水平優(yōu)化

　　對(duì)于大部分企業(yè)來說，上面這條服務(wù)水平與庫存成本的關(guān)聯(lián)曲線已經(jīng)能為企業(yè)管理層在制定服務(wù)水平目標(biāo)時(shí)提供參考。但對(duì)于零售、快消行業(yè)的企業(yè)來說，其需要管理的SKU數(shù)量可能達(dá)到萬級(jí)，十萬級(jí)甚至百萬級(jí)。這些產(chǎn)品單價(jià)不同，需求特性不同，顯然在這種情況下對(duì)所有SKU設(shè)置統(tǒng)一的服務(wù)水平目標(biāo)是不合理的。

　　因此，我們看到有些企業(yè)會(huì)將產(chǎn)品劃分為ABC類，比如說A類97%，B類95%，C類90%的服務(wù)水平。那在此基礎(chǔ)上，我們是否能做更精細(xì)化的定義，比如說A類對(duì)應(yīng)的1000個(gè)產(chǎn)品，哪些產(chǎn)品應(yīng)該是99%，哪些產(chǎn)品應(yīng)該是95%。

　　這種情況下，我們可以自定義不同的產(chǎn)品組，每個(gè)產(chǎn)品組設(shè)置總體服務(wù)水平目標(biāo)，產(chǎn)品組內(nèi)的各個(gè)SKU設(shè)定服務(wù)水平的上下限。然后基于最大化營(yíng)收/最大化利潤(rùn)/或是最小化成本的目標(biāo)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各產(chǎn)品組服務(wù)水平目標(biāo)的全局優(yōu)化。

　　圖5.3：服務(wù)水平優(yōu)化參數(shù)設(shè)置

　　圖5.4：優(yōu)化后的各產(chǎn)品服務(wù)水平

　　六、歷史數(shù)據(jù)與需求預(yù)測(cè)的結(jié)合

　　通常企業(yè)在做庫存計(jì)劃時(shí)有兩種方式，一種是設(shè)置訂貨點(diǎn)，當(dāng)庫存水位達(dá)到或低于訂貨點(diǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)供應(yīng)鏈補(bǔ)貨。另一種是需求預(yù)測(cè)外加安全庫存。具體兩種方法的優(yōu)劣勢(shì)以及企業(yè)適合于哪種計(jì)劃方式，我們此次不進(jìn)行展開。

　　圖6.1：輸入預(yù)測(cè)值與預(yù)測(cè)偏差

　　關(guān)于預(yù)測(cè)偏差，不同的預(yù)測(cè)軟件可能會(huì)使用不同的計(jì)算方式。SCGX支持MAPE (平均絕對(duì)百分誤差)，RMSE (均方根誤差)，MAD (平均絕對(duì)偏差)。

　　圖6.2：未來12周安全庫存推薦結(jié)果

　　七、庫存模擬仿真

　　在搭建庫存優(yōu)化模型之后，我們想要知道這模型真正實(shí)施后會(huì)帶來什么表現(xiàn)?模擬仿真能夠讓企業(yè)在實(shí)施優(yōu)化模型推薦的庫存策略之前，通過模擬仿真，更直觀的了解庫存水位變化與服務(wù)水平表現(xiàn)。

　　圖7.1：庫存模擬時(shí)間序列圖

　　圖7.2：庫存細(xì)節(jié)結(jié)果表

　　八、小 結(jié)

　　庫存作為一個(gè)結(jié)果，也是企業(yè)綜合運(yùn)營(yíng)能力的體現(xiàn)。在最近幾年，市場(chǎng)的不確定性與波動(dòng)越發(fā)明顯，大部分企業(yè)都面臨產(chǎn)品數(shù)量越來越多，產(chǎn)品生命周期越來越短的局面，如果不改變依賴計(jì)劃員憑經(jīng)驗(yàn)、拍腦袋的方式，不形成以數(shù)據(jù)分析建模為核心的計(jì)劃流程，很有可能會(huì)導(dǎo)致庫存的問題越來越嚴(yán)重，庫存周轉(zhuǎn)率越來越低。

　　今天我的分享側(cè)重于安全庫存水位與多級(jí)庫存策略優(yōu)化，而實(shí)際一個(gè)企業(yè)面對(duì)的庫存可以分成多個(gè)類別，包括在制庫存，周轉(zhuǎn)庫存，在途庫存，預(yù)置庫存，戰(zhàn)略備貨，呆滯庫存等。針對(duì)不同類型的庫存問題，需要企業(yè)從多個(gè)維度，需要企業(yè)從多個(gè)維度，戰(zhàn)略層(網(wǎng)絡(luò)布局，MTO/MTS，SKU數(shù)量管理，延遲差異化戰(zhàn)略等)，戰(zhàn)術(shù)層(需求預(yù)測(cè)，每周/月/季的安全庫存，訂貨點(diǎn)等)，運(yùn)營(yíng)層(補(bǔ)貨訂單下達(dá)等)綜合管理，也就意味著企業(yè)需要搭建多個(gè)模型解決不同問題。

　　LLamasoft全面的庫存解決方案可以實(shí)現(xiàn)我們今天分享的全部方案、滿足企業(yè)多種業(yè)務(wù)需求，并且在各個(gè)行業(yè)都有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)積累。最近一次針對(duì)LLamasoft客戶的調(diào)研顯示，通過使用LLamasoft解決方案可以為客戶帶來平均10%的庫存持有成本降低。

　　圖8.1：LLamasoft客戶項(xiàng)目收益調(diào)研問卷

　　作者簡(jiǎn)介：丁力，大中華區(qū)解決方案顧問，畢業(yè)于美國(guó)佐治亞理工學(xué)院供應(yīng)鏈工程碩士專業(yè)。先后在LLamasoft北美與中國(guó)擔(dān)任資深項(xiàng)目顧問，項(xiàng)目經(jīng)理。期間參與并主導(dǎo)了20余項(xiàng)供應(yīng)鏈優(yōu)化項(xiàng)目，為多個(gè)世界500強(qiáng)企業(yè)提供供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)布局、庫存優(yōu)化、產(chǎn)銷協(xié)同計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃等解決方案。行業(yè)經(jīng)驗(yàn)涉及零售、快消、電器、醫(yī)療健康和服裝。服務(wù)的客戶覆蓋中國(guó)，北美，東南亞和澳大利亞，包括強(qiáng)生，蒙牛，惠而浦，Woolworths，殼牌潤(rùn)滑油等企業(yè)。目前在LLamasoft擔(dān)任解決方案顧問，負(fù)責(zé)全行業(yè)客戶的供應(yīng)鏈優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)工作。