第二章 文獻回顧
2.4 多物料或多分公司存貨模式之相關文獻
本研究主要探討範圍為多物料及多分公司存貨管理系統,面臨到多物料或多分公司 的情況下,不能只用單一物料、單一倉儲點的角度考量整體存貨,應該另外發展屬於多 物料及多分公司的存貨方式及理念。茲簡要敘述彙整如下列所述:
Shu【1971】首先對於多物料最佳聯合補貨次數做了相關研究。所謂共同補貨的定 義為:將同一種貨物分別利用不同的方式或貨櫃裝櫃之後進行配送,即為共同補貨。由 於不同的時期中,因為生產的產品數量不同,所以其生產的前置時間與裝櫃的前置時間 也不同,以致於求取最佳的配送量大小上有困難。有鑑於此,對於單一需求而言,配合 當下生產量的不同,必須要計算出最佳的補貨次數,才能有效降低存貨成本。
研究中考量了兩大成本:前置時間成本(set-up cost)以及存貨持有成本(inventory holding cost),以最佳補貨次數(k)為決策變數,並以總成本最低為考量,找出最佳補 貨次數。利用微分的方式求得最佳補貨次數,並發現到,最佳補貨次數與單次補貨導致 之存貨持有成本成正比,與單次補貨導致之生產前置成本成反比,也找出總成本與單次 補貨導致的各成本有直接的關係。
此研究的主要貢獻在於,在存貨成本的考量中,以計算最佳配送次數的方式,降低 存貨成本。其考量的角度包括存貨持有成本及各種作業下發生之前置成本,並找出前置 成本與存貨持有成本之間也有取捨的關係。而其以微分計算最佳補貨次數的方式,與一 般計算經濟訂購量的方式相同,雖然計算的結果不同,但仍然應用的經濟訂購量存貨成 本最佳化的概念。
Silver【1975】對於生產或訂購所產生的成本則有所討論。廠商生產或訂購時,也許 會包括了每種產品皆會發生之主要生產前置成本,以及不同產品在生產時,對於自身而
言發生之生產前置成本,若要對多樣產品進行聯合補貨時,勢必會發現不同物料其不同 生產前置時間對於整體存貨系統將有重大影響。研究中一樣運用 EOQ 的概念,計算出 不同物料每次補貨時之最佳補貨時段(interval)。研究中指出,對多樣產品採取聯合補 貨時,會發生下列特點:
1. 增加平均存貨成本。
2. 增加系統控制成本。
3. 減少系統運作彈性。
由於會發生上述情形,所以求取各種產品之最佳訂購時段即為研究重心,並以微分 的方式求取最佳訂購時段。在成本考量方面,此研究主要考量主要生產前置成本、個別 產品生產前置成本及存貨持有成本。在計算出最佳訂購時段之後,在利用訂購時段與期 間總需求的關係求取最佳訂購量。
研究中對於降低生產前置成本方面有相關貢獻,並對於聯合補貨形成的特性皆有所 考量,並以加總的方式呈現於模式當中。對於多產品或多物料進行訂購或存貨時給予考 量的方向。
Page 及 Paul【1976】對於多物料的存貨方式也有研究。不同的物料有著不同的存貨 性質,從物料本身不同的屬性即可看出端倪,如購買價格、需求量、單位存貨成本……
等。在不考慮倉儲空間的影響之下,針對於不同物料但又穩定的需求,建構一經濟訂購 量模式。其考慮的限制為資本額度有限,必須做最有效的購買,而對於經濟訂購量的計 算,主要運用兩種方法,第一種方式為利用拉格蘭日的計算方法,對多物料進行微分計 算,在有限的資本額下,進行經濟訂購量的計算。第二種方式即固定其訂購區間,亦即 統一訂購時間點,在每一期的某幾個時間下進行物料訂購。
兩種方法主要的差異在於拉格蘭日的計算會算出個別物料的訂購量,但是其依據的 是資本額的上限,換句話說,是由最終資本額的限制直接影響訂購量的計算;兒固定訂 購區間則需要將不同物料進行分群,換句話說,採取同一訂購區間的物料在時間上有著 一致性,所以就要先對於不同的物料進行分群的工作,才能夠採取這種方式。
研究中顯示出,利用固定訂購時區會比利用拉格蘭日的方法更加有效率,且在計算 訂購量及存貨成本上,也有較佳的表現;研究同時也結論出,在面臨到多物料的存貨問 題的時候,適當地將物料分群將會讓固定區間法更有效果,換句話說,對於存貨控管也 將更有幫助。
Pirkul 及 Omer【1985】對於多項產品在面臨到有訂購上數量折扣時,利用 EOQ 模 式,求取最佳的訂購量以降低存貨成本。作者建構一數學規劃模式,並利用拉格蘭日的 方式,同時考量存貨成本目標式以及數量折扣限制式,進行最佳訂購量的計算。折扣的 表現方式是給予整體折扣,意即整體達到固定數量即能享有該數量下規定之折扣。
研究中把 EOQ 模式分成兩部分,第一部分為在整體角度下,把各種需要計算的產 品一舉考量,並以加總的方式表達其整體存貨成本模式;第二部分將各種物料分開來計 算,就單一產品自身建構成本模式。存貨成本模式中對於成本的考量,主要是存貨持有 成本及購買成本,與存貨過程中,對各產品相對的資源限制。計算最佳訂購量的方式,
主要為利用拉格蘭日法,結合各項成本及資源限制式,進行微分計算的工作。
此研究以最多一百個產品為例進行存貨成本與最佳訂購量為計算,並且對於資源限 制及各項單位成本進行相關敏感度分析。對於在處理多產品訂購時,面臨到購買數量折 扣及存貨資源限制等問題,提供計算訂購量上之思考方向。
Güder 及 Zydiak【1999】提出對於在多樣倉儲資源限制下,多產品的訂購策略。其 參考先前對於單一倉儲限制下所建構的成本模式,再予以部分的修改。針對產品獨立週 期、固定週期及非固訂週期進行訂購量求解。研究直覺地將產品存放時會運用到的資源 納入成本考量,同樣也是利用啟發式演算來建構成本模式及相關限制式。
研究中成本模式主要包含了訂購成本及存貨持有成本,主要求解最佳訂購量,求解 方式為採用拉格蘭日微分,把成本目標式及資源限制式共同考慮以求得最佳解。考量到 多產品的訂購方式,也就是訂購週期的影響,研究中主要分為三個部分探討,分別是產 品獨立週期(Independence cycle)、固定週期(Fixed cycle)、非固定週期(Non-stationary)
三種。研究發現到,採取固定週期的方式,在資源限制較低的情況下,成本會最低,然 而提升資源的限制程度之後,非固定週期的方式成本較低。
研究中顯示,在倉儲資源某種程度的限制下,對於多產品的訂購,必須要考量到訂 購週期的長短,以有所因應。固定週期與非固定週期訂購方式,對於不同的倉儲限制下 有著不同的效果。研究中也指出在面臨倉儲資源限制與購買數量折扣兩者,對於存貨管 理而言,彼此之間有取捨關係。
Mondal 及 Maiti【2002】的研究中,探討多種物品之下,利用 GAs 來建構模糊 EOQ 模式。對於處理多產品的EOQ 模式,其將各產品的個數化為一 1*N 的向量並當成染色 體,向量裡的變數即為基因,透過適合度測試之後找尋出較佳的染色體以繁衍後代,經 由交配與突變的過程,在設定相當的世代數及停止運算。
研究之存貨成本模式中包括產品生產啟動成本及存貨持有成本,對於相關限制則包 括了該期最大預算及該期最多訂購次數。研究中以GAs 配合卡方分配〈Chi-square〉及 爾蘭分配〈Erland〉發展出兩個模糊 EOQ 模式,並與原本之模糊非線性問題〈Fuzzy Non-Linear Problem〉模式相比較。作者先建構一模糊隸屬目標式及限制式,再分別利 用上述三種方式做訂購量計算。
研究結果發現,運用 GAs 所發展出的模式比模糊非線性規劃模式更能找出最佳訂 購量;此外,對於進行最佳解的過程之中,GAs 所發展出的模式給予決策者一連串的最 佳方案的選擇;而在模糊的參數下,決策者可能只進行單一資源的最佳化策略,這方面 運用GAs 所發展出的模式也比較能夠找尋到最佳解。研究中僅對於傳統 EOQ 模式進行 GAs 的應用,若能把 GAs 應用更詳細的 EOQ 模式〈如綜合性 EOQ 模式〉中,相信更 能夠找出對於企業更有利的存貨方案。
多物料對於 EOQ 模式建構的影響相當大,茲以表 2-4 整理上述各研究方向及模式特 性:
表2-4 多物料或多分公司 EOQ 模式文獻回顧表
作者 年代 物料數 分公司數 其他
Shu 1971 單 多 (1) 考量不同地點生產力。
(2) 前置成本影響。
Silver 1975 多 多 (1) 前置成本影響。
(2) 統一訂購周期。
Page 及 Paul 1976 多 單 (1) 資本額限制。
(2) 訂購時區(周期)方式。
Pirkul 及 Omer 1985 多 單 單種倉儲資源限制及折扣共同 考量。
Güder 及 Zydiak 1999 多 單 多樣倉儲限制。
Mondal 及 Maiti 2002 多 單 與 模 糊 非 線 性 規 劃 模 式 相 比 較。