物資管理中預(yù)測物資補(bǔ)充策略

謝秀波

摘要：如何在維持對(duì)客戶服務(wù)水平不變下，改善供貨商內(nèi)部不當(dāng)決策對(duì)于存貨的沖擊，以降低供貨商于倉存貨壓力，將能有助于供貨商具有更大意愿配合導(dǎo)入供貨商管理存貨的營運(yùn)模式。因此本研究使用考慮前置時(shí)間的有效率的補(bǔ)充物資策略，此補(bǔ)充物資策略特別考慮并充分應(yīng)用買方給予的滾動(dòng)式預(yù)測信息，以未來需求預(yù)測信息進(jìn)行補(bǔ)充物資決策。最后本研究以真實(shí)歷史需求數(shù)據(jù)驗(yàn)證，并證明使用預(yù)測向前補(bǔ)充物資策略能比現(xiàn)況 ROP 所表現(xiàn)的績效更好。

關(guān)鍵詞：預(yù)測、補(bǔ)充物資、管理存貨、績效

中圖分類號(hào) ： F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）08（B）-0000-00

全球供應(yīng)鏈管理已成為熱門研究議題，其中有關(guān)上下游間的預(yù)測與補(bǔ)充物資議題愈來愈重要[1]。制造業(yè)大多身為供應(yīng)鏈上游零組件供貨商（簡稱賣方）的角色，在下游系統(tǒng)組裝廠（簡稱買方）面臨品牌廠商給予成本壓力與同構(gòu)型制造商替代性高的壓力下，迫使買方需將上游賣方納入供應(yīng)鏈行列，有效的快速反應(yīng)供應(yīng)鏈能力與降低供應(yīng)鏈庫存，以建立買賣雙方良好的伙伴關(guān)系，增進(jìn)雙方的企業(yè)競爭力。買方提供滾動(dòng)式需求預(yù)測給賣方，其滾動(dòng)式預(yù)測代表著買方每期（可能是天、周、月）會(huì)因時(shí)間軸的滾動(dòng)而更新需求預(yù)測信息。賣方將依照買方所給予的滾動(dòng)式預(yù)測、存貨水平，預(yù)先對(duì)買方所需的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)或運(yùn)輸?shù)?HUB 倉暫存，此即所謂“補(bǔ)充物資”。特別留意的是，在補(bǔ)充物資時(shí)有一補(bǔ)充物資前置時(shí)間，此前置時(shí)間可能為一隨機(jī)變量，增加了 HUB 倉存貨的變異性與復(fù)雜度。買方可以快速由鄰近的 HUB 倉供貨滿足需求，因此買賣雙方藉由此 VMI 管理模式能加強(qiáng)雙方合作關(guān)系。

1預(yù)測補(bǔ)充物資簡介

預(yù)測是對(duì)未知事項(xiàng)的一種預(yù)期或說明，其主要目的在于推算并預(yù)估某些未來事件或現(xiàn)象發(fā)生的相關(guān)資料，并作出因應(yīng)策略，以減少不確定性的風(fēng)險(xiǎn)。在供應(yīng)鏈上，賣方根據(jù)買方的貨品需求，生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品并配送至買方要求地點(diǎn)，此為“補(bǔ)充物資”。但生產(chǎn)與配送是需要時(shí)間，當(dāng)賣方根據(jù)買方真實(shí)需求下達(dá)后才進(jìn)行生產(chǎn)與配送的動(dòng)作，往往耗時(shí)以久，甚至失去當(dāng)時(shí)確切需求。因此賣方必須藉由預(yù)測考慮生產(chǎn)與配送的前置時(shí)間，提早進(jìn)行備料、生產(chǎn)甚至配送的動(dòng)作。但是真實(shí)需求是瞬息萬變、捉摸不清，其預(yù)測與需求很少有一致性出現(xiàn)，若預(yù)測低于真實(shí)需求，會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)充物資無法實(shí)時(shí)滿足當(dāng)時(shí)需求，造成需求流失；若預(yù)測高于需求而使補(bǔ)充物資量過多，會(huì)造成過量存貨，資金積壓。影響預(yù)測補(bǔ)充物資的因素來源很多，本研究將以一現(xiàn)況案例進(jìn)行分析，并歸納相關(guān)問題因素，后續(xù)并提供解決問題的方法。

2 情境現(xiàn)況分析

2.1預(yù)測補(bǔ)充物資問題描述

根據(jù)前面所描述現(xiàn)況分析，E 公司身為供應(yīng)鏈上游的 LED 制造商，為了因應(yīng)下游客戶急需快速補(bǔ)充物資需求，需事先與客戶協(xié)調(diào)好將產(chǎn)品送至鄰近客戶的HUB 倉，客戶會(huì)按照內(nèi)部生產(chǎn)計(jì)劃對(duì) HUB 倉內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)體拉貨作業(yè)?？蛻羯形蠢浿埃?HUB 倉內(nèi)物權(quán)歸屬于 E 公司所有，當(dāng)客戶進(jìn)行提貨時(shí)，物權(quán)才轉(zhuǎn)移至客戶手上，E 公司此刻可向客戶請(qǐng)款。

同時(shí)，客戶也會(huì)分享未來需求預(yù)測信息以及期望庫存水平給 E 公司參考作為 HUB 倉備貨依據(jù)。E 公司無法得知需求預(yù)測產(chǎn)生準(zhǔn)則，且此需求預(yù)測往往與實(shí)際提貨量有落差的存在，加上客戶與 E 公司所協(xié)議的庫存水平是以預(yù)測日均量乘上雙方協(xié)同的庫存天數(shù)（庫存水平= 預(yù)測日均量×庫存天數(shù)） 可能導(dǎo)致預(yù)測需求量與庫存天數(shù)皆各有加入自定義安全庫存量，造成重復(fù)安全存貨的現(xiàn)象，令HUB 倉的庫存過高。

E 公司期望 HUB 倉存貨量能達(dá)成客戶要求的服務(wù)水平，同時(shí)期望降低存貨積壓。故本研究將著眼 E 公司鄰近客戶的 HUB 倉存貨控制系統(tǒng)，在運(yùn)作上每經(jīng)過 t 時(shí)間，E 公司（賣方）會(huì)對(duì) HUB 倉進(jìn)行補(bǔ)充物資，客戶（買方）則根據(jù)需求（Dt）對(duì) HUB 倉進(jìn)行拉料。而 HUB 倉的存貨（It）控制取決于補(bǔ)充物資量（Qt）的制定，補(bǔ)充物資量也需考慮 HUB倉安全庫存的設(shè)定，安全庫存的決定可為一個(gè)量或是前置時(shí)間（避免某時(shí)間內(nèi)缺貨）來呈現(xiàn)，過高會(huì)造成存貨過多，太少又會(huì)導(dǎo)致服務(wù)水平太低。而且根據(jù)買方所給予的滾動(dòng)式預(yù)測、規(guī)劃時(shí)間、凍結(jié)時(shí)間、賣方補(bǔ)充物資前置時(shí)間等等因素影響，皆會(huì)對(duì)補(bǔ)充物資量有所改變。實(shí)務(wù)上的需求是帶有變異性，而這變異會(huì)導(dǎo)致實(shí)際需求與原先規(guī)劃的補(bǔ)充物資量有所出入，此時(shí)就會(huì)發(fā)生存貨堆積或是缺貨產(chǎn)生以及服務(wù)水平達(dá)標(biāo)率高低問題產(chǎn)生。

2.2預(yù)測補(bǔ)充物資影響因子

對(duì)前述考慮的問題描述與 FFR 補(bǔ)充物資策略[2]計(jì)算，發(fā)覺使用 FFR 產(chǎn)生計(jì)劃訂單時(shí)，計(jì)劃訂單量會(huì)受到安全庫存、前置時(shí)間長短、規(guī)劃期間與凍結(jié)期間所影響。其計(jì)劃訂單若與真實(shí)需求相差則會(huì)產(chǎn)生多余存貨或是缺貨情形。在此節(jié)將詳述定義個(gè)別影響系統(tǒng)績效的問題因子，用以呈現(xiàn)各因子的表達(dá)，以作為后續(xù)模擬實(shí)驗(yàn)使用。各因子分別包含為：需求不確定性、安全庫存的設(shè)置、前置時(shí)間的控制、規(guī)劃期間與需求預(yù)測凍結(jié)期間。

3模擬模式界面建構(gòu)

根據(jù)案例公司的績效評(píng)定是以 HUB 倉平均存貨以及 HUB 倉對(duì)客戶服務(wù)水準(zhǔn)為主。服務(wù)水平可定義為在前置時(shí)間內(nèi)需求不超過供給的機(jī)率，也就是不發(fā)生缺貨的機(jī)率。利用存貨與服務(wù)水平兩指標(biāo)同時(shí)衡量供應(yīng)鏈的優(yōu)劣是合適的方法，并且可將服務(wù)水平視為限制式，在滿足特定服務(wù)水平限制之下，達(dá)到存貨最低的方法。故本研究仿真績效同時(shí)考慮 HUB 倉平均存貨與服務(wù)水平，定義 HUB 倉平均存貨（I）[3]如下所示：

I =

su 代表記錄仿真績效時(shí)間的上限，POH 則是第 t 期期末 HUB 存貨量。服務(wù)水平（SL）定義如下所示：

SL==1-=1-模擬時(shí)間內(nèi)缺貨幾率

=

ADt 代表第 t 期真實(shí)發(fā)生需求，SOt 代表第 t 期缺貨量，GITt 代表第 t 期將獲得的在途量，當(dāng)?shù)?t 期真實(shí)需求大于期初庫存與在途量總和時(shí)，則會(huì)記錄下缺貨量，當(dāng)期期末庫存量則會(huì)為 0，反之，第 t 期真實(shí)需求小于期初庫存與在途量總和時(shí)，記錄當(dāng)期缺貨量為 0。而服務(wù)水平則是記錄每期是否能達(dá)到滿足需求，也就是在模擬績效時(shí)間內(nèi)，不發(fā)生缺貨的機(jī)率。

4模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

本研究以“Level-LV”（需求變異低）與“Tendency-DN”（未來需求趨勢下降）兩者的存貨績效為例，詳細(xì)說明分析結(jié)果。

（1）需求型態(tài)為 Level-LV

分析結(jié)果看出，除了（D）凍結(jié)期間因子外，其他主因子所對(duì)應(yīng)的 p-value 皆小于 0.05，因此拒絕第一個(gè)虛無假設(shè) H0，也就是除了（D）凍結(jié)期間因子外，（A）安全庫存因子、（B）前置時(shí)間因子與（C）規(guī)劃期間因子皆對(duì)存貨績效有顯著主效應(yīng)。

當(dāng)供貨前置時(shí)間較長時(shí)，其存貨績效表現(xiàn)比較好（存貨較少），但須注意到，供貨前置時(shí)間長可能會(huì)導(dǎo)致供貨前置時(shí)間內(nèi)的存貨無法應(yīng)付實(shí)際需求，因此需要同時(shí)參考服務(wù)水平的績效，才能決定適當(dāng)?shù)墓┴洉r(shí)間。

從規(guī)劃期間的水平去分析，顯示在考慮較低的規(guī)劃期間可讓存貨量較低，這也意味著只考慮較短的需求預(yù)測轉(zhuǎn)換計(jì)劃訂單發(fā)放，規(guī)劃期間越長代表考慮的補(bǔ)充物資量較多，使得存貨較高，相對(duì)的也要同時(shí)觀察服務(wù)水平績效表現(xiàn)，若存貨量低但是服務(wù)水平也低落，則代表這是一個(gè)不好的因子水平。更進(jìn)一步可發(fā)現(xiàn)到，當(dāng)規(guī)劃期間與供貨前置時(shí)間比例越相同，則所得到的存貨績效越好（存貨較少），甚至服務(wù)水平也能維持較好的表現(xiàn)，這意味著可以藉由控制規(guī)劃期間與前置時(shí)間的比例來獲取滿足特定服務(wù)水平量之下存貨最小化。

（2）需求型態(tài)為 Tendency-DN

此分析是在需求型態(tài)為 Tendency-DN 之下進(jìn)行，凍結(jié)預(yù)測期間水平越小，其存貨表現(xiàn)越差。其原因來自于本研究模擬需求預(yù)測以三期移動(dòng)法產(chǎn)生，移動(dòng)平均法乃有對(duì)真實(shí)需求反應(yīng)延遲的特性，故預(yù)測趨勢皆會(huì)高于真實(shí)需求。若使用較高水平凍結(jié)期間，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)真實(shí)需求下降時(shí)，預(yù)測的反應(yīng)太慢，來不及調(diào)整預(yù)測值，因此當(dāng)面臨未來需求是有趨勢性之下，建議使用最低水平的凍結(jié)期間。

接著觀察到（B）前置時(shí)間與（C）規(guī)劃期間兩者因子交互作用非常明顯，高規(guī)劃期間依舊導(dǎo)致高存貨產(chǎn)生，但是不同的前置時(shí)間之下，若搭配好對(duì)應(yīng)的規(guī)劃期間，能有迅速有效降低存貨量，但兩者水平比例上無法觀察到，需再進(jìn)一步藉由數(shù)學(xué)分析的方式，找到適當(dāng)?shù)谋壤刂脐P(guān)系。

5 結(jié)論

（1）供貨前置時(shí)間越長，存貨量越低，但若未搭配好適當(dāng)規(guī)劃期間很有可能導(dǎo)致服務(wù)水平低落。

（2）高水平規(guī)劃期間會(huì)產(chǎn)生大量計(jì)劃訂單發(fā)放，易導(dǎo)致高存貨產(chǎn)生，因此需搭配對(duì)應(yīng)的前置時(shí)間挑選適當(dāng)?shù)囊?guī)劃期間。

（3）凍結(jié)期間在大多需求型態(tài)下沒有任何影響，但是面臨趨勢性需求型態(tài)，會(huì)因預(yù)測方法的延遲，使得高凍結(jié)期間水平造成反應(yīng)太慢，無法迅速因?yàn)樾枨蟾淖冏鞒鲞m當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（4）若想獲得更佳的服務(wù)水平績效，且不想增加過多存貨，可先設(shè)定與前置時(shí)間相同的規(guī)劃期間，再逐步增加規(guī)劃期間，觀察對(duì)應(yīng)的服務(wù)水平績效，直到服務(wù)水平績效達(dá)到設(shè)定目標(biāo)，此時(shí)存貨為特定服務(wù)水平限定的最小化。

（5）提供一個(gè)能同時(shí)考慮存貨績效與服務(wù)水平績效方式，讓賣方能滿足買方特定服務(wù)水平下，使本身的存貨量最小化，提高賣方導(dǎo)入供貨商管理存貨的模式。

參考文獻(xiàn)

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