安全庫存

安全庫存（又稱保險庫存）是指為了防止由於不確定因素（如突發性大量訂貨或供應商延期交貨）影響訂貨需求而準備的緩衝庫存，安全庫存用於滿足提前期需求。零庫存生產，是每個企業追求的目標。但是，零庫存生產需要較高的管理水平，一般企業很難做到這一點。因為每日需求量、交貨時間、供應商的配合程度，存在較多的不確定因素，這些因素控制不好的話，企業很容易因此斷貨，而影響生產，進而影響企業的交貨，給企業造成損失。所有的業務都面臨著不確定性，這種不確定性來源各異。從需求或消費者一方來說，不確定性涉及到消費者購買多少和什麼時候進行購買。處理不確定性的一個習慣做法是預測需求，但需求的大小從來都不能準確地預測出。從供應來說，不確定性是獲取零售商等的需要，以及完成訂單所要的時間。就交付的可靠性來說，不確定性可能來源於運輸，還有其他原因也能產生不確定性。不確定性帶來的結果通常是一樣的，企業要備有安全存貨來進行緩衝處理。在給定安全庫存的條件下，平均存貨可用訂貨批量的一半和安全庫存來描述。安全庫存在正常情況下不動用，只有在庫存量過量使用或者送貨延遲時，才能使用。

安全庫存的確定是建立在數理統計理論基礎上的。首先，假設庫存的變動是圍繞著平均消費速度發生變化，大於平均需求量和小於平均需求量的可能性各佔一半，缺貨概率為50%。

安全庫存越大，出現缺貨的可能性越小；但庫存越大，會導致剩餘庫存的出現。應根據不同物品的用途以及客戶的要求，將缺貨保持在適當的水平上，允許一定程度的缺貨現象存在。安全庫存的量化計算可根據顧客需求量固定、需求量變化、提前期固定、提前期發生變化等情況，利用正態分佈圖、標準差、期望服務水平等來求得。

1、為縮短交期（Lead time)

2、投機性的購買

3、規避風險

4、緩和季節變動與生產高峰的差距

5、實施零組件的通用化.

6、其它諸如營銷管理缺失，生產管理和製程不合適，供應來源等原因.

下面的三點以供應生產為例說明。對應採購之後直接面對銷售時，應該是不缺貨（或者即使缺貨，但是安全庫存足以保障供應周期可以滿足客戶的容忍度）

1、不缺料導致停產（保證物流的暢通）；

2、在保證生產的基礎上做最少量的庫存；

3、不呆料。

1、物料的使用頻率(使用量）

2、供應商的交期

3、廠區內的生產周期(含外包）

4、材料的成本

5、訂單處理期

以上以單位時間內來計。

（1）存貨需求量的變化、訂貨間隔期的變化以及交貨延誤期的長短。預期存貨需求量變化越大，企業應保持的安全庫存量也越大；同樣，在其他因素相同的條件下，訂貨間隔期、訂貨提前期的不確定性越大，或預計訂貨間隔期越長，則存貨的中斷風險也就越高，安全庫存量也應越高。

（2）存貨的短缺成本和儲存成本。一般地，存貨短缺成本的發生概率或可能的發生額越高，企業需要保持的安全庫存量就越大。增加安全庫存量，儘管能減少存貨短缺成本，但會給企業帶來儲存成本的額外負擔。在理想條件下，最優的訂貨和儲存模式可以求得，但在實際操作過程中，訂貨成本與儲存成本反向變化，不確定性帶來的風險使得這個自出現商品流通以來就出現的問題一直沒有得到有效地解決。

（3）一般地，廠商要處理兩種流：物流和信息流。公司內部間的隔閡影響了信息的有效流通，信息的成批處理使得公司內“加速原理”生效，需求信息經常被扭曲或延遲，從而引起採購人員和生產計劃制定者的典型反應——“前置時間或安全庫存綜合症”。該效應繼續加強，直到增加過量，相應的成本同時隨之上升。

過剩的生產能力不斷蔓延至整條供應鏈，扭曲的需求數據開始

引起第二種效應——“存貨削減綜合症”，廠商不得不選擇永久降低產品的銷售價格，侵蝕企業的盈利。前一種效應引起過量的存貨，公司為了求出路又導致后一種結果，不進行流程改變，這兩種效應將持續存在並互相推動。在市場成長期，兩種效應的結合所帶來的後果常被增長的需求所掩蓋，廠商可以生存甚至興旺而不顧及震蕩周期的存在——段時間內，全力處理存貨；另一段時間內卻又不顧成本的加速生產。

當市場進入平穩發展或下降期后，廠商開始一步步走向衰亡。可以說，在目前企業與企業存在隔閡甚至企業內部門之間也存在隔閡的情況下，信息傳遞滯后、反應緩慢、成批處理和不確定性是造成上述兩種效應的深層原因，應對的根本也在於減少組織隔閡、加強信息疏導並能做到迅速反應。

用最古老的公式：

安全庫存=（預計最大消耗量-平均消耗量）*採購提前期

如果用統計學的觀點可以變更為：

安全庫存=日平均消耗量*一定服務水平下的前置期標準差

計算方法

安全庫存量的大小，主要由顧客服務水平（或訂貨滿足）來決定。所謂顧客服務水平，就是指對顧客需求情況的滿足程度，公式表示如下：

顧客服務水平(5%)=1 - 年缺貨次數/年訂貨次數

顧客服務水平（或訂貨滿足率）越高，說明缺貨發生的情況越少，從而缺貨成本就較小，但因增加了安全庫存量，導致庫存的持有成本上升；而顧客服務水平較低，說明缺貨發生的情況較多，缺貨成本較高，安全庫存量水平較低，庫存持有成本較小。因而必須綜合考慮顧客服務水平、缺貨成本和庫存持有成本三者之間的關係，最後確定一個合理的安全庫存量。

安全庫存的計算原理

安全庫存的計算，一般需要藉助於統計學方面的知識，對顧客需求量的變化和提前期的變化作為一些基本的假設，從而在顧客需求發生變化、提前期發生變化以及兩者同時發生變化的情況下，分別求出各自的安全庫存量。即假設顧客的需求服從正態分佈，通過設定的顯著性水平來估算需求的最大值，從而確定合理的庫存。

統計學中的顯著性水平α，在物流計劃中叫做缺貨率，與物流中的服務水平（1-α，訂單滿足率）是對應的，顯著性水平=缺貨率=1-服務水平。如統計學上的顯著性水平一般取為α=0.05，即服務水平為0.95，缺貨率為0.05。服務水平就是指對顧客需求情況的滿足程度。

看右面的圖就最能解釋統計學在物流計劃中安全庫存的計算原

理了。從上圖可以看出，庫存=平均需求+安全庫存，平均需求也叫周期庫存。安全庫存（Safe Stock）用SS來表示，那麼有：

顯著性水平為α，服務水平為1-α的情況下所對應的服務水平係數，它是基於統計學中的標準正態分佈的原理來計算的，它們之間的關係非常複雜，但一般可以通過正態分佈表（見右表）查得。

服務水平1-α越大，SS就越大。服務水平越大，訂單滿足率就越高，發生缺貨的概率就越小，但需要設置的安全庫存SS就會越高。因而需要綜合考慮顧客的服務水平、缺貨成本和庫存持有成本三者之間的關係，最後確定一個合理的庫存。

明白了安全庫存的計算原理，接著就介紹在實際工作中的安全庫存是如何運用的。

1、需求發生變化，提前期為固定常數的情形

首先假設需求的變化情況符合正態分佈，由於提前期是固定的數值，因而我們可以直接求出在提前期的需求分佈的均值和標準差。或者可以通過直接的期望預測，以過去提前期內的需求情況為依據，從而確定需求的期望均值和標準差。這種方法的優點是能夠讓人容易理解。

當提前期內的需求狀況的均值和標準差一旦被確定，利用下面的公式可獲得安全庫存量SS。

SS=Z*STDEV(Avg.Demand)*SQRT(LT)

其中：（圖）安全庫存 ----在提前期內，需求的標準方差；

L ----提前期的長短；

2、提前期發生變化，需求為固定常數的情形

如果提前期內的顧客需求情況是確定的常數，而提前期的長短是隨機變化的，在這種情況下SS為：

SS=Z*Avg.Demand*STDEV(LT)

其中：

（圖）安全庫存----提前期的標準差； d ----提前期內的日需求量；

3、提前期與訂貨周期（需求）為固定的情形

其中：LT ---提前期； T ----訂貨周期； LT+T ----平均提前期水平；

SS=0

4、需求情況和提前期都是隨機變化的情形

在多數情況下，提前期和需求都是隨機變化的，此時，我們假設顧客的需求和提前期是相互獨立的，則SS為：SS=Z*SQRT(STDEV(Avg.Demand)^2*LT+STDEV(LT)^2*Avg.Demand^2)

其中：

----提前期的標準差；---提前期內的平均周期需求量

例：商店的可樂日平均需求量為10箱，顧客的需求服從標準差為2箱/天的正態分佈，提前期滿足均值為6天、標準差為1.5天的正態分佈，並且日需求量與提前期是相互獨立的，試確定95%的顧客滿意度下的安全庫存量。

解：由題意得知：σ=2箱，=1.5天，=10箱/天，LT+T=6,服務水平為0.95對應的Z=1.65，代入上面的公式得：

即在滿足95%的顧客滿意度的情況下，安全庫存量是26箱。

得到了安全庫存，就可以通過以下公式來計算當前的需訂貨量了。

（LT+T）*D+SS－

其中： ----為當前的庫存與在途之和

安全庫存的設定一般說來很複雜，雖然有理論公式，但是沒有一個標準的設定方法。實際操作中，主要是根據企業以往的歷史數據、結合採購員的經驗進行設置，而且還需要在實踐中不斷探索和完善，最終確定出合理的庫存量。

安全存貨通常包含二類：一為需求的機率超過某一特定數量，如：

設定安全存貨水平，期使需求超過200的單位的機會只有5%。二為可能造成缺貨的期望數量，如：設定安全存貨水平，使得庫存能符合95%的需求，或者說5%的缺貨。但是要如何設定安全庫存呢？為了要避免在訂貨送達前，產生存貨不足的情況發生，因此這些額外的存貨是必要的，如此才可以避免訂貨前置時間內產生缺貨的風險，而這些額外的存貨就稱為安全庫存(safety stock)。所以訂購點的庫存量（再訂購點R）=前置時間之使用量+安全庫存量。

庫存成本將因安全庫存量之產生而上升，但安全庫存量可以使得因前置時間及需求變異而產生的缺貨現象消失。所以，可以這麼說：如果服務水平越高則缺貨風險就越低，反之，服務水平越低則缺貨風險就越高。

服務水平(service level)意指能以現有存貨來供應需求的機率。例如

：假設年需求為1000，則85%服務水平表示850個單位可由存貨來滿足，而150個單位為缺貨。所以說服務水平=1-缺貨風險=>缺貨風險=1-0.85=0.15。就某一服務水平而言，使用率與前置時間的變異性越大，則為達此一服務水平所需投入的安全庫存量也越大。相同道理，就某一固定的使用率與前置時間，如所需服務水平越高，則所需投入的安全庫存量同樣地也越大。

評估安全存貨政策時所需考慮的因素如下：

（1）隨著安全存貨投資的增加會使顧客服務水平增量會愈來愈少。

（2）對於安全存量投資和顧客服務水平的抉擇取決於顧客服務水平的目標，和達成此目標的的決策法則。

（3）顧客服務水平，安全存貨和生產批量(lot size)是交互影響的。

（4）當生產超過需求時，預期存貨可提供安全存貨的功能。

（5）相依性需求項目的顧客服務水平是100%。

ERP為了滿足不同管理層次的企業，引進了安全庫存的概念，又叫保險儲備。安全庫存在正常情況下不動用，只有在庫存量過量使用或者送貨延遲時，才能使用。現在剩下的問題就是，安全庫存該設置為多少好呢？過少，起不了安全庫存的作用，過多，又佔比較多的庫存資金，平均庫存會比較大。在以前，企業一般通過經驗來總結，但是，這誤差會比較大。

ERP在經濟批量模型的基礎上，設計了安全庫存模型，可以幫助企業找出安全庫存的最佳量。下面結合具體例子，來介紹一下這個模型。

現假設企業某材料的年需求量為3600千克，單位儲存變動成本為2

元，單位缺貨成本為4元，交貨時間為10天。根據經濟訂貨批量模型，可以計算出，在無安全庫存，即零庫存的情況下，其經濟定貨量為300千克，年訂貨次數為12次。

現在我們要考慮的就是，當安全庫存為多少時，安全庫存的儲存成本與缺貨成本之和最小，就是我們最優秀的安全庫存。

現在，若我們設安全庫存的數量為S，則其儲存成本為S*2，現在只要計算出缺貨成本，就可以找到最小值。

企業又根據歷史經驗，總結出了在交貨期內的存貨需要量及概率分佈。

需要量 70 80 90 100 110120 130

概率 0.01 0.01 0.20 0.5 0.2 0.04 0.01

（1）若我們不需要安全庫存，即實現零庫存生產，也就是說，供應商每天送100千克材料，則這種情況下，平均缺貨數量為(110-100)*0.2+(120-100)*0.04+(130-100)*0.01=3.1千克。其中，110-100表示若該日需要110千克材料，而實際供應商只送來100千克，則該日缺貨10千克，再乘以這種情況發生的概率，就表示在日需要110千克的情況下，缺貨的數量。然後再把各種確貨

的情況數量累加起來，就是無安全庫存的情況下，可能出現的缺貨數量，為3.1千克。則此時安全庫存的儲存成本與缺貨成本之和，即使缺貨成本，因為無安全庫存，也就無安全庫存儲存成本，為3.1*4*12=148.8。一次訂貨的缺貨成本為3.1*4，而一年要訂貨12次，所以，一年總的缺貨成本為148.8元。

（2）若我們設置安全庫存為10，日進貨量為100的話，則一般情況下，一天的最高庫存為110。此種情況下，發生缺貨的數量為(120-110)*0.04+(130-110)*0.04=0.6千克。其缺貨成本為0.6*4*12=28.8元。其儲存成本為10*2=20元。兩成本之和為48.8元。

（3）若我們設置安全庫存為20千克，日進貨量為100千克的話，則一般情況下，一天的最高庫存為120千克。則發生缺貨的數量為(130-120)*0.01=0.1千克，其缺貨成本為0.1*4*12=4.8元，其儲存成本=20*2=40元，其總共成本支出為44.8元。

（4）若我們設置安全庫存為30千克，日進貨量為100千克的話，則一般情況下，一天的最高庫存為130千克，在日耗用量最大的情況下(130千克)，也能滿足需求，即在任何情況下，都不會發生缺貨，即其缺貨成本為0。其儲存成本為30*2=60元。

從以上的分析可以看出，其成本支出最底的情況，是安全庫存為20千

克的情況，其總共的成本支出為44.8元，比其他的都要底。可見，安全庫存的高低，對企業的成本，影響還是蠻大的。

ERP就是按照以上的基本模型，把每種安全庫存的成本都一一算出，我們上面討論的模型中是以10千克為單位，ERP系統是以1基本單位為遞增，算出每中情況的總成本，然後再取最小數，此時對應的安全庫存即為最合理的安全庫存。但是，我們也可以看到，其計算非常的複雜，一個產品的計算量都這麼大，若企業需要安全庫存的產品多的話，那計算量真的不可想象。多虧ERP軟體，把此模型轉化為計算機能接受的模型，就無須人為的計算，為此模型的應用推廣，提供了可能性。

安全庫存對於企業滿足一定的客戶服務水平是重要的，在企業產品供應上起到緩衝的作用，企業往往根據自身的客戶服務水平和庫存成本的權衡設置安全庫存水平。而在現實情況下，企業的安全庫存往往起不到應有的作用，當市場銷售繁榮時，根本就沒有庫存保證供應，缺貨水平很高，而在市場蕭條時，安全庫存顯得多餘。這主要源於預測的不準確。

安全庫存和補貨數量的計算方法，因每個公司的庫存績效指標不

一樣，其結果也不一樣，下面是一點看法，僅供參考。

（1）要求客戶將自己各月的銷售數量和當前庫存數量發給本公司銷售部門。

（2）經銷商根據預測公式計算客戶的合理安全庫存建議值。

具體計算方法為：假設我們從1月開始計算，

A=1月份的安全庫存， B=月銷售量， Ci=i月安全庫存，

C1=A C2=(C1+B1)×2/3 C3=(C2+B1+B2)×2/4 …… Ci=(Ci－1+∑Bn－1)×2/(i+1)

根據客戶的不同情況，本公司銷售部門在初始階段為其設定一個安全庫存值，等運作起來之後，本公司銷售部門計算出安全庫存建議，並參考實際情況（如促銷或者季節因素）進行相應的修改，下發給客戶。如果客戶許可本公司銷售部門進行供應商庫存管理，則本公司銷售部門可直接進行補貨。

（3）客戶將本公司銷售部門給定的安全庫存建議值作為參考，制定個人的安全庫存數量。並計算補貨數量，假設為X。補貨數量=安全庫存建議值+在途庫存數量－當前庫存－在庫未提庫存。

（4）本公司銷售部門接到客戶的補貨單后，測算客戶的補貨數量是否合理，本公司銷售部門根據客戶的剩餘庫存數量以及安全庫存建議值計算補貨數量，假設為Y。 Z=(Y－X)/Y×100% 如果Z在±20%的範圍內，則客戶的補貨數量是合理的，可繼續執行。

（5）本公司銷售部門繼續判斷該補貨數量是否滿足最小補貨數量標準，以及客戶的信用狀況，如果不滿足則不執行。

這套計算方法是一個比較詳細的流程，在具體執行過程中，一定程度上依賴於該公司銷售部門和客戶信息系統及時提供的相關數據，該公司銷售部門要做好業務員管理和客戶的數據採集。

運用ABC分析法確定了物料的A，B，C等級后根據A，B，C等

級來制訂庫存： A類料：一般屬於成本較高，占整個物料成本的65%左右，可採用定期定購法，盡量沒有庫存或只做少量的安全庫存。但需在數量上做嚴格的控制。

B類料：屬於成本中等，占整個物料成本的25%左右，可採用經濟定量採購的方法，可以做一定的安全庫存。

C類料：其成本最少，占整個物料成本的10%左右，可採用經濟定量採購的方式，不用做安全庫存，根據採購費用和庫存維持費用之和的最低點，訂出一次的採購量。

1、訂貨時間盡量接近需求時間

2、訂貨量盡量接近需求量

3、庫存適量

但是與此同時，由於意外情況發生而導致供應中斷、生產中斷的危

險也隨之加大，從而影響到為顧客服務，除非有可能使需求的不確定性和供應的不確定性消除，或減到最小限度。

(1)改善需求預測。

預測越准，意外需求發生的可能性就越小。還可以採取一些方法鼓勵用戶提前訂貨;

(2)縮短訂貨周期與生產周期

這一周期越短，在該期間內發生意外的可能性也越小;

(3)減少供應的不穩定性

其中途徑之一是讓供應商知道你的生產計劃，以便它們能夠及早作出安排。

另一種途徑是改善現場管理，減少廢品或返修品的數量，從而減少由於這種原因造成的不能按時按量供應。還有一種途徑是加強設備的預防維修，以減少由於設備故障而引發的供應中斷或延遲;

(4)運用統計的手法

通過對前6個月甚至前1年產品需求量的分析，求出標準差后即得出上下浮動點后做出適量的庫存。