安全庫存:用于滿足提前期需求-中文百科頻道

定義

安全庫存（又稱保險庫存）是指為了防止由于不确定因素（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沖庫存，安全庫存用于滿足提前期需求。

零庫存生産，是每個企業追求的目标。但是，零庫存生産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，存在較多的不确定因素，這些因素控制不好的話，企業很容易因為斷貨，而影響生産，進而影響企業的交貨，給企業造成損失。所有的業務都面臨着不确定性，這種不确定性來源各異。從需求或消費者一方來說，不确定性涉及到消費者購買多少和什麼時候進行購買。

處理不确定性的一個習慣做法是預測需求，但從來都不能準确地預測出需求的大小。從供應來說，不确定性是獲取零售商或廠商的需要，以及完成訂單所要的時間。就交付的可靠性來說，不确定性可能來源與運輸，還有其他原因也能産生不确定性。不确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沖處理。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，隻有在庫存量過量使用或者送貨延遲時，才能使用。

安全庫存的确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着平均消費速度發生變化，大于平均需求量和小于平均需求量的可能性各占一半，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，會導緻剩餘庫存的出現。應根據不同物品的用途以及客戶的要求，将缺貨保持在适當的水平上，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，利用正态分布圖、标準差、期望服務水平等來求得。

産生根源

1、為縮短交期（Lead•time)；

2、投機性的購買；

3、規避風險；

4、緩和季節變動與生産高峰的差距；

5、實施零組件的通用化；

6、其它諸如營銷管理缺失，生産管理和制程不合适，供應來源等原因。

原則

1、不缺料導緻停産（保證物流的暢通）；

2、在保證生産的基礎上做最少量的庫存；

3、不呆料。

制定與否的決定因素

1、物料的使用頻率(使用量）；

2、供應商的交期；

3、廠區内的生産周期(含外包）；

4、材料的成本；

5、訂單處理期；

以上以單位時間内來計。

影響因素

（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、訂貨提前期的不确定性越大，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，盡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，不确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。公司内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内“加速原理”生效，需求信息經常被扭曲或延遲，從而引起采購人員和生産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，相應的成本同時随之上升。

過剩的生産能力不斷蔓延至整條供應鍊，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産品的銷售價格，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緻後一種結果，不進行流程改變，這兩種效應将持續存在并互相推動。

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——段時間内，全力處理存貨；另一段時間内卻又不顧成本的加速生産。當市場進入平穩發展或下降期後，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内部門之間也存在隔閡的情況下，信息傳遞滞後、反應緩慢、成批處理和不确定性是造成上述兩種效應的深層原因，應對的根本也在于減少組織隔閡、加強信息疏導并能做到迅速反應。

計算

計算公式

用最古老的公式：

安全庫存=（預計最大消耗量-平均消耗量）*采購提前期

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标準差

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，導緻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系，最後确定一個合理的安全庫存量。

安全庫存的計算，一般需要借助于統計學方面的知識，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，分别求出各自的安全庫存量。即假設顧客的需求服從正态分布，通過設定的顯著性水平來估算需求的最大值，從而确定合理的庫存。

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。

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系數，它是基于統計學中的标準正态分布的原理來計算的，它們之間的關系非常複雜，但一般可以通過正态分布表（見右表）查得。

服務水平1-α越大，就越大，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系，最後确定一個合理的庫存。

明白了安全庫存的計算原理，接着就介紹在實際工作中的安全庫存是如何運用的。

1、需求量和提前期都是随機變化的情形n在多數情況下，提前期和需求量都是随機變化的，我們假設顧客的需求量和提前期是相互獨立的，要根據曆史資料計算出提前期的平均值與标準差、需求量的平均值與标準差，需要注意的是，如果提前期使用的是自然日，需要量是生産日，就要把提前期的同步到生産日上來。則SS為：SS=z*SQRT(σd^2*μL+σ^2*μd^2)n其中：z:服務水平系數，L:提前期，μL:平均提前期，σL:提前期L的标準差，d:日需求量，μd:平均日需求量，σd:日需求量d的标準差，SQRT():開方，^2:平方。

2、需求量發生變化，提前期為固定常數的情形，即σL=0，安全庫存量SS可簡化為：SS=z*σd*SQRT(L)

3、提前期發生變化，需求量為固定常數的情形，即σd=0，安全庫存量SS可簡化為：SS=z*σL*d

4、提前期與需求量都為固定常數的情形，即σL=0，σd=0，安全庫存量SS就為：SS=0。例：商店的可樂顧客的需求服從日平均需求量為10箱，标準差為2箱/天的正态分布，提前期滿足均值為6天、标準差為1。5天的正态分布，并且日需求量與提前期是相互獨立的，試确定95%的顧客滿意度下的安全庫存量與訂貨點。

解：由題意得知：σd=2箱，σL=1.5天，μd=10箱/天，μL=6，服務水平為0。95對應的z=1.65，在滿足95%的顧客滿意度的情況下安全庫存：SS=z*SQRT(σd^2*μL+σL^2*μd^2)=1.65*SQRT(2^2*6+1.5^2*10^2)=26.04(取整26箱)得到了安全庫存，就可以通過以下公式來計算訂貨點了：ROP=uL*μd+SS=6*10+26=86。

設定

安全庫存的設定一般說來很複雜，雖然有理論公式，但是沒有一個标準的設定方法。實際操作中，主要是根據企業以往的曆史數據、結合采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，最終确定出合理的庫存量。

硬件操作

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的單位的機會隻有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，産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内産生缺貨的風險，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。

庫存成本将因安全庫存量之産生而上升，但安全庫存量可以使得因前置時間及需求變異而産生的缺貨現象消失。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）随着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）對于安全存量投資和顧客服務水平的抉擇取決于顧客服務水平的目标，和達成此目标的的決策法則。

（3）顧客服務水平，安全存貨和生産批量(lot•size)是交互影響的。

（4）當生産超過需求時，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%。

軟件操作

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，隻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，又占比較多的庫存資金，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，現在隻要計算出缺貨成本，就可以找到最小值。

企業又根據曆史經驗，總結出了在交貨期内的存貨需要量及概率分布。

需要量70、80、90、100、110、120、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，即實現零庫存生産，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，而實際供應商隻送來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。然後再把各種确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操作要領：

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，我們上面讨論的模型中是以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，一個産品的計算量都這麼大，若企業需要安全庫存的産品多的話，那計算量真的不可想象。多虧ERP軟件，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。

預測

安全庫存對于企業滿足一定的客戶服務水平是重要的，在企業産品供應上起到緩沖的作用，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。這主要源于預測的不準确。

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标不一樣，其結果也一樣，下面是一點看法，僅供參考。

（1）要求客戶将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，并參考實際情況（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）客戶将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。并計算補貨數量，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後，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%的範圍内，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标準，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，一定程度上依賴于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采集。