研究物資儲備的控制策略的理論。在工業、農業、商業、軍事以及其他的各行各業中,要想不斷維持正常的生產和工作,就必須儲備一定數量的所需物資。儲量過多,會引起積壓,或因存放過久產生變質而造成浪費,佔用倉庫和需要保持一定人數的維護人員也會帶來經濟上的損失。但是,儲量過少,又會供不應求,在工廠則引起停工待料,在商店則引起顧客轉移他處,在農業上和軍事上都會因失去時機而造成重大的影響。如何控制物資的庫存數量,即何時補充庫存,應該補充多少,是庫存論的基本課題。

  就倉庫的管理體系的規模與復雜程度來說,單級管理與多級管理,在處理方法上大不相同。就補充物資的方式來說,是隨要隨有,還是通過訂貨後一定時期必然到貨,或不一定到貨,這些都會對處理方法產生嚴重的影響。就存儲費用方面來說,物資在倉庫中可能發生自然的或人為的損耗,可能出現失盜以及保險費、納稅、租金、正常的維護和管理費等等因素,都會引起策略上的差異。在需要方面,也會出現許多不同的情況。庫存問題可以分為許多不同的類型,其中有些較易處理,有些較難。如何處理,舉例說明如下。

  ① 假設有某種零件在生產過程中需求量是穩定的,例如在每單位時間裡總共需要m個這種零件。設在缺少這種零件時可以訂貨,並且立即得到供應。假定每次的訂購的固定費用(如手續費等)是k,一個零件的單價是с,若將多餘的零件儲存起來,則每一個零件在單位時間內的儲存費用為h。試問每次訂購多少個零件為合理?

  由於這種零件在需要時能立即獲得,因此所采取的策略應為:等零件用完時再訂購。設一次訂購的數量為Q,則訂購一次所花費用為kQ,至於存儲費用,由於訂購的Q個零件共在Q/m個單位時間用完,則在第i個單位時間所需要的m個零件的存儲費為hm(i-1)。因此總的存儲費為

所有這些費用都是在長為 Q/ m的這段時間裡消耗的,因而單位時間的平均費用是

   (1)

將(1)對 Q求導數後並令其為0,然後解之,得

分別以[ Q 0]和[ Q 0]+1代入(1),並比較所得結果的大小,以 Q記其中較大者。於是可知,每次訂購 Q個零件為最合理。

  ② 假設有一種貨物隻在某一時期的開始可以買到。其購進價格每件為с,賣出價格每件為S。設在這一時期賣出x件的概率為p(x)。若在這一時期顧客來買時遇上缺貨即轉向他處,則因失去顧客而蒙受損失每件為π0。設在這一時期終瞭沒有賣掉的貨物可以按每件價格為l(l<с)全部賣出。試問在開始時應購進多少貨物可使期望的利潤最大?

  設購進h件貨物,則期望的利潤為

使得期望利潤達到最大的最小的 h,也就是使得差分Δ G( h)>0的最大的 h。由於

因此所求之 h為使 成立的最大的 h

  在庫存管理體系中,常用的信息處理方式有兩種:一為成交匯報制,一為定期檢查制。所謂成交匯報制,是指所有有關的交易諸如顧客的需求、定貨、托運、貨物的到達、接收、入庫等等出現時,立即記錄在案,並將信息送與有關主管人員。所謂定期檢查制,是指按一定時期(通常是等長),將上述有關數字檢查一次。近年來,由於計算機的普遍使用,成交匯報制用得較多,以前則常用定期檢查制,因為它所需要的費用較低。

  通常所采用的儲備控制策略有〈Qr〉,〈Rr〉,〈RT〉,〈RrT〉等。所謂〈Qr〉制是指當某種物資庫存數量下降到r時,即申請數量為Q的訂貨。顯然,在此種情況,一定時期的需要量必為定數,否則庫存不可能正好下降到r,在例①中,r=0,Q=Q。若需求量為隨機時,與之相應的是〈Rr〉制,即發現庫存數量下降到xr時,就申請數量為R-x的訂貨,以使庫存量恢復到R。這裡的QRr是根據上述與問題有關的各種因素所建立的數學模型作出決定的。〈Qr〉與〈Rr〉隻適用於成交匯報制。對於定期檢查制,則需決定檢查周期的長度T。例如,〈RT〉是指在每隔時間T就檢查一次庫存,並申請訂貨將庫存水平上升到RT的確定也是根據具體問題所建立的數學模型作出的。

  上述例①是最早出現的用數學方法來處理的庫存問題,公式⑴稱為簡單批量公式,是由F.哈裡斯於1915年得出的,直到第二次世界大戰發生,所考慮的庫存問題,基本上僅限於決定性的情形,例②就是在戰時得出的。戰後,由於成批生產的日益普遍,同時,由於運籌學與管理科學的出現,使庫存論相應地得到發展,許多帶隨機性的模型得到瞭深入的研究。

  最早的專門著作是T.M.惠廷的著作。其後,系統性的著作相繼出現。從20世紀50年代開始,就不斷有人致力於庫存論中的一些理論問題的研究。例如,對於定期檢查制,H.E.斯卡夫在某些假設之下證明瞭〈Rr〉是最優策略。