Приоритизированное пополнение запасов (Цепочка поставок)

Литература по цепочкам поставок традиционно фокусируется на таких политиках заказа, при которых каждый отдельный товар рассматривается в полной изоляции от остальных: решение заказать больше единиц товара A является строго независимым от решения заказать больше единиц товара B. Однако такой подход имеет существенные внутренние ограничения. Напротив, политика приоритетного заказа акцентирует внимание на решениях, включающих несколько товаров, где каждый товар соперничает за распределение капитала с другими. На практике приоритетное пополнение запасов обеспечивает гораздо более детальный контроль над эффективностью управления запасами, и, при наличии соответствующих предиктивных технологий, позволяет достигать более высоких показателей. Lokad систематически рекомендует применять политику приоритетного заказа, когда это возможно.

Четыре классические политики управления запасами

Типичная политика управления запасами отвечает на следующие вопросы: Когда следует размещать заказ на пополнение запасов? и Каков должен быть размер заказа на пополнение запасов? Однако, прежде чем количественно решать эти вопросы, необходимо определить форму политики управления запасами. Существует множество возможных систем управления, и наиболее распространённые из них приведены ниже¹:

• Система с точкой заказа и количеством (s,Q): Фиксированное количество Q заказывается всякий раз, когда уровень запасов падает до точки повторного заказа s или ниже. Уровень запасов учитывает чистые запасы и заказы в процессе выполнения, то есть материалы, запрошенные, но ещё не полученные от поставщика.
• Система с точкой заказа и доведением до уровня (s,S): Как и в системе (s,Q), количество товаров заказывается всякий раз, когда уровень запасов падает до точки повторного заказа s или ниже. Однако, вместо заказа фиксированного количества, заказ формируется таким образом, чтобы довести уровень запасов до уровня S.
• Система периодического обзора с доведением до уровня (R,S): Каждые R единиц времени система действует как система (s,S) и доводит уровень запасов до S. Эта политика обычно применяется, когда процесс заказа не полностью автоматизирован и проходит ручную и запланированную проверку у менеджера по закупкам.
• Система периодического обзора (R,s,S): Это комбинация систем (s,S) и (R,S). В данном случае уровень запасов проверяется каждые R единиц времени. Если он ниже точки повторного заказа s, заказывается достаточное количество для доведения его до S. В частности, система (s,S) является частным случаем (R,s,S) с R=0.

Литература по цепочкам поставок содержит множество теоретических доказательств – некоторые из них датируются 1960-ми годами – согласно которым при определённых предположениях одни политики превосходят другие. Однако с современной точки зрения эти доказательства имеют мало практического значения, так как они жёстко ограничивают процесс заказа простыми (упрощёнными) предположениями, которые не учитывают реальные экономические факторы.

Экономические факторы в постоянном изменении

Классический взгляд на цепочки поставок разделяет все товары для их индивидуальной обработки. Однако один из ключевых выводов, сделанных на основе анализа сотен компаний, обслуживаемых Lokad, заключается в том, что рассматривать товары по отдельности не имеет большого смысла на практике:

• На рынок постоянно выходят новые товары, а устаревшие товары постоянно уходят с рынка.
• Для товаров могут существовать заменители различного качества, от идеальных до некачественных аналогов.
• Для удовлетворения спроса может потребоваться сочетание различных товаров в наличии, что усугубляет эффект дефицита товара для отдельного товара, когда он часто продаётся в составе комплекта.
• Доступ к новому поставщику с более низкой ценой для одного товара может кардинально изменить стратегию управления запасами в сторону увеличения складских запасов для усиления продаж в определённом сегменте.
• Доступ к новому, более оперативно работающему поставщику для одного товара может значительно снизить приоритет заказа этого товара по сравнению с другими, для которых доступны только медленные и ненадёжные поставщики.

С практической точки зрения не имеет смысла тратить на товар на 1€ больше, если ожидаемая доходность в течение года составляет 2€, при условии, что существуют альтернативные товары с ожидаемой доходностью 3€ в год.

Оптимизация управления запасами достигается только тогда, когда распределение капитала для запасов максимизирует рыночный потенциал компании с учётом всех рисков запасов. В рамках этого распределения капитала все товары постоянно конкурируют между собой за каждую дополнительную инвестицию. Каждый товар должен оцениваться с точки зрения ожидаемой доходности и ожидаемых затрат для следующей дополнительной единицы заказа.

Однако переменные, влияющие на ожидаемую доходность и затраты, также постоянно меняются. Примеры многочисленны: стоимость капитала варьируется в зависимости от того, как компания приобретает или теряет доступ к ликвидности, валовая прибыль по товарам изменяется по мере того, как конкуренты корректируют свои цены, вынуждая другие компании изменять свои, а давление на складские помещения меняется в разное время года, поскольку ограниченность фиксированного склада становится гораздо более значимым фактором в пиковый сезон по сравнению с межсезоньем.

Политика приоритетного пополнения запасов

Как следует из названия, политика приоритетного пополнения запасов предоставляет приоритетный список товаров для заказа. Каждая строка списка соответствует минимальному количеству, которое можно заказать для данного товара, что мы здесь принимаем за 1 единицу для простоты. Каждый товар появляется в списке многократно, и на практике товары часто чередуются. Это означает, что после заказа одной дополнительной единицы для данного товара следующая наиболее выгодная дополнительная единица, подлежащая заказу, вряд ли будет для того же самого товара – хотя такое может время от времени происходить.

На практике мы рекомендуем использовать функцию вознаграждения за запас для оценки экономической ценности каждой единицы, подлежащей заказу. Эта функция показывает ожидаемую доходность (в долларах или евро) в случае приобретения единицы. Функция вознаграждения за запас используется для формирования оценки каждой единицы, которая и определяет приоритеты.

Концептуально, приоритетный список не имеет границ: он теоретически бесконечен, при этом каждая последующая строка менее прибыльна, чем предыдущая. Однако на практике список прекращается, когда доходность достигает нуля, и, вероятно, ещё раньше, так как требуется минимальный уровень предельной прибыли для покрытия всех фиксированных затрат. И само собой разумеется, что нет смысла тратить вычислительные ресурсы на рассмотрение крайне убыточных сценариев.

С формальной точки зрения, список приоритетных заказов формируется с использованием функции оценки $${s(u,k)}$$, где $${u}$$ — это SKU, а $${k}$$ — это $${k^{th}}$$ единица, подлежащая заказу. Обычно оценка уменьшается с ростом $${k}$$, то есть $${s(u,k)>s(u,k+1)}$$, поскольку дополнительный запас обычно сопровождается убывающей доходностью. Однако в некоторых ситуациях оценка может локально возрастать с ростом $${k}$$ (например, учитель, заказывающий книги для класса, где требуется 20 единиц). Затем список всех возможных пар $${(u,k)}$$ упорядочивается по убыванию их оценки. Этот упорядоченный список и является фактическим списком приоритетных заказов.

Концептуально, политика приоритетного заказа оставляет два вопроса без ответа:

• Она не определяет, когда следует прекращать заказывать по списку.
• Она не определяет частоту проведения обзора заказов.

Вопрос о том, когда прекращать заказы, рассматривается более подробно в следующем разделе.

Что касается частоты пересмотра заказов, то для современных условий цепочек поставок ответ следующий: ежедневный обзор необходим для каждого дня, когда открыт заказ. Фактически обновление приоритетного списка может быть полностью автоматизировано, и поэтому, при правильной реализации, ежедневный обзор заказов должен требовать лишь незначительных затрат, буквально несколько минут работы, а то и меньше, если система находится на автопилоте. Помимо этого, хотя теоретически возможны обзоры с периодичностью менее одного дня, реальность транспортировки физических товаров обычно предполагает неизбежные задержки, которые не сократятся при многократном обзоре запасов в течение дня².

Обрезка приоритетного списка

Как видно выше, приоритетный список не имеет конца, по крайней мере в теории. Однако, для формирования заказа практикующему необходимо обрезать список, чтобы он отражал определённое количество единиц для заказа в момент совершения заказа. Сама процедура обрезки требует какого-либо критерия остановки. Рассмотрим наиболее очевидные варианты:

• До уровня капитала: товары закупаются до достижения определённого порога, соответствующего общему объёму капитала, выделенного на запасы, учитывая как текущие запасы, так и дополнительные запасы, рассматриваемые для заказа. С положительной стороны, этот подход всегда соответствует ограничениям денежного потока компании. С другой стороны, он не даёт информации о самом пороге.
• До уровня рентабельности инвестиций (ROI): товары закупаются до тех пор, пока амортизированная рентабельность инвестиций (ROI) превышает заданный порог; поскольку ROI постоянно снижается по мере продвижения по списку (при высоких уровнях запасов наблюдаются существенные убывающие доходности), порог всегда гарантирует обрезку списка.

Независимо от выбранного порога, необходимо ввести ещё одну функцию $$g$$. Предполагается, что функция $${g}$$ убывает при продвижении по приоритетному списку. Пусть $${g_\text{min}}$$ представляет порог остановки. Тогда необходимо двигаться по списку до $${N_\text{th}}$$ строки следующим образом:

Где $${s_\text{n}}$$ — это уровень запасов после заказа всех первых $$n$$ строк приоритетного списка.

Преимущества приоритетного заказа

Только эмпирические исследования могут доказать превосходство одной политики управления запасами над другой. Действительно, чисто теоретические соображения зачастую вводят в заблуждение, поскольку, хотя незначительное нарушение предположений допустимо (например, спрос можно аппроксимировать как стационарный в очень краткосрочной перспективе), очень сложно количественно оценить полный эффект таких нарушений. Некоторые подходы оказываются очень устойчивыми к реальным условиям, другие – гораздо менее.

В компании Lokad мы наблюдали, что при наличии технологии вероятностного прогнозирования, способной прогнозировать соответствующие вероятности для всего будущего уровня спроса — а не только будущего среднего или медианного уровня спроса — подходы, основанные на списке приоритетных заказов, систематически демонстрируют превосходные показатели управления запасами.

Причин, объясняющих это превосходство, множество. Ниже приведены позитивные аспекты использования списка приоритетных заказов, которые мы наблюдаем чаще всего:

• Приоритезация является довольно устойчивой к различного рода смещениям. Даже если многие товары имеют завышенные прогнозы, их приоритет может оставаться правильным. Таким образом, (относительно) систематическое смещение сказывается незначительно на фактическом заказе. Небольшое смещение недостаточно, чтобы опустить топовый товар значительно вниз по списку, и, наоборот, недостаточно, чтобы поднять хвостовой товар до верха.
• Приоритезация хорошо учитывает различные нелинейные многотоварные ограничения. В классических политиках заказа интеграция такого базового ограничения, как ограничение складских помещений, является сложной задачей. В подходе приоритетного заказа это так же естественно, как обрезка списка при полном заполнении склада.
• Приоритезация гораздо более локальна к текущему уровню запасов. Когда компания корректирует свою стратегию управления запасами, например, переходя на значительно более высокие уровни сервиса, классические политики заказа вызывают резкие скачки в уровне запасов, что дезорганизует цепочку поставок. В отличие от них, список приоритетных заказов позволяет осуществлять переход настолько плавно, насколько это необходимо, так как сводится всего лишь к корректировке порога обрезки.
• Приоритезация лучше учитывает гибкие графики поставок. Если компания заказывает один контейнер в среднем каждые две недели, использование классической политики заказа сопровождается множеством сложностей, поскольку необходимо отслеживать точную дату, когда количество для заказа достигает порога, немного ниже ёмкости контейнера. Как только емкость контейнера превышена, на менеджере по закупкам лежит задача вручную убрать лишние количества, чтобы вместить в контейнер. В отличие от этого, подход приоритетного заказа всегда предоставляет следующий наиболее выгодный контейнер в любой момент.

Фактически, всякий раз, когда у Lokad была возможность сравнить классическую политику заказа (как представлено выше) с политикой приоритетного заказа, политика приоритетного заказа оказывалась настолько очевидно и немедленно выигрышной, что дальнейшее сопоставление обеих методик казалось излишним как для Lokad, так и для нашего клиента.

Кроме того, эти сравнения были честными в том смысле, что технологии прогнозирования, лежащие в основе как классического подхода, так и подхода приоритетного заказа, были разработаны Lokad с примерно одинаковым уровнем технологической зрелости — то есть было бы нечестно сравнивать политику заказа, основанную на современном прогностическом механизме, с политикой, основанной только на базовом прогнозном механизме.

Примечания