运筹学实验7、用EXCEL进行库存仿真.doc

实验七、基于Excel的库存管理仿真模型

仿真是一种计算机模拟系统，可以用来重复现实生活中发生的情形，从而能让使用者从各种行动方案中估计出可能产生的结果。仿真是一种十分有效的工具，它有助于估计不确定环境中的经营决策对公司业绩所产生的影响。

在一些情况下，我们可以不用仿真，而是通过数学方法，利用不同策略对公司业绩影响的公式，来模拟未来的情形。在另一些情况下，很难得到可用的公式，那么只有通过经理的“推测”或者运用仿真来了解未来的情况。仿真方法之所以有效，是因为它可以适应任何复杂的情况。在通常情况下，通过分析方法无法解决的问题，运用仿真模型就会相当容易地得到解决。

库存管理问题是企业经营管理中的重要研究课题。由于面临的市场需求是不确定的，所以，对于管理者来说做出合理的库存决策始终是一项极富挑战性的工作。虽然目前已经有许多用于分析库存管理的数学模型，但这些模型都是建立在许多假设基础之上的，而假设不一定符合现实情况，因此根据建立在假设基础之上的数学模型所推导的结论也就不会很准确。特别是对于一些复杂的库存管理问题，我们往往难以建立其数学模型，这时最好是运用仿真法，通过创建市场需求量的计算机仿真模型来比较不同订货策略下企业的利润水平，以确定最佳的库存管理决策。

一个市场需求量的仿真案例就是从需求量分布函数中得到的一个随机需求量。每当从需求量分布函数中产生一个需求量时，就会产生一个新的案例。根据未来的市场需求量的分布所获得的不同估计值，从中可以随机产生不同产品的需求量的案例。在任何一种已产生的需求量案例中，都要对所有的订货策略所产生的影响进行评估。依据大量不同的需求量案例，经理可以求出每种策略的执行结果的均值和变化量，从而就可以对不同的策略进行对比。

丰富的函数库和强大的数据处理功能以及该软件安装的普遍性，使得Excel成为建立库存仿真模型的首选工具。下面我们将通过一家服装销售公司的例子来说明如何运用Excel建立一个仿真模型。

一、实验目的

掌握如何用Excel建立一个库存管理仿真模型；

读懂Excel输出的运算结果，并用于指导实践。

实验内容

极地公司是一家销售服装的邮购公司。公司面临着市场需求量不确定的问题，因而不得不对每种产品的订货数量以及与其供应商所签订的合同做出决策。极地公司的总经理打算在实施具体策略之前，对各种策略进行评价。公司经理需要运用仿真法，创建一个计算机仿真模型，从而可以模拟所发出的订单、所保有的库存、顾客的需求量以及该公司供应链的其他流程。

运用Excel产生随机数

任何仿真方法的一个基本步骤就是，生成与分布函数相关的随机变量，该分布函数是关于未来市场需求量或其他某种参数的预测分布。例如：如果极地公司已经预测出羊绒衫的市场需求量服从均值为3000、标准差为1000的正态分布，那么公司经理需要从该分布函数中生成若干个不同需求量的案例。

RAND()函数可以生成在0与1之间均匀分布的随机数值。Excel中的NORMINV(RAND(),)可以从均值为、标准差为的正态分布中生成随机数。NORMSINV(RAND())可以从服从均值为0、标准差为1的标准正态分布中生成随机数。函数NORMINV和NORMSINV都可以生成负数，因而在使用这两个函数生成市场需求量时并不十分恰当。一种选择是，采用0与NORMINV(RAND(),)函数中的最大值来生成市场需求量。如果变异系数cv小于0.4，那么这种方法是可取的。对于变异系数较大的情况，则最好采用对数正态分布函数，因为该函数只生成非负数值。由Excel中的LOGINV(RAND(),)函数可以生成随机数值X，该数值服从对数正态分布，即ln(X)服从均值为、标准差为的正态分布。其他一些需求量的分布函数也可以运用Excel中的其他函数来生成。

建立一个仿真模型

极地公司打算在其冬季商品的价目表中以$150的单价销售羊绒衫。公司经理预计市场需求量将会服从均值，标准差的正态分布。在冬季即将结束时，极地公司对未售出的产品列出了打折销售的价目表。打折后的价格决定了与降价销售价目表相适应的市场需要量。公司经理预期降价销售价目表所产生的羊绒衫的市场需求量会服从均值为1000-5p、标准差为(1000-5p)/3的正态分布，其中p为打折销售的价格。在打折销售期结束后仍未售出的剩余羊绒衫将捐赠给慈善机构。极地公司每件羊绒衫的进价为$50。捐赠到慈善机构的羊绒衫每件可为公司获得$25的免税收益。每件未售出的羊绒衫库存和运往慈善机构的费用为$5/件，这样，每件送往慈善机构的羊绒衫会产生残值s=$20。公司经理已经决定取max($25,$150-n/20)作为打折销售的价格，其中n为冬季销售季结束后剩余羊绒衫的数量。实际上，公司经理更愿意确定出在冬季销售季节开始时应该订购羊绒衫的数量。

第一步是建立仿真模型，