专利名称：部件订货量决定装置以及部件订货量决定程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及在预生产的部件订货业务中，计算由于制品的需求变动引起的制品缺货率不超过所允许的缺货率，并且使用户指定的销售额、利润、部件订货金额等经营指标的值最佳化的部件订货量的部件订货量决定装置以及部件订货量决定程序。
背景技术：
在预先预测需求进行部件的订货和制品的制造的预生产中，当在实际销售制品的时刻产生高于预测量的需求时，制品缺货。一般为了防止制品的缺货导致的销售机会的损失，采用对需求预测量加上安全库存量来决定制品的生产量的方法。但是，由于过多地预测安全库存量，存在制品未销售完，被废弃的问题。因此，寻求一种计算在经营上允许的范围内允许制品的缺货，并且尽可能少的安全库存量的方式。在专利文献1中，记载了用于求出满足所允许的制品的缺货率的最小的制品安全库存量的方法。但是，近年来由于制品种类的增加和部件的标准化，作为部件保持安全库存的企业不断增加。如果通过部件保持安全库存，则关于在多个种类的制品中使用的部件，预先预测使用的制品间的需求变动的抵消，由此能够通过比通过制品保持时所需要的部件量少的部件量来达成所允许的缺货率。在专利文献2中记载了利用所使用的制品之间的需求变动的抵消，求出满足所允许的部件的缺货率的最小的部件安全库存量的方法。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2005-309770号公报专利文献2 日本特开2007-U8225号公报
发明内容
发明要解决的课题专利文献2求出部件的缺货率不超过允许值的最小的部件安全库存量。但是，在企业中，作为判断盈亏分支的材料，使用制品的缺货导致的销售机会损失以及制品的未售完导致的废弃风险。即，企业应该控制的指标不是部件的缺货率，而是制品的缺货率。因此， 需要计算部件的订货量，以使制品的缺货率不超过允许值。但是，由于以下的理由，难以根据部件的缺货率求出制品的缺货率。制品由多个部件构成，当即使其中一个种类的部件不足时，成为制品缺货。在生产制品的期间，部件不足的期间对于每种部件来说不同。部件不足的期间不仅受到部件的信息例如为了求出安全库存量而使用的部件订货量分布的平均值和标准偏差、允许缺货率等，还受到使用该部件的制品的信息例如需求量分布的平均值和标准偏差、允许缺货率等的影响。如此部件不足的期间关系到各种原因，该关系不明确，所以难以决定制品的允许缺货率来计算部件的缺货率。本发明是鉴于上述问题而提出的，其课题在于计算制品的缺货率不超过允许值的部件订货量。企业在经营上应该考虑的指标(在此称为经营指标)除了制品的缺货率以外， 还具有利润、原价、销售额、现金流等。因此，在本发明中，计算在制品的缺货率不超过允许值的范围内，使用户指定的经营指标最佳的部件订货量。用于解决课题的手段解决上述课题的部件订货量决定装置是以每个制品的缺货率在不超过允许缺货率的范围内最接近允许缺货率的方式计算每个部件的订货量的部件订货量决定装置，具有输入部，其接受用户输入的初始信息，并向存储部存储；第一存储部，其存储每个制品的允许缺货率；第二存储部，其存储每个制品的构成部件和个数；第三存储部，其存储每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差；第四存储部，其存储每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率；第五存储部，其存储计算期间、对象缺货率的最大值和变更间隔以及标准正态分布表；每部件订货信息计算部，其根据所述需求量分布的平均值以及标准偏差，对每个制品计算每个计算期的需求量，根据所述订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率，对每个部件计算初始订货量，针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数来计算每个部件每个计算期的需要量，针对每个部件每个计算期，从所述初始订货中减去所述需要量来计算初始盈亏量，关于全部的部件计算初始缺货率，针对每个制品，根据在该制品中使用的各部件的各计算期的所述初始盈亏量，计算各制品的初始缺货率，针对每个部件阶段性地设定计算对象缺货率，关于其他的部件作为所述初始缺货率计算每个制品的缺货率，根据与所述每个制品的初始缺货率的差，针对每个部件每个计算对象缺货率计算制品缺货率增减，生成所述每个制品的允许缺货率和所述每个制品的缺货率的第一制约式；所述每个制品的缺货率、所述每个制品的初始缺货率、所述每个部件每个计算对象缺货率的制品缺货率增减以及缺货率标志的第二制约式；与所述缺货率标志有关的第三制约式；以及使各制品的允许缺货率减去缺货率后的差分的总和最小化的目的函数，针对所述目的函数执行最佳化计算来计算每个部件的恰当缺货率，根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量；以及显示部，其显示所述每个部件的订货量。此外，为了解决上述课题的部件订货量决定程序，使计算机实现以下功能以每个制品的缺货率在不超过允许缺货率的范围内最接近允许缺货率的方式计算每个部件的订货量，部件订货量决定程序使计算机执行以下各步骤输入部接受每个制品的允许缺货率、 每个制品的构成部件和个数、每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、初始缺货率、计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔以及标准正态分布表，来作为用户输入的初始信息，并向存储部存储，运算部进行以下计算根据所述需求量分布的平均值以及标准偏差，对每个制品计算每个计算期的需求量，根据所述订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率，对每个部件计算初始订货量，针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数来计算每个部件每个计算期的需要量，针对每个部件每个计算期，从所述初始订货中减去所述需要量来计算初始盈亏量，关于全部的部件计算初始缺货率，针对每个制品，根据在该制品中使用的各部件的各计算期的所述初始盈亏量，计算各制品的初始缺货率，针对每个部件阶段性地设定计算对象缺货率，关于其他的部件作为所述初始缺货率计算每个制品的缺货率， 根据与所述每个制品的初始缺货率的差，针对每个部件每个计算对象缺货率计算制品缺货率增减，生成所述每个制品的允许缺货率和所述每个制品的缺货率的第一制约式；所述每个制品的缺货率、所述每个制品的初始缺货率、所述每个部件每个计算对象缺货率的制品缺货率增减以及缺货率标志的第二制约式；与所述缺货率标志有关的第三制约式；以及使各制品的允许缺货率减去缺货率后的差分的总和最小化的目的函数，针对所述目的函数执行最佳化计算来计算每个部件的恰当缺货率，根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量；以及显示部显示所述每个部件的订货量。根据本发明，能够计算出制品的缺货率不超过允许值的部件的订货量，能够降低由于制品的缺货导致的销售机会的损失以及改善用户指定的经营指标的值。
图1是表示本发明第一实施方式的部件订货量决定装置100的功能结构的方框图。图2是表示部件订货量决定装置100的硬件结构例的方框图。图3表示制品的部件结构的例子。图4表示制品的需求量分布以及允许缺货率。图5表示部件的订货量分布以及初始缺货率。图6表示计算期间、计算对象缺货率的最大值以及变更间隔、标准正态分布表。图7表示显示部151显示的部件订货量决定装置的启动画面例子。图8是表示第一实施方式的部件订货量决定处理的流程的流程图。图9表示输入部150接受的文本文件的例子。图10表示输入部150接受的文本文件的例子。图11是表示针对每个制品计算每个计算期的需求量的处理的流程的流程图。图12表示在制品A的需求量计算处理中提取或计算出的信息。图13是表示部件的初始订货量计算处理的流程的流程图。图14表示在部件ρ的初始订货量计算处理中提取或计算的信息。图15是表示针对每个部件计算每个计算期的需要量的处理的流程的流程图。图16表示在部件ρ的每个计算期的需要量计算处理中提取或计算的信息。图17是表示每个部件的初始缺货率计算处理的流程的流程图。图18表示部件ρ的初始盈亏量信息。图19是表示每个制品的初始缺货率计算处理的流程的流程图。图20表示在制品A的初始缺货率计算处理中提取或计算的信息。图21是表示针对每个部件计算各计算对象缺货率的制品缺货率的处理的流程的流程图。图22表示在针对每个部件计算各计算对象缺货率的制品缺货率的处理中提取的 fn息ο图23表示在针对每个部件计算各计算对象缺货率的制品缺货率的处理中计算的 fn息ο图M表示在恰当缺货率计算处理中使用的集合。
图25表示在恰当缺货率计算处理中使用的常数。图沈是表示恰当缺货率计算处理的流程的流程图。图27表示在第一实施方式中通过恰当缺货率计算处理计算出的部件以及制品的
缺货率。图观表示在第一实施方式中通过部件订货量计算处理计算出的部件的订货量。图四表示显示部151显示的部件订货量的例子。图30是表示本发明第二实施方式中的部件订货量决定装置1000的功能结构的方框图。图31表示制品的售价以及制造费用。图32表示部件的购入费用。图33表示显示部155显示的部件订货量决定装置的启动画面例子。图34是表示第二实施方式中的部件订货量决定处理的流程的流程图。图35是表示通过输入部150读入信息的处理的流程的流程图。图36表示输入部150接受的文本文件的例子。图37表示在第二实施方式中通过恰当缺货率计算处理计算出的部件以及制品的
缺货率。图38表示在第一实施方式中通过恰当缺货率计算处理计算出的部件订货量和其订货金额。图39表示显示部155显示的部件订货量以及订货金额、制品缺货率、经营指标的值的例子。
具体实施例方式以下参照
本发明的实施方式。(实施例1)在本发明的第一实施例中，省略用户输入经营指标，计算每个制品的缺货率最接近允许缺货率的部件订货量。图1是表示本发明一实施方式的部件订货量决定装置100的功能结构的方框图。 如该图所示，部件订货量决定装置100具有每制品信息存储部110、部件构成信息存储部 111、每制品需求量分布存储部112、每部件信息存储部113、系统信息存储部114、每部件订货信息计算部130、每部件订货信息存储部140、输入部150、显示部151。输入部150接受每个制品的允许缺货率、每个制品的售价以及制造费用、每个制品的构成部件和个数、每个制品的需求量分布信息、每个部件的订货量分布信息、每个部件的初始缺货率、每个部件的购入费用、计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔、概率分布表。在此，在本实施例中，假设每个制品的需求量分布以及每个部件的订货量分布基于正态分布。作为每个制品的需求量分布信息，接受每个制品的需要量分布的平均值以及标准偏差，作为每个部件的订货量分布信息，受理每个部件的需求量分布的平均值以及标准偏差，作为每个部件的订货量分布信息，接受每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差，作为概率分布表接受标准正态分布表。输入部150把收到的每个制品的允许缺货率、售价以及制造费用存储在每制品信息存储部110中。把收到的每制品的构成部件以及个数存储在部件构成信息存储部111中。 把收到的每制品的需求量分布的平均值以及标准偏差存储在每制品需求量分布存储部112 中。把收到的每部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、初始缺货率、购入费用存储在每部件信息存储部113中。把计算期间、计算对象缺货率的最大值以及变更间隔以及标准正态分布表存储在系统信息存储部114中。在每制品信息存储部110中存储通过输入部150收到的每制品的允许缺货率、售价以及制造费用。在部件构成信息存储部111中存储输入部150收到的每制品的构成部件以及个数。在每制品需求量分布存储部112中存储输入部150收到的每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差。在每部件信息存储部113中存储输入部150收到的每部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、初始缺货率、购入费用。在系统信息存储部114中存储输入部150收到的计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔、标准正态分布表。每部件订货信息计算部130计算每个制品的缺货率在不超过允许值的范围内为最小的各部件的订货量。具体地说，每部件订货信息计算部130关于各制品，从每制品需求量分布存储部 112中提取该制品的需求量分布的平均值以及标准偏差。此外，从每制品信息存储部110提取该制品的允许缺货率。每部件订货信息计算部130从每部件信息存储部113提取每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、初始缺货率。从系统信息存储部114提取计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔。每部件订货信息计算部130按照各制品的需求量分布的平均值以及标准偏差，模拟地计算计算期间量的每个计算期的该制品的需求量，存储制品、计算期、需求量的组合。 艮口，关于各期从0到1之间产生随机数，将随机数作为关键字，检索系统信息存储部114的标准正态分布表，提取对应的值。对提取出的值乘以该制品的需求量分布的标准偏差，计算平均值，由此模拟地计算制品的需求量。每部件订货信息计算部130关于各部件决定检索对象缺货率，计算对应的订货量。作为检索对象缺货率，具有初始缺货率、恰当缺货率。每部件订货信息计算部130当决定了检索对象缺货率时，从系统信息存储部114以(100% -检索对象缺货率)为关键字检索标准正态分布表，提取对应的值。对提取出的值乘以该部件的订货量分布的标准偏差，来计算平均值，计算初始订货量。每部件订货信息计算部130针对每个部件从部件构成信息存储部111中提取使用该部件的制品以及其个数。每部件订货信息计算部130针对使用该部件的每个制品每个计算期，对该制品的需求量乘以个数，作为针对该制品的该部件的需要量来进行计算。每部件订货信息计算部130关于每个制品的各计划期中的每个部件的需要量，将该部件、计算期相同的部件的需要量相加，针对每个部件计算各计算期的需要量。每部件订货信息计算部130关于每个部件的各计算期的需要量，从该部件的该计算期中的订货量减去需要量，计算该部件的该计算期中的盈亏量。每部件订货信息计算部130关于每个部件的各计算期的盈亏量，如果该盈亏量为负则对该部件的缺货率相加(1/计算期间)针对每个部件计算在计算期间中产生的缺货率，针对每个部件计算缺货率。每部件订货信息计算部130从计算对象缺货率的最大值中减去缺货率变更间隔来作为计算对象缺货率。从计算出的计算对象缺货率中减去缺货率变更间隔直到计算缺货率成为0以下为止，算出计算对象缺货率。每部件订货信息计算部130关于各部件，针对每个计算对象缺货率，作为该部件的检索对象缺货率，通过上述的顺序计算该部件的初始订货量。关于不是该部件的各部件， 将初始缺货率作为检索对象缺货率，通过上述的顺序计算订货量。每部件订货信息计算部 130使用计算出的订货量，通过上述的顺序计算部件缺货率以及部件组合缺货率。每部件订货信息计算部130通过从计算出的缺货率中减去该缺货率，提取缺货率增减。每部件订货信息计算部130针对每个部件计算作为各计算对象缺货率时的各制品的缺货率增减。每部件订货信息计算部130对在恰当缺货率计算中使用的信息进行映射，以便能够使用恰当缺货率计算算法。在本实施例中，为了计算恰当缺货率，模型化为混合整数规划问题。在混合整数规划问题中，把应该满足的制约条件以及允许的目的函数记述为线性方程。线性方程的系数是每个制品的需求量、每只部件的订货量、每个部件的缺货率等。每部件订货信息计算部130把这些信息代入到线性方程式的系数中，通过作为混合整数规划问题的解法的分支限定法来进行最佳化处理。每部件订货信息计算部130把部件的恰当缺货率作为检索对象缺货率计算该部件的订货量，针对每个部件计算订货量。在每部件订货信息存储部140中存储每部件订货信息计算部130计算出的每个部件的订货量、显示部151显示该每个部件的订货量。输入部150是用于接受来自用户的输入操作的用户接口。显示部151是按照其他的功能部的显示，显示各种操作画面或图像等用户接口。具有上述各种功能的部件订货量决定装置100例如由图2所示的计算机实现。图2是表示部件订货量决定装置100的硬件结构的方框图。如本图所示，部件订货量决定装置100具有CPU201、RAM210、R0M220、辅助存储装置230、显示装置M0、输入装置250、媒体读取装置沈0。部件订货量决定装置100例如是一般的PC。CPU201是执行各种运算的单元。CPU201通过执行从辅助存储装置230加载到 RAM210中的预定的部件订货量决定程序(未图示)，来执行各种处理。部件订货量决定程序例如是能够在OS (操作系统)程序上执行的应用程序。部件订货量决定程序例如可以经由媒体读取装置260从移动存储介质安装到辅助存储装置230中。RAM210是存储CPU201执行的程序、执行程序所需要的数据等的存储器。R0M220 是存储部件订货量决定装置100启动所需要的程序等的存储器。辅助存储装置230例如是HDD (Hard Disk Drive)等装置。可以是使用闪速存储器等的SSD (固态驱动器)。显示装置240例如是CRT显示器、IXD (液晶显示器)、有机EL (电致发光)显示器等装置。输入装置250例如是键盘、鼠标、麦克风等装置。媒体读取装置260是用于读出CD-ROM等具有可移动性的可移动存储介质的信息的装置。上述的每部件订货信息计算部130例如通过CPU201执行加载到RAM210中的部件订货量决定程序来实现。把每制品信息存储部110、部件构成信息存储部111、每制品需求量分布存储部112、每部件信息存储部113、系统信息存储部114、每部件订货信息计算部 130、每部件订货信息存储部140的数据例如存储在RAM210或辅助存储装置230中。此外，输入部150例如通过CPU201执行预定的程序，控制输入装置250、辅助存储装置230来实现。显示部151例如通过CPU201执行预定的程序控制显示装置240来实现。然后说明通过上述的部件订货量决定装置100实现的部件订货量决定处理。首先，对专用部件和公共部件进行定义。专用部件是指仅在一个制品中使用的部件。公共部件是指在多个制品中使用的部件。然后，对制品以及部件的缺货率进行定义。制品的缺货率定义为用于构成对象制品的部件缺货一个以上的情况。将制品的缺货率设为在计算期间中，成为对象的制品缺货期的比例，即(制品缺货期的数量/计算期间)X100%。将专用部件的缺货率设为(部件缺货期的数量/计算期间)χιοο%。在本实施例中，假设在公共部件不足时，在使用不足的公共部件的制品中一个制品缺货。根据该假定，作为制品中的仅公共部件的缺货率，定义为(作为对象的制品的专用部件没有缺货，并且公共部件缺货一个以上的期数/使用缺货的公共部件的制品数/计算期间)X100%。由此，把制品的缺货率定义为专用部件的缺货率加上制品中的仅公共部件的缺货率的值。以下，为了使说明容易理解，以部件订货量决定的对象的模型为例来进行说明。首先，参照图3、图4、图5、图6，说明对象的模型。如图3所示，作为对象的制品是制品A、B、C三个种类，作为对象的部件是部件a、 b、c、p、q、r这六个种类。制品A由部件a、p、q、r各一个构成。制品B由部件b、q各一个以及两个部件P构成。制品C由部件c、p、r各一个构成。部件a、b、c是专用部件，部件ρ、 q、r是公共部件。设制品A、B、C的需求量分布按照正态分布，在图4(a)中表示平均值以及标准偏差。制品A的平均值为100，标准偏差为10。制品B的平均值为100，标准偏差为10。制品 C的平均值为100，标准偏差为5。在图4(b)中表示每个制品的允许缺货率。关于各个制品的允许缺货率，制品A为5%，制品B为3%，制品C为5%。部件a、b、c、p、q、r的订货量分布按照正态分布，在图5(a)中表示平均值以及标准偏差。部件a的平均值为100，标准偏差为10。部件b的平均值为100，标准偏差为10。 部件c的平均值为100，标准偏差为5。部件ρ的平均值为400，标准偏差为23。部件q的平均值为200，标准偏差为14。部件r的平均值为200，标准偏差为14。在图5(b)中表示每个部件的初始缺货率。关于各部件的初始缺货率，部件a为5%，部件b为3%，部件c为 5%，部件p、q、r各为4%。图6(a)表示计算期间。在本实施例中设为30。在图6(b)中表示计算对象缺货率的最大值以及变更间隔。最大值为5%，变更间隔为1%。图6(c)表示标准正态分布表。 标准正态分布表由标准正态分布累积率和此时的值构成。图7所示的画面是用户通过预定的操作，启动部件订货量决定程序时显示的启动画面例子。当用户使用输入装置选择了部件订货量计算执行图标时，开始部件订货量决定处理流程图8。当开始了部件订货量决定处理流程，输入部150接受每个制品的允许缺货率、每个制品的构成部件和个数、每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的初始缺货率、计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔、标准正态分布表，并向存储部存储(S901)。具体地说，例如输入部150接受包含每个制品的允许缺货率、每个制品的构成部件和个数、每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的初始缺货率、计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔、标准正态分布表的文本文件。各文本文件的内容例如像图9(a) (d)以及图10(a) (d)所述那样记载。图9(a)表示定义每个制品的允许缺货率的文本文件的内容。图9(b) 表示定义每个制品的构成部件和个数的文本文件的内容。图9(c)表示定义每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差的文本文件的内容。图9(d)表示定义每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差的文本文件的内容。图10(a)表示定义每个部件的初始缺货率的文本文件的内容。图10(b)表示定义计算期间的文本文件的内容。图10(c)表示定义计算对象缺货率的最大值和变更间隔的文本文件的内容。图10(d)表示定义标准正态分布表的文本文件的内容。然后，输入部150向存储部存储收到的每个制品的允许缺货率、每个制品的构成部件和个数、每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的初始缺货率、计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔、标准正态分布表。具体地说，输入部150从收到的文本文件(图9(a))依次提取每个制品的允许缺货率，并将其存储在每制品信息存储部110中。此外，从收到的文本文件(图9(b))依次提取每个制品的构成部件和个数，并将其存储在部件构成信息存储部111中。此外，从收到的文本文件(图9(c))依次提取每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差，并将其存储在每制品需求量分布存储部112中。此外，从收到的文本文件(图9(d))依次提取每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差，并将其存储在每部件信息存储部113中。此外，从收到的文本文件(图10(a))依次提取每个部件的初始缺货率，并将其存储在每部件信息存储部113的相应部件的记录中。此外，从收到的文本文件(图10(b))提取计算期间，并将其存储在系统信息存储部114中。此外，从收到的文本文件(图10(c))提取计算对象缺货率的最大值和变更间隔，并将其存储在系统信息存储部114中。此外，从收到的文本文件(图 10(d))提取标准正态分布表，并将其存储在系统信息存储部114中。然后，每部件订货信息计算部130针对每个制品计算每个计算期的需求量 (S902)。参照图11说明针对每个制品计算每个计算期的需求量的处理。图11是表示针对每个制品计算每个计算期的需求量的处理的流程的流程图。在本实施例中，以针对制品A 的处理为例来进行说明。当开始了本流程时，每部件订货信息计算部130参照每制品需求量分布存储部 112，提取成为对象的制品的需求量分布的平均值以及标准偏差(S9021)。在此，如图12(a) 所示，提取制品A、平均值100、标准偏差10的信息。然后，从系统信息存储部114提取计算期间，在计算期间重复以下的处理。首先，将计算期设为1。取0到100之间的值那样产生随机数，把产生的随机数作为需求量的发生概率(S9022)。在此，作为一例，如图12(b)所示， 设制品A的计算期1的发生概率为97%。把在步骤S9022中计算出的发生概率作为关键字， 参照系统信息存储部114的标准正态分布表，检索值(S9023)。在此，检索值成为1. 88(图 12(b))。对检索到的值乘以制品的需求量分布的标准偏差，并相加制品的需求量分布的平均值，来计算制品的需求量。在此，需求量为1.88X10+100 = 119。使计算期进1，返回步骤S9022。算出计算期量的每制品的需求量。在此，如图12(c)那样计算需求量。返回图8 继续说明。然后，每部件订货信息计算部130针对每个部件计算初始订货量(S903)。以下参照图13，说明对每个部件计算初始订货量的处理。图13是表示针对每个部件计算初始订货量的处理的流程的流程图。在本实施例中，以针对部件P的处理为例来说明。每部件订货信息计算部130参照每部件信息存储部113，提取成为对象的部件的订货量分布的平均值以及标准偏差(S9031)。在此，如图14(a)所示，提取部件P、平均值400、标准偏差23的信息。然后，从每部件信息存储部113提取成为对象的部件的初始缺货率(S9032)。在此，如图14(b)所示那样，作为部件ρ的初始缺货率提取4%的信息。以(100-初始缺货率)为关键字，参照系统信息存储部114的标准正态分布表，检索值 (S9033)。在此，检索与标准正态分布表的96%对应的值，如图14(c)所示成为1.75。对该值乘以部件的订货量分布的标准偏差，并相加部件的订货量分布的平均值，来计算部件的初始订货量(S9034)，在此，初始订货量为1.75X23+400 = 440(图14(d))。关于全部的部件，计算初始订货量。返回图8继续说明。然后，每部件订货信息计算部130针对每个部件计算各计算期需要的量(S904)。 以下参照图15说明针对每个部件计算各计算期需要的量的处理。图15是表示针对每个部件计算各计算期需要的量的处理流程的流程图。在本实施例中，以针对部件P的处理为例来说明。每部件订货信息计算部130参照部件构成信息存储部111，提取使用成为对象的部件的制品及其个数(S9041)。在此，如图16 (a)所示，提取制品A个数1、制品B个数2、制品C个数1的信息。然后，在计算期间重复以下的处理。首先，将计算期设为1。关于使用成为对象的部件的制品，提取在步骤S902中计算出的成为对象的计算期的需求量(S9042)。在此，如图16(b)所示那样，提取计算期1、制品A需求量119、制品B需求量93、 制品C需求量105的信息。对成为对象的计算期的每个制品的需求量乘以个数，计算每个制品的需要量(S9043)。在此，如图16(b)所示那样，成为制品A每制品需要量119、制品B 每制品需要量186、制品C每制品需要量105。把成为对象的计算期的每个制品的部件需要量相加，计算全部部件的需要量(S9044)。计算期1的需要量为119+186+105 = 410(图 16(c))。在计算期，针对每个部件计算各计算期的需要量。返回图8继续说明。然后，每部件订货信息计算部130针对每个部件计算初始缺货率(S90O。以下参照图17说明针对每个部件计算初始缺货率的处理。图17是表示针对每个部件计算初始缺货率的处理流程的流程图。在本实施例中，以针对部件P的处理为例进行说明。每部件订货信息计算部130在计算期间重复以下的处理。首先，设计算期1。提取在步骤S903中计算出的成为对象的部件的初始订货量(S9051)。在此，提取图14(d)所示的部件P的初始订货量440的信息。然后，提取在步骤S904中计算出的成为对象的计算期的需要量(S9052)。在此，提取图16 (c)所示的部件ρ的计算期1的需要量410。从初始订货量中减去需要量，计算成为对象的部件的各计算期的初始盈亏量(S9053)。在此，440-410 =30成为初始盈亏量(图18)。在计算出的初始盈亏量为负时，对成为对象的部件的缺货率相加(1/计算期间)(S90M)。对于全部的部件，计算初始缺货率。返回图8继续说明。每部件订货信息计算部130计算制品的初始缺货率(S906)。具体地说，参照图19 进行说明。图19是表示计算制品的初始缺货率的处理流程的流程图。在本实施例中，以针对制品A的处理为例来进行说明。每部件订货信息计算部130首先从部件构成信息存储部111提取在成为对象的制品中使用的部件以及个数(S9061)。在此，如图20(a)所示，提取部件a、P、q、r各一个信息。每部件订货信息计算部130在计算期间重复以下的处理。首先设计算期1。针对在步骤S905中求出的所使用的每个部件，提取成为对象的计算期的初始盈亏量(S906》。在此， 如图20 (b)所示，提取部件a盈亏量_3、部件ρ盈亏量30、部件q盈亏量25、部件r盈亏量 13的信息。关于成为对象的制品使用的全部的部件，如果盈亏量为正则使计算期进1，返回步骤S9062。在即使存在一个盈亏量为负的部件，并且专用部件的盈亏量为负时，对成为对象的制品的缺货率相加(1/规划期间)(S9063)。本例相当于该情况，对制品A的缺货率相加1/30。在即使存在一个盈亏量为负的部件，并且全部的专用部件的盈亏量为正时，对成为对象的制品的缺货率相加(1/规划期间)乘以(1/使用盈亏量为负的公共部件的制品数量)的乘积(S9064)这是基于在公共部件缺货时，假定使用该公共部件的某一个制品缺货。 使计算期进1，返回S9062。在图20(c)中，表示在本例中在计算期间执行步骤S906的结果。 在本例中，专用部件缺货率取5. 02%，公共部件缺货率取1. 05%，制品A缺货率取6. 07%。 返回图8继续说明。然后，每部件订货信息计算部130针对每个部件计算设为各计算对象缺货率时的制品缺货率(S907)。以下参照图21说明针对每个部件计算设为各计算对象缺货率时的制品缺货率的处理。图21是表示针对每个部件计算设为各计算对象缺货率时的制品缺货率的处理流程的流程图。在本实施例中，以针对部件P的处理为例来说明。每部件订货信息计算部130从系统信息存储部114中提取计算对象缺货率的最大值以及变更间隔(S9071)。在此，提取图6(b)所示的计算对象缺货率的最大值5%，变更间隔的信息。然后，直到计算对象缺货率的最大值成为0为止每次减去一个变更间隔， 生成计算对象缺货率(S9072)。在此，如图22(a)所示作为计算对象缺货率生成5%、4%、 3<%、2%、1%。然后，对每个部件针对每个计算对象缺货率，进行以下的处理。首先，设计算对象缺货率5%。将成为对象的部件的缺货率设为成为对象的计算对象缺货率，关于其他的部件作为初始缺货率设定缺货率(S9073)。在此，如图22(b)所示，设为部件a的缺货率 5 %，部件b的缺货率3 %，部件c的缺货率5 %，部件ρ的缺货率5 %，部件q的缺货率4%， 部件r的缺货率4%。把在步骤S905中计算出的初始缺货率与在步骤S9073中设定的缺货率进行置换，计算每个部件的缺货率(S9074)。针对计算出的每个部件的缺货率，通过与步骤906相同的处理计算每个制品的缺货率(S9075)。在此，如图23(a)所示，成为制品A缺货率6. 19 %，制品B缺货率3. 89 %，制品C缺货率5. 75 %。从计算出的制品的缺货率中减去在步骤S906中计算出的制品的初始缺货率，计算缺货率增减(S9076)。在此，如图23(b) 所示，制品A以及制品B的缺货率增减为0. 12%，制品C的缺货率增减为0. 13%。返回图8继续说明。然后，每部件订货信息计算部130按照最佳化算法，计算每个部件的恰当缺货率 (S908)。在本实施例中，为了计算每个部件的恰当缺货率，模型化为混合整数规划问题，根据分支限定法计算恰当缺货率。在混合整数规划问题中，作为线性方程式记述了应该满足的制约条件以及最小化的目的函数。本实施例的制约条件为3个，目的函数为1个，以下说明其内容。首先，说明在线性方程式中使用的集合。集合PROD表示制品的集合。集合PARTS 表示部件的集合。集合PROB表示计算对象缺货率的集合。在图 (c)中表示了本实施例中的各集合。图M (a)表示集合PROD。图M (b)表示集合PARTS。图M (c)表示计算对象缺货率的集合PR0B。然后，说明在线性方程式中使用的常数。常数GoalprodOutOfStockprad 是在集合I3ROD中包含的制品prod的允许缺货率。BaseOutOfStockprad表示在集合PROD中包含的制品prod的初始缺货率。Diff0ut0fStOCkparts、prad、prab关于在集合PARTS中包含的 parts、在集合PROD中包含的prod、在集合PROB中包含prob，表示部件parts成为缺货率 prob时的制品prod中的缺货率的增减。在图25(a)以及(b)中表示本实施例的各常数。 图 25(a)表示常数 Goalprod0ut0fStockpr。d。图 25(b)表示常数 DifT0ut0fStockparts、pr。d、 probo然后说明在线性方程式中使用的变量。变量OUtOfStockprad是在集合PROD中包含的制品的允许缺货率减去缺货率的差分。变量flag0utStOCkparts、prab是关于在集合PARTS 中包含的parts、在集合PROB中包含的prob，在parts的恰当缺货率成为prod时取1，在 parts的恰当缺货率不成为prob时取O的缺货率标志。说明本实施例的制约条件。第一制约条件是与集合I3ROD中包含的制品prod的缺货率有关的制约。当把prod的缺货率和缺货率的差分相加时，成为允许缺货率。本制约式由以下的式子表示。(数学式1)数学式1Goalprod0ut0fStockprod= out0fStockprod+out0fStockMinprod第二制约条件是把集合PROD中包含的制品prod的缺货率定义为相加从初始缺货率开始的增减的制约。prod的缺货率成为关于集合PARTS中包含的parts，对初始缺货率相加恰当缺货率从初始缺货率开始的增减的概率。本制约式由以下式子表示。(数学式2)数学式2 OHtOJSiOckpmd = BmeOuiOJStockprod
(Di^) UiOfSiOC k am pmd,prob 1
Τ
parmPARTS pmMPROB、X JIUglJUlUJM(JL·Ipam，prob J第三制约条件是与集合PARTS中包含的parts、集合I3ROB中包含的prob的缺货率标志有关的制约。把parts的缺货率决定为一个值。即，缺货率标志对于一个部件，一个缺货率仅为1。本制约式由以下式子表示。(数学式3)数学式3
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权利要求
1.一种部件订货量决定装置，其以每个制品的缺货率在不超过允许缺货率的范围内最接近允许缺货率的方式计算每个部件的订货量，部件订货量决定装置的特征在于，具有输入部，其接受用户输入的初始信息，并向存储部存储；第一存储部，其存储每个制品的允许缺货率；第二存储部，其存储每个制品的构成部件和个数；第三存储部，其存储每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差；第四存储部，其存储每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率；第五存储部，其存储计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔以及标准正态分布表；每部件订货信息计算部，其进行以下计算根据所述需求量分布的平均值以及标准偏差，对每个制品计算每个计算期的需求量， 根据所述订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率，对每个部件计算初始订货量，针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数来计算每个部件每个计算期的需要量，针对每个部件每个计算期，从所述初始订货中减去所述需要量来计算初始盈亏量，关于全部的部件计算初始缺货率，针对每个制品，根据在该制品中使用的各部件的各计算期的所述初始盈亏量，计算各制品的初始缺货率，针对每个部件阶段性地设定计算对象缺货率，关于其他的部件作为所述初始缺货率计算每个制品的缺货率，根据与所述每个制品的初始缺货率的差，针对每个部件每个计算对象缺货率计算制品缺货率增减，生成所述每个制品的允许缺货率和所述每个制品的缺货率的第一制约式；所述每个制品的缺货率、所述每个制品的初始缺货率、所述每个部件每个计算对象缺货率的制品缺货率增减以及缺货率标志的第二制约式；与所述缺货率标志有关的第三制约式；以及使各制品的允许缺货率减去缺货率后的差分的总和最小化的目的函数，针对所述目的函数执行最佳化计算来计算每个部件的恰当缺货率， 根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量；以及显示部，其显示所述每个部件的订货量。
2.一种部件订货量决定装置，其在每个制品的缺货率不超过允许缺货率的范围内计算使用户指定的经营指标的值为最佳的每个部件的订货量，部件订货量决定装置的特征在于，具有输入部，其接受用户输入的初始信息，并向存储部存储； 第一存储部，其存储每个制品的允许缺货率、售价以及制造费用； 第二存储部，其存储每个制品的构成部件和个数； 第三存储部，其存储每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差； 第四存储部，其存储每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、购入费用以及初始缺货率；第五存储部，其存储计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔以及标准正态分布表；第六存储部，其存储用户指定的经营指标的名称； 每部件订货信息计算部，其进行以下计算根据所述需求量分布的平均值以及标准偏差，对每个制品计算每个计算期的需求量， 根据所述订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率，对每个部件计算初始订货量，针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数来计算每个部件每个计算期的需要量，针对每个部件每个计算期，从所述初始订货中减去所述需要量来计算初始盈亏量，关于全部的部件计算初始缺货率，针对每个制品，根据在该制品中使用的各部件的各计算期的所述初始盈亏量，计算各制品的初始缺货率，针对每个部件阶段性地设定计算对象缺货率，关于其他的部件作为所述初始缺货率计算每个制品的缺货率，根据与所述每个制品的初始缺货率的差，针对每个部件每个计算对象缺货率计算制品缺货率增减，生成所述每个制品的允许缺货率和所述每个制品的缺货率的第一制约式；所述每个制品的缺货率、所述每个制品的初始缺货率、所述每个部件每个计算对象缺货率的制品缺货率增减以及缺货率标志的第二制约式；与所述缺货率标志有关的第三制约式；计算用户指定的经营指标值的第四制约式；以及使用户指定的经营指标值最小化或最大化的目的函数，针对所述目的函数执行最佳化计算来计算每个部件的恰当缺货率， 根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量以及计算所述经营指标值；以及显示部，其显示所述每个部件的订货量以及所述经营指标值。
3.根据权利要求1或2所述的部件订货量决定装置，其特征在于，所述每部件订货信息计算部通过将所述第三存储部中存储的每个制品的需求量分布相加，来计算每个部件的订货量分布的信息，然后向所述第四存储部存储。
4.根据权利要求1或2所述的部件订货量决定装置，其特征在于，通过按照伽马分布的形式，生成在所述第三存储部中存储以及读出的每个制品的需求量分布的信息。
5.根据权利要求1或2所述的部件订货量决定装置，其特征在于， 所述输入部还接受部件采购周期，所述每部件订货信息计算部在针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数，来计算每个部件每个计算期的需要量的处理中，作为比制品的需要日提前部件采购周期的期间的部件需要量进行计算。
6.根据权利要求1或2所述的部件订货量决定装置，其特征在于，所述每部件订货信息计算部在根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量的处理中，使用该期间的部件的需要量来取代订货量分布的平均值。
7.根据权利要求1或2所述的部件订货量决定装置，其特征在于，所述每部件订货信息计算部执行分支限定法、遗传算法或近似地求出最佳解的方法， 作为针对所述目的函数执行最佳化计算，来计算每个部件的恰当缺货率的算法，。
8.根据权利要求2所述的部件订货量决定装置，其特征在于，用户指定的经营指标是部件订货金额、销售额、原价、现金流、利润或库存周转率。
9.一种部件订货量决定程序，其使计算机实现以下功能以每个制品的缺货率在不超过允许缺货率的范围内最接近允许缺货率的方式计算每个部件的订货量，部件订货量决定程序的特征在于，使计算机执行以下各步骤输入部接受每个制品的允许缺货率、每个制品的构成部件和个数、每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、初始缺货率、 计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔以及标准正态分布表，来作为用户输入的初始信息，并向存储部存储， 运算部进行以下计算根据所述需求量分布的平均值以及标准偏差，对每个制品计算每个计算期的需求量， 根据所述订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率，对每个部件计算初始订货量，针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数来计算每个部件每个计算期的需要量，针对每个部件每个计算期，从所述初始订货中减去所述需要量来计算初始盈亏量，关于全部的部件计算初始缺货率，针对每个制品，根据在该制品中使用的各部件的各计算期的所述初始盈亏量，计算各制品的初始缺货率，针对每个部件阶段性地设定计算对象缺货率，关于其他的部件作为所述初始缺货率计算每个制品的缺货率，根据与所述每个制品的初始缺货率的差，针对每个部件每个计算对象缺货率计算制品缺货率增减，生成所述每个制品的允许缺货率和所述每个制品的缺货率的第一制约式；所述每个制品的缺货率、所述每个制品的初始缺货率、所述每个部件每个计算对象缺货率的制品缺货率增减以及缺货率标志的第二制约式；与所述缺货率标志有关的第三制约式；以及使各制品的允许缺货率减去缺货率后的差分的总和最小化的目的函数，针对所述目的函数执行最佳化计算来计算每个部件的恰当缺货率， 根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量；以及显示部显示所述每个部件的订货量。
10.一种部件订货量决定程序，其使计算机实现以下的功能在每个制品的缺货率不超过允许缺货率的范围内计算使用户指定的经营指标的值为最佳的每个部件的订货量，部件订货量决定程序的特征在于，使计算机执行以下各步骤输入部接受每个制品的允许缺货率、每个制品的构成部件和个数、每个制品的需求量分布的平均值以及标准偏差、每个部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、初始缺货率、 计算期间、计算对象缺货率的最大值和变更间隔、标准正态分布表，以及用户指定的经营指标的名称来作为用户输入的初始信息，并向存储部存储， 运算部进行以下计算根据所述需求量分布的平均值以及标准偏差，对每个制品计算每个计算期的需求量， 根据所述订货量分布的平均值以及标准偏差、以及初始缺货率，对每个部件计算初始订货量，针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数来计算每个部件每个计算期的需要量，针对每个部件每个计算期，从所述初始订货中减去所述需要量来计算初始盈亏量，关于全部的部件计算初始缺货率，针对每个制品，根据在该制品中使用的各部件的各计算期的所述初始盈亏量，计算各制品的初始缺货率，针对每个部件阶段性地设定计算对象缺货率，关于其他的部件作为所述初始缺货率计算每个制品的缺货率，根据与所述每个制品的初始缺货率的差，针对每个部件每个计算对象缺货率计算制品缺货率增减，生成所述每个制品的允许缺货率和所述每个制品的缺货率的第一制约式；所述每个制品的缺货率、所述每个制品的初始缺货率、所述每个部件每个计算对象缺货率的制品缺货率增减以及缺货率标志的第二制约式；与所述缺货率标志有关的第三制约式；计算用户指定的经营指标值的第四制约式；以及使用户指定的经营指标值最小化或最大化的目的函数，针对所述目的函数执行最佳化计算来计算每个部件的恰当缺货率， 根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量以及计算所述经营指标值；以及显示部显示所述每个部件的订货量以及所述经营指标值。
11.根据权利要求9或10所述的部件订货量决定程序，其特征在于，所述运算部通过将所述存储部中存储的每个制品的需求量分布相加，来计算每个部件的订货量分布的信息，然后向所述存储部存储。
12.根据权利要求9或10所述的部件订货量决定程序，其特征在于，通过按照伽马分布的形式，生成在所述存储部中存储以及读出的每个制品的需求量分布的信息。
13.根据权利要求9或10所述的部件订货量决定程序，其特征在于， 所述输入部还接受部件采购周期，所述运算部在针对进行计算的所述每个制品对每个计算期的需求量乘以构成部件的个数，来计算每个部件每个计算期的需要量的处理中，作为比制品的需要日提前部件采购周期的期间的部件需要量进行计算。
14.根据权利要求9或10所述的部件订货量决定程序，其特征在于，所述运算部在根据所述部件的订货量分布的平均值以及标准偏差、以及所述每个部件的恰当缺货率，针对每个部件计算订货量的处理中，使用该期间的部件的需要量来取代订货量分布的平均值。
15.根据权利要求9或10所述的部件订货量决定程序，其特征在于，所述运算部执行分支限定法、遗传算法或近似地求出最佳解的方法，来作为针对所述目的函数执行最佳化计算，来计算每个部件的恰当缺货率的算法。
16.根据权利要求10所述的部件订货量决定程序，其特征在于，用户指定的经营指标是部件订货金额、销售额、原价、现金流、利润或库存周转率。
全文摘要
计算每个制品的缺货率不超过允许的缺货率的每个部件的订货量。部件订货量决定装置具有输入部，其接受每个制品的允许的缺货率等的输入；每制品信息存储部，其存储每个制品的允许的缺货率；部件构成信息存储部，其存储每个制品的构成部件和个数；每制品需求量存储部，其针对每个制品存储需求量的分布；每部件订货信息存储部，其存储每个部件的订货量；每部件订货信息计算部，其按照计算期间，根据每个制品的需求量的分布虚拟地计算需求量，对计算出的需求量乘以个数计算构成部件的需要量，根据每个部件的订货量分布计算订货量，根据计算出的订货量和需要量的差计算每个制品的缺货率，在每个制品的缺货率超过允许的缺货率的情况下，通过变更每个部件的允许缺货率计算每个制品的缺货率不超过允许的缺货率的每个部件的缺货率，决定订货量；以及显示部，其显示每个部件的订货量。
文档编号G05B19/418GK102460326SQ20108002730
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月14日 优先权日2009年6月18日
发明者福岛聪史, 立石淳, 细田顺子 申请人:株式会社日立制作所