[논문]가격할인하 안전재고 합리화를 위한 분배시스템 운영에 관한 연구

김병찬; 김홍기

[국내논문] 가격할인하 안전재고 합리화를 위한 분배시스템 운영에 관한 연구
A Study on the Operation of Distribution System for the Rationalization of Safety Stock under the Price Discount 원문보기

산업경영시스템학회지 = Journal of society of korea industrial and systems engineering, v.32 no.4, 2009년, pp.45 - 52

김병찬 (경기대학교 공과대학 산업경영공학과) , 김홍기 (경기대학교 공과대학 산업경영공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of this was to improve a transportation cost relation between Central Distribution Centers(CDCs) and Regional Distribution Centers(RDCs), to control inventory cost concerning safety stock for each service level, by reviewing distribution steps connecting CDCs and RDCs under the price discount. It was also to examine and compare operating costs for the following two alternative suggestions for setting the service standard as a counter measure for a stock-out of the distribution network system management. First, provision by dispersing the safety stock to the CDCs and RDCs; and second, exclusive provision of the safety stock only to the RDCs. The cost comparison analysis was made for each category of purchase costs, regular transportation costs, express transportation costs, and inventory holding costs.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

<그림 2-1>은 중앙분배센터 i에서 지역분배센터 j로 정규공급 하거나 제품 보유가 부족하거나 품절시 정규 공급조달 및 급송을 통해 제품을 조달하는 재고통제 전략이라고 할 수 있다. 또한 본 연구의 현실성을 높이기 위하여 구매수량에 따른 할인을 고려한다. 덤이 주어지는 가격할인이 이루어지는 분기점은 P점이며 일정주문량 P만큼 주문이 발생하면 공급자는순 구매량 외에 덤의 양 즉, (1 - e ^{- β}) U 만큼의 양을 제공받는다.
본 연구에서 제시한 가격할인하 안전재고 합리화를 위한 분배시스템운영을 위한 연구는 완제품의 저장 및 분배를 목적으로 하는 물적 분배시스템에 대한 효율적 운영을 목적으로 개발된 알고리즘이다. 기존의 물적 분배시스템의 연구에 있어서 고려하지 않았던 서비스 수준별 안전재고의 효율적인 운영을 위한 운영방안에 대한 비교 분석을 통하여 물적 분배시스템 운영상의 비용 특성에 대한 모형의 개발 및 분석을 하였다.
또한, 각각의 개별기업에서 취급하는 구매비용, 수송비용, 재고유지비용, 수송거리, 안전재고수준은 동일한 것으로 가정한다. 본 연구의 목적은 연간 총비용(TC)을 최소화하는 것으로 연간 총비용은 기본적인 다음의 네 가지를 고려하여 적용하였다.
비용분석과 관련하여 본 연구에서는 중앙분배센터와 지역분배센터 간의 수송비관계 및 정규분포를 따르는 서비스 수준별 안전재고와 관련된 재고통제비용 관계를 살펴보고, 분배네트워크시스템 운영에서 품절에 대한 대처방안으로 서비스 수준 설정에 대한 두 가지 대안을 분석 하고자 한다.

가설 설정

H _c = 단위중량당 재고 유지비용.
요구되는 서비스 수준만큼의 안전재고량이 포함된 경우 수송비용 산정을 위한 계산절차는 다음과 같다. 단, 안전재고 분할 비율은 중앙분배센터와 각지역분배센터에 동일한 비율의 양을 두는 것으로 가정한다. 따라서, 목표로 하는 서비스 수준을 만족시키기 위한 정규공급 총 평균 수송량( Q ')은 고객의 요구량( W _ijp )과 분할된 서비스 수준의 안전재고량(z·σ _d / η)을 공급하므로 연간 총 평균 수송량( Q _ijp )은 다음 식 (5)와 같다.
요구되는 서비스 수준만큼의 안전재고량이 포함된 경우 수송비용 산정을 위한 계산절차는 다음과 같다. 단, 중앙분배센터에는 안전재고를 두지 않고 지역분배센터에 통합하여 안전재고를 두는 것으로 가정한다. 따라서, 목표로 하는 서비스 수준을 만족시키기 위한 정규공급 총 평균 수송량은 고객의 요구량( W _ijp )과 분할된 서비스 수준( z·σ _d )을 공급하므로 연간 총평균 수송량( Q _ijp )은 다음 식 (14)와 같다.
단위 중량당 평균수송비용의 경우 수송량에 따라 각기 수송적재량이 다른 차량이 고려되어야 하지만, 본 연구에서는 거리중량당(kg) 수송비를 계산하므로 단위부피 당 수송비용은 1원, 급송비용은 2원으로 가정하였다. 재고부족은 수요를 정규분포로 가정하여 서비스 수준 90%, 95%, 99%에 해당하는 수량을 적용하였다.
수량할인의 경우에는 덤이 주어지는 가격할인 모형을 적용하여 조달비용 합리화를 위하여 재고정책 수립을 위한 현실적인 대안을 개발하였다. 또한, 각각의 개별기업에서 취급하는 구매비용, 수송비용, 재고유지비용, 수송거리, 안전재고수준은 동일한 것으로 가정한다. 본 연구의 목적은 연간 총비용(TC)을 최소화하는 것으로 연간 총비용은 기본적인 다음의 네 가지를 고려하여 적용하였다.
중앙분배센터와 지역분배센터간의 단위당 수송비용은 중앙분배센터와 지역분배센터간에는 선형수송비용을 가정한다. 따라서 이러한 수송환경을 고려한 연간 총평균 정규수송비용(N _ijp)은 다음 식 (7)에 의하여 표현될 수 있다.

제안 방법

본 연구에서 제시한 가격할인하 안전재고 합리화를 위한 분배시스템운영을 위한 연구는 완제품의 저장 및 분배를 목적으로 하는 물적 분배시스템에 대한 효율적 운영을 목적으로 개발된 알고리즘이다. 기존의 물적 분배시스템의 연구에 있어서 고려하지 않았던 서비스 수준별 안전재고의 효율적인 운영을 위한 운영방안에 대한 비교 분석을 통하여 물적 분배시스템 운영상의 비용 특성에 대한 모형의 개발 및 분석을 하였다.
본 연구에서 안전재고 보유 입지분할과 입지통합의 서비스 수준에 따른 총비용을 비교하여 분석하는데 있어서 현실적으로 실제 시스템과 가장 근접하며 두 가지의 비교안에 대한 상황을 동일하게 함으로써 두 상황의 효율적인 비교 및 시스템의 타당성을 입증할 수 있는 최적의 분배시스템 모형을 통한 비교분석을 하였다.
수량할인의 경우에는 덤이 주어지는 가격할인 모형을 적용하여 조달비용 합리화를 위하여 재고정책 수립을 위한 현실적인 대안을 개발하였다. 또한, 각각의 개별기업에서 취급하는 구매비용, 수송비용, 재고유지비용, 수송거리, 안전재고수준은 동일한 것으로 가정한다.
이러한 한계를 극복하기 위하여 본 연구에서는 중앙분배센터(Central Distribution Centers : CDCs), 지역분배센터(Regional Distribution Centers : RDCs)를 연결하는 수송단계의 고찰을 통하여 본 연구의 고려대상인 중앙분배센터와 지역분배센터 간의 수송비관계, 정규분포를 따르는 서비스 수준별 안전재고와 관련된 재고통제비용 관계를 살펴보고, 분배네트워크시스템 운영에서 품절에 대한 대처방안으로 서비스 수준 설정에 대한 두 가지 대안 즉, “① 중앙분배센터와 지역분배센터에 안전재고를 분산하여 보유하는 경우와 ② 중앙분배센터에 안전재고를 두지 않고 지역분배센터에 안전재고를 보유하는 경우”로 나누어 구매비용, 정규수송비용, 급송비용, 재고 유지비용으로 구분된 각 대안별 운영비용을 비교검토 하였다.
단위 중량당 평균수송비용의 경우 수송량에 따라 각기 수송적재량이 다른 차량이 고려되어야 하지만, 본 연구에서는 거리중량당(kg) 수송비를 계산하므로 단위부피 당 수송비용은 1원, 급송비용은 2원으로 가정하였다. 재고부족은 수요를 정규분포로 가정하여 서비스 수준 90%, 95%, 99%에 해당하는 수량을 적용하였다.
첫째, 중앙분배센터와 지역분배센터에 안전재고를 분산하여 보유하는 경우, 둘째, 중앙분배센터에 안전재고를 두지 않고 지역분배센터에 안전재고를 보유하는 경우로 나누어 각 대안별 운영비용을 비교검토 하였다.

대상 데이터

본 연구의 적용범위는 서비스 수준 99% 이내로 한정하였다. 따라서 재고부족분이 발생할 경우 각 지역분배센터에서 보유하고 있는 안전재고량으로 충당이 가능하므로 급송비용은 고려되지 않는다.

성능/효과

① 서비스 수준 95.5% 이상에서 안전재고에 대한 보유정책은 중앙분배센터와 지역분배센터로 분할하여 관리하는 것보다 지역분배센터에서만 안전재고를 보유하여 관리하는 경우 총운영비용이 상대적으로 적다.
② 서비스 수준별 운영비용비교에서 95.5% 이상에서 서비스 수준이 증가 할수록 중앙분배센터와 지역분배센터에 안전재고를 분할하여 보유하는 경우보다 지역분배센터에 안전재고를 통합하여 관리하는 경우에 총운영비용의 격차는 커짐을 알 수 있다.
② 현실성을 고려한 가격할인하의 재고정책에서 구매비용, 수송비용 및 재고유지비용에 따른 규모의 경제로 인한 효과를 계속적으로 유지가능하다.
5%에서 비용곡선 변경이 시작된다. 따라서, 기업에서 목표로하는 서비스 수준 95.5% 이하의 경우 안전재고를 지역분배센터에 통합하여 보유할 때 운영비용 면에서 유리하며, 서비스 수준이 95.5% 이상이면 중앙분배센터와 지역분배센터에 분할하여 안전재고를 보유하는 것이 유리함을 도출하였다, 본 연구의 가격할인하 안전재고 합리화를 위한 분배시스템 운영에 관한 연구를 통하여 대규모 분배 네트워크의 운용에 따른 제반 문제에 대한 보다 현실적인 접근을 가능케 하였으며, 기업에서 목표로 하는 서비스 수준별 물적 분배시스템의 운영과 관련된 분석을 통하여 물적 분배시스템의 정책수립을 위한 지침으로 활용할 수 있는 이론적 토대를 마련하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	물적 분배시스템에 대한 연구는 무엇으로 대별될 수 있는가?	이러한 이유로 물적 분배시스템의 재고통제운영전략은 기업들에게 특별한 관심의 대상이 되어 왔으며, 물적 분배시스템의 재고통제 전략과 관련된 많은 연구가 진행되어오고 있다. 이와 관련된 물적 분배시스템에 대한 연구는 분배 네트워크의 설계와 분배시스템의 운영이라는 두 가지 부문으로 대별될 수 있다(김병찬, 양대용, 2006; 김병찬, 최진영, 2008; Bernhard et al., 1993).
	안전재고입지에 대한 의사결정 모델과 관련된 두 가지 대안은 무엇인가?	첫째, 중앙분배센터와 지역분배센터에 안전재고를 분산하여 보유하는 경우, 둘째, 중앙분배센터에 안전재고를 두지 않고 지역분배센터에 안전재고를 보유하는 경우로 나누어 각 대안별 운영비용을 비교검토 하였다.
	기업들이 매우 어려운 상황에 처하게 된 이유는?	원·부자재 구입가격의 상승, 물류비 상승 및 치열한 가격경쟁 등으로 기업들은 매우 어려운 상황에 처해있다. 이와 같이 자재조달 및 물류비용의 부담은 기업경쟁력에서 걸림돌이 되고 있음은 자명하다.

참고문헌 (18)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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