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수량 할인과 예산 제약을 고려한 재고관리 정책에 관한 연구
A Study on Inventory Control Policy for Quantity-Discount and Budget Constraint 원문보기

Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering = 한국산업경영시스템학회지, v.38 no.2, 2015년, pp.145 - 151  

이동주 (공주대학교 산업시스템공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As order quantity is increased, the ordering cost per item will be cheaper due to saving of transportation and material handling costs. In this paper, two realistic assumptions such as quantity discount and budget limit are considered. Quantity discount means that all units in the order will be disc...

주제어

#Continuous review inventory system   #Quantity discount   #Budget Constraint   #Supply Chain Management  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 연속적 재고관리 모형에서 주문량에 따라 구매비용과 운송비용에 할인이 있고 예산 제약이 있는 문제를 고려하였다. 연속적 재고관리 모형이란 제품 재고 수준이 r 단위가 되면 재고를 보충하기 위하여 Q단위만큼 더 주문한다[6].
  • 본 연구에서는 수량할인과 예산 제약이 있는 연속적 재고관리 문제에 대한 수학모형을 정의하고 그에 따른 해법을 제시하였다.
  • 본 연구에서는 주문량에 따른 구매비용과 운송비용에 대한 할인과 수요자의 예산에 한계가 존재하는 경우 주문비용, 재고유지비용, 품절비용을 모두 고려한 총비용을 최소화하도록 최적 주문량과 재주문점을 결정하는 문제와 이에 대한 해법을 최초로 제시하였다. 연속적 재고관리 모형을 가정하였으며, 라그랑주 이완 접근법에 기초한 휴리스틱을 제안하고 하한을 구하여 제안한 휴리스틱의 해와 비교하였다.
  • 한편, 주문량에 따른 할인과 예산 제약을 모두 고려한 연구로는 Zhang[12]이 있는데, 신문판매 문제에 라그랑주 이완 접근법(Lagrangian relaxation approach)을 이용하여 우수해를 탐색하였다. 본 연구에서는 주문량에 따른 할인과 예산 제약을 모두 가진 연속적 재고관리 문제를 고려하였다. Zhang의 연구와 본 연구의 차이점으로는 적용된 재고모형이 상이하여 목적함수로 쓰이는 총비용함수가 다르며, Zhang의 연구에서는 의사결정변수가 주문량 (Q)이지만, 본 연구에서는 주문량(Q)과 재주문점(r)이다.

가설 설정

  • 본 연구에서는 주문량에 따른 구매비용과 운송비용에 대한 할인과 수요자의 예산에 한계가 존재하는 경우 주문비용, 재고유지비용, 품절비용을 모두 고려한 총비용을 최소화하도록 최적 주문량과 재주문점을 결정하는 문제와 이에 대한 해법을 최초로 제시하였다. 연속적 재고관리 모형을 가정하였으며, 라그랑주 이완 접근법에 기초한 휴리스틱을 제안하고 하한을 구하여 제안한 휴리스틱의 해와 비교하였다. 또한, 예산, 예산의 변화, 주문량에 따른 구매액과 운송비의 할인 정도의 변화에 따른 민감도 분석을 통해 알아보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
주문량에 따른 할인 문제를 다룬 연구들에는 무엇이 있는가? 주문량에 따른 할인 문제는 많은 연구에서 다루어 졌다. Shin and Benton[8]은 불확실한 수요 하에서 수량할인으로 유발된 구매자의 과잉재고에 대한 위험을 공급자가 공유하는 B-RA(buyer’s risk adjustment) 모형을 제안하고 공급사슬에서의 협조(coordination)를 강조하였다. Chang[2]은 주문량 할인과 수송비 할인을 고려한 경제적인 로트 (lot) 크기 결정 문제에서 최적 로트 크기와 판매가격을 결정하는 앨고리듬을 제안하였다. Darwish[4]는 연속적 재고관리 모형에서 주문량에 따른 구매비용과 운송비용에 할인이 있는 문제를 정의하고 제1계 필요조건(the first order necessary condition)을 적용한 해법을 제안하였다.
공급업체들은 언제 구매비용과 운송비용에 할인을 해 주는 것이 일반적인가? 공급업체들은 도매업체나 소매업체와 같은 주문자들에게 많은 양을 한꺼번에 주문할수록 구매비용과 운송비용에 할인을 해 주는 것이 일반적이다. 하지만, 주문자들에게 있어서는 많은 양을 한꺼번에 주문하면 주문비는 절약할 수 있지만 늘어난 재고량으로 인해 재고유지비는 상승하기 마련이다.
주문자들에게 있어서 많은 양을 한꺼번에 주문할 때 어떤 문제점이 있는가? 공급업체들은 도매업체나 소매업체와 같은 주문자들에게 많은 양을 한꺼번에 주문할수록 구매비용과 운송비용에 할인을 해 주는 것이 일반적이다. 하지만, 주문자들에게 있어서는 많은 양을 한꺼번에 주문하면 주문비는 절약할 수 있지만 늘어난 재고량으로 인해 재고유지비는 상승하기 마련이다. 또한, 주문자 입장에서는 이를 저장하기에 필요한 저장공간이 증가하고, 제품에 투자할 수 있는 예산(budget)에 제한이 있기에 주문량에 따른 할인을 위해 많은 양을 주문하기 어렵다.
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참고문헌 (12)

  1. Abdel-Malek, L.L. and Areeratchakul, N., A quadratic programming approach to the multi-product newsvendor problem with side constraints. Euro J of Oper Res, 2007, Vol. 176, No. 3, pp. 1607-1619. 

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  2. Chang, H.-C., A note on economic lot size model for price-dependent demand under quantity and freight discounts. Int J Prod Eco, 2013, Vol. 144, No. 1, pp. 175-179. 

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  3. Chen, L. and Chen, Y.C., A multiple-item budget-constraint newsboy problem with a reservation policy. Omega, 2010, Vol. 38, No. 6, pp. 431-439. 

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  4. Darwish, M.A., Joint Determination of order quantity and reorder point of continuous review model under quantity and freight rate discounts. Com and Oper Res, 2008, Vol. 35, No. 12, pp. 3902-3917. 

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  5. Ghalebsaz-Jeddi, B., Shultes, B.C., and Haji, R., A multiproduct continuous review inventory system with stochastic demand, backorders, and a budget constraint. Euro J of Oper Res, 2004, Vol. 158, No. 2, pp. 456-469. 

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  6. Hiller, F.S. and Liberman, G.J., Introduction to Operations Research (8th), McGraw-Hill Com., 2005, New York, USA. 

  7. Lee, D.J., Yoo, J.Y., and Lee, M.S., An Approximation Approach for A Multi-Product Continuous Review Inventory Problem with Budget Constraint. J of the Soci of Korea Ind And Sys Eng, 2008, Vol. 31, No. 4, pp. 134-139. 

  8. Shin, H. and Benton, W.C., A quantity discount approach to supply chain coordination. Euro J of Oper Res, 2007, Vol. 180, No. 2, pp. 601-616. 

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  9. Vairaktarakis, G.L., Robust multi-item newsboy models with a budget constraint. Int J Prod Econ, 2000, Vol. 66, No. 3, pp. 213-226. 

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  10. Wang, T.Y. and Hu, J.M., An inventory control system for products with optional components under service level and budget constraints. Euro J of Oper Res, 2008, Vol. 189, No. 1, pp. 41-58. 

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  11. Wang, T.Y. and Hu, J.M., Heuristic method on solving an inventory model for products with optional components under stochastic payment and budget constraints. Exp sys with App, 2010, Vol. 37, No. 3, pp. 2588-2598. 

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  12. Zhang, G., The multi-product newsboy problem with supplier quantity discounts and a budget constraint. Euro J of Oper Res, 2010, Vol. 206, No. 2, pp. 350-360. 

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