經濟訂購量 (EOQ) 從一組已知資訊得出,等於 √(2DS/H),其中 D 為以單位計的年需求量,S 為以貨幣計的每次訂購固定成本,H 為以貨幣計的每單位年持有成本。在典型教科書題目中使用此公式時,須先判斷每個已知值對應的角色,確認三個輸入皆使用同一年度基礎,再計算 2DS/H 的平方根。若題目將持有成本以單價的百分比表示,而非每單位的金額,則須先將該百分比乘以單價,以得出以貨幣計的每單位每年 H 值。所得 Q 為連續的數學最佳解,因此實際可行的下一步,通常是比較略高與略低於公式值的整數單位或包裝倍數。基礎 EOQ 模型的所有運算——訂購頻率、週期長度、年訂購成本、年持有成本,以及兩者合計的相關成本——僅由 D、S、H 與 Q 即可得出,無需其他資訊。一旦確定這四個數值,原始題目的答案即為將其代入公式即可。

calculate eoq from the following information
依下列資訊計算 EOQ

將各已知值對應至 D、S 或 H

大多數「依下列資訊計算 EOQ」的題目,會給出一段簡短的庫存事實,並要求你將其分類至公式的正確位置。主要的關卡在於這些位置的名稱。

三個輸入可明確對應:
  • D —— 年需求量:每年使用的單位數,可直接給定(「年需求 1,600 單位」),或以速率表示(「每月 200 單位」再乘以 12)。
  • S —— 每次訂購固定成本:發出與接收一張採購單的貨幣成本。整備成本、訂購成本,以及「發出與接收一張訂單的成本」,皆指同一個位置。
  • H —— 每單位年持有成本:將一個單位在庫存中存放一整年的貨幣成本。有時直接給定,有時以單價的百分比表示。

若持有成本以百分比表示,須於代入前先行轉換:H = (持有成本率) × (單位進價)。計算器本身不會執行此轉換,因此轉換責任在使用者。

教科書用語對應至檢查事項
年需求 / 年需求量D (每年單位)已為年單位;無需轉換
發出與接收一張訂單的成本S (每次訂購貨幣)貨幣基準須與 H 一致
年庫存持有成本H (每單位每年貨幣)若以 % 表示,須乘以單價
每單位材料成本當持有成本以 % 表示時,用以建立 H本身並非 EOQ 輸入

三個輸入必須採用同一貨幣基準。計算器不會自動推斷貨幣單位,也不會執行百分比至貨幣的轉換;輸出成本將使用所輸入的一致貨幣。

使用 Q = √(2DS/H) 計算 EOQ

一旦正確辨識 D、S 與 H,計算本身即為直接代入。教科書題目的計算步驟相當簡短。

  1. 寫下以單位表示的 D、以每次訂購貨幣表示的 S,以及以每單位每年貨幣表示的 H,三者使用同一貨幣基準。
  2. 計算分子 2 × D × S,再除以 H 得到平方根內的被開方數。
  3. 取平方根,所得即為 Q*,即基礎 EOQ。
  4. 計算每年訂購次數 D/Q、訂購間隔天數 365 × Q/D、年訂購成本 DS/Q,以及年持有成本 HQ/2。
  5. 將 DS/Q 與 HQ/2 相加,得到合計年相關成本。兩半應相等——此即成本平衡不變性。

已驗證的大學例題可作為方法示範:D = 1,200 單位每年,S = 5 貨幣每次訂購,H = 1.2 貨幣每單位每年,Q* = √(2 × 1,200 × 5 / 1.2) = √10,000 = 100 單位。每年訂購次數 = 1,200 / 100 = 12。年訂購成本 = (1,200 × 5) / 100 = 60。年持有成本 = (1.2 × 100) / 2 = 60。合計相關成本 = 60 + 60 = 120 每年。所有數值皆由相同的四個數字得出。

對於以百分比表示持有成本的教科書題目,須於代入前先轉換:年需求 1,600 單位、訂購成本 50 每次、單價 40、持有成本為庫存價值的 10%,則 H = 0.10 × 40 = 4 貨幣每單位每年。將三項輸入代入公式,被開方數即可整潔得出。教科書數值手算即可。若被開方數較為繁瑣、單位基準需驗證,或你還想同時得到每年訂購次數、週期長度與成本拆分,則可使用 EOQ 計算器。

檢查成本平衡不變性

在 Q* = √(2DS/H) 所得的連續最佳解下,兩項變動成本組成數學上相等。於 Q* 處,年訂購成本 DS/Q 等於年持有成本 HQ/2。該等式為驗算運算與輸入的有用依據。

回顧上述已解範例,DS/Q = 60,HQ/2 = 60。此相符並非巧合——平方根公式正是由將 TC(Q) = DS/Q + HQ/2 的導數設為零所推導,因此必然使兩項平衡。若你所計算的 EOQ 處兩半不相等,則可能是平方根計算有誤,或 D、S、H 之一基準錯誤。

此不變性已於計算器的實作中驗證,並與來自 SUNY New Paltz 的 EOQ 教材等標準作業管理教材相符。成本平衡並非粗略近似,而是連續最佳解的定義性質。

比較公式結果附近的可行數量

公式回傳一個連續數值。實際採購須以整數單位為單位,且常須以箱數、棧板、供應商包裝或最低訂購量為單位。未經檢查即行進位,可能使教科書答案並非最便宜的實務選擇。

務實的做法是將總相關成本 TC(Q) = DS/Q + HQ/2,於公式值正下方與正上方的兩至三個可行數量處分別評估,再選取最便宜者。成本曲線在最低點附近通常相對平緩,因此適度的包裝尺寸變動對成本的影響通常不大——但並非總是如此,尤其是當包裝遠大於 Q 時。

舉例而言,若公式給出 Q* ≈ 200,但供應商以每箱 24 出貨,則候選數量為 192 (8 箱)、216 (9 箱) 與 240 (10 箱)。將各數代入 TC(Q),選取最便宜者即可。計算相當直接:將每個候選值代入總成本方程式,並選取最便宜者。

當基礎 EOQ 假設不成立時

基礎 EOQ 模型假設一個特定且簡化的情境。當題目陳述——或其背後的實際情況——脫離這些假設時,則應採用其他模型或延伸模型。

假設不成立時機替代方案
恆定且已知的需求季節性銷售、趨勢變動、不規則需求批次啟發法、週期訂購量、MRP
恆定且已知的訂購與持有成本運輸變動、燃油附加費、倉儲費率變動重新計算或使用隨機成本模型
瞬時且完整的補貨生產批次、漸進式建構EPQ (經濟生產批量) 模型
不允許缺貨缺貨於經濟上可被接受允許計畫性缺貨的 EOQ
無安全庫存前置時間變動、需求不確定EOQ 搭配再訂購點與安全庫存
無數量折扣全部單位或累進式價格折扣於每個折扣點進行成本比較的數量折扣 EOQ
無產能或現金限制倉儲上限、營運資金限制受限制的批次規模模型
單價與 Q 獨立數量折扣、運費優惠具備折扣考量的模型

前置時間並非 EOQ 的輸入。EOQ 回答訂購量;何時訂購則由另一個再訂購點模型回答,該模型使用前置時間內的需求加上合理的安全庫存。將兩者混淆將擾亂計算。

基礎模型適用於課堂作業、首次基準的庫存規模設定,以及敏感度探勘。應將其視為起點數值,而非自動採購承諾。在任何再訂購動作執行前,作業人員仍須驗證預測、持有成本構成、供應商限制、現金、保存期限、前置時間風險、服務水準,以及可行的包裝尺寸。關於成本曲線的部分——尤其是由選定 Q 所衍生的合計相關成本——可參考 此逐步總成本解析 中所展開的處理方式。

當輸入變動時重新計算

D、S 與 H 皆為估計值,而非恆久不變的常數。需求預測隨市場變動,訂購成本隨行政工作量改變,持有成本亦隨倉儲費率、保險、損耗、資金成本與過時風險而變動。上述任何一項變動,皆為重新計算 Q* 的理由——且通常宜進行小幅敏感度網格分析,而非僅計算單一精確數值。

一個有用的作法是為 D、S、H 各代入低、中、高三組數值,觀察 Q* 如何變動。由於公式為比例的平方根,D 變動 10% 約使 Q* 變動 5%,S 變動 10% 約使 Q* 變動 5%,而 H 變動 10% 則約使 Q* 反向變動 5%。比較各種實際情境,較之死守一個來自過時輸入的精確 EOQ,更具參考價值。

在課堂作業中,這種情況較少出現。在作業決策中,則是答案為「可辯護的訂購量」或「自信地錯誤的訂購量」之間的差別。

如需更深入的探討,請參閱 在 Excel 中計算 EOQ:Wilson 公式設定。