安全在庫に関する補足

安全在庫に関する補足
まず,正規分布の性質に関して説明する.これらの性質がなぜ成り立つかについては統計学の教
科書を参照のこと.
確率変数 Y が平均 µ, 分散 σ 2 の正規分布に従うことを,Y ∼ N (µ, σ 2 ) と書く.分散は (Y − µ)2
√
の期待値である.標準偏差 σ は σ 2 である.分散と標準偏差は記号を見ると,標準偏差がより基
礎的な概念に思えるかもしれないが,先の定義の通り分散が先にあり,標準偏差はその平方根で
ある.
確率変数 Yi (i = 1, 2, · · · , n) が各々平均 µi , 分散 σi2 の正規分布に従い,各 Yi が独立であると
き1 ,
n
∑
Yi ∼ N
i=1
( n
∑
n
∑
µi ,
i=1
)
σi2
i=1
が成り立つ.
第 t 日 (t = 1, 2, · · · , L) の需要 Yt (トン/日) は平均 µt (トン/日),分散 σt2 (トン 2 /日 2 ) に従う
とすると,第 t 日の一日分の需要 Yt (トン) は平均 µt (トン),分散 (トン 2 ) に従う.Yt が独立であ
るとき,
L
∑
Yt ∼ N
t=1
( L
∑
µt ,
L
∑
t=1
)
σt2
t=1
∑L
= ··· =
= σ 2 とすると, t=1 µt = µL (トン),
=
µ1 = µ2 = · · · = µL = µ,
√
√
∑L
∑L
2
2
2
2
t=1 σt = σ L (トン ) である.したがって, t=1 Yt の標準偏差は σ L = σ L (トン) となる.
印刷教材の P.82 にあるように平均,分散(標準偏差)の値に関わらず,需要は約 0.68 の確率で
σ12
2
σL
σ22
平均±標準偏差の間の値をとり,約 0.95 の確率で平均± 2 ×標準偏差の間の値をとります.また,
平均,分散(標準偏差)の値に関わらず,需要が平均+ 1.65 ×標準偏差より大きい値をとる確率
は 0.05 となる.
したがって,一日の平均需要が µ,標準偏差が σ の正規分布に従うとき,L 日分の需要は,約 0.68
√
√
の確率で µL ± σ L の間の値をとり,約 0.95 の確率で µL + ±2σ L の間の値をとる.また,需要
√
√
が µL + 1.65σ L より大きい値をとる確率は 0.05 となる.言い換えると,在庫が µL + 1.65σ L
に達した時点で,発注すれば,L 日後に納品されるまでに在庫が切れる,すなわち欠品する確率は
0.05 になる.
正規分布の性質から,安全在庫はリードタイム L の平方根に比例する.統計学を未履修で,以
上の議論が難しいようであれば,とりあえず公式の意味と適用法だけ覚えておけばよい.
1Y
i
の値が Yj (i ̸= j) に影響を与えない.
1