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企業活動・8/9・15分

在庫管理・需要予測と仕入量の決め方

ゴール

移動平均で翌月の需要を予測し、定量発注方式の発注点・経済的発注量・在庫補充量を式で求められるようになる。期待値を使って最適な仕入個数を選び、機会損失額を計算できるようになる。

在庫は少ないと売り逃し、多いと保管費や廃棄が出ます。このバランスを数字で決める計算は、毎回ほぼ同じ形で出ます。四則演算だけで解けるので、科目Aでは確実に点を取りたい分野です。

このレッスンで稽古する(用語チェック・過去問)

全体像:在庫の悩みは「足りない」と「余る」の2つだけ

このレッスンで扱う計算は、どれも**「足りない損」と「余る損」のバランスを取る**ためのものです。

立場 足りないと… 余ると…
損の名前 機会損失(売れたはずの利益を逃す) 廃棄ロス・保管費用
対策 安全在庫を持つ・多めに仕入れる 発注量を減らす・需要を予測する

手順の流れは「①需要を予測する → ②いつ・どれだけ発注するか決める → ③結果の損得を評価する」です。以下、この順で説明します。

① 移動平均法:直近n か月の平均を来月の予測にする

移動平均法は、直近のn か月の実績を平均して、次の月の予測値にする方法です。毎月、一番古い月を外して新しい月を入れるので、平均する期間が「移動」していきます。

試験で気をつけるのはどの月から数えるかです。問題文に「前月を起点」とあれば、7月に予測するときは6月からさかのぼります。7月の実績はまだ確定していない、という前提です。

7月を予測するとき(前月6月が起点)3月4月5月6月7月予測直近nか月の平均=7月の予測実績は未確定翌月は1か月ずれる(8月を予測)4月5月6月7月8月予測外す直近nか月の平均=8月の予測実績は未確定
直近nか月(この例では3か月)の平均を来月の予測にする。翌月は一番古い月を外して1か月ずらす。予測する月の実績はまだ使わない。

② 定量発注方式:在庫が「発注点」まで減ったら、決まった量を発注する

定量発注方式は、在庫が一定の水準(発注点)まで減ったら、毎回同じ量を発注する方法です。家のトイレットペーパーで「残り2ロールになったら12ロール入りを1袋買う」というルールと同じです。

発注点の式(最頻出)

発注点 = 1日の平均消費量 × 調達期間 + 安全在庫

調達期間は、発注してから品物が届くまでの日数です。この間にも在庫は減り続けるので、届くまでに使う分を残した時点で発注します。安全在庫は、予測より多く売れたときのための予備です。

比べる用語 定量発注方式 定期発注方式
いつ発注するか 在庫が発注点まで減ったとき(時期は不定) 毎週・毎月など決まった時期
どれだけ発注するか 毎回同じ量(経済的発注量など) その都度計算する(予測量-現在庫+安全在庫など)
向いている品目 安価で需要が安定したもの 高価・重要で、こまめに管理したいもの

在庫グラフ(のこぎり型)の読み方

  • 右下がりの線 = 在庫が消費されていく様子
  • 線が発注点Kを横切った時点 = 発注
  • 縦にまっすぐ上がる線 = 納品(在庫が一気に増える)
  • 納品の直前に、在庫は安全在庫Sまで下がっている設計

納品直前の在庫が予測でSより多いXになる場合、そのまま発注量Eを受け取ると最大在庫量を超えます。そこで多すぎる分(X-S)だけ発注を取り消します。

在庫量時間発注点K安全在庫S① 発注② 納品調達期間
在庫が発注点Kまで減ったら発注し、調達期間のあいだも在庫は減り続け、安全在庫Sまで下がったところで納品されて一気に増える。

経済的発注量(EOQ):発注費用と保管費用の合計が最小になる量

1回にたくさん発注すると発注回数が減り、発注費用(事務手数料・送料など1回ごとにかかる費用)は下がります。その代わり、倉庫に置く量が増えて保管費用が上がります。この2つの合計(総費用)が最小になる発注量が経済的発注量です。

費用 式(Q=1回の発注量) 発注量を増やすと グラフの形
年間保管費用 (Q/2)×H 増える 右上がりの直線
年間発注費用 (R/Q)×C 減る 右下がりの曲線
総費用 上の2つの合計 一度下がって上がる U字形
経済的発注量 √(2RC/H) ― U字の底(直線と曲線の交点)の真下の横軸

R=年間需要量、C=1回の発注費用、H=1単位の年間保管費用です。保管費用がQ/2倍なのは、在庫が平均すると発注量の半分くらいになるからです。

注意:発注点を求める問題で経済的発注量の数字が書かれていても、発注点の計算には使いません。わざと置かれた余計な数字です。

費用発注量Q総費用保管費用発注費用総費用が最小経済的発注量
発注量を増やすと保管費用(直線)は増え、発注費用(曲線)は減る。合計の総費用はU字になり、その底(直線と曲線の交点)の真下が経済的発注量。

在庫補充量の立式:文章を1行ずつ式にする

定期発注型の「在庫補充量の式を選べ」という問題は、条件を1行ずつ式に置き換えるだけで解けます。

補充量 = 翌週の予測量 - 現在庫 + 安全在庫

安全在庫が「予測量の10%」なら、予測量×1.1-現在庫 にまとめられます。見るべきなのは**添字(何週目の値か)**です。週末の時点で手元にある在庫はB[n]、「先週と今週」の販売量はC[n-1]とC[n]です。

③ 期待利益が最大になる仕入個数:仕入個数ごとに期待値を計算して比べる

期待値は「起こりうる結果 × その確率」をすべて足したもので、何度も繰り返したときの平均的な結果を表します。仕入個数ごとに期待利益を出し、一番大きいものを選びます。

1つのケースの利益は次の式で求めます。

利益 = 売れた個数 × 1個の利益 - 売れ残り個数 × 廃棄ロス

仕入を増やすと、売れたときの利益は増えますが、売れ残りの廃棄ロスも増えます。そのため**「多いほど良い」にはなりません**。表の行が仕入個数ごとの確率なら、その行の確率だけを使います。

機会損失:需要が仕入を上回った分だけ数える

機会損失は、品切れで売れなかった分の、得られたはずの利益です。計算は需要数>仕入数の商品だけで行い、(需要数-仕入数)×1個の利益 を足します。

比べる用語 機会損失 廃棄ロス(売れ残りの損)
起こる状況 需要 > 仕入(品切れ) 需要 < 仕入(売れ残り)
計算 不足個数 × 1個の利益 余った個数 × 1個の廃棄損
帳簿に出るか 出ない(逃した利益) 出る(実際の損失)

仕入の方が多い商品は、機会損失が0です。

需要>仕入(品切れ)需要仕入売れた分不足分不足個数×1個の利益=機会損失需要<仕入(売れ残り)需要仕入売れた分余り余った個数×1個の廃棄損=廃棄ロス機会損失は0
需要が仕入を上回ると不足分が機会損失になり、仕入が需要を上回ると余りが廃棄ロスになる(このとき機会損失は0)。
例題 1

発注点を求める

定量発注方式における経済的発注量を計算したところ,600 個であった。発注から納入までの調達期間は 5 日間であり,安全在庫量が 30 個である場合,この購買品目の発注点は何個か。ここで,1 日の平均消費量は 50 個であるとする。

ア 220
イ 250
ウ 280
エ 300

出典:基本情報技術者試験 科目A免除 修了試験 20250608 実施分 問57

解き方と答えを見る
  1. 発注点 = 1日の平均消費量 × 調達期間 + 安全在庫 の式を思い出す
  2. 調達期間中に使う量:50個/日 × 5日 = 250個
  3. 安全在庫を足す:250 + 30 = 280個
  4. 経済的発注量600個は発注「量」なので、発注点(いつ発注するか)の計算には使わない

答え:280個(ウ)

例題 2

移動平均法で一番当たった期間を選ぶ

当月(n月)に翌月(n+1月)の販売予測を行う際,前月(n−1月)以前の過去の販売実績から移動平均法で求めるものとする。次の販売実績の表を基に,前月(n−1月)を起点とした過去3か月から6か月を期間としてそれぞれ移動平均で求めた場合,7月に求めた8月の予測値が最も実績値に近かったものはどれか。
月1月2月3月4月5月6月7月8月
販売数199201209219194202210203

ア 3か月
イ 4か月
ウ 5か月
エ 6か月

出典:基本情報技術者試験 科目A免除 修了試験 20260614 実施分 問57

解き方と答えを見る
  1. 7月に8月を予測するので、起点は前月の6月。6月から過去にさかのぼる
  2. 3か月(4〜6月):(219+194+202)÷3 = 615÷3 = 205
  3. 4か月(3〜6月):(209+615)÷4 = 824÷4 = 206
  4. 5か月(2〜6月):(201+824)÷5 = 1,025÷5 = 205
  5. 6か月(1〜6月):(199+1,025)÷6 = 1,224÷6 = 204
  6. 8月の実績203との差:3か月=2、4か月=3、5か月=2、6か月=1

答え:6か月(エ)

例題 3

定量発注の在庫グラフで発注量を直す

図は,定量発注方式の在庫モデルを表している。発注 a の直後に使用量の予測が変わって,納品 a の直前の時点における在庫量予測が安全在庫量 S から①で示される X になるとき,発注 a 時点での発注量 E に対する適切な変更はどれか。ここで,発注直後の発注量の変更は可能であり,納品直後の在庫量は最大在庫量を超えてはならないものとする。
縦軸「在庫量」,横軸「時間」のグラフ。縦軸の目盛は上から 最大在庫量,K(発注点 K),X,S(安全在庫量 S),0。横軸の目盛は 発注 a,納品 a,発注 b,納品 b。在庫量は最大在庫量から右下がりの直線で減少し,発注点 K の線を横切る時点が発注 a,その後 安全在庫量 S まで低下した時点が納品 a で,納品 a で最大在庫量まで垂直に回復する(発注量 E が発注 a の位置の縦の破線矢印で最大在庫量から S の高さまで示される)。以降も同じ鋸歯状で,発注 b,納品 b がある。「調達期間」は発注 a から納品 a までを横向き破線矢印で示す。納品 a の直前の在庫量 X が破線で示され,S から X への差が「←①」で示される。

ア E+S-X を追加発注する。
イ K+S-X を追加発注する。
ウ K-X だけの発注を取り消す。
エ X-S だけの発注を取り消す。

出典:平成28年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問78

解き方と答えを見る
  1. もともとの設計:納品直前の在庫はS。そこに発注量Eが届くと、ちょうど最大在庫量になる
  2. 予測が変わり、納品直前の在庫がSではなくX(Sより多い)になる
  3. このままEを受け取ると、最大在庫量を X-S だけ超える
  4. 超えないようにするには、発注量を X-S 減らせばよい(追加発注ではなく取消し)

答え:X-S だけの発注を取り消す(エ)

例題 4

在庫補充量の式を組み立てる

X 社では,(1)~(4) に示す算定方式で在庫補充量を決定している。第 n 週の週末時点での在庫量を B[n],第 n 週の販売量を C[n] としたとき,第 n 週の週末に発注する在庫補充量の算出式はどれか。ここで,n は 3 以上とする。 〔在庫補充量の算定方式〕 (1) 週末ごとに在庫補充量を算出し,発注を行う。在庫は翌週の月曜日に補充される。 (2) 在庫補充量は,翌週の販売予測量から現在の在庫量を引き,安全在庫量を加えて算出する。 (3) 翌週の販売予測量は,先週の販売量と今週の販売量の平均値とする。 (4) 安全在庫量は,翌週の販売予測量の 10%とする。

ア (C[n-1]+C[n])/2×1.1-B[n]
イ (C[n-1]+C[n])/2×1.1-B[n-1]
ウ (C[n-1]+C[n])/2+C[n]×0.1-B[n]
エ (C[n-2]+C[n-1])/2+C[n]×0.1-B[n]

出典:基本情報技術者試験 科目A免除 修了試験 20240609 実施分 問57

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  1. (3)より、翌週の販売予測量 = (先週C[n-1] + 今週C[n]) ÷ 2
  2. (4)より、安全在庫 = 予測量 × 0.1
  3. (2)より、補充量 = 予測量 - 現在庫 + 安全在庫 = 予測量 × 1.1 - 現在庫
  4. 第n週の週末の在庫は B[n] なので、(C[n-1]+C[n])÷2×1.1-B[n]
  5. イは在庫がB[n-1](先週末)でずれている。ウは安全在庫を今週の販売量C[n]の10%にしている。エは予測に使う週がずれている

答え:(C[n-1]+C[n])/2×1.1-B[n](ア)

例題 5

期待利益が最大になる仕入個数

商品の 1 日当たりの販売個数の予想確率が表のとおりであるとき,1 個当たりの利益を 1,000 円とすると,利益の期待値が最大になる仕入個数は何個か。ここで,仕入れた日に売れ残った場合,1 個当たり 300 円の廃棄ロスが出るものとする。
行=仕入個数,列=販売個数
仕入個数\販売個数4567
4100%−−−
530%70%−−
630%30%40%−
730%30%30%10%

ア 4
イ 5
ウ 6
エ 7

出典:平成30年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問75

解き方と答えを見る
  1. 1つのケースの利益 = 売れた個数×1,000円 - 売れ残り×300円
  2. 仕入4個:必ず4個売れる → 4,000円
  3. 仕入5個:4個売れる(30%)=4,000-300=3,700 → 1,110円/5個売れる(70%)=5,000 → 3,500円。合計4,610円
  4. 仕入6個:4個(30%)=4,000-600=3,400 → 1,020円/5個(30%)=5,000-300=4,700 → 1,410円/6個(40%)=6,000 → 2,400円。合計4,830円
  5. 仕入7個:4個(30%)=4,000-900=3,100 → 930円/5個(30%)=5,000-600=4,400 → 1,320円/6個(30%)=6,000-300=5,700 → 1,710円/7個(10%)=7,000 → 700円。合計4,660円
  6. 比べると 4,830円(6個)が最大

答え:6個(ウ)

例題 6

機会損失を求める

表の条件で A~E の商品を販売したときの機会損失は何千円か。
商品商品 1 個当たり利益(千円)需要数(個)仕入数(個)
A11,5001,400
B29001,000
C38001,000
D4700500
E5500200

ア 800
イ 1,500
ウ 1,600
エ 2,400

出典:平成31年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問78

解き方と答えを見る
  1. 需要数 > 仕入数 の商品だけを選ぶ → A・D・E(B・Cは仕入の方が多いので0)
  2. A:(1,500-1,400)×1千円 = 100千円
  3. D:(700-500)×4千円 = 800千円
  4. E:(500-200)×5千円 = 1,500千円
  5. 合計:100+800+1,500 = 2,400千円

答え:2,400千円(エ)

要点(試験直前に読む)

  • 移動平均:問題文の起点(前月など)から、直近n か月を平均する
  • 発注点 = 1日の消費量 × 調達期間 + 安全在庫(経済的発注量は使わない)
  • 経済的発注量 = √(2RC/H)。保管費用(直線)と発注費用(曲線)の交点、つまり総費用の最小点
  • 補充量 = 予測量 - 現在庫 + 安全在庫。安全在庫が予測の10%なら、予測×1.1-B[n]
  • 最適な仕入個数:仕入個数ごとに(売れた利益-廃棄ロス)×確率を合計して比べる
  • 機会損失 = Σ(需要-仕入)× 1個の利益。需要>仕入の商品だけで計算する

ひっかけ

  • 発注点の問題に経済的発注量の数字が書かれている → 使わない。発注点の計算は消費量×調達期間+安全在庫だけ
  • 在庫グラフで在庫予測が増えたとき → 追加発注ではなく、上限を超える分(X-S)を取り消す
  • 在庫補充量の式で添字がずれた選択肢(B[n-1]、C[n-2])や、安全在庫の基準を「今週の販売量」にした選択肢 → 条件文を1行ずつ式に直して照合する
  • 期待利益で「仕入が多いほど得」と考える → 売れ残りの廃棄ロスを必ず引く
  • 機会損失に仕入過剰の商品(B・C)を足す、または利益を掛け忘れて個数だけで答える → 需要>仕入の商品だけを選び、1個の利益を掛ける

用語(15)

需要予測 じゅようよそく
過去の販売実績などから、これから売れる量を見積もること。
移動平均法 いどうへいきんほう
直近n期間の実績を平均して次の期間の予測値にし、期間を1つずつずらしながら使う方法。
⚠ 全期間の単純平均とは違い、古いデータを外していく。どの月を起点にするかを問題文で確認する
定量発注方式 ていりょうはっちゅうほうしき
在庫が発注点まで減ったら、毎回決まった量を発注する方式。
⚠ 定期発注方式は「時期が固定で量が毎回変わる」。定量発注方式は「量が固定で時期が変わる」
定期発注方式 ていきはっちゅうほうしき
決まった間隔で、その都度計算した量を発注する方式。
⚠ 定量発注方式との違いは、発注の時期と量のどちらが固定されているか
発注点 はっちゅうてん
この在庫量まで減ったら発注する、という基準の量。1日の消費量×調達期間+安全在庫で求める。
⚠ 発注量(1回に頼む量)とは別物。発注点の計算に経済的発注量は使わない
安全在庫 あんぜんざいこ
需要の予測が外れたり納品が遅れたりしたときに備えて持つ、予備の在庫。
⚠ 最大在庫量(在庫の上限)と混同しない。安全在庫は在庫の下限の目安
調達期間 ちょうたつきかん(リードタイム)
発注してから品物が届くまでにかかる期間。
最大在庫量 さいだいざいこりょう
在庫として持ってよい量の上限で、納品直後に在庫量が最も多くなる。
⚠ 安全在庫は下限側の量、最大在庫量は上限側の量
経済的発注量 けいざいてきはっちゅうりょう(EOQ:Economic Order Quantity)
発注費用と保管費用の合計が最小になる1回あたりの発注量で、√(2RC/H)で求める。
⚠ 総費用の式((Q/2)H+(R/Q)C)と取り違えない。グラフではU字の底の真下の横軸の値
発注費用 はっちゅうひよう
発注1回ごとにかかる手続きや配送の費用で、発注量を増やして回数が減るほど年間の合計は小さくなる。
⚠ 保管費用は発注量を増やすほど大きくなる。グラフでは右下がりの曲線が発注費用
保管費用 ほかんひよう(在庫維持費用)
在庫を置いておくためにかかる倉庫代などの費用で、平均在庫量(Q/2)に比例する。
⚠ グラフでは原点から右上がりの直線が保管費用
在庫補充量 ざいこほじゅうりょう
発注で補う量で、予測量-現在庫+安全在庫で求める。
期待値 きたいち
それぞれの結果に確率を掛けて足し合わせた、平均的に見込める値。
廃棄ロス はいきロス
売れ残った商品を捨てることで生じる損失。
⚠ 機会損失は品切れ側の損で、廃棄ロスは売れ残り側の損
機会損失 きかいそんしつ
品切れのせいで売れなかった分の、得られたはずの利益。
⚠ 需要>仕入の商品だけで数える。仕入が多すぎる商品は機会損失0(それは廃棄ロス側)

このレッスンの過去問

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