Модель экономичного размера заказа: формула Уилсона
Модель экономичного размера заказа (EOQ, economic order quantity) отвечает на простой практический вопрос: сколько единиц товара заказывать у поставщика за один раз, чтобы суммарные затраты на закупку и хранение запаса были минимальны. Чем крупнее партия, тем реже приходится оформлять заказ и тем меньше затрат на сам заказ за год, но тем больше товара лежит на складе и тем выше затраты на хранение. Модель находит ту самую точку баланса между этими двумя противоположно устроенными затратами - формулу для неё в 1913 году вывел Форд Харрис, а в экономическую практику её ввёл Р. Х. Уилсон, поэтому формулу часто называют формулой Уилсона. Ниже - сам вывод, разбор входящих величин и калькулятор, который пересчитывает оптимальный размер партии и все связанные показатели по вашим числам.
Что показывает модель и какие у неё допущения
EOQ - это классическая модель управления запасами с несколькими упрощающими предположениями: спрос известен и постоянен во времени (не колеблется по сезонам), затраты на оформление одного заказа не зависят от размера партии, затраты на хранение единицы товара за период постоянны, поставка приходит мгновенно партией целиком (либо с фиксированным известным временем выполнения заказа), а дефицит и просроченные заказы не допускаются. При этих условиях уровень запаса на складе описывается пилообразным графиком: сразу после поставки на складе лежит единиц, дальше запас равномерно расходуется до нуля, и в момент, когда он подходит к нулю, приходит новая партия - цикл повторяется.
Из чего складываются затраты
Годовые затраты, связанные с запасом, разбиваются на две части с противоположной динамикой относительно размера партии .
Затраты на заказ зависят от того, сколько раз в год приходится заказывать. Если годовая потребность равна , а размер одной партии , то число заказов в год равно , а затраты на заказ за год:
Чем крупнее партия, тем реже заказ - эта составляющая падает с ростом .
Затраты на хранение зависят от того, сколько товара в среднем лежит на складе. При равномерном расходовании средний запас равен половине партии, , поэтому годовые затраты на хранение:
Эта составляющая, наоборот, растёт линейно вместе с . Суммарные затраты, зависящие от размера заказа:
Ниже показано, как меняется сам запас во времени при найденном оптимальном размере партии - обратите внимание, что цикл строго повторяется, и в момент обнуления запаса приходит новая поставка того же объёма.
Вывод формулы Уилсона
Чтобы найти размер партии, минимизирующий , берём производную по и приравниваем к нулю:
Отсюда:
Это и есть формула Уилсона. Вторая производная положительна при , значит найденная точка - действительно минимум, а не максимум. Геометрически это видно и без производной: гипербола затрат на заказ и прямая затрат на хранение пересекаются ровно там, где сумма двух кривых минимальна, - калькулятор выше строит обе кривые и их сумму одновременно, подсветку минимума можно увидеть визуально.
Число заказов, период между ними и минимальные затраты
Зная , легко получить остальные показатели модели. Число заказов в год:
время между заказами (доля года, при переводе в дни умножается на 365):
а минимальные суммарные затраты можно посчитать как через , так и по компактной формуле, куда уже не входит:
Возьмём пример: годовая потребность ед./год, затраты на оформление заказа руб., затраты на хранение единицы руб./ед. в год. Тогда:
Заказывать нужно партиями по 100 единиц. Число заказов в год , период между заказами года, то есть дня, а минимальные затраты руб. в год.
Почему в оптимуме затраты на заказ равны затратам на хранение
Ключевое и часто неочевидное свойство модели: в точке обе составляющие затрат равны друг другу и каждая равна ровно половине минимальных суммарных затрат. Проверим на числах примера: затраты на заказ при равны руб., затраты на хранение равны руб. - действительно поровну, и в сумме дают руб. Это не совпадение, а прямое следствие условия : при равенстве производная обращается в ноль.

Из этого же свойства следует практический вывод об устойчивости модели: рядом с минимумом суммарная кривая затрат довольно пологая, поэтому небольшая ошибка в размере партии (скажем, заказали на 20% больше или меньше расчётного ) почти не увеличивает суммарные затраты - это одна из причин, почему формулу Уилсона используют даже при не идеально точных исходных данных.
Ограничения модели и когда её не применять
Классическая EOQ хорошо работает для товаров со стабильным, предсказуемым спросом и без сезонных скачков. Она перестаёт быть точной, если поставщик даёт скидки за объём партии (тогда нужна модель EOQ со скидками, где сравнивают несколько ценовых диапазонов), если спрос заметно колеблется и нужен страховой запас на случай дефицита, или если время выполнения заказа непостоянно. В этих случаях базовую формулу используют как отправную точку для более сложных моделей управления запасами, а не как окончательный ответ.
Частые ошибки
- Путают период оборота с числом заказов. - это именно число заказов за период (обычно год), а не количество дней между ними; для дней нужно , переведённое из доли года.
- Забывают привести и к одному периоду. Если спрос дан в год, а затраты на хранение - за месяц, формула даст неверный результат: обе величины должны относиться к одному и тому же периоду (обычно году).
- Считают, что модель учитывает цену закупки. Затраты на покупку товара - константа, не зависящая от , поэтому она не влияет на и в модель EOQ не подставляется; в формулу входят только затраты на заказ и хранение .
- Игнорируют единицы измерения . Затраты на хранение - это затраты на единицу товара за период (например, руб./ед. в год), а не общая сумма хранения склада и не процент от цены - хотя на практике часто и считают как долю от цены единицы.
- Путают с точкой заказа. Оптимальный размер партии отвечает на вопрос «сколько заказывать», а не «когда заказывать» - момент подачи заказа определяет точка возобновления заказа (reorder point), зависящая от времени выполнения заказа поставщиком.
FAQ
Что означает буква Q в формуле Уилсона? - это размер одной партии заказа в единицах товара, а - тот единственный размер партии, при котором суммарные затраты на заказ и хранение минимальны.
Как формула Уилсона связана с точкой возобновления заказа? Формула Уилсона даёт ответ на вопрос «сколько заказывать» (), а не «когда заказывать». Момент подачи нового заказа определяется отдельно - как расход запаса за время выполнения заказа поставщиком, и в модель EOQ впрямую не входит.
Можно ли использовать модель EOQ, если поставщик даёт скидку за большой объём? В базовом виде - нет: формула Уилсона предполагает постоянную цену закупки независимо от размера партии. Со скидками применяют модификацию EOQ, где для каждого ценового диапазона считается свой и сравниваются итоговые суммарные затраты, включая уже саму стоимость закупки.
Коротко
Модель экономичного размера заказа ищет размер партии , при котором суммарные затраты на заказ () и на хранение () минимальны, а в самой точке минимума эти две составляющие равны друг другу. Зная , легко получить число заказов в год , период между ними и минимальные затраты . Модель работает при постоянном известном спросе и фиксированных затратах на заказ и хранение; при скидках за объём или нестабильном спросе нужны её расширения.
Читайте также

Система точно в срок (JIT): как работает и зачем
Система точно в срок (JIT) простыми словами: вытягивающая логика вместо запасов, связь с канбаном и кайдзен, формула экономии, условия внедрения и типичные ошибки студентов и предприятий.

ABC-метод учёта затрат: как распределить накладные расходы
ABC-метод учёта затрат: пошаговый разбор распределения косвенных затрат через виды деятельности и драйверы, отличия от традиционного метода, формулы и примеры расчёта.

Абдукция Пирса: логика открытия и наилучшее объяснение
Абдукция у Пирса - третья форма умозаключения рядом с дедукцией и индукцией. Как строится схема вывода к наилучшему объяснению и почему абдукция лежит в основе научного открытия.

Абсурд в пьесах Беккета: как устроен театр абсурда
Абсурд в пьесах Беккета: разбираем приёмы театра абсурда на примере «В ожидании Годо» и «Конца игры»: пустота сцены, распад языка, цикличность и ожидание без развязки.

Абзорпшен-костинг: метод полного поглощения затрат
Абзорпшен-костинг (метод полного поглощения затрат): как продукт впитывает прямые и постоянные накладные расходы, формула полной себестоимости, отличие от директ-костинга и влияние запасов на прибыль.

Административные принципы управления Файоля: разбор
Административные принципы управления Файоля: пять функций менеджмента и 14 принципов Анри Файоля простыми словами, чем административная школа отличается от Тейлора, примеры и ошибки студентов.