长尾需求与泊松分布
长尾需求具有频次低、需求量差异大的特点。以某 B2B 电商产品为例,过去 12 个月中,该产品仅有 5 个月月销量为 1 个,2 个月分别为 2 个和 5 个,其余月份无需求。这种需求不连续、离散度大,不符合正态分布,但符合泊松分布。
图 1:某 B2B 电商的一个产品,长尾特征明显
在统计学中,泊松分布是常见的随机离散分布,用于描述单位时间或空间内随机事件发生的次数。该分布以法国数学家泊松命名,在管理学中应用广泛,尤其适用于长尾产品的库存计划。
泊松分布的三大特征
满足以下三个条件即符合泊松分布:
- 平均值已知:单位时间内事件发生的平均数确定;
- 随机性:无法预测具体发生时间;
- 独立性:当前事件发生与否不影响下一事件的发生概率。
以普鲁士骑兵团为例,统计学家对 14 个团 20 年的数据分析发现,士兵被战马踢死的数量呈现三个特点:年均死亡人数稳定(平均值);具体死亡时间不可预见(随机性);今日有人遇难并不意味着明日会有或不会有类似事件(独立性)。这正是泊松分布的典型体现。
被马踢死的普鲁士兵数量符合泊松分布
现实生活中的泊松分布案例
泊松分布在现实中极为普遍。例如汽车轮胎:虽有平均寿命里程(平均值),但爆胎的具体里程未知(随机性);前胎扎钉与后胎是否扎钉无关(独立性)。再如订单接收:日均 20 单(平均值),但具体到达时间不确定(随机性);刚来 3 单不代表后续还会来或不来 3 单(独立性)。
基于泊松分布的库存计算
与需平均值和标准差两个参数的正态分布不同,泊松分布仅需平均值一个参数。在库存计划中,只要知道补货周期内的平均需求,即可通过泊松分布计算合适的库存水位,以达到期望的服务水平。
沿用前述 B2B 电商案例,若目标服务水平为 95%,补货周期为 8 周,则周期内平均需求为 1.85(周均 0.23×8)。将此值代入泊松分布公式,可得出再订货点与服务水平的关系曲线。
如图 2 所示,累计概率表示补货周期内需求小于等于特定值的概率。例如,8 周内需求≤4 的概率为 96%,即再订货点设为 4 时,服务水平可达 96%;若设为 8,则服务水平高达 99.99%。可见,超过 95% 后,库存边际投资回报率显著递减。案例企业库存高达 12 个,足以满足全年需求,导致库存周转率偏低。
图 2:用泊松分布计算再订货点
Excel 中的泊松分布函数应用
可通过 Excel 函数 POISSON.DIST(X, 平均值,True) 计算累计概率。其中,“平均值”为补货周期内的平均需求,X 为累计需求上限,True 表示求累计概率(即总需求介于 0 到 X 之间的概率)。X 即为再订货点,图 2 中的“累计发生的概率”由此公式得出。
示例计算如下:
- POISSON.DIST(2, 1.85, True) = 72%:再订货点为 2 时,服务水平为 72%;
- POISSON.DIST(3, 1.85, True) = 88%:再订货点为 3 时,服务水平为 88%。
对于正态分布,Excel 可反算安全库存;但泊松分布暂无此函数。目前需手动试算或由 IT 人员编写小程序辅助。求得再订货点 4 后,减去平均需求 1.85,得安全库存约为 2。值得注意的是,在泊松分布下,因需求较低,安全库存占再订货点比例较大,且需求越低,该比例越高。

