物流・倉庫の物量予測AI
適正在庫とは、欠品を出さず、置きすぎてもいない在庫の量のことで、ふつうは「サイクル在庫＋安全在庫」の式で計算します。サイクル在庫は次の入荷までに出ていく分の平均で、安全在庫は出荷が読みより多かった日に備える上乗せです。式そのものは単純ですが、安全在庫の大きさを決める「ばらつき」に何の数字を入れるかで、同じ商品でも答えが2倍以上変わります。
倉庫の側から見ると、適正在庫は荷主の欠品の話であると同時に、棚の数と入荷作業の量を決める数字でもあります。この記事では、計算式とその読み方を順に追ったうえで、出荷予測のずれを使って安全在庫を決める方法と、在庫と人数を同じ予測から決める考え方を、数字の例で説明します。
適正在庫は、欠品と過剰在庫のあいだに収まる在庫の量です
適正在庫は、出荷の注文に応えられる量を持ちながら、保管費や置き場所を余計に使わない在庫の水準を指します。少なすぎれば欠品で注文を落とし、荷主は売上と取引先の信用を失います。多すぎれば保管料と資金が寝るうえ、売れ残って古くなった商品の処分まで出てきます。表1のとおり、どちらに外れても困る人がいて、その困り方が荷主と倉庫とで違うところが、物流で適正在庫を考えるときの出発点になります。
| 在庫の状態 | 荷主で起きること | 倉庫で起きること |
|---|---|---|
| 少なすぎる | 欠品で注文を落とす。取引先から納品の遅れを責められる | 引き当てできない注文が残り、入荷待ちの分納や緊急の横持ちが増える |
| 多すぎる | 資金が在庫に寝る。古くなった商品の値下げや廃棄が出る | 棚が埋まって仮置きが増え、歩く距離と探す時間が延びる |
| 適正な範囲 | 欠品の割合を決めた水準に抑えたまま、在庫の金額が最小に近づく | 入荷の量と頻度が読め、棚の空きと人数を前もって組める |
在庫の持ち主はたいてい荷主で、何個持つかを最後に決めるのも荷主です。それでも倉庫の側が適正在庫の計算を知っておく意味は大きく、入荷の頻度と1回の量が分かれば、棚の空き具合や入荷の人数を前もって組めます。荷主から「在庫を減らしたい」と相談されたときに、品目ごとの数字で返せる倉庫は、委託先として長く頼られます。
安全在庫は、適正在庫のうち予想外の出荷に備える部分です
適正在庫と安全在庫はよく並べて語られますが、安全在庫は適正在庫の一部です。適正在庫は普段の出荷に使うサイクル在庫と、読みより多く出た日に備える安全在庫の合計なので、安全在庫だけを持っても棚はすぐ空になります。そして在庫を減らす話の多くは、安全在庫の見直しで決着します。サイクル在庫のほうは、発注の回数を増やさない限り減らせないからです。
適正在庫の基本の式は、サイクル在庫に安全在庫を足したものです
適正在庫は「サイクル在庫＋安全在庫」で計算し、サイクル在庫は1回の発注量の半分、安全在庫は「安全係数×ばらつき×√（リードタイム＋発注間隔）」で求めます。サイクル在庫が半分になるのは、入荷した直後は1回分がまるごとあり、次の入荷の直前にはほぼゼロになるので、平均すると半分が棚にある計算になるからです。毎日200ケースずつ入れる商品なら、サイクル在庫は100ケースです。表2に、よく使われる計算方法を並べ、それぞれで何が分かるのかを書きました。
| 計算方法 | 式 | 分かること | 向いている場面 |
|---|---|---|---|
| 安全在庫＋サイクル在庫 | 発注量÷2＋安全在庫 | 平均して棚にある在庫の量 | 品目ごとの在庫の目標を決めるとき |
| 発注点 | 届くまでの出荷量＋安全在庫 | いつ発注をかけるか | 量を決めて発注する品目（定量発注） |
| 補充点（需要数＋安全在庫） | 次の補充までの出荷量＋安全在庫 | 発注のときに何個まで戻すか | 日を決めて発注する品目（定期発注） |
| 在庫回転日数 | 平均在庫÷1日あたりの出荷量 | 何日分の在庫を持っているか | 目標の在庫と実際の在庫のずれの点検 |
| 交叉比率 | 粗利率×在庫回転率 | その在庫が利益を生んでいるか | 荷主が商品ごとの持ち方を決めるとき |
倉庫で毎日使うのは上の3つです。下の2つは、目標と実際の在庫がずれていないか、その商品を持つ価値があるかを後から確かめる物差しで、目標の数そのものを決める式ではありません。
安全係数は、どこまで欠品を許すかで決まります
安全係数は、在庫切れをどのくらいの割合まで許すかを数字に直したもので、正規分布という統計の考え方から決まります。欠品を5%まで許すなら1.65、1%までに抑えるなら2.33です。表3のとおり、95%を99%に上げるだけで安全在庫は約1.4倍になり、100%に近づけるほど在庫は際限なく膨らみます。Excelでは「=NORM.S.INV(0.95)」と入れれば1.645が返るので、係数の表を覚えておく必要はありません。
| 欠品を出さない割合 | 安全係数 | 95%のときを1とした安全在庫 |
|---|---|---|
| 90% | 1.28 | 0.78 |
| 95% | 1.65 | 1.00 |
| 97.5% | 1.96 | 1.19 |
| 99% | 2.33 | 1.41 |
| 99.9% | 3.09 | 1.88 |
どの割合にするかは、商品ごとに欠品したときの痛さで決めます。切らすと取引先の工場のラインが止まる部品や、店頭で切らすと客が他社へ移る主力品は99%、代わりの品があるものや出荷の少ない品は90%というように、全品を同じ割合にしないのが普通です。
発注点は、届くまでに出ていく量に安全在庫を足した数です
発注点は、在庫がこの数を下回ったら発注をかける、という線です。仕入先に頼んでから棚に入るまでが3日なら、その3日間に出ていく量と安全在庫を足した数が発注点になります。1日200ケース出る商品で安全在庫が100ケースなら、発注点は700ケースです。在庫が700ケースを切った日に発注すれば、出荷が読みどおりなら届く日に100ケースが残る、という計算になります。
ばらつきに出荷予測のずれを使うと、安全在庫は半分以下に収まります
安全在庫の式に入れるばらつきを、日ごとの出荷量の標準偏差から、出荷予測と実績の差の標準偏差に替えると、曜日の波のように前もって分かっている動きの分だけ安全在庫が小さくなります。多くの解説では、日別の出荷量の標準偏差をそのまま使います。ところが倉庫の出荷は、月曜に多く土曜に少ないといった決まった波を持っていて、その波は不意の出来事ではなく、予測すれば外れにくい動きです。表4は、ある日用品の出荷を例に、2通りの方法で計算した結果です。
| 項目 | 出荷量のばらつきで計算 | 予測のずれで計算 |
|---|---|---|
| 平均の出荷量 | 1日200ケース | 1日200ケース |
| ばらつき（標準偏差） | 70ケース（月曜320・土曜120など曜日の差を含む） | 30ケース（曜日と祝日を入れた予測との差） |
| リードタイム＋発注間隔 | 3日＋1日＝4日 | 3日＋1日＝4日 |
| 安全係数（欠品を出さない割合95%） | 1.65 | 1.65 |
| 安全在庫 | 1.65×70×√4＝231ケース | 1.65×30×√4＝99ケース |
| 適正在庫（サイクル在庫100ケースを足す） | 331ケース | 199ケース |
| パレットに直すと（1枚40ケース） | 約8.3枚 | 約5.0枚 |
表4の差の132ケースは、パレットで3枚強、ラックの間口で1〜2か所分に当たります。品目が数百あるセンターなら、この差は棚の列の単位で効いてきます。予測のずれで計算するときは、過去の予測を毎日残しておき、実績との差を少なくとも8〜13週分そろえてから標準偏差を出します。予測の当たり具合を1日あたり何ケースずれるかで測る方法は、回帰モデルを需要予測に使う記事で例を挙げて説明しています。
予測を持っていない品目は、曜日ごとにばらつきを分けて測ります
予測をまだ作っていない品目でも、曜日の波を取り除く方法はあります。月曜は月曜どうし、土曜は土曜どうしで平均と標準偏差を出し、曜日ごとに発注点を持ち替えるやり方です。手間は増えますが、全日の標準偏差をそのまま使うより、実際の出荷の動きにずっと近づきます。Excelで曜日ごとの出荷を読む手順は、需要予測をエクセルでやる方法にまとめています。
予測のずれが同じ向きに続く品目は、√で縮めない。式の√は、日ごとのずれがばらばらの向きに出ることを前提にしています。予測が3日続けて少なめに外れるような品目では、1日のずれに√4を掛けるのではなく、4日分のずれの合計を並べて標準偏差を測り直します。販促や新商品の立ち上げのような前例のない動きも、安全在庫で抱えるのではなく、予測の側に入れて持つものです。
リードタイムと発注間隔が長いほど、同じ予測でも安全在庫は増えます
安全在庫は「リードタイム＋発注間隔」の平方根に比例するので、仕入先の納期が延びたり発注を週1回にまとめたりすると、予測の精度が変わらなくても上乗せの在庫は厚くなります。発注してから届くまでと、次の発注までのあいだは在庫を補えないので、その期間に起きうるずれをまとめて抱える必要があるからです。図1は、表4の予測のずれ30ケースと安全係数1.65を使い、期間の日数だけを変えて安全在庫を出した結果です。
期間を4日から14日にすると、安全在庫は99ケースから185ケースへほぼ倍になります。この期間を長くするものは3つあり、仕入先が作って出すまでの日数、運ぶ日数、そして倉庫に着いてから棚に入り、引き当てられるようになるまでの時間です。3つ目は倉庫の仕事で、入荷の検品と棚入れが半日遅れるだけでも、その分の安全在庫を荷主に余計に持たせていることになります。
発注をまとめると、サイクル在庫と安全在庫の両方が増えます
発注を毎日から週1回にまとめると、運賃や発注の手間は減る一方で、在庫は二重に増えます。1回の量が7倍になってサイクル在庫が増え、補えない期間も延びて安全在庫も増えるからです。表4の商品で計算すると、サイクル在庫は100ケースから700ケースへ、安全在庫は99ケースから157ケースへ増え、適正在庫は199ケースから857ケースになります。倉庫から見れば入荷が週1回の大きな山になり、その日だけ検品と棚入れの人を厚くする段取りが要ります。
適正在庫を計算する前にそろえる数字
- 品目ごとの日別の出荷実績（少なくとも8〜13週、季節品は1年分）
- 同じ期間の予測と、予測と実績の差の記録
- 仕入先の納期と、入荷から棚入れが終わるまでの時間
- 発注の間隔と、1回の発注の最小単位（ケース・パレット）
- 品目ごとに許す欠品の割合と、その理由
計算した在庫が守れているかは、在庫回転日数で点検します
計算で決めた適正在庫と棚の上の在庫の差は、在庫回転日数（平均在庫÷1日あたりの出荷量）を品目ごとに出し、計算上の日数と比べると見えてきます。表4の予測のずれで計算した例なら、適正在庫199ケースを1日の出荷200ケースで割って、回転日数はおよそ1日です。実際の平均在庫が600ケースあれば3日分を持っていることになり、計算の3倍の在庫が棚を埋めています。在庫回転率はこの逆数で、期間中の出荷量を平均在庫で割った値です。
| 品目の分け方 | 発注のしかた | 欠品を出さない割合 | 回転日数の点検 |
|---|---|---|---|
| A 出荷量の上位で、全体の7〜8割を占める品目 | 毎日、予測から発注量を決める | 98〜99% | 毎週 |
| B その次に出る品目 | 週2〜3回、補充点まで戻す | 95% | 毎月 |
| C 出荷の少ない品目 | 発注点を切ったら決まった量を頼む | 90% | 四半期ごと |
回転日数が計算より長い品目は、たいてい原因が3つのどれかにあります。1回の発注量が多すぎる、安全在庫に古いばらつきを使い続けている、動かなくなった在庫が残っている、のどれかです。3つ目は計算をやり直しても直らないので、決めた日数より長く動かない在庫を一覧にして、荷主と処分や返品の相談をする場を月に1回持つと、棚が少しずつ戻ってきます。
在庫と人数を同じ出荷予測から決めると、適正在庫は倉庫で回ります
出荷予測から安全在庫を決める倉庫では、同じ予測を入荷の量と作業の人数にも使えるので、在庫を減らしたせいで現場が苦しくなる事態が起きにくくなります。在庫を絞ると発注の回数が増え、入荷が細かく分かれて、検品と棚入れの手間が増えます。予測とは別の勘で人数を決めていると、その手間の増加は誰の計画にも載らず、残業で吸収されることになります。図2は、ひとつの予測から在庫と人数を決める流れです。
荷主の販促や新商品の予定を安全在庫で吸収しようとすると、全品の在庫が膨らみます。予定は予測の側に入れ、販促の週だけ在庫と人数を上げるのが筋です。荷主と倉庫が月に1回、販売の予定と供給の都合をすり合わせる仕組みはS&OPと呼ばれ、3PLの側から予定の受け取り方を決める方法もあります。在庫を決めたのと同じ予測から、入荷と出荷の持ち場ごとの人数を出す方法は、出荷物量から必要人員を決めるページで紹介しています。
この記事のおまけとして、品目ごとの平均出荷量・予測のずれ・リードタイム・発注間隔・欠品を出さない割合を入れると、安全在庫・発注点・適正在庫・回転日数・パレット枚数が出る計算シートを用意しました。予測と実績を並べてずれの標準偏差を出すシートも入っているので、手元の出荷実績を貼り付けるところから試せます。
よくある質問
適正在庫は、過去何か月分のデータで計算すればよいですか
季節で量が変わらない品目なら、直近3か月ほどで足ります。季節の波がある品目は1年分を見て、同じ季節の数字でばらつきを測ります。古すぎるデータには、もう扱っていない販路や取引先の動きが混ざるので外します。
安全在庫を持たなくてよい品目はありますか
注文を受けてから手配して間に合う受注生産品や、欠品しても翌日の補充で済むと取引先と合意している品目は、安全在庫を持たない選択もあります。その場合は、欠品したときに何日で届けるかを先に決めておきます。
在庫の金額で適正在庫を決めてもよいですか
経営の目標としては在庫金額や回転日数で決めることが多いものの、倉庫で動かすには品目ごとの個数に直す必要があります。金額の目標を品目に割り振るときは、交叉比率の高い品目ほど在庫を厚めにする考え方があります。
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曜日や祝日で動く出荷を前もって読めれば、安全在庫は波の分だけ小さくでき、入荷と出荷の人数も同じ数字で組めます。日々の出荷を読む手順から、読んだ物量を持ち場ごとの人数に割り振る方法までを、34ページの資料で順に説明しています。
資料を見る ›出荷物量から人数を決めるしくみ
出典・参考：NX総合研究所「理論在庫（適正在庫）算定のかんどころ」（2024年11月）／東京海洋大学 黒川久幸「在庫管理 発注方式②」講義資料／Microsoft サポート「NORM.S.INV 関数」。本記事の計算例は説明のために置いた数字です。内容は2026年11月時点で公開されている資料に基づきます。