Prévoir les approvisionnements : modèle de Wilson, tarif dégressif et avenir aléatoire
À retenir
Cadre programme : DCG, programme 2025 (arrêté du 4 août 2025, première session 2027), UE 11 « Contrôle de gestion », partie 3 « Mettre en œuvre une démarche budgétaire pour piloter une organisation », sous-partie 3.2 « Mettre en œuvre les techniques prévisionnelles pour la gestion budgétaire » (outils pour prévoir les budgets d'approvisionnement). Seul le modèle de Wilson simple sans pénurie est abordé ; la pénurie n'est donc pas traitée. En revanche, le tarif dégressif et l'avenir aléatoire sont étudiés. Les méthodes de juste à temps ne sont pas abordées.
Pourquoi c'est central à l'examen : le budget des approvisionnements découle de deux décisions : combien acheter à chaque commande et quand commander. L'épreuve écrite de 4 h demande de calculer la quantité économique, le coût de gestion, de comparer des tarifs ou de fixer un stock de sécurité avec la loi normale, puis de conseiller le décideur en tenant compte des contraintes que le modèle ignore (stockage, trésorerie, obsolescence).
01Les coûts de la gestion des stocks
| Coût | Définition | Évolution avec la taille de la commande Q |
|---|---|---|
| Coût d'achat | Quantité achetée × prix d'achat | Indépendant de Q (si le prix est constant) |
| Coût de passation (de commande) | Coût administratif et logistique d'une commande (Cl, par commande) | Diminue quand Q augmente (moins de commandes) |
| Coût de possession (de stockage) | Coût de détention d'un stock : loyer des locaux, assurance, manutention, financement, perte, obsolescence ; en général un taux de possession t appliqué à la valeur du stock moyen | Augmente avec Q (stock moyen plus élevé) |
Le coût unitaire annuel de possession est cp = t × p (t : taux de possession ; p : prix d'achat unitaire), ou une valeur donnée directement par l'énoncé.
Le décideur cherche la taille de commande qui minimise le coût de gestion (passation + possession) : commander souvent coûte en frais de commande, commander rarement coûte en stockage.
02Le modèle de Wilson simple (sans pénurie)
2.1 Hypothèses
- La demande annuelle N est connue et régulière.
- Le prix d'achat est constant (pas de remise selon les quantités).
- Chaque commande a la même quantité Q et est livrée d'un seul coup.
- La consommation est régulière et le délai de livraison connu et constant : la livraison arrive au moment où le stock s'annule, donc pas de pénurie (hors programme).
- Le stock moyen est Q / 2.
2.2 Formules
| Grandeur | Formule |
|---|---|
| Nombre de commandes par an | N / Q |
| Coût annuel de passation | (N / Q) × Cl |
| Stock moyen | Q / 2 |
| Coût annuel de possession | (Q / 2) × cp (avec cp = t × p) |
| Coût de gestion | CG(Q) = (N / Q) × Cl + (Q / 2) × cp |
| Quantité économique | Q* = |
| Coût de gestion minimal | CG* = = 2 × coût de possession à l'optimum |
| Nombre de commandes optimal | N / Q* |
| Intervalle entre deux commandes | Durée de l'année (360 jours, sauf indication contraire) / (N / Q*) |
| Coût total (avec achat) | N × p + CG |
À l'optimum, coût de passation = coût de possession. La courbe de coût est plate près de l'optimum : s'écarter de Q* de 20 à 30 % coûte peu, ce qui laisse une marge pour tenir compte d'autres contraintes (lots d'achat, place disponible).
03Le tarif dégressif
Le fournisseur propose un prix unitaire décroissant par tranches de quantité commandée. Le prix change ; donc le coût d'achat et, si le taux de possession est un pourcentage du prix, le coût de possession dépendent de la tranche. On compare les coûts totaux (achat compris).
| Étape | Opération |
|---|---|
| 1 | Pour chaque tranche, calculer la quantité économique avec le prix de la tranche : Q* = ) |
| 2 | Retenir une quantité candidate par tranche : si Q* est dans la tranche, c'est Q* ; si Q* est inférieure à la borne basse de la tranche, la candidate est la borne basse (la plus petite quantité qui donne droit au prix) ; si Q* est supérieure à la borne haute, la tranche n'a pas d'intérêt (la tranche suivante, au prix plus bas, la domine) |
| 3 | Calculer le coût total de chaque candidate : N × p + coût de passation + coût de possession |
| 4 | Retenir la candidate de coût total minimal |
Une remise peut donc conduire à commander plus que la quantité de Wilson : l'économie sur le prix d'achat compense l'excès de stockage. Mais cet arbitrage ne tient compte que des coûts chiffrés : stockage physique, trésorerie immobilisée, risque d'obsolescence ou de péremption sont à discuter.
04L'avenir aléatoire : stock de sécurité
Dans la réalité, la demande pendant le délai de livraison (le temps entre la commande et la réception) est incertaine. Si elle dépasse le stock disponible, c'est la rupture.
4.1 Le modèle
Soit X la demande pendant le délai de livraison, supposée suivre une loi normale N(μ ; σ) :
- μ = demande moyenne pendant le délai (par exemple demande journalière moyenne × délai en jours) ;
- σ = écart-type de la demande pendant le délai (si les demandes journalières sont indépendantes d'écart-type σj et le délai de L jours, σ = σj × ).
| Grandeur | Formule |
|---|---|
| Niveau de service | Probabilité de ne pas rompre pendant un délai : P(X ≤ s) |
| Stock de sécurité (SS) | SS = z × σ, où z se lit dans la table de la loi normale centrée réduite pour la probabilité choisie |
| Point de commande (stock d'alerte) | μ + SS : on passe commande quand le stock atteint ce niveau |
| Stock moyen | Q / 2 + SS |
| Coût de possession du stock de sécurité | SS × cp |
Valeurs usuelles de la table de la loi normale centrée réduite :
| Niveau de service (probabilité) | 90 % | 95 % | 97,5 % | 99 % | 99,9 % |
|---|---|---|---|---|---|
| z | 1,28 | 1,645 | 1,96 | 2,33 | 3,09 |
Le niveau de service est un arbitrage : plus le stock de sécurité est élevé, moins les ruptures sont probables, mais plus le coût de possession augmente (et de plus en plus vite : passer de 97,5 % à 99,9 % coûte beaucoup plus que de 90 % à 95 %).