Une entreprise dispose d’un stock de S pièces d’un produit.
La demande hebdomadaire pour ce produit peut être
modélisée par une variable aléatoire D suivant une loi normale .
1. On suppose que l’on a, pour une semaine
donnée : .
Quelle est la probabilité qu’il y ait rupture de stock cette semaine là ?
2. Quel devrait être le niveau de stock de l’entreprise pour que la probabilité de rupture de stock soit inférieure à 0,1 ? A 0,05 ?
La situation proposée vise fondamentalement à la maîtrise du passage d’une loi normale quelconque à la loi normale centrée réduite dans un cadre pratique. On pourra manipuler des probabilités issues de tables ou obtenues grâce à un tableur. Dans les deux cas, on prendra soin de conserver la valeur approchée appropriée.
En guise de préambule, rappelons que si la variable
aléatoire D suit la loi normale : alors, la variable aléatoire
suit la loi normale centrée réduite
.
1. On cherche ici la probabilité que la demande D soit strictement
supérieure au stock, c'est-à-dire : .
On se ramène classiquement à :
On a donc, en tenant compte du
faite que suit la loi normale centrée réduite
(on a utilisé un tableur pour obtenir une
valeur approchée de
) :
La
probabilité qu’il y ait une rupture de stock est donc égale à 0,115 (à près).
2. Nous pouvons ici poser un unique calcul en notant la probabilité et S la valeur du stock
cherchée. On cherche donc S tel que :
.
1er cas :
On doit résoudre : .
C'est-à-dire : .
Puisque nous raisonnons sur des
quantités entières de pièces, nous allons considérer une valeur approchée au
centième de la quantité ,
celle-ci comportant la valeur 100 au dénominateur.
A l’aide d’un tableur, on
obtient : .
Nous retenons la valeur 1,29
puisque la fonction de répartition est strictement croissante ( et
).
Avec cette valeur, on obtient :
2ème cas :
En raisonnant de façon similaire à ce qui vient d’être fait, ; on obtient l’inéquation :
On obtient alors : .
Avec la valeur 1,65 on obtient finalement :
Pour que la probabilité qu’il y ait une rupture de stock soit inférieure à 0,1 (respectivement 0,05), le stock doit compter 1129 (respectivement 1165) unités.