Мы отказываемся от предположения о постоянстве и детерминированности величины спроса на товар и предполагаем известным распределение величины спроса.
Пусть S — размер запаса на начало периода планирования;
D — величина спроса за период планирования (целое число);
Н — удельные издержки хранения за период;
В — удельные издержки дефицита за период;
p(D)— вероятность того, что величина спроса за период планирования составит D.
Функция распределения величины спроса F(x) = р (D < х) = .
В случае когда величина спроса за период планирования превышает размер запаса (D > S), возникает дефицит и соответствующие издержки дефицита. Если запас больше, чем величина спроса (S > D), то возникают издержки хранения. Математическое ожидание C1(S) величины издержек хранения за период планирования для размера начального запаса S можно оценить следующим образом:
Математическое ожидание С2(S) величины издержек дефицита за период планирования для размера начального запаса S можно оценить следующим образом:
Математическое ожидание C(S) совокупных издержек в этом случае имеет вид
В стохастической модели оптимальным является такой размер начального запаса S*, при котором математическое ожидание совокупных издержек C(S*) имеет минимальное значение, т.е. такой размер запаса S*, который удовлетворяет условию
Если и оптимальными являются как размер запаса S*, так и размер запаса S* + 1.