Είναι μοντέλα αναπλήρωσης των αποθεμάτων τα οποία θεωρούν ότι η ζήτηση ακολουθάει στοχαστικοί διακύμανση και δεν είναι σταθερή όπως στα μοντέλα fixed order quantity η EOQ. Η εφαρμογή τους είναι περιορισμένη λόγω της πολυπλοκότητας και της δυσκολίας να αποτυπωθεί η ζήτηση με κάποια στοχαστική φόρμουλα.

Ο logistician χρησιμοποιεί πιθανοτικά μοντέλα για ζήτηση προϊόντων με μεγάλη αβεβαιότητα.