Persediaan memiliki peran yang penting dalam sebuah perusahaan. Salah satu permasalahan dalam persediaan adalah adanya tingkat kemerosotan barang yang ada pada tempat penyimpanan. Kemerosotan barang dapat terjadi akibat faktor waktu atapun tempat penyimpanan. Kemerosotan barang yang disebabkan oleh waktu merupakan barang yang akan mengalami kemerosotan seiring dengan berjalannya waktu. Kemerosotan barang yang bergantung pada waktu dapat dikaitkan dengan distribusi Weibull. Tujuan dari penelitian  ini adalah untuk membentuk model persediaan yang mengalami kemerosotan berdistribusi Weibull, menentukan solusi dari model persediaan tersebut,  menentukan biaya total serta menentukan biaya optimaldari model persediaan tersebut dengan metode maksimum dan minimum pada turunan parsial kedua, dan melakukan analisis sensitivitas terhadap perubahan beberapa parameter yang ada dengan metode kemonotonan pada turunan pertama. Hasil pada penelitian ini diperoleh model persediaan yang mengalami kemerosotan menggunakan distribusi Weibull beserta solusinya. Selanjutnya, dengan solusi model persediaan tersebut dapat ditentukan biaya total persediaan yang terdiri dari biaya produksi, biaya pemesanan, biaya penyimpanan, biaya kemerosotan, dan biaya kekurangan serta biaya total persediaan yang optimal dari biaya total persediaan dan akan dilakukan analisis sensitivitas terhadap beberapa perubahan parameter.

Kata Kunci: Distribusi Weibull, Model Persediaan, Tingkat Kemerosotan.