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第五章 需求与生产计划 本章内容 生产计划概述 需求预测 综合生产计划的编制 能力需求与计划 服务业的生产计划 一. 生产计划概述 我们必须我们必须 得到什么得到什么 ？ 我们要做我们要做 什么？什么？ 把它做出来需把它做出来需 要些什么？要些什么？ 我们现在已我们现在已 经有了些什经有了些什 么？么？ 最终目的：怎样才能实现企业目标最终目的：怎样才能实现企业目标 生产类型及计划特征 项目备货型生产订货型生产 计划的主要输入需求预测订单 计划的稳定性变化小变化大 计划的主要决策变量品种、批量品种、交货期、产量、价格 交货期设置准确、短（随时供货）不准确、长（订货时间确定 ） 计划周期固定而且较长变化而且短 计划修改根据库存定期调整根据订单随时调整 生产批量根据经济批量而定根据订单要求而定 生产大纲详细粗略 生产计划的层次 时间时间 日日 月月 1 1年 年 2 2年年 长期计划长期计划 （企业规划）（企业规划） qq生产能力生产能力 qq工程选址工程选址 qq车间布局车间布局 qq产品设计产品设计 qq工作系统设计工作系统设计 中期计划中期计划 （生产大纲）（生产大纲） qq劳动力劳动力 qq产量、品种产量、品种 qq库存、利润库存、利润 qq转包合同转包合同 qq发货发货 短期计划短期计划 ( (主生产计划主生产计划) ) qq生产批量生产批量 qq工作排序工作排序 qq工作分配工作分配 qq设备负荷设备负荷 qq工作进度工作进度 生产计划的层次结构 生产计划的信息集成 需求信息需求信息 资源信息资源信息 能力信息能力信息 准确的信息准确的信息信息反馈信息反馈 综合平衡综合平衡 执行的有执行的有 效性效性 先进的方法先进的方法 与工具与工具 生产计划的有效性策略 与需求的平衡（追赶、均衡、混合）与需求的平衡（追赶、均衡、混合） 与生产能力的平衡与生产能力的平衡与物资供应的平衡与物资供应的平衡 与成本财务的平衡与成本财务的平衡 滚动计划法 滚动式计划活动过程 需要确定两个时间单位需要确定两个时间单位 计划期计划期 滚动期滚动期 远见性与严肃性远见性与严肃性 连续性与稳定性连续性与稳定性 灵活性与指导性灵活性与指导性 优点优点 基本工作过程基本工作过程 预测计划执行调整 预测计划执行调整 二. 需求预测 细 生产计划员、 销售人员、 车间主管 主生产 计划 每周短期预测 较细 生产经理、销 售经理 综合生产 计划 中期预测 粗 高层管理者、 部门经理 经营计划每年长期预测 预测 精度 参加人员 计划的 层次 评审 周期 预测的用途预测层次 编制综合生产计划： 周期长的原料采购、人 力与设备的需求等 编制长期的经营计划： 工厂改扩建、设备的更 新、长期投资等 编制主生产计划：订货 量、采购计划、能 力计划与负荷平衡 每月 预测步骤 Step 1 确定预测目的 Step 2 建立时间坐标 Step 3 选择预测技术 Step 4 收集和分析数据 Step 5 进行预测 Step 6 监控预测结果 “The forecast” 需求预测方法 定性方法： 德尔菲法 部门主管讨论 用户调查法 销售人员意见集中法 定量方法 时间序列：运用历史数据进行预测；假设将来模式与 过去相同 关联模型：解释因果关系；用解释变量预测未来 时间序列 水平（Level）数据长时期围绕常量进行波动 趋势（Trend） 数据的长期上涨或下降运动 季节（Seasonality）数据短期内有规律变动 循环（Cycle）超过一年的像波浪一样的变 动，主要由经济周期造成 不规则变动由一些不寻常的事件所引起 随机变动偶然因素所决定，不可预测 时间序列的构成 趋势 不规则 变 动 季节性变动 90 89 88 循环 时间序列平滑模型 简单移动平均： 加权移动平均： 时间序列平滑模型 一次指数平滑法： 式中：式中： F F t+1t+1 第第t+1t+1期的预测值；期的预测值； A A t t 第第t t期的实际值；期的实际值； - -平滑系数平滑系数(0(01 1）。需求较稳定时选择较小的）。需求较稳定时选择较小的， 反之则选择较大的反之则选择较大的。 下一期预测值下一期预测值= =上一期预测值上一期预测值+ + （实际数值（实际数值 上一期预测值）上一期预测值） 对稳定的数据效果较好 在短期预测中效果令人满意 能发现趋势，但时间上有迟滞 递推公式：递推公式： 式中：式中：F F 1 1 =A=A 1 1 时间序列平滑模型 二次指数平滑： 式中的上标是表示一次平滑预测值与二次平滑预测值式中的上标是表示一次平滑预测值与二次平滑预测值 基本公式：基本公式： 式中：式中： F F t+1t+1 第第t+1t+1期的二次指数平滑值；期的二次指数平滑值； T T t t t t期平滑趋势值；期平滑趋势值； 、平滑系数。平滑系数。 霍特霍特(Holt(Holt s)s) 指数平滑公式指数平滑公式 时间序列分解模型 需求的特征： 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 1 1 2 2 3 3 4 4 季度季度 销销 售售 额额 第第1 1年年第第2 2年年第第3 3年年 需求的趋势、季节性、周期性和随机性需求的趋势、季节性、周期性和随机性 1 1 2 2 3 3 4 4 1 1 2 2 3 3 4 4 时间序列分解模型 加法模型：加法模型：F=T+S+C+F=T+S+C+ 乘法模型：乘法模型：F=TSCF=TSC 式中：式中：T T为趋势成分；为趋势成分；S S为季节成分；为季节成分； C C为周期成分；为周期成分；为随机成分为随机成分 乘法模型的预测曲线乘法模型的预测曲线 加法模型的预测曲线加法模型的预测曲线 乘法模型预测 有趋势与季节波动的需求的基本程序 利用历史数据确定趋势方程 确定季节系数 利用趋势方程预测未来趋势值 用季节系数乘以趋势预测值得综合预测值 某公司过去4年的历史销售数据如下表所示，用时 间序列分解模型预测未来一年的情况。 0.9187606.264855716 1.1566588.779568115 1.0187571.294158214 0.9823553.808854413 2000 0.8838536.323647412 1.1217518.838358211 1.0232501.353051310 0.9773483.96774739 1999 0.8298446.38243878 1.1094448.89714987 0.9481431.41184096 0.9229413.92653825 1998 0.8602378.44123414 1.1400378.95594323 1.0651361.47063852 第一季度： 0.9837 第二季度： 1.0138 第三季度： 1.1319 第四季度： 0.8731 1.0524343.98533621 1997 平均季节系数SI季节系数At/ Tt趋势预测值Tt实际值At季节序列t年份 t=136, t=8.5, t2=1496,tAt=70562,At=7602 A=475.125 确定趋势方程确定趋势方程线性趋势方程：线性趋势方程：T T t t =a=a+ +btbt a a、b b参数；参数； t t预测期数预测期数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 月份月份 400400 350350 300300 销售量销售量 趋趋 势势 曲曲 线线 T Tt t =326.500=326.500十十17.4853t17.4853t 预测预测 春季：春季：(326.500 (326.500 + +17.4853 17) 0.9837=613.5817.4853 17) 0.9837=613.58 夏季：夏季：(326.500 +17.4853 18) 1.0138=650.08(326.500 +17.4853 18) 1.0138=650.08 秋李：秋李：(326.500 +17.4853 19) 1.1319=745.61(326.500 +17.4853 19) 1.1319=745.61 冬季：冬季：(326.500 +17.4853 20) 0.8731=590.40(326.500 +17.4853 20) 0.8731=590.40 确定季节系数确定季节系数 季节系数实际值与预测值之比，即季节系数实际值与预测值之比，即 。 。 平均季节系数相同季节之系数的均值（见前表）平均季节系数相同季节之系数的均值（见前表） 常用定量预测方法的特征比较 预测误差 平均绝对偏差： 平均绝对百分比误差： 平均平方误差： 平均预测误差： 三. 综合生产计划的编制 综合生产计划：又叫生产计划大纲，是一 种中期的生产计划。一般是指产品大类年 度计划，它规定某一年度内企业生产的主 要经济指标，如品种、产量、产值等。 基本任务： 产品品种的选择 产量优化 进度安排 品种决策 订货型生产的品种决策：品种选择一般由 用户订单决定，因而品种的选择实际上就 是订单的选择。 备货型生产的品种决策：具有较大的主动 权，可以根据自己企业的经营状况与目标 ，选择对自己最有利的产品进行生产。 订货型生产的品种决策 考虑因素： 企业产品战略规划 对客户质量要求的满足能力 生产成本与利润大小 对客户交货期要求的满足能力 物资供应的能力 订单选择方法 用线性规划、整数规划等确定利润最大的 订单组合 在所有订单中，按照某种标准确定订单的 优先权，根据优先权选择满足生产能力的 订单 对客户报价与交货期进行比较与协商后决 定 0-10-1整数规划是整数规划的特殊情形，整数规划是整数规划的特殊情形， 决策变量决策变量X X i i =0=0或或1 1，这时称，这时称X X i i 为为0-10-1变量。变量。 多目标决策多目标决策 准则准则 价格价格 交货期交货期 合作关系合作关系 产品竞争力产品竞争力 备货型生产的品种决策 原则: 优先选择有市场发展潜力的产品 优先选择能树立企业品牌优势的产品 优先选择国家扶持发展的产品 产品组合策略： 波士顿矩阵策略 GE公司矩阵法 收入-利润顺序法 波士顿矩阵策略 企业自身占有率与行业最大竞争对手的市场占有率之比企业自身占有率与行业最大竞争对手的市场占有率之比 问题类明星类 瘦狗类 金牛类 销 售 增 长 率 相对市场占有率 2020 1010 0 0 2.02.01.01.0 0 0 GE公司矩阵法 A A C C D D B B 强强 中中 弱弱 产品实力产品实力 行业行业 吸引力吸引力 投资投资 拓展拓展 投资投资 盈利盈利 收割收割 放弃放弃 大大 中中 小小 收入利润顺序法 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6 收入收入大小大小 顺序顺序 利润大小顺序利润大小顺序 C C B B A AD D 产量优化 产量优化需要考虑多方面的约束，可以采用产量优化需要考虑多方面的约束，可以采用 线性规划方法进行优化。线性规划方法进行优化。 出产进度安排 非均衡需求处理策略： 均衡策略 追赶策略 混合策略 均衡策略 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时时 段段 生产生产 销售销售 产产 品品 数数 量量 库存增加库存增加 生产能力生产能力 均衡策略特点 优点： 便于管理 生产保持平稳和平衡 避免适应需求产生的附加成本 缺点： 是一种有库存的生产策略，市场响应能力弱 适用于需求变化不大的产品 追赶策略 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时时 段段 生产生产 销售销售 产产 品品 数数 量量 最大生产能力最大生产能力 开工不足开工不足 加班加点加班加点 追赶策略特点 优点： 是一种零库存的生产策略，资金积压少是一种零库存的生产策略，资金积压少 按市场销售量或订单合同及时调整生产按市场销售量或订单合同及时调整生产 缺点： 招聘、培训、加班的费用较大招聘、培训、加班的费用较大 解聘费用高，并对员工士气有影响解聘费用高，并对员工士气有影响 可能找不到所需的熟练工人可能找不到所需的熟练工人 需要具备最大的生产能力，设备利用率低需要具备最大的生产能力，设备利用率低 适用于订货生产及需求变化大的备货生产 混合策略 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时时 段段 生产生产 销售销售 产产 品品 数数 量量 生产能力转换生产能力转换 混合策略特点 在计划周期的某些时段，开动最大生产能 力，超过需求，库存有所增加 在计划周期的其它时段，采用较低的速率 生产（或不生产），从库存售出 既充分利用现有的生产能力，又同时减少 库存积压的数量和时间，降低库存费用 不同生产方式的出产进度安排的 策略选择 大量大批生产的出产进度安排大量大批生产的出产进度安排均衡的策略均衡的策略 成批生产的出产进度安排成批生产的出产进度安排对每一产品按季对每一产品按季 度、月度分配任务，并合理搭配不同品种的生度、月度分配任务，并合理搭配不同品种的生 产进度产进度 单件小批生产的出产进度安排单件小批生产的出产进度安排尽量采用尽量采用“ “集集 中轮番中轮番” ”的方式组织生产，尽可能分季度、分期的方式组织生产，尽可能分季度、分期 分批交错安排分批交错安排 出产进度安排的方法 经验法： 决定每个时期的需求量 确定各时期的生产能力 决定正常工作、超时工作以及需要转包的生 产量 确定正常用工成本、增员/减员成本、库存 成本 计算各方案的总成本，比较各种方案，选择 成本最低方案 例: TR公司生产各种油漆，油漆的需求和费用 数据如表1、表2所示。此外。现有库存量为250千 加仑，所希望的期末库存为300千加仑。公司现在 打算根据表3所示的生产能力计划来安排出产计划 。按照公司的经营方针，不允许任务积压和库存 缺货。 月1234合计 需求30085015003503000 表1. 需求预测 表表2 2 费用数据（单位：千元费用数据（单位：千元/ /千加仑）千加仑） 表表3 3 生产能力计划（单位：千加仑）生产能力计划（单位：千加仑） 库存费用0.3/月*单位 正常生产费用1.0/单位 加班生产费用1.5/单位 外协费用1.9/单位 月1234 正常生产450450750450 加班生产909015090 外协200200200200 计划期计划期 生产能力生产能力 1 2 3 4 1 2 3 4 未用未用 全部全部 期初库存期初库存 250 250 250 250 正常生产正常生产 450 450 450 450 加班生产加班生产 90 9090 90 外协外协 200 200 200 200 正常生产正常生产 450 450450 450 加班生产加班生产 90 9090 90 外协外协 200 200 200 200 正常生产正常生产 750 750750 750 加班生产加班生产 150 150 150 150 外协外协 200 200200 200 正常生产正常生产 450 450 450 450 加班生产加班生产 90 9090 90 外协外协 200 200200 200 需求需求 300 850 1500 650 300 850 1500 650 270 270 3570 3570 1.9 2.4 2.8 1.6 0.9 2.1 2.5 1.3 1.8 2.2 1.9 1.5 1.0 1.6 2.1 2.5 1.3 1.8 2.2 1.0 1.5 0.6 1.9 1.9 1.5 1.0 2.2 1.8 1.3 0.30.0 1.9 1.5 1.0 1 1 4 4 3 3 2 2 250250 5050 400400 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9090 0 0 180180 0 0 0 0450 450 400400 0 0 750750 150150 9090 200200 9090 200200 2020 450450 9090 110110 表表4 TR4 TR公司出产安排计划（单位：千加仑）公司出产安排计划（单位：千加仑） 月正常生产加班生产外协库存245090200400 37501502000 445090110300 四. 生产能力需求与计划 生产能力：企业的设施在一定的时期内， 在先进合理的技术条件下，所能提供的最 大产量。 设计能力：企业在建厂时期按照当时的设计规 划所能达到的生产能力。 查定能力：企业投产以后，重新核查的生产能 力。 现实能力：企业在挖掘各种潜在的生产因素的 前提下所能达到的生产能力。 生产能力柔性：企业能够根据需求的变化 不断调整生产水平的能力。品种的柔性、 数量的柔性 生产系统的可重构性 敏捷的多能化员工 决定生产能力的要素 生产生产 能力能力 管理因素管理因素人的因素人的因素设备与场地设备与场地 生产资源生产资源产品特征产品特征生产组织方式生产组织方式 生产能力计划的层次 提高设备利用强度，提高设备利用强度， 技术组织措施计划技术组织措施计划 原料与零件的发送原料与零件的发送落实订货计划落实订货计划获取资源的方针获取资源的方针物资物资 临时加班、临时招聘临时加班、临时招聘职工培训与招聘计划职工培训与招聘计划人力资源发展战略人力资源发展战略人员人员 设备与技术更新改设备与技术更新改 造计划造计划 厂房扩建与设备厂房扩建与设备 更新改造计划更新改造计划 设备设备 充分挖掘生产能力充分挖掘生产能力提高生产能力利用率提高生产能力利用率实现长远生产规划实现长远生产规划目标目标 短期生产能力计划短期生产能力计划 （1 13 3月）月） 中期生产能力计划中期生产能力计划 （1 12 2年）年） 长期生产能力计划长期生产能力计划 （3 35 5年）年） 计划层次计划层次 目标与内容目标与内容 长期生产计划长期生产计划中期生产计划中期生产计划短期生产计划短期生产计划 生产能力核算 FeFe有效工时数；有效工时数；SS设备台数；设备台数；tt定额工时定额工时 设备生产能力核算设备生产能力核算 场地生产能力核算场地生产能