第3章需求管理

1、生产计划与控制第第3章章 需求管理需求管理【学习要点学习要点】需求管理的功能不同生产类型下，需求管理的特点和具体任务需求管理对不同层次计划的具体作用定性预测方法定量预测方法分销需求计划的功能和编制生产计划与控制3.1 3.1 需求和需求管理的概念需求和需求管理的概念u3.1.1 3.1.1 需求及其影响因素需求及其影响因素u 需求是指顾客不仅仅有购买某种产品的欲望，而且有购买该种产品的能力。 图图3-1 需求的影响因素需求的影响因素生产计划与控制u3.1.2 3.1.2 需求管理的概念需求管理的概念u 需求管理的任务，并不是如何激发或者引导客户的需求那是营销的任务。u 生产运营系统中的需求管理

2、的任务是使企业在客户的需求和供应能力之间达到平衡。它要预测需求，并将其与生产、采购和营销等活动紧密联系起来。u 一个好的需求管理体系，能使企业对预测到的需求变得更加积极主动，对没有预测到的需求变得更加敏捷灵活。 生产计划与控制u 需求管理向战略规划层提供宏观经济信息、政治信息、科技信息、行业信息和产品信息，为企业的长远战略提供依据；u 它还向综合计划层提供相对具体的各种产品的产销量、客户计划信息及变动情况、营销计划的变动等信息，支持企业制订下一周期的综合计划；u 它向主产计划层提供具体的订单种类、数量、库存、需求源等信息，为生产计划和物料计划提供基础数据。图3-2 需求管理在生产计划与控制系统

3、中的位置需求管理的对象是独立需求（Independent Demands），而非企业内部的相关需求。 生产计划与控制3.2 3.2 不同生产类型下的需求管理不同生产类型下的需求管理u3.2.1 3.2.1 存货式生产下的需求管理存货式生产下的需求管理u 存货式生产（Make to Stock or Production to Stock，MTS or PTS）的订单分离点在企业的成品库存。决定企业是否能满足顾客需求的关键就在于销售商处的成品是否仍有足够库存。u 需求管理的中心问题是如何能在企业的库存水平和服务水平之间取得平衡。 u 在供应链管理的环境下，需要处理分销需求分销需求问题。分销需求很

4、复杂，它可能涉及的范围是全球的各个销售地点，以及多层次的分销和仓储系统，从直面顾客的最终销售商，到中间的制造环节，再到最始端的原材料供应商，贯穿了整条供应链。u 许多MTS企业使用协同计划预测补货（Collaborative Planning，Forecasting and Replenishment，CPFR）模式来预测需求，这种模式是利用先进的信息技术，将制造商、分销商和销售商联系在一起，实现信息共享，从而消除牛鞭效应，提高服务水平；也有的企业采用供应商管理库存（Vendor-Managed Inventory，VMI）的方法来解决问题。 生产计划与控制u3.2.23.2.2按订单装配下的

5、需求管理按订单装配下的需求管理u 面向订单装配（Assemble-to-Order，ATO）环境下，订单分离点移动至在制品库存。顾客根据自己的喜好，从企业提供的产品可配置方案（零部件的不同选项和组合）中选择自己想要的，然后要求企业进行装配，并按时交到自己手上。u 需求管理的主要任务是根据客户的个性化要求，为其配置合适的零部件，并且确保能按照客户要求的交货期交付货物。u ATO环境下，企业需要提供良好的售前服务，需要对订单编码进行确认，明确顾客选购产品的型号和数量，以及在配置、交货日期、交货方式、地点等方面的要求。在需求预测方面，预测的对象不只是成品，更重要的是各种零部件。企业需要将各种零部件的

6、库存维持在一定水平，以确保订单到达时有足够的零部件可以使用。u 配置管理（Configuration Management）的思想很适合ATO，零部件、选项与模块的三重组合，帮助企业按照顾客的个性化要求组合为所需的产品。 生产计划与控制u3.2.33.2.3按订单制造下的需求管理按订单制造下的需求管理u 相比ATO环境，按订单制造(make-to-order, MTO)的订单分离点明显又提前了一层，停在了原材料的位置。客户的独立需求覆盖了整个制造过程，企业能决定的只是提供哪种原材料给客户。u 需求管理的主要任务是协调客户需求和制造过程之间的关系。u 企业预测的对象也提前到了原材料，无法控制在制

7、品和成品。 生产计划与控制u3.2.43.2.4按订单设计下的需求管理按订单设计下的需求管理u 在按订单设计( Engineer to Order, ETO）环境下，订单分离点停留在了供应商处。企业要根据顾客的需求对产品进行再设计，再设计的内容可能包括材料的重新选择、产品结构的重新构建，工艺路线的重新设计，也有可能只进行尺寸、公差、样式等细节上的调整。u 在这种环境下，需求管理不仅仅要协调制造过程与客户需求，更重要的是将设计能力与客户需求相平衡，因为产品的再设计可能会是一项很漫长的任务。u 在ETO环境下，订单管理的任务内容更进一步加重，企业既要说明自己的制造能力限制，又要说明自己的设计能力限

8、制；预测时不仅仅要包括材料，还要充分考虑自己的设计能力。 u ETO企业经营中最重要的任务是提高自己的设计能力，缩短设计周期， 同时更需要加强供应商管理。 生产计划与控制表3-1 4种生产类型下的需求管理MTSATOMTOETO订单管理简单较简单较复杂复杂预测目的控制成品库存控制部件库存，选择合适的制造能力选择合适的制造能力选择合适的设计能力预测难度低中较大很大客户需求信息清晰较清晰模糊较模糊库存控制对象成品部件原材料和部分通用部件部分通用物料分销按需求配送到各销售地配送至顾客，受订单来源地和交货期等多重约束配送至顾客，受订单来源地和交货期等多重约束配送至顾客，受订单来源地和交货期等多重约束向

9、客户提供信息无，只在缺货时承诺补货期准确交货期制造执行情况，交货期订单执行情况（首先是设计执行情况），交货期交货周期短较短较长很长生产计划与控制3.3 3.3 不同计划层次的需求管理不同计划层次的需求管理u3.3.1 3.3.1 面向长远规划的需求管理面向长远规划的需求管理u 在长远的战略规划层，需求管理的主要任务是对经济发展形势和行业发展形势进行分析，协助企业制订各方面战略决策。u 需求管理主要是分析一些宏观的经济指标与一些行业和企业整体的经营指标，如与经济形势相关的国民生产总值、人均收入、居民消费指数、居民可支配净收入等，与行业和企业经营相关的总销售量、市场占有率、总产出量等等。u 战略规

10、划层的需求管理工作，风险大，不确定性高。需要一定的定量计算，但更需要企业领导层所做的定性分析，高层领导的创新意识和危机意识。很难进行有效的度量。u 在预测中，所采用的定量方法一般有因果模型、时间分析、相关性分析等统计工具和模型。 生产计划与控制u3.3.23.3.2面向综合计划的需求管理面向综合计划的需求管理u 综合计划的着眼点在于产品或产品族的产出和销售，对其度量一般采用金额或某些综合性指标。u 综合计划覆盖了企业的所有制造环节，相应的，需求管理的对象也要覆盖所有制造环节。u 除了制造环节，需求管理还要包含所有的需求来源地信息。这些来源不只是市场销售，还要考虑其它的非直接销售或者非盈利需求。

11、比如企业自己为应付突发而储存的备件、促销与展销、试验、企业内部与企业之间的往来、甚至慈善、捐赠或其它公益事业等等。u 针对不同的需求来源地，需求信息的搜集可以采用不同的方法。 生产计划与控制u3.3.33.3.3面向主生产计划的需求管理面向主生产计划的需求管理u 主生产计划（MPS）层次比战略规划和综合计划层次都要低，这也就意味着MPS的各数据更详细，变动更加频繁，相应的，与需求管理模块之间的交互就更紧密，更细微。u 需求管理收集订单信息，并将其传递入收集订单信息，并将其传递入MPSMPS模块，然后模块，然后MPSMPS模块模块以此安排生产，并且要不断的将订单状态、已耗用产能、可用产能等以此安

12、排生产，并且要不断的将订单状态、已耗用产能、可用产能等情况反映给企业和客户，以便客户随时查询。情况反映给企业和客户，以便客户随时查询。 生产计划与控制u 在所有的情况下都存在着一个客户实际订单逐渐“吃掉”预测量的过程，如图3-3所示，其中实际订单位于曲线左下方，预测量位于曲线右上方。图3-3 实际订单与预测订单生产计划与控制表3-2 不同计划层次下的需求管理长远规划层综合计划层主生产计划层采用指标宏观的经济指标和企业经营指标金额或某些综合性指标个体零部件高层参与程度很高中很低预测频率一年或更短时间每月或每季度很频繁管理成本高中低适用预测技术高层领导定性分析为主，定量为辅细节预测的聚焦，用户计划

13、程序化方法生产计划与控制u3.3.43.3.4日常客户订单的管理日常客户订单的管理u 上述三个层次主要是面对企业的，而需求管理模块还要面对客户，其中最主要的任务就是订单管理。 u 客户对产品的要求以订单的形式通过需求管理模块传入企业，企业在MPS制订完成后，将相关交货承诺信息再次通过需求管理模块传递给客户，此后需求管理模块会一直反映着订单状态，供客户查询和关注。u 企业需要识别所有的需求来源，并将其融入计划和控制系统，需求管理负责与客户的沟通，确保客户得到满意的订单执行信息。若是有可能导致客户不满意的信息出现，企业也必须及时告知客户。u 在不同的生产环境下，需求管理的介入程度是不一样的。 生产

14、计划与控制3.4 3.4 预测预测u3.4.13.4.1预测的概念和类型预测的概念和类型u 预测是根据预测对象过去和现在的有关信息，通过科学的方法和逻辑推理，对事物未来的发展趋势和水平做出推测和判断。u 需求预测是预测未来一定时期对某产品需求的数量和发展趋势、企业该产品的市场占有率等。u 在规划未来业务时企业使用三种类型的预测三种类型的预测：u 1.经济预测： 通过预计通货膨胀率通货膨胀率、货币供给货币供给、房屋开工率等相关指标来预测经济周期经济周期。 u2.技术预测： 预测会导致产生重要的新产品，从而带动新工厂和设备需求的技术进步。 u3.需求预测： 为企业给出了其产品在未来一段时间里的需求

15、期望水平，并为企业的计划和控制决策提供依据。生产计划与控制u3.4.23.4.2定性预测方法定性预测方法u 定性预测方法（Subjective or qualitative approach）又称主观预测法。其预测的依据是各方面不同的主观意见。u 常用的定性预测方法有：头脑风暴法、德尔菲法、销售人员意见法、名义群体法等。生产计划与控制u3.4.33.4.3定量预测方法定量预测方法u 定量预测方法（Quantitative or Statistical Approach）又称统计预测法。它的主要特点是利用统计资料和数学模型来进行预测。定量预测方法并非排除主观因素，在定量预测中主观判断仍然具有重要

16、作用。u 定量预测方法可分为时间序列模型时间序列模型和因果关系模型因果关系模型两大类。u 时间序列模型以时间为独立变量，利用过去需求随时间变化的关系来估计未来的需求。时间序列模型又分为时间序列平滑模型和时间序列分解模型。u 因果关系模型利用变量（可以包括时间）之间的相关关系，通过一种变量的变化来预测另一种变量的未来变化。生产计划与控制u1简单平均法u简单平均法是将总体的各个数据相加，再除以总体数据的个数，所得的算术平均数作为预测值。其计算公式如下：u u式中： 算术平均数，即下一期的预测值；u 观察值（i=1,2,3n）；u 总和符号；u 数据的个数。1niiXXnXiXn生产计划与控制u2移

17、动平均法u 移动平均法则是对历史数据按照顺序逐点分段移动平均，反映产品需求的长期变化趋势。常用的移动平均法有一次移动平均法和二次移动平均法。u（1）一次移动平均法。一次移动平均法是对产品需求的历史数据逐点分段移动平均的方法。计算公式为：u u式中： -第t期的一次移动平均值；u -第t期的实际值；u -每次移动平均所包含的实际值的个数，也叫移动平均期数。u一次移动平均法预测时，本期移动平均值就是下一期的预测值，u即 1-121tttt-t-n+M=(x +x+x+.+x)/n1tMtxn11ttFM生产计划与控制u在一次移动平均值的计算中，如果n值较大，那么在求出第一个移动平均值后，可以应用下

18、面的简化公式进行计算u u如果在使用一次移动平均法进行预测时，同时想考虑近期的变化趋势，可使用下面考虑近期变化趋势的一次移动平均预测简化公式u 111tttt-nM= M(xx)/n11111()ttttFMMM生产计划与控制u（2）二次移动平均法。如果移动平均的数据在一次移动平均后仍不能明显反映预测对象的变化趋势时，可以进行二次移动平均。二次移动平均是在一次移动平均的基础上，对一次移动平均的结果再进行一次移动平均。其计算公式为u u式中： -第期的二次移动平均值。u其简化公式为u 移动平均的过程实际上是对历史数据的线性化过程，这种线性趋势可由下面的线性预测方程进行预测。u 211111(.)

19、/tttt nMMMMn 2tM22111()/tttt nMMMMnt TttyabT生产计划与控制u ， 的确定：移动平均时，预测值与实际值之间有一个偏差，当为奇数时一次移动平均值相对实际发生值从时间上滞后 期，偏差为 。同样，二次移动平均值与同期的一次移动平均值的偏差为 。由此可得u求解次方程组得tatbn(1)/2n(1)/2tnb(1)/2tnb112(1)/2(1)/2ttttttttyMnbMMnbya121222()/(1)tttttttayMMbMMn生产计划与控制u例3-2：某电视机厂19942009年历年74cm 彩色电视机的销售统计数据（台）如表3-7所示。取 =5，用

20、二次移动平均法建立预测模型，并预2010/2012年该企业74cm彩色电视机的销售量。u解：(1)用一次移动平均公式计算得u .u(2) 对一次移动平均的结果再进行一次移动平均。根据二次移动平均公式计算得u .n15(6460356049901160)/53932M116(36990310603082023680)/529418M29(1529211618801256523932)/58901.2M216(2941825728250542227621972)/524689.6M生产计划与控制ty1tM2tM表3-7 销售统计数据及一、二次移动平均值实际销售量实际销售量一次移动平均一次移动平均二

21、次移动平均二次移动平均年份年份t19941116019952349019963499019974356019985646039321999697605652200071529080122001823020116182002921930152928901.2200310226901853811822.4200411186402029414750.8200512236802197217542.8200613245402227619674.4200714308202405421426.8200815310602572822864.8200916369902941824689.6生产计划与控制u由表3

22、-7可知知，t =16，由线性预测方程公式可得：u得到预测方程：u其中：u2010年、2012年的对应预测长度T分别为1和3，预测该企业2010年、2012年74cm电视机销量分别为：161622941824689.634146.4;2(294182468.6)/(5 1)2364.2ab2 .2364) 15/()6 .2468929418(24 .341466 .246892914821616ba1634146.42364.2TyT1,2,3.T 6 .3651012 .23644 .341462010y201234146.42364.2 341239y 生产计划与控制u3. 加权移动平均

23、法u 加权移动平均法是对时间序列中各期数据加权后再进行平均的预测方法。 u式中： 第期的加权移动平均值；u 第期的权重；u 第期的实际值。1ttiii t nMw x tMiwix生产计划与控制u4. 指数平滑法u 指数平滑法是从移动平均演变而来，是将现在实际值和上一周期指数平滑值加权平均。指数平滑法实质上是对各期数据按照发生的先后次序不同分别给出具有指数变化规律的权数，求出加权平均值，以此为基础进行预测的方法，是一种权数特殊的加权平均法。常用的有一次指数平滑法、二次指数平滑法等。u（1）一次指数平滑法。一次指数平滑法（Single exponential smoothing）一次指数平滑法是

24、对原时间序列进行一次指数平滑后进行预测的方法。计算公式是 u式中： -第期的一次指数平滑值；u -第（ -1）期的一次指数平滑值；u - 第期的实际发生值；u -指数平滑系数， 。111(1)tttSaxa S1tS11tSttxa01a生产计划与控制u 在应用一次指数平滑法进行预测时，是以第期的指数平滑值作为第（ +1）期的预测值，即 。u假定有一组时间序列 ，应用一次指数平滑公式，可得到u 一次指数平滑法主要用于短期的预测，或者用于对原始数据的处理。如果一次指数平滑后的时间序列还有较大波动、不够平滑时，或者想用指数平滑法进行更多期的预测时，就需要用二次或三次指数平滑法进行预测。t11 t+

25、tx= S121,.,tttx xxx111(1)tttSaxa S 可以看出，第期的一次指数平滑值实际是第期和第期以前各期实际发生值（包括初始值）的加权平均值。2111210(1)(1).(1)(1)tttttaxaa xaaxaaxa S生产计划与控制u（2）二次指数平滑法。二次指数平滑法就是对一次指数平滑后所得到的时间序列再进行一次指数平滑。二次指数平滑值的计算公式为u应用二次指数平滑法预测，要根据指数平滑法找出时间序列所具有的线性趋势，建立线性趋势方程来进行预测。2121(1)tttSaSa St TttyabT12122()1ttttttaSSabSSa生产计划与控制u例3-3：某电

26、视机公司19912010年电视机市场需求量如表3-8所示，用指数平滑法预测该公司2011和2015年的市场需求量（一次指数平滑系数和二次指数平滑系数=0.3）表3-8 电视机的市场需求量及指数平滑值 单位：万台年份年份需求量需求量一次指数一次指数二次指数二次指数年份年份需求量需求量一次指数一次指数二次指数二次指数19915050.00500020015149.3348.6819925250.6050.1820025952.2349.7519934749.5249.9820034753.6650.9219945149.9649.9820046456.7652.6719954949.6749.98

27、20056860.1354.9119964849.1749.6720066762.1957.0919975149.7249.6820076964.2359.2319984046.8048.8220087667.6761.7919994847.1648.3220097569.9364.2320005248.6148.4120108072.9566.85生产计划与控制u解:由表3-8可得，电视机的市场需求量随着时间的推移有上升的趋势，因此，选择二次指数平滑法进行预测。u根据公式 计算各年的一次指数平滑值，例如：u根据公式 计算各年的二次指数平滑值，例如：u计算参数值，确定预测方程：u根据预测方程进

28、行预测：111(1)tttSaxa S11199219921991(1)0.3 52(1 0.3) 50.0050.60Saxa S2121(1)tttSaSa S212199219921991(1)0.3 50.60(10.3) 50.0050.18SaSa S2010201079.05,2.61ab79.052.61t TttyabTT20112011201179.052.61 181.66yabT 20152015201579.052.61 592.1yabT生产计划与控制u5因果分析法u 因果模型通过对需求预测目标有直接或者间接影响的因素分析找出其变化的规律，并根据这种变化规律来确定预

29、测值。由于反映需求及影响因素之间因果关系的数据模型不同，因果关系模型又分为回归模型、经济计量模型、投入产出模型等。u 在这里只介绍一元线性回归模型。u 一元线性回归模型可用下式表达：Ty = a+bx22-nXYXYbnXX （）Y -bXa=n生产计划与控制u例3-4： 某汽车配件厂19922010年的销售量与该地区汽车保有量的统计数据如表3-9所示，根据预测该地区汽车保有量将每年递增10%，试预测企业2011年、2012年、2013年汽车配件的销售量。u解：设汽车配件销售量y（万件），汽车保有量为x（千辆），根据表3-9的数据，运用一元线性回归法，建立汽车配件销售量与汽车保有量之间的回归模

30、型数据计算结果如表3-9所示，根据表中数据得u回归预测方程为：219 15019.049-373.41 475.781.136419 12326.639-373.41475.78-1.1364 373.412.707192.7071.1364yx生产计划与控制ixiyiix y2ix表表3-9 数据表数据表年份年份19926.547.2047.08842.77219934.769.3044.26822.65819945.939.9058.70735.16519956.8010.9674.52846.2419966.7011.1274.50444.8919977.3010.5777.16153.

31、2919988.5212.34105.13772.5919998.4311.2394.66971.06200010.4314.65152.800108.785200111.9716.90202.193143.281200213.8420.15278.876191.546200316.7917.81299.030281.904200420.5731.30643.841423.125200524.5526.84658.922602.703200630.5242.021282.450931.470200736.9249.311599.0051363.086200843.4549.522156.625

32、1891.380200951.3661.063136.0423637.850201057.9969.604036.1043362.840合计合计373.41475.7815019.04912326.639生产计划与控制u 已知该地区汽车保有量每年递增10%，则2011年、2012年、2013年的汽车保有量分别达到63.79、70.17和77.18（千辆）。将其带入预测方程可得到预测得到2011年、2012年、2013年的汽车配件销售量分别为75.198、82.448、90.414（万件）。u最后还应说明，衡量一元线性回归方法的偏差，可采用以下两个指标：线性相关系数r和标准差系数 。yxS222

33、2() () nxyxyrnxxnyy2()2TxyyySn生产计划与控制3.5 3.5 需求管理的组织与相关技术需求管理的组织与相关技术u3.5.1 3.5.1 需求管理的组织需求管理的组织u 众多的ERP软件中都有需求管理的模块，实际的企业组织中也必须有对应的结构单元来实现需求管理的职能，但是大多数情况下，并非由一个专门的需求部门来实现需求管理职能，而是分布在几个部门之中。u 比如订单的录入可能是由销售部门或客服部门完成的，从订单向生产计划的转化则是由对应的生产部门完成，后勤或运输部门负责货物的发送，订单状态的查询工作则可能通过后勤或客户服务部门执行。生产计划与控制u3.5.2 3.5.2

34、 需求管理的相关技术需求管理的相关技术u1客户关系管理u 客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）是一种倡导以客户为中心的企业管理思想和方法，包括3个层面：管理理念的宏观层面，管理模式的中观层面，应用系统的微观层面。u CRM通过与顾客的交流沟通，理解并影响客户需求，从而达到提高客户获得、客户保留、客户忠诚和客户创利的目的。市场上已经出现了很多专门的CRM软件，通过这些软件，企业可以通过互联网来获得和传递客户的个体数据。这些数据一般都是源自于客户，与预测数据或历史数据相比，这些数据直接而且真实地反映了客户的实际需求。 生产计划与控制u2知识管理u

35、 预测和实际之间无疑存在着一定的偏差。为了保证一定的服务水平，这种偏差是不能消除的，只能缩减。这个时候，借助知识管理的思想，通过供应链上的知识共享来代替预测是一种很好的缩减偏差的方法。u 知识共享是借助电子数据交换（Electronic Data Interchange，EDI）系统和互联网来实现的。 u3数据的获取与监控u 需求管理的数据有很多种，从内部的订单执行数据到外部的客户相关数据，从宏观的经济数据和行业数据，到企业个体的市场数据、产品数据和制造数据。不同的数据为不同的计划提供支持，企业借助各种手段从内部和外部分别获得相关数据，并以此来监控订单的执行和客户需求的变化。生产计划与控制3.

36、6 3.6 分销需求计划分销需求计划u3.6.13.6.1分销需求计划在生产计划系统中的位置分销需求计划在生产计划系统中的位置u 分销需求计划（Distribution Requirement Planning，DRP）是管理分销物流的技术，它实质上将MRP（详见第8章）的思想应用在了流通领域，它的目的在于结合市场变化，适当安排各地区间的库存调度和资源配置，实现物料的供需平衡。图3-4 分销需求计划在生产计划系统中的位置生产计划与控制u 不只制造商和仓库、销售商之间存在分销，供应商和制造商之间也有着同样的关系，同样需要分销需求计划，不过这个分销需求计划是由供应商来编制的。下表是一张DRP的例表

37、：表3.10 分销需求计划样表周期周期123456预计需预计需求求405060506040预计到预计到货量货量200200可用量可用量402001509040180140计划发计划发运量运量200安全库存安全库存50，订货批量，订货批量200，提前期，提前期2个周期个周期生产计划与控制u3.6.23.6.2分销需求计划的计算分销需求计划的计算u 企业的分销网络可能有很多级，计算时只需一级一级计算即可，每一级的计算都是一样的，可以只用一个公式来表达：u 下期可用量上期可用量预计需求量预计到货量u 例3-5 假设某公司在A市里有2处销售点，有1处中央仓库向这两个销售点代货。这两个销售点的预测需求和相关数据如下表所示：生产计划与控制表表3-11 销售点销售点1分销需求计划分销需求计划销售点销售点1周期周期123456789预计需求预计需求405060506040506060预计到货量预计到货量200200200可用