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1、第4章：生產計劃,一、學習目標 1、了解生產計劃決策的基本信息 2、了解提高生產計劃有效性的策略 3、熟悉備貨式與訂貨式生產計劃的決策方法 4、熟悉生產能力規(guī)劃與平衡的策略 二、內容提要 1、生產計劃概述 2、綜合生產計劃的編制 3、生產能力需求與規(guī)劃 4、服務業(yè)的生產計劃,引導案例：日本汽車廠減少在美國的汽車生產計劃,2008年是全球經(jīng)濟不景氣的一年，特別是美國金融危機導致美國需求下降。據(jù)日本產經(jīng)新聞報道，日本汽車制造公司正被迫重新評估在美國的生產計劃，豐田等公司已相繼決定減少2008年在美的汽車產量。 由于預計經(jīng)濟衰退將使北美商用車需求急速下降，日本最大的卡車制造商日野汽車公司決定關閉

2、一家在美國加州的汽車工廠。 日野公司在北美原有3家卡車廠，由于目前市場銷售已陷入低迷局面，為了削減過剩產能，日野決定將生產向兩家工廠集中，實現(xiàn)集約化經(jīng)營。加州工廠的生產將于7月起停止，這將使日野在北美的生產能力從9500輛降至4500輛，削減幅度超過一半。 這是日本汽車制造商第一次關閉在北美的整車組裝工廠。,第一節(jié)、生產計劃概述,生產計劃是企業(yè)組織生產的前提和依據(jù)，尤其隨著現(xiàn)代企業(yè)大規(guī)模生產的出現(xiàn)，要順利完成經(jīng)營目標，必須要有一個良好的生產計劃作為指導。,（一）生產類型及其生產計劃的特點,1. 備貨型生產：以產促銷 2. 訂貨型生產：以銷定產,確定生產運作計劃指標的原則： “以銷定產，以產

3、促銷”。,表41 備貨生產與訂貨生產的生產計劃特征,（二）生產計劃的層次結構 （1）長期計劃。 （2）中期的計劃 （3）短期計劃。,圖41 生產計劃的層次結構P85,,,,長期計劃,中期計劃,短期計劃,,,,,,,經(jīng)營預測,經(jīng)營計劃,綜合生產計劃,出產進度計劃,物料需求計劃,作業(yè)計劃,,,,,,,,,生產作業(yè),,,中期能力計劃,采購計劃,產品需求預測（訂貨）,,,戰(zhàn)略能力規(guī)劃,短期能力計劃,,,企業(yè)的目標、長遠的發(fā)展規(guī)劃,,,反映企業(yè)基本目標和組織方針，制定企業(yè)產品戰(zhàn)略、生產戰(zhàn)略、投資戰(zhàn)略、銷售和市場競爭戰(zhàn)略。戰(zhàn)略性是其基本特點。長期計劃一般設計5年或更長時間，而且每年要進行滾動修改。計劃的滾

4、動修改如下圖所示：,1、長期計劃,中期生產計劃又稱為生產計劃大綱或者年度生產經(jīng)營計劃，計劃期一般為一年。中期計劃是我們本章主要關注的對象。 主要指標有：產品品種、產品質量、產品數(shù)量、產值以及利潤等。,2、中期計劃,3、短期計劃,（1）短期主生產計劃 是短期生產活動，包括材料采購、零部件外協(xié)、制造以及裝配等活動的依據(jù)，一般期限為季度或月度。主生產計劃的對象是產品，它是按生產計劃規(guī)定的任務和實際訂貨情況來制定，規(guī)定產品的品種、數(shù)量、加工進度、完工時間，規(guī)定每個生產單位的投入產出進度。,（2）物料需求計劃 根據(jù)產品結構，將主生產計劃展開為詳細的材料需求、零部件生產以及外購計劃。 （3）短

5、期作業(yè)計劃 就是生產作業(yè)計劃，是具體規(guī)定每一種零件的投入和完工時間，以及每臺設備上零件加工的順序。,（三）生產計劃的信息集成,圖4-2 生產計劃所需要考慮的幾個方面的信息（因素）,（四）、生產計劃的內容與指標,1、生產計劃的內容,2、生產計劃的主要指標,（1）產品品種指標：生產什么、品名、規(guī)格、型號、種類數(shù)等； （2）產品質量指標：一級品率、合格品率、廢品率等 ； （3）產品產量指標：生產多少 （4）產值指標 1）總產值：企業(yè)在計劃其內完成的以貨幣計算的生產活動總成果的數(shù)量。 2）商品產值：企業(yè)在計劃期內出產的可供銷售的產品價值 3）凈產值：企業(yè)在計劃期內通過

6、生產活動新創(chuàng)造的價值。,（五）滾動式生產計劃方法,（1）滾動式計劃的基本模式,滾動式計劃的基本模式是把計劃分為兩個時段進行編制：執(zhí)行計劃與預計計劃。 執(zhí)行計劃即當前正在執(zhí)行的計劃，較詳細，預計計劃是未來的計劃，一般比較粗，有調整的余地 當預計計劃轉為執(zhí)行計劃時，需要根據(jù)三個方面的信息進行調整：需求的變化、生產條件的變化、上一時段的計劃的執(zhí)行結果的差異分析。 滾動式生產計劃需要確定兩個時間單位：計劃期與滾動期。,滾動式生產計劃方法示意圖,,（2）滾動式生產計劃的優(yōu)點,1、生產計劃具有遠見性與嚴肅性。 2、 有利于提高生產計劃的連續(xù)性與穩(wěn)定性 3、提高生產計劃的靈活性與指導性。,二、綜合

7、生產計劃的編制,（一）品種決策 （二）產量優(yōu)化 （三）出產進度安排,（一）品種決策,訂貨型生產的品種決策 備貨型生產的品種選擇策略,訂貨型生產的品種決策-線性規(guī)劃法,用線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃等確定利潤最大的訂單組合； 在所有訂單中，按照某種標準確定訂單的優(yōu)先權，根據(jù)優(yōu)先權選擇滿足生產能力的訂單。 下面介紹0-1整數(shù)規(guī)劃方法進行單件生產的品種選擇。,0-1整數(shù)規(guī)劃方法,當企業(yè)面對多份訂單需求，而生產能力不足以滿足所有的訂單的生產要求時，可以采用0-1整數(shù)規(guī)劃方法進行訂單的選擇。0-1整數(shù)規(guī)劃的模型為： 目標函數(shù)： （6-1） 約束條件： （6-2） 式中：

8、 為第i產品的決策變量（取0為不接，1為接訂單） 為i產品消耗j原料定額量，或j工序的工時定額。 為產品i的單位利潤,,,,,,應用范例6-3：某公司接到三份訂單A,B,C，各訂單的消耗的總工時和單位利潤如表6-2所示，總可用生產能力為40，試確定應該接受哪個訂單。 表6-2 產品的加工時間與利潤,0-1整數(shù)規(guī)劃問題的求解，在變量比較少的情況下，求解比較簡單，但是變量比較多的時候一般采用啟發(fā)算法。 本例最后的結果是： 選擇訂單A和C，總利潤是55。,根據(jù)上面的條件，這是一個0-1整數(shù)規(guī)劃問題，其規(guī)劃模型為： 目標函數(shù)：,約束條件：,,或1,2. 備貨生產的品種選擇策略,品種選擇原則

9、： （1）優(yōu)先選擇需求增加率與利潤增長率高的產品； （2）優(yōu)先選擇有市場發(fā)展?jié)摿Φ漠a品； （3）優(yōu)先選擇能樹立企業(yè)品牌優(yōu)勢的產品； （4）優(yōu)先選擇國家扶持發(fā)展的產品。 品種選擇分析方法: （1）波士頓矩陣策略 （2）GE公司矩陣 （3）收入利潤順序法,,（1）波士頓矩陣,圖6-4 波士頓矩陣分析圖,,（2）GE公司矩陣法,GE矩陣法按照產品實力與行業(yè)吸引力把產品分為三大區(qū)域九類，如圖6-5所示。,,,,,,,,,,,,強,中,弱,大,中,小,產品實力,行業(yè)吸引力,,,,,A,C,D,B,,圖6-5 GE矩陣法分析圖,（3）收入-利潤順序法,收入-利潤順序法是將產品按照銷售收入與利潤的大小進

10、行排序，也組成一個矩陣圖，如圖6-6。,,,,,,,,,,,,,,,,收入大小順序,利潤大小順序,1 2 3 4 5 6,6 5 4 3 2 1,,,,,A,B,C,D,,圖6-6 收入-利潤順序圖,（二）產量優(yōu)化,當生產的產品品種確定以后，生產計劃的主要任務就是優(yōu)化各種產品的計劃生產數(shù)量，使企業(yè)的利潤達到最大化。 由于產量的優(yōu)化涉及到人力、設備、材料、資金等多方面的因素與約束條件，因此產量的優(yōu)化需要考慮多方面的約束，一般采用線性規(guī)劃的方法。,,一個最簡單的線性規(guī)劃模型 目標函數(shù)： （6-3） 約束條件： 式中： 為i產品的計劃產量，為第i 產品的單

11、位利潤，為第 j種資源的可用量，為一個單位i 種產品需要 j種資源的數(shù)量。,,,,,,,,,應用范例6-4：某企業(yè)需要生產6種產品，各產品需要使用的原料有4種，每種原料的最高供應能力，單位產品的利潤等基本數(shù)據(jù)如表6-3所示。表6-3 生產計劃原始數(shù)據(jù),根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可以建立線性規(guī)劃模型； 目標函數(shù)；,約束條件：,,采用Excel求解得：x1=0,x2=121.8,x3=21.8,x4=0,x5=0,x6=45.5 總利潤為5427.2,（三）出產進度安排,非均衡需求處理策略 不同生產方式的出產進度安排的策略選擇 出產進度安排的經(jīng)驗方法 出產進度安排的線性規(guī)劃模型法,1. 非均衡需求處理策略,

12、均衡策略、追趕策略、混合策略，,,2. 不同生產方式的出產進度安排的策略選擇,（1）大量大批生產的出產進度安排 面向庫存，采取均衡策略，或遞增與拋物線遞增 （2）成批生產的出產進度安排 有合同，按合同交貨；產量大，季節(jié)變動小，應細水長流；產量小的，輪番生產；同一系列，集中生產 （3）單件小批生產的出產進度安排 小批產品，集中生產；單件，交錯安排,3. 出產進度安排的經(jīng)驗方法,經(jīng)驗方法的基本步驟如下： （1）決定每個時期的需求量； （2）確定各時期的生產能力； （3）決定正常工作、超時工作以及需要轉包的生產量； （4）確定正常用工成本、增員/減員成本、庫存成本； （5）計算各方案的總成本

13、，比較各種方案，選擇成本最低方案。,線性規(guī)劃模型法進行進度安排，是把其作為一個多周期多品種的生產計劃問題來求解的。但是線性規(guī)劃方法只能求解一般小規(guī)模的問題.另外, 線性規(guī)劃法也存在一些缺陷,現(xiàn)實生產條件在模型中沒有辦法真實反映,因此企業(yè)中能夠應用線性規(guī)劃做生產計劃的還不多.,,4. 出產進度安排的線性規(guī)劃模型法,第三節(jié)、生產能力需求與規(guī)劃,（一）生產能力的定義 （二）決定生產能力的要素 （三）生產能力需求與計劃,（一）生產能力的定義,1、生產能力的概念 生產能力是指在一定時期內（通常是一年），企業(yè)的全部生產性固定資產，在先進合理的技術組織條件下，經(jīng)過綜合平衡后，所能生產的一定種類和一定質量

14、的產品的最大產量。 有三種類型 （1）設計能力 （2）正常能力 （3）最大能力,,,（二）決定生產能力的要素,決定生產能力的要素,（三）生產能力需求與計劃,1. 生產能力計劃,,,生產能力規(guī)劃工作的三個層次,,2. 生產能力核算,（1）設備生產能力核算 （2）場地的生產能力 （3）勞動者的生產能力,(1)、單品種生產條件下生產能力的計算,F為單臺設備的有效工時 S為設備臺數(shù) t為單位產品工時定額,(2)、多品種條件下生產能力的計算,（1）標準產品法 如電機可以用標準千瓦的電機，拖拉機可以用標準馬力的拖拉機來計算生產能力。 （2）代表產品法 就是從許多產品中選擇出一種產品作為代表產品來計

15、算生產能力。通常選擇產量大、在結構和工藝上具有代表性、決定企業(yè)發(fā)展方向的產品作為代表產品。而其他產品可以通過換算系數(shù)折合為代表產品。,步驟： 1、確定代表產品 2、計算折算系數(shù) 3、折算為代表產品產量,算例,某廠生產A、B、C、D四種產品，其計劃產量分別為250，100，230和50臺，各種產品在機械加工車間車床組的計劃工時定額分別為50，70，100和150臺時，試換算為用代表產品表示的產量。,,代表產品計算生產能力換算表,（3）假定產品法,在企業(yè)產品品種比較復雜，各品種在結構、工藝和勞動量方面差別較大，不易確定代表產品時使用假定產品法。 1）計算假定產品工時定額,2）計算假定產品生產能力

16、,為單位設備有效工作時間,為假定產品工時定額,S為設備臺數(shù),算例,某廠生產A、B、C、D四種產品，其計劃產量分別為100，80，150和170臺，各種產品在機械加工車間車床組的計劃臺時定額分別為200，250，100和50臺時，車床組共有車床15臺，兩班制，每班8小時，設備停修率10%，試求車床組的生產能力（每周按六天工作計算）。,,假定產品計算生產能力換算表,（2）場地的生產能力,式中：F為生產面積的有效利用時間； A為生產面積； 為制造單位產品所需要的生產面積； t為單位產品的所需要的生產時間。,,（3）勞動者的生產能力,（4-14） 式中： F為計劃期內每個工人的有效工作時間； D為作業(yè)

17、組的工人數(shù)； t工人的平均工時定額。,,第四節(jié) 企業(yè)生產的需求預測,1、預測的定義、意義 預測：是對未來可能發(fā)生事情的估計與推測。 意義：預測是制定營銷、生產 和庫存、采購、人力 資源等計劃的基礎。 2、預測的分類 按領域分五類： 科學預測、技術預測、經(jīng)濟預測 需求預測、社會預測。 本課程主要討論需求預測,一、基本概念,按預測的方法分： 定性預測、定量預測 按預測的時間分： 長期預測（數(shù)年到幾十年） 中期預測（一年到數(shù)年） 短期預測（數(shù)日到一年）,3、需求預測的意義 （1） 預測是為下一步計劃做準備 （2）預測是制定生產 和庫存、采購、人力資源等計劃的基礎 （

18、3）預測對生產運作產生影響，所以，它是生產運作管理的一個組成部分。,二、主要的預測方法,1、主要預測方法,三、定性預測方法,1、德爾菲法（delphi） 德爾菲是古希臘城名，相傳城中阿波羅圣殿能預卜未來，因而命名。德爾菲法是60年代初美國蘭德公司的專家們?yōu)楸苊饧w討論存在的屈從于權威或盲目服從多數(shù)的缺陷提出的一種定性預測方法。為消除成員間相互影響，參加的專家可以互不了解，它運用匿名方式反復多次征詢意見和進行背靠背的交流，以充分發(fā)揮專家們的智慧、知識和經(jīng)驗，最后匯總得出一個能比較反映群體意志的預測結果。,德爾菲法的一般工作程序,（1）選擇一批熟悉本問題的專家，一般至少為20人左右，包括理論和

19、實踐等各方面專家。,（2）確定調查目的，擬訂調查提綱。首先必須確定目標，擬訂出要求專家回答問題的詳細提綱，并同時向專家提供有關背景材料，包括預測目的、期限、調查表填寫方法及其它希望要求等說明。 （3）以通信方式向各位選定專家發(fā)出調查表，征詢意見。,（4）對返回的意見進行歸納綜合、定量統(tǒng)計分析后再寄給有關專家，如此往復，經(jīng)過三、四輪意見比較集中后進行數(shù)據(jù)處理與綜合得出結果。 （5）獲得預測結果。每一輪時間約7到10天，總共約一個月左右即可得到大致結果，時間過短因專家很忙難于反饋，時間過長則外界干擾因素增多，影響結果的客觀性。,2、部門集體意見討論法,2、部門集體意見討論法,2、部門集體意見討論法

20、,由不同層次、不同部門人員開會，在會上自由討論。這種方法問題在于低層人員的意見往往易受市場營銷的左右，不敢與領導相背。對于重要決策，如引進流水線等，由高層人員討論。,四、定量預測方法,用數(shù)學模型表示需求與各種變量之間的關系。 前提：變量與需求的關系今后仍然保持不變。,1、簡單移動平均法 ：實際觀測值 ：平均值計算跨越期數(shù) 當產品需求既不快增長也不快下降，且不存在季節(jié)性因素時，用該方法比較合適。,,,,,簡單移動平均法算例,2、加權移動平均,稱為加權因子 簡單移動平均的各元素權重都相等，而加權移動平均的權重值可以不同。當然，其權重之和必須等于1。,,,,經(jīng)驗法和試算法是選擇權

21、重的最簡單的方法。一般而言，最近期的數(shù)據(jù)最能預示未來的情況，因而其權重應大些。但是，其需求是季節(jié)性的，故權重也應是季節(jié)性的，一般對季節(jié)性產品季節(jié)權重系數(shù)要大。由于加權移動平均能區(qū)別對待歷史數(shù)據(jù)，因而在這方面要優(yōu)于簡單移動平均。,加權移動平均方法中權重的選擇,3、指數(shù)平滑法,前兩種預測方法（簡單移動平均和加權移動平均）中，一個主要的問題是必須有大量連續(xù)的歷史數(shù)據(jù)。隨著模型中新數(shù)據(jù)的增添及過期數(shù)據(jù)的剔除，新的預測結果就可以預測出來。有的情況下，最近的情況遠比較早的更能預測未來。假設越遠于當期其重要性越低，如果這一前提正確，則指數(shù)平滑法就是邏輯性最強且最為簡單的方法。,指數(shù)平滑法的具體方法,預測值=

22、(上次實測值)+(1-)上次預測值 稱為平滑常數(shù)，（0 1） 假設所研究的產品的長期需求相對穩(wěn)定，平滑常數(shù)=0.05也較合適，并假設上個月的預測值為1050個單位，如果實際需求為1000而不是1050，那么本月的預測值為：,,4、季節(jié)因子法,季節(jié)成分： 特定周期時間里有規(guī)則的波動。 如： 每天有二次交通高峰； 每周周末，影院的客流量較大； 某些產品的季節(jié)性需求變化等。,季節(jié)因子法的步驟,（1）收集歷年各季度的時間序列資料，一定要有3年以上的歷史資料； （2）求出同季度觀測值的算術平均值 ； （3）求出季度的總體算術平均值 ； （4）求出季節(jié)因子 （5）進行預測：,算例,某副食品公

23、司19901993年各季度銷售額統(tǒng)計見表（見下頁）。已知1994年第一季度實際銷售額為331萬元，試預測1994年第二、三、四季度的銷售額及全年銷售額。 計算: (1)計算每個季度的平均值; (2)計算季度總體平均值; (3)計算每個季度的季節(jié)因子; 結果列入表中,如下(單位萬元):,(4)預測:,5、一元線性回歸分析,（1）幾種典型的趨勢 1）線性趨勢反映了數(shù)據(jù)呈連續(xù)的直線關系,2）對數(shù)趨勢以優(yōu)質產品大量投放市場時出現(xiàn),3）指數(shù)增長產品銷售勢頭特好的產品,（2）一元線性回歸分析,上述趨勢中只有第一種趨勢被稱為線性趨勢，對這種趨勢的處理操作也最為簡單，一元線性回歸就是最典型的方法。 假定x為自變量，y為因變量，選取n個樣本值 ，擬合一條回歸直線：,,,對應于第 個 ，可以求出一個 ，其偏差可以記為： ，顯然n個偏差之和愈小，說明回歸出的直線方程愈接近實際，一般以誤差的平方和 最小為目標求回歸直線，這就是最小二乘法。,,,,,,由高等數(shù)學的知識知，為使 最小，必須使 、 滿足如下方程組：,,,,,為了便于計算， 做如下定義：,,,,,,解上面方程組有： 將求出的 、 代入 ，就可以回歸出直線方程，用這個的直線方程就能預測以后的因果值。 當然，預測模型中的系數(shù)計算出來后，還需要對模型的可信度進行檢驗（略）,,,,,,