供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃課件

供應(yīng)鏈管理

——戰(zhàn)略、規(guī)劃與運(yùn)作同濟(jì)大學(xué)趙晉zj@2013版供應(yīng)鏈管理

——戰(zhàn)略、規(guī)劃與運(yùn)作同濟(jì)大學(xué)趙晉

Ⅲ篇計(jì)劃供應(yīng)鏈的需求和供給Ⅲ篇計(jì)劃供應(yīng)鏈的需求和供給2第八章供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃8.1綜合計(jì)劃在供應(yīng)鏈中的作用公司通過(guò)綜合計(jì)劃決定在一定時(shí)期內(nèi)理想的產(chǎn)能、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)包、庫(kù)存水平、缺貨甚至定價(jià)等問(wèn)題。綜合計(jì)劃，顧名思義，就是關(guān)于全局綜合性的決策，而不是最小庫(kù)存單元的決策。綜合計(jì)劃適用于制定大約3~18個(gè)月的決策。在這段時(shí)間，以最小庫(kù)存單位來(lái)決定生產(chǎn)水平有點(diǎn)為時(shí)過(guò)早，而建設(shè)一套新的生產(chǎn)設(shè)施又有點(diǎn)晚。因而，總體計(jì)劃要回答這樣一個(gè)問(wèn)題：“公司怎樣利用其現(xiàn)有的設(shè)施？”

第八章供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃8.1綜合計(jì)劃在供應(yīng)鏈中的作用3綜合計(jì)劃的主要目標(biāo)就是識(shí)別在特定時(shí)期下的以下運(yùn)作參數(shù)：生產(chǎn)速率勞動(dòng)力加班量機(jī)器產(chǎn)能水平轉(zhuǎn)包延期交貨需求當(dāng)期沒(méi)有滿足而轉(zhuǎn)移至未來(lái)期交付的需求?，F(xiàn)有庫(kù)存計(jì)劃期內(nèi)各個(gè)時(shí)期的庫(kù)存持有水平。在理想情況下，供應(yīng)鏈各部分都應(yīng)該能夠協(xié)作，以創(chuàng)造最好的績(jī)效。綜合計(jì)劃的主要目標(biāo)就是識(shí)別在特定時(shí)期下的以下運(yùn)作參數(shù)：48.2綜合計(jì)劃的有關(guān)問(wèn)題

總體計(jì)劃問(wèn)題的目的在于滿足需求并使利潤(rùn)最大化。我們將總體計(jì)劃要解決的問(wèn)題描述如下：（1）為制定總體計(jì)劃，公司首先必須明確計(jì)劃所覆蓋的期間。計(jì)劃期是總體計(jì)劃制定出決策的時(shí)間，它通常是3~18個(gè)月。公司也必須詳細(xì)規(guī)定計(jì)劃期內(nèi)每一時(shí)期的長(zhǎng)度，如星期、月份和季度。（2）為計(jì)劃期內(nèi)的每一個(gè)時(shí)期制定需求預(yù)測(cè)。（3）為計(jì)劃期內(nèi)的每一個(gè)時(shí)期確定生產(chǎn)水平、庫(kù)存水平和生產(chǎn)能力水平，以使公司利潤(rùn)最大化。8.2綜合計(jì)劃的有關(guān)問(wèn)題5制訂綜合計(jì)劃需要下列信息：每一期t的需求預(yù)測(cè)Ft（假定計(jì)劃期間為T(mén)）；生產(chǎn)成本；勞動(dòng)成本。日常勞動(dòng)成本（美元/小時(shí)）和加班勞動(dòng)成本；轉(zhuǎn)包勞動(dòng)成本（美元/小時(shí)或美元/單位）；改變生產(chǎn)能力成本，更具體地，雇傭或解雇工人的成本（美元/工人）和增加或減少機(jī)器生產(chǎn)能力的成本（美元/機(jī)器）；制訂綜合計(jì)劃需要下列信息：6單位產(chǎn)品所需的勞動(dòng)成本或機(jī)器工作小時(shí)數(shù)；庫(kù)存成本（美元/單位/期間）；庫(kù)存缺貨或積壓的成本（美元/單位/期間）；限制性因素（約束）加班時(shí)間的限制解雇的限制可利用資本的限制庫(kù)存缺貨或積壓的限制供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃課件7這些信息用于制定總體計(jì)劃，反過(guò)來(lái)幫助公司制訂下列決策：正常時(shí)間的產(chǎn)量、加班時(shí)間的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的數(shù)量：用來(lái)決定工人數(shù)和供應(yīng)商的購(gòu)買(mǎi)水平。庫(kù)存：用來(lái)決定倉(cāng)庫(kù)容量和運(yùn)營(yíng)資本的需要量。庫(kù)存積壓或庫(kù)存缺貨的數(shù)量：用來(lái)決定客戶服務(wù)水平。雇用或者解雇的工人的數(shù)量：用來(lái)處理可能出現(xiàn)的勞資糾紛。機(jī)器生產(chǎn)能力的增加或減少：用來(lái)決定是否購(gòu)買(mǎi)新的生產(chǎn)設(shè)備。這些信息用于制定總體計(jì)劃，反過(guò)來(lái)幫助公司制訂下列決策：88.3綜合計(jì)劃戰(zhàn)略基本權(quán)衡產(chǎn)能（正常時(shí)間、加班時(shí)間和轉(zhuǎn)包時(shí)間）庫(kù)存缺貨導(dǎo)致的未結(jié)訂單/失去的銷(xiāo)售額在3種成本之間權(quán)衡，通?？梢缘玫?種不同的總體計(jì)劃戰(zhàn)略。（1）追逐戰(zhàn)略——將生產(chǎn)能力作為杠桿。在這種戰(zhàn)略中，當(dāng)需求變動(dòng)時(shí)，通過(guò)改變機(jī)器的生產(chǎn)能力或雇傭勞動(dòng)力，使生產(chǎn)率和需求率保持一致。追逐戰(zhàn)略使供應(yīng)鏈庫(kù)存水平降低，卻使生產(chǎn)能力和工人人數(shù)變化水平增高。它適用于庫(kù)存成本很高而改變生產(chǎn)能力和工人人數(shù)的成本很低的情況。8.3綜合計(jì)劃戰(zhàn)略9（2）工人人數(shù)或生產(chǎn)能力的彈性時(shí)間戰(zhàn)略——將利用率作為杠桿。在這種情況下，勞動(dòng)力和生產(chǎn)能力是不變的，然而，工作小時(shí)數(shù)卻隨時(shí)間而變化，以此來(lái)使生產(chǎn)與需求保持一致。這個(gè)戰(zhàn)略雖使庫(kù)存水平降低，但其生產(chǎn)設(shè)備的平均利用率卻比追逐戰(zhàn)略還要低。當(dāng)庫(kù)存成本很高或改變生產(chǎn)能力的代價(jià)較小時(shí)，適合用這種戰(zhàn)略。（3）水平戰(zhàn)略——將庫(kù)存作為杠桿。在這種戰(zhàn)略中，穩(wěn)定的機(jī)器生產(chǎn)能力和勞動(dòng)力人數(shù)保持一個(gè)不變的產(chǎn)出率。要么根據(jù)未來(lái)的需求預(yù)測(cè)提前建立庫(kù)存，要么從旺季轉(zhuǎn)入淡季時(shí)處理積壓產(chǎn)品。當(dāng)庫(kù)存成本和積壓產(chǎn)品成本相對(duì)較低時(shí)，適合使用這種戰(zhàn)略。（2）工人人數(shù)或生產(chǎn)能力的彈性時(shí)間戰(zhàn)略——將利用率作為杠桿。108.4利用線性模型制定綜合計(jì)劃8.4.1例題8.1紅番茄公司

RedTomata’s公司的運(yùn)營(yíng)主要是將購(gòu)進(jìn)的原材料制造成多用途的園藝工具。由于生產(chǎn)線需要的工具和場(chǎng)地是有限定的，RedTomata’s公司的生產(chǎn)能力主要有勞動(dòng)力人數(shù)決定。公司的產(chǎn)品需求季節(jié)性很強(qiáng)，需求最旺的時(shí)間在春季。公司的選擇是，當(dāng)旺季到來(lái)時(shí)增加工人，簽訂轉(zhuǎn)包合同，在淡季建立庫(kù)存，將積壓訂單登記入冊(cè)，以后再將產(chǎn)品送達(dá)顧客。RedTomata’s公司供應(yīng)鏈副總裁從預(yù)測(cè)下6個(gè)月的需求著手工作（見(jiàn)表8-1）。公司以40美元的單價(jià)銷(xiāo)售其工具。1月份的庫(kù)存為1000個(gè)工具，1月初有80名員工。每個(gè)月每條生產(chǎn)線有20個(gè)工作日，每個(gè)工人每小時(shí)收入4美元。每個(gè)工人每天工作8小時(shí)，其余時(shí)間休息。生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力主要取決于工人工作總時(shí)數(shù)。根據(jù)勞動(dòng)法規(guī)，工人每月加班不能超過(guò)10小時(shí)。各種成本如表8-2所示。庫(kù)存成本在當(dāng)月庫(kù)存結(jié)清時(shí)才記入。公司目標(biāo)是：制定出最合理的總體計(jì)劃，它將使庫(kù)存量在6月底至少為500個(gè)單位。由于價(jià)格固定，計(jì)劃期內(nèi)利潤(rùn)最大化和成本最小化是一致的。8.4利用線性模型制定綜合計(jì)劃11月份需求預(yù)測(cè)116002300033200438005220062200表8-1需求預(yù)測(cè)月份需求預(yù)測(cè)11600230003320043800522012成本項(xiàng)目成本原材料成本10美元/單位庫(kù)存成本2美元/單位/月缺貨或延期交貨的邊際成本5美元/單位/月雇傭或培訓(xùn)員工的成本300美元/人解雇員工的成本500美元/人需要的勞動(dòng)時(shí)間4小時(shí)/單位正常工資4美元/小時(shí)加班成本6美元/小時(shí)轉(zhuǎn)包成本300美元/單位表8-2成本信息成本項(xiàng)目成本原材料成本10美元/單位庫(kù)存成本2美元/單位/月13案例分析決策變量案例分析14目標(biāo)函數(shù)將t期的需求記為Dt，Dt的值如表8-1預(yù)測(cè)所示。目標(biāo)函數(shù)要將計(jì)劃期內(nèi)的總成本最小化。成本包括以下幾個(gè)部分：（1）日常勞動(dòng)成本：一個(gè)工人每月的日常工資是4美元/小時(shí)×8小時(shí)/天×20天/月=640美元（2）加班時(shí)的勞動(dòng)力成本：（3）雇傭成本：（4）解雇成本：目標(biāo)函數(shù)15（5）庫(kù)存成本：（6）缺貨成本：（7）原材料成本：（8）轉(zhuǎn)包成本：從而，計(jì)劃期總成本=供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃課件16約束條件（1）工人總數(shù)、雇用工人數(shù)和解雇工人數(shù)之間的約束條件：（2）產(chǎn)能約束

由于每個(gè)工人每月在規(guī)定時(shí)間能生產(chǎn)40個(gè)單位（每單位4小時(shí)，如表8-2所示），在加班時(shí)間每4小時(shí)生產(chǎn)1單位。約束條件17（3）庫(kù)存平衡約束：t期的總供給能力為上一期留下來(lái)的庫(kù)存It-1、當(dāng)期的產(chǎn)量Pt加上外包產(chǎn)量Ct的總和。t期的凈需求是當(dāng)前需求Dt與上一期缺貨St-1之和。當(dāng)然，St-1和It-1至少有一個(gè)為0。或者通過(guò)以前的庫(kù)存It-1。如果凈需求小于總供給，則剩下了It，否則，則出現(xiàn)St。（4）加班時(shí)間限制的限制條件：（5）其他信息和約束：期初人數(shù)W0=80初始庫(kù)存I0=1000初始缺貨S0=0計(jì)劃期末庫(kù)存I6>=500（3）庫(kù)存平衡約束：18采用Excel中的“規(guī)劃求解”軟件包求解該選址模型求解過(guò)程：>>>例題8.1求解步驟：步驟1：將已知條件、決策變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)在Excel的單元格中呈現(xiàn)；步驟2：在Excel中加載一個(gè)“規(guī)劃求解”宏（軟件包）；步驟3：采用“規(guī)劃求解”求得最后結(jié)果。關(guān)鍵點(diǎn)：約束條件在Excel中的表達(dá)形式。將等式或不等式中不為0的一端（表達(dá)式）置于excel的單元格中。采用Excel中的“規(guī)劃求解”軟件包求解該選址模型19如果假定t期的平均庫(kù)存為起始和最終庫(kù)存的平均數(shù)，則計(jì)劃期的平均庫(kù)存為：計(jì)劃期的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=平均庫(kù)存/產(chǎn)銷(xiāo)率如果假定t期的平均庫(kù)存為起始和最終庫(kù)存的平均數(shù)，則計(jì)劃期的平20根據(jù)以上限制條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化處理后，得到計(jì)劃的總成本如下：總成本=422275美元，計(jì)劃期的平均季節(jié)性庫(kù)存=895單位，計(jì)劃期的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=0.34個(gè)月靈敏度分析：（1）大幅度季節(jié)性波動(dòng)的需求預(yù)測(cè)這使得供給和需求保持一致會(huì)變得更加困難，結(jié)果是或者增加了庫(kù)存、或者增加了缺貨和產(chǎn)品延期交付，從而增加了供應(yīng)鏈的總成本。（2）庫(kù)存持有成本從2美元上升到6美元當(dāng)庫(kù)存持有成本增加時(shí)，最好的方式是減少庫(kù)存量，轉(zhuǎn)而采取超量產(chǎn)能、延期交付和轉(zhuǎn)包。根據(jù)以上限制條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化處理后，得到計(jì)劃的總成本21表8-3紅番茄公司的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStCtPt時(shí)期雇用數(shù)解雇數(shù)工人數(shù)加班時(shí)數(shù)庫(kù)存量缺貨量轉(zhuǎn)包量生產(chǎn)量101565019830025832006501567002583300650950002583400650026702583500650117002583600650500002583表8-3紅番茄公司的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStCtP22表8-4大幅需求波動(dòng)時(shí)的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStCtPtDt時(shí)期雇用數(shù)解雇數(shù)工人數(shù)加班時(shí)數(shù)庫(kù)存量缺貨量轉(zhuǎn)包量生產(chǎn)量需求量1015650258300258310002006502167002583300030065095000258338004006500126702583480050065006830258320006006505000025831400成本=432858美元平均季節(jié)性庫(kù)存=1075單位平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=0.40月表8-4大幅需求波動(dòng)時(shí)的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStC23表8-5庫(kù)存持有成本上升時(shí)的綜合計(jì)劃成本=441200美元平均季節(jié)性庫(kù)存=558單元平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=0.21月HtLtWtOtItStCtPt時(shí)期雇用數(shù)解雇數(shù)工人數(shù)加班時(shí)數(shù)庫(kù)存量缺貨量轉(zhuǎn)包量生產(chǎn)量10235701667002267200570933002267300570000226740057006714672267500570000226760057050004332267表8-5庫(kù)存持有成本上升時(shí)的綜合計(jì)劃成本=441200美元248.4.2綜合計(jì)劃的預(yù)測(cè)誤差我們可以用安全庫(kù)存或安全生產(chǎn)能力來(lái)解決總體計(jì)劃誤差問(wèn)題。公司可以用以下一些方法：將加班作為安全生產(chǎn)能力的一種形式；永久性的雇傭額外的工人數(shù)量，以此作為安全生產(chǎn)能力的一種形式；將轉(zhuǎn)包生產(chǎn)作為安全生產(chǎn)能力的一種形式；修建更多的倉(cāng)庫(kù)、保留更多的庫(kù)存，以此作為安全生產(chǎn)的一種形式；從開(kāi)放市場(chǎng)或現(xiàn)貨市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)生產(chǎn)能力或產(chǎn)品，以此作為安全生產(chǎn)能力的一種形式。等。選擇哪種方式取決于相應(yīng)的成本通過(guò)雇傭多余的工人來(lái)在短期內(nèi)改變生產(chǎn)能力，這常常是一種好的選擇。然而這種選擇的問(wèn)題在于成本（貨幣成本或道德成本），因?yàn)楣緯?huì)解聘這些工人。8.4.2綜合計(jì)劃的預(yù)測(cè)誤差258.5信息技術(shù)在綜合計(jì)劃中的作用綜合計(jì)劃是IT應(yīng)用的最多的供應(yīng)鏈部分最早的IT供應(yīng)鏈軟件產(chǎn)品是綜合計(jì)劃模塊（或稱(chēng)工廠計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃、制造計(jì)劃）；線性規(guī)劃模型；由于問(wèn)題的復(fù)雜性，IT系統(tǒng)的綜合計(jì)劃模塊能為企業(yè)帶來(lái)很大的收益。IT可以為綜合計(jì)劃帶來(lái)的價(jià)值解決大型問(wèn)題的能力；解決復(fù)雜問(wèn)題的能力（通過(guò)非線性最優(yōu)化等）；與其他核心IT系統(tǒng)（如庫(kù)存或采購(gòu)）整合的能力。由于綜合計(jì)劃問(wèn)題是如此復(fù)雜，所以除了IT之外，通常沒(méi)有其他的方法可以得到一個(gè)可行的解決方案。8.5信息技術(shù)在綜合計(jì)劃中的作用268.6實(shí)施綜合計(jì)劃的實(shí)踐（1）超越公司范圍來(lái)思考整個(gè)供應(yīng)鏈；供應(yīng)鏈合作伙伴之間盡可能的加強(qiáng)合作。（2）由于預(yù)測(cè)經(jīng)常會(huì)出錯(cuò)，所以要使計(jì)劃具有彈性；通過(guò)對(duì)綜合計(jì)劃輸入信息進(jìn)行敏感性分析，計(jì)劃者能在一些可選擇的解決方案中找到一個(gè)最佳的方案。（3）當(dāng)新數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時(shí)候，重新制定綜合計(jì)劃；（4）在設(shè)備利用率提高時(shí)使用總體計(jì)劃缺少綜合計(jì)劃并不必然是危險(xiǎn)的。很多公司僅依照其下游的訂單來(lái)決定生產(chǎn)計(jì)劃，而沒(méi)有建立綜合計(jì)劃；但是，當(dāng)設(shè)備的利用率很高時(shí)，很可能會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)能不足的局面，因此此時(shí)制定并執(zhí)行一項(xiàng)綜合計(jì)劃就顯得很重要了。8.6實(shí)施綜合計(jì)劃的實(shí)踐278.7學(xué)習(xí)目標(biāo)小結(jié)（1）明確綜合計(jì)劃適用的決策類(lèi)型；綜合計(jì)劃最好用來(lái)制訂3~18個(gè)月時(shí)期內(nèi)的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)水平和庫(kù)存水平等決策。在生產(chǎn)能力有限、供貨期很長(zhǎng)的情況下，制訂綜合計(jì)劃尤其重要。（2）理解綜合計(jì)劃在供應(yīng)鏈活動(dòng)中的重要性；綜合計(jì)劃既影響到客戶，又影響到供應(yīng)商，因此它必須貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈、在與上下游進(jìn)行合作的基礎(chǔ)上來(lái)制訂。（3）描述制定綜合計(jì)劃所需要的信息；（4）解釋管理者為制訂綜合計(jì)劃所作的基本權(quán)衡；（5）利用Excel軟件計(jì)算并解決綜合計(jì)劃問(wèn)題。8.7學(xué)習(xí)目標(biāo)小結(jié)288.8案例：特殊包裝材料公司>>>案例與分析8.8案例：特殊包裝材料公司29TheendTheend30供應(yīng)鏈管理

——戰(zhàn)略、規(guī)劃與運(yùn)作同濟(jì)大學(xué)趙晉zj@2013版供應(yīng)鏈管理

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Ⅲ篇計(jì)劃供應(yīng)鏈的需求和供給Ⅲ篇計(jì)劃供應(yīng)鏈的需求和供給32第八章供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃8.1綜合計(jì)劃在供應(yīng)鏈中的作用公司通過(guò)綜合計(jì)劃決定在一定時(shí)期內(nèi)理想的產(chǎn)能、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)包、庫(kù)存水平、缺貨甚至定價(jià)等問(wèn)題。綜合計(jì)劃，顧名思義，就是關(guān)于全局綜合性的決策，而不是最小庫(kù)存單元的決策。綜合計(jì)劃適用于制定大約3~18個(gè)月的決策。在這段時(shí)間，以最小庫(kù)存單位來(lái)決定生產(chǎn)水平有點(diǎn)為時(shí)過(guò)早，而建設(shè)一套新的生產(chǎn)設(shè)施又有點(diǎn)晚。因而，總體計(jì)劃要回答這樣一個(gè)問(wèn)題：“公司怎樣利用其現(xiàn)有的設(shè)施？”

第八章供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃8.1綜合計(jì)劃在供應(yīng)鏈中的作用33綜合計(jì)劃的主要目標(biāo)就是識(shí)別在特定時(shí)期下的以下運(yùn)作參數(shù)：生產(chǎn)速率勞動(dòng)力加班量機(jī)器產(chǎn)能水平轉(zhuǎn)包延期交貨需求當(dāng)期沒(méi)有滿足而轉(zhuǎn)移至未來(lái)期交付的需求。現(xiàn)有庫(kù)存計(jì)劃期內(nèi)各個(gè)時(shí)期的庫(kù)存持有水平。在理想情況下，供應(yīng)鏈各部分都應(yīng)該能夠協(xié)作，以創(chuàng)造最好的績(jī)效。綜合計(jì)劃的主要目標(biāo)就是識(shí)別在特定時(shí)期下的以下運(yùn)作參數(shù)：348.2綜合計(jì)劃的有關(guān)問(wèn)題

總體計(jì)劃問(wèn)題的目的在于滿足需求并使利潤(rùn)最大化。我們將總體計(jì)劃要解決的問(wèn)題描述如下：（1）為制定總體計(jì)劃，公司首先必須明確計(jì)劃所覆蓋的期間。計(jì)劃期是總體計(jì)劃制定出決策的時(shí)間，它通常是3~18個(gè)月。公司也必須詳細(xì)規(guī)定計(jì)劃期內(nèi)每一時(shí)期的長(zhǎng)度，如星期、月份和季度。（2）為計(jì)劃期內(nèi)的每一個(gè)時(shí)期制定需求預(yù)測(cè)。（3）為計(jì)劃期內(nèi)的每一個(gè)時(shí)期確定生產(chǎn)水平、庫(kù)存水平和生產(chǎn)能力水平，以使公司利潤(rùn)最大化。8.2綜合計(jì)劃的有關(guān)問(wèn)題35制訂綜合計(jì)劃需要下列信息：每一期t的需求預(yù)測(cè)Ft（假定計(jì)劃期間為T(mén)）；生產(chǎn)成本；勞動(dòng)成本。日常勞動(dòng)成本（美元/小時(shí)）和加班勞動(dòng)成本；轉(zhuǎn)包勞動(dòng)成本（美元/小時(shí)或美元/單位）；改變生產(chǎn)能力成本，更具體地，雇傭或解雇工人的成本（美元/工人）和增加或減少機(jī)器生產(chǎn)能力的成本（美元/機(jī)器）；制訂綜合計(jì)劃需要下列信息：36單位產(chǎn)品所需的勞動(dòng)成本或機(jī)器工作小時(shí)數(shù)；庫(kù)存成本（美元/單位/期間）；庫(kù)存缺貨或積壓的成本（美元/單位/期間）；限制性因素（約束）加班時(shí)間的限制解雇的限制可利用資本的限制庫(kù)存缺貨或積壓的限制供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃課件37這些信息用于制定總體計(jì)劃，反過(guò)來(lái)幫助公司制訂下列決策：正常時(shí)間的產(chǎn)量、加班時(shí)間的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的數(shù)量：用來(lái)決定工人數(shù)和供應(yīng)商的購(gòu)買(mǎi)水平。庫(kù)存：用來(lái)決定倉(cāng)庫(kù)容量和運(yùn)營(yíng)資本的需要量。庫(kù)存積壓或庫(kù)存缺貨的數(shù)量：用來(lái)決定客戶服務(wù)水平。雇用或者解雇的工人的數(shù)量：用來(lái)處理可能出現(xiàn)的勞資糾紛。機(jī)器生產(chǎn)能力的增加或減少：用來(lái)決定是否購(gòu)買(mǎi)新的生產(chǎn)設(shè)備。這些信息用于制定總體計(jì)劃，反過(guò)來(lái)幫助公司制訂下列決策：388.3綜合計(jì)劃戰(zhàn)略基本權(quán)衡產(chǎn)能（正常時(shí)間、加班時(shí)間和轉(zhuǎn)包時(shí)間）庫(kù)存缺貨導(dǎo)致的未結(jié)訂單/失去的銷(xiāo)售額在3種成本之間權(quán)衡，通?？梢缘玫?種不同的總體計(jì)劃戰(zhàn)略。（1）追逐戰(zhàn)略——將生產(chǎn)能力作為杠桿。在這種戰(zhàn)略中，當(dāng)需求變動(dòng)時(shí)，通過(guò)改變機(jī)器的生產(chǎn)能力或雇傭勞動(dòng)力，使生產(chǎn)率和需求率保持一致。追逐戰(zhàn)略使供應(yīng)鏈庫(kù)存水平降低，卻使生產(chǎn)能力和工人人數(shù)變化水平增高。它適用于庫(kù)存成本很高而改變生產(chǎn)能力和工人人數(shù)的成本很低的情況。8.3綜合計(jì)劃戰(zhàn)略39（2）工人人數(shù)或生產(chǎn)能力的彈性時(shí)間戰(zhàn)略——將利用率作為杠桿。在這種情況下，勞動(dòng)力和生產(chǎn)能力是不變的，然而，工作小時(shí)數(shù)卻隨時(shí)間而變化，以此來(lái)使生產(chǎn)與需求保持一致。這個(gè)戰(zhàn)略雖使庫(kù)存水平降低，但其生產(chǎn)設(shè)備的平均利用率卻比追逐戰(zhàn)略還要低。當(dāng)庫(kù)存成本很高或改變生產(chǎn)能力的代價(jià)較小時(shí)，適合用這種戰(zhàn)略。（3）水平戰(zhàn)略——將庫(kù)存作為杠桿。在這種戰(zhàn)略中，穩(wěn)定的機(jī)器生產(chǎn)能力和勞動(dòng)力人數(shù)保持一個(gè)不變的產(chǎn)出率。要么根據(jù)未來(lái)的需求預(yù)測(cè)提前建立庫(kù)存，要么從旺季轉(zhuǎn)入淡季時(shí)處理積壓產(chǎn)品。當(dāng)庫(kù)存成本和積壓產(chǎn)品成本相對(duì)較低時(shí)，適合使用這種戰(zhàn)略。（2）工人人數(shù)或生產(chǎn)能力的彈性時(shí)間戰(zhàn)略——將利用率作為杠桿。408.4利用線性模型制定綜合計(jì)劃8.4.1例題8.1紅番茄公司

RedTomata’s公司的運(yùn)營(yíng)主要是將購(gòu)進(jìn)的原材料制造成多用途的園藝工具。由于生產(chǎn)線需要的工具和場(chǎng)地是有限定的，RedTomata’s公司的生產(chǎn)能力主要有勞動(dòng)力人數(shù)決定。公司的產(chǎn)品需求季節(jié)性很強(qiáng)，需求最旺的時(shí)間在春季。公司的選擇是，當(dāng)旺季到來(lái)時(shí)增加工人，簽訂轉(zhuǎn)包合同，在淡季建立庫(kù)存，將積壓訂單登記入冊(cè)，以后再將產(chǎn)品送達(dá)顧客。RedTomata’s公司供應(yīng)鏈副總裁從預(yù)測(cè)下6個(gè)月的需求著手工作（見(jiàn)表8-1）。公司以40美元的單價(jià)銷(xiāo)售其工具。1月份的庫(kù)存為1000個(gè)工具，1月初有80名員工。每個(gè)月每條生產(chǎn)線有20個(gè)工作日，每個(gè)工人每小時(shí)收入4美元。每個(gè)工人每天工作8小時(shí)，其余時(shí)間休息。生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力主要取決于工人工作總時(shí)數(shù)。根據(jù)勞動(dòng)法規(guī)，工人每月加班不能超過(guò)10小時(shí)。各種成本如表8-2所示。庫(kù)存成本在當(dāng)月庫(kù)存結(jié)清時(shí)才記入。公司目標(biāo)是：制定出最合理的總體計(jì)劃，它將使庫(kù)存量在6月底至少為500個(gè)單位。由于價(jià)格固定，計(jì)劃期內(nèi)利潤(rùn)最大化和成本最小化是一致的。8.4利用線性模型制定綜合計(jì)劃41月份需求預(yù)測(cè)116002300033200438005220062200表8-1需求預(yù)測(cè)月份需求預(yù)測(cè)11600230003320043800522042成本項(xiàng)目成本原材料成本10美元/單位庫(kù)存成本2美元/單位/月缺貨或延期交貨的邊際成本5美元/單位/月雇傭或培訓(xùn)員工的成本300美元/人解雇員工的成本500美元/人需要的勞動(dòng)時(shí)間4小時(shí)/單位正常工資4美元/小時(shí)加班成本6美元/小時(shí)轉(zhuǎn)包成本300美元/單位表8-2成本信息成本項(xiàng)目成本原材料成本10美元/單位庫(kù)存成本2美元/單位/月43案例分析決策變量案例分析44目標(biāo)函數(shù)將t期的需求記為Dt，Dt的值如表8-1預(yù)測(cè)所示。目標(biāo)函數(shù)要將計(jì)劃期內(nèi)的總成本最小化。成本包括以下幾個(gè)部分：（1）日常勞動(dòng)成本：一個(gè)工人每月的日常工資是4美元/小時(shí)×8小時(shí)/天×20天/月=640美元（2）加班時(shí)的勞動(dòng)力成本：（3）雇傭成本：（4）解雇成本：目標(biāo)函數(shù)45（5）庫(kù)存成本：（6）缺貨成本：（7）原材料成本：（8）轉(zhuǎn)包成本：從而，計(jì)劃期總成本=供應(yīng)鏈的綜合計(jì)劃課件46約束條件（1）工人總數(shù)、雇用工人數(shù)和解雇工人數(shù)之間的約束條件：（2）產(chǎn)能約束

由于每個(gè)工人每月在規(guī)定時(shí)間能生產(chǎn)40個(gè)單位（每單位4小時(shí)，如表8-2所示），在加班時(shí)間每4小時(shí)生產(chǎn)1單位。約束條件47（3）庫(kù)存平衡約束：t期的總供給能力為上一期留下來(lái)的庫(kù)存It-1、當(dāng)期的產(chǎn)量Pt加上外包產(chǎn)量Ct的總和。t期的凈需求是當(dāng)前需求Dt與上一期缺貨St-1之和。當(dāng)然，St-1和It-1至少有一個(gè)為0?；蛘咄ㄟ^(guò)以前的庫(kù)存It-1。如果凈需求小于總供給，則剩下了It，否則，則出現(xiàn)St。（4）加班時(shí)間限制的限制條件：（5）其他信息和約束：期初人數(shù)W0=80初始庫(kù)存I0=1000初始缺貨S0=0計(jì)劃期末庫(kù)存I6>=500（3）庫(kù)存平衡約束：48采用Excel中的“規(guī)劃求解”軟件包求解該選址模型求解過(guò)程：>>>例題8.1求解步驟：步驟1：將已知條件、決策變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)在Excel的單元格中呈現(xiàn)；步驟2：在Excel中加載一個(gè)“規(guī)劃求解”宏（軟件包）；步驟3：采用“規(guī)劃求解”求得最后結(jié)果。關(guān)鍵點(diǎn)：約束條件在Excel中的表達(dá)形式。將等式或不等式中不為0的一端（表達(dá)式）置于excel的單元格中。采用Excel中的“規(guī)劃求解”軟件包求解該選址模型49如果假定t期的平均庫(kù)存為起始和最終庫(kù)存的平均數(shù)，則計(jì)劃期的平均庫(kù)存為：計(jì)劃期的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=平均庫(kù)存/產(chǎn)銷(xiāo)率如果假定t期的平均庫(kù)存為起始和最終庫(kù)存的平均數(shù)，則計(jì)劃期的平50根據(jù)以上限制條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化處理后，得到計(jì)劃的總成本如下：總成本=422275美元，計(jì)劃期的平均季節(jié)性庫(kù)存=895單位，計(jì)劃期的平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=0.34個(gè)月靈敏度分析：（1）大幅度季節(jié)性波動(dòng)的需求預(yù)測(cè)這使得供給和需求保持一致會(huì)變得更加困難，結(jié)果是或者增加了庫(kù)存、或者增加了缺貨和產(chǎn)品延期交付，從而增加了供應(yīng)鏈的總成本。（2）庫(kù)存持有成本從2美元上升到6美元當(dāng)庫(kù)存持有成本增加時(shí)，最好的方式是減少庫(kù)存量，轉(zhuǎn)而采取超量產(chǎn)能、延期交付和轉(zhuǎn)包。根據(jù)以上限制條件對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化處理后，得到計(jì)劃的總成本51表8-3紅番茄公司的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStCtPt時(shí)期雇用數(shù)解雇數(shù)工人數(shù)加班時(shí)數(shù)庫(kù)存量缺貨量轉(zhuǎn)包量生產(chǎn)量101565019830025832006501567002583300650950002583400650026702583500650117002583600650500002583表8-3紅番茄公司的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStCtP52表8-4大幅需求波動(dòng)時(shí)的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStCtPtDt時(shí)期雇用數(shù)解雇數(shù)工人數(shù)加班時(shí)數(shù)庫(kù)存量缺貨量轉(zhuǎn)包量生產(chǎn)量需求量1015650258300258310002006502167002583300030065095000258338004006500126702583480050065006830258320006006505000025831400成本=432858美元平均季節(jié)性庫(kù)存=1075單位平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=0.40月表8-4大幅需求波動(dòng)時(shí)的綜合計(jì)劃HtLtWtOtItStC53表8-5庫(kù)存持有成本上升時(shí)的綜合計(jì)劃成本=441200美元平均季節(jié)性庫(kù)存=558單元平均周轉(zhuǎn)時(shí)間=0.21月HtLtWtOtItStCtPt時(shí)期雇用數(shù)解雇數(shù)工人數(shù)加班時(shí)數(shù)庫(kù)存量缺貨量轉(zhuǎn)包量生產(chǎn)量102357016670022672005709330022673005700002267400570067146722675005700002267