供应链管理之综合计划讲义22876.pptx

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1、任务五 综合计划综合计划供给管理供给管理产能管理产能管理产能管理产能管理劳动力的时间柔性劳动力的时间柔性劳动力的时间柔性劳动力的时间柔性使用季节性劳动力使用季节性劳动力使用季节性劳动力使用季节性劳动力 使用转包合同使用转包合同使用转包合同使用转包合同 双重设施双重设施双重设施双重设施专用设专用设专用设专用设施和柔性设施的使用施和柔性设施的使用施和柔性设施的使用施和柔性设施的使用 在生产过程的设计中在生产过程的设计中在生产过程的设计中在生产过程的设计中融入产品柔性融入产品柔性融入产品柔性融入产品柔性 库存管理库存管理库存管理库存管理多样产品使用通用零多样产品使用通用零多样产品使用通用零多样产品使

2、用通用零部件部件部件部件为高需求产品或可预为高需求产品或可预为高需求产品或可预为高需求产品或可预测需求产品建立库存测需求产品建立库存测需求产品建立库存测需求产品建立库存 1综合计划在供应链中的应用综合计划在供应链中的应用2综合计划参数3综合计划策略4综合计划的有关问题5利用线性规划制定综合计划6综合案例综合计划在供应链中的应用综合计划在供应链中的应用 综合计划是这样一个过程：公司通过它决定在一定时期内理想的产能、生产、转包、库存水平、缺货甚至定价等问题。综合计划的目标就是满足需求并使利润最大化。综合计划的特点:是供应链管理的一部分,需要考虑整条供应链的各部分信息。合作预测由多个供应链企业共同制

3、定，是综合计划的主要输入。企业的生产计划决定了对供应商的需求，也导致了顾客的供应约束。很多综合计划的约束因素都来自企业外部的供应链伙伴。案例案例了解供应链综合计划的重要性了解供应链综合计划的重要性 一个优质纸业制造商怎样通过综合计划实现利润最大化，一个优质纸业制造商怎样通过综合计划实现利润最大化，很多类型的造纸厂都面临季节性需求，需求从顾客到印很多类型的造纸厂都面临季节性需求，需求从顾客到印刷厂到分销商到制造商不断波动。许多纸业面临春季的刷厂到分销商到制造商不断波动。许多纸业面临春季的需求高峰，因为要印刷年报；在秋季也是需求高峰，因需求高峰，因为要印刷年报；在秋季也是需求高峰，因为要印刷新车广

4、告。因为造纸厂的产能十分昂贵，所以为要印刷新车广告。因为造纸厂的产能十分昂贵，所以建设一个能满足春秋旺季需求的工厂的成本过于昂贵。建设一个能满足春秋旺季需求的工厂的成本过于昂贵。在供应链的另一端，优质纸业通常需要特殊的添加剂和在供应链的另一端，优质纸业通常需要特殊的添加剂和涂料，这些材料经常供应不足。造纸厂必须应对这些约涂料，这些材料经常供应不足。造纸厂必须应对这些约束，围绕它们使利润最大化。为了解决这些问题，工厂束，围绕它们使利润最大化。为了解决这些问题，工厂需要利用综合计划决定它们在淡季的生产和库存水平：需要利用综合计划决定它们在淡季的生产和库存水平：在淡季建立库存以满足旺季超过产能的需求

5、。这样，综在淡季建立库存以满足旺季超过产能的需求。这样，综合计划就使得工厂和供应链都能实现利润最大化。合计划就使得工厂和供应链都能实现利润最大化。1综合计划在供应链中的应用2综合计划参数综合计划参数3综合计划策略4综合计划的有关问题5利用线性规划制定综合计划6综合案例综合计划参数综合计划者的主要目标就是识别在特定时期下的以下综合计划者的主要目标就是识别在特定时期下的以下运作参数：运作参数：生产速率：单位时间（如每月或每周）完成的产品生产速率：单位时间（如每月或每周）完成的产品生产速率：单位时间（如每月或每周）完成的产品生产速率：单位时间（如每月或每周）完成的产品数量。数量。数量。数量。劳动力：

6、生产需要的员工数量或产能数量。劳动力：生产需要的员工数量或产能数量。劳动力：生产需要的员工数量或产能数量。劳动力：生产需要的员工数量或产能数量。加班量：计划加班时间的量。加班量：计划加班时间的量。加班量：计划加班时间的量。加班量：计划加班时间的量。机器产能水平：生产需要的机器产能的单位数量。机器产能水平：生产需要的机器产能的单位数量。转包：在计划期内的转包生产能力。转包：在计划期内的转包生产能力。转包：在计划期内的转包生产能力。转包：在计划期内的转包生产能力。延期交货需求：当期没有满足而转移至未来期交付延期交货需求：当期没有满足而转移至未来期交付延期交货需求：当期没有满足而转移至未来期交付延期

7、交货需求：当期没有满足而转移至未来期交付的需求。的需求。的需求。的需求。现有库存：计划期内各个时期的库存持有水平。现有库存：计划期内各个时期的库存持有水平。现有库存：计划期内各个时期的库存持有水平。现有库存：计划期内各个时期的库存持有水平。1综合计划在供应链中的应用2综合计划参数3综合计划策略综合计划策略4综合计划的有关问题5利用线性规划制定综合计划6综合案例综合计划策略综合计划策略 计划者要进行的基本权衡有如下几个：产能（正常时间、加班时间和转包时间）；库存；延期交货导致的晚交货失售损失。综合计划策略综合计划策略 计划者要进行的基本权衡有如下几个：1、追逐策略将产能作为杠杆。2劳动力或产能的

8、时间柔性策略将利用率作为杠杆。3平稳策略将库存作为杠杆。1综合计划在供应链中的应用2综合计划参数3综合计划策略4综合计划的有关问题5利用线性规划制定综合计划6综合案例综合计划的有关问题综合计划的有关问题 综合计划者需要如下信息：综合计划者需要如下信息：综合计划者需要如下信息：综合计划者需要如下信息：计划期内计划期内计划期内计划期内T T个时期的每个时期个时期的每个时期个时期的每个时期个时期的每个时期t t的需求预测的需求预测的需求预测的需求预测FtFt生产成本生产成本生产成本生产成本正常时间的劳动力成本（元小时）和加班时间的劳动力成正常时间的劳动力成本（元小时）和加班时间的劳动力成正常时间的劳

9、动力成本（元小时）和加班时间的劳动力成正常时间的劳动力成本（元小时）和加班时间的劳动力成本（元小时）本（元小时）本（元小时）本（元小时）转包生产成本（元小时或元单位）转包生产成本（元小时或元单位）转包生产成本（元小时或元单位）转包生产成本（元小时或元单位）产能变更成本；特定地指，雇佣或解雇工人的成本（元工产能变更成本；特定地指，雇佣或解雇工人的成本（元工产能变更成本；特定地指，雇佣或解雇工人的成本（元工产能变更成本；特定地指，雇佣或解雇工人的成本（元工人）和增加或减少机器产能的成本（元机器）人）和增加或减少机器产能的成本（元机器）人）和增加或减少机器产能的成本（元机器）人）和增加或减少机器产能

10、的成本（元机器）单位产品需要的劳动力工时机器台时单位产品需要的劳动力工时机器台时单位产品需要的劳动力工时机器台时单位产品需要的劳动力工时机器台时库存持有成本（元单位周期）库存持有成本（元单位周期）库存持有成本（元单位周期）库存持有成本（元单位周期）缺货或延期交货的成本（元单位周期）缺货或延期交货的成本（元单位周期）缺货或延期交货的成本（元单位周期）缺货或延期交货的成本（元单位周期）约束约束约束约束 加班的限制加班的限制加班的限制加班的限制 解雇的限制解雇的限制解雇的限制解雇的限制 可用资本的限制可用资本的限制可用资本的限制可用资本的限制 缺货和延期交货的限制缺货和延期交货的限制缺货和延期交货的

11、限制缺货和延期交货的限制 从供应商到企业的约束从供应商到企业的约束从供应商到企业的约束从供应商到企业的约束 综合计划的有关问题综合计划的有关问题使用这些信息，公司可以通过综合计划制定下列决策：使用这些信息，公司可以通过综合计划制定下列决策：正常时间、加班时间和转包时间的生产量：用来确定正常时间、加班时间和转包时间的生产量：用来确定员工数量和供应商购买水平。员工数量和供应商购买水平。持有库存：确定仓库容量和运营资本的需要量。持有库存：确定仓库容量和运营资本的需要量。缺货或延期交付的数量：用来确定顾客服务水平。缺货或延期交付的数量：用来确定顾客服务水平。雇佣解雇劳动力数量：用来处理可能遇到的劳资纠

12、雇佣解雇劳动力数量：用来处理可能遇到的劳资纠纷。纷。机器产能的增加减少：确定是否需要购买新的生产设机器产能的增加减少：确定是否需要购买新的生产设备或闲置设备。备或闲置设备。1综合计划在供应链中的应用2综合计划参数3综合计划策略4综合计划的有关问题5利用线性规划制定综合计划利用线性规划制定综合计划6综合案例利用线性规划制定综合计划利用线性规划制定综合计划 综合计划的目标就是满足需求并实现利润最大化，每一个公司在努力满足顾客需求的过程中，都会受到一定的约束，如设备产能或劳动力的约束。当面临各种约束时，帮助企业在一系列约束条件下实现利润最大化的一个高效工具就是线性规划。线性规划能够找到既满足约束又创

13、造高利润的方法。线性规划的特征：线性规划的特征：第一，每个问题都有一组未知变量（第一，每个问题都有一组未知变量（x x1 1，x x2 2.x.xn n），），这些未知变量的一组定值就表示一个具体方案，通这些未知变量的一组定值就表示一个具体方案，通常要求这些未知变量取值是非负的。我们称这些未常要求这些未知变量取值是非负的。我们称这些未知变量为决策变量。知变量为决策变量。第二，存在一定的限制条件（称为约束条件），这第二，存在一定的限制条件（称为约束条件），这些限制条件都可以用一组线性等式或线性不等式来些限制条件都可以用一组线性等式或线性不等式来表达。表达。第三，都有一个目标要求，并且这个目标要求

14、可以第三，都有一个目标要求，并且这个目标要求可以表示为一组未知变量的线性函数（称为目标函数）。表示为一组未知变量的线性函数（称为目标函数）。按研究的实际问题而要求目标函数实现最大化和最按研究的实际问题而要求目标函数实现最大化和最小化。小化。线性规划问题可用数学语言描述如下：线性规划问题可用数学语言描述如下：线性规划问题可用数学语言描述如下：线性规划问题可用数学语言描述如下：maxmax（或（或（或（或minmin）z=c1x1+c2x2+.+cnxn z=c1x1+c2x2+.+cnxn （1 1）a11x1+a12x2+a1nxna11x1+a12x2+a1nxn（=，）b1b1a21x1+

15、a22x2+a2nxna21x1+a22x2+a2nxn（=，）b2b2am1x1+am2x2+amnxnam1x1+am2x2+amnxn（=，）bm bm （2 2）x1 x1，x2 x2，.xn0 .xn0 （3 3）这就是线性规划的数学模型，方程（这就是线性规划的数学模型，方程（这就是线性规划的数学模型，方程（这就是线性规划的数学模型，方程（1 1）为目标函数，）为目标函数，）为目标函数，）为目标函数，（2 2）为约束条件，（）为约束条件，（）为约束条件，（）为约束条件，（3 3）为非负条件。）为非负条件。）为非负条件。）为非负条件。s.t1综合计划在供应链中的应用2综合计划参数3综合

16、计划策略4综合计划的有关问题5利用线性规划制定综合计划6综合案例综合案例案例 红番茄工具公司是墨西哥的一个拥有设备制造园艺设施的红番茄工具公司是墨西哥的一个拥有设备制造园艺设施的红番茄工具公司是墨西哥的一个拥有设备制造园艺设施的红番茄工具公司是墨西哥的一个拥有设备制造园艺设施的小工厂，它的产品通过零售商在美国出售。红番茄公司的小工厂，它的产品通过零售商在美国出售。红番茄公司的小工厂，它的产品通过零售商在美国出售。红番茄公司的小工厂，它的产品通过零售商在美国出售。红番茄公司的运营主要把购买的原材料装配成为多功能的园艺工具，因运营主要把购买的原材料装配成为多功能的园艺工具，因运营主要把购买的原材料

17、装配成为多功能的园艺工具，因运营主要把购买的原材料装配成为多功能的园艺工具，因为生产线需要有限的设备和空间，所以红番茄公司的产能为生产线需要有限的设备和空间，所以红番茄公司的产能为生产线需要有限的设备和空间，所以红番茄公司的产能为生产线需要有限的设备和空间，所以红番茄公司的产能主要由员工数量决定。主要由员工数量决定。主要由员工数量决定。主要由员工数量决定。红番茄工具公司的产品需求季节性很强，需求旺季是在春红番茄工具公司的产品需求季节性很强，需求旺季是在春红番茄工具公司的产品需求季节性很强，需求旺季是在春红番茄工具公司的产品需求季节性很强，需求旺季是在春天人们种植自家花园时，该公司决定使用综合计

18、划来克服天人们种植自家花园时，该公司决定使用综合计划来克服天人们种植自家花园时，该公司决定使用综合计划来克服天人们种植自家花园时，该公司决定使用综合计划来克服需求季节性变动的障碍，同时实现利润最大化。红番茄公需求季节性变动的障碍，同时实现利润最大化。红番茄公需求季节性变动的障碍，同时实现利润最大化。红番茄公需求季节性变动的障碍，同时实现利润最大化。红番茄公司应对季节性需求的方法有在旺季增加员工数量，签订转司应对季节性需求的方法有在旺季增加员工数量，签订转司应对季节性需求的方法有在旺季增加员工数量，签订转司应对季节性需求的方法有在旺季增加员工数量，签订转包合同，在淡季建立库存，将延期交货订单登记

19、人册，以包合同，在淡季建立库存，将延期交货订单登记人册，以包合同，在淡季建立库存，将延期交货订单登记人册，以包合同，在淡季建立库存，将延期交货订单登记人册，以后再将产品送给客户。为了通过综合计划挑选出最好的方后再将产品送给客户。为了通过综合计划挑选出最好的方后再将产品送给客户。为了通过综合计划挑选出最好的方后再将产品送给客户。为了通过综合计划挑选出最好的方法，红番茄公司的供应链副总裁把建立需求预测作为第一法，红番茄公司的供应链副总裁把建立需求预测作为第一法，红番茄公司的供应链副总裁把建立需求预测作为第一法，红番茄公司的供应链副总裁把建立需求预测作为第一项任务，尽管红番茄公司可以独立预测需求，但

20、与公司的项任务，尽管红番茄公司可以独立预测需求，但与公司的项任务，尽管红番茄公司可以独立预测需求，但与公司的项任务，尽管红番茄公司可以独立预测需求，但与公司的供应商合作能够产生更准确的预测结果。供应商合作能够产生更准确的预测结果。供应商合作能够产生更准确的预测结果。供应商合作能够产生更准确的预测结果。红番茄公司的需求预测红番茄公司的需求预测月份月份月份月份需求预测需求预测需求预测需求预测1 1160016002 2300030003 3320032004 4380038005 5220022006 622002200红番茄公司以每件40美元的价格将工具出售给零售商，企业在1月建立的工具库存为1

21、 000件，企业有80名员工，计划每月工作20天，每个工人在正常工作时间每小时赚4美元，每天工作8小时，其他为加班时间。正如前面提到的，产能主要是由员工总的劳动时间决定的，机器产能不约束生产。根据劳动法规定，被雇佣者每月不允许加班10个小时以上。红番茄公司的成本红番茄公司的成本成本项目成本项目成本项目成本项目成本成本成本成本原材料成本原材料成本1010美元单位美元单位库存成本库存成本2 2美元单位月美元单位月缺货或延期交货的边际成本缺货或延期交货的边际成本5 5美元美元/单位月单位月雇佣或培训员工的成本雇佣或培训员工的成本300300美元美元/人人解雇员工的成本解雇员工的成本500500美元美

22、元/人人需要的劳动时间需要的劳动时间4 4小时小时/单位单位正常工作成本正常工作成本4 4美元美元/时时加班成本加班成本6 6美元美元/时时转包成本转包成本3030美元美元/单位单位现在红番茄公司没有转包、库存和延期交货方面现在红番茄公司没有转包、库存和延期交货方面现在红番茄公司没有转包、库存和延期交货方面现在红番茄公司没有转包、库存和延期交货方面的约束，所有缺货都被积累起来，由下一个月的约束，所有缺货都被积累起来，由下一个月的约束，所有缺货都被积累起来，由下一个月的约束，所有缺货都被积累起来，由下一个月生产出来的产品来满足。供应链管理者的目标生产出来的产品来满足。供应链管理者的目标生产出来的

23、产品来满足。供应链管理者的目标生产出来的产品来满足。供应链管理者的目标就是制定一个最理想的综合计划，使就是制定一个最理想的综合计划，使就是制定一个最理想的综合计划，使就是制定一个最理想的综合计划，使6 6月底没有月底没有月底没有月底没有缺货并至少有缺货并至少有缺货并至少有缺货并至少有500500单位库存量。单位库存量。单位库存量。单位库存量。最佳的综合计划使公司在最佳的综合计划使公司在最佳的综合计划使公司在最佳的综合计划使公司在6 6个月的计划范围内能个月的计划范围内能个月的计划范围内能个月的计划范围内能够取得最大利润，现在假定红番茄公司要求高够取得最大利润，现在假定红番茄公司要求高够取得最大

24、利润，现在假定红番茄公司要求高够取得最大利润，现在假定红番茄公司要求高水准的客户服务，并且满足所有需求，即使这水准的客户服务，并且满足所有需求，即使这水准的客户服务，并且满足所有需求，即使这水准的客户服务，并且满足所有需求，即使这可能会导致延期。所以计划期内收入是固定的，可能会导致延期。所以计划期内收入是固定的，可能会导致延期。所以计划期内收入是固定的，可能会导致延期。所以计划期内收入是固定的，成本最小化也就等同于利润最大化。在很多情成本最小化也就等同于利润最大化。在很多情成本最小化也就等同于利润最大化。在很多情成本最小化也就等同于利润最大化。在很多情况下，企业可能会选择不满足某些需求，或在况

25、下，企业可能会选择不满足某些需求，或在况下，企业可能会选择不满足某些需求，或在况下，企业可能会选择不满足某些需求，或在综合计划的基础上确定不同的价格，在这类情综合计划的基础上确定不同的价格，在这类情综合计划的基础上确定不同的价格，在这类情综合计划的基础上确定不同的价格，在这类情况下，成本最小化不等同于利润最大化。况下，成本最小化不等同于利润最大化。况下，成本最小化不等同于利润最大化。况下，成本最小化不等同于利润最大化。WWt t=t=t月的员工数量，月的员工数量，t=1t=1，6 6H Ht t=t=t月初雇佣的员工数量，月初雇佣的员工数量，t=1t=1，6 6L Lt t=t=t月初解雇的员

26、工数量，月初解雇的员工数量，t=1t=1，6 6P Pt t=t=t月生产的产品数量，月生产的产品数量，t=1t=1，6 6I It t=t=t月结束时的库存水平，月结束时的库存水平，t=1t=1，6 6S St t=t=t月结束时的缺货或延期交货量，月结束时的缺货或延期交货量，t=1t=1，6 6C Ct t=t=t月的转包数量，月的转包数量，t=1t=1，6 6O Ot t=t=t月的加班工时，月的加班工时，t=1t=1，6 61、确定决策变量、确定决策变量目标函数是使计划期内的总成本最小化目标函数是使计划期内的总成本最小化(等同于需等同于需求都被满足而实现利润最大化求都被满足而实现利润最

27、大化)。成本由下面几。成本由下面几部分组成：部分组成：正常工作时间的劳动力成本；正常工作时间的劳动力成本；加班时间的劳动力成本；加班时间的劳动力成本；雇佣和解雇的成本；雇佣和解雇的成本；持有库存的成本；持有库存的成本；缺货的成本；缺货的成本；转包的成本；转包的成本；原材料的成本。原材料的成本。2、定义目标函数、定义目标函数（1）正常工作时间的劳动力成=640Wt t（2）加班时间的劳动力成本=6Ot t（3）雇佣和解雇的成本=300Ht t+500 Lt t（4）库存和缺货的成本=2It t+5St t（5）原材料和转包的成本=10 Pt t+30Ct t 所有成本的和，计算公式为：640W6

28、40Wt t+6O+6Ot t+300H+300Ht t+500 L+500 Lt t+2I+2It t+5S+5St t+10P+10Pt t+30C+30Ct t（1 1）员工数量、雇佣和解雇员工数量的约束条件。）员工数量、雇佣和解雇员工数量的约束条件。初始的员工数量为初始的员工数量为WWt t=W=Wt-1t-1+H+Ht t-L-Lt t t=1,6 t=1,6初始的员工数量为初始的员工数量为WW0 0=80=80。（2 2）产能约束。）产能约束。P Pt t40W40Wt t+O+Ot t/4 t=1,6/4 t=1,6（3 3）库存平衡约束。）库存平衡约束。I It-1t-1+P+

29、Pt t+C+Ct t=D=Dt t+S+St-1t-1+I+It t-S-St t t=1,6t=1,6起始的库存量为起始的库存量为I I0 0=1000=1000，最终的库存水平至少要有，最终的库存水平至少要有500500单位单位(即即I I6 6500)500)，最初并没有延期交付量，最初并没有延期交付量(即即S S0 0=0)=0)。（4 4）加班约束。）加班约束。O Ot t10W10Wt t，t=1,6 t=1,6 除此之外，每个变量必须都是非负的，在第除此之外，每个变量必须都是非负的，在第6 6期末期末不能有产品延期交付量不能有产品延期交付量(即即S S6 6=O)=O)3、约束

30、条件、约束条件 利用利用EXCEL进行综合计划进行综合计划 首先要建立一个包含所有决策变量的工作表。初期将所有的决策变量都设为0。第二步就是构建一个包含公式的所有约束条件的工作表。第三步是构建一个包含目标函数的单元格.第四步是使用规划求解参数。线性规划模型：线性规划模型：设置目标单元格：设置目标单元格：C22C22 等于：选择等于：选择“最小值最小值”可变单元格：可变单元格：B5B5：I10I10 约束：约束：B5B5：I100I100所有决策变量为非负数所有决策变量为非负数F10500F10500第第6 6期末的库存至少为期末的库存至少为500500Gl0=0Gl0=0第第6 6期末的缺货等于期末的缺货等于0 0M5M5：M10=0M10=0WWt t-W-Wt-1t-1-H-Ht t+L+Lt t=0=0，t=1,6 t=1,6N5N5：N100N10040W40Wt t+O+Ot t/4-P/4-Pt t00，t=1,6t=1,6O5O5：O10=0O10=0I It-1t-1+P+Pt t+C+Ct t-D-Dt t-S-St-1t-1-I-It t+S+St t=0=0，t=1,6t=1,6P5P5：P100P10010W10Wt t-O-Ot t00，t=1,6t=1,6