库存与生产管理
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工序2 工序3
库存
MTS： 工序1
MTO：
零部件 原材料
工序1
工序2
工序3
订单 产品
2014/5/14
5
（二）客户定制分离点 考虑一个按定单为客户装配产品的生产线：
接到顾客订单后，生产线启动装配。因此在装
配点下游，即从装配点到成品节点，企业采用 按单生产的拉式生产模式；
而在装配点上游，企业须提前储备原材料、零
管分几批订货， 20000元的产品总价不变，必 须付出，因此做决策时可以不考虑。
现在假设每订购一次，需要付出的运输成本、
分拣入库等订购成本为200元。
每包方便面在单位时间的保存成本为0.2元。 考虑下述几种方案：
2014/5/14
27
方案一：一次性订购10000包方便面，就能满
足整年的需要。此时，年订购成本为200元。
拉动
订单
节点i+1
2014/5/14
节点n
7
之所以叫做“客户定制分离点”，是因为该点 后的生产是按照顾客要求进行“定制”的。
例：计算机制造商预测未来需求，准备一批不
同规格的CPU、内存、显卡、主板、机箱、显 示屏，这是“备货生产”过程；
当顾客到达时候，可以选配不同的CPU、显示
屏等等，组装不同的计算机，这就是“按单生 产”的定制过程。
如果存在趋势因素，则可以使用指数平滑法，
其基本公式为：
2014/5/14
19
下期预测量=本期预测量+平滑系数 预测误差
其中：预测误差=实际需求-预测需求
例，某产品本月预测需求为100件，而本月实际需 求为110件，那么本期预测误差为：110-100=10。
假设我们认为这10件预测误差的30%归因于趋势 变动所致，那么平滑系数为0.3，所以下期预测值 为：100+0.3×10 =103。 若实际需求为90件，则预测误差为：90-100= - 10， 所以下月需求： 100+0.3×(-10) =97件。
上述各零、配件的备货点就是客户定制分离点。
分离点越靠上游，定制能力越强，反之越弱。
2014/5/14
8
二、生产线布置 生产线布置解决生产系统结构形式问题。
首要目标：使厂房、设备、工作地、物流等的
配置及供应达到最佳安排，使物料流动最快、 费用最小、搬运量最少、搬运时间最短。
其次，还要使操作者、管理者都能获得操作上、
生产管理的目的是根据市场需求，制定一个合 适的生产计划，以最小成本完成生产任务。
理论上，若需求完全稳定，如每月始终需要
300件，需求预测很简单，而且预测的结果与 实际发生的需求之间没有差别。
但由于实际需求并不是稳定的，因此预测的需
求一般与最终实际发生的需求有所误差，这些 不稳定因素有4类：
80 86 82 3
82.67
一般地，假设使用最近 n 期的历史需求预测第 t 期的需求，可用公式表示为：
Ft
n i 1
Dt n
i
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虽然移动平均法看起来很“幼稚”，但在很多稳 定消费品的需求上预测效果很好，如食用油、盐、 粮食这类生活必需品。 有时会认为历史上某些时期对未来的影响更大， 那么可以对不同历史时期赋予不同的权值，形成 所谓“加权移动平均”方法：
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10
（二）对象式布置
对象专业 化布置
投料 锯床 下料 车床 铣床 粗车 铣床 研磨 精车
产品1 产品2 产品3
储存
又称产品式布置，将生产某种产品的设备集中
在一起形成生产线，不同生产线的工艺过程封 闭，不用跨其它生产线就能独立产出产品。
优点：物流运输少，缩短生产周期，简化管理； 缺点：产品改变时，难以快速变化，不适合多
变化不大，需求容易预测，包括冶炼、化工、 制药、食品和饮料、造纸、电力等过程工业的 生产。
2014/5/14
3
（2）生产方式：备货型生产（make-to-stock， MTS）和按订单生产（make-to-order， MTO）。
备货型生产：根据需求预测，生产并储备产品
库存，等待顾客购买，称为推式生产（push）。
对于不同形式的模型，想校正其参数，可参考
经济计量理论的相关方法。
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第二节 批量问题与生产计划
一、经济订货批量与经济生产批量
（一）库存与库存成本
考虑零售店：通过预测可知方便面的需求，那
么该如何进货才能最经济地满足这些需求？
例如，若未来一年需要10000包方便面，每包2
其中资金成本占最主要的部分：设想这20000 元来自银行贷款，贷款利率10%，那么每包库 存的方便面每年支付的利息就是：
2× 10%=0.2元/(年· 包)。
2014/5/14
24
（2）订购成本
订购成本包括业务洽谈、运输、验收、搬运、
分拣等，其中运输费用往往占据主要部分。
订购成本的特点：订购成本主要和订购次数有
20
2014/5/14
如果时间序列数据中，既有趋势因素、又有季 节因素或者周期因素，则可以进一步考虑Holt 方法、Winter方法、Box-Jenkins模型（也称 为ARIMA模型）等。 （3）回归分析方法 也可以使用回归分析建立时间 t 与需求 Dt 之 间的回归模型预测未来需求，可参考数理统计 方面的方法。
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（二）“因果”预测模型
“因果”预测模型，指的是不光使用时间序列
关系，还考虑其他因素和预测量的关系，因此 自变量可能是多元的。
比如预测汽车销售量，可能考虑它和 GDP总量、
时间 t 以及价格 P 同时有关系，那么销售量就 是这三个因素的函数：
Y
f (GDP, t, P)
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10000 方案一
5000
wk.baidu.com方案二
2500
方案三
方案一平均库存水平为10000/2=5000；方案二平
均库存水平为5000/2=2500，方案三为1250。
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对应总库存成本为：订购总成本+保存成本
方案一：200
想避免缺货惩罚，就需要订购足够的商品，但
又不能订购太多，否则会造成库存积压，结果 又付出保存成本。
因此，应该根据需求和成本信息，确定一个最
佳的进货策略。
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（二）经济订货批量（economic order quantity，EOQ）
考虑方便面的例子：不管什么时候订货，也不
品种小批量。
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（三）固定式布置
固定位置
劳动力 原料 设备
水压机
成品
在固定位置投入材料、设备、劳动力后，通过 生产过程转换就输出成品。 一般大型设备的加工，如水压机等冲压设备加 工，以及大型航空航天产品的装配、大型轮船 制造等都属于固定式布置，
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第二节 需求预测
（4）随机因素
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除了前三类因素之外，所存在的无法辨识的波动。
14
一、主观预测法
预测方法可分为主观预测和客观预测两大类。
主观预测根据人的主观判断给出需求信息，预
测者可以是单独的某人，也可以是参与预测的 专家团队，方法包括：
销售人员预测法：销售人员根据经验确定需求值。
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2
批量流水型：产品种类较多，产品差异在一定
时间内变化不大，相比单件小批需求更容易预 测，如服装、医药生产、通用件制造等。
装配线型：产品种类往往不是很多，且更标准
化，需求更容易预测一些，比如汽车、家具、 电子装备、计算机和通讯设备、家电生产等。
流程型：生产标准产品，产品种类在较长时间
元，则产品总价为20000元——无论提前一年 采购，还是提前一个月采购都一样。
储备产品将会引起那些库存成本？
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（1）保存成本（持有成本）
维持物理存储空间的仓储成本
保险和税费
损坏/腐烂/损耗/陈旧/丢失造成的价值减少 库存占用资金的机会成本，或称为资金成本
Ft
n i 1 i
c Dt n
i
其中 ci 为加权系数，且满足条件：
n i 1 i
c
n
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例，假设第1、3季度和第4季度的需求特点更接近， 因而赋予前3个季度对第4季度影响的重要性系数 依次为2、1、2，那么第4季度预测值为：
80 2
86 1 82 2 2 1 2
82
（2）指数平滑法以及其他方法
优点：能瞬间满足顾客需求。
缺点：需要付出库存管理成本；若需求预测不 准确，则会造成生产过剩或不足。
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按订单生产：拿到顾客订单之后才根据订单需
求开始生产，称为拉式生产（pull）；
优点：生产的产品一般都能卖出去而不会过剩。 缺点：顾客需要等待一段时间，若顾客不耐烦 等待，则可能失去订单。
第10章 库存与生产管理
传统生产管理主要指对制造过程的管理。 现代企业生产的产品和提供的服务密不可分， 产品包含有形产品和服务等无形业务，生产管 理的对象由此扩展到制造业与服务业。 现代生产管理又称为“运作管理” （Operations Management, OM）或“生产与 运 作 管 理 ” （ Production and Operations Management, POM） 。
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（1）趋势因素
需求总体上越来多或者越来越少；
（2）季节性因素
季节造成波动：夏季空调需求增加，冬季则相反； 影响周期固定且影响量基本固定。
（3）周期因素
和季节性因素比价类似，其区别在于周期因素出现 的时间间隔可能会变化，而其波动量也可能会变化， 如经济周期的影响，其周期和影响量并不固定。
部件而形成库存，以备随时按单装配为成品；
所以，在装配点的上游，生产线采取的是备货
型的推式生产 。
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推/拉过程的过渡点，称为客户定制分离点：
推动
生产节点1
需求预测
节点2
推动
……
推动
节点i
推动
Make To Stock
定制分离点
零部件 库存
拉动
拉动
Make To Order
……
领导层集体预测法：以前没有任何销售，需要高层 团队预测需求，如新品牌电子产品。
客户调查方法：使用问卷等对市场进行调查。
德尔菲方法：以一定的程序进行预测的一种方法。
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二、客观预测
客观预测是根据历史上的实际需求数据建立预
测模型而给出预测结果。
如果只考虑需求变化与时间的关系，则称为
关系，而与订购量关系不大。
如运输成本，同样距离，运输半车鱼和运输一车鱼， 运费很接近。
同样的一件商品，其保存成本与时间成正比，
但订购成本只与订购次数有关系。
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（3）惩罚成本
当库存产品缺货时候，会发生缺货惩罚成本：
比如为了满足顾客而加急进货， 此时供应商会 收取额外费用，这个费用就相当于惩罚成本。
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第一节 生产系统结构
一、生产类型与客户定制分离点
（一）生产系统类型与生产方式
（1）生产系统类型：单件小批型、批量流水 型、装配线型和流程型四大类；项目型生产可 看做是单件小批生产类型的极端情况。
单件小批型：主要生产客户定制化的产品，产
品种类多、差异大，需求难以预测，如特殊金 属零部件、特殊加工件、特种设备等。
安全上、生理上和心理上的满足感。
基本布置包括三类：工艺式布置、对象式布置 和固定式布置。进一步发展了成组布置、单元 布置和柔性布置等。
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（一）工艺式布置
工艺专业 化布置
投料 车床 铣床 锯磨床
锯床
研磨
喷漆
储存
按照生产工艺性质来布置车间、工段或小组。
同种类型的工艺设备集中在一起。 优点：易于充分利用生产设备，比较灵活，能 适应不同品种生产，适合小批量生产； 缺点：搬运路线长，搬运量大；在制品多，管 理复杂，不适合大批量生产。
方案二：每次订购5000包，一年订购两次即可，
那么，年订购成本为 200 × 2 = 400元。
方案三：每次订购2500包，一年订购四次，那
么，年订购成本为 200 × 4 = 800元。
哪个方案总成本最小？ 为此，需要进一步考虑保存成本，假设需求是 稳定的因而库存是匀速消耗的，那么：
“时间序列预测”，若还考虑其他因素，则称 为“因果预测”。
（一）时间序列预测
（1）移动平均法 对于变化比较平稳的需求，可使用最近几个时
期的历史需求的平均值作为下一个时期的需求。
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例：已知1至3季度的需求分别为：80、86、82，
那么简单移动平均法预测第4季度需求为：
库存
MTS： 工序1
MTO：
零部件 原材料
工序1
工序2
工序3
订单 产品
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（二）客户定制分离点 考虑一个按定单为客户装配产品的生产线：
接到顾客订单后，生产线启动装配。因此在装
配点下游，即从装配点到成品节点，企业采用 按单生产的拉式生产模式；
而在装配点上游，企业须提前储备原材料、零
管分几批订货， 20000元的产品总价不变，必 须付出，因此做决策时可以不考虑。
现在假设每订购一次，需要付出的运输成本、
分拣入库等订购成本为200元。
每包方便面在单位时间的保存成本为0.2元。 考虑下述几种方案：
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方案一：一次性订购10000包方便面，就能满
足整年的需要。此时，年订购成本为200元。
拉动
订单
节点i+1
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节点n
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之所以叫做“客户定制分离点”，是因为该点 后的生产是按照顾客要求进行“定制”的。
例：计算机制造商预测未来需求，准备一批不
同规格的CPU、内存、显卡、主板、机箱、显 示屏，这是“备货生产”过程；
当顾客到达时候，可以选配不同的CPU、显示
屏等等，组装不同的计算机，这就是“按单生 产”的定制过程。
如果存在趋势因素，则可以使用指数平滑法，
其基本公式为：
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下期预测量=本期预测量+平滑系数 预测误差
其中：预测误差=实际需求-预测需求
例，某产品本月预测需求为100件，而本月实际需 求为110件，那么本期预测误差为：110-100=10。
假设我们认为这10件预测误差的30%归因于趋势 变动所致，那么平滑系数为0.3，所以下期预测值 为：100+0.3×10 =103。 若实际需求为90件，则预测误差为：90-100= - 10， 所以下月需求： 100+0.3×(-10) =97件。
上述各零、配件的备货点就是客户定制分离点。
分离点越靠上游，定制能力越强，反之越弱。
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二、生产线布置 生产线布置解决生产系统结构形式问题。
首要目标：使厂房、设备、工作地、物流等的
配置及供应达到最佳安排，使物料流动最快、 费用最小、搬运量最少、搬运时间最短。
其次，还要使操作者、管理者都能获得操作上、
生产管理的目的是根据市场需求，制定一个合 适的生产计划，以最小成本完成生产任务。
理论上，若需求完全稳定，如每月始终需要
300件，需求预测很简单，而且预测的结果与 实际发生的需求之间没有差别。
但由于实际需求并不是稳定的，因此预测的需
求一般与最终实际发生的需求有所误差，这些 不稳定因素有4类：
80 86 82 3
82.67
一般地，假设使用最近 n 期的历史需求预测第 t 期的需求，可用公式表示为：
Ft
n i 1
Dt n
i
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虽然移动平均法看起来很“幼稚”，但在很多稳 定消费品的需求上预测效果很好，如食用油、盐、 粮食这类生活必需品。 有时会认为历史上某些时期对未来的影响更大， 那么可以对不同历史时期赋予不同的权值，形成 所谓“加权移动平均”方法：
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（二）对象式布置
对象专业 化布置
投料 锯床 下料 车床 铣床 粗车 铣床 研磨 精车
产品1 产品2 产品3
储存
又称产品式布置，将生产某种产品的设备集中
在一起形成生产线，不同生产线的工艺过程封 闭，不用跨其它生产线就能独立产出产品。
优点：物流运输少，缩短生产周期，简化管理； 缺点：产品改变时，难以快速变化，不适合多
变化不大，需求容易预测，包括冶炼、化工、 制药、食品和饮料、造纸、电力等过程工业的 生产。
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（2）生产方式：备货型生产（make-to-stock， MTS）和按订单生产（make-to-order， MTO）。
备货型生产：根据需求预测，生产并储备产品
库存，等待顾客购买，称为推式生产（push）。
对于不同形式的模型，想校正其参数，可参考
经济计量理论的相关方法。
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第二节 批量问题与生产计划
一、经济订货批量与经济生产批量
（一）库存与库存成本
考虑零售店：通过预测可知方便面的需求，那
么该如何进货才能最经济地满足这些需求？
例如，若未来一年需要10000包方便面，每包2
其中资金成本占最主要的部分：设想这20000 元来自银行贷款，贷款利率10%，那么每包库 存的方便面每年支付的利息就是：
2× 10%=0.2元/(年· 包)。
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（2）订购成本
订购成本包括业务洽谈、运输、验收、搬运、
分拣等，其中运输费用往往占据主要部分。
订购成本的特点：订购成本主要和订购次数有
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如果时间序列数据中，既有趋势因素、又有季 节因素或者周期因素，则可以进一步考虑Holt 方法、Winter方法、Box-Jenkins模型（也称 为ARIMA模型）等。 （3）回归分析方法 也可以使用回归分析建立时间 t 与需求 Dt 之 间的回归模型预测未来需求，可参考数理统计 方面的方法。
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（二）“因果”预测模型
“因果”预测模型，指的是不光使用时间序列
关系，还考虑其他因素和预测量的关系，因此 自变量可能是多元的。
比如预测汽车销售量，可能考虑它和 GDP总量、
时间 t 以及价格 P 同时有关系，那么销售量就 是这三个因素的函数：
Y
f (GDP, t, P)
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10000 方案一
5000
wk.baidu.com方案二
2500
方案三
方案一平均库存水平为10000/2=5000；方案二平
均库存水平为5000/2=2500，方案三为1250。
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对应总库存成本为：订购总成本+保存成本
方案一：200
想避免缺货惩罚，就需要订购足够的商品，但
又不能订购太多，否则会造成库存积压，结果 又付出保存成本。
因此，应该根据需求和成本信息，确定一个最
佳的进货策略。
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（二）经济订货批量（economic order quantity，EOQ）
考虑方便面的例子：不管什么时候订货，也不
品种小批量。
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（三）固定式布置
固定位置
劳动力 原料 设备
水压机
成品
在固定位置投入材料、设备、劳动力后，通过 生产过程转换就输出成品。 一般大型设备的加工，如水压机等冲压设备加 工，以及大型航空航天产品的装配、大型轮船 制造等都属于固定式布置，
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第二节 需求预测
（4）随机因素
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除了前三类因素之外，所存在的无法辨识的波动。
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一、主观预测法
预测方法可分为主观预测和客观预测两大类。
主观预测根据人的主观判断给出需求信息，预
测者可以是单独的某人，也可以是参与预测的 专家团队，方法包括：
销售人员预测法：销售人员根据经验确定需求值。
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批量流水型：产品种类较多，产品差异在一定
时间内变化不大，相比单件小批需求更容易预 测，如服装、医药生产、通用件制造等。
装配线型：产品种类往往不是很多，且更标准
化，需求更容易预测一些，比如汽车、家具、 电子装备、计算机和通讯设备、家电生产等。
流程型：生产标准产品，产品种类在较长时间
元，则产品总价为20000元——无论提前一年 采购，还是提前一个月采购都一样。
储备产品将会引起那些库存成本？
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（1）保存成本（持有成本）
维持物理存储空间的仓储成本
保险和税费
损坏/腐烂/损耗/陈旧/丢失造成的价值减少 库存占用资金的机会成本，或称为资金成本
Ft
n i 1 i
c Dt n
i
其中 ci 为加权系数，且满足条件：
n i 1 i
c
n
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例，假设第1、3季度和第4季度的需求特点更接近， 因而赋予前3个季度对第4季度影响的重要性系数 依次为2、1、2，那么第4季度预测值为：
80 2
86 1 82 2 2 1 2
82
（2）指数平滑法以及其他方法
优点：能瞬间满足顾客需求。
缺点：需要付出库存管理成本；若需求预测不 准确，则会造成生产过剩或不足。
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按订单生产：拿到顾客订单之后才根据订单需
求开始生产，称为拉式生产（pull）；
优点：生产的产品一般都能卖出去而不会过剩。 缺点：顾客需要等待一段时间，若顾客不耐烦 等待，则可能失去订单。
第10章 库存与生产管理
传统生产管理主要指对制造过程的管理。 现代企业生产的产品和提供的服务密不可分， 产品包含有形产品和服务等无形业务，生产管 理的对象由此扩展到制造业与服务业。 现代生产管理又称为“运作管理” （Operations Management, OM）或“生产与 运 作 管 理 ” （ Production and Operations Management, POM） 。
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（1）趋势因素
需求总体上越来多或者越来越少；
（2）季节性因素
季节造成波动：夏季空调需求增加，冬季则相反； 影响周期固定且影响量基本固定。
（3）周期因素
和季节性因素比价类似，其区别在于周期因素出现 的时间间隔可能会变化，而其波动量也可能会变化， 如经济周期的影响，其周期和影响量并不固定。
部件而形成库存，以备随时按单装配为成品；
所以，在装配点的上游，生产线采取的是备货
型的推式生产 。
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推/拉过程的过渡点，称为客户定制分离点：
推动
生产节点1
需求预测
节点2
推动
……
推动
节点i
推动
Make To Stock
定制分离点
零部件 库存
拉动
拉动
Make To Order
……
领导层集体预测法：以前没有任何销售，需要高层 团队预测需求，如新品牌电子产品。
客户调查方法：使用问卷等对市场进行调查。
德尔菲方法：以一定的程序进行预测的一种方法。
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二、客观预测
客观预测是根据历史上的实际需求数据建立预
测模型而给出预测结果。
如果只考虑需求变化与时间的关系，则称为
关系，而与订购量关系不大。
如运输成本，同样距离，运输半车鱼和运输一车鱼， 运费很接近。
同样的一件商品，其保存成本与时间成正比，
但订购成本只与订购次数有关系。
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（3）惩罚成本
当库存产品缺货时候，会发生缺货惩罚成本：
比如为了满足顾客而加急进货， 此时供应商会 收取额外费用，这个费用就相当于惩罚成本。
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第一节 生产系统结构
一、生产类型与客户定制分离点
（一）生产系统类型与生产方式
（1）生产系统类型：单件小批型、批量流水 型、装配线型和流程型四大类；项目型生产可 看做是单件小批生产类型的极端情况。
单件小批型：主要生产客户定制化的产品，产
品种类多、差异大，需求难以预测，如特殊金 属零部件、特殊加工件、特种设备等。
安全上、生理上和心理上的满足感。
基本布置包括三类：工艺式布置、对象式布置 和固定式布置。进一步发展了成组布置、单元 布置和柔性布置等。
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（一）工艺式布置
工艺专业 化布置
投料 车床 铣床 锯磨床
锯床
研磨
喷漆
储存
按照生产工艺性质来布置车间、工段或小组。
同种类型的工艺设备集中在一起。 优点：易于充分利用生产设备，比较灵活，能 适应不同品种生产，适合小批量生产； 缺点：搬运路线长，搬运量大；在制品多，管 理复杂，不适合大批量生产。
方案二：每次订购5000包，一年订购两次即可，
那么，年订购成本为 200 × 2 = 400元。
方案三：每次订购2500包，一年订购四次，那
么，年订购成本为 200 × 4 = 800元。
哪个方案总成本最小？ 为此，需要进一步考虑保存成本，假设需求是 稳定的因而库存是匀速消耗的，那么：
“时间序列预测”，若还考虑其他因素，则称 为“因果预测”。
（一）时间序列预测
（1）移动平均法 对于变化比较平稳的需求，可使用最近几个时
期的历史需求的平均值作为下一个时期的需求。
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例：已知1至3季度的需求分别为：80、86、82，
那么简单移动平均法预测第4季度需求为：