第8章供应链综合计划
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• 通常很难在短时间内改变产能和劳动力 • 如果产能变化的成本很高，则价格昂贵 • 对员工士气的负面影响 • 导致库存水平低 • 追赶策略适用于库存成本较高，而改变设备产
能和劳动力数量成本较低的情况
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8 – 13
劳动力或产能的时间柔性策略
作为杠杆
• 均衡策略 – 将库存作为杠杆 • 量身定制或混合策略 - 策略的组合
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8 – 11
12
追赶策略与均衡策略
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8 – 12
追赶战略
• 随着需求的变化，不同的机器产能或雇用和裁 员
• 使用多余的机器产能 • 劳动力数量稳定，工作小时数各不相同 • 使用加班或灵活的计划 • 灵活的员工队伍，避免士气问题 • 库存水平低，降低设备平均利用率 • 在库存持有成本较高，且设备产能成本相对低
时使用
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8 – 14
8 供应链综合计划
PowerPoint presentation to accompany Chopra and Meindl Supply Chain Management, 6e
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8–1
学习目标
1. 了解综合计划在供应链活动中的重要性。 2. 描述制定综合计划所需的信息和输出的结果。 3. 解释管理者在制定综合计划时需要权衡的问
For t = 1, ..., 6
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8 – 18
红番茄工具公司目标函数
• 计划期内总成本最小化
（正常工作时间劳动力成本）+（加班时间劳动力成本）+ （雇佣和解雇员工成本）+（持有库存成本）+（缺货成本） +（原材料成本）+（转包成本）
• 红番茄工具公司
– 高度季节性需求 – 制定预测
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TABLE 8-2
8 – 16
红番茄工具公司
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TABLE 8-3
8 – 17
红番茄工具公司决策变量
8 – 20
红番茄工具公司
计划时间内的总成本= 422,660美元
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TABLE 8-4
8 – 21
红番茄工具公司
• 需求变化较大
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TABLE 8-5
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8–7
综合产品单位的确定
• 制定综合计划的第一步是确定合适的综合
产品单位。
• 选择综合产品单位、确定产能和生产时间
时需要特别关注瓶颈环节。
• 考虑调整准备和维护等活动
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All for t = 1,..., 6
1. 员工数量，雇佣和解聘劳动力限制
W t
=W
t
–1+
H t
–
L t
2. 产能限制
P £ 40W + Ot
t
t4
3. 库存余额约束
I t
–1
+
P t
+C t
=
D t
+
S t
–1
+
I t
–
S t
4. 加班时间约束
O £ 10W
t
t
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FIGURE 8-4
8 – 31
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
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FIGURE 8-5
8 – 32
综合计划中的预测误差
• 必须考虑预测误差 • 安全库存
– 建立并携带额外的库存作为安全库存的一种形式
• 安全产能
– 使用加班，作为安全产能的一种形式; – 长期拥有富余劳动力，作为安全产能的一种形式; – 使用转包，作为安全产能的一种形式 – 持有更多的库存，作为安全库存的一种形式 – 从一个开放市场或现货市场购买产能或产品，作安全
产能的一种形式。
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8 – 33
粗略主生产计划的制定
• 分解总计划
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TABLE 8-9
8 – 34
信息技术在综合计划中的作用
• 进阶生产规划及排程系统(APS)具有处理大
6
6
6
6
Minå640Wt + å6Ot + å300Ht + å500Lt
t=1
t=1
t=1
t=1
6
6
6
6
+å2It + å5St + å10Pt + å30Ct
t=1
t=1
t=1
t=1
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8 – 19
红番茄工具公司约束
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8–3
综合计划在供应链中的作用
• 确定指定时间范围内的运作参数
– 生产率
- 转包
– 劳动力
- 延期交货需求
– 加班量
- 现有库存
– 设备产能水平
• 在供应链中尽可能大的范围内使参与各方共同拟定 综合计划
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8 – 26
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
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FIGURE 8-1
8 – 27
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
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FIGURE 8-2
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8 – 29
使用求解器进行总体规划
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FIGURE 8-2
8 – 30
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
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题。 4. 使用Excel构建和求解综合计划问题。
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8–2
综合计划在供应链中的作用
• 产能有成本，交付周期通常很长 • 综合计划：
– 公司在特定时间范围内产能，产量，分包，库存水平， 缺货和定价的过程
– 目标是满足需求并使利润最大化 – 在总产量水平（非单独库存单位）级别做出的决策 – 时间为3至18个月 – 公司怎样才能最好地利用它拥有的设施？
8–8
红番茄工具公司
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TABLE 8-1
8–9
红番茄工具公司
• 加权平均法
每件综合产品单位的材料成本 = (15 x 0.10) + (7 x 0.25) + (9 x 0.20) + (12 x 0.10) + (9 x 0.20) + (13 x 0.15) = $10
8 – 22
红番茄工具公司
计划时间内的总成本= 433,080美元
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TABLE 8-6
8 – 23
红番茄工具公司
• 降低招聘和解聘员工成本 - 50美元
计划时间内的总成本= 412,770美元
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8 – 28
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
• 设置目标单元格: C22 • 等于: 最小值 • 可变单元格: B5:I10 • 约束如下: • B5:C10 = integer {雇用和解雇的员工数量为整数} • B5:I10 ≥ 0 {所有决策变量为非负数} • F10 ≥ 500 {第6期期末的库存至少为100} • G10 = 0 {第6期期末的缺货等于0} • M5:M10 = 0 {W1 – Wt–1 –Ht + Lt = 0 for t = 1,...,6} • N5:N10 ≥ 0{40Wt + Ot/4 – Pt ≥ 0 for t = 1, . . . , 6} • O5:O10 = 0{It–1 – St–1 + Pt + Ct – Dt – It + St = 0 for t = 1, . . . , 6} • P5:P10 ≥ 0{10Wt – Ot ≥ 0 for t = 1,…, 6}
• 同样
每件综合产品单位的收益 = 40美元 单位净生产时间 = 4.00小时
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8 – 10
综合计划策略
• 产能，库存，延期交货/销售损失之间的权 衡
• 追赶战略 - 以产能为杠杆 • 劳动力或产能的时间柔性策略—将利用率
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8 – 37
均衡策略
• 稳定的机器产能和劳动力水平，恒定的输出率 • 产品短缺和过剩导致库存水平随时间改变 • 稳定的工作环境 • 可能会积累大量库存 • 适用于库存和延期交货成本相对较低的情况
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8 – 15
使用线性规划进行总体规划
8–5
综合计划所需的信息
• •
计划期（时间跨度为T个周期）内每个期间t的需求预测值Ft
生产成本
– 正常人工成本（$ / 小时）和加班费（$ / 小时）
– 转包生产成本（$ / 小时或$ / 件）
– 产能改变成本 - 雇用或解聘成本（$ /工人），增加或减少设备产能 （$ /机器）
• 单位产品需要的劳动力工时/机器台时 • 库存持有成本（$ /件/期） • 缺货或延期交货成本（$ /件/期间） • 约束 - 加班，裁员，资金，缺货，积压，供应商引起
3. 当新数据出现时，重新制定综合计划 4. 当产能利用率提高时，使用综合计划
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8 – 36
学习目标小结
1. 了解综合计划在供应链活动中的重要性。 2. 描述制定综合计划所需的信息和输出的结果。 3. 解释管理者在制定综合计划时需要权衡的问题。 4. 使用Excel构建和求解综合计划问题。
8–4
综合计划的பைடு நூலகம்关问题
• 根据计划期内每个时期的需求预测，确定各个时期适当
的生产水平、库存水平、产能(自制和外包)水平以及延迟 交货量(未满足的需求)，以使该计划期内企业利润最大化。
• 指定计划范围（通常为3-18个月） • 指定每个期间的持续时间 • 确定制定综合计划和作出决策所需的关键信息
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TABLE 8-7
8 – 24
利用Excel制定综合计划
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TABLE 8-8
8 – 25
建立基本的综合计划电子数据表
For t = 1, ..., 6
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8–6
通过综合计划作出以下决定
• 正常时间、加班时间和转包的生产量 • 持有库存 • 缺货/延期交货的数量 • 雇佣/解聘劳动力的数量 • 机器产能增加/减少 • 较差的综合计划可能导致可用库存和产能不能满
足需求，从而丧失销售机会，导致利润损失。
规模问题的能力
• 处理复杂问题的能力（通过非线性优化或
线性近似）
• 能够与其他核心IT系统进行交互，例如库存
管理和采购
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8 – 35
综合计划的实践
1. 思考的范围从单个企业拓展到整条供应 链
2. 使计划具有柔性，因为预测总是不精确 的
能和劳动力数量成本较低的情况
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8 – 13
劳动力或产能的时间柔性策略
作为杠杆
• 均衡策略 – 将库存作为杠杆 • 量身定制或混合策略 - 策略的组合
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8 – 11
12
追赶策略与均衡策略
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8 – 12
追赶战略
• 随着需求的变化，不同的机器产能或雇用和裁 员
• 使用多余的机器产能 • 劳动力数量稳定，工作小时数各不相同 • 使用加班或灵活的计划 • 灵活的员工队伍，避免士气问题 • 库存水平低，降低设备平均利用率 • 在库存持有成本较高，且设备产能成本相对低
时使用
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8 – 14
8 供应链综合计划
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8–1
学习目标
1. 了解综合计划在供应链活动中的重要性。 2. 描述制定综合计划所需的信息和输出的结果。 3. 解释管理者在制定综合计划时需要权衡的问
For t = 1, ..., 6
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8 – 18
红番茄工具公司目标函数
• 计划期内总成本最小化
（正常工作时间劳动力成本）+（加班时间劳动力成本）+ （雇佣和解雇员工成本）+（持有库存成本）+（缺货成本） +（原材料成本）+（转包成本）
• 红番茄工具公司
– 高度季节性需求 – 制定预测
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TABLE 8-2
8 – 16
红番茄工具公司
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TABLE 8-3
8 – 17
红番茄工具公司决策变量
8 – 20
红番茄工具公司
计划时间内的总成本= 422,660美元
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TABLE 8-4
8 – 21
红番茄工具公司
• 需求变化较大
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TABLE 8-5
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8–7
综合产品单位的确定
• 制定综合计划的第一步是确定合适的综合
产品单位。
• 选择综合产品单位、确定产能和生产时间
时需要特别关注瓶颈环节。
• 考虑调整准备和维护等活动
Copyright © 2016 Pearson Education, Inc.
All for t = 1,..., 6
1. 员工数量，雇佣和解聘劳动力限制
W t
=W
t
–1+
H t
–
L t
2. 产能限制
P £ 40W + Ot
t
t4
3. 库存余额约束
I t
–1
+
P t
+C t
=
D t
+
S t
–1
+
I t
–
S t
4. 加班时间约束
O £ 10W
t
t
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FIGURE 8-4
8 – 31
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
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FIGURE 8-5
8 – 32
综合计划中的预测误差
• 必须考虑预测误差 • 安全库存
– 建立并携带额外的库存作为安全库存的一种形式
• 安全产能
– 使用加班，作为安全产能的一种形式; – 长期拥有富余劳动力，作为安全产能的一种形式; – 使用转包，作为安全产能的一种形式 – 持有更多的库存，作为安全库存的一种形式 – 从一个开放市场或现货市场购买产能或产品，作安全
产能的一种形式。
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8 – 33
粗略主生产计划的制定
• 分解总计划
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TABLE 8-9
8 – 34
信息技术在综合计划中的作用
• 进阶生产规划及排程系统(APS)具有处理大
6
6
6
6
Minå640Wt + å6Ot + å300Ht + å500Lt
t=1
t=1
t=1
t=1
6
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6
6
+å2It + å5St + å10Pt + å30Ct
t=1
t=1
t=1
t=1
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8 – 19
红番茄工具公司约束
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8–3
综合计划在供应链中的作用
• 确定指定时间范围内的运作参数
– 生产率
- 转包
– 劳动力
- 延期交货需求
– 加班量
- 现有库存
– 设备产能水平
• 在供应链中尽可能大的范围内使参与各方共同拟定 综合计划
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8 – 26
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
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FIGURE 8-1
8 – 27
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
Copyright © 2016 Pearson Education, Inc.
FIGURE 8-2
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8 – 29
使用求解器进行总体规划
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FIGURE 8-2
8 – 30
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
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题。 4. 使用Excel构建和求解综合计划问题。
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8–2
综合计划在供应链中的作用
• 产能有成本，交付周期通常很长 • 综合计划：
– 公司在特定时间范围内产能，产量，分包，库存水平， 缺货和定价的过程
– 目标是满足需求并使利润最大化 – 在总产量水平（非单独库存单位）级别做出的决策 – 时间为3至18个月 – 公司怎样才能最好地利用它拥有的设施？
8–8
红番茄工具公司
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TABLE 8-1
8–9
红番茄工具公司
• 加权平均法
每件综合产品单位的材料成本 = (15 x 0.10) + (7 x 0.25) + (9 x 0.20) + (12 x 0.10) + (9 x 0.20) + (13 x 0.15) = $10
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红番茄工具公司
计划时间内的总成本= 433,080美元
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8 – 23
红番茄工具公司
• 降低招聘和解聘员工成本 - 50美元
计划时间内的总成本= 412,770美元
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8 – 28
利用规划求解建立综合计划电子数 据表
• 设置目标单元格: C22 • 等于: 最小值 • 可变单元格: B5:I10 • 约束如下: • B5:C10 = integer {雇用和解雇的员工数量为整数} • B5:I10 ≥ 0 {所有决策变量为非负数} • F10 ≥ 500 {第6期期末的库存至少为100} • G10 = 0 {第6期期末的缺货等于0} • M5:M10 = 0 {W1 – Wt–1 –Ht + Lt = 0 for t = 1,...,6} • N5:N10 ≥ 0{40Wt + Ot/4 – Pt ≥ 0 for t = 1, . . . , 6} • O5:O10 = 0{It–1 – St–1 + Pt + Ct – Dt – It + St = 0 for t = 1, . . . , 6} • P5:P10 ≥ 0{10Wt – Ot ≥ 0 for t = 1,…, 6}
• 同样
每件综合产品单位的收益 = 40美元 单位净生产时间 = 4.00小时
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8 – 10
综合计划策略
• 产能，库存，延期交货/销售损失之间的权 衡
• 追赶战略 - 以产能为杠杆 • 劳动力或产能的时间柔性策略—将利用率
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均衡策略
• 稳定的机器产能和劳动力水平，恒定的输出率 • 产品短缺和过剩导致库存水平随时间改变 • 稳定的工作环境 • 可能会积累大量库存 • 适用于库存和延期交货成本相对较低的情况
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使用线性规划进行总体规划
8–5
综合计划所需的信息
• •
计划期（时间跨度为T个周期）内每个期间t的需求预测值Ft
生产成本
– 正常人工成本（$ / 小时）和加班费（$ / 小时）
– 转包生产成本（$ / 小时或$ / 件）
– 产能改变成本 - 雇用或解聘成本（$ /工人），增加或减少设备产能 （$ /机器）
• 单位产品需要的劳动力工时/机器台时 • 库存持有成本（$ /件/期） • 缺货或延期交货成本（$ /件/期间） • 约束 - 加班，裁员，资金，缺货，积压，供应商引起
3. 当新数据出现时，重新制定综合计划 4. 当产能利用率提高时，使用综合计划
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学习目标小结
1. 了解综合计划在供应链活动中的重要性。 2. 描述制定综合计划所需的信息和输出的结果。 3. 解释管理者在制定综合计划时需要权衡的问题。 4. 使用Excel构建和求解综合计划问题。
8–4
综合计划的பைடு நூலகம்关问题
• 根据计划期内每个时期的需求预测，确定各个时期适当
的生产水平、库存水平、产能(自制和外包)水平以及延迟 交货量(未满足的需求)，以使该计划期内企业利润最大化。
• 指定计划范围（通常为3-18个月） • 指定每个期间的持续时间 • 确定制定综合计划和作出决策所需的关键信息
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TABLE 8-7
8 – 24
利用Excel制定综合计划
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TABLE 8-8
8 – 25
建立基本的综合计划电子数据表
For t = 1, ..., 6
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Copyright © 2016 Pearson Education, Inc.
8–6
通过综合计划作出以下决定
• 正常时间、加班时间和转包的生产量 • 持有库存 • 缺货/延期交货的数量 • 雇佣/解聘劳动力的数量 • 机器产能增加/减少 • 较差的综合计划可能导致可用库存和产能不能满
足需求，从而丧失销售机会，导致利润损失。
规模问题的能力
• 处理复杂问题的能力（通过非线性优化或
线性近似）
• 能够与其他核心IT系统进行交互，例如库存
管理和采购
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8 – 35
综合计划的实践
1. 思考的范围从单个企业拓展到整条供应 链
2. 使计划具有柔性，因为预测总是不精确 的