《供应链管理实务》任务五 供应链的综合计划
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– – – – – 加班的限制 解雇的限制 可用资本的限制 缺货和延期交货的限制 从供应商到企业的约束
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： 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。 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。 雇佣／解雇劳动力数量：用来处理可能遇到的劳资纠 纷。 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。
案例 ——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， 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 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。 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 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： 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。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．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 运作参数： • 生产速率：单位时间（如每月或每周）完成的产品 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。 • 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。 • 延期交货需求：当期没有满足而转移至未来期交付 的需求。 • 现有库存：计划期内各个时期的库存持有水平。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
综合计划的有关问题
综合计划者需要如下信息： ￡计划期内T个时期的每个时期t的需求预测Ft ￡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 成本（元／小时） ￡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／ 工人）和增加或减少机器产能的成本（元／机器） ￡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） ￡缺货或延期交货的成本（元／单位／周期） ￡约束
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。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
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
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。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
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 束又创造高利润的方法。
红番茄公司的需求预测
月份 1 2 3 4 5 需求预测 1600 3000 3200 3800 2200
6
2200
• 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1 000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。
线性规划的特征： • 第一，每个问题都有一组未知变量（x1，x2…..xn）， 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 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 些限制条件都可以用一组线性等式或线性不等式来 表达。 • 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）。 按研究的实际问题而要求目标函数实现最大化和最 小化。
• ∑640Wt+∑6Ot+∑300Ht+∑500 Lt+∑2It+∑5St+∑10Pt+∑30Ct
3、约束条件 （1）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Wt=Wt-1+Ht-Lt t=1,…,6 初始的员工数量为W0=80。 （2）产能约束。Pt≤40Wt+Ot/4 t=1,…,6 （3）库存平衡约束。It-1+Pt+Ct=Dt+St-1+It-St t=1,…,6 起始的库存量为I0=1000，最终的库存水平至少要有 500单位(即I6≥500)，最初并没有延期交付量(即 S0=0)。 （4）加班约束。 Ot≤10Wt， t=1,…,6 除此之外，每个变量必须都是非负的，在第6期末 不能有产品延期交付量(即S6=O)
2、定义目标函数 目标函数是使计划期内的总成本最小化(等同于需 求都被满足而实现利润最大化)。成本由下面几 部分组成： • 正常工作时间的劳动力成本； • 加班时间的劳动力成本； • 雇佣和解雇的成本； • 持有库存的成本； • 缺货的成本； • 转包的成本； • 原材料的成本。
（1）正常工作时间的劳动力成=∑640Wt （2）加班时间的劳动力成本=∑6Ot （3）雇佣和解雇的成本=∑300Ht+∑500 Lt （4）库存和缺货的成本=∑2It+∑5St （5）原材料和转包的成本=∑10 Pt+∑30Ct • 所有成本的和，计算公式为：
红番茄公司的成本
成本项目 原材料成本 库存成本 成本 10美元／单位 2美元／单位／月
缺货或延期交货的边际成本 5美元/单位／月 300美元/人 雇佣或培训员工的成本 500美元Biblioteka Baidu人 解雇员工的成本 4小时/单位 需要的劳动时间 4美元/时 正常工作成本 6美元/时 加班成本 转包成本 30美元/单位
任务五 综合计划
供给管理
产能管理 • 劳动力的时间柔性 • 使用季节性劳动力 • 使用转包合同 • 双重设施——专用设 施和柔性设施的使用 • 在生产过程的设计中 融入产品柔性 库存管理 • 多样产品使用通用零 部件 • 为高需求产品或可预 测需求产品建立库存
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
• 线性规划问题可用数学语言描述如下： max（或min）z=c1x1+c2x2+….+cnxn a11x1+a12x2+…a1nxn≤（=，≥）b1 a21x1+a22x2+…a2nxn≤（=，≥）b2
（1）
s.t
…… am1x1+am2x2+…amnxn≤（=，≥）bm （2） x1 ，x2 ，….xn≥0 （3） 这就是线性规划的数学模型，方程（1）为目标函数，（2） 为约束条件，（3）为非负条件。
利用EXCEL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： 设置目标单元格：C22 等于：选择“最小值” 可变单元格：B5：I10 约束： B5：I10≥0｛所有决策变量为非负数｝ F10≥500｛第6期末的库存至少为500｝ Gl0=0｛第6期末的缺货等于0｝ M5：M10=0｛Wt-Wt-1-Ht+Lt=0， t=1,…,6｝ N5：N10≥0｛40Wt+Ot/4- Pt≥0，t=1,…,6｝ O5：O10=0｛It-1+Pt+Ct-Dt-St-1-It+St=0，t=1,…,6｝ P5：P10≥0｛10Wt-Ot≥0，t=1,…,6｝
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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 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 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。 • 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 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 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，但与公司的 供应商合作能够产生更准确的预测结果。
1、确定决策变量 • • • • • • • • Wt=t月的员工数量，t=1，…，6 Ht=t月初雇佣的员工数量，t=1，…，6 Lt=t月初解雇的员工数量，t=1，…，6 Pt=t月生产的产品数量，t=1，…，6 It=t月结束时的库存水平，t=1，…，6 St=t月结束时的缺货或延期交货量，t=1，…，6 Ct=t月的转包数量，t=1，…，6 Ot=t月的加班工时，t=1，…，6
• 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6月底没 有缺货并至少有500单位库存量。 • 最佳的综合计划使公司在6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 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， 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 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。
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： 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。 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。 雇佣／解雇劳动力数量：用来处理可能遇到的劳资纠 纷。 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。
案例 ——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， 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 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。 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 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： 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。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．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 运作参数： • 生产速率：单位时间（如每月或每周）完成的产品 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。 • 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。 • 延期交货需求：当期没有满足而转移至未来期交付 的需求。 • 现有库存：计划期内各个时期的库存持有水平。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
综合计划的有关问题
综合计划者需要如下信息： ￡计划期内T个时期的每个时期t的需求预测Ft ￡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 成本（元／小时） ￡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／ 工人）和增加或减少机器产能的成本（元／机器） ￡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） ￡缺货或延期交货的成本（元／单位／周期） ￡约束
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。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
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
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。
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
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 束又创造高利润的方法。
红番茄公司的需求预测
月份 1 2 3 4 5 需求预测 1600 3000 3200 3800 2200
6
2200
• 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1 000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。
线性规划的特征： • 第一，每个问题都有一组未知变量（x1，x2…..xn）， 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 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 些限制条件都可以用一组线性等式或线性不等式来 表达。 • 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）。 按研究的实际问题而要求目标函数实现最大化和最 小化。
• ∑640Wt+∑6Ot+∑300Ht+∑500 Lt+∑2It+∑5St+∑10Pt+∑30Ct
3、约束条件 （1）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Wt=Wt-1+Ht-Lt t=1,…,6 初始的员工数量为W0=80。 （2）产能约束。Pt≤40Wt+Ot/4 t=1,…,6 （3）库存平衡约束。It-1+Pt+Ct=Dt+St-1+It-St t=1,…,6 起始的库存量为I0=1000，最终的库存水平至少要有 500单位(即I6≥500)，最初并没有延期交付量(即 S0=0)。 （4）加班约束。 Ot≤10Wt， t=1,…,6 除此之外，每个变量必须都是非负的，在第6期末 不能有产品延期交付量(即S6=O)
2、定义目标函数 目标函数是使计划期内的总成本最小化(等同于需 求都被满足而实现利润最大化)。成本由下面几 部分组成： • 正常工作时间的劳动力成本； • 加班时间的劳动力成本； • 雇佣和解雇的成本； • 持有库存的成本； • 缺货的成本； • 转包的成本； • 原材料的成本。
（1）正常工作时间的劳动力成=∑640Wt （2）加班时间的劳动力成本=∑6Ot （3）雇佣和解雇的成本=∑300Ht+∑500 Lt （4）库存和缺货的成本=∑2It+∑5St （5）原材料和转包的成本=∑10 Pt+∑30Ct • 所有成本的和，计算公式为：
红番茄公司的成本
成本项目 原材料成本 库存成本 成本 10美元／单位 2美元／单位／月
缺货或延期交货的边际成本 5美元/单位／月 300美元/人 雇佣或培训员工的成本 500美元Biblioteka Baidu人 解雇员工的成本 4小时/单位 需要的劳动时间 4美元/时 正常工作成本 6美元/时 加班成本 转包成本 30美元/单位
任务五 综合计划
供给管理
产能管理 • 劳动力的时间柔性 • 使用季节性劳动力 • 使用转包合同 • 双重设施——专用设 施和柔性设施的使用 • 在生产过程的设计中 融入产品柔性 库存管理 • 多样产品使用通用零 部件 • 为高需求产品或可预 测需求产品建立库存
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．综合案例
• 线性规划问题可用数学语言描述如下： max（或min）z=c1x1+c2x2+….+cnxn a11x1+a12x2+…a1nxn≤（=，≥）b1 a21x1+a22x2+…a2nxn≤（=，≥）b2
（1）
s.t
…… am1x1+am2x2+…amnxn≤（=，≥）bm （2） x1 ，x2 ，….xn≥0 （3） 这就是线性规划的数学模型，方程（1）为目标函数，（2） 为约束条件，（3）为非负条件。
利用EXCEL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： 设置目标单元格：C22 等于：选择“最小值” 可变单元格：B5：I10 约束： B5：I10≥0｛所有决策变量为非负数｝ F10≥500｛第6期末的库存至少为500｝ Gl0=0｛第6期末的缺货等于0｝ M5：M10=0｛Wt-Wt-1-Ht+Lt=0， t=1,…,6｝ N5：N10≥0｛40Wt+Ot/4- Pt≥0，t=1,…,6｝ O5：O10=0｛It-1+Pt+Ct-Dt-St-1-It+St=0，t=1,…,6｝ P5：P10≥0｛10Wt-Ot≥0，t=1,…,6｝
一．综合计划在供应链中的应用 二．综合计划参数 三．综合计划策略 四．综合计划的有关问题 五．利用线性规划制定综合计划 六．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 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 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。 • 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 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 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，但与公司的 供应商合作能够产生更准确的预测结果。
1、确定决策变量 • • • • • • • • Wt=t月的员工数量，t=1，…，6 Ht=t月初雇佣的员工数量，t=1，…，6 Lt=t月初解雇的员工数量，t=1，…，6 Pt=t月生产的产品数量，t=1，…，6 It=t月结束时的库存水平，t=1，…，6 St=t月结束时的缺货或延期交货量，t=1，…，6 Ct=t月的转包数量，t=1，…，6 Ot=t月的加班工时，t=1，…，6
• 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6月底没 有缺货并至少有500单位库存量。 • 最佳的综合计划使公司在6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 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， 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 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。