（工商管理专业论文）动态规划方法在银光公司生产计划中的应用研究.pdf

摘要 题目：动态规划方法在银光公司生产计划中的应用研究 专业：工商管理 学员姓名：贾一平学员签名：曾阜 导师姓名：熊义杰教授 导师签名：觑 摘要 企业生产计划，是关于企业生产活动总体方面的计划，它是指导企l k 生产活动的纲领性文件。一个科学的、灵活的、切合实际的生产计划是企 业获得利润、实现战略目标的前提。是企业能紧跟市场变化，在瞬息万变 的竞争环境中立于不败之地的保证。银光公司正处于转换机制，破产分离、 走向市场的过程当中。如何制定一个科学的、合理的、能适应各种情况的 工作计划就显的尤为重要。 本文根据银光公司的发展战略和本人的实际工作情况，采用动态规划 的基本原理和方法，对银光公司建立各种生产计划进行了研究。建立了银 光公司长期计划的动态优化模型，为制订年度生产计划提供了依据：对银 光公司重点民品t d i 产品的年度生产计划进行优化，平衡生产与库存关 系，减少生产组织费用；针对银光公司军品任务生产品种多，生产组织中 新增定单较多的特点，建立优化模型，对每月生产作业计划进行优化，很 好的解决了新增定单和已安排定单的冲突问题，确保了每项军品生产任务 的顺利完成。 全文从以下几个方面进行了论述：( 一) 介绍了银光公司的现状。( 二) 分析了制定生产计划的指标体系和一般步骤；论述了动态规划的基本概 念、原理、基本方程及适应条件和算法的一般步骤。( 三) 讨论了投入产 出模型在长期计划中的应用。( 四) 讨论了多阶段动态规划模型在年度计 划中的应用。( 五) 分析了优化模型在短期工作计划优化方面的应用。( 六1 对优化方法的应用前景进行分析。 本文最大的特点是理论与实际相结合。以企业的真实情况和数据，利 用严密的理论体系和方法对企业的生产计划的全过程进行了详细的论述 和分析，具有很大的现实指导意义。 【关键词】生产计划动态规划优化模型 【论文类型】应用研究 a b s t r a c t t i t l e ：r e s e a r c ha b o u tt h e a p p l y i n gd y n a m i cl a y o u t m e t h o d st op r o d u c t i o np l a no f y i n g g u a n g c o r p o r a t i o n m a j o r ：m a s t e ro fb u s i n e s sa d m i n i s t r a t i o n s t u d e n t ：j i ay i p i n g s i g n a t u r e ：j i m 班喇 t u t o r ：x i o n gy i j i es i g n a t u r e ： a b s t r a c t p r o d u c t i o np l a no fe n t e r p r i s ei sap l a na b o u tt h ew h o l ep r o d u c t i o n a c t i v i t y o fe n t e r p r i s e p l a ni so fc r e e di n d i r e c t i n gp r o d u c i n ga c t i v i t y a s c i e n t i f i cf l e x i b l ep r a c t i c a lp l a no fp r o d u c t i o ni sp r e m i s et h a te n t e r p r i s eg a i n p r o f i ta n da c h i e v es t r a t e g i cg o a l sa n di sp l e d g et h a te n t e r p r i s ev a r yw i t h m a r k e ta n ds u c c e e di n c o m p e t i t i o nc o n d i t i o n o f c o n t i n u a l l yc h a n g i n g y i n g u a n gc o r p o r a t i o n i sn o was t a t eo f d i v e r t i n gm e c h a n i s m ，b a n k r u p t c y ， g o i n g i n t om a r k e t ；h o wt os e td o w n aw o r k p l a n o fs c i e n t i f i c r e a s o n a b l e ，a d a p t i n gf o rm a n yk i n do fc o n d i t i o n s ，i sv i t a l t h et h e s i sr e s e a r c h e ss e t t i n gd o w na l lk i n d so fw o r kp l a n st oy i n g u a n g c o r p o r a t i o n ，b yd e v e l o p i n gs t r a t e g yy i n g u a n gc o r p o r a t i o na n dm yp r a c t i c a l e x p e r i e n c e s ，u s i n gt h ep r i n c i p a la n dm e t h o d so fd y n a m i cl a y o u t ，e s t a b l i s h e s d y n a m i co p t i m i z i n gm o d e lo fm i d d l ea n dl o n gp e r i o dp l a no fy i n g u a n g c o r p o r a t i o n ，c o n f i r mt h ee m p h a s i so fm i d d l ea n dl o n gp e r i o di n v e s ta n d c o n s t r u c t ，o p t i m i z e sy e a rp r o d u c i n gp l a no fk e y s l o n ec i v i l i a np r o d u c t i o nt d i o fy i n g u a n gc o r p o r a t i o n ，b a l a n c e st h er e l a t i o no fp r o d u c t i o na n ds t o c k ，r e d u c e s e x p e n s e so fp r o d u c i n ga n do r g a n i z i n g ，e s t a b l i s hd y n a m i co p t i m i z i n gm o d e l a i m i n ga tt r a i t so fm a n yb r e e d so fa r m yp r o d u c t i o n ，m a n yo r d e ro fg o o d so f n e w l yi n c r e a s i n g ，t h r o u g ho p t i m i z i n gm o n t h l yp r o d u c i n gt a s kp l a n ，s e t t l e t h ec o n f l i c to fo r d e ro fg o o d so fn e w l yi n c r e a s i n ga n dh a v i n ga r r a n g e d ，i n s u r e s s u c c e s s f u l l ya c c o m p l i s he a c ha r m yt a s k t h et h e s i sd i s c u s s e sf r o mt h es e v e r a la s p e c t sb e l o w ：( 1 ) i n t r o d u c i n gt h e p r e s e n tc o n d i t i o no fy i n g u a n gc o r p o r a t i o n ；( 2 ) a n a l y s i n gi n d e xs y s t e ma n d 2 西安理工大学工商管理硕士( e m b a ) 学位论文 g e n e r a l s e p o f s e t t i n g d o w n p r o d u c i n gp l a n ，d i s c u s s i n g b a s i c c o n c e p t ，p r i n c i p a l a n db a s i ce q u a t i o na n dg e n e r a ls t e po fa d a p t i n gf o r c o n d i t i o na n dc a l c u l a t i n gm e t h o d s ( 3 ) d i s c u s s i n gt h ea p p l i c a t i o no fi n p u ta n d o u t p u tm o d e l i n t h el o n gp e r i o d ( 4 ) d i s c u s s i n gt h ea p p l i a n c eo fm u l t i p l es t e p d y n a m i c l a y o u t m o d e l i ny e a r p l a n ( 5 ) d i s c u s s i n g t h ea p p l i a n c e o f o p t i m i z i n g t h es h o r tw o r kp l a n ( 6 ) a n a l y s e sf o r e g r o u n d o f a p p l y i n g ， a b o u t o p t i m i z i n g m e t h o d t h eu l t i m a t et r a i ti sl i n k i n gt h e o r yw i t hr e a l i t y t h r o u g hr e a ld a t aa n d c o n d i t i o n ，u s i n gn a r r o wt h e o r ys y s t e ma n dm e t h o d s ，t h e s i sa n a l y s i e st h ew h o l e p r o c e s so fp r o d u c i n gp l a no fe n t e r p r i s ed e t a i l e d l y , w h i c hh a sg r e a tp r a c t i c a l d i r e c t i n gm e a n i n g k e yw o r d s m a n u f a c t u r e p l a n d y n a m i cl a y o u t o p t i m i z i n gm o d e l 【耐p eo ft h e s i s a p p l i e dr e s e a r c h 独创性申明 秉承祖国优良道德传统和学校的严谨学风郑重申明：本人所晕交的学 位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知， 除特别加以标注和致谢豹地方外论文中不包含其他人的研究成果。与我 一同工作的同志对本文所论述的工作的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并已致谢。 本论文及相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。 论屯作者签名f 壹叠婪r f 年 ，一月r7h 保护知识产权申明 本人完全了解西安理工大学有关保护知识产权的规定即：研究生在 校攻读学位期间所取得的所有研究成果的知识产权属西安理工大学所有。 本人保证：发表或使用与本论文相关的成果时署名单位仍然为西安理工大 学，无论何时何地，未经学校许可，决不转移或扩散与之相关的任何技术 或成果。学校有权保留本人所提交论文的原件或复印件，允许论文被查阅 或借阅；学校可以公布本论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或 其他手段复制保存本论文。 ( 加密学位论文解密之前后，以上申明同样适用) 论文作者签名翟聋导师签名：鱼红海垄纠年，。月9 同 导言 1 导言 1 1 选题背景 现代企业处于一个瞬息万变、充满竞争的环境，技术革新步伐急剧加 速，需求日益多样化，竞争全球化，产品寿命周期越来越短。影响企业发 展的环境因素是多方面的，即有经济因素又有自然资源、技术、文化等因 素，还有政治、社会的因素。这些因素相互依存，相互制约，综合的对企 业发生影响。因此，如何完成企业的战略目标，就必须加强科学管理，而 生产计划就是管理的首要职能。没有计划，企业内一切活动都会陷入混乱。 在一个好的计划指导下，企业会获得较大利润。现代工业生产是社会化大 生产，企业内部分工十分精细，协作非常严密，因此需要统一的计划，来 指挥企业各个部门的活动，生产计划是实现企业战略目标的最重要的计划 之一，是编制生产作业计划，指挥企业生产活动的龙头，是编制物质供应 计划、劳动工资计划、和技术组织措施等计划的重要依据。 在经济全球化的今天，随蓿企业经营机制的转换，企业生产方式变得 更加灵活，单一品种单一型号的批量生产方式逐渐被面向市场经济的多品 种小批量的生产计划方式所取代。人们已从理论上对多品种、小批量的生 产计划方法进行了一定的研究，这些研究都建立在假设生产要求和工厂生 产条件不变的基础上。丽实际情况并非如此，企业的生产过程是动态的， 如订单的变化( 新加急订单到达或老订单交货期改变) 、某批订单由于原 材料的采购延迟或部分生产设备失效等，势必要求对原来的生产计划作出 适当调整，甚至需要重新制定生产计划。因此，加强企业在制定生产计划 时对突然变化的生产因素的反应能力，是多品种批量制造企业需要解决的 关键问题。 旨在获取利润的企业有3 个主要目标：最大的客户服务、最小的库存 投资、高效率工厂作业。如果能够使这3 个目标达到最优的水平，那么企 业的盈利也必定是最优的。然而，这3 个目标往往是相互冲突的。为了提 供最大的客户服务，随时使客户能够订购到所需的产品，甚至随购随买， 企业就必须提高库存水平，同时改变生产计划甚至工厂作业日程，这种做 法要以牺牲第二、第三个目标来达成第一个目标。若工厂作业难得更改， 生产设备、工艺流程确定以后，企业只生产单一的产品，则工厂作业可保 持高效率，然而在达成最高工厂效率这一目标的同时将带来巨大的库存量 与不良的客户服务( 无法提供多样化的产品) 。倘若使客户等待而且追 使工厂对客户需求的变化与生产的中断迅速作出响应，则库存可以保持低 水平。 西安理工人学工商管理硕士( f m s a ) 学位论文 实际上，由于上述3 个目标对于持久的成功几乎同等重要，很少有哪 家企业能够只顾全其中一个目标而排斥另外两个目标。采用动态规则对生 产计划进行优化，以期达到最佳的经济效益。本文重点讨论动态规划等方 法如何在银光公司生产计划中的应用。 1 2 银光公司现状 企业基本情况：甘肃银光化工集团有限公司是中国兵器工业集团公司 所属大型骨干企业，始建于1 9 5 3 年，是国家“五”期间投资兴建的1 5 6 项重点工程之一。经过几十年的建设发展，逐步形成了以军品和甲苯二异 氰酸酯( t d i ) 为主导产品，集科、工、贸为一体的大型军民结合型企业。 银光公司现有固定资产总额1 4 2 亿元，占地面积1 2 9 平方公里在职职 工6 5 0 0 余人，中专以上学历1 7 0 0 多人，中级职称以上6 0 0 多人。共有8 条化工生产线，可生产6 0 余种产品，其中3 0 余个品种为国内独有，是目 前国内同行业中军工产品品种最多、生产能力最大的国家重点傈军仑业， 多种产品荣获部、省级优质产品称号，有十几项技术创新科研成果在全国 获奖，5 0 多种声品畅销全国3 1 个省、市、自治区和亚、欧、美2 0 名个 国家和地区，并为国外先后设计援建了5 条成套化工生产线。银光公司为 甘肃省一级企业，国家级计量台格企业，通过了g j b z 9 0 0 1 质量体系 认证，甘肃省重点企业6 0 强之一，位列国家大型工业企业1 2 6 0 位，进入 中国化工5 0 0 强。民品方面拥有t d i 及深加工产品、下游产品及硝基二 甲苯( d n t ) 等7 种民品，其中年产2 万吨的支柱民品t d 是我国最早 引进的“七五”重点建设项目，产品质量达到了国际先进水平填补了国 内空白，是甘肃省“陇货精品”品牌。成为当前国内t d i 产品的最大生 产厂家，树立起了中国聚氨酯民族产业发展的里程碑，形成了“军民结合， 以军为本，以民为主”的军品、民用化工和民爆三丈产业协调发展的新格 局。 二十一世纪是发展的重要战略杌逞期，银光公司是机遇和挑战并存。 多年来，公司积极谋划产业发展，是国内炸药产品品种最全，生产能力最 大的保军企业，在行业中具有比较突出的优势，所生产的四十多个品种的 各类炸药广泛应用于武器装备系统、掰新工程和航天领域；在做好t d i 生产线规模发展的同时，以t d i 为基础原料，加大对高技术含量，高附 加值聚氨酯产品的开发，形成聚氨酯系列化产品体系，扩大t d i 产品的 应用范围，延伸其生命周期，保持了在国内t d i 市场的绝对竞争优势； 随着西部大开发的不断深入，公路、铁路、水利等大型基础建设项目的相 继开工，给银光公司民爆产品提供了绝好的发展机遇。公司确立了“以军 为本、以民为主、军民协调发展”的发展战略。长期发展目标为通过实施 为本、以民为主、军民协调发展”的发展战略。长期发展目标为通过实地 导言 企业公司化改制，建立与市场机制相适应的现代企业制度；并通过对军品 进行技改、安改、硫酸雾治理和主要民品的扩产改造，使产品结构得到进 一步优化，经济效益明显提高。公司“十一五”目标为到2 0 1 0 年实现：1 ) 工业总产值2 2 6 2 5 8 万元；2 ) 销售收入2 4 2 3 8 8 万元；3 ) 利税总额5 3 6 2 0 万元：4 ) 职工收入3 5 万元年人。 银光公司目前在制订生产计划时是在假设生产要求和工厂生产条件 不变的基础上完全凭经验制订，计划缺乏弹性、应变能力差，当生产线、 市场等内、外部条件发生突然变化时，没有办法在较短时间内针对环境变 化做出相应的决策，造成生产管理混乱，生产成本相对较高：并且没有充 分的数据说明所编制的生产计划实现了企业利润等财务目标的最大化。 据文献介绍，在美国的大企业中，几乎没有不使用优化方法的。毫无 疑问，优化方法是能够带来效益的。但是，目前我国国有企业很少使用优 化方法制订计划或作其苦决策，主要有以下几方面原因： ( 1 ) 数学模型过于理想化，而实际问题过于复杂 在按排计划时，要考虑到设备资源。但设备资源仅仅考虑总机时在产 品之间的简单分配，而不考虑实际生产中的工艺排序问题，约束方程基本 上处理成动态的。如果对于某个特定生产系统，这样处理与现实相近，方 法是可行的。反之，则不可行。因此，建立数学模型时，有必要对研究对 象作仔细的分析，分析模型是否能够代表实际事物。然而，由于企业的资 源约束条件很多，除设备以外，还有原材料、能源、资金、劳动力等，寻 找各种产品消耗资源的规律就成为一件十分困难的事情。 ( 2 ) 缺乏既懂得优化技术又熟悉生产过程的管理人才 由第一条原因可知，要能够有效地应用优化技术，必须要求建模者能 够说明模型的可靠程度。如果建模者不能深刻理解模型的数学原理和经济 含义，或者不了解生产过程中各种变量之间的关系，甚至不了解生产过程， 那么他很难确认模型的可靠程度，甚至没有能力建立数学模型。现在银光 公司中的大部分管理人员，要么擅长于工程技术或某种管理职能，但不懂 优化技术，要么是从管理专业毕业的学生，懂优化技术，但不熟悉生产过 程，这样也阻碍了优化技术的推广应用。 ( 3 ) 缺少优化方法的计算机软件 许多优化模型都有成熟的计算方法，模型简单尚可用手工计算，但生 产计划中的模型，变量少说也有十几个，方程几十个，手工是无法完成的， 必须依靠计算机。光有计算机还不行，还要有实用的软件。在银光公司中， 有能力编制这类计算机程序的人员是很少的。虽说国外商业化的优化技术 应用软件很多，但在国内比较少见。 ( 4 ) 基础管理薄弱 西安理工大学工商管理硕士( e m b a ) 学位论文 优化技术数学模型所需要的大量数据多是反映企业经济活动的基础 数据，如产品的机器加工工时定额，操作人员的劳动定额，产品的物料消 耗定额，能源消耗定额，以及与各种消耗有关的价值计算。只要企业重视 基础管理工作，获得这些数据并不困难。但是目前银光公司的基础管理落 后，劳动定额和物料定额管理不严，定额标准与实际消耗误差较大。要么 数据难以得到，要么数据不准，不能反映真实情况。 ( 5 ) 计划编制者认识过于保守 目前银光公司中计划编制者更多地相信自己的经验，习惯于凭个人的 经验决策，不相信数学模型。我们并不否定经验在企业经营活动中的重要 性，但人的大脑只适于处理整体上的、简单的、少变量的、模糊的数量概 念。对企业经营活动作大范围的深入细致的数量分析，必须借助于数学模 型和电子计算机才能完成。 基于上述观点，我们认为对于优化技术应该采取现实的和实用的态 度。从理论上讲，在企业经营活动中，存在着最优解。但由于问题的复杂 性，所建立的数学模型不可能完全替代真实系统，模型的最优解未必就是 最优的计划。真实系统的最优解不容易得到，也许为了获得最优解所花费 的资源代价是十分昂贵的，反而得不偿失。因此，美国著名管理学者西蒙 提出了“满意准则”的观点。不刻意追求最优解，只要满意就行。如果在 实际应用时，能够突出重点，抓住关键因素，构造简单模型，也能取得较 好的效果，而动态规划正是符合这一要求的一种优化方法。 1 3 论文研究的思路和方法 论文将根据银光公司的发展战略和本人的实际工作情况，结合生产计 划不同时期的特点，应用动态规划的基本原理和方法对银光公司长期、 中期、短期生产计划进行研究，分另0 建立适合的模型进行优化。 全文研究的框架如图1 - 1 所示。 导言 量皇皇鼍量曼曩曩墨量舅- i 曼i | 葛鼻量舅簟曼曼! 图i - i 论文研究框架图 5 理论综述 2 理论综述 2 1 生产计划的制订 生产计划，是关于工业企业生产系统总体方面的计划。它所反映的并 非菜几个生产岗位或某一条生产线的生产活动，也并非产品生产的细节问 题，以及些具体的机器设备、人力和其他生产资源的使用安排问题，而 是工业企业在计划期应达到的产品品种、质量、产量和产值等生产方面的 指标、生产进度及相应的布置，它是指导工业企业计划期生产生产活动的 纲领性方案。它包括企业各个层次的各种活动计划，并构成了整个企业的 一个计划系统“。 生产计划工作，是指生产计划的具体编制工作。它将通过一系列综合 平衡工作，完成生产计划的确定。我们设计生产计划系统，就是要通过不 断提高生产计划工作水平，为工业企业生产系统的运行提供一个优化的生 产计划。所谓优化的生产计划，必须具备以下三个特征：第一、有利于充 分利用销售机会，满足市场需求；第二、有利于充分利用盈利机会，并实 现生产成本最低化；第三、有利于充分利用生产资源，最大限度地减少生 产资源的浪费和限制。 2 1 1 生产计划指标体系 生产计划指标有品种、产量、质量、产值和出产期“1 。 a 品种指标 企业在计划期内出产的产品品名、型号、规格和种类数，它涉及“生 产什么”的决策。确定品种指标是编制生产计划的首要问题，关系到企业 的生存和发展： b 产品指标 企业在计划期内出产的合格产品的数量它涉及“生产多少”的决策。 关系到企业能获得多少利润。 c 质量指标 企业在计划期内出产的产品质量应达到的水平，常采用统计指标来衡 量，如一等品率、合格率、废品率、返修率等。 d 产值指标 西安理工大学工商管理硕士( e m b a ) 学位论文 用货币表示的产量指标，能综合反映企业生产经营活动成果，分为商 品产值、总产值与净产值三种。 d 出产期指标 是为了保证按期交货确定的产品出产期限，正确的决定出产期很重 要，因为出产期太紧，就保证不了按期交货，会给用户带来损失，也给企 业的信誉带来损失。出产期太松，不利于争取顾客、还会造成生产能力浪 费。 2 1 2 计划的划分 在一定规模的工业企业中，生产计划工作由一系列不同类别的计划所 组成。这些计划按计划期的长度分为长期、中期、短期计划三个层次”1 。 他们之间相互紧密联系，协调配合，构成企业生产计划工作的总体系。图 2 - 1 表示了这三层计划的组成以及各种计划之间的联系关系： 图2 - 1 工业企业生产计划体系 理论综述 a 长期计划 长期计划的计划期长度一般为3 年至5 年，也可长达1 0 年。它是企 业在生产、技术、财务等方面重大问题的规划，提出了企业的长远发展目 标以及为实现目标所制定的战略计划。它包括产品与市场发展计划、资源 发展计划及生产战略计划和财务计划等几种计划。制定长期计划，首先要 结合对经济、技术、政治环境的分析，做出营业发展的预测，确定企业的 发展总目标如在总产量、总产值、利润、质量、品种等方面的增长速度 和应达到的水平。战略计划则要确定企业的经营方向和经营领域、产品门 类和系列、体现竞争战略的产品质量和价格水平，以及市场渗透战略，这 些就是产品与市场发展战略。接着，制定资源发展计划。他要确定未实现 企业发展目标和战略计划所需要增加的生产资源和相应的生产方式的变 革，以及生产能力发展的规划。长期计划中的财务计划将从资金需要量和 投资回报等方面对以上各种计划的可行性和经济有利性进行分析，使这些 计划在财务上是可行的，并且是有效益的。 b 中期计划 中期计划的时间期一般为一年，或更长一些时间。它就是通常的年度 生产计划。中期计划主要包括阿种计划：生产计划大纲和产品出产进度计 划。 生产计划大纲规定企业在计划年度内的生产目标。他用一系列指标来 表示，以规定企业在品种、质量、产量和产值等方面应达到的水平。其中， 产品品种指标是企业在计划年度内生产的产品品名和品种数。它反映了企 业在品种方面满足社会需求的能力。在当今的市场环境条件下增加新产 品的品种数已成为企业开拓市场、增强竞争力的主要手段，生产的产品品 种数，特别是新产品品种数的目标的制定对促进企业的进步发展有重要作 用。产品质量指标是指企业在计划年度内提高产品质量方面应达到的水 平。其中又分产品品级指标和生产过程工作质量指标，如铸造废品率、机 械加工废品率等。它反映了产品能够满足用户使用要求的程度，又是企业 的技术、生产和管理水平的综合反映。产量指标是计划度内应当出产的合 格产品的数量。它包括成品和供销售的半成品的产量两种。产品产量指标 反映企业向社会提供的商品数量，代表了企业的生产规模；同时，他又是 企业进行产供销平衡，计算实物劳动生产率、产值原材料消耗、成本和利 润等指标的基础，因此是企业组织生产活动的重要依据。产值指标是用货 币表示的产品的价值量指标。由于它能较确切、较综合地反映企业的生产 总成果，并使生产成果具有了可比性，因此在各项计划指标中显示出它的 西安理工大学工商管理硕士( e m b a ) 学位论文 s j 目_ 自s 目i i = i i i _ 目e ! e ! l 特殊意义，成为计算劳动生产率、资金利用率和生产发展速度等许多重要 指标的主要依据。产值指标可进一步分为商品产值、总产值和净产值三种。 商品产值是指可供销售的产品和工业性劳务价值h 1 。它表明了企业在计 划年度内预期的销售收入，应按现行价格计算。总产值是以货币表示的企 业在计划年度内应完成的工业生产总量，除商品产值外，还包括外单位来 料加工产品的材料价值和企业的在制品、自制工具、模型等期朱与期初结 产成果。 生产计划大纲的编制依据是对产品需求的预测，以及长期计划对当年 提出的任务要求。它的作用是通过总量指标来核算检查全年的生产能力能 否满足需要，以便对任务与能力进行平衡。并使达到平衡的计划保证应有 的经济效益。 产品出产进度计划是将生产计划大纲具体化为按产品品种规格来规 定的年度分月的产量计划。这种计划一般每隔半年编制一次，也可以按更 短的时间周期进行滚动更新。制定出产品出产进度计划之后，仍需进行生 产能力的核算平衡，以保证计划达到可行性。但在这一层上，生产能力核 算和平衡都是粗略的，只分车间，或按设备大组( 大类) 的总台时与人员 公众的总工时去检查和校核生产能力。敌属于粗能力需求计划。当然，当 检查生产能力的同时，也要检查其他资源的供应能力如原材料、能源、 外购配件、运输等的供需平衡情况。 c 短期计划 短期计划的计划期长度在六个月以下，一般为月或跨月计划，它包括 物料需求计划、生产能力需求计划、总装配计划以及在这些计划实麓过程 中的车间内的作业进度计划和控制工作。 物料需求计划是产品出产计划分解为构成产品的各种物料的需要数 量和需要时间的计划，以及这些物料投入生产或提出采购申请的时间计 划。总装配计划就是最终产品的短期出产进度计划。生产能力需求计划即 通常所说的设备负荷计划。它根据零件的工艺路线和工时定额，来预计各 工作中心( 设备组) 在各时间周期中应提供的生产能力数量：然后经过与 实有能力的平衡，编制出车间的生产作业计划。车间内的作业计划工作中 包括作业分派、调度和生产进度的监控与统计工作。对外购的物料则编制 物资供应计划，并对其实旋进行控制。 d 长期、中期和短期计划的特点 长期计划、中期计划和短期计划这三类不同的生产计划各有自己不同 9 理论综述 的特点。表2 1 列举了这三类计划的主要特点 表2 - 1 长期、中期和短期计划的特点 分类长期( 战略层)中期( 管理屡) 短期( 作业层) 特点 1 、计划屡总任务制定总目标及获取有效利用现有赍 最使当地配置生产 所需的蛩谖 掘满足市场需能力，执行厂缓计 求划 2 、管理层次毫层中层 基层 3 、时洞期3 年至5 年或更长1 年至1 5 年 小于6 个月 4 、详细程度 菲常溉括概略 具体、详细 5 、不确定性程度向 由 低 6 决策变量产品线工厂工作时间生产品种 工厂规梗劳动力数量生产数量 设备选择库存水平 生产顺序 供应渠道外包量何处生产 劳工培训生产速率 何时生产 生产与库存管理物料库存控制方 蕞i 娄型洗柽式 从表2 - 1 可以看出，由于所面临的环境因素不同，各类计划有各自不 同的任务、管理层次、计划方式和要处理的问题，即决策变量。长期计划 要处理的是企业的发展与外部环境的关系问题，因此要由企业的高层领导 负责。主要任务是确定发展的总目标和实现总目标获取所需的资源。这类 计划所面i 临的都是不确定性因素，只能规定出一些非常概括的指标作为指 导。它要作的决策都是关系企业长远利益而又需巨大投资的重大的战略性 问题。故这类计划又称战略层计划。中期计划要处理的是将已知的或预测 的市场需求细化为企业的生产指标和产品任务计划。他们应由企业主管生 产的部门负责。其主要任务是如何有效地利用现有资源，最大限度地满足 市场需求并取得最佳的经济效益。这类问题中也有相当一部分是不确定的 因素，如未来年中的市场需求。故仍包含一部分概略性指标( 生产计划 大纲) 。要作的决策是如何适应需求的变动，安排好生产能力的利用问题， 这里可以调节的生产能力因素有工厂工作时间、劳动力数量、库存水平、 外包量和每月的产量水平，即生产速率等。短期计划所处理的问题基本上 是纯属企业内部的作业管理问题。这时，生产的任务、能力和物资供应都 是确定而已知的，计划工作的任务是要将设备和人力最适当地配置给各项 已投产的任务项目，以保证上层计划的实现。因此要求制定出详细的时间 进度计划。在计划中要做好生产的品种、批量、顺序和时闻进度的决策， 也要做好设备与人力负荷的决策，属于作、l k 层的计划。 西安理工大学工商管理硕士( e m b a ) 学位论文 2 1 3 编制生产计划的一般步骤 企业在编制生产计划时，一般是首先考虑长期计划的完成情况，确定 现在计划的目标，结合当前与未来的条件确定计划的实施方案，最后对计 划方案的实施结果进行追踪，并随时根据结果对计划目标做适当的调整， 必要时重新确定目标“1 。编制生产计划的一般步骤见图2 2 所示。 图2 2 制订生产计划的一般步骤 a 确定目标 要根据上期计划执行的结果、目标要尽可能具体，如利润指标、市场 占有率等： b 评估当前条件 是要弄清楚现状与目标有多大差距。当前条件包括外部环境与内部条 件。外部环境主要包括市场情况、原材料、燃料、动力、设备等供应情况， 以及协作关系情况。内部条件包括设备状况、人工状况、劳动状况、新产 品研制及生产技术准备状况各种物资库存情况及在制品占用量等。 c 预测未来的环境与条件 是根据国内外各种政治因素、经济因素、社会因素和技术因素综合作 用的结果，预测未来、把握现状将如何变化，找出达到目标的有利因素及 不利因素； d 确定计划方案 包括拟订多个可实现目标的可行计划方案，并从中按一定的标准选择 一个计划方案； e 实施计划，评价结果 是检查目标是否达到，如未达到要找出原因，决定采取什么措施，以 及是否需要修改计划等等。 确定企业生产计划的各项指标，做好企业生产任务的综合平衡，是 理论综述 个复杂的工作过程。如何科学地确定产品产量、合理安排产品出产进度、 做好多品种生产的品种搭配，是生产任务综合平衡工作的主要内容。 生产怎样的产品，是一个企业所面临的首要问题，一般来说，企业产 品的方向是在建厂初期就确定了的。在确定生产什么产品以后，科学地决 定企业产量就成了企业决策的首要问题。企业的产量又受到企业生产能 力、市场需求状况、原材料、能源供应状况、企业的技术水平和生产组织 方式的制约。同时，企业应考虑增加利润的需要，用产量、成本、利润三 者之间的规律性关系，合理确定计划期产量。 损益分歧点分析模型是分析企业产量、成本、利润三者关系的数学方 法。该模型把企业的成本分解为两部分：随着产品产量的增加而增加的变 动成本和不随产品产量变化的固定成本，在此基础上，比较销售收入和总 费用的关系。如图2 3 所示： 金 x o 图2 - 3 损益分歧点示意图 当产量小于) ( 0 时，销售收入小于总费用，出现亏损；当产量大于 时，销售收入大于总费用，出现盈利。把x 。点的产量被称作损益分歧点。 损益分歧点的计算公式是：损益分歧点产量= 固定费用( 单位产品销售价 格单位产品变动费用) 企业的产量只有超过损益分歧点产量时，才有可 能盈利，这是企业进行优化的重要前提。当然，工厂决定计划期的产最， 并不仅仅靠分析量、本、利关系而定，还要牵涉人力、设备、原材料、能 源等多种因素。 企业编制生产计划，不仅要科学确定全年生产任务，而且要把全年的 西安理：c 大学工商管理硕士( e m b a ) 学位论文 生产任务逐期分解，下放到各个季度和各个月份，这就是产品生产进度的 安排工作。合理安排企业的生产进度，一方面有利于进一步落实企业的销 售计划，满足市场需求，履行经济合同；另一方面有利于企业平衡生产力 有效利用设备和人力。 产品产出进度的安排，因企业的特点不同而有所不同： ( 1 ) 大量生产产品产出进度的安排：大量生产产品的进度，一般采 用均衡生产方式，把全年生产任务分配到各季、各月。但是，把全年生产 任务均衡地分配到各月，并不意味着平均地分配到全年的1 2 个月，而是 考虑产品特点和企业状况，随着工人操作技能的逐渐熟练而逐渐增加产 量。具体有四种类型： 1 ) 平均分配。即把全年的计划产量平均分配到各期中，一般使日产 量大体相等。这种方法适用于产品生产能力基本饱和，生产技术和工艺过 程比较成熟的情况： 2 ) 分期均匀递增。这种方法把全年产量分配到各期之中，每一期的 平均日产量之间里等差递增数列，而在每一阶段内，日产量大体相等，这 种方法考虑技术的不断进步： 3 ) 小橱度连续增长。这种方法类似于分期均匀递增法，只是把全年 产量分配到各个期的时期间隔较短，短期内的日产量也是大体相等，相邻 两期的日产量差额较分期均匀递增较小； 4 ) 抛物线递增。这种方法在投产的初期日产量较小，随着生产的进 行，企业的日产量以递增的速度逐渐增加，达到一定日产量后趋于稳定， 这种方法多使用于新产品的生产。 ( 2 ) 季节性需求商品生产进度的安排：有些商品的市场需求在全年 内并不是均匀分布的，而是呈现明显的季节性变化。这类商品生产进度的 安排，涉及到劳动力的招聘和辞退、原材料的组织、产品库存量的大小等 众多因素，工作比较复杂“1 。具体有以下三种方式： 1 ) 均衡安排方式。这种安排方式不管市场需求如何，都把全年的生 产任务均匀地分配到各季度、各月份，使全年日产量大体相等。这种安排 方式有利于人力、物力的合理利用和管理，但有时库存量很大，占用很多 流动资金，有时又会出现供不应求，丧失市场机会的情况。如图2 - 4 所示。 理论综述 累计数 图2 4 均衡安排方式 2 ) 变动安排方式。这种安排方式在合理市场调查的基础上按照市场 调查得出的市场需求资料，随着市场需求量的变化安排生产。和均衡安排 方式相反，这种方式抓住了市场机会，降低了商品库存，节约了流动资金， 但劳动力和原材料的供应工作也要求季节性变动，这给企业和管理提出了 更高的要求，也不利于稳定产品质量。如图2 5 所示。 图2 - 5 变动安排方式 3 ) 折衷方式。折衷方式是企业的日产量大小相同，既减少了库存， 满足了市场需求，又容易组织劳动力和原材料供应，便于管理。如图2 - 6 所示： 单品种生产的企业，在确定了产品总产量和各期产品产量以后，就可 茁安理工大学工商管理硕士( e m b a ) 学位论文 以着手编制生产作业计划了。但是，对于多品种生产的企业，则需要决定 在某一生产时期内，把哪些品种的产品安排在一起生产? 这主要应考虑几 个方面的问题： 对经常生产和产量较大的产品，要考虑安排生产，在保证市场供应 和满足顾客定货的前提下，尽量在全年各季度、各月份安排均衡生产，以 保持企业生产过程的稳定性。 累计产 图2 - 6 折中安排方式 时间 对于企业生产的非主要品种，组织“集中轮番”生产，加大产品生 产的批量，完成一种产品的全年生产任务以后，再安排其它品种的生产， 以减少设备调整和生产技术准备的时间和费用。 复杂产品与简单产品、大型产品与小型产品、尖端产品与一般产品， 在生产中应合理搭配，以使各个工种、设备以及生产面积得到充分的利用。 新老产品的交替要有一定的交叉时间，在交叉时间内，新产品产量 逐渐增加，老产品产量逐渐减少，以避免齐上齐下给企业生产造成大的震 动，这也有利于逐渐培养熟练工人，提高新产品生产的合格率。 生产计划安排不仅仅是为了确保及时交货的种活动，而是最终会影 响公司利润、客户满意度和竞争力的科学工具。用良好的生产计划来优化 整个生产过程，企业会很好的生存发展。作为生产企业在一定时间内必须 要根据市场供需情况，对一段时间生产情况做一个生产计划，而这种生产 计划存在着生产能力变动和供需的变动影响，而且厂家从经济效益上考 虑，又不可能允许存在大量的存货，因此生产计划的落实，实际上是一个 动态规划的优化问题。 2 2 动态规划原理 动态规划是运筹学的一个分支，是求解多阶段决策过程的最优化数学 理论综述 方法。2 0 世纪5 0 年代初美国数学家r e b e l l m a n 等人在研究多阶段决策 过程的优化问题时，提出了著名的最优化原理，把多阶段过程转化为一系 列单阶段问题，逐个求解，创立了解决这类问题的新方法一动态规划“1 。 虽然动态规划主要用于求解以时间划分阶段的动态过程优化问题，但 一些与时间无关的静态规划如线性规划或非线性规划，只要人为引进时间 因素后，把它们看成多阶段过程，也可用动态规划求解。动态规划问世以 来，在经济管理、生产调度、工程技术和最优控制等方面得到了广泛的应 用。例如最短路线、库存管理、资源分配、设备更新、排序、装载等问题 用动态规划方法比用其它方法求解更为方便。 近几十年来，动态规划在理论、方法和应用等方面取得了突出的进展 并在工程技术、经济、工业生产与管理、军事工程等领域得到广泛的应用。 2 2 1 动态规划的基本概念 在研究现实的系统时，我们必须将系统具体的术语抽象为数学统一的 术语“”。在此先介绍动态规划中的常用基本概念。 a 多阶段决策问题 多阶段决策过程，是指这样的一类特殊的活动过程，问题可以按时间 顺序分解成若干相互联系的阶段在每一个阶段都要做出决策，全部过程 的决策是一个决策序列“。要使整个活动的总体效果达到最优的问题， 称为多阶段决策问题。 b 决策过程的分类 有时阶段可以用时间表示，在各个时间段，采用不同决策，它随时间 而变动，这就有“动态”的含意“”。动态规划就是要在时间的推移过程 中，在每个时间阶段选择适当的决策，以便整个系统达到最优。 根据过程的时间变量是离散的还是连续的，分为离散时间决策过程， 即多阶段决策过程和连续时间决策过程；根据过程的演变是确定的还是随 机的，分为确定性决策过程和随机性决策过程，其中应用最广的是确定性 多阶段决策过程。 2 2 2 动态规划模型的基本要素 一个多阶段决策过程最优化问题的动态规划模型通常包含以下要素 a 阶段 西安理工大学一e 商管理硕士( e m b a ) 学位论文 _ _ _ s s _ 自- _ _ _ _ s 自_ _ i _ _ - _ _ _ 目_ _ ii _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ 阶段是对整个过程的自然划分“”。通常根据时间顺序或空间特征来 划分阶段，以便按阶段的次序解优化问题。阶段变量一般用k = i ，2 一n 表示。 b 状态 状态表示每个阶段开始时过程所处的自然状况。它应该能够描述过程 的特征并且具有无后向性，即当某阶段的状态给定时，这个阶段以后过程 的演变与该阶段