（工商管理专业论文）基于需求预测的生产计划控制研究及实证.pdf

中文摘要 随着经济全球化及市场竞争的日益激烈，给企业带来了难得的机遇和严峻的 挑战，企业背负着不断缩短交货期、控制压缩成本及提高产品质量和服务水平的 多重压力，这些都需要企业具有敏锐的洞察力，准确的分析预测能力和快速响应 客户快速变化需求的能力。对于制造业而言，准确的科学的市场需求预测和高效 的组织计划控制能力尤为重要，特别是在企业追求短交期、低运作成本和较高的 质量和客户满意度等诸多方面起着十分重要的作用。 本文主要针对制造型企业一s 公司目前的主要问题：市场需求预测和生产计 划控制，研究了适合于该公司的需求预测和生产计划控制的改进方案。本文首先 阐述了该公司产品、制造流程及订单的特点。基于对s 公司需求预测和生产计划 管理现状的深入分析，提出了公司产品需求预测和生产计划体系改进的基本思 路。提出了将4 个月简单平均移动法作为s 公司需求预测的基本方法，研究了运 用时间序列分解模型对季节性产品销售数据进行分析和处理，由此得到较为准确 的预测数据。根据m t o 。和m t s 的不同生产运营特点，讨论了品种( 订单) 和产量 的决策模型和方法，然后进行主生产计划的编制并制作主生产计划报表，最后运 用粗能力计划分析来对主生产计划进行评估。 最后从通过对比几项公司k p i 指标：需求预测准确率、库存周转率和订单按 时交付率，分析并验证了需求预测和生产计划改进方法的实施效果及后续存在的 问题，为今后的继续研究提供了大量经验并且奠定了基础。 本文的研究不仅仅有利于s 公司提高需求预测准确率，降低库存，提高产品 按时交货率，同时对于其他类似的制造型企业的需求预测和计划控制的管理有一 定的指导和借鉴作用。 关键词： 需求预测季节性指数主生产计划粗能力分析 a b s t r a ct t h ef i e r c ec o m p e t i t i o ni nt h em a n e tb r i n g st h ee n t e r p r i s eb o t ho p p o r t u n i t i e sa n d c h a l l e n g e t h em t s ( m a k et os t o c k ) e n t e r p r i s e s a r ea s k e dt os h o r t e nd e l i v e r yt i m e ， r e d u c ec o s ta n di m p r o v es e r v i c el e v e l ，w h i c hr e q u i r e st h ea b i l i t yo fs c i e n t i f i cf o r e c a s t a n dq u i c kr e s p o n s et om e e tt h eu n c e r t a i nd e m a n d a sf o rt l l em t se n t e r p r i s e s ， a c e u r a t ed e m a n df o r e c a s t i n ga n de f f i c i e n tm a s t e rp r o d u c t i o ns c h e d u l e ( m p s ) p l a y sa n i m p o r t a n tr o l ei ns h o r t e n i n gd e l i v e r yt i m e ，r e d u c i n g o p e r a t i n gc o s ta n di m p r o v i n g c u s t o m e rs e r v i c el e v e l t h i st h e s i ss t u d i e st h ei m p r o v e m e n tp r o g r a m si nd e m a n df o r e c a s t i n ga n dm p s a i m i n ga tt h ee x i s t i n gp r o b l e m sf o rsc o m p a n y - am a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e t h e c u r r e n ts t a t u so fd e m a n df o r e c a s t i n ga n dm p sa r ea n a l y z e d ，a n dt h eb a s i ct h o u g h t si n i m p r o v i n gd e m a n df o r e c a s t i n ga n dm p s a r ep r o p o s e d t h e4 - m o n t h ss i m p l em o v i n g a v e r a g em e t h o di s i n t r o d u c e da st h ed e m a n df o r e c a s t i n gm o d e lo fsc o m p a n y ， t h e d e s e a s o n a l f o r e c a s tm e t h o db a s e do ns e a s o n a li n d e xi sp r o p o s e dt od e a lw i t ht h e s a l e sd a t ao fs e a s o n a l i t yp r o d u c t s ，a n dt h ep r o c e s so fd e m a n df o r e c a s t i n ga n d a p p r o v a li sr e e n g i n e e r e d a f t e rt h a t ，am e t h o do fa l l o c a t i n gt h et o t a ld e m a n dp l a nt o e a c hd i s t r i b u t i o nl o c a t i o na c c o r d i n gt ot h ep r e v i o u ss h i p m e n tp e r c e n t a g ei sa n a l y z e d ， t h em a k i n go fd i s t r i b u t i o nr e q u i r e m e n tp l a n n i n ga n dt h es o u r c i n gr e l a t i o nb e t w e e n d i s t r i b u t i o nl o c a t i o n sa n dp l a n t sa r es t u d i e d t h u s ，t h eb a s i ci n f o r m a t i o nu s e di n m a k i n gm p s i so b t a i n e d t h e n ，t h em a k i n ga n de v a l u a t i o no fm p so fp l a n t si ss t u d i e d f i n a l l y t h er e s u l t so b t a i n e df r o mt h ei m p l e m e n t so ft h ei m p r o v e m e n t sw e r ed i s c u s s e d r e g a r d i n gt h ea c c u r a c yo fd e m a n df o r e c a s t i n g ，i m p r o v e m e n t so nt h ei n v e n t o r yf o r f i n i s h e dg o o d sa sw e l la st h eo n - t i m ed e l i v e r yr a t e ，a n dt h ep r o b l e m se x i s t e da r ea l s o a n a l y z e d t h i ss t u d yi s h e l p f u lt oi m p r o v et h ea c c u r a c yo fd e m a n df o r e c a s t i n g ，r e d u c e i n v e n t o r ya n d i n c r e a s et h eo nt i m ed e l i v e r yr a t e a tm e a n w h i l e ，t h ea p p r o a c hp r o p o s e d i nt h i st l 慨i s j sa l s ou s e f u lf o ro t h e rs i m i l a re n t e r p r i s e s k e yw 懒一、d e m a n df o r e c a s t i n g ，s e a s o ni n d e x ，m a s t e r p r o d u c t i o n s c h e d u l e ( m p s ) ，r o u g h - c u tc a p 逾p 蛐f l l l i n g ( r c c p ) 第一章前言 1 1 研究背景和意义 第一章前言 随着国民经济的持续快速发展和人民生活水平的不断提高，我国电力需求较 快增长的趋势在较长时间内不会改变。同时，我国能源与生产力布局呈逆向分布， 能源运输形势长期紧张。但目前我国电网发展相对滞后，电力基础设施水平薄弱。 这些在客观上要求加快转变电力发展方式，提升电网大范围优化配置能源的能 力，同时国家在“十二五”规划中也将智能电网的建设提上日程，由此可见与电 力行业相关的产品需求也会大幅增加。 s 公司是一家跨国公司，位列全球5 0 0 强企业，集团总部位于瑞士苏黎世。 目前，s 公司下设5 大业务部门，分别是电力产品部、电力系统部、离散自动化 与运动控制部、低压产品部、过程自动化部。 s 公司己在中国大部分地区和相关的客户和部委取得了密切的联系和关系。 其目标是致力于成为帮助客户解决实现其业务目标的企业。在中国乃至全球市场 的范围内，s 公司能够对客户的相关业务深刻地理解，并能够即时预测市场变化 和客户需求，并在出现问题时针对不同困难第一时间为客户提供有力的支持和解 决方案，适应市场需求。并以将这个远大的目标贯彻落实和执行做为基本原则。 2 0 0 8 年8 月，s 公司在津投资建立中国第2 7 家生产基地一天津s 有限公司， 从事中压电力设备的生产、销售和售后服务。开关柜产品销售区域覆盖天津，河 北省及东北三省广大地区，环网柜销售渠道则是遍及全国各地。 从外部环境来看，如今中国经济以惊人地速度快速发展，从北京承办奥运会 又到上海的世博会再到各个高铁项目的高速发展，无疑不带动了电力设备制造业 快速地发展。同时中国首个智能电网综合示范工程也将在天津投运。天津及周边 地区市场的巨大潜力日益凸显，作为一个新成立的公司，如何能够迅速利用技术 优势抢占市场，如何更快的响应客户日益个性化的需求，如何对公司进行科学高 效的运作管理并维持可持续盈利性高速增长，成为s 公司高层的重点关注的问 题。 从内部环境来看，如今在管理方面s 公司还存在诸多问题亟待解决，如对市 场的需求预测更多依靠个人经验，预测结果与实际误差过大，不仅效率低下、而 且准确度不高：而且产品生产计划体系不科学完善、生产计划无法起到相应的协 调控制功能等。又由于前期的市场开拓使得s 公司业务量的不断增加，小区常用 第一章前言 供电设备一环网柜在江苏、浙江地区连续中标，订单量不断增加，随之而来的问 题也摆到了公司面前，环网柜规格型号多种多样、客户交货期短且品质要求极高， 为了满足这部分客户及未来市场的潜在需求，s 公司又建立2 条自动化生产线及 1 条人工生产线专门用于环网柜的装配制造。这也使得公司的产品更加多样化， 同时生产管理也更趋复杂化。开关柜和环网柜产品特点及用途不同，制造工艺及 生产模式也存在差异，两种产品共用物料少之又少，以上的这些特点使得生产计 划的制定比一般的单一生产模式要复杂的多。因此也凸显出s 公司生产运营管理 上的重要的问题了，即产品需求预测方法和手段落后，不能跟上市场变化的步伐， 仅依靠资深销售员的过去经验来进行粗略地估算和预测未来的需求，而对于预测 与实际需求的偏差也没有很好的进行分析和总结；缺乏科学有效的生产计划系 统，没有针对开关柜和环网柜的不同特点进行产品计划的区分，管理重点不突出， 制定出来的计划可执行度差，计划员疲于奔命、四处“救火”，但还是不能及时 响应客户的交货期，客户抱怨增多，客户满意度下降等。 市场需求变幻莫测，市场竞争愈演愈烈，挑战与机遇并存，未来行业市场何 去何从，特别是s 公司的市场定位和前景如何，管理者和决策者都对市场需求预 测管理提升到高度重视，成为了当前的重中之重。因此，本文的研究目的在于通 过对需求预测和生产计划控制方法和理论的研究和分析，总结出一些结论和经 验，能够为s 公司所用，真正形成理论与实践相结合，找到最适合的一套理论和 方法来。一方面，通过对现状的分析，找到现行预测方法的不足之处加以改善， 既能保证相对高的准确性，而且方法便于操作实施，具备可行性，起到了从需求 预测到安排生产计划的平稳过渡：另一方面进行体系的建设和完善，以生产计划 控制为核心切入点，最大限度的调动企业内部资源；同时以客户的需求为出发点， 灵活安排生产计划，保证适时适量提供产品到客户，不仅可以优化提高生产效率， 还能够控制企业成本，并最终实现供应商、企业、顾客的整个供应链体系及社会 整体利益最大化的目的。 1 2s 公司需求预测和生产计划管理上存在的问题 根据笔者在s 公司多年的工作经验，s 公司产品需求预测和生产计划管理方 面存在以下问题： ( 1 ) 采取的预测方法不科学，缺乏严谨性。单纯依赖个人经验是无法准确 反映市场需求的，只是通过历史每月销售数据来对某个销售区域或细分市场的需 求进行估算，得出的结论往往与事实相背离，偏差很大。销售部门会定期进行数 据汇总和分析，但是数据来源比较简单，仅仅包括了一些基本市场信息，由销售 人员提交的每月产品销售额，由售后客服人员提交的客户信息反馈表，包括客户 第一章前言 对产品质量、价格、服务水平的意见反馈等。但由于收集到的信息来源渠道狭窄， 收集到市场信息零零星星、不系统、不全面，所以基于这些数据的分析预测结果 就不能很好反映市场情况，也无法形成对企业内部，特别是生产计划的明确指导， 相反一定程度上会产生误导。而销售人员几乎没有人进行过需求预测和需求管理 方面的学习和培训，缺乏需求预测概念和方法的基础理论培训，也就无法拓展和 开阔思路，更不用说去创新了。而且也就难不到应用相关理论方法去进行实践了， 也就很难通过预测来指导企业的生产活动了。在预测过程中，依赖自己的个人感 受和经验，比如自己对产品的了解程度，个人的销售经验和推断，很多时候忽略 了行业特征及产品特点，主观色彩十分浓厚。不能科学看待预测问题，难以建立 起一套需求预测系统。因此预测的结果和精度与实际需求偏差比较大，很难令人 满意。 ( 2 ) 季节性预测不足，s 公司产品具有较强的季节性趋势，而在实际工作 中并未进行重点管理，往往根据历史数据及资深销售员的主观决定，结果尽管能 反映大的趋势，但是事后看预测值与实际销售情况差异很大。 ( 3 ) 缺乏完善的生产计划管理体系。订单管理混乱，毫无“冻结期”可言， 订单在排队等待过程中，常常出现“插单”现象，造成后续一系列计划的调整， 白白浪费了大量的人力和精力；没有将客户需求与实际产能供给能力相结合考虑 问题，一旦有客户订单就接，但往往由于计算失误及一些异常情况的发生而造成 无法按时完成生产，经常推迟发货时间，造成了客户抱怨，使得客户满意度下降； 由于需求预测及计划安排的不合理，使库存金额不断上涨，而且长时间存贮也造 成了产品寿命、质量的降低，浪费的仓储空间，同时较低的库存周转水平也极大 降低可用资金的周转效率，降低了资金利用率，成为企业发展形成巨大的“桎梏”0 1 3 1 准确的需求预测是做出正确决策的基础，但是市场风云变幻，需求变化频繁， 技术变革及产品生命周期的不断缩短，使得企业在进行预测时要面临诸多的不确 定因素，因此也正是基于此，国内外研究者对预测分析进行不断探索。 目前国内外在需求预测主要研究方向有： 1 长鞭效应及其对策研究方向。国内外很多的学者分析了长鞭效应的产生原 因，提出了一些理论和方法来减弱长鞭效应产生的不良影响。学者普遍认为需求 预测不够准确且供应链信息不对称是产生长鞭效应的根本原因。 第一章前言 在国内，比较有代表性的包括： ( 1 ) 学者傅烨和郑绍镰从委托一代理角度来研究长鞭效应，他们一致认为， 供应链中的信息不对称、管理不甚完善，造成了效率的损失并产生了长鞭效应。 供应链中的各个节点都具备买卖双方的双重身份，即委托一代理关系，信息不对 称会使供应链的整体利益不能实现最大化n ，。 ( 2 ) 达庆利从供应链企业的协调控制方向出发，他认为通过加强契约管理 并完善相关的机制和制度，协调好上下游的关系，就可以削弱并消除长鞭效应雎3 。 国外很多学者也对长鞭效应的研究做出了很大贡献，其中有代表性的观点 有： ( 1 ) f o r r e s t e r 认为，供应链存在的特有属性是造成长鞭效应的根本原因。 具体表现在信息不对称、组织机构不完善及效率问题口3 。 ( 2 ) t o w i l l 的研究则从供应链结构角度出发，坚持认为适当减少供应链的 中间环节能弱化长鞭效应，此外，供应链中的各个企业独立决策，这也是长鞭效 应的形成因素之一，认为企业问应该加强沟通和信息共享，鼓励成员间合作h 1 。 2 需求预测模型建立及算法的研究方向。国内外学者在这方面的研究实践工 作很多，到目前已经有几百种预测研究方法，并且还不断探索新的研究理论和方 法，大部分模型是基于移动平均、指数平滑、线性回归这几种基本方法来进行的。 扩展应用的模型则包括：季节指数预测法、温特斯( w i n t e r s ) 模型、a r m a 模型、 灰色控制理论g m 模型、三次曲线预测模型等。 韩小燕详细解释了基于移动平均法e r p 销售预测算法，此方法在既有基础数 据的基础上，在进行短期需求预测上具有很强的实用性和操作性，而且大大提高 了企业需求预测的准确率和效率嫡1 。 邓明、张荷观利用季节虚拟变量建立回归模型，通过季节虚拟变量的参数估 计来估算季节性指数，并且利用模型进行了传统季节指数方法无法完成的估算， 开创了分析季节指数的新思路悔1 。 1 3 2 生产计划控制国内外研究现状 在2 0 世纪中期以来，国内外众多学者对企业生产计划与控制进行了深入研 究，其中国外研究成果居多，主要体现在以下几方面： ( 1 ) m r p 与m r pi i 。m r p 起源于美国，用于计算物料需求时间和需求量， 并扎根于大批量生产方式。以物料清单b o m ( b i l lo fm a t e r i a l ) 为基础，根据产品 从属关系，以零件作为计划的对象，从完成日期为基础倒推出生产计划，按照各 部件的完工日期和提前期倒排出生产与投入时间，从而保证在生产时所有物料齐 第一章前言 套完备，按照需求的时间和数量供应，以达到减少库存及资金占压的目的【7 1 。 l v i r p i i 以计划和控制为手段，实现了企业销售、生产、采购及财务一体化的管 理，既是一个生产计划系统，也是一个生产控制系统【8 】。 ( 2 ) 准时生产制j i t ( j u s ti nt i m e ) ，通常称作丰田制造系统，是丰田汽车 公司在其生产方式基础上发展起来的一种制造业管理模式。通过降低库存，制定 柔性生产计划，控制产品质量等诸多措施，减少对生产仓储空间的占有，缩短生 产准备时间，提高劳动生产效率及质量水平，促进降低成本，缩短交货期，从而 满足客户日益多样化及个性化的需求，提高客户的满意度。 一般说来，制造系统中的物流方向是从零部件到组装再到总装，而j i t 主张 方向来看物流。具体操作为：在一道工序需要执行时，去前一道工序领取需要的 零件，同时下达下个阶段的需求，以这种拉动式的方式进行信息传递。j i t 主要 采用看板管理，即生产计划下达最后一道工序时，由后道工序向前发出指令，通 过看板来进行信息传递，从而适时适量的生产阳1 。 ( 3 ) 约束理论( t h e o r yo fc o n s t r a i n t ，t o c ) ，约束理论是以色列物理学家 高德拉特( e l i y a h u m g o l d r a t t ) 开创的优化生产计划( o p t i m i z e dp r o d u c t i o n t e c h n o l o g y ，o p t ) 基础上发展起来的一套管理理论。他指出在企业生产经营活 动中定义和消除制约因素的一些规范化方法，并不断持续改进。t o c 也是对m r p i i 和j i t 在观念和方法上的发展n 0 。 ( 4 ) 柔性生产制造系统( f l e x i b l em a n u f a c t u r i n gs y s t e m s ，f m s ) 与敏捷制 造系统( a g i l em a n u f a c t u r i n gs y s t e m ，f m s ) n 门j 口2 。，柔性制造系统由加工、物流、 信息流三个子系统组成，在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。 具有以下特点! 设备利用率高；在制品少，准备时间短；对于改变生产具有快速 响应能力；产品质量高。敏捷制造系统的优点是生产更快、成本更低，劳动生产 率高，生产系统可靠性高，库存减少等。二者都提高了劳动生产率，给企业带来 更大效益。 除此之外，针对企业计划和控制研究还有很多，如独立制造岛、j i t 与f m s 的结合、单元制造技术等。从长期发展趋势上看，没有哪一种单纯的方法就一定 能在实际中取得良好效果。相反，取得成功的是多种技术的集成运用，也是未来 发展的主趋势。 1 4 研究内容及思路 本文首先阐述了s 公司面向订单生产和面向库存生产的生产计划特征，分析 了该公司市场需求预测和主生产计划管理现状。在此基础上，分别阐述了定性和 定量预测方法的理论依据及数学模型，通过最后的误差分析，最终找到了适合s 第一章前言 公司的市场需求预测方法，即运用用简单平均移动法进行市场需求预测：接着对 s 公司的生产方式进行简单分析：在此基础上研究了工厂主生产计划的制定及主 生产计划的评估，即使用粗能力分析进行关键工作中心负荷的测算，以衡量计划 的合理性，还简单介绍的线性规划的理论及应用：最后，分析了需求预测方法和 主生产计划改进方案实施后的效果及存在的问题，为后续的研究奠定了基础。本 文主要内容如下： 第1 章：阐述了本文的研究背景和意义，列举了s 公司的目前存在的管理问 题，简单列举了国内外的研究概况。同时给出了本文的研究思路和基本框架。 第2 章：阐述了s 公司生产组织方式、产品特征、生产制造流程以及产品订 单的一些特点。 第3 章：在充分分析了s 公司的工艺流程、产品特征和运营现况之后，提出 问题的解决方法、途径及对预测方法的改进思路。分别从理论和方法上阐述了常 见的需求预测方法，包括定量预测方法和定性预测方法，结合s 公司的实际的需 求预测管理方面的现况，通过对简单移动平均法和指数平滑法的比较，选定了简 单平均移动法作为改进后的预测方法，并确定了使用四个月数据进行移动平均计 算，通过得出的预测值进行相关的市场需求预测，同时运用时间序列分解模型对 季节性销售数据进行分析预测。 第4 章：提出了s 公司产品生产计划体系的改进思路：根据m t o 和m t s 的 不同生产运营特点，讨论了品种( 订单) 和产量的决策模型和方法；s 公司根据 需求预测和实际订单进行主生产计划的编排，制作产品主生产计划表单，最后通 过使用粗能力计划进行主生产计划可行性评估，保证生产计划切实可行。 第5 章：总结了s 公司需求预测和生产计划改进方案实施效果以及存在的问 题，并指出对方案的进一步改进和实践方向。 第6 章：总结了论文的主要研究成果，分析了研究过程中存在的不足，并为 后续的研究提出展望。 第二章s 公司需求预测和生产计划管理现状分析 第二章s 公司需求预测和生产计划管理现状分析 在经济全球化的趋势下，市场竞争愈演愈烈，企业面临着短交期、低成本和 高质量以及客户需求日趋个性化的多重压力，要想在风起云涌的市场竞争中立于 不败之地，众多企业已经开始走上了漫长的探索之路。笔者发现s 公司的现行需 求与预测准确度不高，由于“牛鞭效应”的存在，需求的不准确再向下传导会造 成很大的不稳定和波动，比如造成物料无法按时供应，从而造成缺货、延误了承 诺的交货期；同时产品库存居高不下极大占用了库房的存储空间，其中一些物品 长期存储会影响性能，造成物料报废，而且高库存影响企业资金的有效利用：因 为生产计划不够准确，从而导致制造成本的增加、库存的增加、交货期的延误以 及服务质量的降低等很多问题。而解决这些问题的前提则是对s 公司目前的需求 预测管理和生产计划控制的现状进行深入调查、研究和分析。 2 1s 公司的生产组织方式 需求的变化影响企业的生产组织方式。按照客户的需求特征和企业生产组织 方式的特点，制造型企业大体上可以分为备货型生产m t s ( m a k e - t o s t o c k ) 和 订货型生产m t o ( m a k e - t o o r d e r ) 。备货型生产企业按照对市场需求的预测，维 持一定量的库存来满足客户需求；订货型生产是先确认收到销售订单，然后才进 行计划排产，组织安排相应的生产活动，所以生产种类和数量受需求影响波动性 较大。s 公司是一家典型的订货型生产和销售企业，专门从事中压开关柜和环网 柜的生产、销售及售后服务。但是为了快速响应客户需求、实现按时交货，s 公 司对标准零件采取m t s 的生产方式，既可以实现专业化生产、提高生产效率，又 可以极大缩短交货时间。s 公司利用标准零件通过组合形成不同的产品，采取推 拉结合的生产方式，这种方法也称之为大量定制生产( m a s sc u s t o m i z a t i o n ) 。在 推的生产过程，及标准件采用预测组织生产及面向库存生产( m a k e t o s t o c k ) ， 而拉的生产过程采用订单式生产( m a k e = t o o r d e r ) 。通过这种方法，从一定程度 解决了客户需求个性化与生产时间要求短的矛盾。 2 2s 公司的产品特征和制造流程 s 公司是一家专门从事中压开关柜和环网柜的生产、销售及售后服务的企 业。产品主要用于大型变电站的输配电和居民小区提供电力。这些电力产品具有 以下共同特点： ( 1 ) 产品多属于客户定制产品，且需要和其他高压、低压电力设备及综合 继电器保护装置等产品配套使用，客户存货量少而且为了保证供电工期就要求产 第二章s 公司需求预测和生产计划管理现状分析 品严格履行合同中的交货期，必须按时交货，而且客户订货一般为数量少但频次 多。 ( 2 ) 产品种类很多( 根据客户定制及设计方案) ，所以不同客户、不同市场 对不同的产品需求量也各不相同。 ( 3 ) 其中一些订单属于长期的客户，需求相对较为稳定，可以提前进行一 定的判断和预测。 s 公司产品的工艺流程图如图2 - i 所示： 图2 - is 公司产品工艺流程图 从产品工艺流程图可知，s 公司产品的自制件与外购件准备完毕后开始装配 制造。自制件常常是根据需求预测及历史经验，建立一定的库存，采取面向库存 生产的生产方式。外购件则是按照客户指定的具体参数与进行电气b o m 的配置， 每次客户订单的物料往往不一样，且电气件价值偏高，而且不适宜长期储存，故 第二章s 公司需求预测和生产计划管理现状分析 采取按照订单去采购的生产方式。故整个产品综合了m t o ( m a k e - t o o r d e r ) 和 m t s ( m a k e t o s t o c k ) 两种生产方式。 基于此产品特征和制造流程的特点，生产计划管理就显得特别重要和关键， 而且工作的繁重性和复杂性也增加了不少，体现在以下方面的问题： ( 1 ) 产品种类众繁多，市场需求的规律性不强，给提前预测造成了困难。 对于不稳定的需求，计划员也就无法提前安排生产，往往由于预测不够造成订单 的丢失，或者延迟交货，造成客户的抱怨和投诉。由于生产计划的波动性，对生 产批量考虑的比较少，所以造成生产安排的难度增大，频繁的更换图纸、工艺及 物料，无法形成规模化生产，使得生产效率降低，产能下降及生产成本的不断上 升。由此可见，准确的需求预测是合理生产计划的根本保证，必须改进目前落后 的预测方法，全面提高需求预测和计划控制的管理水平。 ( 2 ) 由于某些材料制造工艺的特殊要求及昂贵的价格，需要从国外采购。 这些物料通常有着较长的供货周期，所以必须安排好物料采购计划。同时还要求 保证合理的库存和，保证原材料供应充足及较高的按时交货率，由此可见，制定 出科学合理生产计划显得尤为关键。 ( 3 ) 管理好成品、半成品及原料的库存数量，并且降低报废率。 2 3s 公司产品订单特点 目前s 公司每月的订单总数为1 0 0 2 5 0 个。单个订单的订货产品数量大多数 为1 0 、1 5 个，订单中某一种产品订购数量很少，但是每次订单重复订购次数较多， 而且大多数订单为长期顾客的稳定订货。 这种小批量多品种订单具有以下特点： a 订单的随机性强 s 公司大多数的生产产品是为客户定制，会根据客户需求自行设计或根据设 计院的设计方案进行二次设计，故产品每次订单变化较大，产品重复率低。在生 产计划周期中预计能获得多少个订单，订单会有哪些具体的需求，事前并不能很 清楚的获得，从而使增强了订单随机性，但是可以针对历史经验对半成品及标准 件进行预测，也可以对全年任务进行统一规划、统筹安排，尽量通过平衡生产来 减少需求的波动性对企业的影响。 b 订单的季节性销售规律强 s 公司的产品销售具有显著的季节性特征，夏季时由于用户用电需求量激 增，产品需求量要比一年中的其他时期都要大：而在冬季，由于建筑工程量的减 少，即使产品生产出来客户也会因为土建设施尚未完工而先不要货，故冬季的销 售量呈现萎缩的态势。所以产品的需求季节性也就决定了订单和生产具有很强的 第二章s 公司需求预测和生产计划管理现状分析 季节性。 c 承诺的交货周期很短 综上所述，每一个客户订单中订货的种类很多，但是每种产品的每次订货量 很小。所以一旦设计方案确定下来，重复订货的情况就很多，每次订货的产品大 部分相同，仅仅是一些包装和附件的差异，所以客户经常要求在很短的时间内完 整交付订单。这就要求计划员设定合理的生产批量和计划时间单位，既能满足客 户要求，又能保证生产效率和控制内部成本。 d 订单按时交付率要求高 当接到一个销售订单时，通常情况下，以1 0 台标准产品订单为例，标准交 货期为一个月，即工厂必须在一个月时间内将合同中所有产品一次性发齐，该订 单才算成功交付，客户才会按期支付货款。如果超过规定的交货期或者在一个月 后分批发齐货物，就不能算作按期交货。目前来说，s 公司的设定的按时交货率 指标是不低于8 5 。 第三章s 公司产品需求预测改进研究 第三章s 公司产品需求预测改进研究 随着产品生命周期的不断缩短，市场的风云变化不断加剧，很多不确定的因 素也注定了客户需求的不断变化，增加了企业对需求预测的难度，而传统的靠经 验办事的预测方法显然已经不能再适应当前变化多端的市场需求，预测的结果很 难令人满意。在这种市场环境中，困扰s 公司的市场需求预测问题已经亟待改进 和解决，改进传统的预测方法至关重要。 3 1s 公司产品需求预测改进思路 就目前s 公司产品需求预测的方法来看，还主要停留在定性的预测方法，也 就是依靠资深销售员的分析预测。定性预测优点是方法简单，操作简便，无需进 行科学严谨的数学模型和公式，不用对高度的理论性进行理解。方法是先汇总各 个人的主观经验数据，然后再由决策者的依据自身对产品和市场的理解加以判断 和预测。这种方法带有浓厚的主观色彩，缺乏理论依据且无法进行验证。一般来 说，定性的预测方法更多用于中长期预测中。所以为了增强市场需求预测的科学 性和准确性，使预测更加贴近“事实”，所以s 公司决定对市场需求预测方法进 行改进。 需求预测方法改进的基本思路是： ( 1 ) 先收集整理过去一段时间，如三个月、半年或一年的历史销售数据， 采用时间序列分析法来预测未来一段时期内的需求，并且每月都可以估算给出预 测量，从而改变以往单纯的使用定性方法来对短期需求进行预测的状况。这种滚 动式预测法不仅可以对预测数据进行定期调整和完善，而且可以解决预测和实际 需求的矛盾，平衡实际需求的复杂多变和预测方法的相对平稳。 ( 2 ) 由于s 公司的多数产品都具有较强的季节性特征，所以在实际产品的 销售过程中，很多时间序列都存在着周期性和季节性变化特征。但因为目前的需 求预测仅仅依赖定性预测的方法，而且由于预测人员缺乏对季节性产品的敏锐性 和快速反应的意识，所以几乎没有对季节性产品进行足够的季节性分析。而经过 改善后的需求预测方法则是充分考虑到了产品的季节性特征和需求预测方法中 的特殊性。 3 2s 公司产品需求预测改进方法的实施 需求预测就是在产品市场调研和对产品销售历史数据分析的基础上，运用科 学方法，对市场需求以及影响产品市场需求变化的因素进行分析研究，对未来的 需求量和发展趋势做出估计和推测的过程。需求预测在企业的经营决策中发挥着 第三章s 公司产品需求预测改进研究 重要的作用。需求预测不仅为企业提供了在未来一段时间内的需求的期望值，而 且也为企业的计划和控制提供了决策依据。 需求预测的准确性与在预测过程中使用的方法密不可分，有着直接的联系。 因此，针对科学预测和决策可以采用适当的需求预测方法，构建适当的数学模型， 有着十分重要的地位。目前国内外对需求预测技术和方法己经研究论证了很多， 大体上来说可以分为两大类，定性预测方法和定量预测方法n 3 。 定性预测方法就是以资深人员和专家的观点为主要依据，因为他们熟悉产品 和市场信息，具有丰富的经验同时具备很强分析能力，能够根据手头的的历史数 据和直观信息，结合个人的知识、多年的经验以及分析和判断力，对产品的未来 市场的走向和行业的发展趋势做出程度和性质上的判断。最后，采取一定的组织 形式，充分结合各方的判断，得到统一的预测结论u 引。 定量预测方法是以已经掌握的比较完整的历史统计数据为基础，借助一些的 数理统计方法和建立数学模型的方法，寻找相关变量之间的规律性特征和联系， 以此来预计和推测某产品未来市场前景的发展和需求的变化趋势n 4 | 。 3 2 1 定性预测方法 定性预测方法主要依赖于主观推断和个人经验和意见。一般有市场调查法、 部门主管集体讨论法、销售人员意见预测法、德尔菲法等。 a 市场调查法 是向潜在顾客提供结构化问卷。这种方法向潜在客户征求对产品或潜在产品 的意见，并且往往能估算大概的需求。如果能够合理的在目标人群中构建和控制 有代表性的样本，市场调查会很有效果。使用市场调查法的主要缺点是花费的成 本较高，时间较长n 5 1 。 b 部门主管集体讨论预测法 这种方法是将销售主管集体讨论的看法和预测结果与统计模型相结合，形成 对需求的集体预测。我们主要应用于新产品的研制开发期预测及公司发展的长期 预测。虽然是以个人经验为基础，不如统计数字令人信服，但因为是新产品无法 依循时间系列分析预测未来。应用这种方法凭着主管丰富的经验与敏锐的直觉预 测市场，弥补了统计资料不足的遗憾口引。 c 销售人员意见预测法 销售员最接近消费者和用户，对商品是否畅销、滞销比较了解，熟悉消费者 对所销商品规格、品种、式样的需求，所以我们公司在做年度销售计划时经常通 过听取销售员的意见来预测市场需求。具体操作是先让每个销售员对下年度的销 售最高值、最可能值、最低值分别进行预测。提出书面意见，由管理部门算出不 第三章s 公司产品需求预测改进研究 同人员的概率值，然后再据此求出平均销售预测值n 6 。 d 德尔菲法 是为了克服专家会议法的缺点而产生的一种专家预测方法。在预测过程中， 专家彼此互不相识、互不往来，这就克服了在专家会议法中经常发生的专家们不 能充分发表意见、权威人物的意见左右其他人的意见等弊病。各位专家能真正充 分地发表自己的预测意见u 6 。 3 2 2 定量预测方法 定性预测方法是应用统计技术和历史数据来预测未来水平。这种预测方法比 较客观，很少受个人影响，这是因为这种预测方法在计算预测值时会遵循特定的 规则。 定量预测方法主要包括：时间序列预测法。时间序列口73 是指在一个给定的时 期内，按照固定的时间间隔( 例如一周、一个月、一季度或半年等) 把某种变量 的数值依时间先后顺序排列而成的序列。基于时间序列的预测方法总是假设通过 过去的数值可估计他们未来的数值。 a 移动平均法 移动平均法n 踟是根据过去n 期的实际数据做出预测，即进行移动处理。 4 一， 其计算公式f = a 纠= 上l ( 3 1 ) 式中： i 一相应的时期： f 一第t 时期的预测值 m a 一移动平均值 n 一移动平均中的时序项数： 4 一，一第t - i 期的实际数值： b 指数平滑法 指数平滑法n 踟也称纵向指数平滑法。指数平滑模型是将权重分配给当期实际 值和预测值来计算下一期的预测值，其实也是一种特殊形式的移动平均模型。指 数平滑模型的公式如下： f “= 口口+ ( 1 一口) e ( 3 2 ) 式中：f + 一一第i + l 期预测值( 即下一期的预测值) ； f 第t 期的预测值( 即当期的预测值) ： 第三章s 公司产品需求预测改进研究 d 第t 期的实际值： 口用于给p 和f 分配权重的平滑系数( o 口1 ) 在指数平滑，预测结果常常依赖于平滑指数的选择。在实际应用中，当前时 期的预测值与实际数值相差较小时，口取值要小，取0 0 1 0 3 为宜，当前时期 的预测值若与实际数值相差较大时，口取值就要要大一些，取0 7 - 0 8 为宜乜。 c 线性回归 对有趋势性的数据进行预测的另一种方法是线性回归。线性回归是用某些自 变量的线性函数来表示预测变量的一种统计技术。在时间序列模型中，自变量就 是时期数本身。线性回归通过使用历史数据估计截距和斜率系数来进行预测。公 式如下n 9 | ： 少= a + b x ( 3 3 ) 式中：1 ，= 因变量y 的预测值 x = 用于预测y 的自变量x 口= 预测线在y 轴上的截距估计值 b = 趋势线的斜率估计值 口和b 是根据变量y ( 因变量) 和变量x ( 自变量) 的原始时间序列可以得 出口和b 的估计值n 9 | ： 。西) ) 舍：翌i = i 二二兰f 九翌 ( 3 - 4 ) y f l ( - i = l 1 心 口= 可一6 牙 ( 3 5 ) 式中：y = y 的平均值 i = x 的平均值 n = 配对观测值的组数 预测人员在估算出公式y = a + b x 中的线性函数后，就可以给自变量x 赋值， 然后得到预测值y 。 3 2 3 需求预测方法的选择 在定量预测的诸多方法中，时间序列预测法的应用最为普遍，而且简单易行 用，同时具备一定的说服力。特别是企业对市场的影响力不够，主导地位也不强， 第三章s 公司产品需求预测改进研究 这种情况下使用时间序列分析法最为适合。时间序列预测法的理论方法和数学模 型有很多，但是每个方法和数学模型都必须在适当的环境下加以适当的使用。在 对市场需求预测做分析时，必须实事求是，以企业自身情况为出发点，选择那些 适合的数学模型和理论方法。反之，如果选择方法不得当，不仅会浪费大量的人 力物力去进行日常计算和维护，更严重的是预测结果严重偏差，失之毫厘，谬以 千里。从s 公司的实际情况来看，进行需求量预测的目的主要是为了给后面计划 以明确准确的指导，所以只要预测精度能够满足公司计划的制定即可，完全不必 浪费精力去采用那些理论性很强、公式和方法都复杂且严谨的数学模型去进行预 测的需求。所以，简单易行的移动平均法或指数平滑法更适合s 公司的实际情况， 也更加适合当前s 公司预测方法从定性向定量这个过渡的阶段。 a 移动平均法的应用 移动平均法是对产品需求的历史数据逐点分段移动平均的方法。分段的时分 法不同会使用移动平均法得出的预测值不同。以s 公司某产品的销售数据为说 明，如表3 - 1 所示。 表3 - 1 某产品的简单移动平均法预测 所得的预测值与实际值较为接近，从表3 - 1 中可以看出，预测值同简单移动 平均所选的时段长1 1 有关。n 越大，对干扰的敏感性越低，预测的稳定性越好， 响应性就越差。 b 指数平滑法的应用 简单指数平滑法类似于加权移动平均法，只是对更近期的数值赋予更大的权 第三章s 公司产品需求预测改进研究 重。在描述上，指数平滑法考虑所有的历史数据，只不过近期实际数据的权重大， 远期实际数据的权重小。当不需要考虑显著的季节性变化、趋势变化和随机变化 时，可以选用简单指数平滑法。同样以s 公司某产品的销售数据( 前七个月) 为 例说明，假设2 月预测值为1 6 0 ( 单位：台) ，如表3 2 所示。 表3 - 2 某产品的简单指数平滑法预测 注：所得结果全部四舍五入 通过分析可知，预测值的准确度与平滑系数口的选择至关重要。其表现在： 口值如果越大，赋予近期需求情况的权重也就越大，模型针对时间序列的变化做 出反应所需要的时间就会越短。口值越小，预测未来需求时给远期历史数据的权 重越大，在反映需求水平根本性变化时需要的时滞就越长。但口值过大就可能导 致预测过于敏感，以致追踪时间序列的随机波动，而不是根本性变化。但如果口 值过低，预测结果也许不会受时间序列随机因素的严重干扰，显得非常“平稳”。 一般来说，口选得小一些，这样预测的稳定性就比较好：反之，其响应性就比较 好。 c 移动平均法和指数平滑法的比较 上文阐述了两种定量预测方法的原理和注意事项。下面我们将引入预测误差