供应链综合计划管理

,第四章供应链综合计划管理第1节供应链需求预测第2节供应链总体计划第3节供应链中的供给和需求规划：控制可预测变量,第1节供应链需求预测,一、预测的作用与特征二、预测的组成部分及预测方法三、需求预测的基本方法四、预测的时间序列五、预测误差的测定方法六、案例：天然气公司的需求预测,一、供应链中预测的作用,需求预测是供应链中所有计划的基础需求预测是推拉流程的起点推：规划生产能力、库存拉：规划供给水平零部件和生产线拥有稳定需求的成熟产品最容易预测原材料供应和成品需求不确定性大的产品难预测,二、预测的特点,预测通常是不准确的长期预测的准确性通常比短期预测低综合预测准确性比分解预测高企业越处在供应链上游，预测误差也越大,三、预测的组成及预测方法,1、影响需求预测的因素历史需求产品提前期广告计划或其他营销努力经济状况价格折扣竞争者采取的行动,2、预测方法定性法（qualitative）历史数据少，专家对市场的见解非常重要时间序列法（timeseries）未来需求与过去需求相关性大因果关系法需求预测与某些外界因素高度相关仿真法,四、需求预测的基本步骤,1、理解预测的目标2、把供应链的需求计划和预测整合起来3、了解和识别顾客群4、识别影响需求预测的主要因素5、确定合适的预测技术6、设定预测绩效和误差侧度,五、时间序列预测法,乘法型：系统需求=需求水平*需求趋势*季节性需求加法型：系统需求=需求水平+需求趋势+季节性需求混合型：系统需求=（需求水平+需求趋势）*季节性需求,1、静态预测法假设未来需求水平、需求趋势和季节系数都不随观测到的新需求而改变。系统需求=（需求水平+需求趋势）*季节性需求在t期预测t+l期的需求：Ft+l=L+(t+l)TSt+lL=基期的预计需求水平T=预计需求趋势St=预计t期的季节系数Dt=实际观测的t期需求Ft=预测的t期需求,案例：,（1）估计需求水平和需求趋势剔除季节性需求影响P:每次季节性循环包含的期数从l+1到l+p这段时期的平均需求是l+(p+l)/2时期剔除季节性影响后的需求Dt=(Dt-p/2+Dt+p/2+2Di)/2p偶数Dt=(Di)/p奇数如p=4，t=3，D3=(D1+D5+2Di)/2*4如p=3，t=3，D3=(D2+D3+D4)/3,案例：,Dt=(Dt-p/2+Dt+p/2+2Di)/2p,D=L+tT,D=L+TtExel(工具/数据分析/回归)D=18439+524t,（2）估计季节系数St=dt/Dt,季节系数：,S1=(S1+S5+S9)/3=（0.42+0.47+0.52）/3=0.47S2=(S2+S6+S10)/3=（0.67+0.83+0.55）/3=0.68S3=(S3+S7+S11)/3=（1.15+1.04+1.32）/3=1.17S4=(S4+S8+S12)/3=（1.66+1.68+1.66）/3=1.67静态预测：F13=(L+13T)S13=(18439+13*524)0.47=11868F14=(L+14T)S14=(18439+14*524)0.68=17527F15=(L+15T)S15=(18439+15*524)1.17=30770F16=(L+16T)S16=(18439+16*524)1.67=44794,2、适应性预测法,假设需求水平、需求趋势、季节性随每次观测到的实际需求量变化。Lt=t期末的预计需求水平Tt=t期末的预计需求趋势St=t期末预计季节系数Dt=t期实际观测的需求Ft=t期的预测需求Et=t期的预测误差,适应性需求预测步骤：第一步，初始化：静态的L0、T0、S第二步，预测：Ft+1=（Lt+lTt）St+1第三步，预测误差：Et+1=Ft+1-Dt+1第四步，修正预测值：用已知的Et+1再去修正Lt+1、Tt+1、S,并作为下一期的基础数据,（1）移动平均法没有可观测到的需求趋势或季节变动时系统需求=需求水平Lt=(Dt+Dt-1+Dt-2+.+Dt-N+1)/NFt+1=Lt当观测完t期后Lt+1=(Dt+1+Dt+Dt-1+.+Dt-N+2)/NFt+2=Lt+1,案例：用4期移动平均预测5期L4=(D4+D3+D2+D1)/4=19500F5=L4E5=F5-D5=19500-10000=9500当得到5期的需求观察值后，修正第5期需求水平。L5=(D5+D4+D3+D2)/4=20000,（2）一次指数平滑法,没有可观测到的需求趋势或季节变动时L0=1/n*DFt+1=LtLt+1=aDt+1+(1-a)Lt（0a1）案例：天然气在线公司用指数平滑法预测1期，已有12期数据L0=1/12*D=22083F1=L0=22083Et=Ft-Dt=22083-8000=14083设a=0.1Lt+1=aDt+1+(1-a)Lt=0.1*8000+0.9*22083=20674,Ft+1=aDt+(1-a)Ft,（3）矫正需求趋势的指数平滑法（HOLT）,呈现需求趋势但没有季节性变动系统需求=需求水平+需求趋势线性回归：Dt=at+bFt+1=Lt+TtFt+n=Lt+nTt观测到t期的实际需求后，对需求水平和需求趋势进行修正Lt+1=aDt+1+(1-a)(Lt+Tt)Tt+1=b(Lt+1-Lt)+(1-b)Tt,案例：天然气在线公司holt模型法预测回归L0=12015T0=1549预测：F1=L0+T0=12015+1549=13564预测误差：E1=F1-D1=13564-8000=5564平滑系数：a=0.1b=0.2修正：L1=aD1+(1-a)(L0+T0)=0.1*8000+0.9*13564=13008T1=b(L1-L0)+(1-b)T0=0.2*(13008-12015)+0.8*1549=1438F2=L1+T1=13008+1438=14446初始预测过高，修正从13564到13008，预测趋势也从1549降到1438,案例：,一家电子制造商在过去6个月中观察到它的最新MP3产品的需求一直保持增长，需求的观测值分别为8415、8732、9014、9808、10413和11961，用矫正需求趋势的指数平滑法预测第4期的需求，其中a=0.1，b=0.2。（线性回归结果：L0=7367，T0=673）,F1=L0+T0=7367+673=8040E1=F1-D1=8040-8415=-375L1=aD1+（1-a）F1=0.1*8415+0.9*8040=8078T1=b（L1-L0）+（1-b）T0=0.2*（8078-7367）+0.8*673=681,（4）矫正需求趋势和季节性的指数平滑法（winter模型）,呈现需求趋势和季节变动。系统需求=（需求水平+需求趋势）季节性需求Ft+1=(Lt+Tt)St+1Ft+n=(Lt+nTt)St+n观测到t期的实际需求后，对需求水平、需求趋势和季节系数进行修正Lt+1=a(Dt+1/St+1)+(1-a)(Lt+Tt)Tt+1=b(Lt+1-Lt)+(1-b)TtSt+p+1=c(Dt+1/Lt+1)+(1-c)St+1,案例：L0=18439，T0=524，S1=0.47，S2=0.68，S3=1.17，S4=1.67预测：F1=(L0+T0)S1=(18439+524)0.47=8913预测误差：E1=F1-D1=8913-8000=913平滑：a=0.1b=0.2c=0.1修正：L1=a(D1/S1)+(1-a)(L0+T0)=0.1*（8000/0.47）+0.9*（18439+524）=18769T1=b(L1-L0)+(1-b)T0=0.2*（18769-18439）+0.8*524=485S1=c(D1/L1)+(1-c)S1=0.1（8000/18769）+0.9*0.49=0.47F2=(L1+T1)S2=(18769+485)*0.68=13093,预测方法的适用情况,六、预测误差的度量,分析原因：可以运用误差分析，检查是否准确反映系统需求部分误差用来解释意外事件误差在一定范围是可以接受的；t期的误差是该期预测需求与实际需求的差值：Et=Ft-Dt,衡量方法：MSE:均方差，表示误差的离散程度（meansquarederror）MSEn=1/nE2tAt：绝对偏差，表示t期误差绝对值（absolutedeviation）At=|Et|MADn：表示平均绝对误差MADn=1/nAt如果正态分布，MAD可以用来预测随机需求部分标准差=1.25MADMAPEn表示平均绝对百分比误差MAPEn=（|Et/Dt|）100/n为辨别是否持续低估或者高估，用预测误差之和衡量Bias=Et正态分布值为0TS路径信号（trackingsignal）TSt=Biast/MADt-6TSt6,七、综合项目：天然气在线公司需求预测移动平均法,七、综合项目：天然气在线公司需求预测单一指数平滑法：,七、综合项目：天然气在线公司需求预测holtmodel,四种方法的预测误差,第2节供应链综合计划主要内容：一、供应链综合计划的作用二、综合计划的有关问题三、综合计划策略四、利用线性模型制定总体计划,一、供应链综合计划的作用,在需求产生之前进行预测，并决定需求得到的满足的程度。需确定的主要参数：生产速率劳动力加班量机器产能水平转包延期交货需求现有库存,二、综合计划的有关问题,1、制定总体计划需要的信息T期的需求预测F生产成本劳动成本（日常+加班）转包生产成本变动成本（工人、设备以及产能）单位产品所需劳动或机器小时数库存成本缺货或者积压成本,2、限制性因素加班时间解雇可利用资本库存缺货或积压从供应商到企业的约束,三、综合计划策略,1、追逐策略将产能作为杠杆当需求变动时，改变生产能力，解雇或者雇佣劳动力。缺点：产能改变成本很高适用条件：库存成本很高，而改变产能成本较低。,2、劳动力或产能的时间柔性策略将利用率作为杠杆劳动力和产能不变，调整作业时间缺点：设备与员工的闲置适用条件：库存成本很高，而改变产能利用水平的成本较低。,3、平稳策略将库存作为杠杆劳动力与产能的产出率保持不变，通过库存调节。优点：雇员稳定，设备利用率高缺点：积压严重,四、利用线性模型制定综合计划,1、决策变量：Wt=t月的劳动力人数Ht=t月初雇佣员工数Lt=t月初解雇员工数Pt=t月生产的产量水平It=t月末的库存水平St=t月末缺货或积压的产品数量Ct=t月转包生产数量Ot=t月加班小时数,2、目标函数：总成本最小日常劳动成本=640Wt加班劳动成本=6Ot雇佣和解雇成本=300Ht+500Lt保有和出清库存成本=2It+5St原材料成本和转包成本=10Pt+30Ct总成本=640Wt+6Ot+300Ht+500Lt+2It+5St+10Pt+30Ct,3、限制性条件工人总数、雇佣员工数和解雇员工数Wt=Wt-1+Ht+Ltt=1,6W0=80生产能力Pt40Wt+Ot/4t=1,6库存平衡It-1+Pt+Ct=Dt+St-1+It-Stt=1,6I0=1000I6500S0=0S6=0加班时间Ot10Wtt=1,6所有变量非负,第3节供应链的供给和需求计划管理可预测变量,主要内容应对供应链中的可预测变量供给管理需求管理在实践中控制可预测变量,一、应对供应链中的可预测变量,可预测变量：是指可以预测到的需求量的波动。1、可预测变量季节性因素：如滑雪衫，割草机非季节性因素：如促销2、实现利润最大化的方案：供给管理&需求管理A.供给管理：利用生产能力、库存、转包生产和延期交货来掌握供给B.需求管理：利用短期价格折扣和促销来掌握需求,二、供给管理,1.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设计生产过程中融入产品柔性2.库存管理多样产品使用通用零件为高需求和可预测需求产品建立库存,三、需求管理,1.影响促销活动时机的因素促销活动对需求的影响产品的边际利润库存持有成本改变产能