(XXXX秋)第七章综合生产计划与主生产计划

1、第七章 综合生产计划与主生产计划南阳理工学院国际教育学院生产运作管理主讲：赵 航本 章 引 言计划是管理的首要职能。没有计划，企业内一切活动都会陷入混乱。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，任何一部分生产活动都离不开其它部门而单独进行。尤其是对于企业的生产运作而言，需要调配各种资源，在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品或服务，因此，更离不开周密的计划。所以，计划是生产运作管理的一个重要组成部分。本章教学基本情况教学时数：6学时教学目的与要求：理解生产计划的体系、层次、种类；了解 生产计划制定的一般步骤、滚动式计划；掌握综合生产计划的编制方法及MTO和MTS企业年

2、度生产计划制定的基本内容。教学重点：综合生产计划的编制方法教学难点：综合生产计划的编制方法本章主要阅读文献资料：1.刘丽文.生产与运作管理（第三版）.北京：清华大学出版社，20062.张 群 主编.生产与运作管理（第二版）.北京：机械工业出版社，20083.季建华 主编.运营管理.上海：世纪出版集团，2007本章主要内容7.1生产计划概述 生产计划的体系、层次、种类、指标体系； 生产计划制定的一般步骤、滚动式计划7.2综合生产计划的制定7.3主生产计划的制定7.4MTS企业年度生产计划的制定7.5MTO企业年度生产计划的制定7.6收入管理7.7服务运作计划7.1生产计划概述7.1生产计划概述主

3、要内容7.1.1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系7.1.2生产计划体系及其层次划分7.1.3生产计划指标体系7.1.4制定生产计划的一般步骤7.1.5滚动式计划的编制方法7.1.1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系7.1.1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系企业里有各种各样的计划，这些计划是分层次的P211战略层计划战术层计划作业层计划战略层计划涉及产品发展方向，生产发展规模，技术发展水平，新生产设施的建造等。 战术层计划是确定在现有资源条件下所从事的生产经营活动应该达到的目标。作业层计划是确定日常的生产经营活动的安排。7.1.1企业计划的层次及不同计划之间的相互关系不同层级计划

4、的特点P212战略层计划战术层计划作业层计划计划期计划时间单位空间范围详细程度不确定性管理层次特点长( 5年)粗(年)企业、公司高度综合 高企业高层领导涉及资源获取中(一年)中(月、季)工厂综合中 中层部门领导资源利用 短(月、旬、周)细(工作日、班、小时、分)车间、工段、班组详细低低层，车间领导日常活动处理企业各种计划之间的关系P213市场需求预测用户订货企业长远发展规划综合生产计划研究与开发计划销售计划生产计划品种质量计划新产品开发计划职工福利计划职工培训计划物资供应计划劳动工资计划技术组织措施计划设备维修计划设备更新改造计划基本建设计划成本计划财务计划生产技术准备计划技术发展计划7.1.

5、2生产计划体系及其种类划分7.1.2生产计划体系及其种类划分生产/运作计划(统称生产计划)是根据需求和企业生产运作能力限制，对一个生产运作系统的产出品种、产出速度、产出时间、劳动力和设备配置以及库存等问题所预先进行的考虑和安排。(刘丽文)生产计划是企业组织生产运作活动的依据。编制生产计划是生产与运作管理的一项基本任务。7.1.2生产计划体系及其种类划分从系统观点看，生产计划是一个体系。具体而言，企业生产计划体系是一个包括预测职能、需求管理、综合生产计划、主生产计划、作业计划、物料需求计划和能力计划等相关计划与职能，并以生产控制信息的及时反馈连接构成的复杂系统。生产计划不仅是一个体系，而且，这个

6、体系是有层次的。不同种类的生产计划分别处在不同的计划层次当中，并且具有不同的特点。生产计划体系结构如下图所示。企业生产计划体系一般结构（马士华）生产作业计划营销 经营计划 计划市场营销计划战略计划需求管理财务计划粗能力计划主生产计划综合生产计划资源计划装配计划能力需求计划物料需求计划（MRP）长期计划（战略性计划）中期计划（战术性计划）短期计划（作业层计划）采购计划7.1.2生产计划体系及其种类划分企业规划综合生产计划主生产计划生产作业计划与控制长期中期短期生产战略规划物料需求计划7.1.2生产计划体系及其种类划分长期生产计划是企业战略计划的重要组成部分，是由企业最高决策层制定的计划，计划期一

7、般为三到五年，或更长。长期生产计划没有明确的计划形式。它的主要内容包含在企业战略计划、经营计划、资源计划等计划中，其任务主要涉及产品决策、生产发展规模、技术发展水平、新生产设施的建造等。长期生产计划要与同时期的营销计划、市场预测、财务计划、资源计划等相协调。长期生产计划不是本章内容的重点，其相关内容在其它章节中有体现。7.1.2生产计划体系及其种类划分中期生产计划属战术性计划，其计划期一般为一年，故许多企业又称之为年度生产计划。它的主要任务是在正确预测市场需求的基础上，对企业在计划年度内的生产任务作出统筹安排，规定企业的品种、质量、数量和进度等指标。充分利用现有资源和生产能力，尽可能均衡地组织

8、生产活动和合理地控制库存水平，尽可能满足市场需求和获取利润。换句话说，其目标就是如何充分利用生产能力，满足预测的用户需求，同时使生产率尽量均衡稳定，控制库存水平并使总生产成本尽可能低。 7.1.2生产计划体系及其种类划分中期生产计划主要包括两种形式的计划：综合生产计划（有时亦称作综合计划）与主生产计划（产品出产进度计划）；这两种计划是本章要重点讨论内容。综合生产计划又称生产(计划)大纲，它是对企业未来较长一段时间内资源和需求之间的平衡所作的概括性构想，是根据企业所拥有的生产能力和需求预测对企业未来较长一段时间内产出内容、产出量、劳动力水平和库存水平等问题所作出的决策、规划和初步安排。 7.1.

9、2生产计划体系及其种类划分主生产计划（master production schedule,MPS）要确定每一具体的最终产品在每一个具体时间段内的生产数量。它是综合生产计划的具体化。最终产品是指对于企业来说最终完成，要出厂的具有独立需求特征(面向市场)的整机、部件或零件。可以是直接用于消费的产成品，也可以是作为其它企业的部件或配件。具体时间段通常是以周为单位，也可能是旬、日、月。主生产计划与我国通常采用的产品出产进度计划比较相似，只是在计划的时间单位上略有不同，产品出产进度计划一般以月为计划时间单位。 7.1.2生产计划体系及其种类划分综合生产计划与主生产计划的区别和联系。看下面一个例子。月1

10、月2月3月24型产量（辆）28型产量（辆）100003000015000300002000030000总工时（h）680007000075000某自行车厂的综合计划7.1.2生产计划体系及其种类划分某自行车厂24型的MPS月1月2月3月周123456789101112C型D型R型150040016001500150040016001500225060024002250225060024002250300080032003000300080032003000月产量1000015000200007.1.2生产计划体系及其种类划分从上述例子可以看出，综合生产计划的对象是产品系列，而不是每一具体产品。

11、计划时间单位是月。MPS的对象是每一具体产品。计划时间单位是周。因此，综合生产计划是对未来一段较长时间内企业的不同产品系列所做的概括性安排，它不是一种用来具体操作的实施计划。而主生产计划正是把综合计划具体化为可操作的实施计划。7.1.2生产计划体系及其种类划分短期生产计划，属于作业层计划。其计划期长度在六个月以下，一般为月或跨月计划。它是年度生产计划的具体实施计划。短期生产计划所处理的问题基本上是有关企业内部日常的作业管理问题。短期生产计划的计划种类主要包括物料需求计划和生产作业计划。物料需求计划是将MPS分解展开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

12、请的时间计划。（物料需求计划将在第九章详细讲述）7.1.2生产计划体系及其种类划分生产作业计划就是把年度生产计划规定的任务，一项一项地具体分配到每个生产单位、每个工作中心和每个操作工人，规定他们在月、周、日以至每一个轮班的具体任务。其内容包括作业任务分配、作业排序、进度控制等。（生产作业计划与控制将在第十章详细讲述）对于大型加工装配式企业，生产作业计划一般分成厂级生产作业计划和车间级生产作业计划两级。厂级生产作业计划的对象为原材料、毛坯和零件。从产品结构的角度来看，也可称作零件级作业计划。车间级生产作业计划的计划对象为工序，故也可称为工序级生产作业计划。P212 教材P214面生产计划的层次及

13、特点计划层执行层操作层计划的形式及种类生产计划大纲产品出产计划零部件(毛坯)投入出产计划、原材料(外购件)需求计划等双日(或周)出产作业计划、关键机床加工计划等计划对象产品(假定产品、代表产品、具体产品)工矿配件零件(自制件、外购件、外协件)毛坯、原材料工序编计划的基础数据产品生产周期成品库存产品结构、加工制造提前期、零件、毛坯、原材 料库存加工路线、加工时间、在制品库存计划编制部门经营计划处(科)生产处(科)车间计划科（组）计划期1年1月-1季双日、周、旬时间单位季（细到月）旬、周、日工作日、小时、分空间范围全厂车间及有关部门工段、班组、工作地优化方法线性规划等MRP、批量算法各种作业排序方

14、法中期战术层生产计划短期作业层生产计划7.1.2生产计划体系及其种类划分生产计划制定与运行中还有一个需要考虑的关键问题就是生产能力的约束问题。只有满足生产能力约束的生产计划才是可行的。换句话说，就是生产计划（生产任务）要与生产能力相平衡。这个问题存在于生产计划的各个层次。在战略层，主要是企业资源计划，涉及的是企业长期能力发展规划。在战术层，也就是对综合生产计划和MPS而言，主要做的是粗能力计划。也就是指分车间或按设备大类与人员的总工时去检查和校核生产能力。在作业层，也就是对物料需求计划而言，要做细能力计划。也就是要考虑各工作中心或设备组的设备负荷计划。（关于生产能力的一般内容上一章已经讲过）7

15、.1.2生产计划体系及其种类划分另外需要指出的是，不同类型企业的生产计划的侧重点会有所不同。对于流程型企业，生产连续进行、生产能力可以明确核定以及属于备货生产方式等性质。因此，中期生产计划更为重要。而对于加工装配型企业，由于生产能力的定义随产品结构的变化而改变，难以在制定中期计划时准确的核定；加上其主要属订货生产方式的性质，在制定中期生产计划时往往缺乏准确的订货合同信息，故中期生产计划只能起到一种指导作用。这类企业生产计划的重点是短期生产作业计划。但是，对于那些实现了流水生产和接近流水生产性质的加工装配企业来说，中期计划同样起着重要的作用。服务业企业会专门简述。7.1.3生产计划指标体系P21

16、47.1.3生产计划指标体系此处的生产计划指标主要指的是年度生产计划指标。这些指标主要包括：品种指标产量指标质量指标产值指标出产期7.1.3生产计划指标体系品种指标是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。产量指标是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。产量可以用台、件、吨表示。对于品种、规格很多的系列产品，也可用主要技术参数计量，如拖拉机用马力、电动机用于瓦等。质量指标是企业在计划期内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

17、品率、废品率、返修率等。7.1.3生产计划指标体系产值指标是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，以便不同行业比较。根据具体内容与作用不同，分为商品产值、总产值与净产值三种。商品产值是企业在计划期内出产的可供销售的产品价值。总产值是企业在计划期内完成的以货币计算的生产活动总成果的数量。总产值一般按不变价格计算。净产值是企业在计划期内通过生产活动新创造的价值。出产期是为了保证按期交货确定的产品出产期限。出产期太紧或太松都有不利的方面。7.1.4制定生产计划的一般步骤P2157.1.4制定生产计划的一般步骤制定生产计划的一般步骤如下图所示。确定目标评估当前条件预测未来环境与条件确定

18、计划方案实施计划评价结果7.1.4制定生产计划的一般步骤“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。“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、原料、燃料、动力、工具等供应情况，以及协作关系情况。内部条件包括设备状况，工人状况，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。7.1.4制定生产计划的一般步骤“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，找出达成目标的有利因素及不利因素。“确定计

19、划方案”包括拟定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。“实施计划，评价结果”是检查目标是否达到，如未达到是什么原因？需采取什么措施？是否需修改计划？等等。7.1.5滚动式计划的编制方法P2167.1.5滚动式计划的编制方法编制滚动式计划是一种编制计划的新方法。这种方法可以用于编制各种计划。按编制滚动计划的方法，整个计划期被分为几个时间段，其中第一个时间段的计划为执行计划，后几个时间段的计划为预计计划。执行计划较具体，要求按计划实施。预计计划比较粗略。每经过一个时间段，根据执行计划的实施情况以及企业内、外条件的变化，对原来的预计计划作出调整与修改，原预计计划中的第一

20、个时间段的计划变成了执行计划。7.1.5滚动式计划的编制方法如下例，2004年编制5年计划，计划期从2005年至2009年，共5年。若将5年分成5个时间段，则2005年的计划为执行计划，其余4年的计划均为预计计划。修订计划的间隔时间称为滚动期，它通常等于执行计划的计划期。 200720082009201020067.1.5滚动式计划的编制方法滚动式计划方法的优点：使计划的严肃性和应变性都得到保证。因执行计划与编制计划的时间接近，内、外条件不会发生很大变化，可以基本保证完成，体现了计划的严肃性；预计计划允许修改，体现了应变性。如果不是采用滚动式计划方法，第一期实施的结果出现偏差，以后各期计划如不

21、作出调整，就会流于形式。提高了计划的连续性。逐年滚动，自然形成新的五年计划。7.2综合生产计划的制定7.2综合生产计划的制定主要内容7.2.1制定综合生产计划所需的信息和来源7.2.2综合生产计划的基本目标7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路7.2.4制定综合生产计划的基本策略7.2.5综合生产计划制定的程序7.2.6制定综合生产计划的优化方法7.2.1制定综合生产计划所需的信息和来源7.2.1制定综合生产计划所需的信息和来源综合生产计划作为中期战术层计划，是衔接长期战略层计划和短期作业层计划的纽带。它是根据企业企业所拥有的资源能力和需求预测对企业未来较长一段时期内的产出内容、产出率、劳动

22、力水平、库存投资等问题所作的综合概括的决策。综合生产计划的计划期一般为一年，根据产品的特点，也可能更长；计划单位一般为月或季。综合生产计划的决策焦点就是如何有效地利用企业所拥有的资源能力，最大限度地满足产品系列（产品门类）的预期需求，而不是每一个具体产品的预期需求。7.2.1制定综合生产计划所需的信息和来源综合生产计划的决策及制定必须在拥有与企业生产经营有关的多种信息基础之后才能进行。所需信息信息来源新产品开发情况主要产品和工艺改变（对投入资源的影响） 工作标准（人员标准和设备标准）技术部门成本数据与财务状况财务部门劳动力市场状况 现有人力情况 培训能力人事管理部门现有设备能力 劳动生产率现有

23、人员水平 新设备计划制造（生产）部门市场需求预测 经济形势 竞争对手状况市场营销部门原材料供应情况 现有库存水平供应商 承包商的能力 仓储能力物料管理部门7.2.2综合生产计划的基本目标7.2.2综合生产计划的基本目标综合生产计划的基本目标就是在给定的计划期内以最少的成本实现企业的资源能力和预期需求之间的平衡，最大限度满足客户需求，并获取最佳经济效益。具体而言，这些目标可概括为：成本最小或利润最大顾客服务最大化（最大限度满足顾客需求）最少库存投资生产速率的稳定性（变动最小）人员水平变动最少设施、设备的充分利用7.2.2综合生产计划的基本目标以上六个目标存在一定的相悖性。例如，最大限度地提供顾客

24、服务要求快速、按时交货，但这是可以通过增加库存，而不是减少库存来达到的。但是，可以把这些目标简单地归结为：用最小的成本，最大限度地满足需求。因此在制定综合生产计划时，需要权衡上述的这些目标因素，进行适当的折中，并同时考虑一些非定量因素。综合计划是一个多目标、多部门的决策，需要协调总体目标与部门目标的矛盾。7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路为了实现综合生产计划的基本目标，并平衡之，在进行综合生产计划决策时，可以有多种方法和手段，但其基本思路可分为两种：一是“稳妥应变型”二是“积极进取型”7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路稳妥应变型的基本思路是根

25、据市场需求制定相应的计划，即，将预测的市场需求视为给定条件，而从企业供给方面寻求满足预测的市场需求的解决方案，通过有效地调整企业的生产能力，使得企业能够稳妥地应变市场需求的波动。因此这种做法也称为“调整供给的决策方式”或“调整能力的决策方式”。 7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路在“稳妥应变型”思路下，常用的应变方法（或者说是调整生产能力的方法）有五种。分别是：以上几种方法都各有特点。6.改变“自制还是外购”的决策7.通过顾客参与调节产能8.将固定产能变成可调节产能9.分享产能10.培训多技能员工1.改变劳动力数量2.合理的人员班次安排3.加班或部分开工4.利用库存调节5.利用外部资源(

26、外包、转包)7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路1.改变劳动力数量（史蒂文森280）当人员来源充足、且主要是非熟练工人或半熟练工人时，采用这一方法是可行的对于很多企业来说，符合其技能要求的人员来源是非常有限的，并不是什么时候想聘用什么时候就有。聘用与解聘都会带来一定的成本或不利影响；此外，有时候解聘工人是很困难的。对于某些产业来说，解聘再聘则是很平常的事，例如，旅游业、农场等。此外，这种方法还会造成劳资关系疏远。从国外情况看，随着越来越多的企业把工人看作资产而不是可变成本，不再考虑使用这种方法了。7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路2.加班或部分开工当正常工作时间不足以满足需求时，可考

27、虑加班；反过来，正常工作时间的产量大于需求量，可部分开工。 这种方法职工比较容易接受，也容易实行，具有有利于企业维持稳定的职工队伍和增加职工收入等优点。缺点和局限性。如相关法律法规对加班时间的限制、工人不愿过多加班或长期加班，加班过多还会导致生产率降低、质量下降，甚至引起安全事故等，同时加班还要支付更高的工资。部分开工的办法在工人不能随意解聘时，以及再聘不容易时，经常采用。在工作任务少时，可对职工进行培训。7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路3.利用库存调节可在需求淡季增加库存水平以储备一些调节库存，以满足需求高峰时使用。这种方法可以使生产速率和人员水平保持一定，但却需要耗费相当的库存成本

28、。因此，维持多少的库存才合适，这是一个需要深入探讨的话题。并且，这种方法主要是在制造业中使用，服务业通常不行。因为服务是不能储存的，特别是纯服务。7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路4.外协（转包、外包）这是用来弥补生产能力短期不足的一种常用方法。可利用其它企业提供服务、制作零部件，某些情况下，也可以让它们承包完成品。缺点：会丧失部分控制权和收益。需要注意的是：能否按期交货与质量问题。7.2.3制定综合生产计划的基本决策思路积极进取型的基本思路是主动出击，通过调节需求模式，影响和改变企业的市场需求，调节对资源能力的要求来达到有效地、低成本地满足需求的目的。“积极进取型”下，常用的应变方法有

29、以下几种：1.通过调节价格转移需求2.推迟交货3.按需求来源不同转移需求4.刺激低谷需求5.供不应求时适当限制需求6.开发预定(约)系统7.调节上下班时间8.固定时间表P2297.2.3制定综合生产计划的两种基本决策思路一般来说，基于稳妥应变型思路的候选方案主要由生产运作管理人员来审查合适与否，而基于积极进取型思路的方案主要由市场营销人员来考虑。重要的事这两种基本思路的有机结合，这两个部门人员的密切合作，只有这样，才能使一个综合计划达到最优或次优。7.2.4制定综合生产计划的基本策略7.2.4制定综合生产计划的基本策略制定综合生产计划的基本策略主要指的是上节所讲的“稳妥应变型”决策思路中各种调

30、整生产能力方法的组合使用。因为，“积极进取型”决策思路中各种方法的运用主要应归于营销职能之内，并且可先假设在“积极进取型”思路可采取的各种调节需求模式的方法对需求的影响已经被计入需求量中。7.2.4制定综合生产计划的基本策略“稳妥应变型”决策思路中各种调整生产能力方法的组合使用主要与产出率、人力水平、库存成本等因素有关。那么在既定的需求量的前提下，如何对企业未来较长一段时期内的产出率、人力水平、库存成本等因素作出综合性的决策呢？一般有三种基本策略。一是追赶策略二是平衡策略三是混合策略7.2.4制定综合生产计划的基本策略追赶策略就是在计划时间范围内调节生产速率或人员水平，以适应需求。这种策略的关

31、键之处是不使用调节库存或部分开工。这种策略有多种应用方法，例如，聘用或解聘工人，加班加点，外协等。因此，其主要优点是库存投资小，无订单积压。但缺点是在每一计划期内均要调整生产速率或人员水平是要花费成本的。此外，容易造成劳资关系疏远，生产率和质量下降等问题。7.2.4制定综合生产计划的基本策略追赶策略市场需求生产速率或人员水平时期7.2.4制定综合生产计划的基本策略平衡策略就是在计划期内保持生产速率和人员水平不便，使用调节库存或部分开工来适应需求。在制造业企业，稳定的生产速率主要靠保持人员稳定、使用调节库存来实现。当允许人员水平变动、但生产速率仍要求保持不变时，可使用加班、临时聘用或外包等方式来

32、实现。这种方法的优点是产出均衡，人员水平稳定，但增加了库存投资，加班或部分开工也会引起额外费用。 7.2.4制定综合生产计划的基本策略平衡策略市场需求生产速率或人员水平时期库存延期交货7.2.4制定综合生产计划的基本策略混合策略：很明显，以上两种策略是两个极端的策略。对于一个企业来说，最好的策略应该是将需求淡季时建立调节库存、人员水平幅度变动、加班等几种方式结合使用，即采取一种混合策略。无论选择什么策略，重要的是综合计划必须反映出它想要达到的目标，对有关的各职能部门有一定的影响力，能够反映未来一段时间内企业的经营方向，能够成为有效的管理工具。7.2.5综合生产计划制定的程序7.2.5综合生产计

33、划制定的程序右图表示了一个综合生产计划的制定程序确定计划期内各期的市场需求制定初步候选方案初步计划该计划是否可行批准计划其它计划阶段是否7.2.5综合生产计划制定的程序具体而言，综合生产计划的制定程序通常包括以下步骤：1.确定综合计划期内各期的市场需求；2.确定各期的生产能力；3.明确相关的公司或部门政策；如：最小安全库存数、最多加班时数、合理的劳动力水平、订单最长积压时间等。4.确定相关成本；如：正常工作时间、加班时间、聘用与解聘、外包、持有库存、延期交货等造成的相关成本。5.制定可供选择的初步方案，并计算相应的成本；6.确定可行或满意的方案并报以审批。P2327.2.5综合生产计划制定的程

34、序其中，与综合生产计划相关的成本一般可分为四种：1.基本生产成本：这是在综合计划期内生产某种产品的固定成本和变动成本，包括直接和间接劳动力成本（正常工资与加班工资）2.与产出率相关的成本：主要是与聘用、培训以及解聘人员相关的成本，还有增加班次导致的成本。3.库存成本：主要包括库存资金占用成本、各种仓储成本、库存品的自然和非自然损耗、保险费等。4.延期交货成本：主要包括延期交货引起的赶工成本，企业信誉损失，销售收入的下降等成本。这类成本一般很难计算。7.2.6制定综合生产计划的优化方法7.2.6制定综合生产计划的优化方法制定综合生产计划的优化方法有很多，这些方法大致可分为非正规的方法和正规的数学

35、方法。前者在实践中较常用。后者虽然未广泛使用，但研究颇多。从具体方法看，非正规方法中的反复试验法或称试错法（the trial-and-error method）可能是应用最广的方法。正规的数学方法中主要包括线性规划法、仿真模型法等。P232下面重点讲解试错法与线性规划法7.2.6制定综合生产计划的优化方法反复实验法应用广泛，效果较好。面对复杂的管理对象，人们很难找到最优的方法处理，于是通过直觉和经验得出一种方法。将这种方法用于实践，取得经验，发现问题，做出改进，在用于实践.如此反复。反复实验法的局限性在于不一定能得到最优解（除非把每一种可能的方案都考虑到），但一定能得到可行且大体令人满意的结

36、果。下面以教材P221例8.3来说明试错法的应用。试错法7.2.6制定综合生产计划的优化方法例：某公司将预测的市场需求转化为生产需求，如下表所示。该产品每件需20小时加工，工人每天工作8小时。招收工人需广告费、考试费和培养费，折合雇一个工人需300元，裁减一个工人需付解雇费200元。假设生产中无废品和返工。为了应付需求波动，有1000件产品作为安全库存。单位维持库存费为6 元/件月。设每年的需求类型相同。因此在计划年度开始时的工人数等于计划年度结束时的工人数。相应地，库存量也近似相等。现比较以下不同策略下的费用。（也就是通过试算几种可能的初选计划方案的总成本，然后选取总成本最小的方案。） 试错

37、法7.2.6制定综合生产计划的优化方法预测的需求 试错法月份预计月生产需求量(件)累计需求量(件)每月正常工作日数(天)累计正常工作日数(天) 4160016002121 5140030002243 6120042002265 7100052002186 81500670023109 92000870021130 1025001120021151 1125001370020171 1230001670020191 130001970020211 225002220019230 320002420022252 7.2.6制定综合生产计划的优化方法方案1：按需生产，仅改变工人的数量（单一追赶策略）

38、试错法（1） 月份（2）预计月生产需求量（3）需生产时间20X(2)（4）月生产日数（5）每人每月生产小时8X(4)（6）需工人数(3)/(5)（7）月初增加工人数（8）月初裁减工人数（9）变更费300X(7)或200X(8)4567891011121231600140012001000150020002500250030003000250020002122222123212120202019223200028000240002000030000400005000050000600006000050000400001681761761681841681681601601601521761901

39、59136119163238298313375375329227是增加工人还是裁减工人3731231746102裁减740062004600340013200225001800045001860009200204004475601562128000变更工人数量的总成本7.2.6制定综合生产计划的优化方法方案一的总费用等于变更工人数量的费用加上维持1000件安全库存的费用。维持1000件安全库存所需费用为：1000612=72000元变更工人数量的费用为128000元因此，总成本等于128000+72000=200000元试错法并且方案一需假定可随时招聘到工人。7.2.6制定综合生产计划的优化方

40、法试错法方案2：生产率及人员数量不变，仅改变库存水平（单一平准策略）该方案下需允许暂缓交货。由于252天内需生产24200件产品（各月预测生产需求量之和），则平均每个工作日生产96.03件，需96.0320=1920.63小时，每天需工人1920.638=240. 08人。取241人，则每天平均生产241820=96.4（生产率）件产品。 该方案下总费用的计算如下表所示。7.2.6制定综合生产计划的优化方法试错法（1）月份（2）累计生产天数（3）累计产量(2)X96.4（4）累计生产需求（5）月末库存(3)-(4)+1000（6）维持库存费(月初库存+月末库存)/2*6456789101112

41、123214365861091301511711912112302521600300042005200670087001120013700167001970022200242004月初库存按安全库存1000件计2024414562668290105081253214556164841841220340221722429314242154306640904808483243563784271216409721093(1000+1424) 2 6(1424+2145) 2 6107341563321468266942892027564244201948813056783661957272该方案下的

42、总成本为 209235元7.2.6制定综合生产计划的优化方法4月初需生产1600件，每天需生产76.19件。设前一段时间采用每天80件的生产率，则每天需80208=200工人。生产到8月底，累计109天生产了10980=8720件。在余下(252-109)143天内。要生产 (24200-8720)15480件产品，平均每天生产15480143=108.25件，需108.25208=270.6人，取271人。因此，9月初要雇71人，每天可生产271820=108.4件产品。年末再裁减71人。该方案下总费用的计算如下表所示。试错法方案3：前一段时间采取相对低的均匀生产率，后一段时间采取相对高的生

43、产率。既涉及到库存水平的调整也涉及到工人数量的调整（混合策略）7.2.6制定综合生产计划的优化方法试错法（1）月份（2）累计生产天数（3）生产速率（4）累计产量(2)*(3)（5）累计生产需求（6）月末库存（4）-（5）+1000（7）维持库存费（8）变更工人费45678910111212321436586109130151171191211230252160030004200520067004月初库存按安全库存1000件计168034405200688087201080144020002680302062407560103201404017100108.4108.4108.4108.4108

44、.4108.4108.41099613273154411760919777218362422187001120013700167001970022200242003296307327411909107763610211894819107174421395089585139497171X300=2130071X200=1420014377535500总成本=143775+35500=179275元8080808080计算方法与前面相同7.2.6制定综合生产计划的优化方法除了上述三种方案外，还可以不断改善策略来制定更多不同的制定，以期减少总费用。但试错法一般不能保证获得最优方案。 试错法方案一的总

45、成本：200000方案二的总成本：209253方案三的总成本：1792757.2.6制定综合生产计划的优化方法线性规划法就是用线性规划模型在给定线性目标函数和一系列线性约束条件下，求出最优的综合生产计划方案。综合生产计划的目标一般考虑的是总成本最小。约束条件涉及的方面很多。优点是可以处理大量变量和约束条件的问题。局限是各个变量之间全部是线性关系，而实际中往往不是非线性的；决策变量最优值可能不是整数，实际上人员、设备都是整数。在决策变量与约束条件较多的情况下，线性规划模型的构建比较复杂。下面重点讲解一种比较直观、简单，实践中较常用的特殊线性规划模型。(运输型线性规划模型，也称运输表法或图表法)线

46、性规划法7.2.6制定综合生产计划的优化方法该方法的基本假设是：每一单位计划期内正常生产能力、加班生产能力及外协量均有一定限制每一单位计划期的需求量是已知的全部成本与产量呈线性关系在这些假设之下，该方法可给出整个计划内每一单位计划期的最优生产计划。当问题规模较大时，可用计算机求解。下面主要讲述简单问题的手工计算求解。线性规划法7.2.6制定综合生产计划的优化方法另外，这种方法可以分别考虑两种情况：允许生产任务积压和不允许积压。以下介绍不允许任务积压情况下的手工方法。该方法的手工求解实际上是一种表上作业法。因此，首先要画出一张表格，在表格中表示出每一单位计划期的生产能力计划、需求量、初始库存量以

47、及可能发生的成本。下面是一个包括四个单位计划期的运输表法模型的表格。 线性规划法7.2.6制定综合生产计划的优化方法线性规划法计划方案计划期 1 2 3 4未用生 产能力全部生产能力单位计划期期初库存0h2h3hI01正常生产rr +hr +2hr +3hR1加班生产cc +hc +2hc +3hOT1外协ss+hs+2hs+3hS12正常生产rr +hr +2hR2加班生产cc +hc +2hOT2外协ss+hs+2hS23正常生产rr +hR3加班生产cc +hOT3外协ss+hS34正常生产rR4加班生产cOT4外协sS4需求D1D2D3D4+ I4h单位计划期内单位产品的库存成本r单位

48、产品的正常生产成本c单位产品的加班生产成本s单位产品的外协成本I0第一期期初库存I4所期望的第四期期末库存Rtt期的正常生产能力OTtt期的加班生产能力Stt期的外协生产能力Dtt期的需求量表格相关信息的进一步说明：1.每一行表示一个计划方案。2.列表示一个计划所覆盖的计划期，此外还有尚未使用的生产能力和总生产能力。3.表中每一格的右上角表示单位产品的相应成本，包括生产成本和库存成本。4.打叉号的单元格表示生产任务不得积压，即不能在后几期生产前几期的需求产品。5.成本最低的方案是当期生产当期销售，但并不是总可以做到。（生产能力有限制） 7.2.6制定综合生产计划的优化方法利用该表手工求最优解的

49、具体步骤如下：(写在黑板上)1.将总生产能力列的生产能力数字放到“未用生产能力”一列2.在第1列寻找成本最低的单元。3.尽可能将生产任务分配到该单元，但不得超出该单元所在行的未使用生产能力和该所在列的需求。4.在该行的未使用生产能力中减掉所占用的部分（剩余的未使用生产能力不可能是负数，如果负数无法避免，说明在该生产能力的约束条件下无可行解，必须增加生产能力），如果该列仍然有需求尚未满足，则重复2到4步骤，直至需求全部满足。5.在其后的个单位计划期重复步骤24。线性规划法7.2.6制定综合生产计划的优化方法一个原则：一行内各单元记入量的总和应等于该行的总生产能力，而一列内各单元记入的总和应等于该

50、列的需求。只有这样才能保证总生产能力未被超过及全部需求得以满足。 下面举例说明这种方法的运用。线性规划法7.2.6制定综合生产计划的优化方法例：某油漆公司生产各种油漆，油漆需求具有季节波动性，通常第3季度为需求高峰。需求预测、有关成本数据以及生产能力计划如后面表所示。另外，现有库存为250千加仑，希望期末库存为300千加仑。公司每季度最大加班能力为该季度正常生产能力的20%，外协厂每季度可提供的产品数量为200千加仑。公司不允许任务积压和库存缺货。请用运输表法来制定该公司的综合生产计划。线性规划法7.2.6制定综合生产计划的优化方法线性规划法季度1234合计需求3008501500350300

51、0单位产品库存成本0.3（元/季度）单位产品生产成本1.00元单位产品加班生产成本1.50元单位产品外协成本1.90元需求预测（千加仑）成本数据季度1234正产生产450450750450加班生产909015090外协200200200200生产能力计划（千加仑）下面先做一表格把相关信息标示出来。7.2.6制定综合生产计划的优化方法线性规划法 计划方案计划期 1 2 3 4未用生 产能力全部生产能力单位计划期期初库存0.000.300.600.902501正常生产1.001.301.601.90450加班生产1.501.802.102.4090外协1.902.202.502.802002正常生

52、产1.001.301.60450加班生产1.501.802.1090外协1.902.202.502003正常生产1.001.30750加班生产1.501.80150外协1.902.202004正常生产1.00450加班生产1.5090外协1.90200需求300850150035035707.2.6制定综合生产计划的优化方法线性规划法 计划方案计划期 1 2 3 4未用生 产能力全部生产能力单位计划期期初库存0.000.300.600.902502501正常生产1.001.301.601.90450450加班生产1.501.802.102.409090外协1.902.202.502.80200

53、2002正常生产1.001.301.60450450加班生产1.501.802.109090外协1.902.202.502002003正常生产1.001.30750750加班生产1.501.80150150外协1.902.202002004正常生产1.00450450加班生产1.509090外协1.90200200需求30085015003503570250050400450400007500150090020009002000201804500900110902707.2.6制定综合生产计划的优化方法该公司综合生产计划（千加仑）线性规划法季度1234正产生产450450750450加班生产9

54、09015090外协20200200110调节库存5104000300该公司综合生产计划的总成本是多少？4010000元（各单元生产任务乘以该单元单位成本）1季度调节库存=450+90+20-50=510（生产量加外协量超过了需求）生产量加外协量小于需求时，将消耗调节库存。7.2.6制定综合生产计划的优化方法在上述的例子中，使用了加班生产和外协生产。但是，一个更好的能力计划也许是增加人员，从而增加正常生产能力，它所带来的生产成本的降低也许会远远抵消增加人员所带来的成本。可以尝试作出不同能力计划下的最优生产计划，进行比较，这是一个反复试验的过程。用这种方法也可以考虑允许任务积压的情况。（自己思考

55、）线性规划法综合计划优化的一般线性规划模型月份123456需求量（件）276033203970354031802900工作日数212023212222某产品的需求预测及月工作日单位人工时间产量： 4件/人天7.2.6制定综合生产计划的优化方法设： Cp 单位产品费用; Cp=0 元/件 Cw单位人工成本; Cw=120 元/人-天 CH招聘一个工人的费用; CH= 450元/人 CL解聘一个工人的费用 ; CL= 600元/人 CI 维持单位产品一个周期的费用。 CI=5元/件.周期 P产品产量 W工人数 H招聘人数 L解聘人数 I 库存量 已知今后六个月的需求，求最优的综合计划。7.2.6制

56、定综合生产计划的优化方法模型: MIN = 2520 * W1 + 2400 * W2 + 2760 * W3 + 2520 * W4 + 2640 * W5 + 2640 * W6 + 450 * H1 + 450 * H2 + 450 * H3 + 450 * H4 + 450 * H5 + 450 * H6 + 600 * L1 + 600 * L2 + 600 * L3 + 600 * L4 + 600 * L5 + 600 * L6 + 5 * I1 + 5 * I2 + 5 * I3 + 5 * I4 + 5 * I5 + 5 * I6; 约束条件： 1、生产能力的约束; P1 =

57、 84*W1; （84是1月份一个工人提供的生产量，下同） P2 = 80*W2; P3 = 92*W3; P4 = 84*W4; P5 = 88*W5; P6 pcmaxDcD？DminDcmaxYYNNYYNN7.5MTO企业年度生产计划的制定用户订货一般包括要订货的产品型号、规格、技术要求、数量、交货时间Dc和价格Pc。在顾客心里可能还有一个最高可以接受的价格Pcmax和最迟的交货时间Dcmax。超过此限，顾客将另寻生产厂家。对于生产企业来说，它会根据顾客所订的产品和对产品性能的特殊要求以及市场行情，运用它的报价系统(计算机和人工的) 给出一个正常价格P和最低可接受的价格Pmin，也会根

58、据现有任务情况，生产能力和生产技术准备周期、产品制造周期，通过交货期设置系统(计算机和人工的)设置一个正常条件下的交货期和赶工情况下最早的交货期Dmin。7.5MTO企业年度生产计划的制定在品种、数量等其它条件都满足的情况下，显然，当PcP 和DcD时，订货一定会接受。接受的订货将列入产品出产计划。当PminPcmax或者DminDcmax，订货一定会被拒绝。若不是这两种情况，就会出现很复杂的局面，需经双方协商解决。其结果是可能接受，也可能拒绝。较紧的交货期和较高的价格，或者较松的交货期和较低的价格，都可能成交。符合企业产品优化组合的订单可能在较低价格下成交，不符合企业产品优化组合的订单可能在

59、较高价格下成交。对于订单的处理，有时还可将一段时间内接到的订单累积起来再作处理，这样做的好处是，可以对订单进行优选。7.5MTO企业年度生产计划的制定从接受订货决策过程可以看出，品种、数量、价格与交货期的确定对MTO企业十分重要。对于小批生产也可用线性规划方法确定生产的品种与数量。对于单件生产，无所谓产量问题，可采用0-1 型整数规划来确定要接受的品种。例如，已接到a、b和c三种订货，其加工时间和可获利润如下表所示，能力工时为40个时间单位，应该接受哪些品种最有利？这是一个0-1型整数规划问题。决策变量取0，表示该品种不生产；取1，表示生产。其数学模型如下。7.5MTO企业年度生产计划的制定产

60、品的加工时间和利润产品abc加工时间利润12108132525Max10Xa+13Xb+25Xc满足:12Xa+8Xb+25Xc40 Xa,Xb,Xc=0或17.5MTO企业年度生产计划的制定0-1型整数规划的解法十分复杂，对于n个品种，有2n种组合情况。对于规模较大的实例，在正常的时间范围内是得不到最优解的。因此，需要采用启发式算法。有一种启发式算法是按（利润/加工时间）的值从大到小排序，即优先考虑单位加工时间的利润最大的任务。对本例：a：10/12=0.83 b：13/8=1.63 c：25/25=1.于是，得到优选顺序为BCA。选择B，余下能力工时为32； 再选择C，余下能力工时为7，不