ch 供应链的需求预测

第三部分计划供应链中的

需求与供给第七章供应链的需求预测第八章供应链的综合计划第九章供应链的供给和需求计划：管理预计的可变性1第四章供应链的需求预测

Chapter4DemandforecastinginasupplychainSupplyChainManagement7-2Outline7.1预测在供应链中的作用7.2预测的特征7.3预测的组成部分及预测方法7.4预测的时间序列法7.5预测误差的度量37.1预测（Forecasting）在供应链中的作用对未来需求的预测构成了供应链中所有战略性和规划性决策的基础。如推动流程是根据对顾客需求预测来运行的。如Dell所有供应链规划活动都是以预测顾客最终购买行为及发生的时间为基础。如：生产：日程安排、库存管理、总体计划营销：销售资源配置、促销、新产品开发财务：生产线（设备）的投资和预算规划人事：雇员计划、雇佣、解雇拥有稳定需求的成熟产品最容易预测，如牛奶、纸巾等日常用品对于销售季节很短的时尚商品和高技术产品，需求预测较难47.2预测的特征预测经常会出错，要包括预期结果和对误差的测量（因为预测经常会出错）；长期预测通常没有短期预测精确，即长期预测误差的标准差相对于均值要大一些；

产品差异化延迟（postponement）综合预测通常要比独立预测准确得多；在公司中越往供应链的上游靠近（或者距离顾客越远），接收到的信息失真就越多。57.3预测的组成部分及预测方法识别影响未来需求的因素，确定这些因素与未来需求之间的关系；平衡主观和客观两方面因素；此外，还需了解

过去的需求、产品提前期、广告计划或其他的营销努力、经济状况、计划的价格折扣、竞争对手已经采取的行动、天气、紧急事件等。6预测方法定性法（Qualitative）：基本上是主观的，依赖于人们的判断和意见做出预测。在缺少历史数据或专家关于市场的见解对于预测十分重要时；时间序列法（TimeSeries）：利用历史数据预测未来需求；基于假设—历史时期的需求是对未来需求的一种很好的暗示。适用于外界环境稳定、基本需求模式年度变动不大；因果关系法（Causal）：假定预测的需求与有关外界因素（如经济环境、利率等）高度相关，利用对外界因素的预测来预测未来的需求；仿真法（Simulation）：通过模拟消费者选择进行需求预测，利用这种方法，公司可以将时间序列法和因果关系法结合起来，回答问题。如价格提升将会带来什么样的影响并将各种预测结果结合起来作为最终的预测结果比单独运用某种方法更为有效。7预测的组成部分及预测方法被考察需求(O)=系统成分Systematiccomponent(S)+随机成分Randomcomponent(R)系统成分衡量需求的期望值由需求水平Level—扣除季节因素影响后的目前需求；需求趋势Trend—下一时期需求的增长或衰减率；季节性需求Seasonality—可预测需求的季节性变动。随机成分指预测中偏离系统需求的那部分，不能用目前的需求变动所解释预测的目的：过滤出随机成分（噪音），估计系统成分的需求。8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测度97.4预测的时间序列法每一个预测的目的都是支持以预测为基础的决策，都是预测系统需求部分和估计随机需求部分。系统需求部分的数据在一般形式下包含需求水平、需求趋势和季节系数，它也能表现为如下列方程所示的多种形式。乘法型：系统成分＝需求水平×需求趋势×季节系数加法型：系统成分＝需求水平＋需求趋势＋季节系数混合型：系统成分＝（需求水平＋需求趋势）×季节系数10时间序列法分分为：静态法法和适应法。。静态法（Static）：只对需求中中系统成分的的各个要素（（需求水平、、需求趋势、、季节系数））预测一次，，不根据观察察到的新需求求更新系统成成分。适应法（Adaptive）：根据观察到到的新需求更更新系统成分分的各个要素素的预测。包包括移动平均均、指数平滑滑和进行需求求趋势及季节节性需求修正正后的指数平平滑。11静态方法假设混合模型型:Systematiccomponent=(level+trend)(seasonalfactor)L＝基期的需求求水平估计（（对基期剔除除季节性影响响后的需求预预测）T＝需求趋势的的估计St＝t期的季节性系系数估计Dt＝t期实际观测到到的需求值Ft＝预测的t期需求预测公式：Ft+l=[L+(t+l)T]St+l步骤：剔除季节性需需求的影响，，用线性回归归预测需求水水平和需求趋趋势；估计季节系数数。12TimeSeriesForecasting(Table7.1)例：NaturalGForecastdemandforthenextfourquarters.13预测需求水平平和需求趋势势剔除季节影响响后的需求Deseasonalizeddemand=demandthatwouldhavebeenobservedintheabsenceofseasonalfluctuations时期数Periodicity(p)：在周期内包包含的所有时时期之后，季季节性周期将将重复进行fordemandatNaturalG(Table7.1,Figure7.1)p=414DeseasonalizingDemand15PeriodtDemandDDeseasonalizeddemand18,000213,000323,00019,750434,00020,650510,00021,250618,00021,750723,00022,500838,00022,125912,00022,6251013,00024,1251132,0001241,00016剔除季节性影影响后需求以以一个固定比比率变化，即即剔除季节性性影响后的需需求与时间t之间存在一个个线性关系Dt=L+tTwhereDt=deseasonalizeddemandinperiodtL=level(deseasonalizeddemandatperiod0)T=trend(rateofgrowthofdeseasonalizeddemand)Intheexample,L=18,439andT=52417TimeSeriesofDemand

(Figure7.3)18估计季节性系系数UsethepreviousequationtocalculatedeseasonalizeddemandforeachperiodSt=Dt/Dt=seasonalfactorforperiodtIntheexample,D2=18439+(524)(2)=19487D2=13000S2=13000/19487=0.6719EstimatingSeasonalFactors(Fig.7.4)20预测季节性系系数Theoverallseasonalfactorfora“season”isthenobtainedbyaveragingallofthefactorsfora“season””如果数据中存存在一个r的季节性循环环，对所有pt+i,1≤i≤p为形式的时期期，定义Intheexample,thereare3seasonalcyclesinthedataandp=4,soS1=(0.42+0.47+0.52)/3=0.47S2=(0.67+0.83+0.55)/3=0.68S3=(1.15+1.04+1.32)/3=1.17S4=(1.66+1.68+1.66)/3=1.6721预测Usingtheoriginalequation,wecanforecastthenextfourperiodsofdemand:F13=(L+13T)S1=[18439+(13)(524)](0.47)=11868F14=(L+14T)S2=[18439+(14)(524)](0.68)=17527F15=(L+15T)S3=[18439+(15)(524)](1.17)=30770F16=(L+16T)S4=[18439+(16)(524)](1.67)=4479422适应性预测法法Ft+l=(Lt+lTt)St+l=forecastforperiodt+linperiodtLt=EstimateoflevelattheendofperiodtTt=EstimateoftrendattheendofperiodtSt=EstimateofseasonalfactorforperiodtFt=Forecastofdemandforperiodt(madeperiodt-1orearlier)Dt=ActualdemandobservedinperiodtEt=ForecasterrorinperiodtAt=Absolutedeviationforperiodt=|Et|MAD=MeanAbsoluteDeviation=averagevalueofAt23适应法预测步步骤初始化:Computeinitialestimatesoflevel(L0),trend(T0),andseasonalfactors(S1,…,Sp).Thisisdoneasinstaticforecasting.预测:Forecastdemandforperiodt+1usingthegeneralequationFt+l=(Lt+lTt)St+l.估计误差:ComputeerrorEt+1=Ft+1-Dt+1修正预测值:Modifytheestimatesoflevel(Lt+1),trend(Tt+1),andseasonalfactor(St+p+1),giventheerrorEt+1intheforecastRepeatsteps2,3,and4foreachsubsequentperiod24移动平均法（（MovingAverage）当需求没有可可观测的趋势势或季节性变变动需求的系统成成分＝需求水水平将最近N期的需求平均均值作为t期的需求水平平预测：当观测到t+1期需求后，移动平均法给给过去N期数据同样的的权重，同时时忽略所有比比新的移动平平均数陈旧的的数据。25MovingAverageExampleFromNaturalGexample(Table7.1)Attheendofperiod4,whatistheforecastdemandforperiods5through8usinga4-periodmovingaverage?L4=(D4+D3+D2+D1)/4=(34000+23000+13000+8000)/4=19500F5=19500=F6=F7=F8Observedemandinperiod5tobeD5=10000Forecasterrorinperiod5,E5=F5-D5=19500-10000=9500Reviseestimateoflevelinperiod5:L5=(D5+D4+D3+D2)/4=(10000+34000+23000+13000)/4=20000F6=L5=20000=F7=F826简单指数平滑滑法（SimpleExponentialSmoothing）当需求没有可可观测的趋势势或季节性变变动时系统需求＝需需求水平预测观测到到t+1期需求求Dt+1后，α为需求求水平平的平平滑系系数，，0<α<1。α值越大大，预预测值值与最最近的的观测测值越越相关关；反反之亦亦然。。27SimpleExponentialSmoothingExampleFromNaturalGexample,forecastdemandforperiod1usingexponentialsmoothingL0=averageofall12periodsofdata=Sum(i=1to12)[Di]/12=22083F1=L0=22083Observeddemandforperiod1=D1=8000Forecasterrorforperiod1,E1,isasfollows:E1=F1-D1=22083-8000=14083Assumingα=0.1,revisedestimateoflevelforperiod1:L1=αD1+(1-α)L0=(0.1)(8000)+(0.9)(22083)=20675F2=L1=20675Notethattheestimateoflevelforperiod1islowerthaninperiod028需求趋趋势修修正后后的指指数平平滑法法Trend-CorrectedExponentialSmoothing(Holt’sModel)系统需需求有有需求求水平平和需需求趋趋势没没有季季节性性变动动系统成成分＝＝需求求水平平＋需需求趋趋势Obtaininitialestimateoflevelandtrendbyrunningalinearregressionofthefollowingform:Dt=at+bT0=aL0=bInperiodt,theforecastforfutureperiodsisexpressedasfollows:Ft+1=Lt+TtFt+n=Lt+nTt观测到到t+1期需求求后，，修正正Lt+1=aDt+1+(1-a)(Lt+Tt)Tt+1=b(Lt+1-Lt)+(1-b)Ttα为需求求水平平的平平滑系系数，，0<αα<1β为需求求趋势势的平平滑系系数，，0<ββ<1。29Trend-CorrectedExponentialSmoothingExampleExample:TahoeSaltdemanddata.Forecastdemandforperiod1usingHolt’smodel(trendcorrectedexponentialsmoothing)Usinglinearregression,L0=12015(linearintercept)T0=1549(linearslope)Forecastforperiod1:F1=L0+T0=12015+1549=13564Observeddemandforperiod1=D1=8000E1=F1-D1=13564-8000=5564Assume=0.1,=0.2L1=D1+(1-)(L0+T0)=(0.1)(8000)+(0.9)(13564)=13008T1=(L1-L0)+(1-)T0=(0.2)(13008-12015)+(0.8)(1549)=1438F2=L1+T1=13008+1438=14446F5=L1+4T1=13008+(4)(1438)=1876030需求趋趋势和和季节节性需需求修修正后后的指指数平平滑法法Trend-andSeasonality-CorrectedExponentialSmoothing（WinterModel）系统需需求有有需求求水平平、需需求趋趋势和和季节节性变变动系统需需求＝＝（需需求水水平＋＋需求求趋势势）×季节性性需求求AssumeperiodicitypObtaininitialestimatesoflevel(L0),trend(T0),seasonalfactors(S1,…,Sp)usingprocedureforstaticforecastingInperiodt,theforecastforfutureperiodsisgivenby:Ft+1=(Lt+Tt)(St+1)andFt+n=(Lt+nTt)St+n31Trend-andSeasonality-CorrectedExponentialSmoothing(continued)Afterobservingdemandforperiodt+1,reviseestimatesforlevel,trend,andseasonalfactorsasfollows:Lt+1=(Dt+1/St+1)+(1-)(Lt+Tt)Tt+1=(Lt+1-Lt)+(1-)TtSt+p+1=(Dt+1/Lt+1)+(1-)St+1a为需需求求水水平平的的平平滑滑系系数数，，0<<1b为需需求求趋趋势势的的平平滑滑系系数数，，0<<1g为季季节节性性需需求求的的平平滑滑系系数数，，0<<132Trend-andSeasonality-CorrectedExponentialSmoothingExampleExample:TahoeSaltdata.Forecastdemandforperiod1usingWinter’’smodel.Initialestimatesoflevel,trend,andseasonalfactorsareobtainedasinthestaticforecastingcaseL0=18439T0=524S1=0.47,S2=0.68,S3=1.17,S4=1.67F1=(L0+T0)S1=(18439+524)(0.47)=8913Theobserveddemandforperiod1=D1=8000Forecasterrorforperiod1=E1=F1-D1=8913-8000=913Assumea=0.1,b=0.2,g=0.1;reviseestimatesforlevelandtrendforperiod1andforseasonalfactorforperiod5L1=a(D1/S1)+(1-a)(L0+T0)=0.1)(8000/0.47)+