《邮政与快递运营管理》课件-第五章

第5章邮政快递组织流程分析管理【本章目录】5.1.1流程绩效的度量指标5.1.2流程分析的基本法则-律特法则5.1.3邮政快递流程分析案例5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估5.2.2具有多种流程单位的流程能力评估5.2.3邮政快递流程能力评估案例分析5.2流程能力评估5.1组织流程分析的基本方法第5章邮政快递组织流程分析管理5.3流程劳动力成本评估和改进5.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析5.4.2排队问题与运营管理绩效分析5.1.1流程绩效的度量指标流程可以被看作一个“黑箱”，它使用资源（劳动力和资金）将投入（待配送的订单、商品、待服务的顾客）转换为产出或服务（配送完成的订单、商品、接受完服务的顾客），如图5-1所示。5.1组织流程分析的基本方法图5-1组织的流程5.1.1流程绩效的度量指标5.1组织流程分析的基本方法

类似于图5-1的图被称为流程图（processflowdiagrams）。在分析供应产品和服务的流程时，首先需要定义要分析的流程单位。

在邮政快递组织的例子中，选择订单作为流程单位（flowunit）。流程单位的选择一般是根据流程所提供的产品或服务的类型来确定的，例如，汽车厂的车辆、航

班的乘客数、酿酒厂生产的啤酒等。

流程单位，顾名思义，就是在整个流程中流动的对象——从投入开始并且最快转换为产出而结束流程。在给流程单位下了定义之后，可以根据流程绩效的三个基本度量指标来评估一个流程。库存：流程时间：生产率：在流程中，库存（inventory，在生产中就是指在产品）指流程单位的数量，在邮政快递组织的案例中，库存是指一批订单。5.1组织流程分析的基本方法5.1.1流程绩效的度量指标可以评估一个流程的三个基本度量指标：流程时间（flowtime）指一个流程单位通过流程所需的时间，包括流程单位可能等待加工或者处理的时间。流程时间是一个非常重要的绩效度量指标，尤其是在服务环境或者其他对延迟很敏感的业务情形中，比如按订单生产，生产流程是根据顾客下达的订单随即启动的。在邮政快递组织中，流程时间是顾客关心的重点，它度量了顾客从下达订单到收到快递包裹完成订单的时间。单位时间产出（flowrate）或者生产率（throughputrate）即流程生产产品（以流程单位数量/时间单位来度量，如每天生产或处理的单位数量）的速度，流程所能达到的最大生产能力称为流程的能力（capacity）。在邮政快递组织即对应订单完成率，如某日快递点完成了156件快递包裹的配送。5.1组织流程分析的基本方法5.1.1流程绩效的度量指标

美国移民香槟行业MBA项目大型PC制造商流程单位申请移民瓶装香槟MBA学生计算机单位时间产出/生产率批准或拒绝的签证：每年630万每年2.6亿瓶每年600个学生每天5000台流程单位平均处理时间：7.6月在酒窖储存的平均时间：3.46年2年10天库存待处理案件：400万9亿瓶1,200个学生50,000台下表给出了几个流程的例子和它们对应的单位时间产出、库存水平以及流程时间。表5-1单位时间产出、库存水平以及流程时间的例子5.1组织流程分析的基本方法5.1.1流程绩效的度量指标

提高单位时间产出（能力）的最大值可以避免出现供不应求的局面。从利润来看，如果当前的快递组织流程受能力限制，也就是说，有足够多的订单等待配送，那么提高单位时间产出（订单完成率）就会直接带来更大的收益（能够更快地完成一个订单的配送，所以可以配送更多的订单）。

缩短流程时间可以减少从产生订单到完成相应订单之间的延迟时间，因此，缩短流程时间同样有利于减少供需不平衡。在其他行业，缩短流程时间也会带来更多的订单完成率和（或）更高的价格，从更广的管理层面来看，这点也是非常有利的。

削减库存可以降低对企业资金的需求，同时还能提高快递组织的配送竞争力。增加库存会直接延长流程时间，因此，库存的减少可以缩短流程时间。库存水平是供需不平衡最直观的表现。

5.1组织流程分析的基本方法5.1.2流程分析的基本法则——律特法则

虽然库存在资产负债表中记为资产，但是从运营角度来讲，库存应该算是一项负债。这一点与会计并不矛盾，根据会计对资产的定义，库存在资产负债表中应该记为资产。但是资产在通常意义上是指“想要持有的事物”，而负债在词典里的解释是“不利于某人的事物”。从这点来看，库存显然应该算是负债。这一点在服务流程中最明显，比如医院中的病人在候诊室里肯定无法享用医疗救护系统的资产。

在邮政快递中，通过确定订单货物是否已经被送达顾客来判定该订单是否为库存订单，这意味着在当前系统中存在尚未被配送的货物，这些货物将占用仓库、管理人员等资源。

对某一快递组织在一天内处理订单的情况进行统计分析，画一张如图5-2所示的图。5.1组织流程分析的基本方法5.1.2流程分析的基本法则——律特法则图5-2接受和完成的累计订单数量5.1组织流程分析的基本方法5.1.2流程分析的基本法则——律特法则

在图5-2中上面一条线表示该快递组织在这天的累计订单数量，假设起始点为0时刻（周一）和0个订单，此处暂且不考虑在此之前尚未完成的订单。下面一条曲线表示累计的订单完成量。图5-2表明，周三结束时，该快递组织共接受了9000个订单，完成了2000个订单。

在图5-2中的任何时刻，两条曲线之间的垂直距离对应的是该快递组织中未完成的订单数量，即库存水平。通过比较接受和完成的订单累计数量，可以记录分析库存水平变化的情况。例如，周三的库存量是7000个订单。

假设订单被接受和被完成的顺序是一样，那么两条曲线之间的平均水平距离可以衡量订单的平均流程时间。

因此，图5-2涵盖了前文提到的三个基本流程绩效度量指标：单位时间产出（两条曲线的斜率）、库存（两条曲线之间的垂直距离）和流程时间（两条曲线之间的水平距离）。

根据任何一条曲线，可以计算出这一周的绩效度量指标，单位时间产出是1857个订单/天。5.1组织流程分析的基本方法5.1.2流程分析的基本法则——律特法则

接下来将考虑库存，一周当中的库存一直在变化，反映了接收和完成的订单数量的差异。计算平均库存的一种“蛮力”方法是计算一周中每天的库存量，然后取其平均值。按照这种方法算出该快递点这周的平均库存是4714个订单。

最后考虑流程时间，即一个订单在流程中总共花费的时间。订单被接收时间和完成时间的间隔也就是订单的流程时间，据此算出订单的平均流程时间，如表5-2所示，与图5-2的两条曲线的道理相似。由此可得，快递组织这周的平均流程时间为2.51天。

序号接收时间完成时间流程时间10.32.52.221.43.62.231.54.32.841.75.7451.95.43.562.34.62.372.74.82.183.15.32.293.95.71.8104.36.52.2114.87.32.5125.27.92.7136.58.62.1平均2.507692308表5-2计算平均流程时间5.1组织流程分析的基本方法5.1.2流程分析的基本法则——律特法则

5.1组织流程分析的基本方法5.1.2流程分析的基本法则——律特法则

律特法则在一般情况下的证明过程相当复杂（包括流程中具有变动性的情况），而且直到最近，它的数学公式推导过程才被证明成立。

律特法则可用于已知绩效度量的两个指标，求另一个指标。例如，要求出该快递组织中的订单等待完成的时间，可以按照以下步骤进行：如果平均存库已知，观察当天的订单库存数量。假如此时有7000订单，已经完成了1000个，还有6000个订单等待配送。计算订单的数量，即为当时的产出，如本周的订单完成率为1857个/天。采用律特法则计算流程时间=库存/单位时间产出=6000/1857=3.23天，即当前的这批订单平均需要等待3.23天才能完成配送。

那么，律特法则在什么情况下成立呢？答案是任何情况下都成立。例如，律特法则不受流程单位（如订单）接受和完成的顺序（如先进先出和后进后出原则）的影响。但是，这些顺序可能会影响某一个特定流程单位（比如第一批订单中的货物）的流程时间，但是并不会影响所有流程单位的平均流程时间。此外，律特法则也不受随机因素的影响：订单数量的变化或者完成时长的变化都不会对其产生影响，而唯一会影响它的就是订单的平均单位时间产出（订单完成率）和平均流程时间。5.1.3邮政快递流程分析案例5.1组织流程分析的基本方法某快递点从上游快递组织接收订单，通过运输中转，将其转入下一级快递组织或者客户手中，其流程如图5-3所示。已知该类快递点某一周其快递订单数量信息如表5-3所示，求这周快递点的平均库存量、订单完成率，并利用律特法则计算其平均流程时间。图5-3快递点业务流程图时间周一周二周三周四周五周六周日累计接收订单量1870340055036483737985849478累计完成订单量1300235833214353542863807272表5-3某快递点一周订单信息5.1.3邮政快递流程分析案例5.1组织流程分析的基本方法由表中数据，累计接受订单和完成订单的数量之差即可得到该快递点的每日库存量，见表5-4和图5-4。时间周一周二周三周四周五周六周日累计接收订单量1870340055036483737985849478累计完成订单量1300235833214353542863807272库存量570104221822130195122042206表5-4某快递点一周库存量5.1.3邮政快递流程分析案例5.1组织流程分析的基本方法由表中数据，累计接受订单和完成订单的数量之差即可得到该快递点的每日库存量，见表5-4和图5-4。图5-4某快递点一周的订单情况平均库存=1755订单订单完成率=7272个/周=1039个/天根据律特法则，平均流程时间=平均库存/订单完成率=1755/1039=1.69天。5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估某邮政快递公司的完整业务经过接收人员——仓库——分拣中心——运输车辆——配送人员等流程，如图5-5所示。图5-5邮政快递公司完整流程5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估

从供给的角度来看，对邮政快递组织来说最为重要的一个问题是，在给定的单位时间（如一天）内能够配送多少订单，这个质量指标成为流程能力（processcapacity）。

流程能力的度量标准就是一个流程能够生产/完成的流程单位的数量，而不是流程实际完成的数量。例如，由于配送人员个人原因、配送车辆故障或者其他外部事件导致流程并没有完成任何订单，但是流程的能力是不受影响的，而实际完成的订单即单位时间产出为零。以驾驶为例，某辆车有每小时开130英里的能力，但是一般司机每小时只开65英里（单位时间产出）。

流程能力不但可以从整体流程的层面来度量，还可以从构成流程的个别资源的层面来度量。此处将邮政快递组织的流程能力定义为其在给定时间内可完成的订单数。寻找瓶颈5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估寻找瓶颈

5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估如果需求小于供给（也就是有充足的可得输入且流程具有足够的能力），流程就按照需求的速度生产/完成，而与流程能力无关。这种情形为需求约束型(demand-constrained）。注意在这个定义中，需求也包括库存积累的潜在要求。例如，在11月，某邮政快递公司的订单需求就可能低于流程能力，流程就不是需求约束型。因此，当前所分析的需求指的是在给定时间内要求流程产出的任何数量。

如果需求大于供给，则称流程为供给约束型（supply-constrained）。取决于产品供给的不同限制，供给约束型流程要么是输入约束型，要么是能力约束型。

图5-6总结了流程能力和单位时间产出以及需求约束与供给约束这些概念。在供给约束型运营中，如果有充足的输人，则供给约束体现为能力约束。5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估图5-6供给约束型（左）和需求约束型（右）

为理解如何找出流程的瓶颈，进而决定流程能力，因此需要考虑邮政快递公司的每个资源。流程产出的数量单位是件，实际的数量可能会在流程中不断变化。找瓶颈在很多方面类似于小说中的侦探工作；每个活动都是“嫌疑犯”，都可能是具体流程的潜在约束：5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估

5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估流程步骤计算能力（件/天）接受人员1200仓库1100分拣中心律特法则：单位时间产出=4000件/4天1000运输车辆律特法则：单位时间产出=280件/0.25天1120配送人员组合：3*550件/天1650整个流程瓶颈：分拣中心1000表5-5总结了每个流程步骤的能力。表5-5能力计算

5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估计算单位时间产出

很多情况下，需要计算生产特定数量订单的流程时间有多长？例如，在邮政快递公司的案例中，完成10000件订单需要多长时间？一旦确定了流程的单位时间产出，计算时间就比较直接。设X为想要完成的订单数量，则

完成X单位的时间=X/单位时间产出

则以上问题的答案为：完成10000件订单的时间=10000件/（1000件/天）=10天

这种计算方法假设流程中正在进行完成订单的工作，也就是说，10000件中的第一件订单会立即从流程中流出。如果流程是从零开始的，则需要使第一个单位流经整个流程。

在前面的等式中使用了单位时间产出，而在案例中是指能力，主要是由于系统是供应约束型的。如果系统是需求约束型的，那么单位时间产出等于需求。5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估计算利用率

5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估

5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估流程步骤计算利用率接受人员257000件/年/[1200件/天*365天/年]58.7%仓库257000件/年/[1100件/天*365天/年]64.0%分拣中心257000件/年/[1000件/天*365天/年]70.4%运输车辆257000件/年/[1120件/天*365天/年]62.9%配送人员257000件/年/[1650件/天*365天/年]42.7%整个流程257000件/年/[1000件/天*365天/年]70.4%表5-6邮政快递公司流程步骤的利用率（含停工期）5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估度量人员或设备的利用率在资本密集行业中最为普遍。考虑到有限需求和资源可得性问题，邮政快递流程步骤的瓶颈没能达到100%的利用率。图5-7用柱形图总结了利用率。图5-7利用率柱状图5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估

邮政快递公司流程的利用率柱状图指出了各种资源之间的不平衡。

利用率这个绩效指标应该仔细处理。特别地要强调大多数商业目标是最大化利润，而不是最大化利用率。从图5-7中发现有两个原因，使得在邮政快递公司的案例中单个资源的利用率不能达到100%，因而显示出能力过剩。由于没有其他资源能比瓶颈具有更高的利用率，除瓶颈之外的所有其他流程步骤与瓶颈相比有一个利用率差异。由于流程或许并不总是能力约束的，或许是输入或者需求约束的，甚至瓶颈也不能达到100%的利用率。在这种情况下，流程中每个资源具有能力过剩的“基准水平”，这个基准水平对应的是单位时间产出与瓶颈能力之间的差距。5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估流程步骤计算利用率接受人员1000/120083.3%仓库1000/110090.9%分拣中心1000/1000100.0%运输车辆1000/112089.3%配送人员1000/165060.6%总流程1000/1000100.0%如果有充足的市场订单需求和全部的资源可得性，第二个原因就不存在了。在这种情况下，只有瓶颈才能达到100%的利用率水平。如果邮政快递公司的瓶颈利用率为100%，我们就能得到整体单位时间产出为365000件/年，或者等价于1000件/天。对应的利用率水平在表5-7中作了总结。表5-7需求无限和无停工时间下的邮政快递公司的流程利用率5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估计算工作量

5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估流程步骤计算隐含利用率利用率接受人员1210/1200100.8%83.3%仓库1210/1100110.0%90.9%分拣中心1210/1000121.0%100.0%运输车辆1210/1120108.0%89.3%配送人员1210/165073.3%60.6%总流程1210/1000121.0%100.0%表5-8需求1210件订单/天和无停工时间下的邮政快递公司流程的隐含利用率5.2流程能力评估5.2.1具有单一流程单位的流程能力评估隐含利用率不像流程利用率，它可以超过100%。超过100%体现了一个资源没有足够的可得资源来满足需求。隐含利用率超过100%的资源并不一定是瓶颈。从表5-8中可以看出，可能会有多个资源的隐含利用率超过100%，但是在流程中只有一个瓶颈，就是那个隐含利用率最大的资源。在邮政快递公司的案例中，毫无疑问，瓶颈就是分拣中心。一个流程有多个瓶颈并没有意义。假设订单以每小时1000件的速度流经流程中的每一个资源。因此，尽管许多资源具有超过100%的隐含利用率，但除了分拣中心之外的所有资源却有过剩能力（它们的利用率小于100%，见表5-8），这是我们不能称它们为瓶颈的原因。尽管这么说，但是一定要记住在流程能力拓展的情况下，邮政快递公司不仅要增加瓶颈的能力，增加那些隐含利用率超过100%的资源的能力也是有价值的。事实上，取决于边际收益与安装能力的成本，可以考虑增加所有隐含利用率超过100%的资源的能力。换言之，一旦增加了现有瓶颈的能力，新流程（具有一个新的平均）还可能是能力约束的，这证明增加其他资源的能力也是合理的。5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估

选取合理的流程单位是绘制流程图的关键一步，对于前面的例子来说，看上去相对简单，但是在许多情形下，选取流程单位需要更加仔细。两个最重要的原因如下：流程过程中流程单位分解成多个流。例如，在一个分拣中心里，检验步骤之后，分拣无误的订单将继续进入下一个流程步骤进行处理，而分拣有误的流程单位则需要重新分拣。有多个种类的流程单位，例如，代表不同的客户类型。在邮政快递公司里，特快订单与普通订单的流程就有不同的流程，境内订单和跨境订单也有所不同。

下面考虑邮政快递公司有多种订单和服务类型的例子。一个邮政快递公司收到来自客户的配送订单，就要开始组织人员进行分拣配送。图5-9描述了处理同城、境内和境外订单的流程。注意三类订单共享流程中的第一步（分拣）和最后一步（配送完成确认），但其他步骤各不相同。5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估图5-9多产品类型下的流程图5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估对于同城快递的订单，邮政快递公司可派遣配送员投递至目的地或目的地邮政快递组织即可。对于境内快递，邮政快递公司需按照目的地分拣，将同一目的地的邮件整理封发至目的地快递公司，再由目的地的快递公司进行最后的分拣配送。对于境外快递，邮政快递公司需要将不同地区的快递分拣，封装后经出境等步骤后发送至不同的目的地，然后由目的地公司再进行分拣配送工作。

产品混合（productmix)（不同种类的产品流经同一个流程）使流程分析变得更为复杂。理解“流程能力主要取决于产品混合”很重要。例如，“转发境外目的地快递公司”这一步骤或许具有很长的活动时间，使得这一活动的能力很低。但是，如果100个快递订单中只有1个订单是境外订单，这时活动的低能力将不是问题。所以产品混合可以决定哪个资源是瓶颈。

为了在多产品的情况下找出瓶颈和决定能力，需要比较可得能力和所需要的能力。表5-9给出了分析。原始数据用黑体字显示，分析出来的数据用斜体字显示。5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估

活动时间工作人员数可得能力能力要求[申请/小时]隐含利用率[分钟/申请]同城快件境内快件境外快件合计快件分拣311/3[申请/分钟]=20[申请/小时]31141818/20=90%投递同城2022/20[申请/分钟]=6[申请/小时]30033/6=50%投递境内1533/15[申请/分钟]=12[申请/小时]31101414/12=117%投递境外822/8[申请/分钟]=15[申请/小时]00444/15=27%确认订单211/2[申请/分钟]=30[申请/小时]31141818/30=60%表5-9在多产品情况下的瓶颈5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估假设需求是该邮政快递公司每天有180个订单要处理，分类如下：30个同城快递的订单。110个境内快递的订单。40个境外快递的订单。

假设一个工作日10小时，则需求为每小时3个同城快递订单、11个境内快递订单和4个境外快递订单。

在计算每个资源（资源所要求的能力）的工作量时（如表5-9所示），有必要记住哪些活动（如填写中请表）是所有产品种类都要求的，而有的活动（如联系老师和以前的同事）只有一个产品类别要求。

要求的能力除以可得能力得到资源的隐含利用率（见上一节）。通过隐含利用率，就可以找出“最忙”的资源。在这个案例中，“最忙”的资源是投递境内邮政公司。由于这个利用率超过100%，因此这个流程是能力约束的，除非可以加班（即在当天工作时间之外增加额外时间，这样就可以增加可得能力），否则不可能对所有申请者进行处理。

5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估前面已经讨论到，出现了产品混合后定义流程单位有些复杂，其中一种定义方法如下：流程是“随机”的申请。所有订单中，同城快递订单的概率是3/18，境内快递订单的概率为11/18，境外快递订单的概率是4/18。

另外也可以定义流程单位为“每分钟的工作量”，则可得能力为每分钟的工作量乘60分钟/小时。当考虑要求的能力时，要看一个小时内有多少不同种类的订单需要处理，在给定的流程步骤中，处理每个订单需要多少分钟。例如，考虑快件分拣的流程步骤和行政人员的申请时，可知：每小时有11个境内快递订单被处理。每个对应的处理时间为3分钟。

因此，境内快递订单要求快件分拣的能力（工作量）达到33分钟/小时。不同的是，在“投递同城”流程步骤中就没有境内快件处理工作的能力要求。表5-10总结了这种方法的计算结果。注意，在产品混合下两种寻找瓶颈的方法是等价的，也就是说，得到相同的瓶颈和相同的隐含利用率。5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估

活动时间工作可得能力能力要求[申请/小时]隐含利用率

[分钟/申请]人员数同城快件境内快件境外快件合计快件分拣31603*311*34*35454/60=90%投递同城2021203*20006060/120=50%投递境内1531803*1511*150210210/180=117%投递境外82120004*83232/120=27%确认订单21603*211*24*23636/60=60%表5-10在多产品情况下使用“每分钟的工作量”作为流程单位寻找瓶颈5.2流程能力评估5.2.2具有多种类流程单位的流程能力评估在定义流程单位时，必须记住两个指导原则：每个资源的能力可以表达为流程单位的形式。每个种类的需求可以表达为要求的流程单位的数量形式。

例如，如果流程单位是“一个快递订单”，那么按照单位时间处理订单的个数来为每个资源估计能力。如果每个需求种类确定是一个申请者，那么可以表示每个资源所要求的申请者数量。如果流程单位是“每分钟的工作量”，那么能够为每个资源按照单位时间内“每分钟的工作量”的处理数量来表示能力，同样，每个需求类型可以表示为资源所要求的“每分钟工作量”的数量。

这两种方法没有哪一种比另一种更好。由上可知它们能得到相同的结果。因此，使用时可以简单地选择更直观或者在给定的背景下更容易应用的方法。

上述分析是对多流程单位进行流程分析的第一步。该分析计算了每种资源的隐含利用率，因此可以很快地确定流程是否具有足够的能力。但是，该分析并没有计算出流经该流程的实际产出率，因为这种分析更为复杂。该分析也并未显示在什么情况下扩大资源潜在能力是最有效的。5.2流程能力评估5.2.3邮政快递流程能力评估案例分析为了考察多流程单位流程中对平均和单位时间产出的完整分析，分析下面的例子：某邮政快递公司每分钟有15个客户快件需要接受转运并投递，其中有10个境内快件，另外5个为境外快件。包裹接收是按以下情况组织的，送达的包裹被接收后经由入口至临时库存区，每分钟可处理100个快件。被接收的快件需经过分拣封装后再次投递。对境内快件（每分钟可受理10个）和境外快件（每分钟可受理3个）有单独的处理人员。快件按照不同目的地经过分拣后进行总包封装。封装流程每分钟可处理10个快件。最后，所有的快件装车发运，每分钟能处理20个。计算得出隐含利用率水平（见表5-11）。基于以前的分析，可知快件分拣为瓶颈。但是，对快件流和等待队列的累计的分析更为复杂。考虑以下信息：每分钟有3个快件和每分钟10个境内快递进行快件分拣工作，每分钟共有13个乘客处于快件分拣阶段。但是快件分拣阶段每分钟只能受理10个快件，表明尽管不清楚该队列中是否包括原来的境内和境外快递，但是在快件分拣区总有等待队列。5.2流程能力评估5.2.3邮政快递流程能力评估案例分析流程步骤的资源境内快件（个数/分钟）境外快件（个数/分钟）能力（个数/分钟）隐含利用率到站接受10510015/100=15%分拣——境内快递1001010/10=100%分拣——境外快递0535/3=167%总包封装1051015/10=150%装车发运1052015/20=75%表5-11机场例子中隐含利用率的计算5.2流程能力评估5.2.3邮政快递流程能力评估案例分析

5.3流程劳动力成本评估和改进5.2.3邮政快递流程能力评估案例分析

流程的目标是创造价值（产生利润），而不是最大化流程中每个资源的利用率。因此不应该只是为了提高利用率而生产比市场需求或者流程中下游资源的需求还要多的产品。资源（例如劳动力和资本设备）的低利用率为配送中心提供了改善流程的机会，包括如下几个方面：如果在某个流程步骤降低过多的能力，整个流程将变得更有效率（产出相同而成本更低）。如果可以利用利用率低下的流程步骤的能力来提高瓶颈步骤的能力，整个流程的能力就会提高。如果流程是能力约束的，将会促成更高的单位时间产出。

本节将讨论如何实现这些流程的改善。具体来说，将讨论流水线平衡的概念，流水线平衡是在一个流程内部使得供给与需求相匹配。引例5.3流程劳动力成本评估和改进

如图5-10所示为配送中心X中所面临的分拣需求曲线。订单量受到季节影响需求波动很大，在3月时每周的需求只有100件，但是到秋天时增加到了1200多件。3月，配送中心X面临每周125份订单的分拣需求，而作业流程由3个工人（资源）组成，如图5-11所示。三位工人分别负责订单处理、货物拣选、包装出库等任务来完成订单。假设这三个活动分别需要13分钟、11分钟和8分钟。已知每小时12美元的工资率，流程每周运营时间为35小时。那么，（1）从空的流程开始到完成这周的125份订单一共需要花多长时间呢？（2）每份订单花费的直接劳动力成本是多少？（3）3个工人各自的劳动力利用率和分拣线的平均劳动力利用率是多少呢？

5.3.1流程劳动力成本的计算、评估引例5.3流程劳动力成本评估和改进

图5-10图5-115.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3流程劳动力成本评估和改进

为了回答上述问题，首先介绍几个相关概念。5.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3流程劳动力成本评估和改进

计算步骤5-1从空的流程开始完成X数量订单分拣所需要的时间的计算注：如果是连续流程，则可以用X替代X-15.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3流程劳动力成本评估和改进计算步骤5-2劳动力成本的计算这里的利用率i是指第i个工人的利用率。计算步骤5-2总结了与分析劳动力成本相关的一些计算，包括由多个工人完成同一个活动的可能。引例5.3流程劳动力成本评估和改进

至此，可以回答本节开头所提出的问题。5.3.1流程劳动力成本的计算、评估引例5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.1流程劳动力成本的计算、评估引例5.3流程劳动力成本评估和改进表5-12闲置时间的相关计算

工人1工人2工人3活动时间13分钟/单11分钟/单8分钟/单能力1/13单/分钟=4.61单/小时1/11单/分钟=5.45单/小时1/8单/分钟=7.5单/小时流程能力min{4.61单/小时，5.45单/小时，7.5单/小时}=4.61单/小时单位时间产出需求=125单/周=3.57单/小时单位时间产出=min{需求，流程能力}=3.57单/小时周转时间1/3.57小时/单=16.8分钟/单闲置时间16.8分钟/单-13分钟/单=3.8分钟/单16.8分钟/单-11分钟/单=5.8分钟/单16.8分钟/单-8分钟/单=8.8分钟/单利用率3.57/4.61=77%3.57/5.45=65.5%3.57/7.5=47.6%对工人闲置时间的相关计算罗列在表5-12中。5.3.1流程劳动力成本的计算、评估引例5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.1流程劳动力成本的计算、评估5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进现在已经知道了如何计算流程中的劳动力成本，那么，如何改进流程以减少劳动力成本呢？让我们通过一个例子来回答这个问题。实际上，有很多的方法可以改进流程以减少劳动力成本，但其主要的核心是平衡流水线。比较表5-1中的利用率水平，会发现工人之间的利用率存在很大的不平衡：工人1的利用率达到77%，而工人3只有47.6%。流程的不平衡体现了围观层面的不匹配，即一个流程步骤的供给和下一个步骤的需求之间的不匹配。流水线平衡是减少这种不平衡的一种技术，这种技术可以提供下列机会：通过更好地利用各种资源增加流程的效率，这个案例指的是劳动力。通过重新配置工人从低利用率的资源到瓶颈资源，或者重新配置瓶颈资源的部分工作到低利用率的资源以增加流程能力（而不增加其他资源）。引例5.3流程劳动力成本评估和改进

还是在配送中心X，通过上一节的计算知道此时的分拣线路是需求约束的，那么（1）当需求增加，例如由125单/周增加200单/周时，分拣线变为能力约束时，工人的劳动利用率和劳动力成本将如何变化呢？（2）如何配置流水线使得处理每个订单的劳动力成本最低呢？在完美状态下，即工人的利用率为100%时，所能达到的最低劳动力成本是多少呢？（3）假设工人1的订单处理作业的最后一个任务是安排车辆，用时两分钟；工人2货物拣选作业的最后一个任务是扫码确认捡货，用时两分钟。将安排车辆转移给工人2，扫码确认给工人3，此时的劳动力成本又变为多少呢？（4）如图1所示，配送中小的订单量在接下来的6个月里面有大幅增长，在7月达到了每周700份的水平，因此，为了维持供求的合理匹配，配送中心X应该如何进一步增加流程能力（供给）呢？5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略引例5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略

问题（1）引例5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略问题（2）

引例5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略问题（3）

引例5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略问题（4）

如图5-10所示，订单量在接下来的6个月里面有大幅增长，在7月达到了每周700份的水平，因此，为了维持供求的合理匹配，配送中心X不得不进一步增加流程能力（供给）。

为了使流程能力从190.91单/周（见上面平衡的流水线）增加到700单/周，必须增加额外的工人，而订单分拣的基本流程不变，有多种方法来布置新的、高产量的流程：使用完全相同的流程布置和员工匹配计划，可以复制当前的流水线；在三个流程中增加工人，这会提高每个流程步骤的能力，并因此提高整个流程的能力；对现在由三个工人开展的工作进行拆分，由此来提升每个流程步骤的能力。5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进下面将快速介绍这三种方法的计算，图5-12是对应流程图的总结。图5-125.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进

既然整体运营的能力随着复制生产线的数量而呈现线性增长趋势，那么可以简单地增加三条复制的流水线，新的流程能力为4×190.91=763.64单/周。

这种方法的优点是企业可以利用从初始的流程布置中获取的经验，不足之处是这种方法需要保证三个流程步骤的工人比例为常数，而这不一定是安排工人的最有效的方式。

另一种方案是只增加两条复制的生产线使流程能力达到572.73单/周，余下的127.27单在三条生产线上分摊，每条生产线将要处理127.27/3=42.42单/周，对应的加班时间是每周7.8小时（42.42/5.45）。

在假设可以加班的情况下，平均劳动力利用率将保持97%不变。通过复制流水线增加能力5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进通过选择性地增加工人来增加能力

5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进

现在需要为每一个流程步骤雇用4个工人，说明上面的流水线平衡较好，如果基于原始的数据做相似的计算，可以得出：在流程步骤1，0.33单/分钟=工人数/13分钟/单；因此，工人数=4.29；在流程步骤2，0.33单/分钟=工人数/11分钟/单；因此，工人数=3.43；在流程步骤3，0.33单/分钟=工人数/8分钟/单；因此，工人数=2.64。

因此发现将更多的资源分配给活动时间较长的工人的计划是流水线平衡的另一种方法（第一个流程步骤5个工人，第二个流程步骤4个工人，第三个流程步骤3个工人）。

值得注意的是，如果只是复制了不平衡的流水线，将不得不增加四条不平衡的流水线，而不是三条平衡的流水线（此时需要5个流程步骤1）。因此，流水线平衡，从单个工人的层面看好像是“细如发丝”，探讨工作时间的每一分钟，但从总体层面来看，它可以很大程度地节约直接劳动力成本。通过选择性地增加工人来增加能力5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进通过进一步任务专业化增加能力

不像前面两种增加能力的方法，第三种方法从根本上改变了分配给工人各项任务的方式。每个活动可以视为不同任务的集合，因此，如果提高了工人的专业化程度，现在每个工人只对一两项任务负责，就可以减少活动时间，增加流水线的能力。

首先基于需求决定目标周转时间，以此作为分析的开始。在这个案例中，每周需要处理700份订单，那么每3分钟就要处理一份订单，每3分钟需要多少工人才能处理一份订单呢？为了解决这个问题，首先得到人员安置计划，以此开始分析，为整个分拣生产线配备12名工人。表5-13列出了处理一份订单给12名工人分配的任务。按照这个方法，每个工人所做的工作的最大值降低到了3分钟，这个数称为“控制范围”。这个数比之前方法中的11分钟要小，那么意味着工人通过很短的培训就可以开展工作了。工人还可能更快地改进他们的活动时间，因为专业化能够提高学习的速度。5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进表5-13增加了专业化程度的活动时间和任务分配工人任务任务时间（分钟/单）工人1接受订单3工人2订单信息确认3工人3查询库存及订单库存分配2.2工人4打印拣选/配送单据2.8工人5安排车辆2工人6捡货3工人7分类集中3工人8将拣选的物品移至出货暂存区3工人9扫码确认捡货完成2工人10出货检查2.2工人11货物包装2.8工人12装货3

总工作量325.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进通过进一步任务专业化增加能力

5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进

虽然对流程中的各个步骤的活动时间进行完全平衡非常困难，但还是可以对流程步骤中的所有活动进行一些合理的规划。为了达到流水线平衡，有时还需要调整工作地的规模或数量。

在每个工作地，工人或者机器对产品的操作不是添加零件就是完成装配，这些操作由许多小的任务组成，这样的任务可以通过动作一时间分析来描述。总体上，它们是不能再细分的一些动作群，而且不需要添加任何其他动作。

流水线平衡问题也就是如何将所有任务分配给不同的工作地的问题，使每个工作地在周转时间内没有多余的时间做其他工作，这样所有工作地的闲置时间就能达到最小化。受产品设计和工艺技术的影响，流水线平衡问题变得更加复杂。这种复杂性存在于任务次序关系中，它决定了装配过程中各项任务的先后顺序。5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进

5.3.2基于流程劳动力成本的改进策略5.3流程劳动力成本评估和改进

5.4.1批量生产与运营管理绩效分析5.4运营管理绩效分析

本节之前的内容是在这样一个假设前提下展开介绍的，那就是每隔X单位时间，一个流程单位进入流程并且有一个流程单位离开流程，X定义为流程的周转时间。在5.3小节的例子中，周转时间为3分钟，这使得每周可以满足700份订单的需求。

在一个理想的流程中，3分钟的周转时间意味着每隔3分钟每个资源接到一个流程单位的输人并且产生一个流程单位的输出。如此平稳和固定的产品流是所有运营经理的梦想，但在实践中几乎行不通。有多种原因使得平稳的流程会中断，其中最重要的原因是活动时间或质量水平上的准备和变动性。本节集中介绍生产准备问题，这是批量生产类型运营系统的一个重要特征。与流程变动性相关的问题和质量问题将之后的章节中讨论。

不像高度专业化的大规模生产系统，批量生产一般使用通用技术在一个生产批次中生产多种产品。鉴于生产技术的一般性和产品的多样性，在一个批量生产运营系统中的生产资源通常不得不在开始生产一个特定产品之前进行生产准备。

一个生产批量定义为资源（通常为正在使用的设备）需要进行下一次生产准备之前所生产的某个流程单位的总量。这种准备可能涉及改变设备的设置，从生产A产品转换到生产B产品（这种情况下又称为转换时间），这种现象在多品种小批量的制造中很普遍。生产准备还有可能是其他一些反复流程中断的结果，例如，工人操作出了问题或者是机器出现了故障。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.1生产准备对能力的影响5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

分析的目的还是预测库存、单位时间产出和流程时间这三个绩效度量指标。为了达到这个目的，需要确定流程的瓶颈，而这要求对流程中的每一个步骤的能力进行详细的计算。

但是，在确定每个流程步骤的能力时，不仅要计算每单位产品生产的活动时间，还要估计准备时间对能力的影响，这一点十分重要。由于当资源处于准备状态时没有任何产出，可以很直观地发现频繁的生产准备会导致生产能力低下。新乡重夫（ShigeoShingo)是制造业最具影响力的思想领袖之一，当他在一家汽车制造厂亲眼目睹转换时间超过一个小时的时候，他提出“流程必须不断流动”的观点。这个观点很有帮助。首先，它阐明了生产准备是对流程的中断，因此削弱了生产能力。其次，在下面的章节中会解释生产商其实可以通过选择批量大小来应对这一问题。对生产准备而言，本质上只存在一种反应，那就是消除它们，或者至少缩短生产准备的时间。图5-13阐述了生产准备是如何削弱流程能力的。生产准备对能力的影响相当直观，因为在资源进行生产准备时没有任何产出，一个资源的生产准备越频繁，能力就越低。配送中心X需要对一批商品进行流通加工，共包括包装、栓标签两个作业，作业时，具有如下的活动时间/准备时间：3.2.1企业基本组织架构5.4.1.1生产准备对能力的影响5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析每件商品需要1分钟的包装时间。需要60分钟把机床从包装模式切换到栓标签模式（准备时间）。每件商品需要1分钟的栓标签时间。最后，需要60分钟把机床从栓标签模式切换到包装模式。

现在来考虑变动批量规模对能力的影响，回忆一下能力定义为一个流程能够运作的最大的单位时间产出。如果以每批12件商品进行小量生产，那么每处理12件商品要花2小时的准备时间（为切换包装模式准备1小时，为切换栓标签模式准备1小时），这2小时的准备时间在正常生产中就损失了。

可以通过增大批量来增加资源能力。如果机器每生产60单位进行一次生产准备，那么生产准备对能力降低的影响就会在60单位中分摊，从而提升了机床的能力。表3总结了批量分别为12，60，120，300的能力计算。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.1生产准备对能力的影响5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析图5-133.2.1企业基本组织架构5.4运营管理绩效分析表5-14生产准备对能力的影响批量规模完成一批的时间（分钟）能力（单位/分钟）1260（准备包装）12/114=0.0833+12（包装商品）+60（准备栓标签）+12（栓标签）1446060（准备包装）60/240=0.25+60（包装商品）+60（准备栓标签）+60（栓标签）24012060（准备包装）120/360=0.333+120（包装商品）+60（准备栓标签）+120（栓标签）36030060（准备包装）300/720=0.4166+300（包装商品）+60（准备栓标签）+300（栓标签）7203.2.1企业基本组织架构5.4.1.1生产准备对能力的影响5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析不管选取多大的批量规模，都不可能比单位产品生产时间p更快。因此，1/p可以看作流程能达到的最大能力，如图5-14所示。图5-143.2.1企业基本组织架构5.4.1.2批量和库存的关系5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析既然批量规模大可以增加能力，那么为什么不选取最大的批量规模以最大化能力呢？虽然从能力的角度看批量越大越好，但这一般要求高水平库存，要么在流程之中，要么是成品库存。保持单位时间产出固定不变，可以根据律特法则推断出高库存水平会导致很长的流程时间，这就是批量生产运营方式一般对客户订单的反应不是很快的原因（想一想你购买家具时的感受）。下面的两个例子阐述了批量和库存的相互作用。首先来看一家混线生产私家轿车和旅行车的汽车制造商，为简单起见，假设两个产品的需求相同，都是每天400辆。在最后组装之前有一个金属冲压的流程步骤，这个流程步骤的特征是准备时间特别长。因此，为获得高能力水平，工厂采用了大的生产批量规模，从月初到15日生产私家轿车，从16日到月底生产旅行车。然而，假设消费者只在月初需要私家轿车和只在月末需要旅行车是不现实的。换句话说，大批量规模的生产导致供给和需求速度之间的不匹配。因此，除了要尽量生产以满足前半个月的需求外，公司还需要生产15天的库存以满足私家轿车的需求，直到开始生产旅行车。在理想情况下，丰田生产系统所倡导的平准化（heijunka）生产或混线生产(mixedmodelproduction)可以使工厂在生产私家轿车和旅行车之间交替转换，因此生产的批量规模为1。这种方式使得生产流与需求流可以更好地实现同步，完全消除周转库存。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.2批量和库存的关系5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析第二个例子是一个家具制造商以100为批量规模生产椅子，从流程中切割木头步骤开始到最后产品完成，这100把椅子的批量将一直作为一个整体。现在，考虑这个批量中的一把椅子。整个流程中占主导的活动是什么？答案是等待。批量规模越大，流程单位等待同一批次中另一个流程单位的时间就越长。根据律特法则，等待时间的增加（因此流程时间增加）导致库存相应增加。有了这些观察，回到配送中心的流通加工的案例。可以画出在一个生产周期内商品（包装后和栓标签后）的库存。机床之后的加工流程要求每3分钟有一个单位商品的供应。如果想确保充足的供应以实现加工线的持续运营，就必须包装足够多的商品以确保在不进行包装时，仍然有包装好的商品供给下一流程。假设批量规模B=200,那么已包装商品的库存变为：包装商品期间，库存开始积累。每分钟包装一个单位商品，但是只以每分钟1/3/个单位供给给下一流程，因此已包装商品库存以每分钟2/3个单位的速度积累。由于生产200分钟，生产批次末骨架的累计库存为200分钟×2/3个/分钟=133个。133个已包装商品库存能持续多长时间呢？这些库存能确保下一流程的供应长达400分钟（下一流程的周转时间为3分钟）。400分钟之后需要再次开始商品包装。在这400分钟内，要进行两次生产准备（共120分钟），同时用200分钟栓标签。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.3在考虑准备时间的情况下确定批量规模5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

在为一个流程选取合适的批量规模时，重要的是平衡能力和库存这两个相突的目标。大批量规模导致较多的库存，小批量规模导致能力损失。在平衡这两个互相冲突的目标时，下面两项观察可以有益：瓶颈步骤的能力是特别有价值的（只要流动是能力约束的，即需求大于能力），因为瓶颈约束整个流程的单位时间产出。非瓶颈步骤的能力是没有价值的，因为它没有限制当前的单位时间产出。

以上两点对为需要准备的步骤选取合适的批量规模有直接的帮助：如果生产准备发生在瓶颈步骤（并且流程是能力约束的），则应该扩大批量规模，提升流程能力，进而实现更大的单位时间产出。如果生产准备发生在非瓶颈步骤（或者流程是需求约束的），则应该缩小批量规模以减少库存，同时缩短流程时间。

如图5-15是一个滑板车组装的例子，阐述了上面介绍的两个观察和选取一个适当的批量规模的方法，其中B为批量规模，S为准备时间，p为单位产品生产时间。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.3在考虑准备时间的情况下确定批量规模5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析图5-153.2.1企业基本组织架构5.4.1.3在考虑准备时间的情况下确定批量规模5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.3在考虑准备时间的情况下确定批量规模5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.3在考虑准备时间的情况下确定批量规模5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

有生产准备的流程步骤的能力随着批量规模B的增大而增大、当B越来越大时，能力趋向于1/p。由于组装的能力与批量规模无关，所以图中对应的是常数（一条线）。

从瓶颈的观点来看，整个流程的能力为两条线中的最小值。因此，在两条线交叉之前，能力太低并且单位时间产出实际上被放弃了，相交之后，组装作业成为瓶颈，进一步增加批量不会有任何回报。计算步骤5-3总结了有准备时间时如何计算适当的批量规模。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.3在考虑准备时间的情况下确定批量规模5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析计算步骤5-3有准备时间时找到一个好的批量规模3.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

到目前为止，关注的焦点一直是准备时间而不是准备成本。具体地说，在瓶颈资源处的准备时间导致了整体流程能力的下降。假设流程现在是能力约束的，准备时间体现了较低单位时间产出（销售）带来的机会成本。与这些机会成本无关，通常频繁的生产准备也有相关的直接成本支出，这些成本称为准备成本（与准备时间不同），例如：机器准备生产一个特定的部件，需要废弃准备好后生产的前10个部件，因此这10个部件的物料成本构成了准备成本。假设要对特定的资源（例如前面讨论的铣床）支付单位时间使用费。因此，不管是用来做生产准备还是生产产品，每分钟使用资源都必须支出费用。在这种情况下，“时间就是金钱"，准备时间直接转化成准备成本。下面会讨论到，实现准备时间和准备成本的转化要特别仔细小心。从供应商那里收到运输来的产品时，经常有固定的运输成本作为采购成本的一部分，这个成本与采购数量无关。这与消费者购物需要支付给目录零售商或网上零售商的送货费用相似。运输成本是准备成本的一种形式。

这三种形式都体现了规模经济。订购或生产批量规模越大，在一个批量中就有更多的产品单位可以分摊准备成本。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析如果通过扩大批量规模就能降低单位产品成本，那为什么不使用无限大的批量规模（至少也是非常大的批量规模）？与准备时间的情况相似，还是要平衡大批量规模（更少的准备）带来的好处与持有大量库存导致的成本这两方面因素。需要区别两种情况：订购的所有产品都是由一个外部供应商生产或交付，一个批量中的所有单都是在同一时间到达。在其他情况下，一个批量中的单位产品或许不是同时到达，这种情况在内生产时特别普遍。

如图5-16阐述了上面讨论的两种情况下的库存水平。下面的那张图显示的是由外部供应商供货并且一个批量中的所有产品在同一时间到达。一批货物一到达，库存水平就跃升为这批货物的规模大小，然后在下一批货到达之前慢慢回落。3.2.1企业基本组织架构5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析图5-16库存水平的不同模式3.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

图的上半部分显示的是单位产品由具有有限能力的资源所生产的情况。因此，在生产时库存水平增加，一旦停止生产，库存水平下降。先来考虑一个外部供应商供货的情况（见图7一8的下半部分）。例如，Novacruz公司从台湾的供应商处以每单位0.85美元的价格采购滑板车的手柄盖。注意手柄盖的最大库存出现在公司接收到台湾供应商的货物时。随后库存以装配运作的速度，即每周700单位（一对手柄盖）的单位时间产出进行消耗（等于每3分钟生产一个单位）。为了展开下面的计算，做一些假设，后面会表明这些假设不会从实质上改变最优决策。假设以每3分钟一辆的固定速度生产Xootr，且从台湾来的订单产品准时到达。在这个假设下，可以在收到下一批货之前使库存消耗为零。有与订购数量无关的订购的固定准备成本。在案例中，固定准备成本主要是300美元的清关费用。采购单价与订购数量无关。也就是说，没有数量折扣，下一节中会讨论数量折扣。

计算的目标是最小化库存成本和订购成本。约束条件是不能缺货（也就是说，必须保证组装运作一直进行）。3.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

图5-17显示了每周的运输成本、平均库存成本和总成本C(Q)。会发现，存在一个订购量Q可以最小化总成本C（Q）。称这个数量Q*为经济订货批量，简EOQ，因此模型也命名为EOQ模型。图5-173.2.1企业基本组织架构5.4.1.4平衡准备成本和库存成本：经济订货批量模型5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4运营管理绩效分析计算步骤5-4寻找经济订货批量3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析表5-15EOQ公式中的规模经济单位时间产出，R经济订货批量，Q*单位订购和库存成本，C(Q*)/R,[美元/单位]订购和库存成本在总采购成本中所占比重20042840.1414.1%40060580.1010.4%60074200.088.7%80085680.077.6%100095790.066.8%3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

所以，如果只订购最优订购量的一半（即订购频率比最优值快一倍），成本只增加25％；如果订购最优订购量的两倍（即订购频率只是最优值的一半），成本也只是增加25％。这个特征有多个重要的应用：3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

可以设想一下将不利用数量折扣（即小批量订购的结果）导致的额外增加的采购成本作为一种准备成本。可以用EOQ模型来逐个比较库存成本（采购成本的节约）和准备成本，以评估订单的数量折扣。

如果从EOQ模型得到的订购量要非常大才能获得最大折扣（最低的单位采购成本），那么折扣对订购量的大小就没有影响，只需要考虑经济订货批量。更有意思的情况出现在EOQ值小于折扣的临界点时，那时必须决定是否需要订购比经济订货批量更多以充分利用数量折扣。

用一个例子来说明应该怎样去思考这个问题。假设手柄盖供应商给一个数量折扣政策：如果订购量超过10000单位，就可以获得整批订购量5％的折扣。回忆一下最优经济订货批量只有8014单位。因此，问题就是：“是否应该为了5％的折扣而把订购量增加到10000单位？但是这样做会增加库存成本，那么是否就只订购8014单位产品？”3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析

这时将采购成本减少5％（乘以0.95）就体现了数量折扣的作用。（注：5％的折扣可减少C(·)函数中的库存成本h。）若每周的库存成本增加小于增加订购量获得的成本下降，就能利用数量折扣的优势。

在分析了所有订购的流程单位同时到达的情况后，现在转向讨论内部边生产边使用的情况。

上面展开的所有计算都可以简便地转化为更一般的情形（参见Nahmias，2000等）。由于经济订货批量的稳健性，在具有准备成本的生产情境中，应用EOQ模型还是相当好的一个建议。因此，不再展开这些讨论，相反，要暂时回过头去体会一下以模型与本章开始部分讨论的准备时间的关系是怎样的。

一个常见的错误是生产商过度考虑准备成本而不是准备时间，例如，假设铣床作业的月资本成本为9000美元，这对应每小时64美元（假设共4周，每周35小时）。因此，在选取批量规模时主要关注成本，N公司会避开频繁的生产准备。管理者甚至会考虑使用上面建立的经济订货批量并用它来量化大批量规模对库存成本的影响。

这种方法有两个主要的错误：3.2.1企业基本组织架构5.4.1.5对经济订货批量模型的观察5.4运营管理绩效分析5.4.1批量生产与运营管理绩效分析这种选取批量规模的方法忽略了机器投资是沉没成本的事实。基于成本来选取批量规模忽略了生产准备对流程能力的影响。如果准备成本是能力成本的体现，而不是直接的财务准备成本时，那么在选取批量规模时会被忽略。全部的流程而不是局部绩效指标会起作用。从能力的角度看，瓶颈资源处的生产准备是免费的，但是如果生产准备在瓶颈处，对应的准备成本不但体现了局部资源的能力成本，更体现了整个流程的能力成