生产运作管理需求预测.ppt

1、生产运作管理的计划与控制系统构成,Inventory status data,Bill of Material,能力需求计划,资源计划 Resource Planning,生产计划 Production Planning,需求管理 Demand Management,主生产计划 Master Production Scheduling,详细物料需求计划 Detailed Materials Requirement planning,时间分段的物料需求计划 Time-phased requirement Planning,物料与能力计划 Material and Capacity Plannin

2、g,供应商系统 Vender Systems,车间生产系统 Shop-floor systems,需求市场,采购市场,需求管理Demand Management,什么是预测？预测的影响因素有哪些？ 预测中应注意些什么？ 定性预测方法和定量预测方法？ 预测的误差如何表示和衡量？,第六章 需求预测,6.1 预测 6.2 定性预测方法 6.3 定量预测方法 6.4 预测监控,本章要点 掌握： 预测、时间序列的含义；预测中应注意的问题；简单移动平均、加权移动平均、一次指数平滑、时间序列分解模型、一次回归模型的计算；预测误差的计算方法 理解： 预测的种类；影响预测的因素；定性预测方法；定量预测方法的前提

3、；预测监控； 了解： 预测的作用；预测的步骤；二次指数平滑法,第六章 需求预测,6.1 预测 预测的概念、作用、种类 影响需求预测的因素 预测的分类 预测的步骤 预测中应注意的问题 6.2 定性预测方法 6.3 定量预测方法 6.4 预测监控,第六章 需求预测,6.1 预测,一、预测的概念、作用、种类,对未来可能发生情况的预计与推测 说明： 根据过去和现在的资料，运用已有的知识、经验和科学的方法，对未来的发展趋势所作的定性、定量的估计和推测。 是建立在调查研究基础上的科学分析。,1、预测的概念,客观事物发展的惯性 随机现象的统计规律性,6.1 预测,凡事预则立，不预则废”。预测为人们提供了即将

4、发生的情况的信息，增加了成功的机会； 但预测不是精确科学，它离不开科学测定的数据，也离不开人们的经验和判断。 预测的基本假设：过去的发展状态要持续到将来 对总量的预测要比对个体的预测精确 如每天从武汉到北京旅客数量的预测，比预计某个人将到何处出差要准确 预测精度随预测的时间范围增加而降低,关于概念的几点说明：,6.1 预测,(1)帮助管理者设计生产运作系统 生产什么产品，提供何种服务 在何处建立生产/服务设施 采用什么样的流程 供应链如何组织 (2)帮助管理者对系统的使用进行计划 今年生产什么，生产多少 如何利用现有设施提供满意服务,2、预测的作用,6.1 预测,科学预测 技术预测 经济预测

5、需求预测 社会预测,3、预测的种类（按性质分）,对科学发展情况的预计与推测。如门捷列夫预计有3个当时未发现的元素：亚铝、亚硼和亚硅。后来，发现了是镓、钪和锗,技术进步情况,政府部门以及其它一些社会组织经常就未来的经济状况发表经济预测报告,企业在未来的一段时间里的产品需求期望水平,是企制定计划和控制决策的依据,对社会未来的发展状况的预计和推测。比如人口预测、人们生活方式变化预测、环境状况预测等。,6.1 预测,二、需求预测的影响因素有哪些,1、商业周期：从复苏到高潮到衰退到萧条, 周而复始。,2、产品生命周期： 任何成功的产品都有导入期、成长期、成熟期和衰退期4个阶段。,6.1 预测,导入期：

6、成长期： 成熟期： 衰退期：,1、商业周期,2、产品生命周期,3、其它,商业从复苏到高涨到衰退到萧条,顾客偏好、竞争者行为、随机影响、顾客购买行为、时间 广告、推销、商业信誉、产品或服务设计、信用、质量,顾客对产品了解不多，销量不大，但呈上升趋势,需求急剧上升，但仿制品的出现影响销量上升速度,每个希望拥有产品的人都能买到，销量达到最高,销售量下降，急需产品更新换代或改进,6.1 预测,三、预测的分类,长期预测(Long-range Forecast) 5年的需求前景。它是企业长期发展规划的依据。 中期预测(Intermediate-range Forecast) 1/4-5年的需求前景。它是制

7、订年度生产计划、季度生产计划的依据。 短期预测(Short-range Forecast) 1/4年的需求前景，以日、周、旬、月为单位。是采购、安排生产作业计划等具体生产经营活动的依据。,1、按时间长短,6.1 预测,定性预测方法 主观判断、不需要数学公式 预测依据：各种主观意见 定量预测方法 利用统计资料和数学模型进行预测 主观判断仍然重要,2、按主客观因素所起的作用分类,预测方法,定性预测方法,定量预测方法,Delphi法,用户期望调查法,部门主管讨论法,销售人员意见汇集法,因果模型,时间序 列模型,移动平均法,加权移动平均法,指数平滑法,乘法模型,加法模型,时间序列平滑模型,时间序列 分

8、解模型,6.1 预测,6.1 预测,四、预测的步骤,决定预测的目的和用途,6.1 预测,预测步骤图示,1 确定预测的目的,2 确定预测的时间范围,3 选择预测的方法,4 确定需求影响因素，收集和分析数据,5 计算预测结果,6 对预测进行监控,“预测”,6.1 预测,五、预测中应注意的问题,1、判断在预测中的作用,4、稳定性与响应性预测方法的两个基本要求,3、预测时间范围和更新频率,2、预测精度与成本 在选择预测方法时，显然要在成本与精度之间进行权衡。选择方法时要注意：不存在百分之百准确的预测方法，因而不要为了预测的绝对准确而白费心机；就任何一个预测问题而言，存在精度比较合理的最低费用区间。,预

9、测方法选择 信息辨别 预测结果取舍,稳定性：抗拒随机干扰、反映稳定需求的能力。适用于受随机因素影响大的预测问题； 响应性：迅速反映需求变化的能力，适用于受随机因素影响小的预测问题；,6.1 预测 6.2 定性预测方法 Delphi 法 部门主管集体讨论法 用户调查法 销售人员意见汇集法 6.3 定量预测方法 6.4 预测监控,第六章 需求预测,6.2 定性预测方法,一、德尔菲法(专家调查法),1、适用范围,2、步骤,一般用于长期预测和对新产品的预测，在历史资料不足或不可测因素较多时尤为适用。,挑选专家：20人左右；专家间无联系 函询调查：寄背景资料和预测内容； 汇集整理：统一相同事件、结论，剔

10、除分散、次要事件，用术语准确描述 再次函询：整理意见反馈给专家，要求其修正预测，并说明理由； 最终预测：循环3、4步，至3、4轮。预测的主持人要求各位 专家根据提供的全部预测资料，提出最后的预测意见，若这些意见收敛或基本一致，即可以此为根据做出判断。,3.2 定性预测方法,一、德尔菲法(专家调查法),3、优缺点,简单直观、预测结果价值较高，避免专家会议缺点； 专家选择标准的确定；对预测结果缺乏严格的科学分析； 最后趋于一致。,4、原则,匿名性：彼此间不受权威、资历等影响。 反馈性：提供充分反馈 收敛性：相对收敛、趋向一致。注意明显不同意见,3.2 定性预测方法,案例一,某商业公司要从外地购进一

11、批新产品，该产品在本地还没有销售记录。于是，该公司成立调查领导小组，并聘请经理、商品专家和推销员等9位专家，预测全年可能的销量。首先将产品的样品、特点和用途作详细介绍，并将同类产品的价格和销售情况作介绍，发给书面意见书，让他们提出个人的判断。经过3次反馈，得出结果如表所示。,3.2 定性预测方法,专家意见反馈综合表 单位：台,3.2 定性预测方法,二、部门主管集体讨论法,由高级决策人员召集销售、生产、采购、财务、研发等各个部门主管开会讨论，与会者充分发表意见，提出预测值，然后由召集人按照一定方法进行预测值处理。,1、定义,2、优缺点,简单易行、不需要准备历史资料、汇集了各主管的经验与判断；适用

12、于缺乏足够历史资料情形； 缺乏严格的科学性；与会人员相互影响；耽误主管时间；无人对其正确性负责；结果的可操作性较差；,3.2 定性预测方法,案例二,某纺织厂厂长召集主管销售、财务、计划和生产等部门的负责人，对下一年度某种纺织品的销售前景作出估计。几个部门负责人的初步判断，如表42所示。,3.2 定性预测方法,三、用户调查法,1、适用范围,3、优缺点,2、步骤,新产品或缺乏销售记录的产品的需求预测,销售人员进行现实的或潜在的顾客进行调查 本企业可能市场占有率 各种信息综合处理,了解顾客对产品优缺点看法，顾客期望，不购买产品原因等 很难得到顾客通力合作；顾客期望不等于实际购买；调查耗费较多人力和时

13、间。,3.2 定性预测方法,四、销售人员意见汇总法,1、适用范围,2、优缺点,把本企业所有的推销人员（包括代理商、经销商和分支机构的推销人员）都找回来，让他们对自己负责的销售区（或产品）下一季度或下一年度的销售额作出估计，然后把他们每一个人的估计销售额汇总起来，作出本企业下一季度或下一年度销售额的预测。,预测值容易按地区、分支机构、销售人员、产品等分开；重视销售人员意见；取样较多，预测结果较稳定。 销售人员的主观偏见；预测值易被低估；紧俏产品易被高估；受地区局部性的影响，结果不容易正确；,3.2 定性预测方法,案例三：推销人员估计值汇总表,3.1 预测 3.2 定性预测方法 3.3 定量预测方

14、法 定量预测概述（前提假设、定义、分类） 时间序列（定义、构成） 时间序列平滑模型（作用、方法） 时间序列分解模型 因果关系模型（） 预测模型的选择 3.4 预测监控,第六章 需求预测,3.3 定量预测方法,一、定量预测概述,利用过去比较完整的历史统计资料，运用一定的数学方法，进行科学的加工处理，对市场的未来发展所作的定量测算 ；,1、前提假设,2、定义,过去存在的变量间关系和相互作用机理，今后仍存在并继续发挥作用；,3、分类,3.2 定性预测方法,（1）时间序列模型： 以时间为独立变量，利用过去需求随时间变化的关系来估计未来需求。 可分为时间序列平滑模型和时间序列分解模型。 （2）因果模型：

15、 利用变量间的相互关系（也包括时间），找出影响某种结果的一个或几个因素，建立它们之间的数学模型。,定量预测方法的种类,3.3 定量预测方法,二、时间序列,1、定义,按一定时间间隔和事件发生先后顺序排列起来的数据构成的序列。,3.3 定量预测方法,2、成份,趋势因素,季节成分,周期成分,随机波动,Trend，长期变化趋势，如人口结构,顾客喜好,技术,Season，1年内规则性的重复波动，起因是季节变化或风俗习惯,Cycle,经济成长过程中景气和不景气交替重复发生。诱因有政治，经济的变动,战争,Irregularity,短期的,不可预测的因素,3.2 定性预测方法,趋势成分,季节成分,周期成分,随

16、机波动成分,合成,3.3 定量预测方法,三、时间序列平滑模型,1、适用范围及原理,2、方法,没有明显的趋势、季节、周期影响的相对平稳的时间序列 通过多期观测数据取平均，消除随机成分的影响；,简单移动平均（Simple moving average，SMA） 加权移动平均（Weighted moving average，WMA） 一次指数平滑（Simple Exponential smoothing） 二次指数平滑,3.3 定量预测方法,（一）简单移动平均法,含义： 它是根据过去各期资料的实际数值，计算出其平均值作为下期预测值的方法（用于成熟期预测） 计算公式： Ft1= 例题： 例：某公司13

17、月份的销售额分别为：10、12、14万元，用简单平均法预测4月份的销售额？ 解：F4=（10+12+14）/3=12（万元),3.2 定性预测方法,对于简单滑动平均预测方法，关键是选择移动时间区间的大小，即n的大小,n越大，对干扰的敏感性越低，预测的稳定性越好，滞后性越强，响应性就越差。,对管理者启示？,3.2 定性预测方法,描点绘图，可以比较当n=3,n=4时对预测结果的影响?,3.2 定性预测方法,管理者的任务 从不同的n值中找到使预测偏差估计值最小者； 工具：excel1,注意： 当n越大，丢失的信息越大，n越大曲线越平滑，很可能掩盖时间序列的某些变动特征，如果仅为了消除不规则性，n取3

18、,4,5较为恰当。,3.3 定量预测方法,（二）加权移动加权平均法,含义： 利用和预测期密切相关的近期实际数据资料，计算出其平均值作为下期预测值的方法。(适用于成熟期或成长后期) 计算公式： Ft1= 例题：,3.3 定量预测方法,3.3 定量预测方法,3.3 定量预测方法,特点： 近期数据的权重越大，则预测的稳定性就越差，响应性就越好；近期数据数据的权重越小，则预测的稳定性就越好，响应性就越差； 权重和n的选择具有经验性。 简单移动平均和加权移动平均需要的数据量大，计算量非常大，当产品很多时计算工作繁重。,3.3 定量预测方法,（三）一次指数平滑法,含义： 利用和预测期密切相关的近期实际数据

19、资料，计算出其平均值作为下期预测值的方法。(适用于成熟期或成长后期) 计算公式：,SFt+1为（t+1）期一次指数平滑预测值； At为t期实际值； 为平滑系数，它表示赋予实际数据的权重（01）,3.3 定量预测方法,19.74,16.81,F2 A1 （1） F1 0.410.00（10.4）11.00 10.60,3.3 定量预测方法,3.3 定量预测方法,说明： 用一次指数平滑法进行预测，当出现趋势时，预测值虽然可描述实际值的变化形态，但预测值总是滞后于实际值 当出现趋势时，取较大得到的预测值和实际值较接近。 一般来说，选得小一些，预测稳定性比较好；反之，其响应性就比较好。 面对有上升或下

20、降趋势的需求序列时，就要采取二次指数平滑法进行预测。 对于出现趋势并有季节性波动的情况，则要用三次指数平滑法。,3.3 定量预测方法,四、时间序列分解模型解决季节性预测问题,1、提出背景,2、假设前提,各种成分单独地作用于实践需求，而且过去和现在起作用的机制持续到未来。,企图从时间序列之中找出各种成分，并在对各种成分单独预测的基础上，综合处理各种成分的预测值，以得到最终的预测结果。,3.3 定量预测方法,3、模型,求解步骤： 利用历史数据确定趋势方程； 利用趋势方程预测未来趋势值； 确定季节系数； 用季节系数乘以趋势预测值得综合预测值。,4、有线性趋势、相等季节波动的时间序列分解模型,乘法模型

21、：用各成分相乘的方法来求出需求估计值 TFTSCI 加法模型：用各成分相加的方法来求出需求估计值 TFTSCI,3.3 定量预测方法,例题：,某旅游服务点过去2年各季度快餐的销售记录。试预测该公司未来一年各季度的销售量。,3.3 定量预测方法,Step 1: 求出趋势值的直线方程,计算4个季度的移动平均值，标在图上； 利用目测法，让直线穿过移动平均值，使数据分布在直线两侧； 得到趋势直线方程。 Tt=170+55*t,趋势值,3.3 定量预测方法,Step 2: 计算季节因子,3.3 定量预测方法,Step 3:计算1999年的预测值,1999年1季度: (170+559)1.25=831 2

22、季度: (170+5510)0.78=562 3季度: (170+5511)0.69=535 4季度: (170+5512)1.25=1038,3.3 定量预测方法,五、因果模型（回归模型、经济计量模型、投入产出模型）,1、两种定量预测模型比较,（2）因果模型：,事物之间的相互关系可以分为确定的函数关系和不确定的相关关系两类，对具有相关关系的变量，可以通过数理统计方法建立变量间的回归方程，对变量间的相关程度进行描述，并实现对变量回归的估计和预测。 例如产品价格。一般产品价格下降，需求量会上升。但我们不能用一个确切的函数关系式来表示价格与需求量之间的关系，而只能通过数理统计的方法来确定。,（1）

23、时间序列模型：将需求作为因变量，时间作为唯一自变量,3.3 定量预测方法,2、回归模型,模型中自变量个数：一元回归分析和多元回归分析； 变量之间的关系：线性回归和非线性回归。 一元线性回归模型：,3.3 定量预测方法,(1) 数据的直观分析及散点图描述 y随着x的增加而增加，故变量y与x是相关的。以x为横坐标，y为纵坐标，可画出两者的散点图。,3.3 定量预测方法,(2)建立一元线性回归方程，设y=a+bx (3)利用最小二乘法求解回归系数，得到回归模型。 y=6.249+1.167x (4)利用模型进行预测 预测值45.927千吨,3.3 定量预测方法,五、预测模型的选择,1、选择预测方法应

24、考虑的因素,(1) 决策问题的要求。 (2) 数据的可获性与准确性 (3) 预测人员对预测方法的掌握水平。 (4) 预测成本。,3.3 定量预测方法,2、常用定量预测方法的特征比较,3.1 预测 3.2 定性预测方法 3.3 定量预测方法 3.4 预测监控 预测误差 预测监控,第三章 需求预测,3.4 预测误差与监控,一、预测误差（forecast error）,1、含义：,预测值与实际值之间的偏差：At-Ft, 无偏模型（unbiased model）：正负概率大致相等；,2、计算方法：,平均绝对偏差（mean absolute deviation, MAD）,平均平方误差（mean squared error, MSE）,3.4 预测误差与监控,平均预测误差（mean forecast error, MFE）,.,平均绝对百分误差,注意：,反映预测精度,衡量无偏性,预测误差滚动和 Running sum of forecast errors，RSFE,MAD和MSE用于度量预测误差的大小 MFE用于度量预测的无偏性,3.3 定量预测方法,练习： 试计算MAD,MSE,MFE,M