1、第三章 需求预测与生产计划,需求预测 生产计划及其方法 生产能力需求与规划,第三章需求预测与生产计划,主要内容 预测的一般程序及常用的定性与定量预测方法、生产计划的层次结构及制定方法、生产能力需求分析与规划。 重点与难点需求预测的定量方法、生产计划的制定方法 学习方法习题+案例分析讨论,生产什么？,市场要什么？,用到什么？,已有什么？,需求预测决定企业的生产计划与生产能力规划,物料需求计划MRP,需求预 测 Forecasting,需求预测,第一节 生产计划的前期准备 需求（市场）预测,制定生产计划需要了解市场对产品和服务的需求，因此，通过市场调查对需求进行科学预测是合理制定生产计划之基础,一
2、 预测,指在具有大量资料和进行调研的基础上，通过定性的概率分析和定量的科学计算，对未来可能发生事件的预计或推测。,预测未来一定时期对某产品需求数量和发展趋势、企业该产品的市场占有率等，主要侧重于预测产品数量。 预测是企业经营决策、安排生产计划的前提，尤其对于备货型生产企业(MTS)。 Forecasting is the process of predicting the future, All business decision and planning are based on a forecast.,需求预测：,按预测内容经济预测（economic forecasts） 技术预测（tec
3、hnological forecasts） 需求预测（demand forecasts） 按预测时间 长期预测、中期预测、短期预测 按主客观因素 定性预测方法 (Subjective Forecasting Methods) 定量预测方法 (Objective Forecasting Methods),二 预测的分类,三 预测的步骤,确定预测的目的 决定预测的时间跨度 选择预测模型 收集预测所需的数据 计算并分析预测结果 将预测结果付诸实际应用,定性和定量预测方法,德尔菲法(The Delphi method) 用户调查法(Customer surveys) 部门主管讨论法(Jury of e
4、xecutive opinion)销售人员意见汇集法(Sales force composites),时间序列分析预测 (Time Series Analysis)因果预测(Causal),四 预测的方法,预测的方法,（一）定性预测基于估计和评价的主观判断（二）定量预测受主观因素的影响较少用数学模型来表示需求和变量之间的关系偏重于数量方面的分析重视预测对象的变化程度,(一) 定性预测,1. 各部门主管集体讨论法 （ JE，jury of executive opinion） 2. 德尔菲法（Delphi Method，见图3-1） 3 用户意见征集法 (Customer surveys) 4.
5、 销售人员估计法(Sales force composites),Jury of executive opinion,召集销售、生产、采购、财务、研发等各部门主管开会讨论，与会人员发表意见，提出预测值，后由召集人按照某种方法对所有单个的预测值进行综合处理，即得预测结果。,优点： 简单易行； 无需准备和统计历史资料； 汇集了各主管得经验和判断； 若缺乏足够的历史资料，此法较有效。,缺点： 由于是各主管的主观意见，故预测结果缺乏严格的科学性； 与会人员之间容易相互影响； 因预测是集体讨论的结果，故无人对其正确性负责。,The Delphi method,又称：专家调查法，具体方法： 选定预测目标（
6、问题）和预测专家； 征询专家意见； 综合、整理和归纳专家意见，并反馈进一步征询意见； 如此反复，直至专家们意见趋于一致，方可作为预测结果。,三原则：匿名性、反馈性、收敛性,选 择 专 家,确定调查内容 表格,函询 调查,预测报告,综合分析 专家意见,图3-1德尔菲法实施程序,反复23次,Customer surveys,当对新产品或缺乏销售记录的产品需求进行预测时，常采用此方法，对现实或潜在客户进行调查，了解用户对产品及特性的期望，再考虑本企业的可能市场占有率，对各种信息综合处理即可得到所需的预测结果。,优点： 预测来源于顾客期望，较好地反映了市场需求情况； 可了解顾客对产品有缺点的看法； 可
7、了解顾客不购买产品的原因，有利于改进产品和有针对性地开展促销活动。,缺点： 很难获得用户的真诚合作； 顾客期望不等同于实际购买，且期望容易发生变化； 由于对顾客知之不多，调查时需耗费较多的人力和时间。,销售人员意见汇集法,发挥基层销售人员的积极性，由各地区的销售人员根据其个人判断给出预测，汇总、综合后形成整个企业的预测结果。,优点： 预测值很容易按地区、分支机构、销售人员、产品分开； 由于取样较多，预测结果较具稳定性； 由于销售人员的意见受到了重视，增加了其销售信心；,缺点： 带有销售人员的主观偏见； 受地区局部性的影响，预测结果不容易正确； 当预测结果作为销售人员未来的销售目标时，预测值易被
8、低估； 当预测涉及紧俏商品时，预测值易被高估。,时间序列分析预测 (Time Series Analysis)因果预测(Causal Forecasting),定量预测方法,(二)定量预测,时间序列分析预测 (Time Series Methods),时间序列平滑预测 (Time Series Stationary),时间序列分解预测 (Time Series decomposition),乘法模型 (Multiplicative model)加法模型 (Additive model),移动平均法 (moving average)指数平滑法 (exponential smoothing),时间
9、序列模型细分,时间序列构成,时间序列是按一定的时间间隔和事件发生的先后顺序排列起来的数据构成序列。,预测的稳定性和响应性,稳定性：是指抗拒随机干扰，反应稳定需求的能力。稳定性好的预测方法有利于消除或减少随机因素的影响，适用于受随机因素影响较大的预测问题。响应性：是指迅速反映需求变化的能力。响应性好的预测方法能及时跟上实际需求的变化，适用于受随机因素影响小的预测问题。,1 移动平均法 （1）一次移动平均法,设有n个时间序列样本值x1、x2，xn；其中xt为第t期的数据（t=1,2,，n），从n个数据中选择连续的N个，计算第t期的移动平均数如下：(1) xt作为第t期的预测值，N称为移动跨距。一般
10、可以采用不同的N对预测对象进行实际试验，从中选择最佳者。,加权移动平均法,加权移动平均法是对时间序列中各期实际数据加权后再进行平均的预测方法。其基本思想是近期数据对预测结果影响较大，远期数据对预测结果影响较小。这样可以比较明显地反映时间序列的近期发展趋势。,为t1周期的预测值,为i周期实际值的加权值,移动平均法举例,举例：某电子音响器材公司SONY牌单放机的逐月销量参 见下表，取n3和n4，试用简单移动平均法进行预测。,简单移动平均法预测结果,n越大，预测的稳定性高，但响应性差,加权移动平均法预测结果,近期权重大， 预测的稳定 性就越差， 但响应性越高,（2）二次移动平均法,对一次移动平均值x
11、t，可记为M t1。 一次移动平均公式可改写为：(2) 二次移动平均公式为(3),设时间序列中，t为目前时间周期，T为需要预测的未来周期个数，Yt+T为第t+T周期的预测值，at为当前的样本值水平（即趋势线截距），bt为单位周期的变化量（即趋势线的斜率）。则有预测公式 Yt+T=at+btT (4)其中： (5)(6),解: 已知 t=12， N=5，T=5求5个月后的市场需求量，即求Y12+5分别计算一次移动平均值Mt1和二次移动平均值Mt2。,例3-1某商品连续12月需求量如表1，试用二次移动平均法预测 5个月后的市场需求量(令N=5),表1,根据公式（5）、（6）有根据公式 (4) Yt
12、+T=at+btT 得线性平滑预测模型：Yt+T=80+4.5T，已知 t=12，T=5， Yt+T=Y12+5=80+4.55=102.5（吨）,at=271-62=80,2 指数平滑法,（1）一次指数平滑法其预测公式为 xt 为t期的预测值，为平滑系数 ，01 xt-1 为t-1期的实际值，xt-1 为t-1期的预测值为计算方便，一般取初始预测值=初始实际值,（2）二次指数平滑法,记t期的一次指数平滑值 xt为St1 ，记二次指数平滑值为St2 ，则有公式同时设线性变化规律（1） （2） （3）,-1,-1,例 3-2 某公司最近12个月产品的销售量如下表所示，试用二次指数平滑预测6个月后
13、产品的销售量（=0.6）。,根据公式St1= xt-1 + (1- )xt-1 St2= St-11 + (1- ) St-12,S21=11 S31= x2+ (1- )S21=0.612+0.411=11.6 S32=11 S41= x3+ (1- )S31=0.613+0.411.6=12.44 S42= S31+ (1- )S32=0.611.6+0.411=11.36S121= x11+ (1- )S111=0.616+0.414.64=15.46 S122= S111+ (1- )S112=0.614.64+0.415.81=15.11,.,由计算可知,由公式(2)、(3)计算由公
14、式（1）可得6个月后产品销售量的预测值,课堂练习 某公司去年12个月的盈利数据如下：,试用移动平均法和指数平滑法预测今年1月份和 6月份的盈利。,市场随着季节性变化而发生周期性的需求变化，季节系数法就是根据这一规律进行预测的方法，其一般步骤是： 第一步，收集历年各月或季度的时间序列资料； 第二步，求出同月（或同季度）的算术平均数xt； 第三步，求出月（或季度）的总体算术平均数x； 第四步，求出同月（或同季度）的季节系数 ft = xt /x； 第五步， 做预测 xt =x1.ft/f1 （t=1，2，3，4）。 x1为初期实际值,3 季节系数（因子）法,例3-3 某公司20002003年各季度
15、销售额统计见下表。已知2004年第一季度实际销售额为331万元，试预测2004年第二、三、四季度的销售额及全年销售额。,现在已知2004年第一季度实际销售额x1=331万元，根据,2004年销售总额预测值为：,可得到第二、三、四季度销售的预测值为：,一元线性回归预测方法,为一元线性 回归预测值,为回归直 线的截距,为回归直 线的斜率,为自变量,为自变量 的实际值,为因变量 的实际值,为采样数,第二节 生产计划及其方法,一、生产计划系统的层次及相关指标,计划的层次划分,涉及产品发展方向， 生产发展规模，技术 发展水平，生产线的扩建等,确定企业在现有资源条件 下生产经营活动应达到的 目标：产量、品
16、种、产值和利润,确定企业日常生产经营 活动的具体安排,长期计划：产品战略、生产战略、投资战略销售和市场竞争战略等（3-5年）中期计划：年生产计划，包括产品品种、质量、产量、产值及利润（0.5-1年）短期计划：主生产计划、物料需求计划、能力计划、短期作业计划、生产控制与反馈（1个月或更短）,相关指标,二 制定计划的一般步骤,反馈,三 生产计划的制定方法,（一）产品战略决策（二）常用的生产计划制定方法,2019/9/6,湖南大学机械与汽车工程学院 范叶email:fy_,（一）产品战略决策,1品组合 组合有三种多样化 系列化 关联性品种区别 系列 一套 用途有区别同一流水线,从需求角度说，产品寿命
17、周期示意图可表示如下：,需求,时间,投入期,成长期,成熟期,饱和期,衰退期,2产品策略与产品寿命周期的关系,根据产品所出的寿命周期阶段及相应的可能 销售额和利润，可以按以下几种策略考虑一种产 品的生产还是停产：1. 早进早出2. 早进晚出3. 晚进晚出,发,生产进出策略与产品寿命周期的关系如图所示：,投入期,成长期,成熟期,饱和期,衰退期,早进晚出,早进早出,晚进晚出,3品种计划图解法,(1)品种优选象限法,市场 吸引力大中小,小 中 大 企业实力,（2 ）收入利润顺序法,(3)波士顿矩阵法,(1)明星(名牌)产品 资源投入重点，优先保证，大力发展。 (2)现金牛(厚利)产品 市场成长率下降，
18、不必扩大投资规模；因为是市场领先者，享有规模经济和边际利润优势，因此是摇钱树，以此获利支持明星产品和风险产品以及开发新产品。(3)风险(问题)产品销售成长率高，但市场占有率低。对于已有领先者占据的高速成长的市场产品应力图进入，投人大量资金开发，努力成为明星产品。风险大产品 ，采取放弃对策。(4)瘦狗(失败衰退)产品 盲目开发的产品淘汰衰退期产品，应逐步减产，逐步撤退。,（二）常用的生产计划制定方法,1. 年生产计划的线性规划方法线性规划是合理利用资源、合理调配资源的一种应用数学方法，它的基本思路就是在满足一定约束的条件下，使预定目标达到最优。在基于效益原则的产量（多品种）年度生产计划制定中，可
19、采用线型规划模型求得最优解。,生产计划的线性规划模型组成,（1）变量，如以X1，X2，Xn等表示年计划中不同品种产品的产量； （2）目标函数，系统目标的极值，如利润极大、效率极大，或成本极小、费用极小等； （3）约束条件，生产力约束、原材料、能源约束、库存水平约束等； （4）非负限制，线型规划的变量应为正值。,例3-3某企业生产A、B、C、D四种产品，由材剪、冲压、喷漆车间顺序加工而成，生产数据和经营资料如下表所示。要求拟定一个最大利润的年生产计划。,表中：X1， X2， X3， X4为产品A、B、C、D的生产量,目标函数：maxZ=4 X1+10 X2+5X3+6 X4,约束条件： 各车间可
20、用工时约束 材剪车间：0.03 X1 +0.15 X2 +0.05X3+0.10 X4 400 冲压车间； 0.06 X1 +0.12 X2 +0.10 X4 400 喷漆车间： 0.04 X1 +0.20 X2 +0.03X3+0.12 X4 450 市场需求约束 A产品：4000 X1 6000 B产品： X2 500 C产品： 2000 X33000 D产品： 100 X4200,进口钢板供应约束2 X2 +1.2 X4 2000 变量非负Xj0 (j=1，2，3，4） 列出如上方程组后可用线性规划软件求解，计划人员只要建立模型，输入必要的数据，而不必了解模型求解细节。,2. 初估产量的
21、盈亏平衡分析法,盈亏平衡点：不亏本时的最低产量 设Q为产品产量，S为销售收入，C为总成本，F为固定成 本，V为单位产品可变成本，P为产品单价。 S=P.Q C=F+V.Q 则对应盈亏平衡点的保本产量 Q*=F/(P-V),例3-4某企业准备甲产品，其单位售价为150元件，单位可变成本为100元件，固定成本为5 000元，年产量为200件。求 企业年获利多少? 盈亏平衡产量为多少? 若目标利润为1万元，目标成本为多少?,例 3-5某厂生产一种产品，销售单价为1500元，单位产品变动成本为850元，企业固定成本为2600万元，则该产品的盈利亏平衡点产量为：,Q*=F/(P-V)=2600/（150
22、0-850）=4（万件）,四 生产计划的实施与调整,（一）处理非均衡需求的策略1 改变库存水平（下页图）2 改变生产率3 改变工人数量 4 注重市场调查与预测，积极开拓新市场,通过改变库存来吸收需求波动,（二）生产计划调整的技术(滚动计划法),本年实际完成,三年计划滚动程序示意图,三年计划滚动程序,2001,2002,2003,2002,2003,2004,计划,预测,预测,计划,计划,预测,预测,滚动计划的特点,预见性：逐步计划，便于企业及早采取措施 灵活性：根据经营环境即时调整计划 连续性：前后计划密切衔接，保持连续性 均衡性：保持各计划均衡生产、协调发展,第三节 生产能力需求与规划,一、
23、生产能力概念与计算生产能力是指企业的固定资产和作业人员，在一定时期内和一定的技术组织条件下，所能生产一定种类产品或提供服务的最大数量，反映一个企业加工能力或服务能力的参数。需求旺盛时增加 , 满足需求需求不足时缩小 ，避免能力过剩损失,1. 设计能力：新建或扩建企业时，设计任务和技术文件中所规定的生产能力，它是根据设计文件规定的产品方案、工艺和设备，计算得到的最大年产量。 2. 查定能力：当企业的产品方案、设备和技术发生较大变化后，原有设计能力已不能反映实际情况，重新核定后的生产能力。 3. 现实能力：计划年度内实际可达到的能力。,不同情况下，生产能力有不同的定义,编制生产计划的依据,流程式生
24、产具体产品数量 2. 加工装配式生产 1）大量生产、品种单一，具体产品数表示生产能力 2）成批生产、品种数少，用代表产品表示生产能力 3) 多品种生产，用假定产品表示生产能力,(一) 生产能力表示,代表产品,结构与工艺相似的多品种系列产品，选择产量与劳动量乘积最大的产品为代表产品其它产品则按劳动量换算为代表产品表示的数量,假定产品,为结构与工艺差异大的多品种产品设置的统一的计量单位，假定产品工时定额 tj为假定产品的工时定额 ti为产品i的工时定额 Qi为产品i的产量,例 设有A、B、C、D四种产品，其年计划产量和各产品的台时定额如下表所示，试换算为代表产品的产量，并计算假定产品的工时定额。,
25、产品C的产量与台时定额的乘积最大，选C为代表产品 将各产品换算成用代表产品表示的产量： 产品A：50（20/40）=25台 产品B：100（30/40）=75台 产品C：125（40/40）=125台 产品D：25（80/40）=50台 折合成C代表产品的产量为25+75+125+50=275台 假定产品工时定额tj = (50 20+100 30+125 40 +2580)/300=36.67（台时）,(二) 生产能力计算,1. 设备组的生产能力计算 （1) 单台设备的生产能力m =Fe/tim为单台设备的生产能力Fe为单台设备的有效工时 ti为具体产品的单件工时,(2) 设备组的生产能力M
26、 =S.m=S.Fe/ti S为设备组台数各工序能力不相等时，生产线能力由最小工序能力确定。,例 3-7 用例 3-6 的产品数据，假设某设备组有5台设备，单台设备的年有效工作时间为4650小时，分别按代表产品和假定产品计算某设备组的能力。,解: 1）代表产品法设备组的能力为：M=Fe.S/td =5 4650/40=581.25（件）2）假定产品法设备组的能力为：M=Fe.S/tj =5 4650/36.67=634.03（件）,2 车间生产能力的确定,A：零件加工车间，生产能力最小的那条生产线的能力。 B：部件制造车间：装配流水线的生产能力决定车间生产能力。3 工厂生产能力确定 工厂生产能
27、力基本生产车间主导生产环节,4. 人力生产能力计算,CP= .(1+).M.T 其中 CP 为生产能力(小时数) 为出勤率 为间接作业率M 为换算人数T为计划期制度工作时间,(三) 生产能力与生产计划的平衡,数量,季度,正常生产能力,51250,50000,60000,57500,55000,52000,40000,40000,1,2,3,4,1,能力不足 扩大生产能力 能力过剩 利用生产能力,当生产能力不能满足任务需求时，可采取如下四种策略：加班 外包 改变加工路线 增加人员 修改主生产计划,(三) 生产能力与生产计划的平衡,二 生产能力规划（一）国外有关生产能力的几个观点,（二）生产能力规
28、划,最佳运营点,利用不足,使用过渡,最小单位成本下的生产量,最佳生产能力,经济规模,最佳运营点,100台规模,200台规模,300台规模,400台规模,生产能力的柔性,市场波动时生产能力的适应性与可变性 柔性企业 柔性制造过程 柔性员工,需求旺盛时增加 需求不足时缩小 能力扩大 投资 成本 能力不足 机会成本,（二）生产能力规划,两种成本对未来能力大小的影响,C总,C能力扩大,C能力不足,最佳能力点,生产能力规划,生产能力规划就是在能力扩大所需增加的投资与能力不足的机会成本之间求得平衡，寻求最佳方案。,传统的观点 投资 现代企业生产能力扩张途径 兼并、联手 案例 美国波音与麦道的合并,（三）生
29、产能力扩张途径,案例波音与麦道公司是美国两大飞机制造商。波音公司是在二战之后以原有的B-52型轰炸机的生产设备和厂房为基础，发展起波音707大型民用客机生产的，此举奠定了其在世界大型民用客机生产领域的垄断地位。2006年，该公司赢得了346架订货，是6年来订货最多的一年。现实表明，波音公司需要扩大生产能力，增加生产技术人员，而兼并麦道对波音公司扩大生产规模起到重要作用。,麦道公司是波音公司和空中客车公司的竞争对手。在近些年的竞争中，麦道公司的竞争实力不断下降，其占世界民用客机市场的份额已从原有的22%下降到兼并前的不足10%。从民用产品来看，麦道公司的300座MD-l1客机难以与400座的波音
30、747竞争；加之波音公司又投资50亿美元进行550座“加长型”747客机的开发，空中客车投资80-100亿美元开发550座A330型客机，迫使麦道公司放弃了自己开发440座MD11的计划，开始作为波音公司的“下承包商”，协助生产550座“加长型”747客机。截止到2006年12月31日，波音与麦道分别占有世界客机市场份额的64%和6%。,2006年12月14日，波音与麦道公司签署一份合并协议，麦道公司成为波音公司的全资子公司， 波音公司兼并麦道。据估计，在今后的20年内，世界民用客机(100座以上)的需求量为13500架，交易总额将达到1万亿美元。这起合并事件，使世界航空制造业由原来波音、麦道
31、和空中客车三家共同垄断的局面，变为波音和空中客车两家之间进行超级竞争。特别是对于空中客车来说，新的波音公司将对其构成极为严重的威胁。波音兼并麦道是美国争当世界飞机制造业霸主的重要步骤，其最终战略目标是挤掉空中客车的市场份额，独霸全球飞机市场。,1 .强强联合，优势互补二战结束后，波音公司开始在B-52轰炸机的厂房基础上生产707大型民用飞机，此举奠定了波音公司在民航制造业举足轻重的地位；而麦道公司在军用飞机的制造方面实力不凡，先后研制出了F-15，F-18等主战机型（F-16为洛克希德马丁公司的产品），通过合并，优势互补 ，军民联合，新的波音在军用民用所有领域均走在世界前列。,案例评析,2 .
32、 资源共享，降低成本,合并前，波音公司与欧洲的空中客车公司在民用领域竞争激烈，总体上，波音没有绝对优势，而麦道公司是一家经营极好的公司，产品订单充足，同时公司负债也仅为2%，前景可观。美国的新型战斗机的研发通常由政府机构或军方出资赞助，波音麦道合并后，研发资金得到更合理的分配与利用，而且在技术共享的前提下，美国军用机的高科技发展更加迅速。两家自身条件都极为优越，通过合并，使得美国航空制造业在资源与技术两方面都得到更合理的配置，降低了生产成本。,3.提高竞争力 ，共享市场,合并后的波音，由于资源共享，降低成本，扩大规模，增强了国际竞争力，无可争议地成为世界第一大飞机制造公司，以绝对优势压倒空客，共享了军用及民用飞 机的市场，为美国获得巨大经济利益。,需求的时间性 需求的地点性 需求的易变性,三 服务业生产能力计划的特点,非服务区,(,),临界区,服务区,能力利用与服务质量,
