综合生产计划_2

AggregateProductionPlanning综合生产计划综合生产计划综合生产计划的描述综合生产计划的描述综合生产计划的计划期为6～18个月主要目的是明确生产率、劳动力人数和当前库存的最优组合描述：在已知计划期内，每一时段t的需求预测量为Ft,以最小化生产计划期内的成本为目标，确定时段t=1,2,…T的产量P，库存量It,劳动力水平Wt需要回答的问题综合生产计划需回答的问题平准策略——在计划阶段的库存水平是否适用需求量变化？追逐策略——需求量的变化是否通过劳动力改变来满足？是否需要兼职，加班或息工？由于增加的定货是否需要转包？成本需考虑的成本基本生产成本是计划期内生产某一产品的固定与变动成本，包括直接与间接劳动力成本，正常与加班工资与生产率相关的成本典型成本是雇佣、培训与解雇人员的成本库存成本主要组成部分是库存占用资金的成本延期交货成本包括由延期交货引起的赶工生产成本、失去企业信誉和销售收入的损失直观试算法直观试算法1、确定每一时段的需求、安全库存量及期初的库存水平；2、确定每一时段的正常生产能力；3、确定加班，转包等生产能力；4、确定库存策略；5、计算劳动成本、库存成本、缺货成本、招聘和解聘成本、加班成本、外包成本等相关成本；6、初步设定几种可行的方案；7、计算每个方案的总的成本；8、寻找总成本最低的方案。直观试算法举例直观试算法例子下面以满足某公司的要求为例，说明如何利用电子表格方法比较四种策略。最后讨论应用线性规划的更复杂的方法。企业一般使用简单的试算法制定总生产计划。试算法包括计算不同生产计划方案的成本，并从中选出最佳方案。电子表格软件会有助于这一计划过程，精确的方法如线性规划与仿真计划经常在电子表格软件中得到应用。直观试算法举例直观试算法例子假设我们将为某公司制定未来6个月的生产计划。已知信息如下：为了解决问题。我们可以不考虑材料成本，也可将100美圆的材料成本包括在所有的计算中。但如果每件产品都要花费100美圆。我们便仅考虑边际成本。由于分包费用为120美圆，但我们考虑原材料100美圆，所以分包的真正费用仅有20美圆。直观试算法举例直观试算法例子在研究备选生产计划之前，一般将预测需求量转换为生产需求量，生产需求量包括了安全库存。第一阶段月库存为400件。由于需求预测是有误差的，该公司决定建立一个安全库存（缓冲库存）以减少缺货的可能性。本例中，安全库存为预测需求量的1/4。现在我们为该公司制定生产计划。用一张电子表格对不同方案进行分析，以确定总成本最低的方案。直观试算法举例直观试算法例子1月2月3月4月5月6月总计每月工作天数221921212220125安全库存月需求预测量的25%需求与工作天数预测数180015001100900110016008000库存期初库存400件直观试算法举例直观试算法例子招聘与培训成本200.00$/人库存成本1.50$/件·月解聘费用250.00$/人正常人工成本（每天8小时）4.00$/小时费用材料成本100.00$/件缺货损失5.00$/件·月分包边际成本20.00$/件（分包费用—材料费用）单位产品加工时间5小时/件加班人工成本（1.5倍正常人工费用）6.00$/小时直观试算法举例直观试算法例子总生产计划需要数据期初库存需求预测量安全库存（.25*需求预测量）生产需求量（需求预测量+安全库存-期初库存）期末库存（期初库存+生产需求量-需求预测量）1月2月3月4月5月6月4001800450185045045037527522527515001100900110016004002752258502252751150172540027510002753751425375直观试算法举例直观试算法例子计划1改变工人人数——在需求量大时应多雇佣工人，在需求减小时可以裁减工人。计划2保持工人人数不变，生产需求量为未来6个月的平均值。即通过库存来调节生产，而维持生产率和工人数量不变。当需求不足时，由于生产率不变，库存就会积累起来。当需求过大时，将利用库存来满足需求，库存就会减少。直观试算法举例直观试算法例子计划3在正常的工作时间内用固定人数的工人进行生产，以满足最小的生产需求量。用分包方式来满足其他生产需求量。计划4在正常工作时间内用固定人数的工人进行生产，满足所有预测需求量。加班完成其余生产需求量。该计划中工人人数难以确定。但其目标是使6月份的期末库存与安全库存尽可能接近。直观试算法举例直观试算法例子满足需求量，变动的工人人数1月2月3月4月5月6月总和生产需求量（根据表）所需生产时间（生产需求量×5小时/件）每月工作天数每人每月工时（工作天数×8小时/天）所需人数（生产时间÷每人每月工时）新增工人数（假定期初工人数等于1月份的53人）招聘费（新增工人数×$200）解聘人数解聘费（解聘人数×$250）正常人工成本（所需生产时间×$4）1850925022176530$00$0$370001425712519152470$06$1500$285001000500021168300$017$4250$20000850425021168250$05$1250$170001150575022176338$16000$0$230017258625201605421$42000$0$34000$5800$7000$160000总成本：172800元直观试算法举例直观试算法例子变动的库存与缺货期初库存每月工作天数可用生产时间(工作天数×8小时/天×40人)实际生产量（可用生产时间÷5小时/件）需求预测量（根据表）期末库存（期初库存+实际产量-需求预测测量）缺货损失（缺货件数×$5）安全库存（根据表）（正数）多余库存（期末库存-期初库存）库存费用(多余库存×$1.50）正常人工成本（×$4）400227040140818008$04500$0$28160819608012161500-276$13803750$0$24320-27621672013441100-32$1602750$0$26880-322167201344900412$0225187$281$2688041222704014081100720$0275445$688$2816072020640012801600400$04000$0$25600$1540$948$1600001月2月3月4月5月6月总和总成本：162488元直观试算法举例直观试算法例子分包生产需求量（根据表）每月工作天数可用生产时间(工作天数×8小时/天×25人)实际生产量（可用时间÷5小时/件）分包件数（生产需求量-实际产量）分包成本（分包件数×$20）正常人工成本（所需生产时间×$4）1850224400880970$19400$176001425193800760665$13300$152001000214200840160$3200$1680085021420084010$200$168001150224400880270$5400$176001725204000800925$18500$16000$60000$1000001月2月3月4月5月6月总和总成本：160000元直观试算法举例直观试算法例子加班期初库存每月工作天数可用生产时间固定生产量（可用生产时间÷5小时/件）需求预测量（根据表）加班前库存量（期初库存+固定生产-需求预测量），近似整数加班生产件数加班成本（$6/小时）安全库存（正数）多余库存（加班前库存量-安全库存）库存费用正常人工成本40022668813381800-6262$18604500$0$26752019577611551500-345345$103503750$0$231040216384127711001770$02750$0$2553617721638412779005540$0225329$494$25536554226688133811007920$0275517$776$26752792206080121616004080$04008$12$24320$12210$1281$152001月2月3月4月5月6月总和总成本：165491元直观试算法举例直观试算法例子四个计划方案的比较雇佣解聘多余库存缺货外包加班正常人工成本成本生产计划1：变动的工人人数生产计划2：变动库存生产计划3：分包生产计划4：加班5800700000001600001728000094815400016000016248800006000001000001600000012810012210152000165491数学方法综合生产计划的数学方法线性规划线性决策规划Holt，Modigliani，Muth以及Simon提出生产率变动、库存水平及加班有关的成本，作为生产与员工人数的二次函数目标规划可以提供这些目标优先次序的解决方案，但是如果目标是相抵触的，则比较难以同时满足这些目标线性规划方法线性规划方法线性规划法（LinearProgramming,LP）是采用线性规划模型来建立实际问题的数学模型，然后求问题最优解的一种广泛应用的最优化方法目标函数：约束条件：非负限制：njjjXCZ1minmibXanjjjij,...,2,1,1njXj,...,2,1,0运输方法线性规划方法——运输方法(图表法)运输方法计算结果线性规划方法——运输方法计算结果建立模型编程线性规划方法——建立模型编程建立模型编程线性规划方法——建立模型编程建立模型编程线性规划方法——建立模型编程建立模型编程线性规划方法——建立模型编程建立模型编程线性规划方法——建立模型编程建立模型编程线性规划方法——建立模型编程建立模型编程线性规划方法——建立模型编程建立模型编程线性规划方法——建立模型编程综合生产计划的扩展综合生产计划的扩展已知变量综合生产计划的扩展综合生产计划的扩展待决策变量综合生产计划的扩展综合生产计划的扩展