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1、2 供应链中的需求和供给规划2.1 供应链需求预测u预测是供应链中战略性和规划性决策的基础 Strategy or design:Forecast Planning:ForecastOperationActual demandu供应链“推动阶段”的决策也以需求预测为基 础 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, 解雇预测的特征u预测经常会出错，在供应链规划中必 须考虑预测误差(或者需求的不确定性) 。u长期预测通常没有短期预测精确。u综合预测通常要比独立预测准确得多 ，因为综合预测相对于均值
2、的标准差较预测的基本步骤n 理解预测的目的。 n 将需求规划和预测结合起来。 n 识别影响需求预测的主要因素。 n 理解和识别顾客群。 n 决定采用何种最适当的预测方法。 n 决定预测的实施和选择计算误差的方法。预测方法uQualitative 定性预测方法uTime Series 时间序列方法 Static AdaptiveuCausal 因果关系法uSimulation 模拟法被考察需求的构成被考察需求 (O) =系统需求 (S) + 随机需求 (R)Level (current deseasonalized demand)Trend (growth or decline in deman
3、d) Seasonality (predictable seasonal fluctuation)= 需求水平 需求趋势 季节性需求 (复合型)= level + trend + seasonal factor (附加型)= (level + trend) seasonal factor (混合型)Time Series ForecastingForecast demand for the next four quarters.Quarterly Demand for NaturalG Quarterly Demand at NaturalG Forecasting methodsuStati
4、c uAdaptive Moving average Simple exponential smoothing Holts model (with trend) Winters model (with trend and seasonality)Static Methods uSteps : nDeseasonalize demand and run linear regression to estimate level and trend nEstimate seasonal factors uDefinitions: Deseasonalized demand: represents th
5、e demand that would have been observed in the absence of seasonal fluctuations. The periodidty p is the number of periods after which the seasonal cycle repeats itself. Moving averageuIs appropriate when demand has no observable trend or seasonality uSystematic component of demand = level uEquation
6、for an N-period moving average Lt=(Dt+ Dt-1+ + Dt-N+1)/N Ft+1= Lt uExampleSimple Exponential SmoothinguIs appropriate when demand has no observable trend or seasonality uSystematic component of demand = level uEquationExampleTrend-Corrected Exponential Smoothing (Holts Model) uIs appropriate when de
7、mand is assumed to have a level and a trend in the systematic component but no seasonalityuSystematic component of demand = level + trend uEquation ExampleTrend- and Seasonality-Corrected Exponential Smoothing (Winters Model) uis appropriate when the systematic component of demand is assumed to have
8、 a level, trend, and seasonal factor. uSystematic component of demand = (level + trend) seasonal factor uEquationExampleSummaryForecasting Method Applicability Moving average Demand displays no trend or seasonality Simple exponential smoothing Demand displays no trend or seasonality Holts model Dema
9、nd displays trend but no seasonality Winters model Demand displays trend and seasonality Error measuresuMADuMean Squared Error (MSE)uMean Absolute Percentage Error (MAPE)uBiasuTracking SignalSummaryu1.Understand the role of forecasting in a supply chain.u2. Identify the components of a demand foreca
10、st.u3.Forecast demand in a supply chain given historical data using time series methodologiesu4. Analyze demand forecasts to estimate forecast error. 2.2 供应链总体计划u总体计划是公司据以决定其一定时期内的生产能力 、生产安排、转包生产、库存水平、出清库存以及 定价等问题的过程。u总体计划解决的是有关全局性的决策，而不是关于 保有库存水平的决策，适用于制定约318个月的决 策。u总体计划的目标是寻求使利润最大化的满足需求的 方式，它为生产运营
11、提供蓝图，为制定短期生产和 分配决策提供依据。u理想条件下，供应链的所有阶段应该协同工作，制 定一个能使供应链绩效最大化的总体计划。运营参数 u生产率。单位时间完成的产量。u劳动力数量。生产需要的工人数量或生产能力数量u加班量。 计划的加班生产量u机器生产能力。u转包合同。在计划期内的转包生产量。u未满足需求。在一定时期未被满足并延迟到时未来时期 满足的需求。 u现有库存。计划期内各个时期的规划库存量。需要的相关信息u需求预测 u生产成本: 劳动力成本, 日常劳动成本 (元/小时) 和加班劳动成本 (元/小时) 转包生产成本 (元/小时或元/单位) 改变生产能力的成本。包括雇佣或解雇工人的成本
12、(元/人) 、增 加或减少机器生产能力的成本 (元/机器) u单位产品所需的劳动或机器工作小时数u库存成本 (元/单位/期间)u库存缺货或积压的成本 (元/单位/期间)u限制性因素 加班时间的限制 解雇的限制 可利用资本的限制 库存缺货或积压的限制总体计划中的基本权衡和战略u总体计划的制定者必须在生产能力（正常时间、加班时间、 转包生产时间） 、库存、库存缺货或积压的成本间进行权 衡u三种基本战略 追逐战略（将生产能力做为杠杆 ）：在需求变动时，通过改 变机器的生产能力或劳动力数量，使生产率和需求率保持一致。适 用于库存成本很高而改变生产能力和工人人数的成本很低时。 工人数或生产能力的弹性时间
13、战略 （将利用率做为杠杆 ）：机器的生产能力或劳动力数量不变，工作时间随需求变动而变 化。适用于库存成本很高或改变生产能力和工人人数的代价较小时 。 水平战略（将库存做为杠杆 ） :库存水平随需求变动而变化。 适用于库存成本和积压成本相对较低时。Red Tomato Tools总体计划的制定“红西红柿”公司是一个园艺工具生产商。公司的运营主要是将购进的原材料制成 多用途的园艺工具，生产线的生产能力主要取决于工人工作总时数，机器的生 产能力并不限制生产线的生产能力。其产品需求的季节性很强，需求最旺的时 间在春季（这时人们开始在自家的花园播种）。该公司决定利用总体计划来克服需求季节性变动的障碍，同
14、时实现利润最大化。公 司的选择是，当旺季到来的时候增加工人，签订转包合同，在淡季建立库存， 将积压订单登记入册，以后再将产品送达顾客。该公司以40美元的单价销售其工具。公司在1月的库存为1000个工具，在1月初有80 名员工。每个月每条生产线有20个工作日，每个工人每小时收入4美元。每个工 人每天工作8小时，其余时间休息。如前所述，根据劳动法规，工人每月加班不 能超过10小时。目前，该公司在转包合同、库存缺货或积压上没有什么限制。所有库存缺货被积累 起来，由下一个月生产出来的产品来满足。库存成本在当月库存结清时才计入 。供应链管理者的目标是，制定出一个最合理的总体计划，它将使库存量在6月底至
15、少为500个单位。Red Tomato Tools总体计划的制定Red Tomato Tools 的需求预测Red Tomato Tools总体计划的制定Red Tomato Tools 的成本信息Red Tomato Tools总体计划的制定 (定义决策变量)Wt = t月的劳动力人数, t = 1, ., 6Ht = t月初雇用的员工人数, t = 1, ., 6Lt = t月初解雇的员工人数, t = 1, ., 6Pt = t月生产的产品数量, t = 1, ., 6It = t月末的库存数量, t = 1, ., 6St = t月末库存缺货或积压的数量, t = 1, ., 6Ct
16、= t月转包生产的产品数量, t = 1, ., 6Ot = t月加班小时数, t = 1, ., 6Red Tomato Tools总体计划的制定 (定义目标函数)u日常劳动力成本=u加班时的劳动力成本=u雇用和解雇的成本=u保有和出清库存的成本 =u转包成本=u原材料成本 =Red Tomato Tools总体计划的制定 (定义目标函数)Red Tomato Tools总体计划的制定 (工人总数、雇用员工数和解雇员工人数之间的限制) u各月的劳动力规模取决于雇佣和解雇的人数Red Tomato Tools总体计划的制定 (生产能力限制)u各月的产量不会超过其生产能力Red Tomato Tools总体计划的制定 (库存平衡限制)u每期末库存平衡Dt =Demand in month t, t = 1,
