第四章 总体 (年度 )计划
Aggregate Planning
第 1节 引言
1.1 生产计划的分类, 层次性、时间性
? 层次性,
高层 战略性生产计划
组织 中层 战术性生产计划
基层 作业性生产计划
厂级生产计划 ———产品级生产计划
对象 车间级生产计划 ———零件级生产计划
班组级生产计划 ———工序级生产计划
? 时间性
长期生产计划 (3～ 5年 )
中期生产计划 (1年左右 )
短期生产计划 (月,周,日 )
1.2 总体生产计划
1)、总体计划的特点
总体计划,或称年度生产计划、综合计划,一般是一个中
期生产计划,处理的对象以产品级为主,
总体计划是指导企业生产与其他活动安排的依据,
总体计划以需求预测作为输入,通过安排人力、物力、财
力,来满足用户的需求,制定出经济合理的生产计划。
2)、生产计划指标体系
我国企业在制定总体计划 (年度生产计划 )时,通常用一些
指标来表示,称为计划指标体系, 国外的总体计划主要反映产
品的出产进度和数量,而很少涉及产值。 这是与国内大部分
企业的年度计划不同之处。
生产计划指标体系的构成,
产品品种指标
产品产量指标
产品质量指标
产值指标, 商品产值、总产值、净产值
出产时间
1.3 生产能力
1),生产能力的概念
生产能力,是指企业的设备与设施 (固定资产 ),在一定时
期内,在先进合理的技术组织条件下,所能生产一定种类产品
的最大数量。
这是国内常用的生产能力的概念。
2 )、生产能力的表示 (measures of capacity)
对于单一产品或服务的企业,生产能力的大小就用该中产品
或服务来表示就可以了,但对多品种生产和服务的情况,就比
较复杂, 为此,人们设计出了表示生产能力的方法。
具体产品表示法、代表产品表示法、假定产品表示法、
生产时间表示法 (Availability of output)。
生产能力的表示与度量,
生产能力度量 Measure of capacity
企业类型
可用资源 输出物
汽车制造业
人工时间,机器时间 辆 (台 )/班
钢铁公司 高炉的尺寸 吨 /周
石油化工
炼油厂的规模
加仑 /天
农业 耕地面积 吨 /年
餐馆
桌子数
进餐人数 /天
剧院 座位数 上演场数 /周
零售
营业面积,收款台
营业额 /天
3),生产能力的柔性 (Capacity Flexibility)
1） 生产能力的柔性：是指生产系统具有快速增加或减少生
产水平、或者快速从生产一种产品转为生产另一种产品
（服务）。生产能力的柔性通过柔性工厂、柔性过程、柔
性工人以及利用其它工厂能力的战略来获得。
2） 柔性工厂 (Flexible Plant),工厂所具有的柔性，其极限
是实现零转换时间 (zero-changeover-time)
3） 柔性过程 (Flexible Processes),即生产 (服务 )过程所具
有的柔性。
4）柔性工人 (Flexible Workers),操作者所具有的可以很
快地从一种任务转向另一种任务的多技能水平。
4)、生产能力与生产任务的平衡
第 2节 总体计划的目的和范围
2.1 总体计划的目的
制定总体计划,就是要找出一个可行的生产计划,这个计划
应该可以基本平衡需求与供应之间的问题,而且还应以最低的
成本完成生产任务,
2.2 总体计划处理范围
需求和生产能力的平衡 (Demand and Capacity)
总体计划的作用之一,就是平衡需求与生产能力。 如果需求
量与企业所具有的生产能力相差悬殊,管理人员必须作出增加
或减少生产能力的决策。
另外一个重要方面,即使供需基本平衡,管理人员仍然会面临
需求是否均匀的问题。
总体计划的输入
资源
人力 /生产率
设施与设备
需求预测
劳动力变化的政策
转包合同
加班
库存水平 /变化
缺货
成本
库存持有成本
缺货成本
招聘 /解聘
加班费
库存变化
转包合同的费用
需求与生产能力选择
– 管理人员在制定总体计划时,具有广泛的可供选择
的处理方案,包括改变价格,促销,加班加点,招聘临时
工,转包一部分合同,增加或减少工作班次,增加或减
少库存,留待将来交货的订货,等等。
· 处理需求的策略
· 处理生产能力的策略
库存
需求
2.3 满足非均匀需求的战略 (Basic Strategy
for Meeting Uneven Demand)
– 保持生产能力均匀的战略 (Level capacity
strategy),均衡安排出产进度。
– 追赶需求的战略 (Chase demand strategy),变
动安排出产进度。
– 混合战略,折衷安排方式。
第 3节 制定总体计划的技术和方法
3.1 总体计划的制定程序
? 确定每个时期的需求
? 确定每个时期的能力 (正常工作时间,加班时间,转
包合同 )
? 确定企业的库存策略
? 确定正常工作时间、加班时间、转包合同、库存
维持费用、缺货等的单位成本 (unit cost)
? 制定计划方案并进行成本计算
? 在可行的计划中,选择最令人满意的。否则,重新
计算成本,在进行比较分析
3.2 制定总体计划的方法
线性规划
目标规划
线性决策准则
模拟模型
试错法
例：某公司产品的需求量随季节不同而变化，现该公司准
备编制今后六个月的生产计划。对今后六个月的需求预测及
每月工作天数见下表，其它数据如下：产品的材料费用为 100
元 /台，库存保管费为 1.5元 /台 ·月,缺货损失为 5元 /台 /月,如果
想把产品转包一些出去,则转包费用为 20元 /台,招聘并培训一
个工人的费用为 200元 /人,解聘一个工人的费用为 250元 /人,该
产品的加工时间为 5小时 /台,正常工作时间内的工时费用为 4
元 /小时,加班时间内的工时费用为 6元 /小时,生产开始时的期
初库存量为 400台,另外,由于预测的不确定性高,另考虑有 25%
的安全库存。
1 1800 22
2 1500 19
3 1100 21
4 900 21
5 1100 22
月份 需求预测 每月工作天数
6 1600 20
月
份
(1)
期初库存
(2)
需求预测
(3)
安全库存
0.25× (2)
(4)
计划产量
(2)+(3)-(1)
(5)
期末库存
(1)+(4)-(2)
1 400 1800 450 1850 450
2
450
1500
375
1425
375
3
375
1100
275
1000
275
4
275
900
225
850
225
5
225
1100
275
1150
275
6
275
1600
400
1725
400
8000
初步生产计划
计划方案一,仅改变工人人数、按制度工作时间生产，每
个月的投产量等于初步生产计划中安排的出产数量。
月
份
(1)
计划
产量
(2)
所需生产
时间
(1)5
(3)
每人每
月工时
(4)
所需人数
(2)÷ (3)
(5)
新增
工人
(6)
招聘费用
(5)× 200
(7)
解聘
工人
(8)
解聘费用
(7)× 250
(9)
正常时间
总费用
(2)× 4
1
1850
9250
176
53
0
-
-
- 37000
2
1425
7125
152
47
0
0
6
1500
28500
3
1000 5000
168
30
0
0
17
4250
20000
4
850
4250
168
25
0
0
5
1250
17000
5
1150
5750
176
33
8
1600
0
0
23000
6
1725
8625
160
54
21
4200
0
0
34500
5800
7000
160000
计划方案二,工人人数不变 (假定有 40名工人 )，仅改变库存水平。
月
份
(1)
期初
库存
(2)
能力
工时
(3)
实际产量
(2)÷ 5
(4)
需求
预测
(5)
期末库存
(1)+(3)-(4)
(6)
缺货
数
(7)
缺货费用
(6)× 5
(8)
安全
库存
(9)
超储
(5)-(8)
(10)
库存
费用
(11)
正常时间
总费用
1 400 7040 1408 1800 8 0 0 450 0 0 28160
2 8 6080 1216 1500 -276 276 1380 375 0 0 24320
3 -276 6720 1344 1100 -32 32 160 275 0 0 26880
4 -32 6720 1344 900 412 0 0 225 187 281 26880
5 412 7040 1408 1100 720 0 0 275 445 667 28160
6 720 6400 1280 1600 400 0 0 400 0 0 25600
1540 948 160000
第 4节 总体计划的分解 ----产品出产进度计划
4.1 总体计划分解的含义
所谓总体计划的分解,就是把年度生产计划进一步细分,
根据库存和可用人力工时,具体确定产品出产的数量和出
产期,
在制定总体计划时,一般只考虑总的数量,而不考虑现
有库存量,这是分解计划与总体计划的主要区别。
4.2 主生产计划 (Master Production Scheduling)
总体计划分解的结果被称为主生产计划 (MPS),国内企
业常称之为产品出产进度计划。
? MPS的处理流程
? MPS的输入与输出
由上图可以看出,MPS的输入是期初库存、来自市场需求的
预测、及用户的订单。输出主要有现有库存、出产数量与进
度、待分配库存
输入
期初库存
预测
用户订单
制定
主计划
输出
现有库存
主生产计划
待分配库存
4.3 MPS的制定
例, 已知 6,7两个月的用户订货和需求预测的情况,期初库存
为 64,计算现有库存量。
期初库存
June
July
64
1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测
30 30
30
30
40
40
40
40
用户订货
33
20
10
4
2
现有库存量
MPS
待分配库存
量
期初库存
June
July
64
1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测
30
30
30
30
40
40
40
40
用户订货
33
20
10
4
2
现有库存量
31
1
-29
MPS
待分配库
存量
计算现有库存 (Projected on-hand Inventory)
现有库存, 是指每周的需求被满足之后仍有的、可利用的库
存量。
现有库存量 =上期期末库存量 - 本期需求量
周
次
期初库存
需求量
净库存
MPS
现有库存
1
2
3
4
5
6
7
8
64
31
1
41
11
41
1
31
33
30
30
30
40
40
40
40
31
1
-29
11
-29
1
-39
-9
+ 70
+ 70
+ 70
+ 70
31
1
= 41
11
= 41
1
= 31
= 61
计算 MPS计划出产的数量和时间
当现有库存量出现负值时,即作为需要安排新的产品生产的
信号, 如上表所示,在第 3周出现 -29,意味着必须新投产产品才
能满足需求,于是转入计算 MPS的数量与产出时间。见下表。
期初库存 June July
64 1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测 30
30
30
30
40
40
40
40
用户订货 33
20
10
4
2
现有库存量 31
1
41
11
41
1
31
61
MPS
70
70
70 70
待分配库
存量
形成 MPS,
计算待分配库存量 (Available-to-promise Inventory,ATP)
计算思路是, 该周的 MPS量减去从该周至下一期 (不包括该期 )MPS
量达到为止的全部订货, 如用第 3周的 70减去 3,4两周的订货量,作
为第 3周的待分配库存量,因为第 5周又有新一批产品到达了。
期初库存
June
July
64
1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测
30
30
30
30
40
40
40
40
用户订货
33
20
10
4
2
现有库存量
31
1
41
11
41
1
31
61
MPS
70
70
70
70
待分配库
存量
11
56
68
70 70
第五节 MTS与 MTO类型企业制定
生产计划的异同
Aggregate Planning
第 1节 引言
1.1 生产计划的分类, 层次性、时间性
? 层次性,
高层 战略性生产计划
组织 中层 战术性生产计划
基层 作业性生产计划
厂级生产计划 ———产品级生产计划
对象 车间级生产计划 ———零件级生产计划
班组级生产计划 ———工序级生产计划
? 时间性
长期生产计划 (3～ 5年 )
中期生产计划 (1年左右 )
短期生产计划 (月,周,日 )
1.2 总体生产计划
1)、总体计划的特点
总体计划,或称年度生产计划、综合计划,一般是一个中
期生产计划,处理的对象以产品级为主,
总体计划是指导企业生产与其他活动安排的依据,
总体计划以需求预测作为输入,通过安排人力、物力、财
力,来满足用户的需求,制定出经济合理的生产计划。
2)、生产计划指标体系
我国企业在制定总体计划 (年度生产计划 )时,通常用一些
指标来表示,称为计划指标体系, 国外的总体计划主要反映产
品的出产进度和数量,而很少涉及产值。 这是与国内大部分
企业的年度计划不同之处。
生产计划指标体系的构成,
产品品种指标
产品产量指标
产品质量指标
产值指标, 商品产值、总产值、净产值
出产时间
1.3 生产能力
1),生产能力的概念
生产能力,是指企业的设备与设施 (固定资产 ),在一定时
期内,在先进合理的技术组织条件下,所能生产一定种类产品
的最大数量。
这是国内常用的生产能力的概念。
2 )、生产能力的表示 (measures of capacity)
对于单一产品或服务的企业,生产能力的大小就用该中产品
或服务来表示就可以了,但对多品种生产和服务的情况,就比
较复杂, 为此,人们设计出了表示生产能力的方法。
具体产品表示法、代表产品表示法、假定产品表示法、
生产时间表示法 (Availability of output)。
生产能力的表示与度量,
生产能力度量 Measure of capacity
企业类型
可用资源 输出物
汽车制造业
人工时间,机器时间 辆 (台 )/班
钢铁公司 高炉的尺寸 吨 /周
石油化工
炼油厂的规模
加仑 /天
农业 耕地面积 吨 /年
餐馆
桌子数
进餐人数 /天
剧院 座位数 上演场数 /周
零售
营业面积,收款台
营业额 /天
3),生产能力的柔性 (Capacity Flexibility)
1） 生产能力的柔性：是指生产系统具有快速增加或减少生
产水平、或者快速从生产一种产品转为生产另一种产品
（服务）。生产能力的柔性通过柔性工厂、柔性过程、柔
性工人以及利用其它工厂能力的战略来获得。
2） 柔性工厂 (Flexible Plant),工厂所具有的柔性，其极限
是实现零转换时间 (zero-changeover-time)
3） 柔性过程 (Flexible Processes),即生产 (服务 )过程所具
有的柔性。
4）柔性工人 (Flexible Workers),操作者所具有的可以很
快地从一种任务转向另一种任务的多技能水平。
4)、生产能力与生产任务的平衡
第 2节 总体计划的目的和范围
2.1 总体计划的目的
制定总体计划,就是要找出一个可行的生产计划,这个计划
应该可以基本平衡需求与供应之间的问题,而且还应以最低的
成本完成生产任务,
2.2 总体计划处理范围
需求和生产能力的平衡 (Demand and Capacity)
总体计划的作用之一,就是平衡需求与生产能力。 如果需求
量与企业所具有的生产能力相差悬殊,管理人员必须作出增加
或减少生产能力的决策。
另外一个重要方面,即使供需基本平衡,管理人员仍然会面临
需求是否均匀的问题。
总体计划的输入
资源
人力 /生产率
设施与设备
需求预测
劳动力变化的政策
转包合同
加班
库存水平 /变化
缺货
成本
库存持有成本
缺货成本
招聘 /解聘
加班费
库存变化
转包合同的费用
需求与生产能力选择
– 管理人员在制定总体计划时,具有广泛的可供选择
的处理方案,包括改变价格,促销,加班加点,招聘临时
工,转包一部分合同,增加或减少工作班次,增加或减
少库存,留待将来交货的订货,等等。
· 处理需求的策略
· 处理生产能力的策略
库存
需求
2.3 满足非均匀需求的战略 (Basic Strategy
for Meeting Uneven Demand)
– 保持生产能力均匀的战略 (Level capacity
strategy),均衡安排出产进度。
– 追赶需求的战略 (Chase demand strategy),变
动安排出产进度。
– 混合战略,折衷安排方式。
第 3节 制定总体计划的技术和方法
3.1 总体计划的制定程序
? 确定每个时期的需求
? 确定每个时期的能力 (正常工作时间,加班时间,转
包合同 )
? 确定企业的库存策略
? 确定正常工作时间、加班时间、转包合同、库存
维持费用、缺货等的单位成本 (unit cost)
? 制定计划方案并进行成本计算
? 在可行的计划中,选择最令人满意的。否则,重新
计算成本,在进行比较分析
3.2 制定总体计划的方法
线性规划
目标规划
线性决策准则
模拟模型
试错法
例：某公司产品的需求量随季节不同而变化，现该公司准
备编制今后六个月的生产计划。对今后六个月的需求预测及
每月工作天数见下表，其它数据如下：产品的材料费用为 100
元 /台，库存保管费为 1.5元 /台 ·月,缺货损失为 5元 /台 /月,如果
想把产品转包一些出去,则转包费用为 20元 /台,招聘并培训一
个工人的费用为 200元 /人,解聘一个工人的费用为 250元 /人,该
产品的加工时间为 5小时 /台,正常工作时间内的工时费用为 4
元 /小时,加班时间内的工时费用为 6元 /小时,生产开始时的期
初库存量为 400台,另外,由于预测的不确定性高,另考虑有 25%
的安全库存。
1 1800 22
2 1500 19
3 1100 21
4 900 21
5 1100 22
月份 需求预测 每月工作天数
6 1600 20
月
份
(1)
期初库存
(2)
需求预测
(3)
安全库存
0.25× (2)
(4)
计划产量
(2)+(3)-(1)
(5)
期末库存
(1)+(4)-(2)
1 400 1800 450 1850 450
2
450
1500
375
1425
375
3
375
1100
275
1000
275
4
275
900
225
850
225
5
225
1100
275
1150
275
6
275
1600
400
1725
400
8000
初步生产计划
计划方案一,仅改变工人人数、按制度工作时间生产，每
个月的投产量等于初步生产计划中安排的出产数量。
月
份
(1)
计划
产量
(2)
所需生产
时间
(1)5
(3)
每人每
月工时
(4)
所需人数
(2)÷ (3)
(5)
新增
工人
(6)
招聘费用
(5)× 200
(7)
解聘
工人
(8)
解聘费用
(7)× 250
(9)
正常时间
总费用
(2)× 4
1
1850
9250
176
53
0
-
-
- 37000
2
1425
7125
152
47
0
0
6
1500
28500
3
1000 5000
168
30
0
0
17
4250
20000
4
850
4250
168
25
0
0
5
1250
17000
5
1150
5750
176
33
8
1600
0
0
23000
6
1725
8625
160
54
21
4200
0
0
34500
5800
7000
160000
计划方案二,工人人数不变 (假定有 40名工人 )，仅改变库存水平。
月
份
(1)
期初
库存
(2)
能力
工时
(3)
实际产量
(2)÷ 5
(4)
需求
预测
(5)
期末库存
(1)+(3)-(4)
(6)
缺货
数
(7)
缺货费用
(6)× 5
(8)
安全
库存
(9)
超储
(5)-(8)
(10)
库存
费用
(11)
正常时间
总费用
1 400 7040 1408 1800 8 0 0 450 0 0 28160
2 8 6080 1216 1500 -276 276 1380 375 0 0 24320
3 -276 6720 1344 1100 -32 32 160 275 0 0 26880
4 -32 6720 1344 900 412 0 0 225 187 281 26880
5 412 7040 1408 1100 720 0 0 275 445 667 28160
6 720 6400 1280 1600 400 0 0 400 0 0 25600
1540 948 160000
第 4节 总体计划的分解 ----产品出产进度计划
4.1 总体计划分解的含义
所谓总体计划的分解,就是把年度生产计划进一步细分,
根据库存和可用人力工时,具体确定产品出产的数量和出
产期,
在制定总体计划时,一般只考虑总的数量,而不考虑现
有库存量,这是分解计划与总体计划的主要区别。
4.2 主生产计划 (Master Production Scheduling)
总体计划分解的结果被称为主生产计划 (MPS),国内企
业常称之为产品出产进度计划。
? MPS的处理流程
? MPS的输入与输出
由上图可以看出,MPS的输入是期初库存、来自市场需求的
预测、及用户的订单。输出主要有现有库存、出产数量与进
度、待分配库存
输入
期初库存
预测
用户订单
制定
主计划
输出
现有库存
主生产计划
待分配库存
4.3 MPS的制定
例, 已知 6,7两个月的用户订货和需求预测的情况,期初库存
为 64,计算现有库存量。
期初库存
June
July
64
1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测
30 30
30
30
40
40
40
40
用户订货
33
20
10
4
2
现有库存量
MPS
待分配库存
量
期初库存
June
July
64
1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测
30
30
30
30
40
40
40
40
用户订货
33
20
10
4
2
现有库存量
31
1
-29
MPS
待分配库
存量
计算现有库存 (Projected on-hand Inventory)
现有库存, 是指每周的需求被满足之后仍有的、可利用的库
存量。
现有库存量 =上期期末库存量 - 本期需求量
周
次
期初库存
需求量
净库存
MPS
现有库存
1
2
3
4
5
6
7
8
64
31
1
41
11
41
1
31
33
30
30
30
40
40
40
40
31
1
-29
11
-29
1
-39
-9
+ 70
+ 70
+ 70
+ 70
31
1
= 41
11
= 41
1
= 31
= 61
计算 MPS计划出产的数量和时间
当现有库存量出现负值时,即作为需要安排新的产品生产的
信号, 如上表所示,在第 3周出现 -29,意味着必须新投产产品才
能满足需求,于是转入计算 MPS的数量与产出时间。见下表。
期初库存 June July
64 1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测 30
30
30
30
40
40
40
40
用户订货 33
20
10
4
2
现有库存量 31
1
41
11
41
1
31
61
MPS
70
70
70 70
待分配库
存量
形成 MPS,
计算待分配库存量 (Available-to-promise Inventory,ATP)
计算思路是, 该周的 MPS量减去从该周至下一期 (不包括该期 )MPS
量达到为止的全部订货, 如用第 3周的 70减去 3,4两周的订货量,作
为第 3周的待分配库存量,因为第 5周又有新一批产品到达了。
期初库存
June
July
64
1
2
3
4
5
6
7
8
需求预测
30
30
30
30
40
40
40
40
用户订货
33
20
10
4
2
现有库存量
31
1
41
11
41
1
31
61
MPS
70
70
70
70
待分配库
存量
11
56
68
70 70
第五节 MTS与 MTO类型企业制定
生产计划的异同
