第三篇 生产运作系统的运行
生产运作系统的运行，主要是讲在现存的生产运作系统中，如何适应市场的变化，按用
户的需求，生产合格产品和提供满意服务。要进行生产，首先要编制生产计划和生产作业计
划。然后，组织制造资源，保证计划的实施。在实施中，要以计划为标准，对实际生产进度
和库存进行控制。
本篇阐述年度生产计划的编制，独立需求库存控制，制造资源计划，制造业和服务业的
作业计划，物资采购供应和项目的计划管理等方面的内容。
第八章 年度生产计划
计划是管理的首要职能。没有计划，企业内一切活动都会陷入混乱。在一个好的计划指
导下，水平一般的下属，也会做出成效；在一个差的计划指导下，能力很强的下属，也会把
工作弄糟。现代工业生产是社会化大生产，企业内部分工十分精细，协作非常严密，任何一
部分生产活动都离不开其它部门而单独进行。因此，需要统一的计划来指挥企业各部分的活
动。企业里没有计划，好比一个交响乐队没有乐曲，是无法进行任何生产经营活动的。
本章介绍了计划的层次，指标体系，制定计划的一般步骤，滚动式计划方法，生产能
力，备货型生产企业和订货型生产企业年度生产计划的制定方法。
第一节 计划管理
按照计划来管理企业的生产经营活动，叫做计划管理。计划管理是一个过程。通常包括
编制计划、执行计划、检查计划完成情况和拟订改进措施四个阶段。计划管理包括企业生产
经营活动的各个方面，如生产、技术、劳资、供应、销售、设备、财务、成本等等。计划管
理不仅仅是计划部门的工作，所有其它部门和车间都要通过四个阶段来实行计划管理。
一、 企业计划的层次和职能计划之间的关系
（一） 计划的层次
企业里有各种各样的计划，这些计划是分层次的。一般可以分成战略层计划、战术层计
划与作业层计划三个层次，如图 8-1所示。
战略层计划涉及产品发展方向， 生产发展规模，
技术发展水平，新生产设备的建造等。战术层计划是确定
战略层在现有资源条件下所从事的生产经营活动应该达到的目
标，如产量、品种、产值和利润。作业层计划是确定日常
战术层的生产经营活动的安排。三个层次的计划有不同的特点，
作业层
图8-1 计划的层次
如表8-1所示。 由表中可以看出，从战略层到作业层，计划期越来越短，计划的时间单位越
来越细，覆盖的空间范围越来越小，计划内容越来越详细，计划中的不确定性越来越小。
表8-1 不同层次计划的特点
计划期
计划的时间单位
空间范围
详细程度
不确定性
管理层次
特点 战略层计划 长(≥ 5年) 粗(年) 企业、公司 高度综合 高 企业高层领导 涉及资源获取 战术层计划 中(一年) 中(月、季) 工厂 综合 中 中层，部门领导资源利用 作业层计划 短(月、旬、周) 细(工作日、班次、小时、分) 车间、工段、班组 详细 低 低层，车间领导 日常活动处理
（二） 企业各种计划之间的关系
企业战略层计划主要是企业长远发展规划。长远发展规划是一种十分重要的计划，它关
系到企业的兴衰。常言道：“人无远虑，必有近忧”，可见古人已懂得长远考虑与日常工作
的关系。作为企业的高层领导，必须站得高，才能看得远。只看到眼前事务的领导者，谈不
上领导。战略计划指导全局。战略计划下面最主要的是经营计划(Business Plan)，也称年度综
合计划。再往下是各种职能计划。这些职能计划不是孤立的，它们之间的联系如图8-2所示。
本书主要讨论的是生产计划。生产计划是实现企业经营目标的最重要的计划，是编制生产作
业计划，指挥企业生产活动的龙头，又是编制物资供应计划、劳动工资计划和技术组织措施
计划的重要依据。各种职能计划又是编制成本计划和财务计划的依据。成本计划和财务计划
是编制经营计划的重要依据。
二、 生产计划的层次与计划指标体系
（一） 生产计划的层次
生产计划是一种战术性计划，它以产品和工矿配件作为计划的对象，这些都是企业向市
场所提供的东西。生产作业计划是生产计划的执行计划，是指挥企业内部生产活动的计划。
对于大型加工装配式企业，生产作业计划一般分成厂级生产作业计划和车间级生产作业计划
两级。厂级生产作业计划的对象为原材料、毛坯和零件。从产品结构的角度来看，也可称作
零件级作业计划。车间级生产作业计划的计划对象为工序，故也可称为工序级生产作业计
划。表8-2列出了生产计划的层次及特征。
（二） 生产计划指标体系
生产计划的主要指标有品种、产量、质量、产值和出产期。
1、 品种指标 是企业在计划期内出产的产品品名、型号、规格和种类数，它涉及“生产什
么”的决策。确定品种指标是编制生产计划的首要问题，关系到企业的生存和发展。
2、 产量指标 是企业在计划期内出产的合格产品的数量，它涉及“生产多少”的决策，关
系到企业能获得多少利润。产量可以台、件、吨表示。对于品种、规格很多的系列产
品，也可用主要技术参数计量，如拖拉机用马力，电动机用千瓦等。
3、质量指标 是企业在计划期内产品质量应达到的水平，常采用统计指标来衡量，如一等
品率、合格品率、废品率、返修率等。
图8-2 企业各种职能计划之间的关系
4、 产值指标 是用货币表示的产量指标，能综合反映企业生产经营活动成果，以便不同行
业比较。根据具体内容与作用不同，分为商品产值、总产值与净产值三种。
商品产值是企业在计划期内出产的可供销售的产品价值。商品产值的内容包括：用本企
业自备的原材料生产的成品和半成品的价值；用外单位来料加工的产品加工价值；工业劳务
表8-2 生产计划的层次及特征
计划的形式及
种类
计划对象 计划层 执行层 操作层 生产计划大纲 零部件(毛坯) 投入出产计划、双日(或周) 生产作业计划、产品出产计划 原材料(外购件) 需求 计划等 关键机床加工计划等 产品(假定产品、
代表产品、具体
产品) 工矿配件 零件(自制件、外购件、外协件) 、毛坯、原材料 工序
编制计划的基产品生产周期、产品结构、加工制造提前期、加工路线、加工时间、在
础数据 成品库存 零件、原材料、毛坯库存 制品库存
计划编制部门 经营计划处(科)
计划期
计划的时间单
位
计划的空间范
围 一年 季(细到月) 全厂 生产处(科) 一月～一季 旬、周、日 车间及有关部门
MRP 、批量算法 车间计划科(组) 双日、周、旬 工作日、小时、分 工段、班组、工作地 各种作业排序方法 采用的优化方线性规划、运输
法举例 问题算法、搜索
决策法则
(SDR) 、线性
决策法则(LDR)
的价值。只有完成商品产值指标，才能保证流动资金正常周转。
总产值是企业在计划期内完成的以货币计算的生产活动总成果的数量。总产值包括：商
品产值；期末期初在制品价值的差额； 订货者来料加工的材料价值。总产值一般按不变价
格计算。
净产值是企业在计划期内通过生产活动新创造的价值。由于扣除了部门间重复计算，它
能反映计划期内为社会提供的国民收入。净产值指标算法有两种：生产法和分配法。按生产
法：净产＝总产值－所有转入产品的物化劳动价值。按分配法：净产值＝工资总额＋福利基
金＋税金＋利润＋属于国民收入初次分配的其它支出。
5、出产期 是为了保证按期交货确定的产品出产期限。正确地决定出产期很重要。因为出
产期太紧，保证不了按期交货，会给用户带来损失，也给企业的信誉带来损失；出产期太
松，不利于争取顾客，还会造成生产能力浪费。
对于MTO 企业，确定交货期和产品价格是主要的决策；对于MTS 企业，主要是确定品种
和产量。
三、 制定计划的一般步骤及滚动式计划
（一） 制定计划的一般步骤
制定计划的一般步骤如图8-3所示。
1997-2000
图8-4 编制滚动计划示例
滚动式计划方法有以下优点：
① 使计划的严肃性和应变性都得到保证。因执行计划与编制计划的时间接近，内、外
条件不会发生很大变化，可以基本保证完成，体现了计划的严肃性；预计计划允许修改，体
现了应变性。如果不是采用滚动式计划方法，第一期实施的结果出现偏差，以后各期计划如
不作出调整，就会流于形式。② 提高了计划的连续性。逐年滚动，自然形成新的五年计
划。
四、 生产能力
生产能力是指企业的设施，在一定时期(年、季、月) 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。对于流程式生产，生产能力是一个准确而清晰的概念。
如某化肥厂年产30万吨合成氨，这是设备的能力和实际运行时间决定的。对于加工装配式生
产，生产能力则是一个模糊的概念。不同的产品组合，表现出的生产能力是不一样的。大量
生产，品种单一，可用具体产品数表示生产能力；对于大批生产，品种数少，可用代表产品
数表示生产能力；对于多品种、中小批量生产，则只能以假定产品(Pseudo-product) 的产
量来表示生产能力。
生产能力有设计能力、查定能力和现实能力之分。设计能力是建厂或扩建后应该达到的
最大年产量；查定能力是原设计能力已不能反映实际情况，重新调查核实的生产能力；现实
能力为计划年度实际可达到的生产能力，是编制年度生产计划的依据。国外有的人将生产能
力分成固定能力(Fixed capacity)和可调整能力(Adjustable capacity)两种，前者指固定
资产所表示的能力，是生产能力的上限；后者是指以劳动力数量和每天工作时间和班次所表
示的能力。
(一) 代表产品与假定产品
代表产品是结构与工艺有代表性，且产量与劳动量乘积最大的产品。在多品种生产企业
里，产品的结构、工艺、劳动量差别很大，难以确定代表产品，这时可采用假定产品。假定
产品是按各种具体产品工作量比重构成的一种实际上不存在的产品。
设pj 为假定产品在j 机床加工的台时定额，i 为具体产品的年计划产量，ij 为i 产品在t n t
j 机床加工的单位产品台时定额，则t pj i =∑N t ij ，N 为各种产品年产量总和。
i
设有A 、B 、C 和D 4种产品，其计划年产量和各产品的单位产品台时定额如表8-3所示。
现以产品C 为代表产品，将各产品的计划年产量折算成代表产品产量：
表8-3 代表产品和假定产品
产品 计划年产量 单位产品台时定额折换成代表产品C 的产量折换成假定产品的产量A 50 20 25 27
B 100 30 75 82
C 125 40 125 136
D 25 80 50 55
合计 300 275 300
A ：50×20/40 = 25 （台）; B： 100×30/40 = 75（台）;
D: 25×80/40 = 50（台）.
即，按工作量可将50台产品A 折算成25台代表产品C ，将100台产品B 折算成75台代表产品C ，
可将25台产品D 折算成50台代表产品C 。这样，A 、B 、C 、D 四种产品共300台，折算成代表
产品（25 + 75 + 125 + 50）= 275台。
现以表8-3所示的产品组合为对象，计算假定产品。首先，计算假定产品的台时定额：
t pj ＝(50×20+100×30+125×40+25×80) ÷300=36.67(台时)
然后，将各产品的计划产量折合成假定产品的产量：
A ：50×20/36.67= 27; B ：100×30/36.67= 82;
C ：125×40/36.67= 136; D ：25×80/36.67 = 55 . 按假定产品得出的产品年产量为27+82+136+55=300，与具体产品得出的年产量之和相
等，这不是巧合，因为,
∑n t t i
ij ij =∑n t n t i i ij ij =N
N
于是，只要知道各种具体产品的年产量之和，就能知道假定产品的年产量。
在采用自上而下(Top-down)的生产计划编制方法时，先用假定产品(如电视机厂的“电
视机”，不涉及具体型号，则为假定产品) 进行优化，然后将优化的结果换算成具体产品的
产量。 换算时只要将假定产品的产量乘以权数n i N .
采用假定产品需要知道各种产品的计划年产量和单位产品台时定额。
（二） 生产能力与生产任务(负荷) 的平衡
生产能力与生产任务平衡包括三个方面内容：将生产任务与生产能力进行比较；按比较
的结果采取措施；计算生产能力利用指标。
比较生产任务与生产能力有两种方法：用产品数和用台时数。后者用得较多。对于单品
种生产企业，可用具体产品数进行比较：
设备生产能力＝设备年有效工作小时数/单位产品台时定额
设备年有效工作小时数＝全年工作日数×每天工作小时数× (1－设备停修率) 。
取最小的设备生产能力(台数) 作为生产线或企业的生产能力，将其与计划年产量比较。
对于多品种生产，可用代表产品或假定产品，但计算较复杂，不如用台时数计算方便。
j设备生产任务＝
式中，∑n t i ij (1+r i ) r i 为i 产品补废台时损失系数，由统计确定。
将j 设备年有效工作小时数与j 设备生产任务台时数比较，可知能力是否够。需说明的
是，这是一种能力与任务总量上的比较。由于需求不均匀，即使总量上平衡，某段时间内负
荷仍可能超过能力。总量平衡还有一个问题是，无论作业计划安排得如何好，机床的空闲是
不可避免的。因此，在实际应用时，有的企业将能力再打一个折扣，如任务量达到能力的90
％，就算平衡了。
当任务能力不平衡时，一种方法是增加能力，如加班加点。另一种方法是减少、调整任
务或转包一部分任务给其它企业。
生产能力利用指标有多种，其中有代表性的是生产能力综合利用系数，它等于生产任务
与生产能力之比。
第二节 MTS企业年度生产计划的制定
备货型生产企业编制年度生产计划的核心内容是确定品种和产量，因为有了品种和产量就可以计算产值。备货型生产无交货期设置问题，因顾客可直接从成品库提货。大批和中批生产一般是备货型生产。
一、品种与产量的确定
（一） 品种的确定
对于大量大批生产，品种数很少，而且既然是大量大批生产， 所生产的产品品种一定是市场需求量很大的产品。因此，没有品种选择问题。
对于多品种批量生产，则有品种选择问题。确定生产什么品种是十分重要的决策。 确定品种可以采取象限法和收入利润顺序法。象限法是美国波士顿顾问中心提出的方法，该法是按“市场引力”和“企业实力”两大类因素对产品进行评价，确定对不同产品所应采取的策略，然后从整个企业考虑，确定最佳产品组合方案。这里不作详细介绍。
收入利润顺序法是将生产的多种产品按销售收入和利润排序， 并将其绘在收入利润图上，表8-4所示的8种产品的收入和利润顺序，可绘在图8-4上。
由图8-4可以看出，一部分产品在对角线上面，一部分产品在对角线上方，还有一部分 表8-4 销售收入和利润次序表
产品代号销售收入
利润
利 8
润 大 小 顺 序 5
4
2
收入大小顺序 图8-4 收入-利润次序图
产品在对角线下方。销售收入高，利润也大的产品，即处于图8-4左下角的产品，应该生产。相反，对于销售收入低，利润也小的产品(甚至是亏损产品) ，即处于图8-4右上角的产品，需要作进一步分析。其中很重要的因素是产品生命周期。如果是新产品，处于导入期，因顾客不了解，销售额低；同时，由于设计和工艺未定型，生产效率低，成本高，利润少， 甚至亏损，就应该继续生产，并作广告宣传，改进设计和工艺，努力降低成本。如果是老产品，处于衰退期，就不应继续生产。除了考虑产品生命周期因素以外，还可能有其它因素，如质量不好，则需提高产品质量。
一般来说，销售收入高的产品，利润也高，即产品应在对角线上，对于处于对角线上方的产品，如D 和F ，说明其利润比正常的少，是销价低了，还是成本高了？需要考虑。反之，处于对角线下方的产品，如C 和H ，利润比正常的高，可能由于成本低所致。可以考虑增加销售量，以增加销售收入。
（二） 产量的确定
品种确定之后，确定每个品种的产量，可以采用线性规划方法。利用线性规划，可求得在一组资源约束下(生产能力、原材料、动力等) ，各种产品的产量，使利润最大。例如有n 种产品品种，m 种资源约束，可采用以下形式的线性规划来优化：
Max Z =
满足： ∑(t −c ) x i =1i i i
ik i k n ∑a x ≤b i =1
i
i n , k =1, 2,..., m . x ≤U x ≥L , L ≥0, i =1, 2,..., n .
式中，x ─ 产品i 的产量；
b ─ 资源k 的数量；
a ─ 生产一个单位产品i 需资源k 的数量；
U ─ 产品i 最大潜在销售量(通过预测得到) ；
L ─ 产品i 的最小生产量；
r ─ 产品i 的单价；
c ─ 产品i 的单位可变成本。 i i i i k ik i i i i
线性规划可用单纯形法求解。关于单纯形法，运筹学中已有详细介绍，本书不再赘述。
二、 产品出产计划的编制
确定了产品品种与产量之后，再安排产品的出产时间，就得到了产品出产计划。前一章我们讲了需求预测。需要说明的是预测的需求并不一定等于生产需求。因生产出来的产品还需经过包装、发运，才能到批发商手中，然后又从批发商到零售商，最后才能到顾客手中。因此，生产必须提前一段时间进行，才能满足市场需求。另外，因能力所限，生产并不一定要满足所有的需求。
编制产品出产计划需要解决的一个基本问题是，如何处理非均匀需求。市场需求的起伏和波动是绝对的，而企业内部组织生产又要求均衡，要解决这个矛盾，就要研究处理非均匀需求的策略。
（一） 处理非均匀需求的策略
处理非均匀需求有三种纯策略：改变库存水平、改变工人的数量和改变生产率(Production rate)。
1. 改变库存水平 就是通过库存来调节生产，而维持生产率和工人数量不变。如图8-5所示，当需求不足时，由于生产率不变，库存量就会上升。当需求过大时，将消耗库存来满足需要，库存就会减少。这种策略可以不必按最高生产负荷配备生产能力，节约了固定资产投资，是处理非均匀需求常用的策略。成品库存的作用好比是水库，可以蓄水和供水，既防旱又防涝，保证水位正常。但是，通过改变库存水平来适应市场的波动，会产生维持库存费；同时，库存也破坏了生产的准时性。对纯劳务性生产，不能采用这种策略。纯劳务性生产只能通过价格折扣等方式来转移需求，使负荷高峰比较平缓。
2. 改变生产率 就是要使生产率与需求率匹配。需要多少就生产多少，这是准时生产制(Just-in-Time)所采用的策略，它可以消除库存。忙时加班加点，闲时把工人调到其它生产单元或做清理工作。当任务超出太多时，可以采取转包或变制造为购买的办法。这种策略引 需
求
图8-5 通过改变库存水平来吸收需求波动
起的问题是生产不均衡，同时会多付加班费。
3. 改变工人数量 就是在需求量大时多雇工人，在需求量小时裁减工人。这种做法不一定永远可行。对技术要求高的工种一般不能采取这种策略，因技术工人不是随时可以雇到的。另外， 工人队伍不稳定会引起产品质量下降和一系列的管理问题。
以上三种纯策略可以任意组合成无数混合策略。比如，可以将改变工人的数量与改变库存水平结合起来。混合策略一般要比纯策略效果好。究竟采用什么样的策略，一般要通过反复试验法。
（二） 反复试验法(The Trial-and-Error Method)
反复试验法可能是在管理实践中应用最广的方法。面对复杂的管理对象，人们很难找到优化的方法来处理，于是通过直觉和经验得出一种方法。将这种方法用于实践，取得经验，发现问题， 对方法作出改进，再用于实践，……。如此反复。虽然，不一定能得到最优解，但是一定可得到可行的且令人满意的结果。在制定生产计划中，也可采用反复试验法。下面将以一个例子说明如何应用反复试验法 ( 本例摘自 James B. Dilworth 编的
Production and Operations Management, Fourth Edition,Random House,Inc.)。
某公司将预测的市场需求转化为生产需求，如表8-5 所示。该产品每件需20小时加工，工人每天工作8小时。 招收工人需广告费、考试费和培养费，折合雇一个工人需300元，裁减一个工人需付解雇费200元。假设生产中无废品和返工。 为了应付需求波动，有1000件产品作为安全库存。单位维持库存费为6 元/件. 月。设每年的需求类型相同。因此在计划年度开始时的工人数等于计划年度结束时的工人数。相应地，库存量也近似相等。现比较以下不同的策略下的费用。
表8-5 预测的需要量
(1) (2) 月份 预计月生产需求量
(件) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
1,600 1,400 1,200 1,000 1,500 2,000 2,500 2,500 3,000 3,000 2,500 2,000
(3) 累计需求量(件)
1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200
(5) (4)
每月正常工作日数累计正常工作
日数（天） （天）
21 22 22 21 23 21 21 20 20 20 19 22
21 43 65 86 109 130 151 171 191 211 230 252
1. 仅改变工人的数量 采取这种纯策略需假定随时可以雇到工人，这种策略可见表8-6，总费用为200,000元。
表8-6 仅改变工人数量的策略 (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (1) (2)
月 份 预计生产所需生 月生产天每人每月需 工人月初 增月初 裁变更费 300
加工人减 工人 ×(7)或200数 数 生产小时月需求量产时间
×(8) 数 8×(4)(3)÷数 20×(2) (件) 4
5 6 7 8 9 10
1,600 1,400 1,200 1,000 1,500 2,000 2,500
28,000 20,000 21 22 22 21 23 21 21
168 176 168 184 168 168
190 159 136 119 163 238 298
44 75 60
37 31 23 17
7,400 6,200 4,600 3,400 13,200 22,500 18,000
4,500 313 160 20 2,500 11
18,600 62 375 160 20 60,000 3,000 12
0 375 160 20 60,000 3,000 1
9,200 46 329 152 19 2,500 2
20,400 102 227 176 22 2,000 40,000 3
256 256 128,000元 维持1000件安全库存需1000×6×12=72,000元 总费用 128,000+72,000 = 200,000 元
2. 仅改变库存水平 这种策略需允许晚交货(back-ordering)。由于252天内需生产24200件产品，则平均每个工作日生产96.03件，需96.03×20=1920.63小时，每天需工人1920.63÷8=240. 08人。取241人，则每天平均生产241×8÷20=96.4件产品。仅改变库存水平的策略如表8-7所示。总费用为209,253元。
表8-7 仅改变库存水平的策略 (4) (5) (6) (3) (1) (2)
维持库存费 月份 累计生 累计产量 累计生产需求 月末库存
产天数 (2)× 96.4 (3)-(4)+1000 (月初库存量+月末库存量)/2 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
2,024 21
4,145 43
6,266 8,290 86
109 10,508 130 12,532 151 14,556
484 171 16,
191 18,412 211 20,340 230 22,172 252 24,293
1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200
7,272 1,424
10,707 2,145
15,633 3,066
21,468 4,090
26,694 4,808
28,920 4,832
27,564 4,356
24,420 3,784
19,488 2,712
13,056 1,640
7,836 972
6,195 1,093
209,253
3. 一种混合策略 混合策略可以多种多样，这里仅讲一种(表8-8) 。考虑到需求的变化，在前一段时间采取相对低的均匀生产率，在后一段时间采取相对高的均匀生产率。4月初需生产1600件，每天需生产76.19件。设前一段时间采用每天80件的生产率，则每天需80×20÷8=200工人。生产到8月底，累计109天生产了109×80=8720件。在余下(252-109)＝143天内。要生产 (24200-8720)＝15480件产品，平均每天生产15480÷143=108.25件，需108.25×20÷8=270.6人，取271人。因此，9月初要雇71人，每天可生产271×8÷20=108.4件产品。年末再裁减71人。这种混合策略的总费用为179,275元。
表8-8 一种混合策略 (3) (4) (5) (1) (2)
月 累计生产率 累计产量 累计 需求份 生产
(6) 月末库存
(8) (7)
维持库存 变更工人数费用
费 (4)-(5)
天数 8 21 151 171 191 230 252
80 80 80 80 80 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4
3,440 5,200 6,880 8,720 10,996 13,273 15,441 17,609 19,777 24,221
1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200
+1000 1,080 1,440 2,000 2,680 3,020 3,296 3,073 2,741 1,909 1,077 636 1,021
6,240
10,320
17,100
71×300=21,300
19,107
17,442
13,950
8,958
5,139
71×200=14,2004,971
143,775 35,500
反复试验法不能保证获得最优策略，但可以不断改善所采取的策略，读者还可改变混合策略来减少总费用。
（三） 不同生产类型产品出产计划的编制方法
按前面讲的处理非均匀需求的策略，可以编制产品出产计划。由于不同的生产类型有不同的特点，在编制产品出产计划的方法上也有一定差别。
1. 大量大批生产企业 由于其品种数很少，产量大，生产的重复程度高，大量大批生产是典型的备货型生产，其生产的直接目标是补充成品库存。采用改变库存水平的策略较好。这样可以通过成品库将市场与生产系统隔开，使生产率均匀，保证生产的节奏性。 有三种方式分配各季各月的产量：
①均匀分配方式。将全年计划产量按平均日产量分配给各月。这种方式适用于需求稳定，生产自动化程度较高的情况。
②均匀递增分配方式。将全年计划产量按劳动生产率每季(或每月) 平均增长率，分配到各月生产。这种方式适用于需求逐步增加，企业劳动生产率稳步提高的情况。
③抛物线递增分配方式。将全年产量按开始增长较快，以后逐渐缓慢的递增方式安排各月任务。
2. 成批生产企业
由于品种较多，各种产品产量多少相差较大，不能采用大量大批生产企业的方式安排生产。具体方法有：
①对于订有合同的产品，要按合同规定的数量与交货期安排， 以减少库存。 ②对于产量大，季节性需求变动小的产品，可按“细水长流”方式安排。
③对于产量小的产品，要权衡库存费用与生产准备费用，确定投产批量，做到经济合理。
④同一系列不同规格的产品，当产量较少时，尽可能安排在同一时期内生产，这样可以集中组织通用件的生产。
第三节 MTO 企业年度生产计划的确定
单件小批生产(Job-shop production)是典型的订货型生产，其特点是按用户订单的要求，生产规格、质量、价格、交货期不同的专用产品。
单件小批生产方式与大量大批生产方式都是典型的生产方式。大量大批生产以其低成本、高效率与高质量取得的优势，使得一般中等批量生产难以与之竞争。但是，单件小批生产却以其产品的创新性与独特性，在市场中牢牢地站稳了脚跟。其原因主要有三个：
①大量大批生产中使用的各种机械设备是专用设备，专用设备是以单件小批生产方式制造的。
②随着技术的飞速进步和竞争的日益加剧，产品生命周期越来越短，大量研制新产品成了企业赢得竞争优势的关键。新产品即使是要进行大量大批生产，但在研究与试制阶段，其结构、性能、规格还要作各种改进，只能是单件小批生产方式。
③单件小批生产制造的产品大多为生产资料，如大型船舶、电站锅炉、化工炼油设备、汽车厂的流水线生产设备等，它们是为新的生产活动提供的手段。
对于单件小批生产，由于订单到达具有随机性，产品往往又是一次性需求，无法事先对计划期内的生产任务作总体安排，也就不能应用线性规划进行品种和产量组合上的优化。但是，单件小批生产仍需要编制生产计划大纲。生产计划大纲可以对计划年度内企业的生产经营活动和接受订货决策进行指导。一般来讲，编制大纲时，已有部分确定的订货，企业还可根据历年的情况和市场行情，预测计划年度的任务，然后根据资源的限制进行优化。单件小批生产企业的生产计划大纲只能是指导性的, 产品出产计划是按订单作出的。因此，对单件小批生产企业，接受订货决策十分重要。
一、 接受订货决策
当用户订单到达时，企业要作出接不接，接什么，接多少和何时交货的决策。在作出这项决策时不仅要考虑企业所能生产的产品品种，现已接受任务的工作量，生产能力与原材料、燃料、动力供应状况，交货期要求等，而且要考虑价格是否能接受。因此，这是一项十分复杂的决策。其决策过程可用图8-6描述。
图8-6 订货决策过程
用户订货一般包括要订货的产品型号、规格、技术要求、数量、交货时间
P
c
。在顾客心里可能还有一个最高可以接受的价格
P
c max
D
和最迟的交货时间D
c
和价格。超过
c max
此限，顾客将另寻生产厂家。
对于生产企业来说，它会根据顾客所订的产品和对产品性能的特殊要求以及市场行情，运用它的报价系统(计算机和人工的) 给出一个正常价格P 和最低可接受的价格min ， 也
P
会根据现有任务情况，生产能力和生产技术准备周期、产品制造周期，通过交货期设置系统(计算机和人工的 ) 设置一个正常条件下的交货期和赶工情况下最早的交货期min 。
D
在品种、数量等其它条件都满足的情况下，显然，当
min
P
会接受。接受的订货将列入产品出产计划。当P ＞P
c
>P 和D c >D 时，订货一定
或者
c max
D
min
＞
D
c max
，订货一
定会被拒绝。若不是这两种情况，就会出现很复杂的局面，需经双方协商解决。其结果是可能接受，也可能拒绝。较紧的交货期和较高的价格，或者较松的交货期和较低的价格，都可能成交。符合企业产品优化组合的订单可能在较低价格下成交，不符合企业产品优化组合的订单可能在较高价格下成交。
从接受订货决策过程可以看出，品种、数量、价格与交货期的确定对MTO 企业十分重要。
二、 品种、价格与交货期的确定
（一） 品种的确定
对于订单的处理，除了前面讲的即时选择的方法之外，有时还可将一段时间内接到的订单累积起来再作处理，这样做的好处是，可以对订单进行优选。
对于小批生产也可用线性规划方法确定生产的品种与数量。对于单件生产，无所谓产量问题，可采用0-1 型整数规划来确定要接受的品种。例如，已接到A 、B 和C 三种订货， 其加工时间和可获利润如表8-9所示，能力工时为40个时间单位， 应该接受哪些品种最有利？这是一个0-1型整数规划问题。决策变量取0，表示该品种不生产；取1，表示生产。其数学模型为：
Max 10a +13b +25c
x x x
满足:
12x a +x b +x c ≤40
x , x , x
a
b
c
=0或1
表8-9 产品的加工时间和利润
产品 A B C 加工时间 12 8 25 利润 10 13 25
0-1型整数规划的解法十分复杂，对于n 个品种，有
2
n
种组合情况。对于规模较大的实例，
在正常的时间范围内是得不到最优解的。因此，需要采用启发式算法。有一种启发式算法是按（利润/加工时间）的值从大到小排序，即优先考虑单位加工时间的利润最大的任务。对本例：
A ：10/12=0.83 B ：13/8=1.63 C ：25/25=1.
于是，得到优选顺序为B －C －A 。选择B ，余下能力工时为32； 再选择C ，余下能力工时为7，不足以加工产品A 。只能选择B 和C ， 结果获利38。 0-1型整数规划问题的一般形式为：
Max 满足 式中，
∑p x
∑t x ≤ c x ＝ 0或1；
i
i ij
i
j
i
i ＝1,2, …,m;j ＝1,2, …,n.
p ─ 产品i 的单位利润；
t ─ 单位产品i 对资源j 的需要量； c ─ j 种资源可供量。
i ij j
（二） 价格的确定
确定价格可采用成本导向法和市场导向法。成本导向法是以产品成本作为定价的基本依据，加上适当的利润及应纳税金、得出产品价格的一种定价方法。这是从生产厂家的角度出发的定价法，其优点是可以保证所发生的成本得到补偿。但是，这种方法忽视了市场竞争与供求关系的影响，在供求基本平衡的条件下比较适用。
市场导向法是按市场行情定价，然后再推算成本应控制的范围。按市场行情，主要是看具有同样或类似功能产品的价格分布情况，然后再根据本企业产品的特点，确定顾客可以接受的价格。按此价格来控制成本，使成本不超过某一限度，并尽可能小。
对于单件小批生产的机械产品，一般采用成本导向定价法。由于单件小批生产的产品的独特性，它们在市场上的可比性不是很强。因此，只要考虑少数几家竞争对手的类似产品的价格就可以了。而且，大量统计资料表明，机械产品原材料占成本比重的60-70％，按成本定价是比较科学的。
由于很多产品都是第一次生产，而且在用户订货阶段，只知产品的性能、容量上的指标，并无设计图纸和工艺，按原材料和人工的消耗来计算成本是不可能的。因此，往往采取类比的方法来定价。即按过去已生产的类似产品的价格，找出一大类产品价格与性能参数、重量之间的相关关系，来确定将接受订货的产品价格。 （三） 交货期的确定
出产期与交货期的确定对单件小批生产十分重要。产品出产后，经过发运，才能交到顾客手中。交货迅速而准时可以争取顾客。正确设置交货期是保证按期交货的前提条件。交货期设置过松，对顾客没有吸引力，还会增加成品库存；交货期设置过紧， 超过了企业的生产能力，造成误期交货，会给企业带来经济损失和信誉损失。 现将常用的交货期设置方法作一简单介绍：
1. CON(Constant)：式中,
i
d ─ 产品(工件)i 的完工期限；
r ─ 产品(工件)i 的到达时间或准备就绪时间；
i
d =r
i
i
+k
k ─ 固定常量, 对所有产品都一样, 由经验决定。
CON 法建立在所有产品从接受订货后的生产技术准备与生产制造所花的时间都是一样假设的基础上。显然，这是一种比较粗略的处理方法。 2. RAN(Random)：i =i +i 式中,
e ─ 随机数。其余符号同前。
i
d r e
RAN法是指交货期是按顾客要求决定的， 因而具有随机性。完全按顾客要求定交货期的情况也比较少。
3. TWK(Total work content):
d =r
i
i
+k
p
i
式中, k ─ 系数, 由经验确定, 一般取3～8;
p ─ 产品(工件)i 的总工作量。其余符号同前。
i
TWK 法考虑了不同产品的工作量，在实际上用得较多。 4. SLK(Slack)：
d =r +p +k
i
i
i
式中,K ─ 固定常量。
SLK 法与CON 法不同之处是将产品的总工作量分离出来，体现了不同产品之间的差别。 5. NOP(Number of operations):i =i +k i 式中,
n ─ 产品(工件)i 的工序数。其余符号同前。
i
d r n
NOP 法实际上是认为排队时间是主要的。
还有一些其他设置交货期的方法，这里就不一一介绍了。
对单件小批量生产，设置交货期不仅要考虑产品从投料到出产之间的制造周期，而且还要考虑包括设计、编制工艺、设计制造工装、准备大型铸锻件和采购供应原材料等活动所需的生产技术准备周期。然而，由于产品的独特性，生产技术准备周期和制造周期也难以估计。因此，统计方法一直是最广泛使用的方法。 小结
本章是第三篇生产运作系统的运行中的第一章，主要讨论年度生产计划。第一节论述了企业计划和生产计划的层次、不同层次计划的特点以及各种职能计划之间的关系，制定计划的一般步骤和滚动式计划编制方法，讨论了生产能力、代表产品和假定产品的概念。第二节阐述了备货型生产企业年度生产计划的制定方法，内容主要涉及品种与产量的确定，处理非均匀需求的3种纯策略(仅改变库存，仅改变生产率和改变劳动力数量) 、混合策略和反复试验法。第三节讨论订货型生产企业年度生产计划的制定方法，内容主要涉及接受订货决策以及品种、价格、交货期的确定。
思考题
1 什么是计划管理？企业计划的层次如何划分？各种职能计划之间有什么联系？
2 叙述生产计划的层次及内容。生产计划的主要指标及含义 是什么？
3 何谓滚动式计划方法？它有什么优点？
4 什么是代表产品？什么是假定产品？如何进行生产任务与 生产能力的平衡？ 5 MTS企业和MTO 企业如何确定产品品种与数量？
6 处理非均匀需求有哪几种策略？其应用条件及限制如何？
练习题
1 某企业生产两种产品，A 和B ， 产品的台时定额及产品出产试计划如下表所示。
产品台时定额
产品A
机床号 16 19 25 41 52
产品出产试计划
产品 A B
1月 2月 3月 4月 5月 6月 400 200 250 350 200 100 0 300 350 200 300 300
2.1 6.8 4.1 7.2 3.9
产品B 台时定额 2.8 1.3 3.6 2.1 10 18 19 35 52 台时定额机床号
①计算机床19和52的负荷；
②调整产品出产试计划，使负荷尽可能均衡，但要满足1月 底至少出产400台A ，另外750台A 和1100台B 必须在5月底前 出产，并重复①。
2 对本章所讲例题制定一种混合策略，使总费用低于179,275 元。
第三篇 生产运作系统的运行
生产运作系统的运行，主要是讲在现存的生产运作系统中，如何适应市场的变化，按用
户的需求，生产合格产品和提供满意服务。要进行生产，首先要编制生产计划和生产作业计
划。然后，组织制造资源，保证计划的实施。在实施中，要以计划为标准，对实际生产进度
和库存进行控制。
本篇阐述年度生产计划的编制，独立需求库存控制，制造资源计划，制造业和服务业的
作业计划，物资采购供应和项目的计划管理等方面的内容。
第八章 年度生产计划
计划是管理的首要职能。没有计划，企业内一切活动都会陷入混乱。在一个好的计划指
导下，水平一般的下属，也会做出成效；在一个差的计划指导下，能力很强的下属，也会把
工作弄糟。现代工业生产是社会化大生产，企业内部分工十分精细，协作非常严密，任何一
部分生产活动都离不开其它部门而单独进行。因此，需要统一的计划来指挥企业各部分的活
动。企业里没有计划，好比一个交响乐队没有乐曲，是无法进行任何生产经营活动的。
本章介绍了计划的层次，指标体系，制定计划的一般步骤，滚动式计划方法，生产能
力，备货型生产企业和订货型生产企业年度生产计划的制定方法。
第一节 计划管理
按照计划来管理企业的生产经营活动，叫做计划管理。计划管理是一个过程。通常包括
编制计划、执行计划、检查计划完成情况和拟订改进措施四个阶段。计划管理包括企业生产
经营活动的各个方面，如生产、技术、劳资、供应、销售、设备、财务、成本等等。计划管
理不仅仅是计划部门的工作，所有其它部门和车间都要通过四个阶段来实行计划管理。
一、 企业计划的层次和职能计划之间的关系
（一） 计划的层次
企业里有各种各样的计划，这些计划是分层次的。一般可以分成战略层计划、战术层计
划与作业层计划三个层次，如图 8-1所示。
战略层计划涉及产品发展方向， 生产发展规模，
技术发展水平，新生产设备的建造等。战术层计划是确定
战略层在现有资源条件下所从事的生产经营活动应该达到的目
标，如产量、品种、产值和利润。作业层计划是确定日常
战术层的生产经营活动的安排。三个层次的计划有不同的特点，
作业层
图8-1 计划的层次
如表8-1所示。 由表中可以看出，从战略层到作业层，计划期越来越短，计划的时间单位越
来越细，覆盖的空间范围越来越小，计划内容越来越详细，计划中的不确定性越来越小。
表8-1 不同层次计划的特点
计划期
计划的时间单位
空间范围
详细程度
不确定性
管理层次
特点 战略层计划 长(≥ 5年) 粗(年) 企业、公司 高度综合 高 企业高层领导 涉及资源获取 战术层计划 中(一年) 中(月、季) 工厂 综合 中 中层，部门领导资源利用 作业层计划 短(月、旬、周) 细(工作日、班次、小时、分) 车间、工段、班组 详细 低 低层，车间领导 日常活动处理
（二） 企业各种计划之间的关系
企业战略层计划主要是企业长远发展规划。长远发展规划是一种十分重要的计划，它关
系到企业的兴衰。常言道：“人无远虑，必有近忧”，可见古人已懂得长远考虑与日常工作
的关系。作为企业的高层领导，必须站得高，才能看得远。只看到眼前事务的领导者，谈不
上领导。战略计划指导全局。战略计划下面最主要的是经营计划(Business Plan)，也称年度综
合计划。再往下是各种职能计划。这些职能计划不是孤立的，它们之间的联系如图8-2所示。
本书主要讨论的是生产计划。生产计划是实现企业经营目标的最重要的计划，是编制生产作
业计划，指挥企业生产活动的龙头，又是编制物资供应计划、劳动工资计划和技术组织措施
计划的重要依据。各种职能计划又是编制成本计划和财务计划的依据。成本计划和财务计划
是编制经营计划的重要依据。
二、 生产计划的层次与计划指标体系
（一） 生产计划的层次
生产计划是一种战术性计划，它以产品和工矿配件作为计划的对象，这些都是企业向市
场所提供的东西。生产作业计划是生产计划的执行计划，是指挥企业内部生产活动的计划。
对于大型加工装配式企业，生产作业计划一般分成厂级生产作业计划和车间级生产作业计划
两级。厂级生产作业计划的对象为原材料、毛坯和零件。从产品结构的角度来看，也可称作
零件级作业计划。车间级生产作业计划的计划对象为工序，故也可称为工序级生产作业计
划。表8-2列出了生产计划的层次及特征。
（二） 生产计划指标体系
生产计划的主要指标有品种、产量、质量、产值和出产期。
1、 品种指标 是企业在计划期内出产的产品品名、型号、规格和种类数，它涉及“生产什
么”的决策。确定品种指标是编制生产计划的首要问题，关系到企业的生存和发展。
2、 产量指标 是企业在计划期内出产的合格产品的数量，它涉及“生产多少”的决策，关
系到企业能获得多少利润。产量可以台、件、吨表示。对于品种、规格很多的系列产
品，也可用主要技术参数计量，如拖拉机用马力，电动机用千瓦等。
3、质量指标 是企业在计划期内产品质量应达到的水平，常采用统计指标来衡量，如一等
品率、合格品率、废品率、返修率等。
图8-2 企业各种职能计划之间的关系
4、 产值指标 是用货币表示的产量指标，能综合反映企业生产经营活动成果，以便不同行
业比较。根据具体内容与作用不同，分为商品产值、总产值与净产值三种。
商品产值是企业在计划期内出产的可供销售的产品价值。商品产值的内容包括：用本企
业自备的原材料生产的成品和半成品的价值；用外单位来料加工的产品加工价值；工业劳务
表8-2 生产计划的层次及特征
计划的形式及
种类
计划对象 计划层 执行层 操作层 生产计划大纲 零部件(毛坯) 投入出产计划、双日(或周) 生产作业计划、产品出产计划 原材料(外购件) 需求 计划等 关键机床加工计划等 产品(假定产品、
代表产品、具体
产品) 工矿配件 零件(自制件、外购件、外协件) 、毛坯、原材料 工序
编制计划的基产品生产周期、产品结构、加工制造提前期、加工路线、加工时间、在
础数据 成品库存 零件、原材料、毛坯库存 制品库存
计划编制部门 经营计划处(科)
计划期
计划的时间单
位
计划的空间范
围 一年 季(细到月) 全厂 生产处(科) 一月～一季 旬、周、日 车间及有关部门
MRP 、批量算法 车间计划科(组) 双日、周、旬 工作日、小时、分 工段、班组、工作地 各种作业排序方法 采用的优化方线性规划、运输
法举例 问题算法、搜索
决策法则
(SDR) 、线性
决策法则(LDR)
的价值。只有完成商品产值指标，才能保证流动资金正常周转。
总产值是企业在计划期内完成的以货币计算的生产活动总成果的数量。总产值包括：商
品产值；期末期初在制品价值的差额； 订货者来料加工的材料价值。总产值一般按不变价
格计算。
净产值是企业在计划期内通过生产活动新创造的价值。由于扣除了部门间重复计算，它
能反映计划期内为社会提供的国民收入。净产值指标算法有两种：生产法和分配法。按生产
法：净产＝总产值－所有转入产品的物化劳动价值。按分配法：净产值＝工资总额＋福利基
金＋税金＋利润＋属于国民收入初次分配的其它支出。
5、出产期 是为了保证按期交货确定的产品出产期限。正确地决定出产期很重要。因为出
产期太紧，保证不了按期交货，会给用户带来损失，也给企业的信誉带来损失；出产期太
松，不利于争取顾客，还会造成生产能力浪费。
对于MTO 企业，确定交货期和产品价格是主要的决策；对于MTS 企业，主要是确定品种
和产量。
三、 制定计划的一般步骤及滚动式计划
（一） 制定计划的一般步骤
制定计划的一般步骤如图8-3所示。
1997-2000
图8-4 编制滚动计划示例
滚动式计划方法有以下优点：
① 使计划的严肃性和应变性都得到保证。因执行计划与编制计划的时间接近，内、外
条件不会发生很大变化，可以基本保证完成，体现了计划的严肃性；预计计划允许修改，体
现了应变性。如果不是采用滚动式计划方法，第一期实施的结果出现偏差，以后各期计划如
不作出调整，就会流于形式。② 提高了计划的连续性。逐年滚动，自然形成新的五年计
划。
四、 生产能力
生产能力是指企业的设施，在一定时期(年、季、月) 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。对于流程式生产，生产能力是一个准确而清晰的概念。
如某化肥厂年产30万吨合成氨，这是设备的能力和实际运行时间决定的。对于加工装配式生
产，生产能力则是一个模糊的概念。不同的产品组合，表现出的生产能力是不一样的。大量
生产，品种单一，可用具体产品数表示生产能力；对于大批生产，品种数少，可用代表产品
数表示生产能力；对于多品种、中小批量生产，则只能以假定产品(Pseudo-product) 的产
量来表示生产能力。
生产能力有设计能力、查定能力和现实能力之分。设计能力是建厂或扩建后应该达到的
最大年产量；查定能力是原设计能力已不能反映实际情况，重新调查核实的生产能力；现实
能力为计划年度实际可达到的生产能力，是编制年度生产计划的依据。国外有的人将生产能
力分成固定能力(Fixed capacity)和可调整能力(Adjustable capacity)两种，前者指固定
资产所表示的能力，是生产能力的上限；后者是指以劳动力数量和每天工作时间和班次所表
示的能力。
(一) 代表产品与假定产品
代表产品是结构与工艺有代表性，且产量与劳动量乘积最大的产品。在多品种生产企业
里，产品的结构、工艺、劳动量差别很大，难以确定代表产品，这时可采用假定产品。假定
产品是按各种具体产品工作量比重构成的一种实际上不存在的产品。
设pj 为假定产品在j 机床加工的台时定额，i 为具体产品的年计划产量，ij 为i 产品在t n t
j 机床加工的单位产品台时定额，则t pj i =∑N t ij ，N 为各种产品年产量总和。
i
设有A 、B 、C 和D 4种产品，其计划年产量和各产品的单位产品台时定额如表8-3所示。
现以产品C 为代表产品，将各产品的计划年产量折算成代表产品产量：
表8-3 代表产品和假定产品
产品 计划年产量 单位产品台时定额折换成代表产品C 的产量折换成假定产品的产量A 50 20 25 27
B 100 30 75 82
C 125 40 125 136
D 25 80 50 55
合计 300 275 300
A ：50×20/40 = 25 （台）; B： 100×30/40 = 75（台）;
D: 25×80/40 = 50（台）.
即，按工作量可将50台产品A 折算成25台代表产品C ，将100台产品B 折算成75台代表产品C ，
可将25台产品D 折算成50台代表产品C 。这样，A 、B 、C 、D 四种产品共300台，折算成代表
产品（25 + 75 + 125 + 50）= 275台。
现以表8-3所示的产品组合为对象，计算假定产品。首先，计算假定产品的台时定额：
t pj ＝(50×20+100×30+125×40+25×80) ÷300=36.67(台时)
然后，将各产品的计划产量折合成假定产品的产量：
A ：50×20/36.67= 27; B ：100×30/36.67= 82;
C ：125×40/36.67= 136; D ：25×80/36.67 = 55 . 按假定产品得出的产品年产量为27+82+136+55=300，与具体产品得出的年产量之和相
等，这不是巧合，因为,
∑n t t i
ij ij =∑n t n t i i ij ij =N
N
于是，只要知道各种具体产品的年产量之和，就能知道假定产品的年产量。
在采用自上而下(Top-down)的生产计划编制方法时，先用假定产品(如电视机厂的“电
视机”，不涉及具体型号，则为假定产品) 进行优化，然后将优化的结果换算成具体产品的
产量。 换算时只要将假定产品的产量乘以权数n i N .
采用假定产品需要知道各种产品的计划年产量和单位产品台时定额。
（二） 生产能力与生产任务(负荷) 的平衡
生产能力与生产任务平衡包括三个方面内容：将生产任务与生产能力进行比较；按比较
的结果采取措施；计算生产能力利用指标。
比较生产任务与生产能力有两种方法：用产品数和用台时数。后者用得较多。对于单品
种生产企业，可用具体产品数进行比较：
设备生产能力＝设备年有效工作小时数/单位产品台时定额
设备年有效工作小时数＝全年工作日数×每天工作小时数× (1－设备停修率) 。
取最小的设备生产能力(台数) 作为生产线或企业的生产能力，将其与计划年产量比较。
对于多品种生产，可用代表产品或假定产品，但计算较复杂，不如用台时数计算方便。
j设备生产任务＝
式中，∑n t i ij (1+r i ) r i 为i 产品补废台时损失系数，由统计确定。
将j 设备年有效工作小时数与j 设备生产任务台时数比较，可知能力是否够。需说明的
是，这是一种能力与任务总量上的比较。由于需求不均匀，即使总量上平衡，某段时间内负
荷仍可能超过能力。总量平衡还有一个问题是，无论作业计划安排得如何好，机床的空闲是
不可避免的。因此，在实际应用时，有的企业将能力再打一个折扣，如任务量达到能力的90
％，就算平衡了。
当任务能力不平衡时，一种方法是增加能力，如加班加点。另一种方法是减少、调整任
务或转包一部分任务给其它企业。
生产能力利用指标有多种，其中有代表性的是生产能力综合利用系数，它等于生产任务
与生产能力之比。
第二节 MTS企业年度生产计划的制定
备货型生产企业编制年度生产计划的核心内容是确定品种和产量，因为有了品种和产量就可以计算产值。备货型生产无交货期设置问题，因顾客可直接从成品库提货。大批和中批生产一般是备货型生产。
一、品种与产量的确定
（一） 品种的确定
对于大量大批生产，品种数很少，而且既然是大量大批生产， 所生产的产品品种一定是市场需求量很大的产品。因此，没有品种选择问题。
对于多品种批量生产，则有品种选择问题。确定生产什么品种是十分重要的决策。 确定品种可以采取象限法和收入利润顺序法。象限法是美国波士顿顾问中心提出的方法，该法是按“市场引力”和“企业实力”两大类因素对产品进行评价，确定对不同产品所应采取的策略，然后从整个企业考虑，确定最佳产品组合方案。这里不作详细介绍。
收入利润顺序法是将生产的多种产品按销售收入和利润排序， 并将其绘在收入利润图上，表8-4所示的8种产品的收入和利润顺序，可绘在图8-4上。
由图8-4可以看出，一部分产品在对角线上面，一部分产品在对角线上方，还有一部分 表8-4 销售收入和利润次序表
产品代号销售收入
利润
利 8
润 大 小 顺 序 5
4
2
收入大小顺序 图8-4 收入-利润次序图
产品在对角线下方。销售收入高，利润也大的产品，即处于图8-4左下角的产品，应该生产。相反，对于销售收入低，利润也小的产品(甚至是亏损产品) ，即处于图8-4右上角的产品，需要作进一步分析。其中很重要的因素是产品生命周期。如果是新产品，处于导入期，因顾客不了解，销售额低；同时，由于设计和工艺未定型，生产效率低，成本高，利润少， 甚至亏损，就应该继续生产，并作广告宣传，改进设计和工艺，努力降低成本。如果是老产品，处于衰退期，就不应继续生产。除了考虑产品生命周期因素以外，还可能有其它因素，如质量不好，则需提高产品质量。
一般来说，销售收入高的产品，利润也高，即产品应在对角线上，对于处于对角线上方的产品，如D 和F ，说明其利润比正常的少，是销价低了，还是成本高了？需要考虑。反之，处于对角线下方的产品，如C 和H ，利润比正常的高，可能由于成本低所致。可以考虑增加销售量，以增加销售收入。
（二） 产量的确定
品种确定之后，确定每个品种的产量，可以采用线性规划方法。利用线性规划，可求得在一组资源约束下(生产能力、原材料、动力等) ，各种产品的产量，使利润最大。例如有n 种产品品种，m 种资源约束，可采用以下形式的线性规划来优化：
Max Z =
满足： ∑(t −c ) x i =1i i i
ik i k n ∑a x ≤b i =1
i
i n , k =1, 2,..., m . x ≤U x ≥L , L ≥0, i =1, 2,..., n .
式中，x ─ 产品i 的产量；
b ─ 资源k 的数量；
a ─ 生产一个单位产品i 需资源k 的数量；
U ─ 产品i 最大潜在销售量(通过预测得到) ；
L ─ 产品i 的最小生产量；
r ─ 产品i 的单价；
c ─ 产品i 的单位可变成本。 i i i i k ik i i i i
线性规划可用单纯形法求解。关于单纯形法，运筹学中已有详细介绍，本书不再赘述。
二、 产品出产计划的编制
确定了产品品种与产量之后，再安排产品的出产时间，就得到了产品出产计划。前一章我们讲了需求预测。需要说明的是预测的需求并不一定等于生产需求。因生产出来的产品还需经过包装、发运，才能到批发商手中，然后又从批发商到零售商，最后才能到顾客手中。因此，生产必须提前一段时间进行，才能满足市场需求。另外，因能力所限，生产并不一定要满足所有的需求。
编制产品出产计划需要解决的一个基本问题是，如何处理非均匀需求。市场需求的起伏和波动是绝对的，而企业内部组织生产又要求均衡，要解决这个矛盾，就要研究处理非均匀需求的策略。
（一） 处理非均匀需求的策略
处理非均匀需求有三种纯策略：改变库存水平、改变工人的数量和改变生产率(Production rate)。
1. 改变库存水平 就是通过库存来调节生产，而维持生产率和工人数量不变。如图8-5所示，当需求不足时，由于生产率不变，库存量就会上升。当需求过大时，将消耗库存来满足需要，库存就会减少。这种策略可以不必按最高生产负荷配备生产能力，节约了固定资产投资，是处理非均匀需求常用的策略。成品库存的作用好比是水库，可以蓄水和供水，既防旱又防涝，保证水位正常。但是，通过改变库存水平来适应市场的波动，会产生维持库存费；同时，库存也破坏了生产的准时性。对纯劳务性生产，不能采用这种策略。纯劳务性生产只能通过价格折扣等方式来转移需求，使负荷高峰比较平缓。
2. 改变生产率 就是要使生产率与需求率匹配。需要多少就生产多少，这是准时生产制(Just-in-Time)所采用的策略，它可以消除库存。忙时加班加点，闲时把工人调到其它生产单元或做清理工作。当任务超出太多时，可以采取转包或变制造为购买的办法。这种策略引 需
求
图8-5 通过改变库存水平来吸收需求波动
起的问题是生产不均衡，同时会多付加班费。
3. 改变工人数量 就是在需求量大时多雇工人，在需求量小时裁减工人。这种做法不一定永远可行。对技术要求高的工种一般不能采取这种策略，因技术工人不是随时可以雇到的。另外， 工人队伍不稳定会引起产品质量下降和一系列的管理问题。
以上三种纯策略可以任意组合成无数混合策略。比如，可以将改变工人的数量与改变库存水平结合起来。混合策略一般要比纯策略效果好。究竟采用什么样的策略，一般要通过反复试验法。
（二） 反复试验法(The Trial-and-Error Method)
反复试验法可能是在管理实践中应用最广的方法。面对复杂的管理对象，人们很难找到优化的方法来处理，于是通过直觉和经验得出一种方法。将这种方法用于实践，取得经验，发现问题， 对方法作出改进，再用于实践，……。如此反复。虽然，不一定能得到最优解，但是一定可得到可行的且令人满意的结果。在制定生产计划中，也可采用反复试验法。下面将以一个例子说明如何应用反复试验法 ( 本例摘自 James B. Dilworth 编的
Production and Operations Management, Fourth Edition,Random House,Inc.)。
某公司将预测的市场需求转化为生产需求，如表8-5 所示。该产品每件需20小时加工，工人每天工作8小时。 招收工人需广告费、考试费和培养费，折合雇一个工人需300元，裁减一个工人需付解雇费200元。假设生产中无废品和返工。 为了应付需求波动，有1000件产品作为安全库存。单位维持库存费为6 元/件. 月。设每年的需求类型相同。因此在计划年度开始时的工人数等于计划年度结束时的工人数。相应地，库存量也近似相等。现比较以下不同的策略下的费用。
表8-5 预测的需要量
(1) (2) 月份 预计月生产需求量
(件) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
1,600 1,400 1,200 1,000 1,500 2,000 2,500 2,500 3,000 3,000 2,500 2,000
(3) 累计需求量(件)
1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200
(5) (4)
每月正常工作日数累计正常工作
日数（天） （天）
21 22 22 21 23 21 21 20 20 20 19 22
21 43 65 86 109 130 151 171 191 211 230 252
1. 仅改变工人的数量 采取这种纯策略需假定随时可以雇到工人，这种策略可见表8-6，总费用为200,000元。
表8-6 仅改变工人数量的策略 (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (1) (2)
月 份 预计生产所需生 月生产天每人每月需 工人月初 增月初 裁变更费 300
加工人减 工人 ×(7)或200数 数 生产小时月需求量产时间
×(8) 数 8×(4)(3)÷数 20×(2) (件) 4
5 6 7 8 9 10
1,600 1,400 1,200 1,000 1,500 2,000 2,500
28,000 20,000 21 22 22 21 23 21 21
168 176 168 184 168 168
190 159 136 119 163 238 298
44 75 60
37 31 23 17
7,400 6,200 4,600 3,400 13,200 22,500 18,000
4,500 313 160 20 2,500 11
18,600 62 375 160 20 60,000 3,000 12
0 375 160 20 60,000 3,000 1
9,200 46 329 152 19 2,500 2
20,400 102 227 176 22 2,000 40,000 3
256 256 128,000元 维持1000件安全库存需1000×6×12=72,000元 总费用 128,000+72,000 = 200,000 元
2. 仅改变库存水平 这种策略需允许晚交货(back-ordering)。由于252天内需生产24200件产品，则平均每个工作日生产96.03件，需96.03×20=1920.63小时，每天需工人1920.63÷8=240. 08人。取241人，则每天平均生产241×8÷20=96.4件产品。仅改变库存水平的策略如表8-7所示。总费用为209,253元。
表8-7 仅改变库存水平的策略 (4) (5) (6) (3) (1) (2)
维持库存费 月份 累计生 累计产量 累计生产需求 月末库存
产天数 (2)× 96.4 (3)-(4)+1000 (月初库存量+月末库存量)/2 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
2,024 21
4,145 43
6,266 8,290 86
109 10,508 130 12,532 151 14,556
484 171 16,
191 18,412 211 20,340 230 22,172 252 24,293
1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200
7,272 1,424
10,707 2,145
15,633 3,066
21,468 4,090
26,694 4,808
28,920 4,832
27,564 4,356
24,420 3,784
19,488 2,712
13,056 1,640
7,836 972
6,195 1,093
209,253
3. 一种混合策略 混合策略可以多种多样，这里仅讲一种(表8-8) 。考虑到需求的变化，在前一段时间采取相对低的均匀生产率，在后一段时间采取相对高的均匀生产率。4月初需生产1600件，每天需生产76.19件。设前一段时间采用每天80件的生产率，则每天需80×20÷8=200工人。生产到8月底，累计109天生产了109×80=8720件。在余下(252-109)＝143天内。要生产 (24200-8720)＝15480件产品，平均每天生产15480÷143=108.25件，需108.25×20÷8=270.6人，取271人。因此，9月初要雇71人，每天可生产271×8÷20=108.4件产品。年末再裁减71人。这种混合策略的总费用为179,275元。
表8-8 一种混合策略 (3) (4) (5) (1) (2)
月 累计生产率 累计产量 累计 需求份 生产
(6) 月末库存
(8) (7)
维持库存 变更工人数费用
费 (4)-(5)
天数 8 21 151 171 191 230 252
80 80 80 80 80 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4 108.4
3,440 5,200 6,880 8,720 10,996 13,273 15,441 17,609 19,777 24,221
1,600 3,000 4,200 5,200 6,200 8,700 11,200 13,700 16,700 19,700 22,200 24,200
+1000 1,080 1,440 2,000 2,680 3,020 3,296 3,073 2,741 1,909 1,077 636 1,021
6,240
10,320
17,100
71×300=21,300
19,107
17,442
13,950
8,958
5,139
71×200=14,2004,971
143,775 35,500
反复试验法不能保证获得最优策略，但可以不断改善所采取的策略，读者还可改变混合策略来减少总费用。
（三） 不同生产类型产品出产计划的编制方法
按前面讲的处理非均匀需求的策略，可以编制产品出产计划。由于不同的生产类型有不同的特点，在编制产品出产计划的方法上也有一定差别。
1. 大量大批生产企业 由于其品种数很少，产量大，生产的重复程度高，大量大批生产是典型的备货型生产，其生产的直接目标是补充成品库存。采用改变库存水平的策略较好。这样可以通过成品库将市场与生产系统隔开，使生产率均匀，保证生产的节奏性。 有三种方式分配各季各月的产量：
①均匀分配方式。将全年计划产量按平均日产量分配给各月。这种方式适用于需求稳定，生产自动化程度较高的情况。
②均匀递增分配方式。将全年计划产量按劳动生产率每季(或每月) 平均增长率，分配到各月生产。这种方式适用于需求逐步增加，企业劳动生产率稳步提高的情况。
③抛物线递增分配方式。将全年产量按开始增长较快，以后逐渐缓慢的递增方式安排各月任务。
2. 成批生产企业
由于品种较多，各种产品产量多少相差较大，不能采用大量大批生产企业的方式安排生产。具体方法有：
①对于订有合同的产品，要按合同规定的数量与交货期安排， 以减少库存。 ②对于产量大，季节性需求变动小的产品，可按“细水长流”方式安排。
③对于产量小的产品，要权衡库存费用与生产准备费用，确定投产批量，做到经济合理。
④同一系列不同规格的产品，当产量较少时，尽可能安排在同一时期内生产，这样可以集中组织通用件的生产。
第三节 MTO 企业年度生产计划的确定
单件小批生产(Job-shop production)是典型的订货型生产，其特点是按用户订单的要求，生产规格、质量、价格、交货期不同的专用产品。
单件小批生产方式与大量大批生产方式都是典型的生产方式。大量大批生产以其低成本、高效率与高质量取得的优势，使得一般中等批量生产难以与之竞争。但是，单件小批生产却以其产品的创新性与独特性，在市场中牢牢地站稳了脚跟。其原因主要有三个：
①大量大批生产中使用的各种机械设备是专用设备，专用设备是以单件小批生产方式制造的。
②随着技术的飞速进步和竞争的日益加剧，产品生命周期越来越短，大量研制新产品成了企业赢得竞争优势的关键。新产品即使是要进行大量大批生产，但在研究与试制阶段，其结构、性能、规格还要作各种改进，只能是单件小批生产方式。
③单件小批生产制造的产品大多为生产资料，如大型船舶、电站锅炉、化工炼油设备、汽车厂的流水线生产设备等，它们是为新的生产活动提供的手段。
对于单件小批生产，由于订单到达具有随机性，产品往往又是一次性需求，无法事先对计划期内的生产任务作总体安排，也就不能应用线性规划进行品种和产量组合上的优化。但是，单件小批生产仍需要编制生产计划大纲。生产计划大纲可以对计划年度内企业的生产经营活动和接受订货决策进行指导。一般来讲，编制大纲时，已有部分确定的订货，企业还可根据历年的情况和市场行情，预测计划年度的任务，然后根据资源的限制进行优化。单件小批生产企业的生产计划大纲只能是指导性的, 产品出产计划是按订单作出的。因此，对单件小批生产企业，接受订货决策十分重要。
一、 接受订货决策
当用户订单到达时，企业要作出接不接，接什么，接多少和何时交货的决策。在作出这项决策时不仅要考虑企业所能生产的产品品种，现已接受任务的工作量，生产能力与原材料、燃料、动力供应状况，交货期要求等，而且要考虑价格是否能接受。因此，这是一项十分复杂的决策。其决策过程可用图8-6描述。
图8-6 订货决策过程
用户订货一般包括要订货的产品型号、规格、技术要求、数量、交货时间
P
c
。在顾客心里可能还有一个最高可以接受的价格
P
c max
D
和最迟的交货时间D
c
和价格。超过
c max
此限，顾客将另寻生产厂家。
对于生产企业来说，它会根据顾客所订的产品和对产品性能的特殊要求以及市场行情，运用它的报价系统(计算机和人工的) 给出一个正常价格P 和最低可接受的价格min ， 也
P
会根据现有任务情况，生产能力和生产技术准备周期、产品制造周期，通过交货期设置系统(计算机和人工的 ) 设置一个正常条件下的交货期和赶工情况下最早的交货期min 。
D
在品种、数量等其它条件都满足的情况下，显然，当
min
P
会接受。接受的订货将列入产品出产计划。当P ＞P
c
>P 和D c >D 时，订货一定
或者
c max
D
min
＞
D
c max
，订货一
定会被拒绝。若不是这两种情况，就会出现很复杂的局面，需经双方协商解决。其结果是可能接受，也可能拒绝。较紧的交货期和较高的价格，或者较松的交货期和较低的价格，都可能成交。符合企业产品优化组合的订单可能在较低价格下成交，不符合企业产品优化组合的订单可能在较高价格下成交。
从接受订货决策过程可以看出，品种、数量、价格与交货期的确定对MTO 企业十分重要。
二、 品种、价格与交货期的确定
（一） 品种的确定
对于订单的处理，除了前面讲的即时选择的方法之外，有时还可将一段时间内接到的订单累积起来再作处理，这样做的好处是，可以对订单进行优选。
对于小批生产也可用线性规划方法确定生产的品种与数量。对于单件生产，无所谓产量问题，可采用0-1 型整数规划来确定要接受的品种。例如，已接到A 、B 和C 三种订货， 其加工时间和可获利润如表8-9所示，能力工时为40个时间单位， 应该接受哪些品种最有利？这是一个0-1型整数规划问题。决策变量取0，表示该品种不生产；取1，表示生产。其数学模型为：
Max 10a +13b +25c
x x x
满足:
12x a +x b +x c ≤40
x , x , x
a
b
c
=0或1
表8-9 产品的加工时间和利润
产品 A B C 加工时间 12 8 25 利润 10 13 25
0-1型整数规划的解法十分复杂，对于n 个品种，有
2
n
种组合情况。对于规模较大的实例，
在正常的时间范围内是得不到最优解的。因此，需要采用启发式算法。有一种启发式算法是按（利润/加工时间）的值从大到小排序，即优先考虑单位加工时间的利润最大的任务。对本例：
A ：10/12=0.83 B ：13/8=1.63 C ：25/25=1.
于是，得到优选顺序为B －C －A 。选择B ，余下能力工时为32； 再选择C ，余下能力工时为7，不足以加工产品A 。只能选择B 和C ， 结果获利38。 0-1型整数规划问题的一般形式为：
Max 满足 式中，
∑p x
∑t x ≤ c x ＝ 0或1；
i
i ij
i
j
i
i ＝1,2, …,m;j ＝1,2, …,n.
p ─ 产品i 的单位利润；
t ─ 单位产品i 对资源j 的需要量； c ─ j 种资源可供量。
i ij j
（二） 价格的确定
确定价格可采用成本导向法和市场导向法。成本导向法是以产品成本作为定价的基本依据，加上适当的利润及应纳税金、得出产品价格的一种定价方法。这是从生产厂家的角度出发的定价法，其优点是可以保证所发生的成本得到补偿。但是，这种方法忽视了市场竞争与供求关系的影响，在供求基本平衡的条件下比较适用。
市场导向法是按市场行情定价，然后再推算成本应控制的范围。按市场行情，主要是看具有同样或类似功能产品的价格分布情况，然后再根据本企业产品的特点，确定顾客可以接受的价格。按此价格来控制成本，使成本不超过某一限度，并尽可能小。
对于单件小批生产的机械产品，一般采用成本导向定价法。由于单件小批生产的产品的独特性，它们在市场上的可比性不是很强。因此，只要考虑少数几家竞争对手的类似产品的价格就可以了。而且，大量统计资料表明，机械产品原材料占成本比重的60-70％，按成本定价是比较科学的。
由于很多产品都是第一次生产，而且在用户订货阶段，只知产品的性能、容量上的指标，并无设计图纸和工艺，按原材料和人工的消耗来计算成本是不可能的。因此，往往采取类比的方法来定价。即按过去已生产的类似产品的价格，找出一大类产品价格与性能参数、重量之间的相关关系，来确定将接受订货的产品价格。 （三） 交货期的确定
出产期与交货期的确定对单件小批生产十分重要。产品出产后，经过发运，才能交到顾客手中。交货迅速而准时可以争取顾客。正确设置交货期是保证按期交货的前提条件。交货期设置过松，对顾客没有吸引力，还会增加成品库存；交货期设置过紧， 超过了企业的生产能力，造成误期交货，会给企业带来经济损失和信誉损失。 现将常用的交货期设置方法作一简单介绍：
1. CON(Constant)：式中,
i
d ─ 产品(工件)i 的完工期限；
r ─ 产品(工件)i 的到达时间或准备就绪时间；
i
d =r
i
i
+k
k ─ 固定常量, 对所有产品都一样, 由经验决定。
CON 法建立在所有产品从接受订货后的生产技术准备与生产制造所花的时间都是一样假设的基础上。显然，这是一种比较粗略的处理方法。 2. RAN(Random)：i =i +i 式中,
e ─ 随机数。其余符号同前。
i
d r e
RAN法是指交货期是按顾客要求决定的， 因而具有随机性。完全按顾客要求定交货期的情况也比较少。
3. TWK(Total work content):
d =r
i
i
+k
p
i
式中, k ─ 系数, 由经验确定, 一般取3～8;
p ─ 产品(工件)i 的总工作量。其余符号同前。
i
TWK 法考虑了不同产品的工作量，在实际上用得较多。 4. SLK(Slack)：
d =r +p +k
i
i
i
式中,K ─ 固定常量。
SLK 法与CON 法不同之处是将产品的总工作量分离出来，体现了不同产品之间的差别。 5. NOP(Number of operations):i =i +k i 式中,
n ─ 产品(工件)i 的工序数。其余符号同前。
i
d r n
NOP 法实际上是认为排队时间是主要的。
还有一些其他设置交货期的方法，这里就不一一介绍了。
对单件小批量生产，设置交货期不仅要考虑产品从投料到出产之间的制造周期，而且还要考虑包括设计、编制工艺、设计制造工装、准备大型铸锻件和采购供应原材料等活动所需的生产技术准备周期。然而，由于产品的独特性，生产技术准备周期和制造周期也难以估计。因此，统计方法一直是最广泛使用的方法。 小结
本章是第三篇生产运作系统的运行中的第一章，主要讨论年度生产计划。第一节论述了企业计划和生产计划的层次、不同层次计划的特点以及各种职能计划之间的关系，制定计划的一般步骤和滚动式计划编制方法，讨论了生产能力、代表产品和假定产品的概念。第二节阐述了备货型生产企业年度生产计划的制定方法，内容主要涉及品种与产量的确定，处理非均匀需求的3种纯策略(仅改变库存，仅改变生产率和改变劳动力数量) 、混合策略和反复试验法。第三节讨论订货型生产企业年度生产计划的制定方法，内容主要涉及接受订货决策以及品种、价格、交货期的确定。
思考题
1 什么是计划管理？企业计划的层次如何划分？各种职能计划之间有什么联系？
2 叙述生产计划的层次及内容。生产计划的主要指标及含义 是什么？
3 何谓滚动式计划方法？它有什么优点？
4 什么是代表产品？什么是假定产品？如何进行生产任务与 生产能力的平衡？ 5 MTS企业和MTO 企业如何确定产品品种与数量？
6 处理非均匀需求有哪几种策略？其应用条件及限制如何？
练习题
1 某企业生产两种产品，A 和B ， 产品的台时定额及产品出产试计划如下表所示。
产品台时定额
产品A
机床号 16 19 25 41 52
产品出产试计划
产品 A B
1月 2月 3月 4月 5月 6月 400 200 250 350 200 100 0 300 350 200 300 300
2.1 6.8 4.1 7.2 3.9
产品B 台时定额 2.8 1.3 3.6 2.1 10 18 19 35 52 台时定额机床号
①计算机床19和52的负荷；
②调整产品出产试计划，使负荷尽可能均衡，但要满足1月 底至少出产400台A ，另外750台A 和1100台B 必须在5月底前 出产，并重复①。
2 对本章所讲例题制定一种混合策略，使总费用低于179,275 元。