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1、第一节第一节 基本概念基本概念第二节第二节 能力方案能力方案第三节第三节 能力方案的决策方法能力方案的决策方法第四节第四节 学习曲线学习曲线一、生产运作能力的定义一、生产运作能力的定义 所谓生产运作能力，是指一个设所谓生产运作能力，是指一个设施的最大产出率。这里的设施，可施的最大产出率。这里的设施，可以是一个工序，一台设备，也可以以是一个工序，一台设备，也可以是整个企业组织。本章所讨论的生是整个企业组织。本章所讨论的生产运作能力，主要是指一个企业的产运作能力，主要是指一个企业的生产运作能力。生产运作能力。企业的生产运作能力从广义上说，企业的生产运作能力从广义上说，是指人员能力、设备能力和管理能
2、是指人员能力、设备能力和管理能力的总和。力的总和。从狭义上说，运作能力主要是从狭义上说，运作能力主要是指人员能力和设备能力。指人员能力和设备能力。生产运作能力主要指狭义的能生产运作能力主要指狭义的能力。力。二、生产运作能力的度量二、生产运作能力的度量基本度量基本度量 基本考虑：在以产品对象专业基本考虑：在以产品对象专业化为生产运作组织方式的企业组化为生产运作组织方式的企业组织中，通常以产出为度量单位。织中，通常以产出为度量单位。产品品种较多、数量较少、采产品品种较多、数量较少、采取工艺对象专业化的生产组织方取工艺对象专业化的生产组织方式的企业中，则用式的企业中，则用投入进行度量投入进行度量更为
3、方便。更为方便。效劳行业运作能力的度量企业类型投入表达方式产出表达方式医院可供治疗的床位数量每天治疗的病人数量航空公司飞机数量每周飞行的座位公里数餐饮店可供就餐的座位数量每天效劳的顾客数量零售店可供商品展示的空间规模每天商品销售额影剧院观众座位数量每周的观众数量“最大能力与最大能力与“正常能力正常能力 所谓生产运作能力，是指一个设施所谓生产运作能力，是指一个设施的最大产出率。的最大产出率。“最大的含义实际上有两种含义，最大的含义实际上有两种含义，一种是技术上的一种是技术上的“最大含义；最大含义；另一种另一种是经济上的是经济上的“最大含义。最大含义。技术意义上的最大能力，我们称之为技术意义上的最
4、大能力，我们称之为“最大能力，经济意义上的最大能力，最大能力，经济意义上的最大能力，我们称之为我们称之为“正常能力。正常能力。三、生产运作能力的重要性三、生产运作能力的重要性 生产运作能力是保证一个企业未生产运作能力是保证一个企业未来长期开展和事业成功的核心问题。来长期开展和事业成功的核心问题。一个企业所拥有的生产运作能力过一个企业所拥有的生产运作能力过大或过小都是很不利的：能力过大，大或过小都是很不利的：能力过大，导致设备闲置，人员充裕，资金浪导致设备闲置，人员充裕，资金浪费；能力过小，又会失去很多时机，费；能力过小，又会失去很多时机，导致时机损失。导致时机损失。一、能力的利用率一、能力的利
5、用率 在制定能力方案时，首先需要对在制定能力方案时，首先需要对现有的生产运作能力有一个明确的现有的生产运作能力有一个明确的把握：在现在的情况下够还是不够，把握：在现在的情况下够还是不够，平均利用率有多高等，因此，这里平均利用率有多高等，因此，这里的一个重要概念是能力的利用率。的一个重要概念是能力的利用率。能力的利用率是指设施、设备、能力的利用率是指设施、设备、人员等生产运作能力被利用的平均人员等生产运作能力被利用的平均程度，其基本表达式为：程度，其基本表达式为：利用率利用率=平均产出率平均产出率/能力能力 能力的利用率不应该是百分之百能力的利用率不应该是百分之百而应留有一定的充裕：而应留有一定
6、的充裕：能力缓冲能力缓冲=1-利用率利用率二、规模经济原理在能力方案中的运用二、规模经济原理在能力方案中的运用 人们对规模经济原理的一般理解是：人们对规模经济原理的一般理解是：生产规模或设施规模越大，产出的生产规模或设施规模越大，产出的平均成本越低。平均成本越低。实际上：当规模扩大到一定地步时，实际上：当规模扩大到一定地步时，管理、协调的复杂性急剧增加，从而引管理、协调的复杂性急剧增加，从而引起间接成本内部管理成本的急剧增起间接成本内部管理成本的急剧增加，组织的注意力会分散，生产效率也加，组织的注意力会分散，生产效率也有可能降低，从而使总成本又变高。因有可能降低，从而使总成本又变高。因此，要有
7、一个此，要有一个“适度规模。适度规模。三、能力扩大的时间与规模三、能力扩大的时间与规模 这个问题是指：何时扩大能力，这个问题是指：何时扩大能力，扩大多少。扩大多少。有两种属于两个极端的策略：积有两种属于两个极端的策略：积极策略和消极策略。极策略和消极策略。选择什么样的策略来扩大能力需选择什么样的策略来扩大能力需要根据企业的具体情况来定。要根据企业的具体情况来定。生产运作能力小于市场需求自己直接投资合资收购兼并签订合作协议业务转包调整生产运作组织局部改造备用资产投入生产租赁生产运作能力大于市场需求调整生产运作组织加强产品研究开发转为备用出租出售、清算四、设施的小型化、集中化四、设施的小型化、集中
8、化 设施的小型化、集中化的概念是指：设施的小型化、集中化的概念是指：在一个设施内只集中进行小范围、少数在一个设施内只集中进行小范围、少数品种的产品生产或效劳提供。品种的产品生产或效劳提供。设施小型化、集中化的优点：可将管设施小型化、集中化的优点：可将管理的注意力集中于较少的工作任务中，理的注意力集中于较少的工作任务中，职工的工作目标也比较单一和明确；管职工的工作目标也比较单一和明确；管理层次变少，决策迅速，团队工作方式理层次变少，决策迅速，团队工作方式也易于实行；不同部门之间的信息沟通也易于实行；不同部门之间的信息沟通也较快。也较快。五、能力方案决策与其他决策之间五、能力方案决策与其他决策之间
9、的关系的关系 能力方案决策与组织的其他决策，能力方案决策与组织的其他决策，包括战略决策，系统设计决策以及包括战略决策，系统设计决策以及日常运行决策均有密切的关系。这日常运行决策均有密切的关系。这里主要讨论三个问题：里主要讨论三个问题：1.能力决策与企业竞争重点间的关系。能力决策与企业竞争重点间的关系。如果竞争重点放在快速交货，缩如果竞争重点放在快速交货，缩短交货期之上，那么应该有较大的短交货期之上，那么应该有较大的缓冲，以实现快速响应需求的变化。缓冲，以实现快速响应需求的变化。反之，如果竞争重点是低成本，则反之，如果竞争重点是低成本，则应尽量使能力的利用率增大，缓冲应尽量使能力的利用率增大，缓
10、冲变小。变小。2.能力决策与设施规划决策之间的关能力决策与设施规划决策之间的关系。系。能力扩大通常总要伴随设施扩大能力扩大通常总要伴随设施扩大或重新选址问题。反过来，当一个或重新选址问题。反过来，当一个企业具有多处生产基地时，在削减企业具有多处生产基地时，在削减生产能力时还必须决定报废哪个基生产能力时还必须决定报废哪个基地。地。3.能力决策与系统日常运行决策之间能力决策与系统日常运行决策之间的关系的关系。例如，库存策略，当库存水平控例如，库存策略，当库存水平控制得较低时，设定较大的能力缓冲制得较低时，设定较大的能力缓冲可帮助解决需求顶峰时满足需求的可帮助解决需求顶峰时满足需求的问题；当作业现场
11、的作业排序、人问题；当作业现场的作业排序、人员分配变动不太大时，只需要较小员分配变动不太大时，只需要较小的缓冲即可；当人员安排上的灵活的缓冲即可；当人员安排上的灵活性较小时，大的缓冲又可减少设备性较小时，大的缓冲又可减少设备的超负荷运转。的超负荷运转。一、未来能力需求的估计方法一、未来能力需求的估计方法 对市场需求所作的预测必须转变对市场需求所作的预测必须转变为一种能与能力直接进行比较的度为一种能与能力直接进行比较的度量。在制造业企业中，生产能力经量。在制造业企业中，生产能力经常是以可利用的设备数量来表示的，常是以可利用的设备数量来表示的，在这种情况下，管理人员必须把市在这种情况下，管理人员必
12、须把市场需求通常是产品产量转变为场需求通常是产品产量转变为所需的设备数。所需的设备数。下面是一种把市场需求转变为设下面是一种把市场需求转变为设备数量的方法。备数量的方法。首先，通过下式计算每年所需的首先，通过下式计算每年所需的设备小时数：设备小时数：R=Di iPi i+Di iSi i/Qi i式中式中：R每年所需的全部设备小时数每年所需的全部设备小时数Di i每年所需的产品每年所需的产品I或效劳或效劳I 的数量的数量Pi i产品或效劳产品或效劳I所需的加工处理所需的加工处理时间；时间；Qi i产品产品i 每批的加工数量即：产每批的加工数量即：产品或效劳品或效劳i 的批量的批量Si i产品产
13、品i 的标准的作业交换时间的标准的作业交换时间在效劳中，重换一种业务时所需的在效劳中，重换一种业务时所需的准备时间准备时间N产品或效劳的种类数。产品或效劳的种类数。下一步，计算每台设备可提供的工下一步，计算每台设备可提供的工作小时数。这首先需要计算该设备作小时数。这首先需要计算该设备的总工作时数的总工作时数N，这可以用下式来计，这可以用下式来计算：算：N=工作时数工作时数/天天工作日工作日/年年 这样得到的是理论上的总工作时这样得到的是理论上的总工作时数。还需要考虑到其实际利用率，数。还需要考虑到其实际利用率，进行调整，这个调整可利用缓冲很进行调整，这个调整可利用缓冲很容易地得到：容易地得到：
14、H=N1-C式中：式中：H某设备一年可提供的实际工作时某设备一年可提供的实际工作时数以考虑缓冲数以考虑缓冲N某设备一年的理论工作时数某设备一年的理论工作时数C缓冲量用百分比来表示缓冲量用百分比来表示 第三步，根据用设备时数来表示第三步，根据用设备时数来表示的市场需求量和每台设备所能提供的市场需求量和每台设备所能提供的实际工作时数，算出所需设备数：的实际工作时数，算出所需设备数：M=R/H二、能力方案的决策步骤二、能力方案的决策步骤 一般来说，至少下述四个步骤是一般来说，至少下述四个步骤是必要的：必要的：1估计未来的能力需求；估计未来的能力需求；2确定需求与现有能力之间的差确定需求与现有能力之间
15、的差3制定侯选的能力方案方案；制定侯选的能力方案方案；4评价每个方案定性及定量的评价每个方案定性及定量的，作出最后选择。，作出最后选择。其中步骤其中步骤1的未来能力需的未来能力需求的估计方法已在前面讨论过，下求的估计方法已在前面讨论过，下面详细讨论其他三个步骤的具体做面详细讨论其他三个步骤的具体做法。法。一计算需求与现有能力之间的差一计算需求与现有能力之间的差 当预测需求与现有能力之间的差异为当预测需求与现有能力之间的差异为正数时，很显然，就需要扩大能力，这正数时，很显然，就需要扩大能力，这里要注意的是，当一个生产运作系统包里要注意的是，当一个生产运作系统包括多个环节或多个工序时，能力的方案括
16、多个环节或多个工序时，能力的方案和选择就需要格外谨慎。和选择就需要格外谨慎。二制定侯选方案二制定侯选方案三评价每个方案三评价每个方案 评价包括两方面：定量评价和定性评评价包括两方面：定量评价和定性评价。价。三、能力方案的辅助决策工具三、能力方案的辅助决策工具决策树决策树 制定长期能力方案需要知道未来制定长期能力方案需要知道未来某个时期的需求预测这个时期至某个时期的需求预测这个时期至少需要几年或更长。但是，预测少需要几年或更长。但是，预测结果的不确定性通常很大。结果的不确定性通常很大。在这种情况下，决策树是一种很在这种情况下，决策树是一种很好的辅助决策工具。好的辅助决策工具。决策树模型包括一系列
17、节点和从节决策树模型包括一系列节点和从节点发射出来的分支，如以下图所示：点发射出来的分支，如以下图所示：决策树决策树1第一次第一次决策决策事件事件E1PE1 结果结果1事件事件E2PE2 结果结果2事件事件E3PE3 结果结果3方案方案1方案方案2E1PE1E2PE2E3PE32方案方案3 结果结果4方案方案4 结果结果5方案方案5 结果结果6第二次第二次决策决策 模型应从左向右读，其中的各节模型应从左向右读，其中的各节点和分支的含义如下：点和分支的含义如下：1方形节点为决策点，从决策点方形节点为决策点，从决策点射向右方的分支表示侯选方案；射向右方的分支表示侯选方案；2侯选方案右边所连接的圆形
18、节侯选方案右边所连接的圆形节点为点为“事件节点，这些事件的发事件节点，这些事件的发生是随机的，不受人为的控制；生是随机的，不受人为的控制；3从事件节点发射出的各分支表从事件节点发射出的各分支表示可能发生的事件，每个分支上方示可能发生的事件，每个分支上方应表示出该事件发生的概率；从一应表示出该事件发生的概率；从一个事件节点出发所出的各个事件发个事件节点出发所出的各个事件发生的概率之和应等于生的概率之和应等于1；4在事件分支的右方如果有进一在事件分支的右方如果有进一步可侯选的方案，则重复步骤步可侯选的方案，则重复步骤13；如果没有，则表示经营结；如果没有，则表示经营结果，该经营结果表示的是：选择该
19、果，该经营结果表示的是：选择该分支上的侯选方案并发生该分支上分支上的侯选方案并发生该分支上的事件时，可能带来的经营结果。的事件时，可能带来的经营结果。决策树画出以后，求解应从右向决策树画出以后，求解应从右向左进行左进行：1事件节点的经营结果期望值等事件节点的经营结果期望值等于每一事件的经营结果乘其概率，于每一事件的经营结果乘其概率，再求和，即：事件节点的经营结果再求和，即：事件节点的经营结果期望值期望值=事件经营结果事件经营结果事件概率；事件概率；2在决策节点上，选择经营结果在决策节点上，选择经营结果最好的侯选方案为被选择方案。最好的侯选方案为被选择方案。3未被选中的事件应划两小短横未被选中的
20、事件应划两小短横线表示除去。线表示除去。4重复上述步骤，直至到达最后重复上述步骤，直至到达最后边的决策点。最后未被除去的分支边的决策点。最后未被除去的分支就表示最好的选择方案。就表示最好的选择方案。一、学习效应一、学习效应 所谓学习效应，是指一个人或一所谓学习效应，是指一个人或一个组织重复地作某一产品时，作单个组织重复地作某一产品时，作单位产品所需的时间会随着产品生产位产品所需的时间会随着产品生产数量的增加而逐渐减少，然后才趋数量的增加而逐渐减少，然后才趋于稳定，如以下图所示：于稳定，如以下图所示：学习曲线学习曲线单位产品单位产品劳动时间劳动时间学习阶段学习阶段标准阶段标准阶段产品数量产品数量
21、1.两种学习效应：个人学习和组织学两种学习效应：个人学习和组织学习习 所谓个人学习效应，是指当一个所谓个人学习效应，是指当一个人重复地作某一产品时，由于动作人重复地作某一产品时，由于动作逐渐熟练，或者逐渐摸索到一些更逐渐熟练，或者逐渐摸索到一些更有效的作业方法后，作一件产品所有效的作业方法后，作一件产品所需的工作时间即直接劳动时间需的工作时间即直接劳动时间会随着产品累积数量的增加而减少。会随着产品累积数量的增加而减少。组织学习是指管理方面的学习，组织学习是指管理方面的学习，指一个企业在产品设计、工艺设计、指一个企业在产品设计、工艺设计、自动化水平提高、生产组织以及其自动化水平提高、生产组织以及
22、其他资本投资等方面的经验积累过程，他资本投资等方面的经验积累过程，也是一个不断改进管理方法，提高也是一个不断改进管理方法，提高人员作业效率的过程。人员作业效率的过程。三学习曲线的产生背景三学习曲线的产生背景四学习曲线的运用四学习曲线的运用 首先，在生产运作能力管理中，首先，在生产运作能力管理中，学习曲线可以用来帮助企业较精确学习曲线可以用来帮助企业较精确地估计对生产能力的需求，制定相地估计对生产能力的需求，制定相应的能力方案；其次，学习曲线可应的能力方案；其次，学习曲线可以用来帮助企业制定产品的成本方以用来帮助企业制定产品的成本方案。案。从另一方面来说，学习曲线如果从另一方面来说，学习曲线如果
23、使用不当也是有一定风险的。这是使用不当也是有一定风险的。这是指管理人员往往容易忘记环境动态指管理人员往往容易忘记环境动态变化的特性，在这种情况下，环境变化的特性，在这种情况下，环境变化中的不测因素有可能影响学习变化中的不测因素有可能影响学习规律，从而给企业带来损失。规律，从而给企业带来损失。二、学习曲线的建立二、学习曲线的建立 学习曲线的建立基于以下一些基学习曲线的建立基于以下一些基本假设：本假设：1生产第生产第n+1个产品所需的直接个产品所需的直接劳动时间总是小于第劳动时间总是小于第n个；个；2当累积生产数量增加时，所需当累积生产数量增加时，所需直接劳动时间按照一个递减的速率直接劳动时间按照
24、一个递减的速率减少；减少；3时间的减少服从指数分布；时间的减少服从指数分布；在这样的假设下，给定第一个在这样的假设下，给定第一个产品的直接劳动时间和学习率，可产品的直接劳动时间和学习率，可建立下述的对数模型。用这个模型，建立下述的对数模型。用这个模型，即可描绘学习曲线。即可描绘学习曲线。kn=k1nb式中：式中：k1第一个产品的直接劳动时间第一个产品的直接劳动时间kn第第n个产品的直接劳动时间个产品的直接劳动时间n累积生产数量累积生产数量bgr/g2r学习率学习率三、学习率确实定三、学习率确实定 如果数据齐备且合理，那么学习如果数据齐备且合理，那么学习率就可利用式所示的对数模型来求率就可利用式
25、所示的对数模型来求解。其必要条件是要知道第解。其必要条件是要知道第1件和第件和第n件产品的生产时间。求解包括两步：件产品的生产时间。求解包括两步：1计算计算b的值：的值：k kn n=k k1 1n nn n=k kn n/k k1 1两边取对数：两边取对数：bgn=gkn n/k1 1 b=gkn n/k1 1/gn2根据根据b的定义求解学习率的定义求解学习率r：b b的定义为的定义为 b b=g gr r/g2g2r r=10=10b bg2g2 如果没有上述数据，即在某种如果没有上述数据，即在某种产品未开始生产之前就想估计学习产品未开始生产之前就想估计学习率，这种估计通常带有较强的率，这
26、种估计通常带有较强的 主观性。在这种情况下有两种估计主观性。在这种情况下有两种估计方法，一是根据本企业过去生产过方法，一是根据本企业过去生产过的类似产品进行估计。如果工艺等的类似产品进行估计。如果工艺等比较类似，就认为具有相同的学习比较类似，就认为具有相同的学习率。二是把它看作与该产业平均学率。二是把它看作与该产业平均学习率相同。无论采取哪种方法，在习率相同。无论采取哪种方法，在实际生产开始、累积了一定数据以实际生产开始、累积了一定数据以后，都需要对最初的估计加以修正。后，都需要对最初的估计加以修正。学习率的估计1、生产作业已经开始，估计学习率最好等生产作业持续一定时间以后再进行。2、生产作业还未开始，可以对学习率进行合理推测。学习率的估计学习率合理推测的选择1、假设学习率同以前同性质的企业中的学习率一样2、假设学习率与同样或类似的产品的学习率一样3、分析目前的运作方式与前面的运作方式的异同点，对前面的运作方式的学习率进行修正，得到目前运作方式的学习率估计学习率需要考虑的常见因素估计方法企业差异资本构成产品复杂性学习率的提高个人方面：合理选择工人合理培训、鼓励提供快速简单响应帮助专业化与重复性让工人参与工作设计学习率的提高组织方面：有意识地营造或强化良好的文化气氛有一套或建立一套制度与方法来指导采用相应的技术、程序、方法来支持或辅助学习开展学习稳固学习成果推广学习成果