目标规划与企业挖潜
搿1991:(10)3,4:178—189rMsvrrtr~oFTEmLo
目标规划与企业挖潜
谢合明唐云锦
管理工程教研室
摘要
本文建立了机械工业企业生产经营子系统目标规划的一般实用模型,并运用其原理
优化了某电工机械分厂一九九一年度生产
计划
项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载
,为抉策者提供了台理的决策
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
,从而
使企业综合经济效益达到最优.
关?胃t生产计划,多目标规划优先级
一
,弓l言
随着商品经济的日益发展,市场竞争的激烈加剧企业如何利用现有的有限资源,充分
发挥其最大效用,使企业在激烈的竞争中立于不败之地已成为企业经营中的首要问题.因
此,要求企业能根据日益复杂的企业外部环境和内部条件,编制出科
学合理的生产经营计
划,指导企业的生产.目前,我国的工业企业绝大部分还是凭经验和手工来编制企业生产计
划.有极少数企业运用线性规划采用微机编制,都难以适应复杂多变的企业经营形势.企业
在编制生产计划时,一是要考虑许多因素,考察多个目标或指标.这些目标或指标既有轻重
缓急之分.又有可能出现相互排斥或矛盾的情况,如何全面权衡和量化这些目标或指标,使
其综台统一起来,最大限度地满足决策者的要求和愿望,这在现代企业经营中显得愈来愈重
要.二是企业外部环境的动态性要求企业的生产计划具有一定的弹性,适应性和超前性.如
果利用手工进行编制就难以满足和达到上述要求,且工作量很大.所以.如果我们在编制企
业生产计划时.采用现代化管理工具(如微型计算机),并根据企业实际建立适宜的数学模
型,使各目标综台统一起来,那么就可以充分发挥企业内部优势,挖掘企业潜力.使企业综
合经济效益达到最佳.这对于企业节约资源.增强竞争能力是十分有益的.
二多目标规划模型
目标规划是决策技术的一个重要分支.近十多年来.它的理论研究得到了迅速发展.然
糯爿日搠:l991年10月5日
第10卷第3.4期谢合昵等:目标规剃与企业挖潜179
而在我国企业的实际生产中应用较少,究其原因是多方面的.其主要症结就在于理论和实践
相脱节.为此-我们根据某电工机械分厂的具体情况,建立T--较为实用的目标规划模
型.
1.多巨标规划的整体优化模型
多目标规划模型有多种形式,这里我们介绍一种简单.实用的模型.
目标函数MinZ=P?D
约束条件Ax-l-qD=13
非负约束x,D?O
式中P=(Pl?p2,…,pt.)表示目标的优先级踟数;
ra1I1z…aIn
A:l2…?
L—
a1a2…am,
为条件方程组系数矩阵
m×n
q=(Il—I)x:.为偏差变量的系数矩阵
D=
L
B=
f兰21”11×1
为偏差变量矩阵
为常数项矩阵
m×1
L——目标优先级数
1”11——约束方程个数
4——决策变量个数
;
“
l8O四川工业学院l991年
2.机械工业企业生产经营予系统多目标规瓤整体优化模型
根据上述多目标规划的整体优化模型,参考文献【3]结合我国机械工
业企业的具体荚
L
际,构造机械工业企业生产经营子系统的多目标规划模型如下,并作
以下假设:
(1)通过增加或减少设备调节生产规模
(2)通过加班或停工保持稳定的劳动力
(3)通过改变外协作数量以保持稳定的生产率
(4)通过调节库存水平以缓冲需要的波动.,
?变量
W,——时期t内产品i零件j单位流动资金占用量;,
(i=1,2,…m)(t一1,2,…n)(j=l,2,…l)
dr一时期t内产品i零件j的单位保管费用:一
q_[I)——产品i在时期tgo装配数
d【})——时期t末产品i的期束库存.印期初库存及最终装配对于各
自需求量的正偏
差;(t=1,2,..-n一1)
dTct——产品i在时期t的短缺量,即产品i(包括粥初库存与装数之
和)在时期t中
的短缺单位数;,
d?——在时期n中,n期末产品i的脱销数:
d?——产品i为时期rigs末的库存数;
ij()——时期t中,产品i的零件j的产量;
5”——时期t中.产品i的零件j的外协件数:.
zc,)——时期t末产品i的零件j的期末库存.
.即零件j的累积产量与最终装配需求量之
间的正偏差:(t=l,2…n一1)
x)——时期t中,工作地k的加班小时数:
x)一时期t中工作地k的正常生产能力来利用数,即生产计划对于生
产能力的负
偏差;
Q)——时期t内产品i零件j耗费原材料u的数量.
?常数
l_(口)li(„)——产品i的期初期末库存量
H?.),H.ff,——产品i的零件j期初期柬库存量
b——产品i的单位利润;
c;——产品i的单位成本
c”——产品i的零件j的单位成术
a——企业单位工时产匿;
EtD.cI,,——时期t中,产品i的需求预测量;
,.
f
J
第1q卷第3,4期谢台明等目掘规划与耷业挖潜一一一,一一,一
——
i81
H,i,l?)——时期t中.产品i的零件j可供原材料的上限:,
G?fft)——时期t中,产品i的零件外协件上限:
口一产品i的在产品成本系数;.?
0【})——时期t内的工作日数;
T——产品i的生产周期:
c,.】——工作地k在时期t的正常工时;.
Bk(.)——工作地k在时期t的加班工时上限,
a——在工作地k中,生产每单位量产品j的争件j所需i时毂;
A【}】——在时期t内所需完成的工业总产值;
Al(1)——在时期t内所需完成的i}}】品产鳆;
Aztt)——在时期t内所需完成的目标利润;一
F?t)——在时期t内核定的生产资金定额;.
M?t)——在时期t内核定的库存费用上限.
@约束条件
A.
产品需求,库存,装配豳向的蓑茉…,……
C
1c(.)+q;(I)+dC.生产能力约束
ari|?十一x,=cI)
D.利润.产值约束
?
??bIq)?Atlt)
„.l?-l
??(bI+cI)qi(t)?Altt1
?aa{j?A【t
E.流动资金,库存费用约束
Ciq?(1
?Ot4
?TI口I?F?日
F.原材科消耗约束
Q?【-】H?o
G.
加班限制约束
xB
H.零件外协量约束
?非觫.??Glfct)
qi(t).dj?I).d【I).d7,(1,.d(-,.rII(t),
S~I(1).z(f).x‰.x),Q一,?0
@系统目标厦彝优先照数
由于企业性质不弼.总体生产的目标及其优先级有较大差异,没有一
个普遍的总体生产
经营的目标结构.现假定一个总体生产经营的目标等级如下:
p?:及时供货.寻求最大利润.
<一
„
H
口
“?
.
?q
+
+?
Z
?q
“??
?q
第10卷第34期谢合明等:目标规划与企业挖潜l8g
p::力求超额完成总产值和商品产直.
P.:保证各工作地正常开工,并且原材料消耗,流动资金占用,库存费用
有限制..
p.:限制加班工时...
P.:满足最终装配的期束库存水平.
@日标函数
MjnZ--p-(
+???
t,+
i
?
-z
bd)+pt(荟df
a;)(苫_I?xt+????一lI-1-I
+
量奎a+耋善a)+.(善茎x%)
+(1i1Lc.,+1誊d-蓍1c;Iz,),l--ti-,
以上约束条件和目标函数就构成了机械工业企业生产经营子系统的多目标规捌整体优化
模型.
三,多目标规划模型的应用
1.问题的综述.
某电工机城厂属于单件小批生产类型.是电工专用设备重点生产厂家之一,国家二级企
业,拥有职Y._2900人左右,年工业总产值6500万元.刺税AO0”~600万元,实行以销定产.该
厂某分厂有考核定额职3584人.生产该厂主导产品——拉丝机,年总产值达600万元,l991
年计划完成工业总声擅BO7万元,商品产值670万元,目标利润170万元.经调查了解,搜集
有关具体资料整理后详见裘1.表2.表3.
2.建立摹分厂l991卑多目标规划楼型
?目标的分解
A.根据120/l7,120/21,2oo/~7-种拉丝机的年销售计划及最大生产能力建立约束方
程(I)(2)(3)(4)由于该市场情况属于买方市场,所以取di.d;,d;.d:+d?
0
B.利润达到或超过预定目标值
根据年初计划直l7o万元.综台考虑后定为l72万元,建立约束方程t5).职d;0.
184四川工业学院19,91年
C.
商品产值和工业总产值达到或超过预定目标鞋??:
根据牟初计划.商品产埴为B70万元.工业总产瞧为607万元,.综合考虑行分别增加到
6穗万元和?9万元井建立约束方程l(6)(7>.取di,d一0.?.
:.,
„
„D.
生产舞璺占用及库存费用低于核定限额.
根据财务科核定的生产资金和库存费用限额建立约束方程(8)(9).双d+l,d一0
E.各工种全年工时定额目标
虽然该企业产品工时定额在同行业中居于领先舶,.于玮硷业内部酞}
练状况而
言.产品工时定额定得较低.致使分厂定额完成系数一般都在130叻
以上.因此.应将有效
工时定额乘以折算系数方能反映出该分厂正常的生产能力.根据各
产品分工种工时建立约束
方程(10)—(20).其中对手锉床,横钻车床,铣床,磨床,闸床尽量要求达
到设备负
町
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一.
一
+
+
+
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取.目以O喜一帔
帮le期第3,4卷谢台明等:目标规划与企业挖潜
曼害.
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N群群职捌鞴假莒H髭H瑚舯州莒H髭H求L求城
1黜四川工业学院学}【{
经过对该厂各方面情况以及机械行业各目标优先情况的了解
综合考虑后,确定了各目标优先级如下:
P:及时供货,保证市场需求;
P::完成和超过目标利润;
1991年
征求该厂主要领导的意见
Pa:完成和超过商品产值和工业总产值耳标;
P?:尽量节约生产资金减少库存费用;
P;力求设备负荷均衡;
?权数的瞒定
l2o/i7,12o/21,2O0/l7三种拉丝机虽然单位利润不等.但都不允许缺货其权数相
等,与其它优先级内的各偏差量的权数均确定为1.
?列出目标函数乖约束方程
目标函数:
MinZ—pl(d+di+d;+d+d:)+pdi+P3(di+d;)+P4d+P5(d
+do+diI+dl+dz+d2+di?+d:.+di5+d:5+di.+d:B)
约束条件:
(I)x+
(2)x2+
(3)
(4)x+
d—d;:70
d:一d:一30
+d;一di=80
X:+xa+d一d:=240
(5)12409xl+5902x:+8358x3+dz.一d:1720000
(6)31000xl-?[-34000x2+44000X.+di—d;6700000
(7)25181xl+28636x2+321l7x3+d;--d~:6070000
(8)0.587x1+0.720x2+1.029x.+di—d:一180
(9)11.872x,+19.892x2+18.309xa+di—d;=2088
(10)18.179x1+36.195x2+53.225x.+d.一d.8363
(11)8.474x,+2.405x2+8.124x3+dl1一d1—2087
(12)157,742xl+180.416x:+220,156x3+dl2一dl2=49332
(i3)27.832x,+63.814x2+44.683x+d3一d3~6243
第10卷第3,4期谢台明等:目标规刘与企业挖潜l87
(14)32.923xl+47.862X2+30.675xj+di?一d.:16652
(15)9.364xl+24.2O6xz+1.865x3+dT5一dB=6265
(16)3.339xi+3.963xl+
(17)82.36?7.xI+92.075xt+70.214xa+diT—dj7=14660
(18)14.506xl+21.381xi+30.172xl+d7B—d{一4188
(19)201.305~[t+296.590xz+307.402x3+dT.一d9=50t49
d:o=14660 (20)83.178xt+118.51Ixt+l33.O20x3+dlo—
3.模型的解算
){{算法语言编制多目标规划源程序,调试成功后再将有商品产[业总产渣分别为目标值的99.67嘶i00.i4
%,85.52师
(3)电算排产方案充分节约了生产资盘.减少了库存费用,提高了资金利用率.?电算
排产结果所需资金为i80.23万元.核定在产品资金定额为180万元.基本上能满足生产需要,
充分节约了生产资金:而手工排产结果所需资金为145.0i万元,资金利用率仅为80.舶曲,
使生产资金沉淀,降低了企业经济效益.
(4)电算排产方案使设备负荷大体均衡,提高J设备利m率或工时利用率.按电算排产
方案结果,大刨.小刨电工划线工,油漆工.钳装工不够工时,镗床,横钻.车床
铣床,磨床,闸床工时过剩.各工种设备负荷或工人负荷不足和过剩之间的矛盾可通过相互
协助,适当增加工人人数等方法予以解决.从而提高了设备和工时利用率按手工排产方案
结果.大自4小刨油漆工时不足.电工,划线工钳装工镗床横钻,车床,铣床磨
束,闸床工时过剩.过多的浪赞人力物力.降低企业经济效益.
5.结论
通过对手工和电算排产方案的比较,分析,我q]-.1以看到该广i99i年手工编制的年度生
i黜一.四川誓业学院:产值(元)6.700,0008.570.00o}.27al?超额完成
iI.I7d7总产值(元)6.070.9006,701.970.61.1041超额完成
x,I,,?dt生产资金万元,?180.180.
23t.
810i3资金基本满足
xt?
.Ildll刨工时2.0883,604.841.7265工时不够
i.3?dia镗床工时,.
.
8.363了.7o7.12060—
9.
216工时稍过剩
“.25?dlt.横钻工时2087823.69010.8738工讨过剥
2I.I7??d12车床工时49.33243.531.4220.8824?工时过剩
2?,2?dis小刨工时6?2437104.21941.1379工时不够
r.?
3,.#d,铣床工时1B,652J4.169.8510.85.09工时过剩
驰.?dill磨床工时6,2652,092.7010.6340工时严重过剩
0?.I5d?闸床工州952552.95990.5808工时过喇
0I.I7dif电工工时14,66019,086.4281.
3019工时不够
各?..I.dI,如线工时4,1884.940.9701.J.1798-工时不够
?.?d,?钳装工时50,14959,659.51,21.I896工时不够,
„
„:.?$d如油漆工时14,66025010071.7060工时不够t
_
目标函数值0.23p1+655.8794p5+263.3099p8+
第10卷第34期谢台明等:目标规划与企业挖潜189
产计划存在着一定的缺陷.生产指标偏低.企业内部挖潜不够.因此,只有借助于现代化管
理工具和管理方法.才能编制出较为合理的年度生产计划,才能拽出手工编制计划的不台理
因素的具体所在,为企业科学合理地制订计划.组织生产指明方向.
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1072
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YL?
GOALPROGRAMMINGANDTOPPINGTHE
P0TENTIALOFANENTERPRISE
XieHemlngTangYunjin
ABSTRACT
Apracticalmult—goalProgrammingmodelforproductionandoperation
subsystemofmechanicalindustryenterprisesisestablishedinthispaper.
Basedonitsprinciplethe1991?Sannualproductionplanningofanelec—
tro-technica1machineryworkshasbeenoptimizedandarationalplanhas
beeaproposedfordecis/onmakers,resultinginacomprehensiveeconomic
efficiencyoftheenterpriseoptimize..
Keywords:Productionplanning:Mult—goalprogramming;Priority
weight.
.
L