如果沒有供應(yīng)鏈主計(jì)劃的集中控制，為了確保源源不斷的物料流動就必須增加大量的緩沖庫存。通過降低生產(chǎn)和配送數(shù)量的變化程度，協(xié)同供應(yīng)鏈主計(jì)劃能夠減少這些安全緩沖庫存。

為了有效同步化物料流動，決定如何使用供應(yīng)鏈中各個(gè)實(shí)體可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力是非常重要的。由于供應(yīng)鏈主計(jì)劃能夠制定中期決策，在制定決策時(shí)至少要考慮一個(gè)季節(jié)周期才能夠平衡所有的需求高峰。我們需要最小化庫存、加班工作、生產(chǎn)和運(yùn)輸各項(xiàng)總成本，同時(shí)制定出有關(guān)生產(chǎn)和運(yùn)輸數(shù)量的決策。

作為供應(yīng)鏈主計(jì)劃的結(jié)果，我們獲得了生產(chǎn)計(jì)劃和排程、配送和運(yùn)輸計(jì)劃以及采購和物料需求計(jì)劃的目標(biāo)指令。例如，生產(chǎn)計(jì)劃和排程必須考慮每個(gè)供應(yīng)鏈主計(jì)劃時(shí)期末所計(jì)劃的庫存量和按照規(guī)劃時(shí)間所保留的生產(chǎn)能力。使用特別的運(yùn)輸線路和運(yùn)量就是配送和運(yùn)輸計(jì)劃指導(dǎo)原則。

然而，在所獲得的詳細(xì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)狀態(tài)是不可能的，也是不可取的。供應(yīng)鏈主計(jì)劃需要分別將產(chǎn)品和原材料匯總成產(chǎn)品類別和原材料類別，并需要將精力主要集中于瓶頸資源上。這樣不僅會減少數(shù)據(jù)量，也會減少中期數(shù)據(jù)的不確定性和模型的復(fù)雜性。供應(yīng)鏈主計(jì)劃應(yīng)當(dāng)集中制定，并應(yīng)該周期性地進(jìn)行更新。

一、問題難度

基于需求計(jì)劃的需求數(shù)據(jù)，供應(yīng)鏈主計(jì)劃會為所有供應(yīng)鏈實(shí)體制定一個(gè)總的生產(chǎn)和配送計(jì)劃。了解可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力和不同生產(chǎn)與配送階段之間的依賴性是非常重要的。這種為整個(gè)供應(yīng)鏈制定的計(jì)劃將帶來物料的同步流動，但并沒有在這些實(shí)體間產(chǎn)生大量的緩沖庫存。為了有效地利用供應(yīng)鏈主計(jì)劃，我們有必要將生產(chǎn)量和運(yùn)輸量分開，并在不同的階段生成這些量。此外，我們還要求中間產(chǎn)品和產(chǎn)成品是可儲存的（至少在幾個(gè)時(shí)期內(nèi)），其目的是通過建立庫存來平衡各個(gè)部門間的能力。因?yàn)楣?yīng)鏈主計(jì)劃是決策性的計(jì)劃，我們只能期望從具有較低產(chǎn)出變化的生產(chǎn)流程中得出合理的結(jié)果。

如果在生產(chǎn)資源上出現(xiàn)了瓶頸問題，我們將不得不評估下面這些可選擇的生產(chǎn)方式： 

1、在早期生產(chǎn)，而這樣會增加季節(jié)性庫存

2、在可替換的生產(chǎn)地生產(chǎn)，這樣會帶來較大的生產(chǎn)成本或較高的運(yùn)輸成本；

3、在可替代的生產(chǎn)模式下生產(chǎn)，這樣生產(chǎn)成本會很高； 

4、從供應(yīng)商那兒購買產(chǎn)成品，但這樣帶來的成本要比自己生產(chǎn)的成本高；

5、超時(shí)工作以完成指定的需求量，但這樣會帶來生產(chǎn)成本增加，也可能出現(xiàn)額外固定成本。

瓶頸也可能出現(xiàn)在運(yùn)輸過程中。這時(shí)，我們就必須考慮下面這些可替代的運(yùn)輸方式：

1、在早期生產(chǎn)并運(yùn)送產(chǎn)品，而這樣會增加配送中心的季節(jié)性庫存；

2、利用具有不同運(yùn)送能力和成本的可替代運(yùn)輸方式來配送產(chǎn)品；

3、從另一個(gè)配送中心將產(chǎn)品交付給客戶。

要想以最優(yōu)的方式來解決這些問題，我們必須將供應(yīng)鏈作為一個(gè)集成整體來考慮，并考慮所有相關(guān)成本和約束條件，以集中化（centralized）的理念來提出解決方法。否則，分散考慮的方法會造成在其他地方產(chǎn)生瓶頸問題和產(chǎn)生次優(yōu)解決方法。

為了提出可行的目標(biāo)解決方案，我們有必要理解預(yù)期的概念。這一概念應(yīng)當(dāng)能夠預(yù)測低級決策制定程序的（總）結(jié)果，這一結(jié)果是在供應(yīng)鏈主計(jì)劃范圍內(nèi)盡可能準(zhǔn)確地從給定的目標(biāo)方案中得出的。該預(yù)測的復(fù)雜程度應(yīng)當(dāng)比在低計(jì)劃水平上執(zhí)行完整計(jì)劃的復(fù)雜程度低。

有關(guān)預(yù)期的一個(gè)簡單例子就是以一個(gè)固定的量來減少各時(shí)期的生產(chǎn)能力，使得我們能夠考慮批量生產(chǎn)中預(yù)期的準(zhǔn)備時(shí)間。然而，在準(zhǔn)備時(shí)間不同、并且依賴于生產(chǎn)組合的生產(chǎn)過程中，預(yù)期的概念可能并不十分準(zhǔn)確，必須去尋找其他更適合預(yù)期準(zhǔn)備決策的解決方法。

我們將用它來解釋供應(yīng)鏈主計(jì)劃決策并說明它的效應(yīng)、結(jié)果以及使用的數(shù)據(jù)。如供應(yīng)鏈例子中有兩個(gè)生產(chǎn)地（工廠1和工廠2）和兩個(gè)配送中心（DC1和DC2）。每個(gè)工廠都在單階段流程中分別生產(chǎn)兩種不同的產(chǎn)品?？蛻魪乃麄儺?dāng)?shù)氐呐渌椭行模―C1或DC2）獲得產(chǎn)品，這些配送中心通常由距離它們最近的生產(chǎn)地供貨。然而它們也有可能由位于另一個(gè)地區(qū)的工廠來供貨，但這樣的供貨方式會增加單位運(yùn)輸成本。產(chǎn)成品的庫存全部放在DC1或DC2。每個(gè)工廠的正常生產(chǎn)能力是有限的，但也有可能通過超時(shí)工作，擴(kuò)大這一生產(chǎn)能力?，F(xiàn)在引入第三個(gè)生產(chǎn)地，那么我們就必須要考慮一個(gè)多級生產(chǎn)問題以及各生產(chǎn)部門的生產(chǎn)能力限制。

二、計(jì)劃的時(shí)間跨度和時(shí)期

計(jì)劃的時(shí)間跨度是指制定的計(jì)劃所覆蓋的時(shí)間區(qū)間。選擇的計(jì)劃時(shí)間跨度要求至少能夠覆蓋一個(gè)季節(jié)性周期或它的整數(shù)倍，這一要求是非常重要的。否則，在一個(gè)季度內(nèi)是不可能平衡所有生產(chǎn)能力的，因此，也就有可能不包含需求的高峰期。例如，如果需求峰期出現(xiàn)在一年的最后一個(gè)季度中，而我們的計(jì)劃時(shí)期僅僅考慮前半年，那么在制定下半年的計(jì)劃時(shí)就不可能平衡這一峰期需求量。只有考慮整個(gè)季度周期，將會得出一個(gè)可行的計(jì)劃。

計(jì)劃的時(shí)間跨度可以分成幾個(gè)時(shí)期，所以稱之為時(shí)間容量單位（time buckets）。我們必須根據(jù)供應(yīng)鏈每個(gè)階段的提前期來仔細(xì)地選擇這些時(shí)期的長度（通常為一周或一個(gè)月）。在容量導(dǎo)向（bucket-oriented ）的供應(yīng)鏈主計(jì)劃中，利用潛在瓶頸資源的每個(gè)流程的提前期通常被定義為一個(gè)時(shí)間容量單位或它的一個(gè)整數(shù)倍。潛在瓶頸資源的高利用率可能會導(dǎo)致延遲（等候時(shí)間）。我們也有可能忽略了那些利用非瓶頸資源進(jìn)行操作活動的提前期。因此，一個(gè)單位產(chǎn)品必須與它的前一個(gè)產(chǎn)品或后一個(gè)產(chǎn)品在同一時(shí)間容量單位中生產(chǎn)出來。這種不準(zhǔn)確性可能會產(chǎn)生一些指令，而這些指令在較低的計(jì)劃水平上是不能被分解成可行的排程的的，但可能會帶來較短的計(jì)劃提前期。而另一方面，使用一個(gè)時(shí)間容量單位或它的整數(shù)倍通常會產(chǎn)生更恰當(dāng)?shù)闹噶?，但會人為地延長計(jì)劃提前期。

使用更短時(shí)間容量單位的結(jié)果是能夠更準(zhǔn)確的表述決策狀況和提前期的建模情況，但意味著計(jì)劃問題會更復(fù)雜。高的復(fù)雜性、未來時(shí)期內(nèi)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確性以及收集數(shù)據(jù)開支的增加都加劇了準(zhǔn)確性與復(fù)雜性之間的背反關(guān)系。只有使用適合時(shí)間容量單位才能夠?yàn)檫m合批量的產(chǎn)品做計(jì)劃，而不是為單個(gè)訂單或單個(gè)產(chǎn)品。

另一種可能是對不同的時(shí)期使用不同的時(shí)間長度。也就是說，第一段時(shí)朝的時(shí)間容量單位較短，這樣能夠針對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)制定更準(zhǔn)確的計(jì)劃。越接近計(jì)劃時(shí)間結(jié)束，所選擇的時(shí)間容量單位越大，我們常稱為周期滾動計(jì)劃，然而這種方法在對生產(chǎn)與配送階段之間提前期建立模型時(shí)會產(chǎn)生一定的問題。

為了在現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，我們有必要在不連續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)更新供應(yīng)鏈主計(jì)劃。因此，在新計(jì)劃的產(chǎn)生過程中應(yīng)當(dāng)考慮新的和更可靠的需求預(yù)測和已知的客戶訂單。在固定的時(shí)間跨度（frozen horizon ）內(nèi)實(shí)施供應(yīng)鏈主計(jì)劃，我們有必要查閱前幾期的資料，它能夠幫助我們平衡在前面提到的需求和生產(chǎn)能力。

三、決策

供應(yīng)鏈主計(jì)劃必須處理庫存成本、生產(chǎn)成本、運(yùn)輸成本和生產(chǎn)能力擴(kuò)張成本之間的平衡問題。相應(yīng)的生產(chǎn)量、搬運(yùn)量或儲存量也需要在供應(yīng)鏈主計(jì)劃過程中確定。

生產(chǎn)量（每一個(gè)時(shí)間容量單位和產(chǎn)品類別）主要是由生產(chǎn)成本和可實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)能力來確定的。如果生產(chǎn)量依賴于生產(chǎn)能力的擴(kuò)張，那么應(yīng)當(dāng)在供應(yīng)鏈主計(jì)劃中將生產(chǎn)能力的擴(kuò)張作為決策變量來建立模型。供應(yīng)鏈主計(jì)劃不僅需要制定生產(chǎn)能力計(jì)劃，也需要制定關(guān)系工廠、倉庫和客戶的運(yùn)輸能力計(jì)劃。只有在生產(chǎn)批量包含了不止一個(gè)時(shí)期需求量的情況下，我們才在供應(yīng)鏈主計(jì)劃中考慮有關(guān)生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)轉(zhuǎn)換的決策。否則，這一決策將由生產(chǎn)計(jì)劃和排程來完成，而在供應(yīng)鏈主計(jì)劃中只預(yù)測準(zhǔn)備期。

運(yùn)輸能力僅僅為從A地運(yùn)到B地的運(yùn)貨量確定了一個(gè)框架，但是也需要對運(yùn)輸能力（每個(gè)產(chǎn)品類別和時(shí)間容量單位）決策進(jìn)行詳細(xì)的說明。通常來說，在中期計(jì)劃中要考慮線性運(yùn)輸成本。因此，我們只可能確定運(yùn)輸量，而不能確定單個(gè)運(yùn)輸方式的具體裝運(yùn)情況。我們將會在配送和運(yùn)輸計(jì)劃中考慮詳細(xì)的運(yùn)輸情況問題。

如果生產(chǎn)量和運(yùn)輸量已經(jīng)確定了，庫存水平也就確定了。庫存變量是用來解釋庫存持有成本的。如決策變量是：              

1、每一種產(chǎn)品、每一時(shí)期、每個(gè)工廠的生產(chǎn)量； 

2、從工廠到DC的每條運(yùn)輸線路上，每一種產(chǎn)品、每一時(shí)期的運(yùn)輸量；

3、每一種產(chǎn)品、每一時(shí)期、每個(gè)DC的最終庫存水平； 

4、每個(gè)工廠每一時(shí)期的加班工作量。

四、目標(biāo)

在最小化總成本時(shí)供應(yīng)鏈主計(jì)劃的模型必須滿足幾個(gè)約束條件。影響目標(biāo)函數(shù)的那些成本依賴于決策狀況。在供應(yīng)鏈主計(jì)劃中，這些成本并不需要像財(cái)務(wù)系統(tǒng)中的成本一樣精確，只要利用它們能夠找出最經(jīng)濟(jì)的決策就可以。我們可以用－個(gè)簡單的例子來說明這一點(diǎn)。

如果在兩種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了同一種瓶頸，那么我們只需要知道這兩種產(chǎn)品中哪一種產(chǎn)品每單位生產(chǎn)能力所生產(chǎn)產(chǎn)品的庫存成本最低就可以了。庫存成本最低的產(chǎn)品將首先儲存，而不管“準(zhǔn)確的成本”怎樣，只要成本之間的關(guān)系是合理有效的就可以。

在大多數(shù)供應(yīng)鏈主計(jì)劃中，組合產(chǎn)品能夠分別儲存在不同的工廠和多個(gè)DC中，因此，庫存持有成本（例如占用資金、搬運(yùn)成本）也是目標(biāo)函數(shù)的一個(gè)部分。此外，也要考慮生產(chǎn)能力擴(kuò)張的問題。在目標(biāo)函數(shù)中需要考慮相應(yīng)的成本。同時(shí)，不同工廠之間的可變生產(chǎn)成本也不同，因此它也是供應(yīng)鏈主計(jì)劃流程的一部分。如果需要在供應(yīng)鏈主計(jì)劃中制定批量決策，那么將生產(chǎn)準(zhǔn)備的成本考慮進(jìn)去也是必要的。

如果將供應(yīng)鏈主計(jì)劃的模型的作用延伸到優(yōu)化供應(yīng)決策，那么供應(yīng)商之間的不同價(jià)格也需要納入目標(biāo)函數(shù)中。

生產(chǎn)-配送網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)階段都通過運(yùn)輸與供應(yīng)鏈中的其他實(shí)體聯(lián)系起來，這一運(yùn)輸聯(lián)系又涉及到運(yùn)輸成本。通常來說，在中期供應(yīng)鏈主計(jì)劃中只考慮每次運(yùn)輸?shù)木€性可變成本率和足夠的提前期情況。

如目標(biāo)函數(shù)最小化下列各項(xiàng)的總和：

1、生產(chǎn)成本；

2、庫存持有成本；

3、加班工作所帶來的額外成本；

4、運(yùn)輸成本。

五、數(shù)據(jù)

供應(yīng)鏈主計(jì)劃從各個(gè)系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)。描述計(jì)劃時(shí)間跨度的每一時(shí)期內(nèi)每一種產(chǎn)品（類別）需求量的預(yù)測數(shù)據(jù)就是需求計(jì)劃的結(jié)果。

需要組合每一潛在瓶頸資源（如機(jī)器設(shè)備、倉庫、運(yùn)輸）的能力。如果公司雇用了能夠確?？傻眯赃_(dá)到100％的第三方物流供應(yīng)商，就不需要再對運(yùn)輸能力建立模型。但是如果在成本費(fèi)率增加的情況下需要擴(kuò)張運(yùn)輸能力，就有必要考慮這一額外運(yùn)輸量和各自的成本費(fèi)率。為了計(jì)算必要的生產(chǎn)能力，需要將生產(chǎn)的有效性以及生產(chǎn)系數(shù)納入模型。

所有產(chǎn)品（類別）的物料構(gòu)成了模型中物料流動的基礎(chǔ)，并提供了投入-產(chǎn)出系數(shù)等信息。對于每一儲存地點(diǎn)（如倉庫、在制品庫存）來說，我們需要為每一種產(chǎn)品（類別）設(shè)定最低庫存水平（例如安全庫存和估計(jì)的周期批量生產(chǎn)庫存）和最高庫存水平（如貨架上的產(chǎn)品）。上面提到的所有成本因素都應(yīng)當(dāng)放入模型中。 

如數(shù)據(jù)有：            ．     

1、對每一時(shí)期的每一銷售區(qū)域的銷售和產(chǎn)品的預(yù)測；  

2、每個(gè)工廠（機(jī)器設(shè)各）和每個(gè)時(shí)期的可實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)能力；

3、每個(gè)工廠的最大加班工作量； 

4、某一工廠生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率；

5、在每個(gè)DC中每種產(chǎn)品的現(xiàn)有庫存水平；    

6、每個(gè)DC中每種產(chǎn)品的最低庫存水平。

六、結(jié)果

供應(yīng)鏈主計(jì)劃的結(jié)果是得出決策變量的最優(yōu)值，這些值是其他計(jì)劃的指令。一些決策變量只具有計(jì)劃特征，并且永遠(yuǎn)不可能像在其他計(jì)劃中確定的更詳細(xì)值那樣可以（直接）應(yīng)用（例如，在生產(chǎn)計(jì)劃和排程模塊中制定的生產(chǎn)量計(jì)劃）。 

因此，最重要的結(jié)果是計(jì)劃出所使用的生產(chǎn)能力（每種資源（類別）和運(yùn)輸連接的每個(gè)容量單位內(nèi)），以及每一時(shí)間容量單位末期的季節(jié)庫存量。這兩點(diǎn)都不能在短期計(jì)劃中確定，因?yàn)樗鼈冃枰诳紤]整個(gè)季節(jié)周期的情況下才能計(jì)算出來。生產(chǎn)能力是生產(chǎn)計(jì)劃和排程的輸入值，每一供應(yīng)鏈主計(jì)劃時(shí)間容量單位末期的季節(jié)庫存量（可能加上額外的其他庫存量）設(shè)定為具體進(jìn)度安排的最低庫存水平。

還需要在短期不受影響的凍結(jié)時(shí)期（frozenperiod）內(nèi)做出有關(guān)生產(chǎn)能力擴(kuò)張的決策。同樣的情況也適用于具有較長提前期的特定物料的采購決策或以基本協(xié)議為基礎(chǔ)購買的特定物料的采購決策。

如結(jié)果是：

1、季節(jié)性庫存量，每一時(shí)期在每個(gè)DC中每種產(chǎn)品最低庫存與計(jì)劃庫存水平之間的差距；

2、每一時(shí)期每個(gè)工廠應(yīng)當(dāng)保留的加班工作量。

七、建立模型

供應(yīng)鏈主計(jì)劃都是用具有連續(xù)變量的線性規(guī)劃（LP，Linear Programming）模型來描述的。然而，某些約束條件（分別包括二元變量和整數(shù)變量）的出現(xiàn)必然會將LP模型轉(zhuǎn)變成更復(fù)雜的混合整數(shù)規(guī)劃（MIP，Mixed Integer Programming）模型。

必須了解建立供應(yīng)鏈主計(jì)劃模型的步驟，了解它的復(fù)雜程度是如何依賴于已建模型決策的。此外，了解怎樣通過匯總以減少模型的復(fù)雜性，以及怎樣利用懲罰成本來尋找（可行）解。         

盡管我們不可能廣泛地統(tǒng)計(jì)出所有可能的決策，但我們將說明復(fù)雜性與大部分常見的決策之間的依賴性。與現(xiàn)實(shí)中的準(zhǔn)確表現(xiàn)相比，供應(yīng)鏈主計(jì)劃需要一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化形式（也就是用來建模的約束條件、目標(biāo)值等等），至少對某一行業(yè)來說是這樣的。因此在調(diào)整某些參數(shù)（也就是成本、BOM和運(yùn)輸線路、正常的生產(chǎn)能力等等）之后，使用供應(yīng)鏈主計(jì)劃就可能得到可行的解，而不用建立新的數(shù)學(xué)模型或使用新的解題方法。

第一步：建立宏觀層次上的模型

在第一步中，建立有關(guān)主要客戶、主要供應(yīng)商和供應(yīng)鏈中生產(chǎn)與配送地點(diǎn)的模型。這些實(shí)體由直接的運(yùn)輸鏈連接起來。在一些APS項(xiàng)目中，運(yùn)輸鏈?zhǔn)亲鳛閷?shí)體而不是直接的連接來建立模型的。作為這一步驟的結(jié)果，我們得出了供應(yīng)鏈所有實(shí)體的一個(gè)一般網(wǎng)絡(luò)。

如針對兩個(gè)工廠（工廠1和工廠2）和兩個(gè)配送中心（DCI和DC2）建立模型。也就是說，它們的位置以及可能的類型（例如生產(chǎn)實(shí)體和配送實(shí)體）是確定的。然后確定主要的供應(yīng)商（S）和主要客戶Cl，…），這里的供應(yīng)商（S）并不代表潛在的瓶頸，因此，在這一步中不應(yīng)該明確地針對它建立模型，顧客代表了供應(yīng)鏈中產(chǎn)品的需求。最后建立運(yùn)輸?shù)哪Ｐ汀Ｈ绻淮嬖谶\(yùn)輸限制，則運(yùn)輸鏈代表兩階段之間一個(gè)簡單的提前期。

第二步：建立微觀層次上的模型

供應(yīng)鏈中每個(gè)實(shí)體都能夠在第二步中建立更詳細(xì)的模型。我們應(yīng)當(dāng)為每個(gè)實(shí)體或每條運(yùn)輸線路針對所有可能變成瓶頸的資源建立模型，并對每一產(chǎn)品類別和項(xiàng)目（種別）定義內(nèi)部物料流動和潛在瓶頸的能力。我們通過確定每一流程的物料輸入和輸出來建立產(chǎn)品類別和項(xiàng)目種別之間依賴性的模型。表給出了些選擇出來的特征，可以在APS項(xiàng)目中建立有關(guān)這些特征的模型。包括銷售、配送、儲存、生產(chǎn)、采購等優(yōu)化特征。

第三步：建立計(jì)劃框架模型

最后一步是定義計(jì)劃的框架。對計(jì)劃框架的定義包括定義資源一覽表、啟發(fā)式方法的規(guī)劃戰(zhàn)略和最優(yōu)值框架。規(guī)劃戰(zhàn)略可能包含怎樣產(chǎn)生第一個(gè)可行解和如何獲得改進(jìn)解；最優(yōu)值框架包含目標(biāo)函數(shù)各個(gè)部分（庫存成本、運(yùn)輸成本等等）的不同權(quán)重，例如，處于增長態(tài)勢的市場可以選擇促進(jìn)產(chǎn)出的最優(yōu)值框架。促進(jìn)產(chǎn)出的一個(gè)方法是為擴(kuò)大生產(chǎn)能力的懲罰成本設(shè)定一個(gè)較小的權(quán)重，并為無法滿足需求的懲罰成本設(shè)定較大的權(quán)重。

可以用線性規(guī)劃法來求解。唯一的目標(biāo)是最小化庫存、生產(chǎn)、加班工作和運(yùn)輸?shù)目偝杀尽Ｓ?jì)劃框架將指導(dǎo)供應(yīng)鏈主計(jì)劃針對目標(biāo)函數(shù)的各個(gè)部分使用無特殊權(quán)重（或相同權(quán)重）的LP求解。

八、模型的復(fù)雜性

模型的復(fù)雜性與優(yōu)化模型所需運(yùn)行的時(shí)間是（強(qiáng)）相關(guān)的。正因?yàn)槿绱?，了解哪種決策帶來模型的哪一種復(fù)雜性就顯得尤為重要。因此，我們有可能就準(zhǔn)確性與運(yùn)行時(shí)間之間的平衡系做出決策。對模型的準(zhǔn)確性要求越高，所需制定的決策越多。但是這意味著增加了運(yùn)行時(shí)間和收集數(shù)據(jù)的開支。

在供應(yīng)鏈主計(jì)劃模型中需要考慮的主要數(shù)量決策變量有生產(chǎn)量和運(yùn)量。對這些量來說，在數(shù)據(jù)的匯總層次上通常可以不考慮它們的整數(shù)值問題。它們主要用來保持潛在瓶頸資源的各項(xiàng)能力。因?yàn)樗鼈兌际歉黜?xiàng)能力的粗略記錄，所以從整數(shù)值中概括出它們的值是合理的。如果可以部分地使用各種生產(chǎn)方式和運(yùn)輸方式，那么還需要對每一種方式、每種產(chǎn)品以及每個(gè)時(shí)期的增加量做出決策。另一個(gè)重要的數(shù)量決策是庫存水平?jīng)Q策，可以根據(jù)前一期的庫存水平以及本期的生產(chǎn)量和運(yùn)量得出。

只有在不可能使用全部正常生產(chǎn)能力或不可能增加某個(gè)供應(yīng)鏈實(shí)體的生產(chǎn)能力時(shí)才需要制定能力決策。增強(qiáng)正常生產(chǎn)能力的一個(gè)方面是加班工作，這需要制定有關(guān)每種資源每一時(shí)期加班工作量的新決策。我們需要把增加的成本匯集到一起。如果在某一時(shí)期（針對某一種資源）引入了額外的生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，就需要將轉(zhuǎn)變的固定成本（如生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的員工成本）考慮進(jìn)去，以制定二元決策。因此，問題就變得更復(fù)雜了。機(jī)器設(shè)備的性能調(diào)整通常會導(dǎo)致非線性的最優(yōu)化模型。因此，這類模型的計(jì)算能力以及求解的可能性都會急劇下降。              

如有關(guān)生產(chǎn)和運(yùn)輸流程的決策可以是使用替代路線的決策。它需要制定新的決策和收集更多的信息，但這些都會增加模型的復(fù)雜性。然而，如果不能將生產(chǎn)量和運(yùn)量分開，讓它們使用不同的資源（如從至少一個(gè)配送中心出貨交付），就得使用這一決策。與上面提到的不同方式下的數(shù)量決策相比，這種選擇方式必須制定額外的二元決策。

減少模型復(fù)雜性的另一種方法是匯總。匯總是指對時(shí)間、決策變量以及數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分組以減少模型和數(shù)據(jù)量的復(fù)雜性。在已匯總的組別中可以通過減少數(shù)據(jù)的變化來提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并可以減少高計(jì)劃水平對信息詳盡程度的要求。

除此之外，未來各時(shí)期的不準(zhǔn)確性也會不斷增加。這種不準(zhǔn)確性可以通過合理的匯總來平衡，例如在產(chǎn)品類別的需求中，如果一個(gè)種別中各個(gè)產(chǎn)品的預(yù)測誤差不完全相關(guān)，就可以通過合理的匯總來平衡。因此，匯總產(chǎn)品類別的能力要求（作為供應(yīng)鏈主計(jì)劃的結(jié)果）會更精確，甚至對未來某個(gè)時(shí)期也是如此。

時(shí)間匯總是指將幾個(gè)短的時(shí)期合并成一個(gè)時(shí)間跨度較長的時(shí)期。例如，在日時(shí)間容量單位中執(zhí)行供應(yīng)鏈主計(jì)劃是不合理的，因?yàn)樵谖磥淼囊荒陼r(shí)間里，要以足夠的準(zhǔn)確性來搜集這么小的時(shí)間容量單位內(nèi)（通常為中期計(jì)劃的時(shí)間跨度）的數(shù)據(jù)幾乎是不可能的。因此，我們通常在周或月時(shí)間容量單位中執(zhí)行供應(yīng)鏈主計(jì)劃。

也可以分解為不同的計(jì)劃水平來降低模型復(fù)雜性。但在不同的計(jì)劃水平上使用不同的時(shí)間容量單位區(qū)間，那么使用分解過程將會引出從屬于計(jì)劃水平的各個(gè)時(shí)期制定的目標(biāo)與更高水平的時(shí)間容量單位末期不一致的問題。為了解決這一問題，可以選擇在低計(jì)劃水平上改變計(jì)劃時(shí)間跨度以適應(yīng)供應(yīng)鏈主計(jì)劃時(shí)間跨度。

通常來說，決策變量匯總是指整合生產(chǎn)量。在供應(yīng)鏈主計(jì)劃中，運(yùn)輸量也必須匯總。建議將具有同樣生產(chǎn)成本、庫存成本和季節(jié)性需求的產(chǎn)品匯總為產(chǎn)品類別（product types），將具有相同生產(chǎn)準(zhǔn)備成本和同一BOM的產(chǎn)品匯總為產(chǎn)品系列（product family）。供應(yīng)鏈主計(jì)劃中一個(gè)主要問題就是在多階段生產(chǎn)過程中有關(guān)不具有同一BOM產(chǎn)品的匯總問題。BOM和運(yùn)輸線路的相似性是非常重要的。在大部分實(shí)際案例中，一般來說大約20％的具有最低利潤產(chǎn)品構(gòu)成了大部分產(chǎn)品種類。這些產(chǎn)品可以匯總到較少的種別中，而那些具有高利潤的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)非常仔細(xì)地、有選擇地匯總。   

執(zhí)行與所要制定的決策有關(guān)的匯總是非常重要的。如果某一供應(yīng)鏈的生產(chǎn)準(zhǔn)備成本忽略不計(jì)，那么用相同的準(zhǔn)備成本來建立產(chǎn)品類別也就沒有意義了。在匯總過程中，不能損失那些對供應(yīng)鏈主計(jì)劃決策來說至關(guān)重要的產(chǎn)品特征。

數(shù)據(jù)匯總是將生產(chǎn)能力、運(yùn)輸能力、庫存能力、采購界限和需求數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。需求數(shù)據(jù)來源于需求計(jì)劃，我們應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的匯總情況對需求數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總。尤其是在將資源匯總到資源種別中時(shí)不能不考慮產(chǎn)品匯總情況。在產(chǎn)品和資源的組合中應(yīng)當(dāng)盡可能減少它們之間的相關(guān)性。特別是在供應(yīng)鏈主計(jì)劃中，除了生產(chǎn)能力和庫存能力還必須考慮運(yùn)輸能力。由于決策變量和數(shù)據(jù)之間存在著各種各樣的相關(guān)性，應(yīng)當(dāng)同時(shí)對它們進(jìn)行匯總。

供應(yīng)鏈主計(jì)劃通過發(fā)送指令和接收反應(yīng)結(jié)果的方式與所有的短期計(jì)劃模及相互作用。此外，供應(yīng)鏈主計(jì)劃還為協(xié)作和戰(zhàn)略計(jì)劃任務(wù)提供有價(jià)值的輸入信息，例如中期采購計(jì)劃或在不同情景下使用的平均能力。

指令可以分成基本指令和二元指令。第一種指令通過給出一些約束條件直接影響基層模型（這里是短期計(jì)劃）的決策空間，約束條件包括可實(shí)現(xiàn)的能力和每時(shí)期末的目標(biāo)庫存。第二種指令通過設(shè)定一些成本參數(shù)來影響基層模型的目標(biāo)函數(shù)。   

短期計(jì)劃運(yùn)行之后，供應(yīng)鏈主計(jì)劃能夠從基層獲得一些反饋反應(yīng)信息。不可行的指令必須被消除或削弱。通過改變一些選擇的供應(yīng)鏈主計(jì)劃參數(shù)，如可實(shí)現(xiàn)的最高能力，我們可以消除某些不可行性。為了避免大量指令反應(yīng)的重復(fù)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)給定的指令來預(yù)測基層模型這一層次計(jì)劃運(yùn)行的結(jié)果。

最后，執(zhí)行短期計(jì)劃排程后獲得的事后反饋信息為供應(yīng)鏈主計(jì)劃提供了輸入信息。這一輸入信息可能是現(xiàn)有庫存水平或持久能力可獲得性的變化情況。作為建立模型的一部分，我們應(yīng)當(dāng)定義一些動態(tài)耦合參數(shù)，例如指令規(guī)則參數(shù)、反應(yīng)規(guī)則參數(shù)和事后反饋規(guī)則參數(shù)。此外，我們還應(yīng)該指定耦合關(guān)系的類型（如最小、最大要求、相等）和轉(zhuǎn)移耦合規(guī)則參數(shù)的時(shí)間點(diǎn)。為了建立預(yù)期基層模型，還需要了解供應(yīng)鏈主計(jì)劃中短期計(jì)劃決策的主要影響。例如，可以預(yù)期從生產(chǎn)計(jì)劃和排程中產(chǎn)生的批量和準(zhǔn)備期。

九、使用懲罰成本

模型的求解是由目標(biāo)函數(shù)中所選擇的成本控制的。若引入的某些成本超過了與決策相關(guān)的成本，則這些決策將會是虧損的。一般來說，決策中的相關(guān)成本不同于會計(jì)中使用的成本，例如我們只考慮可變生產(chǎn)成本，而不考慮資源的折舊或非直接成本的分?jǐn)偂土P成本用來表示那些沒有在模型中明確的限制。供應(yīng)鏈主計(jì)劃必須及時(shí)滿足所有需求要求。為了避免不可行的計(jì)劃，需求無法滿足就必須受到懲罰。同樣，如果沒有明確的考慮準(zhǔn)備期，那么由瓶頸資源造成的時(shí)間損失將用與這一時(shí)間損失相關(guān)的成本來給予懲罰。

為了能夠正確解釋目標(biāo)函數(shù)的成本，區(qū)分會計(jì)成本和懲罰成本的是非常重要的。通常，懲罰成本的參數(shù)大大高于其他成本參數(shù)。為了獲得供應(yīng)鏈主計(jì)劃的“正常”成本，這種成本區(qū)分是必不可少的，不僅僅是解的懲罰成本。

在其他懲罰成本中，下列懲罰成本可以列入目標(biāo)函數(shù)：

1、用生產(chǎn)準(zhǔn)備成本來懲罰瓶頸資源造成的時(shí)間損失；

2、無法滿足需求和延遲交付產(chǎn)成品與零部件的成本；

3、用增加生產(chǎn)能力（尤其是加班工作）的成本來明確地懲罰這種行為；

4、用額外生產(chǎn)成本來懲罰例如某一工廠低質(zhì)量產(chǎn)品；

5、客戶個(gè)性產(chǎn)品過量庫存的懲罰成本。

十、制定供應(yīng)鏈主計(jì)劃

正如我們前面提到的，供應(yīng)鏈主計(jì)劃必須連續(xù)地進(jìn)行更新，例如每幾周或每幾個(gè)月更新一次。因此，像實(shí)際庫存水平和新需求數(shù)據(jù)那樣新的并且是準(zhǔn)確的信息必須考慮進(jìn)去。在運(yùn)行一個(gè)新計(jì)劃之前搜集所有相關(guān)信息是必不可少的。由于數(shù)據(jù)一般都保存在整個(gè)供應(yīng)鏈的不同系統(tǒng)中，所以搜集信息是一項(xiàng)非常艱巨的任務(wù)。然而，為了得到準(zhǔn)確的計(jì)劃我們必須認(rèn)真地完成這項(xiàng)任務(wù)。為了盡可能減少搜集數(shù)據(jù)過程中的開支，我們建議使用集成自動化的程序來完成這一過程。

大部分跟供應(yīng)鏈APS項(xiàng)目都提供了模擬可選擇模型的可能。我們可以建立幾個(gè)模型來驗(yàn)證，比如供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)變的情況。此外，模擬仿真還可以用來減少制定決策的數(shù)量。在分析計(jì)劃、得出增加正常生產(chǎn)能力的方法后，我們可以使用決策變量的二元決策。

我們必須決定應(yīng)該將哪個(gè)模擬可選擇的計(jì)劃發(fā)布出去。也可以用人工來完成這項(xiàng)選擇任務(wù)，但主觀評估將影響決策。而另一方面，使用自動化的決策將避免那些沒有明確在模型中考慮的信息（如主要客戶的信息）的影響。我們必須將這些行為的結(jié)果匯總到一起，目的是為模型調(diào)整提供重要的線索。如果每時(shí)期的生產(chǎn)準(zhǔn)備都作為一個(gè)固定的估計(jì)值來考慮，結(jié)果會導(dǎo)致不可行的分散的計(jì)劃，那么就必須改變這個(gè)量。將供應(yīng)鏈主計(jì)劃的指令傳輸給分散的決策機(jī)構(gòu)后，就應(yīng)該制定詳細(xì)的計(jì)劃并是可執(zhí)行的計(jì)劃排程。