第6講 供應(yīng)鏈的需求預(yù)測(cè)

第六章供應(yīng)鏈的需求預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解預(yù)測(cè)在供應(yīng)鏈和企業(yè)中的作用2、識(shí)別需求預(yù)測(cè)的組成部分3、根據(jù)歷史需求數(shù)據(jù)，用時(shí)間序列法來(lái)進(jìn)行供應(yīng)鏈需求預(yù)測(cè)4、通過(guò)分析需求預(yù)測(cè)來(lái)評(píng)估預(yù)測(cè)誤差供應(yīng)鏈中預(yù)測(cè)的作用需求預(yù)測(cè)是企業(yè)和供應(yīng)鏈的設(shè)計(jì)和計(jì)劃決策的基礎(chǔ)，推動(dòng)流程和拉動(dòng)流程都依據(jù)需求預(yù)測(cè)來(lái)進(jìn)行；需求預(yù)測(cè)可以降低需求的不確定性，提高供給和需求的匹配能力；需求預(yù)測(cè)有助于企業(yè)和供應(yīng)鏈的應(yīng)變；合作預(yù)測(cè)更為準(zhǔn)確，更能提高供應(yīng)鏈的績(jī)效；擁有穩(wěn)定需求的成熟產(chǎn)品容易預(yù)測(cè)，時(shí)尚產(chǎn)品和高技術(shù)產(chǎn)品的需求難以預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)的特點(diǎn)1、預(yù)測(cè)通常是不準(zhǔn)確的；2、長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性要比短期預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性低；3、綜合預(yù)測(cè)比分解預(yù)測(cè)要準(zhǔn)確；4、在公司中靠近供應(yīng)鏈的上游接到的信息失真越多，預(yù)測(cè)精度越差需求預(yù)測(cè)的組成部分：影響因素過(guò)去需求產(chǎn)品提前期廣告計(jì)劃或其他營(yíng)銷(xiāo)努力經(jīng)濟(jì)狀況計(jì)劃價(jià)格折扣競(jìng)爭(zhēng)者采取的行動(dòng)需求預(yù)測(cè)的組成部分顧客的需求受到一系列變化因素的影響，如果公司能夠確定這些變化因素是如何影響需求的，那么在一定程度上這些需求就可以進(jìn)行預(yù)測(cè)1、識(shí)別影響未來(lái)需求的因素（主觀與客觀）2、確定這些因素與未來(lái)需求的關(guān)系預(yù)測(cè)的方法1、定性法：只能獲得很少的歷史數(shù)據(jù)或?qū)＜覍?duì)市場(chǎng)的見(jiàn)解十分重要時(shí)（專(zhuān)家會(huì)談法、德?tīng)柗品ǎ?、時(shí)間序列法：運(yùn)用歷史需求對(duì)未來(lái)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，需求預(yù)測(cè)的起點(diǎn)3、因果關(guān)系法：需求預(yù)測(cè)與外部某些因素高度相關(guān)時(shí)，利用外部因素的變化預(yù)測(cè)未來(lái)的需求4、仿真法：結(jié)合時(shí)間序列法和因果關(guān)系法來(lái)模擬消費(fèi)者選擇來(lái)預(yù)測(cè)需求。當(dāng)未來(lái)需求與過(guò)去的需求模式、增長(zhǎng)模式和任何季節(jié)性模式有關(guān)聯(lián)時(shí)，使用時(shí)間序列法是最準(zhǔn)確的觀察到的需求（O）=系統(tǒng)成分(S)+隨機(jī)成分(R)其中系統(tǒng)成分由需求水平、需求趨勢(shì)和季節(jié)性因素組成需求預(yù)測(cè)的基本步驟理解預(yù)測(cè)的目標(biāo)把供應(yīng)鏈的需求計(jì)劃和預(yù)測(cè)整合起來(lái)了解和識(shí)別顧客群認(rèn)識(shí)影響需求預(yù)測(cè)的主要因素確定合適的預(yù)測(cè)技術(shù)設(shè)定預(yù)測(cè)績(jī)效和誤差測(cè)度時(shí)間序列預(yù)測(cè)法任何預(yù)測(cè)方法的目標(biāo)都是對(duì)需求的系統(tǒng)成分進(jìn)行預(yù)計(jì)，而對(duì)隨機(jī)成分進(jìn)行估計(jì)它也能表現(xiàn)為如下列方程所示的多種形式：乘法型：系統(tǒng)成分＝需求水平×需求趨勢(shì)×季節(jié)系數(shù)加法型：系統(tǒng)成分＝需求水平＋需求趨勢(shì)＋季節(jié)系數(shù)混合型：系統(tǒng)成分＝（需求水平＋需求趨勢(shì)）×季節(jié)系數(shù)時(shí)間序列法分為：靜態(tài)法和適應(yīng)法。靜態(tài)法（Static）：只對(duì)需求中系統(tǒng)成分的各個(gè)要素（需求水平、需求趨勢(shì)、季節(jié)系數(shù)）預(yù)測(cè)一次，不根據(jù)觀察到的新需求更新系統(tǒng)成分。適應(yīng)法（Adaptive）：根據(jù)觀察到的新需求更新系統(tǒng)成分的各個(gè)要素的預(yù)測(cè)。包括移動(dòng)平均、指數(shù)平滑和進(jìn)行需求趨勢(shì)及季節(jié)性需求修正后的指數(shù)平滑。靜態(tài)預(yù)測(cè)法假定需求的系統(tǒng)成分是混合型混合型：系統(tǒng)成分＝（需求水平＋需求趨勢(shì)）×季節(jié)系數(shù)靜態(tài)預(yù)測(cè)法L＝基期的需求水平估計(jì)（對(duì)基期剔除季節(jié)性影響后的需求預(yù)測(cè)）T＝需求趨勢(shì)的估計(jì)St＝t期的季節(jié)性系數(shù)估計(jì)Dt＝t期實(shí)際觀測(cè)到的需求值Ft＝預(yù)測(cè)的t期需求預(yù)測(cè)公式：Ft+l=[L+(t+l)T]St+l步驟：剔除季節(jié)性需求的影響，用線性回歸預(yù)測(cè)需求水平和需求趨勢(shì)；估計(jì)季節(jié)系數(shù)。第一步：估計(jì)需求水平和需求趨勢(shì)在預(yù)測(cè)需求水平和需求趨勢(shì)之前，必須對(duì)需求數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以剔除季節(jié)系數(shù)的影響PeriodtDemandDDeseasonalizeddemand18,000213,000323,00019,750434,00020,650510,00021,250618,00021,750723,00022,500838,00022,125912,00022,6251013,00024,1251132,0001241,000剔除季節(jié)性影響后需求以一個(gè)固定比率變化，即剔除季節(jié)性影響后的需求與時(shí)間t之間存在一個(gè)線性關(guān)系：Dt

=L+tTTimeSeriesofDemand

第二步：估計(jì)季節(jié)系數(shù)我們可以用時(shí)期t的實(shí)際需求與時(shí)期t剔除季節(jié)性因素影響的需求的比值表示季節(jié)系數(shù)：EstimatingSeasonalFactors預(yù)測(cè)季節(jié)性系數(shù)如果數(shù)據(jù)中存在一個(gè)r的季節(jié)性循環(huán)，對(duì)所有pt+i,1≤i≤p為形式的時(shí)期，定義在本例中S1=(0.42+0.47+0.52)/3=0.47S2=(0.67+0.83+0.55)/3=0.68S3=(1.15+1.04+1.32)/3=1.17S4=(1.66+1.68+1.66)/3=1.67適應(yīng)性預(yù)測(cè)法在適應(yīng)性預(yù)測(cè)法中，需求水平、需求趨勢(shì)和季節(jié)性系數(shù)要隨著每次觀測(cè)到的實(shí)際需求量進(jìn)行更新，采用混合型的系統(tǒng)成分表達(dá)框架也可以用于不包含需求趨勢(shì)或季節(jié)系數(shù)的情況適應(yīng)性預(yù)測(cè)法對(duì)需求水平、需求趨勢(shì)的預(yù)測(cè)在每次觀察后做出調(diào)整適應(yīng)性預(yù)測(cè)的常見(jiàn)方法移動(dòng)平均法單一指數(shù)平滑法Holt’smodel(需求趨勢(shì))Winter’smodel(需求趨勢(shì)和季節(jié)性需求)Lt=t期末的預(yù)計(jì)需求水平Tt=t期末的預(yù)計(jì)需求趨勢(shì)St=t期末的預(yù)計(jì)季節(jié)系數(shù)Ft=t期的預(yù)測(cè)需求Dt=t期實(shí)際觀測(cè)到的需求Et=t期的預(yù)測(cè)誤差Ft+l=(Lt+lTt)St+l適應(yīng)性預(yù)測(cè)法適應(yīng)預(yù)測(cè)法的步驟1、初始化：計(jì)算出需求水平、需求趨勢(shì)、季節(jié)系數(shù)的初始預(yù)測(cè)值，方法同靜態(tài)預(yù)測(cè)法2、預(yù)測(cè)：根據(jù)t期的預(yù)測(cè)進(jìn)行對(duì)t+1期的預(yù)測(cè)3、估計(jì)誤差：記錄第t+1期的實(shí)際需求，然后計(jì)算實(shí)際值與預(yù)測(cè)值的差距4、修正預(yù)測(cè)值：對(duì)給定的預(yù)測(cè)誤差修正需求水平、需求趨勢(shì)和季節(jié)系數(shù)移動(dòng)平均法（MovingAverage）當(dāng)需求沒(méi)有可觀測(cè)的趨勢(shì)或季節(jié)性變動(dòng)需求的系統(tǒng)成分＝需求水平將最近N期的需求平均值作為t期的需求水平預(yù)測(cè)：當(dāng)觀測(cè)到t+1期需求后，移動(dòng)平均法給過(guò)去N期數(shù)據(jù)同樣的權(quán)重，同時(shí)忽略所有比新的移動(dòng)平均數(shù)陳舊的數(shù)據(jù)。PeriodtDemandDDeseasonalizeddemand18,000213,000323,00019,750434,00020,650510,00021,250618,00021,750723,00022,500838,00022,125912,00022,6251013,00024,1251132,0001241,000MovingAverageExampleAttheendofperiod4,whatistheforecastdemandforperiods5through8usinga4-periodmovingaverage?L4=(D4+D3+D2+D1)/4=(34000+23000+13000+8000)/4=19500F5=19500=F6=F7=F8Observedemandinperiod5tobeD5=10000Forecasterrorinperiod5,E5=F5-D5=19500-10000=9500Reviseestimateoflevelinperiod5:L5=(D5+D4+D3+D2)/4=(10000+34000+23000+13000)/4=20000F6=L5=20000簡(jiǎn)單指數(shù)平滑法（SimpleExponentialSmoothing）當(dāng)需求沒(méi)有可觀測(cè)的趨勢(shì)、季節(jié)性變動(dòng)時(shí)系統(tǒng)需求＝需求水平預(yù)測(cè)觀測(cè)到t+1期需求Dt+1后，α為需求水平的平滑系數(shù)，0<α<1。α值越大，預(yù)測(cè)值與最近的觀測(cè)值越相關(guān)，響應(yīng)性越好；反之亦然。PeriodtDemandDDeseasonalizeddemand18,000213,000323,00019,750434,00020,650510,00021,250618,00021,750723,00022,500838,00022,125912,00022,6251013,00024,1251132,0001241,000SimpleExponentialSmoothingExampleFromTahoeSaltdata,forecastdemandforperiod1usingexponentialsmoothingL0=averageofall12periodsofdata=Sum(i=1to12)[Di]/12=22083F1=L0=22083Observeddemandforperiod1=D1=8000Forecasterrorforperiod1,E1,isasfollows:E1=F1-D1=22083-8000=14083Assuminga=0.1,revisedestimateoflevelforperiod1:L1=aD1+(1-a)L0=(0.1)(8000)+(0.9)(22083)=20675F2=L1=20675Notethattheestimateoflevelforperiod1islowerthaninperiod0需求趨勢(shì)修正后的指數(shù)平滑法Trend-CorrectedExponentialSmoothing(Holt’sModel)系統(tǒng)需求有需求水平和需求趨勢(shì)沒(méi)有季節(jié)性變動(dòng)系統(tǒng)成分＝需求水平＋需求趨勢(shì)在需求值和時(shí)期t之間進(jìn)行線性回歸，可以得到需求水平和需求趨勢(shì)初始值

Dt=at+b

T0=a

L0=b : Ft+1=Lt

+Tt

Ft+n=Lt

+nTt

觀測(cè)到t+1期需求后，修正Lt+1=aDt+1+(1-a)(Lt

+Tt)Tt+1=b(Lt+1-Lt)+(1-b)Tt

α為需求水平的平滑系數(shù)，0<α<1β為需求趨勢(shì)的平滑系數(shù)，0<β<1。需求趨勢(shì)和季節(jié)性需求修正后的指數(shù)平滑法

Trend-andSeasonality-CorrectedExponentialSmoothing（WinterModel）

系統(tǒng)需求有需求水平、需求趨勢(shì)和季節(jié)性變動(dòng)系統(tǒng)需求＝（需求水平＋需求趨勢(shì)）×季節(jié)性需求AssumeperiodicitypObtaininitialestimatesoflevel(L0),trend(T0),seasonalfactors(S1,…,Sp)usingprocedureforstaticforecastingInperiodt,theforecastforfutureperiodsisgivenby:

Ft+1=(Lt+Tt)(St+1)andFt+n

=(Lt+nTt)St+n

Trend-andSeasonality-CorrectedExponentialSmoothing(continued)Afterobservingdemandforperiodt+1,reviseestimatesforlevel,trend,andseasonalfactorsasfollows:Lt+1=

(Dt+1/St+1)+(1-

)(Lt+Tt)Tt+1=

(Lt+1-Lt)+(1-

)TtSt+p+1=

(Dt+1/Lt+1)+(1-

)St+1

a

為需求水平的平滑系數(shù)，0<

<1b

為需求趨勢(shì)的平滑系數(shù)，0<

<1g為季節(jié)性需求的平滑系數(shù)，0<

<1預(yù)測(cè)誤差的度量一個(gè)好的預(yù)測(cè)方法應(yīng)該反映系統(tǒng)需求部分而不是隨機(jī)需求部分。隨機(jī)需求部分會(huì)以預(yù)測(cè)誤差的形式表現(xiàn)出來(lái)。t期的預(yù)測(cè)誤差