考慮產品成本的生產經營計劃研究

0動態(tài)成本控制螺釘的全球化競爭主要表現在三個方面：成本競爭、產品競爭和銷售服務競爭。其中，成本競爭是最基礎和最重要的。公司要建在市場上，參與市場競爭，增強競爭實力。主要問題是提高公司經濟效益。加強公司成本管理，全面控制整個生產過程的成本控制，少投資、多生產、最佳經濟效益。這是公司改革的關鍵，也是提高公司經濟效益的重要途徑。目前，國內外對核電站生產區(qū)的成本控制進行了研究，如文獻研究了核電站生產區(qū)動態(tài)成本控制方法。在文獻中，文獻研究了鋼包再加熱生產過程的成本模型，并對鋼包再加熱過程中的可控生產參數進行了優(yōu)化，以將整個生產過程的成本降到最低。在文獻中，從控制系統(tǒng)的角度研究了生產過程的成本控制。這些研究在實際應用中發(fā)揮了良好的作用。然而，與整個生產過程的成本控制密切相關，不同的生產組織和生產管理計劃也導致了不同程度的最終生產成本控制。因此，在該模型的背景下，基于鋼鐵公司的高線廠，制定了目標成本控制與生產經營計劃相結合的目標成本，引入了生產能力轉換系數，建立了目標成本控制模型。通過數學推導，將模型中的非線性部分轉化為線性，使用加權和法獲得相應的生產經營計劃模型，并在高線廠的實際應用中驗證了模型的可行性。1標準生產能力目標成本控制,首先就是要確定好產品的目標成本.科學合理地設定產品的目標成本,是進行目標成本控制的前提和基礎.由市場價格引導下的目標成本控制法,可以得出產品目標成本設定模型C=P-G-F其中,C為產品目標成本,G為預測利潤,F為稅收,P為產品價格.假設企業(yè)生產m種產品,Pi為第i種產品市場價格,Ci為第i種產品目標成本,Hi為第i種產品計劃產量,Gt為企業(yè)總目標利潤(已除去稅收).在目標利潤設定給出的條件下,PLC原理表達式變形為m∑i=1(Ρi-Ci)Ηi≥Gt∑i=1m(Pi?Ci)Hi≥Gt產品目標成本設定要在滿足上式的前提下,按照先進合理的原則給出各種產品目標成本的設定值.高線廠由于工藝條件的限制,不同產品(不同鋼種、不同規(guī)格)在生產過程中的日歷作業(yè)率和機時產量有著較大的差異,不同產品的生產能力有較大的區(qū)別.也就是說,產品結構的變化會對高線廠實際生產能力產生直接影響.因此,高線標準生產能力只能針對某一產品而言.為此,以高線廠生產比例最大的?6.5mm普碳鋼為標準產品,并以此作為標準生產能力核算的基準,將不同產品的生產能力折算為標準生產能力.高線工序生產能力取決于日歷作業(yè)率和機時產量兩個關鍵指標.其中日歷作業(yè)率是指純生產作業(yè)時間占日歷時間的比例;機時產量是指平均一小時純生產作業(yè)時間內的產品產量,即日歷作業(yè)率R=純作業(yè)時間(h)日歷時間(h)×100%R=純作業(yè)時間(h)日歷時間(h)×100%機時產量J=合格產量(t)純作業(yè)時間(h)J=合格產量(t)純作業(yè)時間(h)產量V=日歷時間·日歷作業(yè)率R·機時產量J生產能力折算方法如下:1)計算各種產品相對于標準產品的產量折算系數Ni定義折算系數Ni是指在生產1t某種產品i所需的時間內可生產標準產品的產量.則有折算系數Νi=標準產品產量某種產品產量=Ni=標準產品產量某種產品產量=日歷時間?R0J0日歷時間?RiJi=R0J0RiJi日歷時間?R0J0日歷時間?RiJi=R0J0RiJi其中,R0,J0分別表示標準產品的日歷作業(yè)率和機時產量;Ri,Ji分別表示某計算產品的日歷作業(yè)率和機時產量.2)計算標準產品的生產能力標準生產能力V0=年日歷時間·R0J03)計算不同產品結構下等同于標準生產能力的綜合生產能力V0=V1Ν1+V2Ν2+?+ViΝi=V′(V1Ν1V′+V2Ν2V′+?+ViΝiV′)=V′(S1′Ν1+S2′Ν2+?+Si′Νi)=V0=V1N1+V2N2+?+ViNi=V′(V1N1V′+V2N2V′+?+ViNiV′)=V′(S1′N1+S2′N2+?+Si′Ni)=V′i∑j=1Sj′ΝjV′=V0/i∑j=1Sj′Νj其中,V1,V2,…,Vi分別表示各品種年產量;V′表示核算年份綜合產量;S1′,S2′,…,Si′分別表示各品種產量占總產量的比例.2目標成本控制的描述和模型的建立2.1目標成本模型設企業(yè)生產m個品種,n個規(guī)格的產品,計劃期分為T個階段.生產原料既可以是上道工序供給的方坯,也可以是外購的方坯,由于外購方坯價格高,所以應盡可能利用自己供應的方坯,在必要時可以外購一定數量的方坯以滿足生產要求.設Gij,Jij,Cij分別表示計劃期內第i個品種第j個規(guī)格產品的目標利潤、期間費用和目標成本;Sij(t)表示第t階段第i個品種第j個規(guī)格產品的銷售量;Pij(t)表示第t階段第i個品種第j個規(guī)格產品的銷售價格;r為銷售利率,則根據前述目標成本模型有產品目標成本Cij=Τ∑t=1Sij(t)Ρij(t)(1-r)-Gij-Jij根據鋼鐵企業(yè)工藝流程,考慮產品目標成本、企業(yè)生產能力、原料供應能力,能源約束以及市場變化等條件,模型要實現如下目標:a企業(yè)利潤最大;b缺貨損失費用和庫存費用盡可能少;c產品成本不超過目標成本;d盡量生產銷路好的產品.2.2模型求解與變量定義Μɑxz1=∑i∑j∑txij(t)Ρij-∑i∑j∑t{[t∑k=1(xij(k)-Dijk)]+?C1ij+[t∑k=1(Dijk-xij(k))]+C2ij}-∑i∑j∑t{(xij(t)σij-уij(t))C3ij+уij(t)C4ij}-∑i∑j∑txij(t)?(hij+eij+mij)(1)Μɑxz2=∑i∑jwij[t∑k=1(xij(k)-Dijk)]+(2)s.t.∑t{(xij(t)σij-уij(t))C3ij+уij(t)C4ij}+∑txij(t)(hij+eij+mij)≤Cij∑txij(t)(3)∑i∑jxij(t)Τij≤Et(4)xij(t)σij-уij(t)≤Eijt′(5)∑i∑jxij(t)lij≤Lt(6)xij(t)σij≥уij(t)(7)xij(t)≥0,уij(t)≥0(8)其中,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;t=1,2,…,T.模型(1)的含義是利潤最大.目標函數中,第1項是總的銷售收入,第2項是庫存費用和缺貨損失費用,第3項是原料成本(包括自制和外購),第4項是人工、能源、制造費用成本;模型(2)的含義是在滿足訂單的前提下盡量生產銷路好的產品;約束條件(3)表示產品成本不超過目標成本;約束條件(4)表示各時段內的生產能力限制;約束條件(5)表示原料供應能力限制;約束條件(6)表示電量消耗限制;約束條件(7)表示原料供應能力非負限制;約束條件(8)表示決策變量非負限制.模型中各變量含義如下:Pij為第i個品種第j個規(guī)格產品在[1,T]時段內的市場價格;Dijk,xij(k)分別為第i個品種第j個規(guī)格產品在第k個時段內的需求量和產量;Cij為第i個品種第j個規(guī)格產品目標成本;C1ij,Cij2分別為第i個品種第j個規(guī)格產品占用庫存和缺貨損失的單位費用;C3ij,C4ij分別為第i個品種第j個規(guī)格產品所需自制原料坯和外購原料坯的單位成本;σij為第i個品種第j個規(guī)格產品成材率;уij(t)為第i個品種第j個規(guī)格產品在t時段內外購原料坯數量;hij,eij,mij分別為生產第i個品種第j個規(guī)格產品的單位人工成本、單位能源成本和單位制造費用;wij為生產第i個品種第j個規(guī)格產品的優(yōu)先級權重;Tij為第i個品種第j個規(guī)格產品的相對于標準產品的生產能力折算系數;Et為t時間段內具有的相對于標準產品的生產能力;Eijt′為t時間段內上道工序供應的第i個品種第j個規(guī)格原料坯量;lij為第i個品種第j個規(guī)格產品的電單耗數量;Lt為t時間段內給定的電量.3模型轉換和求解3.1轉化目標函數由于目標函數(1)中第2項是分段函數,其導數非連續(xù),無法用常規(guī)的數學規(guī)劃方法求解,需要進行模型轉換,轉化為線性模型后,可以利用精確算法進行求解.設變量υijt=[t∑k=1(xij(k)-Dijk)]+vijt=[t∑k=1(Dijk-xij(k))]+可以看出,υijt代表第i個品種、第j種規(guī)格的鋼材在時間t時的庫存量;vijt代表第i個品種、第j種規(guī)格的鋼材在時間t時的缺貨量.由于t∑k=1(xij(k)-Dijk)=t∑k=1xij(k)-t∑k=1Dijk所以t∑k=1xij(k)-υijt+vijt=t∑k=1Dijkt∑k=1xij(k)=υijt-vijt+t∑k=1Dijkxij(t)=υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt(9)令ωij=hij+eij+mij,將變量υijt,vijt,xij(t)=υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt代入目標函數(1),(2)和約束條件(3)—(8),轉換后的數學模型為Μɑxz1=∑i∑j(Ρij-C3ijσij-ωij)(υijΤ-vijΤ)-∑i∑j∑t{υijtC1ij+vijtC2ij}-∑i∑j∑t(C4ij-C3ij)уij(t)+∑i∑j∑t(Ρij-C3ijσij-ωij)Dijt(10)Μɑxz2=∑i∑jwijυijt(11)s.t.(C3ijσij+ωij-Cij)(υijΤ-vijΤ)+∑t(C4ij-C3ij)уij(t)≤∑t(Cij-C3ijσij-ωij)Dijt(12)∑i∑j(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)Τij≤Et(13)1σij(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)-уij(t)≤Eijt′(14)∑i∑j(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)lij≤Lt(15)1σij(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)≥уij(t)(16)υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt≥0,уij(t)≥0(17)3.2加權和法求解策略通過模型轉換使目標函數變?yōu)榫€性模型.對于求解多目標優(yōu)化模型有多種方法,但是要求目標同時實現最優(yōu)往往是很難的,各種不同思路可引發(fā)各種不同合理處理得失的方法.本文采用了實際中使用較多的線性加權和法.利用加權和法,目標函數統(tǒng)一為Min-λ1z1-λ2z2λ1+λ2=1,λ1>0,λ2>0λ1,λ2取值可由決策者決定,這時可以有不同的解.求解步驟如下:步驟1使用通用的線性規(guī)劃軟件,計算出υijt,vijt和уij(t);步驟2由式(9)計算出滿足要求的各產品的計劃產量;步驟3利用不同的λ1,λ2求解模型.4問題求解算法某高線廠生產線材和棒材兩大類產品,本文僅考慮4類品種5種規(guī)格的高速線材產品,以實際數據為基礎進行模型求解.根據現場實際需求,本文T=1,即取一個計劃期的數據.線性規(guī)劃問題的求解可以使用通用的線性規(guī)劃軟件如MATLAB的優(yōu)化工具箱、科學計算自由軟件SCILAB等,采用SCILAB編程對問題進行求解.限于篇幅,這里僅列出模型所用部分主要數據,如表1、表2所示.根據決策者λ1,λ2的值不同,可以有不同的計算結果,限于篇幅,表3僅給出了λ1=0.8,λ2=0.2時的計算結果.與現場人工結果進行比較,本文所提出的方法不僅使產品成本控制在目標成本之內,而且操作簡單(僅需輸入一些模型參數),在計劃編制的效率和準確性上都有明顯提高.