一、生产能力设计的决策模式

进行长期需求的正常生产能力的设计决策是一种战略性的长期决策,从决策类型看属于风险型决策,甚至是不确定型决策。因此,其决策模式(方法)适用于期望值法和决策树法。如果是不确定型决策,就应用各种标准进行分析。现介绍期望值法与决策树法如何应用于生产能力决策,举例说明如下。

(一)期望值法

期望值 EMV 就是把一个方案在不同自然状态下的条件收益乘上其概率之和,期望值越大越好。期望值法已开发出计算机程序。下例是用该程序计算的。

举例说明如下:

假设目前创办一个企业,拟生产某种产品,经过市场需求的长期预测, 未来 10 年的企业需求量有四种可能情况和可能出现的概率如表 1O-1 所示:

表 1O-1 未来 10 年某种产品企业需求预测表

年需求量

10000

20000

30000

40000

概率

0.2

0.4

0.3

0.1

预计每件单价 40 元。现提出四个生产能力方案和每个方案可以有三种技术水平。每个方案在每种技术水平下的单位可变成本和每年固定成本(包括投资回收)如表 10-2 所示。

技术

单位可 水平变成本

方案

现有一般技术

较先进的适用技术

先进技术

年产 10000 件

21

25

32

年产 20000 件

16

14

18

年产 30000 件

19

13

12

年产 40000 件

26

18

14

年固定成本(元)

30 万

42 万

50 万

假设每年生产的产品如果当年销售不出去,就形成积压报废,不能再使用,没有残值。

现用期望法进行生产能力决策。

实际上这里是三种技术水平,每种水平下有 4 个方案,一共有 3X4= 12 个生产能力方案,从中选择出一个满意的方案。

首先要计算出每个方案在不同情况下的条件收益。

例如,在现有技术下年产 10000 件的能力方案,如果年销售也是 10000

件,则在此情况下的条件收益为: 40×10000-(21×10000)-30 万=-11 万

因每年只能生产 10000 件,即使需求量超过 10000 件,也只能得到-11 万的条件收益。

由此类推,可得出各种条件收益公式如下:

条件收益= 单价×年销售量-年产量×单位变动成本-年固定成本

例如年产 30000 件能力,在一般技术的水平下,年销售量只有 20000 件时,则其条件收益如下

40×30000-30000×19-30=-7 万

如果年销售为 30000 件,则条件收益为40×30000-30000×19-30=33 万

余类推。

用期望值法分析,就要按不同技术水平列出 3 个期望值表。见表 10-3-A, B,C。

表 10-3-a 在一般技术水平下条件收益表

年销售

10000

20000

30000

40000

条 件 概

收益 率

期望值EMV

0.2

0.4

0.3

0.1

方案

年产 10000

-11

-11

-11

-11

-11

年产 20000

-22

18

18

18

10v

年产 30000

-47

-54

33

33

1

年产 40000

-94

-54

-14

26

-42

表 10-3-b 在适用技术水平下条件收益表

年销售

10000

20000

30000

40000

条 件 概

收益 率

期望值EMV

0.2

0.4

0.3

0.1

方案

年产 10000

-27

-27

-27

-27

-27

年产 20000

-30

10

10

10

2

年产 30000

-41

-1

39

39

7v

年产 40000

-74

-34

-6

46

-22

表 10-3-c 在先进技术水平下条件收益表

年销售

10000

20000

30000

40000

条 件 概

收益 率

期望值EMV

0.2

0.4

0.3

0.1

方案

年产 10000

-42

-42

-42

-42

-42

年产 20000

-46

-6

-6

-6

-14

年产 30000

-46

-6

34

34

2v

年产 40000

-66

-26

14

54

-14

从上述三个期望值表中可以比较看出,采用现有技术水平,年产 20000 件的能力方案最佳。这个方案年平均收益为 10 万元,但并不是年年如此,有两种情况,其中约有 8 年每年收益 18 万,有两年亏 22 万,平均是 10 万。上

述三表中还可以看出,不论什么技术,最低的经济规模不能少于年产 10000

件,否则只有亏本。最佳规模应为年产 20000 件。最大规模在 40000 件以下,

因为达到 40000 件都是负数。

为了研究所采用的方案的可靠性,可进行敏感性分析。所谓敏感性分析是指当某种条件发生变化,变化到什么程度,所采用的方案就不可行,而应转而采用另一方案。如果稍有变化,就会影响方案的改变,说明目前所采用的方案敏感性大,”可靠性差。

敏感性分析要抓住主要的不可控因素。如生产能力决策、主要因素是市场需求概率的变动。因此,这里的分析是从一个方案转而采取另一个方案的转折概率的大小。

如上例,已知当需求大于 20000 件的概率为 0.8 时,采用方案年产 20000

件。那么这个概率降至多少才转而采用第一方案即年产 10000 件呢?设转折概率为 P,则有:

18P-22×(1-P)=-11。

解之,P=0.2275。即概率降至 0.2275,就应转而采用年产 10000 件的方案。可是这个方案的期望值为负数,显然是不可行的;现在进一步向转折概率多少才不亏本呢?则有

18P-22×(1-P)=0

解之,P=0.55。即从0.8 降至 0.55,采用年产 20000 件的方案也不亏本。可见敏感性不强,采用这个方案还是可靠的。

(二)决策树法

如果是一级决策,一般采用期望值法就可以满足要求,比较简单。如果是多级决策,就要采用决策树法。

决策树法已开发有现行可用的计算机程序,可兹应用。只要先绘出决策树,按程序要求输入各个节点号码,各个决策点以及概率枝的概率和条件收益,即可计算出各概率点和决策点的期望值和进行决策。这对于大型的多级决策树是很有用的。同时可以进行数据修改,改动有关概率,进行敏感分析, 进行不同方案的比较。下面的例子是按照计算机程序要求绘出的决策树,并用计算机计算出其结果并进行抉择。

兹举例说明如下:

假设接上述期望值法的例子。有人提出,以上述选定的在现有技术水平年产 20000 件能力的方案为基础进一步考虑,先看两年,如果头两年销售量

大于 20000 件,则考虑是否扩建,修正概率,可能后 8 年,年销售量只有 10000 件的概率只有 0.05,而年销售 2 万、3 万、4 万的概率依次为 0.25,0.4,0.3。假设在 20000 件年销售量以下,则今后需求就偏低,年销售 1 万、2 万、3 万、4 万的概率依次低至 0.3,0.5,0.115,0.05。如果扩建提高技术水平, 从现有水平提高出适用技术水平。每年固定成本增加 3 万元,提高至先进水

平则每年增加固定成本 8 万元。其余不变。应如何进行决策。

按照决策树原理,绘出决策树及决策如图 10—4 所示输入计算机求解,结果如下:

DECISION TREE ANALYSIS

对策树分析

Node

Type of node

Expected

value

Decision

节点

节点类型

期望值

决策

1

decision

17.04

b

2

chance

13.2

3

chance

17.04

4

chance

13.2

5

decision

21.2

b12

6

decision

.3999996

b23

7

decision

16.4

c13

8 decision .3999996 c23

9

chance

16.4

10

chance

.3999996

11

chance

4.400001

12

chance

21.2

13

chance

16.4

14

chance

—35.6

15

chance

—10.8

16

chance

.3999996

17

chance

6.8

18

chance

13.2

19

chance

16.4

20

chance

—33.2

21

chance

—18.8

22

chance

.3999996

说明:decision 决策点,chance 自然状态点(机会点)。

从结果可以看出,其决策是方案 B,即先建一般水平年产 20000 件的厂, 以后若高需求,改造为适用技术水平年产 30000 件的厂 bl2,差低需求则不改造不扩建,即 b23 方案,cl3,c23 均可。

从图中可看出,一开始接三种技术水平考虑有三个总方案。因已知建一般技术水平年产 20000 件的生产能力方案最适合,故已此为基础展开。再根据两年的销售状况,展开第二级决策方案。由于两年后,如果销售量大于20000 件,则以此为始点,研究是否扩大或不扩大生产规模从而得出上述决策树图。

在两级决策树中,为了适应电子计算机已有程序的需要,把两段的条件收益综合计算为最末枝的条件收益。如上例■—■这个概率枝的条件收益, 这是需求达 40000 件以上,生产能力扩建为 帧 000 件,在适用技术水平的条件收益。根据适用技术的期望值表,上表 10-3b,已知其条件收益为年收益46 万,因为改造,增加固定成本 3 万,故年收益只 43 万。由于只有 8 年,

故乘上 0.8。又由于前两年销售 20000 件以上每年收益 18 万(见上表 10-3- a),因只有两年,故乘上 0.2。该概率枝的条件收益为(46-3)×0.8 十 18

×0.2=38

由此得出,该决策树条件收益的一般式为:

条件收益=后一段年度条件收益×后一段年度权数士前一段年度条件× 前一段年度权数。

如■-■这个概率枝的条件收益是

(6-3)×0.8-22×0.2=-2,余类推。

从结果中可以看出,应采用先建一个具有一般技术水平,年产 20000 件

的工厂,两年后如果发现销售量大于 20000 件,就改造为适用(中间)技术

水平,年生产能力扩大至 30000 件的厂,如果发现销售量低于 20000 件;就

不扩建(因已是 20000 件),也不进行技术改造。其平均收益最高,也就是

说,如果遇到低需求,不扩建,平均为 4 万,任何方案都一样;如果是高需

求,则这方案平均收益为 21.2 万,是最高的。

同样,可以改动分枝的概率进行敏感性分析。