0 引言
APS不是單純的計劃方法或者系統，而是融合各種先進的現代技術與管理思想的產物。對APS的貢獻來自計算機科學、人工智能、決策支持系統、工業工程、物流管理、管理科學、運籌學和生產運作管理等領域。
本文試圖追蹤APS的發展脈絡，介紹APS的體系框架，并對APS的發展趨勢進行展望。
1 伴隨著信息技術成長—90年代以前的APS
自從50年代萌芽到90年代初與ERP-的結合，APS與信息技術一同成長，經歷了幾個發展階段：
1.1 APS思想的萌芽階段—20世紀50年代以前
高級排程計劃的一些主要思想早在計算機的存在前就已經出現。對APS貢獻最大的有兩個方面，一是早在20世紀初出現的甘特圖（Gannttchart 1917），讓人們可以直觀地看到事件進程的時間表，并且可以進行交互式更新。二是運用數學規劃模型解決計劃問題。美國和前蘇聯都應用新的最優化線性規劃技術解決與戰爭相關的物流管理問題。這些思想和方法對于APS[的萌芽起到了奠基性的作用。
1.2 開始與計算機技術相結合—50-70年代的APS
在50年代后期和60年代初期，大公司開始配置計算機，用來觀察計劃有問題的部分，優化少數關鍵性的材料能否平衡對產品的需求，而且考慮能力約束，或者為產品尋找最低的費用路徑。線性規劃普遍被用，小型的計劃試算表開始出現。這一時期對“最優化”的定義促進了的發展。
1.3 企業個別開發階段—60年代中期到80年代
隨著跨國公司在世界各地的發展，制造業問題變得越來越復雜，需要計算的變量大小由60年代初期的數以百計發展到80年代末的數以萬計。雖然線性規劃等技術也擴展成可以處理更加復雜的問題，但仍然不能滿足企業的需要。因此，許多公司在內部開發他們自己的工具作為主要計算環境，另一些公司則在購買解決線性規劃問題的程序基礎上進行開發。這一階段的主要開發語言為Assembler cobol。FORTRAN和pl/i。
60年代中期，IBM開發了基于產品結構分解的MRP系統，并在80年代發展為閉環MRP系統，除了物料需求計劃外，還將生產能力需求計劃、車間作業計劃和采購作業計劃也全部納入MRP，形成一個封閉的系統。這為80年代MRPII的出現奠定了基礎。這段時間，模擬技術開始進入計劃領域，基于模擬的計劃工具開始在70年代出現，直到70年代中期聯邦快遞公司的應用系統時才出現了整體的效果。80年代初，Kell Springfield（輪胎制造商）和Philip MORRIS開始應用計劃和排程系統。
1.4 與OPT／MRP/ERP的結合—80年代的
在1983年9月5日出版《財富雜志》上，由領導的“創造力輸出公司”特別引人矚目。他們的產品“最優化生產技術” (Optmal Producyion Technology OPT)，應用了一系列處理瓶頸約束的運算法則于批處理模式中，在離散型制造業中獲得了許多客戶。OPT按照其意義又稱為“約束理論”，認為一個組織的輸出受制于其關鍵瓶頸資源的約束，因此按照解決資源瓶頸約束的思路進行計劃排程。在Goldratt 和i2之后，相繼出現了Numetrix和Chesapeake，這是兩個提供交互式產品的早期APS供應商。
1984年，AT&T公司的年輕研究員提出了一項新的運算法則，用于解決線性規劃問題，所有現代規劃都吸收了。80年代初期美國管理學家(Artificial Intelligence)在MRP的基礎上提出了制造資源計劃（ManufacturingResource Planning，MRPII），英文縮寫為MRPII ,MRPII把生產、財務、銷售、工程技術、采購等各個子系統集成為一個一體化的系統。MRPll系統引入了西方標準成本制度的思想和方法，不但加強了產品成本管理，更重要的是，它被用來有效地規劃控制企業的生產經營目標。
1980后期出現了人工智能（Artificial Intelligence AI）和專家系統。公司開始把人工智能應用到制造計劃和排程。杜邦公司和IBM積極把人工智能和已存在的APS技術與應用結合起來。IBM開發了批處理的排程系統。人工智能對后來的基于約束的規劃和遺傳的運算法則在技術上做出了重要貢獻。80年代后期出現了圖形用戶界面（Graphical User interface GUI）。隨著OSF MOTIF成為圖形標準，交互式圖形用戶界面變成預測、計劃、排程工具的標準。這種技術上的創新大大提高了APS的市場銷售沖擊力。
2 APS 與供應鏈管理—90年代以后的APS
90年代開始，供應鏈管理思想逐漸為大型企業所接受，供應鏈管理的軟件系統（Supply Chain mannagement SCMS）開始出現，如APS的R3系統中增加了供應鏈管理模塊。其實，早在20世紀80年代初，美國咨詢顧問就提出了供應鏈的概念。物流管理委員會根據研究與應用的發展，對供應鏈管理給出新的定義：“供應鏈管理是對從最終用戶直到原始供應商的關鍵業務流程的集成，它為客戶和其他有關者提供價值增值的產品、服務和信息”。供應鏈管理涉及跨企業組織的計劃系統能夠統一和協調企業間的長中近期的計劃，是ERP的核心。
在供應鏈管理環境下，每個公司執行著數千項活動，每一家公司在某些方面都會涉及與其他公司的供應鏈關系。供應鏈管理特別強調企業之間的合作與協同，企業要想在市場競爭中取勝，必須加強供應鏈合作。因此，與供應鏈管理相關的需求促進了90年代APS的發展。
分頁
與供應鏈管理思想同步發展的還有計算機技術。90年代初期出現的順序查詢語言對APS的發展很有幫助，允許APS工具更動態地和關系數據庫交互。逐漸增加的計算機運算能力的使得成本降低、并導致新的解決方法，而且擴大了所解決問題的大小和復雜性。遺傳基因算法、模擬技術逐步成熟。
90年初，提出了企業資源計劃（Enterprise Resouce Plainning ERP）的概念。其功能標準包括四個方面：（1）超越MRPII范圍的集成功能；（2）支持混合方式的制造環境；（3）支持能動的監控能力，提高業務績效；（4）支持開放的客戶機／服務器計算環境。到90年代中期，APS引起了ERP廠商的注意。主要吸引點有：APS交付規模越來越大；每個用戶支付的成本遠遠高于580；快速增長的APS市場。因此580廠商也開始介入APS。
90年代中期，廠商把用戶界面轉向Windows環境，或把整個的應用移動到環境。除了提供更加直觀的接口和報告能力外，新的APS應用費用更低，計算機能力正在以令人驚異的比率增加。
3 APS的主要特點
進入21世紀，APS與以互聯網為代表的信息技術和以供應鏈管理思想為代表的先進管理思想相結合，具有跨越整個供應鏈進行計劃協調的能力。APS的主要目標是某一指標（例如ROB）的總優化。這需要預先假定供應鏈的結構和其各種不同的資源和邊界情況（例如能力限制）是可見的。因此，APS工具是以供應鏈的跨組織模型為基礎的。由于大多數企業都采用580作為基本的管理系統，單純應用APS的企業很少。因此APS在很多企業作為580的補充，用于協調物流、開發瓶頸資源和保證交貨日期。APS應用各種優化技術，并根據企業的商業目標來改進計劃。
APS的強大功能主要表現在以下幾個方面：
（1）綜合性。APS是整個供應鏈的綜合計劃，從企業、企業的供應商、供應商的供應商到企業的客戶、客戶的客戶。計劃范圍不限于生產，還包括采購、分銷、銷售等一系列計劃。這些計劃分為長期、中期和期三個時間段，分別對應戰略計劃、戰術計劃和執行計劃。APS協調各種計劃，保證供應鏈有關各企業、部門的正常運行。
（2）最優化。APS定義了各種計劃問題的選擇、目標和約束，采用線性規劃等數學模型，使用精確的或啟發式的優化算法，保證計劃的優化。供應鏈計劃的可行方案數量巨大，想通過簡單枚舉來找到最優方案是不可能的，甚至要找到一個可行的方案都很困難。在這種情況下，可應用運籌學的數學方法來支持計劃流程。線性規劃或網絡流算法能找到精確的最優解，然而，大多數組合問題只能通過啟發式算法（heuritics）來計算近似最優解（局部最優）。APS計劃的優化思想和企業資源計劃（580）計劃有很大不同。580強調計劃的可行性，只限于生產和采購領域，只考慮能力約束而不做優化，在大多數情況下甚至不考慮目標函數，因此是一個運作層面的連續計劃系統。而APS試圖在直接考慮潛在瓶頸的同時，找到跨越整個供應鏈的可行最優計劃。
（3）層次性。供應鏈最優計劃涉及不同的時間跨度（長期、中期、短期）、不同的業務流程（采購、制造、分銷等）、甚至不同的供應鏈成員企業，由于需求的不確定性，不可能一次優化所有的計劃。而層次計劃折衷考慮了實用性和計劃任務之間的獨立性，對于不同的計劃采用分層次優化的方法。
層次計劃的主要思想是把總的計劃任務分解成許多計劃模塊（即局部計劃），然后分配給不同的計劃層，每一層都涵蓋整個供應鏈，但層與層之間的任務不同。在最頂層只有一個模塊，是企業范圍的、長期的、但卻是粗略綜合的戰略發展規劃。層次越低，計劃涵蓋的局部受到的限制越多，計劃時間范圍越短，計劃也越詳細。在層次計劃系統的同一計劃層中，供應鏈各局部計劃之間通過上一層的綜合計劃來協調。各計劃模塊被水平和垂直信息流連接在一起，上層計劃模塊的結果為下層計劃設定了約束，而下層計劃也將有關性能的信息（如成本、提前期、使用率等）反饋給上一層次的計劃。
（4）平衡性。需求的不確定性使計劃與現實之間存在偏差，因此必須進行控制，如果偏差過大，計劃就要重新修改。APS計劃從不同的緯度描述互相補充的功能性計劃，APS計劃模型通過年度、月度、周、日直至小時、分的多層計劃，綜合考慮戰略計劃、戰術計劃和運作計劃，力圖減少不確定性對計劃的影響。APS的主要組件有三個：供應鏈設計；供應鏈計劃；戰術／運作計劃。其中供應鏈設計屬于長期、戰略性的，供應鏈計劃界于戰略和戰術之間，而戰術／運作計劃處理日常計劃的優化問題。目前，企業信息系統一般以作為主體構架，主要解決企業內部管理問題；而ERP與APS作為補充和完善，主要解決企業之間的計劃協調問題，見圖1。
圖1 APS／SCM與ERP
APS是SCM的核心，它能代替ERP的預測計劃、DRP、MRP、CRP和生產計劃。APS不能對業務管理如貨物的接收、原料的消耗、發貨、開發票、文檔管理、財務、生產定單下達、采購定單下達，客戶定單的接收。APS也不能處理數據的維護如物料主文件維護、維護、工藝路徑維護、貨源和設備的維護、能力表及供應商、客戶、資源的優先級的維護。
4 APS發展趨勢與我國APS應用展望
二十一世紀是信息時代，經濟全球化步伐日益加快。作為代表當今先進管理思想的高級計劃排程系統，APS的發展呈現以下趨勢：
（1）與供應鏈管理更加緊密結合。和生產計劃系統不同，APS以企業整體水平的資產收益率等將來，小巧靈活的APS系統將為中小企業的計劃優化服務。
（2）集成化與分散化。計劃系統的發展早期是處理分散、單一的問題，到APS階段則成為各種計劃技術與方法的系統融合，體現了計劃思想的高度集成。然而，由于現實問題的復雜性，如不同的行業與產品特點、不同的企業規模等，對一些企業來說，采用龐大完整的APS系統并不是最佳選擇。而結合行業與產品特點、各具特色的先進計劃系統同樣是APS的發展趨勢。
（3）與項目管理結合。由于消費者個性化需求的日益增長，產品大量生產的時代即將過去，需要對以前根據批量生產形成的管理理論進行反思，大規模定制就是個性化產品生產的有益嘗試。個性化產品就是一個個項目，項目管理必將成為20世紀管理學的重要組成部分。因此，APS應該與項目管理結合，形成企業整體的計劃管理系統。
盡管APS具有強大的功能，非常適合于供應鏈整體計劃問題的解決，但在我國企業管理實際中，APS應用仍然存在很多需要解決的問題：
（4）外部應用環境還不具備條件。APS功能的發揮主要在供應鏈管理上，而我國企業的供應鏈管理還停留在非常初級的階段，企業對于供應鏈競爭的意識還很模糊，因此，APS難以找到真正的用武之地。其次，APS需要全社會企業間的網絡通訊基礎設施的支撐，而我國的網絡基礎設施建設還不夠完善，企業網絡應用水平還很低，這些都阻礙了APS的應用。
（2）企業內部信息化基礎薄弱。APS的運行需要有ERP／MRPII/CRM等系統提供的數據支持，而國內大中型企業采用上述系統的比例不足20％（有些企業雖然也稱之為ERP，但充其量只能算是 MIS)。基本的內部管理信息化問題尚未解決，應用缺乏基礎。
（3）APS與ERP的整合還有待完善。目前,!2等公司提供的APS系統可以與ERP結合，但只限于SAP等少數產品。和MRPII不同，ERP沒有嚴格的技術規范，這就使得APS不能和廣泛的ERP系統結合。因此，國內大部分企業實際上還不能實現APS與ERP系統的結合。
（1）價格昂貴。一套ERP軟件系統需要幾十甚至百萬美元，相關硬件與網絡投資也很昂貴。近年來，我國加入WTO以后，與跨國公司的合作項目大大增加，帶來了世界先進的管理思想。隨著我國社會信息基礎設施的日益完善、企業信息化水平的逐步提高，可以預言，未來三到五年內，APS在我國的應用將開始進入實質性階段。
5 結論
APS高級計劃排程系統是20世紀后50年發展起來的革命性管理技術，融合了現代新技術與先進的管理思想，是計算機技術與管理思想的結晶。APS繼承了MRPII/ERP等技術方法，與ERP系統集成，著重解決跨企業計劃優化問題，成為今天計劃的核心。APS具有綜合性、最優化、層次性與平衡性四大特征。由于信息基礎設施落后、企業信息化程度很低，APS系統應用在我國還有很長的路。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/
本文標題：ERP系統高級排程計劃APS發展綜述
相關文章
