約束理論(Theory of Constraints,TOC)
約束理論概述
約束理論（Theory of Constraints, TOC）是以色列物理學家、企業管理顧問戈德拉特博士(Dr．Eliyahu M．Goldratt)在他開創的優化生產技術(Optimized Production Technology，OPT)基礎上發展起來的管理哲理，該理論提出了在製造業經營生產活動中定義和消除制約因素的一些規範化方法，以支持連續改進(Continuous Improvement)。同時TOC也是對MRPII和JIT在觀念和方法上的發展。
戈德拉特創立約束理論的目的是想找出各種條件下生產的內在規律，尋求一種分析經營生產問題的科學邏輯思維方式和解決問題的有效方法。可用一句話來表達TOC，即找出妨礙實現系統目標的約束條件，並對它進行消除的系統改善方法。
TOC強調必須把企業看成是一個系統，從整體效益出發來考慮和處理問題，TOC的基本要點如下：
1．企業是一個系統，其目標應當十分明確，那就是在當前和今後為企業獲得更多的利潤
2．一切妨礙企業實現整體目標的因素都是約束
按照意大利經濟學家帕拉圖的原理，對系統有重大影響的往往是少數幾個約束，為數不多，但至少有一個。約束有各種類型，不僅有物質型的，如市場、物料、能力、資金等，而且還有非物質型的，如後勤及質量保證體系、企業文化和管理體制、規章制度、員工行為規範和工作態度等等，以上這些，也可稱為策略性約束。
3．為了衡量實現目標的業績和效果，TOC打破傳統的會計成本概念，提出了三項主要衡量指標，即有效產出、庫存和運行費用。TOC認為只能從企業的整體來評價改進的效果，而不能只看局部。庫存投資和運行費用雖然可以降低，但是不能降到零以下，只有有效產出才有可能不斷增長(見下表)。
4．鼓-緩衝-繩法(Drum-Buffer-Rope Approach，DBR法)和緩衝管理法(Buffer Management)
TOC把主生產計劃(MPS)比喻成"鼓"，根據瓶頸資源和能力約束資源(Capacity Constraint Resources，CCR)的可用能力來確定企業的最大物流量，作為約束全局的"鼓點"，鼓點相當於指揮生產的節拍；在所有瓶頸和總裝工序前要保留物料儲備緩衝，以保證充分利用瓶頸資源，實現最大的有效產出。必須按照瓶頸工序的物流量來控制瓶頸工序前道工序的物料投放量。換句話說，頭道工序和其它需要控制的工作中心如同用一根傳遞信息的繩子牽住的隊伍，按同一節拍，控制在製品流量，以保持在均衡的物料流動條件下進行生產。瓶頸工序前的非制約工序可以用倒排計劃，瓶頸工序用順排計劃，後續工序按瓶頸工序的節拍組織生產。
5．定義和處理約束的決策方法
TOC強調了三種方法，統稱為思維過程(Thinking Processes，TP)，見下表：
應用TOC獲得成功的企業很多，如美國得克薩斯食品公司深感縮短提前期在競爭上的必要性，從1992年就開始進行了TOC改善活動。它先以福特公司的電子事業部為樣板引進了TOC，結果省去了為增產所需的數億美元的投資。半導體烏耶哈工廠也引進了TOC，提前期在1年半內減少了75％，生產能力在同樣的設備條件下提高了25％。
約束理論產生的背景
約束理論（Theory of Constraints，TOC）是以色列物理學家戈德拉特博士（Dr。 Eliyahu M。 Goldratt）在他的優化生產技術（Optimized Production Technology，OPT）的基礎上發展起來的。
OPT是Goldratt博士和其他三個以色列籍合作者創立的，他們在1979年下半年在美國成立了CreativeOutput公司。接下去的七年中，OPT有關軟件得到發展，同時OPT管理理念和規則開始成熟起來。CreativeOutput公司的發展幾起幾落，後關閉。OPT的軟件所有權轉讓給一家名為SchedulingTechnologyGroup的英國公司。
TOC首先是作為一種製造管理理念出現。《The Goal》、《The Race》這兩本最初介紹TOC的書引起了讀者的廣泛興趣和實施這套理念的熱情。TOC最初被人們理解為對製造業進行管理、解決瓶頸問題的方法，後來幾經改進，發展出以"產銷率、庫存、經營成本"為基礎的指標體系，逐漸形成為一種面向增加產銷率而不是傳統的面向減少成本的管理理論和工具，並最終覆蓋到企業管理的所有職能方面。
1984年，Goldratt博士在他出版的第一本以小說體寫成的TOC專著《目標》中，描述了一位廠長應用約束理論使工廠在短時間內轉虧為盈的故事。Goldratt博士把一個企業比喻作一條鏈子。鏈子連結在一起象徵一個完整的系統，能夠產生巨大的力量，就像企業內部各個部門、科室互相配合、親密合作，為股東帶來鉅額利潤一般。Goldratt博士認為任何一種體制至少都會有一個約束因素，從而阻礙它充分發揮潛能。以企業為例，它經常為各種不確定的因素所阻礙，無法實現利潤最大化。這個系統就如同我們的鏈條比喻一樣，約束因素使它無法承受重荷而很容易斷裂。這個簡單而形象的比喻深入人心，加上書中描述的問題在很多企業普遍存在，使人讀起來有親切感。一時間，該書在全球暢銷，銷售200多萬冊。1986年後半年，Goldratt博士和RobertE。Fox共同創立Goldratt研究機構。1991年，當更多的人開始知道和了解TOC的時候，TOC又發展出用來邏輯化、系統化解決問題的"思維過程"（ThinkingProcess，即TP）。TOC理論就這樣經過不斷地發展而逐漸成熟。
約束理論在美國企業界得到很多應用，在20世紀90年代逐漸形成完善的管理體系。美國生產及庫存管理協會（American Product and Inventory Control Society， APICS）非常關注TOC，稱其為"約束管理（Constraint Management）"，並專門成立了約束管理研究小組。該小組認為：TOC是一套管理理念與管理工具的結合。"約束"即企業在實現其目標的過程中現存的或潛伏的制約因素。約束管理是通過逐個識別和消除這些約束，使得企業的改進方向和改進策略明確化，從而達到幫助企業更有效地實現其目標的目的。
總結起來，TOC就是關於進行改進和如何最好地實施這些改進的一套管理理念和管理原則，可以幫助企業識別出在實現目標的過程中存在著哪些制約因素，並進一步指出如何實施必要的改進以消除這些約束，從而更有效地實現企業目標。
TOC的九條原則
TOC的九條生產作業計劃制定原則:
1. 不要平衡生產能力，而要平衡物流
2. 非瓶頸資源的利用水平不是由自身潛力所決定，而是由系統的約束來決定
3. 資源的利用與活力不是一碼事
4. 瓶頸損失1小時，相當於整個系統損失1小時
5. 非瓶頸上節約開1小時，無實際意義
6. 瓶頸制約了系統的產銷率和庫存
7. 轉運批量可以不等於1，而且在大多數情況下不應該等於加工批量
8. 加工批量不是固定的，應該是隨時間而變化
9. 優先權只能根據系統的約束來設定，提前期是作業計劃的結果(不是預先設定的)
TOC的五大核心步驟
TOC有一套思考的方法和持續改善的程序，稱為五大核心步驟(Five Focusing Steps)，這五大核心步驟是：
第一步，找出系統中存在哪些約束。
第二步，尋找突破（Exploit）這些約束的辦法。
第三步，使企業的所有其他活動服從於第二步中提出的各種措施。
第四步，具體實施第二步中提出的措施，使第一步中找出的約束環節不再是企業的約束。
第五步，回到步驟1，別讓惰性成為約束，持續不斷地改善。
MRPⅡ、JIT和TOC的對比分析
MRPⅡ起源於美國，根植於批量生產方式。其優勢在於長期計劃能力，缺點集中於：(1)提前期、批量等參數預先靜態設定；(2)能力約束考慮不足；(3)計劃與控制相分離；(4)底層功能較弱，造成計劃的抗擾動能力差。適用於有一定批量、提前期相對穩定、能力需求波動不大的生產類型。
JIT起源於日本，根植於重複性生產方式。其缺點在於：(1)整體計劃性弱，生產控制只是被動跟隨；(2)追求零庫存，但未考慮到庫存對系統的產銷率、物流平衡等方面的正面影響；(3)對設備、人員及供應鏈要求很高。JIT最適用的是按訂單裝配(ATC))且物流發達的生產類型。
TOC起源於以色列，由猶太人物理學家Eliyahu M，Goldratt博士率先提出，根植於離散型生產方式。TOC的優勢在於：(1)正視瓶頸的存在並充分利用瓶頸把瓶頸計劃調度和非瓶頸的計劃調度區別對待；(2)TOC不需要預先設定提前期，提前期是編制計劃的結果；(3)綜合了推拉兩種方式的優點；(4)TOC承認能力不平衡的絕對性，保證生產物流的平衡和生產節奏的同步；(5)TOC是集計劃與控制於一體的方法，實現了生產計劃與控制的和諧與統一。TOC主要適用於離散生產、機群型佈置多品種批量生產和有多種產品搭配組合的訂貨生產及訂貨組裝生產。
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