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1、生产与运作管理Production OperationsManagement 中国矿业大学 北京 管理学院TheSchoolofManagement CUMTB荆全忠Jingquanzhong 第12章服务业的作业计划 本章主要内容12 1服务运作的特点12 2随机服务系统12 3人员班次计划 12 1服务运作的特点 12 1 1服务交付系统12 1 2服务特征矩阵12 1 3服务交付系统管理中的问题12 1 4影响需求类型的策略12 1 5处理非均匀需求的策略 12 1 1服务交付系统 服务交付系统 servicedeliverysystem 对谁提供服务 目标市场提供何种服务 服务产品即成
2、套服务 servicepackage 在何处提供服务 服务台如何提供服务如何保证服务质量 12 1 2服务特征矩阵 顾客化程度 服务的复杂程度 高 低 高 低 I III II IV 0 12 1 3服务交付系统管理中的问题 1 顾客参与的影响顾客参与使服务运作难以实现标准化 从而影响服务效率 为使顾客感到舒适 方便和愉快 也会造成服务能力的浪费 对服务质量的感觉是主观的 顾客参与的程度越深 对效率的影响越大 12 1 3服务交付系统管理中的问题 2 减少顾客参与影响的办法通过服务标准化减少服务品种通过自动化减少同顾客的接触将部分操作与顾客分离设置一定量库存 12 1 4影响需求类型的策略 固
3、定时间表对处于服务特征矩阵第 部分的服务业采用使用预约系统对处于服务特征矩阵 部分的服务业采用推迟服务通过排队 推迟服务 来提供服务 为低峰时的需求提供优惠电话夜间半价 12 1 5处理非均匀需求的策略 处理非均匀需求的策略改善人员班次安排利用半时工作人由顾客选择不同的服务水平利用外单位设施雇佣多技能工人顾客自我服务采用生产线方法 12 2随机服务系统 本节主要内容有 12 2 1随机服务系统的构成12 2 2最简单的随机服务系统 随机服务系统举例 排队论已广泛应用于交通系统 港口泊位设计 机器维修 库存控制和其他服务系统 12 2 1随机服务系统的构成 输入过程 考察的是顾客到达服务系统的规
4、律 一般分为确定型和随机型两种 到达率 单位时间内顾客到达的数量排队规则 和服务规则 损失制 顾客到达服务台前 若服务台被占用 顾客便转身离去另求服务 等待制 顾客到达后 若服务台已被占用 顾客就自动排队等待 混合制 介于两者之间 有两种类型 排队长度有限的等待 排队时间有限的等待 在等待制和混合制中 服务台为顾客的服务次序可遵循不同的服务规则 主要有 先来先服务 FCFS 后来先服务 优先服务 随机服务 成批服务等 服务设施 服务台的数量 服务时间等 12 2 1随机服务系统的构成 单队 单阶段 多队 单阶段 单队 多阶段 12 2 1随机服务系统的构成 多队 多阶段 混合式 12 2 2最
5、简单的随机服务系统 最简单的随机服务系统是单队单阶段 按FIFS规则的等待制系统 设到达率服从泊松分布 则单位时间内随机到达x个顾客的概率为 式中 x 0 1 2 3 e为自然对数的底 e 2 71828 为平均到达率 其它要用到的符号为 12 2 2最简单的随机服务系统 12 2 2最简单的随机服务系统 12 2 2最简单的随机服务系统 例P331 某医院急诊室有一个外科医生全日工作 急诊病人的到达率服从泊松分布 外科医生的服务率服从负指数分布 问 1 该外科医生平均有多少时间在救护病人 2 急诊病人平均等多久才能得到治疗 已知 解 12 2 2最简单的随机服务系统 习题 某银行有一个免下车
6、的服务窗口 顾客到达率服从以14人 小时为均值的泊松分布 服务时间服从3分钟 人的负指数分布 试1 计算该窗口出纳员的利用率 2 计算每位顾客等待与接受服务的平均时间 3 包括正在接受服务的顾客在内 该窗口前的平均等候的顾客车辆为多少 12 2 2最简单的随机服务系统 该窗口出纳员的利用率 顾客等待并接受服务的平均时间 平均对长为 解 已知服务率 20辆 时 到达率 14辆 时 12 2 2最简单的随机服务系统 习题 某快餐店为顾客提供盒饭 快餐店的服务率服从负指数分布 平均服务率为每分钟1个顾客 顾客的到达服从泊松分布 平均到达率为每小时45人 求 1 快餐店空闲的概率 2 快餐店平均有多少
7、时间在服务 3 顾客平均等多久才能买到盒饭 12 2 2最简单的随机服务系统 解 已知 60人 时 45人 时快餐店空闲的概率为 快餐店的平均服务时间为 顾客平均等待时间为 12 3人员班次的计划 几个术语 部门 所有给职工安排班次的企业 部门 单位 工人 所有被安排的对象 休息日 工人不被安排工作的某天 双休日 连续两个休息日 周末休息 指在两个周末日连续休息 即星期六和星期日休息 连续工作时间 工人在两个休息日之间的工作天数 人员班次计划一般以周为计划的时间单位 采取周一至周日的表示法 一周内有5天平常日和2天周末日 每天可有一个或几个班次 每个工人每天只能分配一个班次 不同天可以被分配到
8、不同种类的班次 如白班 晚班 夜班等 周末休息频率用A B表示 在任意连续B周内 工人有A周在周末休息 12 3 1人员班次计划的分类 人员班次安排问题 ManpowerSchedulingProblem 简称MSP 可以从多种角度分类 按班次计划的特点个人班次 individualschedule 公共班次 commonschedule 班次的种类单班次多班次工人的种类全职兼职参数的性质确定型随机型 12 3 2单班次问题 特点每天只有一个班次的工人当班 是最简单 最基本的班次问题可作为某些特殊的多班次问题的合理近似求解单班次问题的思想和方法 对建立求解一般的人员班次问题的方法能提供一些启示
9、 12 3 2单班次问题 设某单位每周工作7天 每天一班 平常日需要N人 周末需要n人 分别求在以下条件下的班次计划 保证工人每周有两个休息日 保证工人每周的两个休息日为连休 除保证条件 1 外 连续2周内 每名工人有一周在周末休息 除保证条件 2 以外 连续2周内 每名工人有一周在周末休息 设Wi为条件 i 下最少的工人数 x 为大于等于x的最小整数 X在作业计划中表示休息日 12 3 2单班次问题 条件 1 每周休息2天 对条件 1 所需劳动力下限为W1 max n N 2n 5 求解步骤 安排 W1 n 名工人在周末休息 对余下的n名工人从1到n编号 1号至 W1 N 号工人周一休息 安
10、排紧接着的 W1 N 名工人第二天休息 这里 工人1紧接着工人n 如果5W1 5N 2n 则有多余的休息日供分配 此时可按需要调整班次计划 只要保证每名工人一周休息两天 平日有N人当班即可 例P334 N 5 n 8 求班次安排 解 W1 max 8 5 2 8 5 9 条件1下的班次计划 习题1 单班次计划问题 已知平常需要N 6人 周末需要n 5人 求条件 1 下的班次安排计划 条件1下的班次计划 解 W1 max 5 6 2 5 5 8 按步骤排班如下 习题2 单班次计划问题 已知平常需要N 3人 周末需要n 8人 求条件 1 下的班次安排计划 条件1下的班次计划 解 W1 max 8
11、3 2 8 5 8 按步骤排班如下 条件 2 每周连休2天 对条件 2 所需劳动力下限为W2 max n N 2n 5 2N 2n 3 求解步骤为 计算W2 给W2名工人编号 取k max 0 2N n 2W2 1至k号工人 五 六 休息 k 1 至2k号工人 日 一 休息 接下来的 W2 n k 名工人周末休息 六 日 休息 对于余下的工人 按 一 二 二 三 三 四 四 五 的顺序安排连休 保证有N名工人在平常日当班 12 3 2单班次问题 例P335 N 6 n 5 求班次安排 解 计算出W2 8 k 1 条件2下的班次计划 12 3 2单班次问题 条件 3 隔一周在周末休息对条件 3
12、所需劳动力下限为W3 max 2n N 2n 5 求解步骤为 计算W3 将 W3 2n 名工人安排周末休息 将余下的2n名工人分成A B两组 每组n名工人 A组的工人第一周末休息 B组工人第二周周末休息 按照条件 1 每周休息两天的步骤 3 4 给A组工人分配第二周休息日 如果5W3 5N 2n 可以先安排1至 W3 N 号工人周五休息 按周五 周四 周一的顺序安排休息日 B组的n名工人第一周的班次计划与A组的第二周班次计划相同 例P336 N 7 n 4 求班次安排 解 可计算出W3 9 W3 2n 1 条件3下的班次计划 12 3 2单班次问题 条件 4 每周连休两天 隔一周在周末休息 最
13、复杂的情况 对条件 4 所需劳动力下限为W4 max 2n N 2n 5 4N 4n 5 求解步骤为 将W4名工人分成A B两组 A组 W4 2 名工人 第一周周末休息 B组 W4 W4 2 名工人 第二周周末休息 k max 0 4N 2n 4W4 A组中k 2名工人 五2 六2 即第2周星期五和星期六 休息 k 2名工人 日2 一1 即第2周的星期日和第1周的星期一 休息 B组中k 2名工人 五1 六1 休息 k 2名工人 日1 一1 休息 在保证周末有n人当班 平日有N人当班的前提下 对A组余下的工人按下列顺序安排连休日 六2 日2 四2 五2 三2 四2 二2 三2 一2 二2 对B组余下的工人 按下列顺序安排连休日 六1 日1 四1 五1 三1 四1 二1 三1 一1 二1 例P337 N 10 n 5 求班次安排 解 可计算出W4 12 k 2 给工人1 12编号 1 6号为A组 7 12号为B组 条件4下的班次计划
