第九章 生產(chǎn)或服務(wù)能力設(shè)計(jì)

PARTTWO第二部分

生產(chǎn)與運(yùn)作系統(tǒng)設(shè)計(jì)Chapterfour

第四章：產(chǎn)品設(shè)計(jì)Chapterfive

第五章：工藝選擇、分析與設(shè)計(jì)Chaptersix

第六章：地點(diǎn)選擇與設(shè)施布局Chapterseven第七章：工作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)Chaptereight第八章：生產(chǎn)/服務(wù)過程（流程）設(shè)計(jì)Chapternine第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)PARTTWO第二部分

生產(chǎn)與運(yùn)作系統(tǒng)設(shè)計(jì)

Chapternine

第九章

Designforthecapacityofproductionandserving

生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)一、生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)二、服務(wù)能力與服務(wù)質(zhì)量三、排隊(duì)論CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)一、生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)（一）生產(chǎn)能力概念

是指企業(yè)系統(tǒng)在一定時(shí)期內(nèi)（年、季、月，通常是一年），在一定的技術(shù)組織條件下，所能生產(chǎn)的一定種類和一定質(zhì)量水平的產(chǎn)品的最大數(shù)量，它是反映生產(chǎn)可能性的指標(biāo)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)一、生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)時(shí)間數(shù)量預(yù)測(cè)需求能力能力閑置預(yù)測(cè)需求數(shù)量能力時(shí)間能力缺失預(yù)測(cè)需求能力閑置能力缺失數(shù)量時(shí)間能力（A）積極策略（B）消極策略（C）中間策略（二）能力與需求的關(guān)系能力擴(kuò)大的時(shí)間與規(guī)模？（三）生產(chǎn)能力的分類CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)能力(最大能力）：也即最佳作業(yè)水平，是企業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書和技術(shù)設(shè)計(jì)文件中規(guī)定的產(chǎn)品生產(chǎn)能力2、計(jì)劃能力：基于設(shè)計(jì)能力，企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求變化，企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)預(yù)算的能夠?qū)崿F(xiàn)的能力。3、查定能力：指企業(yè)在運(yùn)行了一段時(shí)間后所重新確定的設(shè)計(jì)能力4、有效能力：指企業(yè)已經(jīng)利用的生產(chǎn)能力5、定額能力（正常能力）：指在衡量多種限制約束條件下，企業(yè)最終應(yīng)達(dá)到的運(yùn)營(yíng)能力標(biāo)準(zhǔn)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)（四）不同種生產(chǎn)能力間的關(guān)系CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)運(yùn)用舉例[例]某制鞋車間，設(shè)計(jì)能力為每天生產(chǎn)１０００雙鞋子，能力利用率是９０％，平均能力利用效率是９０％，每周工作５天，則一周的額定能力是多少？如果某周該車間生產(chǎn)了４０００雙鞋，則本周的能力利用效率是多少？解：

（１）定額能力＝設(shè)計(jì)能力×利用率×效率＝１０００×

９０％×

９０％×

５＝４０５０（雙／周）（２）有效能力＝設(shè)計(jì)能力×利用率＝１０００×

５×

９０％＝４５００（雙／周）能力利用效率＝實(shí)際產(chǎn)出／有效能力＝４０００／４５００＝８８.９％CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)（五）生產(chǎn)能力決策方法

1、量、本、利法

是一種通過分析成本、產(chǎn)量、收益三者之間的關(guān)系，找到用產(chǎn)品數(shù)量來表示成本與收入相等的一點(diǎn)，以此來確定企業(yè)應(yīng)有的生產(chǎn)能力的方法。成本產(chǎn)量CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)量、本、利法生產(chǎn)能力確定法

可見，確定企業(yè)生產(chǎn)能力的盈虧平衡點(diǎn)Q*，就是總收入等于總成本的產(chǎn)量，或者企業(yè)至少可以保本的最低產(chǎn)量！其計(jì)算公式為：CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)量、本、利確定生產(chǎn)能力實(shí)例

[例]某企業(yè)購(gòu)買機(jī)器有三種可選方案：1臺(tái)、2臺(tái)、3臺(tái)。其固定成本和預(yù)計(jì)產(chǎn)量如下：設(shè)備數(shù)量（臺(tái)）年固定成本（元）年產(chǎn)量范圍（件）123960015000200001—300301—600601—900可變成本=10元/件產(chǎn)品單價(jià)=40元/件[求]：（１）選擇不同設(shè)備數(shù)的盈虧平衡點(diǎn)（２）如果預(yù)計(jì)產(chǎn)品年需求量為５８０—６６０件，需安裝幾臺(tái)設(shè)備？CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)量、本、利確定生產(chǎn)能力實(shí)例

解：（１）不同設(shè)備數(shù)的盈虧平衡點(diǎn)１臺(tái)設(shè)備時(shí)：Q*1＝９６００／（４０－１０）＝３２０（件）２臺(tái)設(shè)備時(shí)：Q*2

＝１５０００／（４０－１０）＝５００（件）３臺(tái)設(shè)備時(shí)：Q*3

＝２００００／（４０－１０）＝６６６．７(件)（２）當(dāng)需求量為５８０——６６０件時(shí)，應(yīng)安裝２臺(tái)設(shè)備。安裝１臺(tái)不能滿足市場(chǎng)需求，安裝３臺(tái)則需求量達(dá)不到盈虧平衡的產(chǎn)量（６６６．７件），企業(yè)將虧損。CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)（五）生產(chǎn)能力決策方法

２、決策樹法

是企業(yè)對(duì)未來各種可能情況做出概率估計(jì)，并標(biāo)注在一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)上，然后計(jì)算出各種情況的期望值，通過比較這些期望值，做出運(yùn)營(yíng)能力方案的決策。決策樹構(gòu)成如下：１２３４５６７８９１０決策結(jié)點(diǎn)機(jī)會(huì)結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)連線決策樹決策邏輯：從決策樹的末端開始逆向最優(yōu)化決策CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)決策樹確定生產(chǎn)能力實(shí)例

[例]漢克計(jì)算機(jī)商店的生產(chǎn)能力計(jì)劃決策(未來5年的情況如下表）市場(chǎng)環(huán)境概率方案、收益與成本（美元）方案1：新建方案2：擴(kuò)建方案3：暫不擴(kuò)建收益成本收益成本收益成本高需求0.55195000×5210000190000×587000前一年后四年不擴(kuò)建擴(kuò)建：190000×4170000不擴(kuò)建：170000×4

擴(kuò)建：87000不擴(kuò)建：0低需求0.45115000×5210000100000×587000105000×50CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)決策樹確定生產(chǎn)能力實(shí)例

解：１、第一步，畫出決策樹１２３４新建擴(kuò)建暫不擴(kuò)建256第二年擴(kuò)建不擴(kuò)建0.55高需求低需求0.45高需求0.55低需求0.45高需求0.55低需求0.45365000765000863000413000843000850000525000CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)決策樹確定生產(chǎn)能力實(shí)例

解：2、第二步，計(jì)算收益，決策方案（1）計(jì)算E、E以決策562E（5）=170000*1+190000*4—87000=843000E（6）=170000*5—0=850000

決策1：若需求高漲，第一年沒有擴(kuò)建的話，后四年也不擴(kuò)建（2）計(jì)算E、E、E以決策2314E（2）=765000*0.55+365000*0.45=585000E（3）=863000*0.55+413000*0.45=660500E（4）=850000*0.55+525000*0.45=703750

決策2：應(yīng)選擇不擴(kuò)建CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)決策樹確定生產(chǎn)能力實(shí)例

１２３４新建擴(kuò)建暫不擴(kuò)建256第二年擴(kuò)建不擴(kuò)建0.55低需求0.45高需求0.55低需求0.45高需求0.55低需求0.45365000765000863000413000高需求843000850000525000850000843000703750660500585000決策樹決策邏輯：從決策樹的末端開始逆向最優(yōu)化決策CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)二、服務(wù)能力與服務(wù)質(zhì)量（一）服務(wù)能力的特殊性1、時(shí)間：需求——及時(shí)兌現(xiàn)；需求變化——能力變化2、場(chǎng)所：顧客——場(chǎng)所一體化3、易變形：不能存儲(chǔ)——顧客體驗(yàn)——顧客行為CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)（二）服務(wù)質(zhì)量構(gòu)成要素總的服務(wù)質(zhì)量形象和體驗(yàn)服務(wù)結(jié)果的技術(shù)質(zhì)量：顧客接受什么服務(wù)服務(wù)結(jié)果的功能質(zhì)量：顧客怎樣接受服務(wù)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)服務(wù)質(zhì)量形象和體驗(yàn)技術(shù)質(zhì)量功能質(zhì)量服務(wù)水平顧客體驗(yàn)顧客期望顧客需求

過去經(jīng)驗(yàn)

顧客滿意程度

VS

顧客需求和價(jià)值營(yíng)銷傳播銷售形象口碑（三）服務(wù)質(zhì)量與顧客滿意（四）服務(wù)能力利用率與服務(wù)質(zhì)量CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)關(guān)鍵區(qū)域（等待）CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)海沃德.法默：服務(wù)能力利用率與服務(wù)質(zhì)量

觀點(diǎn)一：當(dāng)服務(wù)能力利用率達(dá)到最大服務(wù)能力的70%時(shí)，服務(wù)質(zhì)量水平處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。因?yàn)椋捍藭r(shí)，服務(wù)人員被需求充分調(diào)動(dòng)起來；顧客能獲得足夠時(shí)間保證的單獨(dú)服務(wù)；管理者能因服務(wù)能力余量而應(yīng)付自如CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)海沃德.法默：服務(wù)能力利用率與服務(wù)質(zhì)量

觀點(diǎn)二：服務(wù)需求環(huán)境不同，最佳服務(wù)能力利用率也不同（1）服務(wù)需求的不確定性越高，最佳服務(wù)能力利用率要低于70%（2）服務(wù)需求越穩(wěn)定，最佳服務(wù)能力利用率越高，甚至接近或超過100%CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)三、排隊(duì)論（一）排隊(duì)論的經(jīng)濟(jì)含義成本服務(wù)設(shè)施能力最佳能力最小值服務(wù)總成本服務(wù)成本等待成本排隊(duì)論的經(jīng)濟(jì)實(shí)質(zhì)：服務(wù)成本=等待成本，即Min（服務(wù)總成本）CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)（二）排隊(duì)系統(tǒng)：排隊(duì)論研究的對(duì)象入口出口顧客到達(dá)顧客離開服務(wù)系統(tǒng)隊(duì)列服務(wù)機(jī)構(gòu)排隊(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成：顧客到達(dá)+服務(wù)系統(tǒng)+顧客離開排隊(duì)系統(tǒng)之一：顧客到達(dá)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)1、顧客總體3、顧客到達(dá)規(guī)模4、顧客耐心程度2、顧客到達(dá)方式5、顧客到達(dá)分布有限總體無限總體可控不可控單個(gè)到達(dá)成批到達(dá)耐心不耐心指數(shù)分布泊松分布CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)排隊(duì)系統(tǒng)之一：顧客到達(dá)1、顧客總體：（1）有限顧客總體：指系統(tǒng)中要求服務(wù)的顧客數(shù)量是有限的，顧客數(shù)量與服務(wù)需求量正相關(guān)。（2）無限顧客總體：指顧客數(shù)量足夠大，以至于顧客數(shù)量的變化不會(huì)引致顧客對(duì)服務(wù)系統(tǒng)需求量發(fā)生明顯的影響。即所謂的服務(wù)需求量的“大數(shù)定律”。2、顧客到達(dá)方式：（1）可控到達(dá)（2）不可控到達(dá)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)排隊(duì)系統(tǒng)之一：顧客到達(dá)3、顧客到達(dá)規(guī)模：（1）單個(gè)到達(dá)（2）成批到達(dá)4、顧客耐心程度：（1）耐心顧客（2）不耐心顧客：望而止步（balking)顧客；中途退出（reneging）顧客CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)排隊(duì)系統(tǒng)之一：顧客到達(dá)5、顧客到達(dá)分布（1）指數(shù)分布：顧客完全以隨機(jī)方式到達(dá)服務(wù)機(jī)構(gòu)，顧客相鄰兩次到達(dá)的時(shí)間間隔服從指數(shù)分布指數(shù)分布：通常用于各種“壽命”分布的近似CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)指數(shù)分布知識(shí)點(diǎn)1、密度函數(shù)：2、分布函數(shù)：3、期望值與方差CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)顧客到達(dá)指數(shù)分布的內(nèi)涵內(nèi)涵：小于等于t分鐘內(nèi)、大于等于t分鐘，下一個(gè)（批）顧客到達(dá)服務(wù)系統(tǒng)的概率時(shí)間t（分鐘）下一個(gè)（批）顧客在小于等于t分鐘內(nèi)到達(dá)的概率（可能性）下一個(gè)（批）顧客在大于等于t分鐘到達(dá)的概率（可能性）001.000.50.390.611.00.630.371.50.780.222.00.860.14CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)排隊(duì)系統(tǒng)之一：顧客到達(dá)（2）泊松分布：顧客完全以隨機(jī)方式到達(dá)服務(wù)機(jī)構(gòu)，在某一段時(shí)間T內(nèi)到達(dá)服務(wù)系統(tǒng)的顧客人數(shù)服從泊松分布在時(shí)間T內(nèi)有n人到達(dá)的概率到達(dá)的人數(shù)（n）泊松分布：通常用于各種“稠密性”問題的近似分布泊松分布知識(shí)點(diǎn)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)1、分布函數(shù)：2、期望值與方差CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)顧客到達(dá)泊松分布的內(nèi)涵內(nèi)涵：表示在某時(shí)間段T內(nèi)有n個(gè)顧客到達(dá)服務(wù)系統(tǒng)的概率[例]假如某服務(wù)系統(tǒng)的顧客到達(dá)率是每分鐘3人，即λ=3。則一分鐘之內(nèi)將有5個(gè)顧客到達(dá)服務(wù)系統(tǒng)的概率（可能性）為：解：排隊(duì)系統(tǒng)之二：服務(wù)系統(tǒng)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)1、隊(duì)列2、服務(wù)時(shí)間分布隊(duì)長(zhǎng)隊(duì)列數(shù)排隊(duì)原則隊(duì)列結(jié)構(gòu)服務(wù)率指數(shù)分布排隊(duì)系統(tǒng)之二：服務(wù)系統(tǒng)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)1、隊(duì)長(zhǎng)：（1）有限隊(duì)長(zhǎng)（2）無限隊(duì)長(zhǎng)2、隊(duì)列數(shù)：（1）單列（2）多列排隊(duì)系統(tǒng)之二：服務(wù)系統(tǒng)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)3、排隊(duì)規(guī)則：（1）先來先服務(wù)（FCFS）（2）最短服務(wù)時(shí)間（3）預(yù)定優(yōu)先（4）緊急優(yōu)先（5）有限需求（6）其他：最大盈利顧客優(yōu)先、最大訂單優(yōu)先、最優(yōu)顧客優(yōu)先等排隊(duì)系統(tǒng)之二：服務(wù)系統(tǒng)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)４、隊(duì)列結(jié)構(gòu)：（1）“單通道——單階段”結(jié)構(gòu)（2）“單通道——多階段”結(jié)構(gòu)（3）“多通道——單階段”結(jié)構(gòu)（4）“多通道——多階段”結(jié)構(gòu)（5）混合型結(jié)構(gòu)：動(dòng)態(tài)的隊(duì)列結(jié)構(gòu)排隊(duì)系統(tǒng)之二：服務(wù)系統(tǒng)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)５、服務(wù)時(shí)間（1）服務(wù)率（μ）：指單位時(shí)間內(nèi)服務(wù)臺(tái)完成的顧客數(shù)量（2）到達(dá)率（λ）

：指單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)服務(wù)系統(tǒng)的平均顧客數(shù)量（3）服務(wù)能力利用率：到達(dá)率（λ）

／服務(wù)率（μ）排隊(duì)系統(tǒng)之三：顧客離開CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)1、回到顧客源2、不再重新要求服務(wù)CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)（三）排隊(duì)模型１、四種特殊的排隊(duì)模型２、兩種特殊排隊(duì)模型的求解３、一種特殊排隊(duì)模型的實(shí)例CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)四種特殊的排隊(duì)模型及特征排隊(duì)模型隊(duì)列結(jié)構(gòu)服務(wù)階段顧客總體顧客到達(dá)分布排隊(duì)規(guī)則服務(wù)時(shí)間分布隊(duì)列長(zhǎng)度典型例子模型１單通道單一無限泊松先來先服務(wù)指數(shù)無限銀行出納員；單道過橋收費(fèi)模型２單通道單一無限泊松先來先服務(wù)常數(shù)無限游樂滑行鐵道模型３多通道單一無限泊松先來先服務(wù)指數(shù)無限汽車零件柜臺(tái)模型４單通道多階段無限泊松先來先服務(wù)指數(shù)無限機(jī)器故障維修CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)兩種特殊排隊(duì)模型的解

排隊(duì)模型１的解：１、服務(wù)設(shè)施（員）利用率ρ：２、隊(duì)列中等待的平均顧客數(shù)：３、系統(tǒng)中的平均顧客數(shù)：CHAPTERNINE第九章：生產(chǎn)/服務(wù)能力設(shè)計(jì)

排隊(duì)模型１的解：4、每個(gè)顧客平均等待時(shí)間：5、每個(gè)顧客在系統(tǒng)中平均逗留時(shí)間：6、系統(tǒng)中恰好有n個(gè)顧客的概率：兩種特殊排隊(duì)模型的解CHAPTERNINE