运营能力规划课件(PPT 63页).ppt

1,第4章运营能力规划,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,2,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,运营能力规划就是对企业的规模(盘子)做出决策，对任何一个组织都至关重要。体现在：（一）运营能力事关长远（二）运营能力决定着初始投资与运营成本（三）运营能力影响组织的竞争力（四）运营能力影响到组织的日常运营管理,3,（一）运营能力的涵义组织接收、持有、容纳或给付的能力。运营能力的表示方式依企业类型的不同而不同，可以是最大原料加工量、最大产量(产值)、最大运输量、最大库存量、最大床位数，最大就餐人数，等等。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,4,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,5,（二）运营能力的度量设计能力建厂或扩建后运营系统理论上达到的最大能力。实际中，设计方案中确定的能力即为设计能力。有效能力在理想运营条件下能达到的能力，即交工验收后查定的能力。理想条件包括原料、动力正常供应，设备正常维修，工作制度和人员出勤等。有效能力总是小于设计能力。为测评运营系统的利用率和效率，引入利用率和效率两个概念。举例说明：,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,6,（三）有效能力的决定因素体现在七个方面：1.厂址与设施5.运营管理2.产品和服务6.供应链因素3.工艺水平和质量7.外部因素4.人力因素,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,7,(一)估算所需运营能力（计算所需设备台数）举例：,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,8,每台设备能够提供的时间？制度工作时间F制=(F历F节)f=(36552元旦五一国庆春节.）8（15.5）有效工作时间F效=F制(1)f工作制度设备停修率%,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,9,1.生产能力的计算（1）流水线生产能力的计算,CT节拍S设备数t产品单件加工时间,(2)生产单一产品设备组生产能力(3)多品种下设备组生产能力的计算,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,10,(3)多品种下设备组生产能力的计算代表产品在多品种生产时，在结构、工艺和劳动量构成相似的产品中，能代表企业专业方向，一般劳动量乘积最大、结构工艺复杂的产品。假定产品产品结构、工艺不相似，多品种生产的企业，将各种产品按其产量比重构成的一种假想产品。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,11,步骤：将各种产品按其产量比重构成一种假定产品,假定产品的时间定额,i产品的时间定额,i产品的产量比重,产品品种数,i产品换算系数,i产品产量换算为假定产品产量,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,12,2.代表产品举例,13,3.假定产品举例,14,(二)核算现有运营能力与所需能力之间的差距平衡？过剩？不足？(三)调整运营能力根据差距，采取超前、滞后或折中策略，对运营能力做出调整，并给出候选方案。(四)评价运营能力方案需要进行定性与定量分析。方法有：盈亏平衡分析法、回收期法、现值法、内含报酬率法等。(五)方案实施(六)测评实施效果,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,15,盈亏平衡分析方法简介通过分析产量一成本一利润之间的关系，确定盈利时的最小产量，即盈亏平衡点(breakevenpoint，BEP)。1.将成本分为固定成本（F）与可变成本（V）。固定成本不随产量而变动，包括管理费用，租金，财产税、固定资产折旧、部分修理费等。可变成本随产量而变动，包括原料、包装物和直接人工等。单位可变成本以v来表示。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,16,2.前提条件仅涉及一种产品生产的产品全部销售出去单位可变成本是不变的单位价格保持不变，设为P单位价格大于单位可变成本,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,17,CI,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,18,PX=F+XV（1）X*为保本点产销量（2）M为利润目标,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,19,例：富临公司有年产XA-微波炉8000的生产能力,据市场预测资料,销路很好,产品订价500元,全年销售7000台不成问题。单位可变成本300元，全年固定成本60万元。问：(1)产销多少台才能保本?(2)时值3季度末,已实现销售量5800台,现有一商家前来订货1000台,要求价格上给予优惠,对方只出价每台400元。问可否接受订货？,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,20,解：（1）X=600000(500300)=3000(台)(2)可以接受订货。因为生产能力有剩余；保本后,不需再补偿固定成本,只要有边际利润就该接受订货。(再作其他情况分析),一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,21,经营安全率（销售量X*）销售量,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,22,排队论基本思想是1910年丹麦电话工程师A.K.爱尔朗在解决自动电话设计问题时形成的，当时称为话务理论。排队论（或随机服务系统理论）,是通过对服务对象到来及服务时间的统计研究，得到等待时间、排队长度、忙期长短等的统计规律，以对服务系统作最优设计和最优控制，使服务系统最经济的满足服务对象的需要。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,23,（一）排队系统的构成,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,1.顾客源2.到达特性3.排队规则4.服务机构,24,1.顾客源到达服务系统的顾客源分为有限总体和无限总体两类。有限总体顾客数量是有限的，其增减会影响到对其他顾客提供服务。无限总体顾客数量足够大，其增减不会显著影响为其他顾客提供服务。2.到达特性多数情况下，顾客到达是随机的。最常见的随机分布是泊松分布。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,25,顾客随机一个(批)个(批)来到排队系统,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,26,泊松分布设随机变量X所有可能取值为0，1，2，而取各个值的概率为:,k=0，1，2,其中0是常数，则称X服从参数为的泊松分布,其均值为,方差为,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,27,例:有易碎物品500件,由甲地运往乙地,根据以往统计资料,在运输过程中易碎物品按泊松流发生破碎,其破损率为0.002,现求：1.破碎3件物品的概率；2.破碎少于3件的概率和多于3件的概率；3.至少有一件破损的概率。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,28,解:=0.002500=11破碎3件物品的概率为:2.破碎物品少于3件的概率:,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,29,破碎物品多于3件的概率为:,3.至少有一件破碎的概率为：,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,30,泊松分布满足三个条件：平衡性。即在长度为t的时段内，恰好到达k个顾客的概率仅与时段长度有关，而与时段起点无关。无后效性。即在任意几个不相交的时间区间内，各自到达的顾客数是相互独立的；即以前到达的顾客对以后顾客到来没有影响。单个性。即在充分小的时段内最多到达一个顾客。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,31,以上三条性质，简化了分析计算。实践中，顾客的到达是否符合或接近以上三条性质呢?例1：到达机修车间维修的机器：第一，因为每台机器在各个时刻处的状态大致一样，因此，在相等时间区间内各台机器损坏的概率大致相同，即要求维修的机器的流具有平衡性；,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,32,第二，一台机器的故障不会引起别的机器的故障，对同一台机器来讲，这段时间内的损坏次数不影响到以后的损坏次数多少，这表明具有无后效性；第三，每台机器损坏概率很小，在足够小的时间区间内同时发生两台或两台以上机器损坏的概率几乎为零，符合单个性。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,33,对到达机修车间要维修的机器数可以认为最简单的流。例2自动电话呼唤流可以近似看作最简单流：因为每天呼唤流呈周期性变化，但可分时段考虑；通话内容有联系，如一个紧急通知。根据巴尔姆-辛钦极限定理，大量相互独立的小强度流的总和近似于一个最简单流。大量研究也表明，将电话呼叫作最简单流处理，得到的分析结果是正确的。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,34,3.排队规则迄今为止，人们提出了100多个优先法则，常用的：(1)先到先服务(firstcomefirstserved，FCFS)法则。(2)最短作业时间(shortestprocessingtime，SFT)法则。(3)交货期最早(earliestduedate，EDD)法则。(4)剩余作业时间最短(1eastworkremaining，LWKR)法则。(5)剩余作业数最多(mostoperationsremaining，MOPNR)法则。(6)临界比最小(smallestcriticalratio，SCR)法则。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,35,4.服务机构描述服务机构特征的主要指标是服务时间分布。一般地，对每个顾客的服务时间是相互独立的，概率分布是负指数分布。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,36,指数分布若随机变量t的概率密度函数,其中0为常数,其分布函数F(t)为：,均值为,方差为,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,37,对每位顾客平均服务时间：,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,38,分单服务员（台）和多服务员（台）服务，形成不同队列、不同形式的排队服务机构,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,39,（二）最基本的排队模型泊松到达、负指数服务时间、一个服务机构、系统容量无限、顾客源无限、先到先服务排队准则。表示为：M/M/1:/FCFS常用符号：X/Y/Z:A/B/C,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,式中：X顾客相继到达间隔时间分布（M泊松分布）Y服务时间分布（M负指数分布）Z并列的服务台数,40,A排队系统的最大容量B顾客源数量C排队规则如M/M/1:/FCFS,即为顾客到达为泊松过程，服务时间为负指数分布，单台，无限容量，无限源，先到先服务的排队系统模型。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,41,系统容量有限制模型M/M/1:N/FCFS顾客源有限模型M/M/1/M/FCFS系统容量有限制模型M/D/1:N/FCFS（D确定型分布;G一般随机分布）系统容量有限制多服务台模型M/M/C/N/FCFS顾客源为有限的多服务台模型M/M/C/M/FCFS,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,42,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,符号及涵义,43,系统指标:Ls队长系统中的顾客数，期望值记Ls；Lq排队长系统中排队等待服务的顾客数，期望值记作Lq,一般情形，Ls(或Lq)越大，说明服务效率越低。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,44,Ws逗留时间一个顾客在系统中的停留时间，期望值记作Ws；Wq等待时间一个顾客在系统中排队等待的时间，期望值记作Wq；,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,45,排队长和队长,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,46,等待时间和逗留时间,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,47,服务系统利用率,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,48,例：某医院手术室根据病人来就诊和完成手术的时间记录，任意抽查100个工作小时，每小时来就诊的病人数n的出现次数如表1。又任意抽查了100个完成手术的病历，所用时间v(小时)出现的次数如表2。计算手术室的各项指标。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,49,表1,表2,50,确定参数:每小时病人平均到达率2.1(人/小时)每次手术平均时间0.4(小时/人)每小时完成手术人数(平均服务率)1/0.42.5(人/小时),反映强度说明手术室有84时间繁忙，有16时间空闲。,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,51,在病房中病人数排队等待病人数病人在病房中逗留时间病人排队等待时间,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,52,例：M/M/1:1/FCFS一条电话线，平均每分钟有0.8次呼叫，即=0.8次/分，如果每次通话时间平均需要1.5分钟，则=1/1.5=0.667次/分。求该条电话线每小时能接通多少次电话，又有多少次因呼叫不通而挂断？解：由题意知，=0.8/分，=0.667次/分,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,53,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,所以：,54,说明系统处于无顾客状态的概率为45.5%（或可以接通电话的概率为45.5%）。因每分钟平均呼叫0.8次，故每分钟可以接通的次数为：0.80.455=0.364(次)每小时能接通的次数为：600.364=22(次)又电话线损失概率为：,一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,55,故，每分钟不能接通的次数为:0.80.545=0.436(次)每小时不能接通的次数为:600.436=26(次),一、运营能力规划的重要性二、运营能力的定义与度量三、规划运营能力的步骤四、排队论在规划中的应用,56,例：M/M/2:1/FC