生产与运作管理-服务业作业计划讲义课件

第12章服务业的作业计划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1华中科大管理学院陈荣秋马士华第12章服务业的作业计划12.1服务运作的特点1华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2华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1服务运作的特点12.1.1服务交付系统2华中科大12.1.1服务交付系统服务交付系统（servicedeliverysystem）与生产系统类似对谁提供服务，目标市场提供何种服务，服务产品即成套服务（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3华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.1服务交付系统服务交付系统（servicede12.1.2服务特征矩阵外科医生牙医汽车修理代理人器具修理包租飞机美容美发草坪维护房屋油漆出租车餐馆搬家公司无线电和电视电影动物园博物馆学校航空公司快餐洗车租车干洗零售公共汽车顾客化程度服务的复杂程度高低高低IIIIIIIV4华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.2服务特征矩阵外科医生美容美发无线电和电视快餐顾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影响服务运作实现标准化，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。但是顾客参与是必然趋势5华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.3服务交付系统管理中的问题（1）顾客参与的影响5生产活动顾客参与程度高的系统顾客参与程度低的系统选址生产运作必须靠近顾客生产运作可能靠近供应商，便于运输或劳动力易获的地方1设施布置设施必须满足顾客的体力和精神需要设施应该提高生产率产品设计环境和实体产品决定了服务的性质顾客不在服务环境中，产品可规定较少的属性工艺设计生产阶段对顾客有直接的影响顾客并不参与主要的加工过程编作业计划顾客参与作业计划顾客主要关心完工时间生产计划存货不可存储，均衡生产导致生意损失晚交货和产均衡都是可能的工人的技能第一线的工人组成服务的主要部分，要求他们能很好地与公众交往第一线工人只需要技术技能质量控制质量标准在公众的眼中，易变化质量标准一般是可测量的，固定的时间定额标准服务时间取决于一起顾客需求，时间定额标准松时间定额标准紧工资可变的产出要求计时工资固定的产出允许计件工资能力计划为避免销售缺货，能力按尖峰考虑·通过库存调节，可使能力处于平均水平预测预测是短期的，时间导向的预测是长期的、产量导向的6华中科大管理学院陈荣秋马士华生产活动顾客参与程度高的系统顾客参与程度低的系统选址生产运作12.1.3服务交付系统管理中的问题（续）（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于顾客分离7华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.3服务交付系统管理中的问题（续）（2）减少顾客参12.1.4影响需求类型的策略固定时间表对于处于服务特征矩阵第III部分的服务业采用，如航班、车次固定使用预约系统对于处于服务特征矩阵第I和II部分的服务业采用，如牙医推迟服务家用电器故障修理为低峰时的需求提供优惠电话夜间半价8华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.4影响需求类型的策略固定时间表8华中科大管理学院12.1.5处理非均匀需求的策略转移需求可减少需求的不均匀性，但不能消除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员（钟点工）由顾客选择不同的服务利用外单位设施雇佣多技能工人采用生产线方法9华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.5处理非均匀需求的策略转移需求可减少需求的不均匀12.2随机服务系统研究排队现象有助于确定服务能力，控制队长，发挥发挥设施能力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10华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2随机服务系统研究排队现象有助于确定服务能力，控制队12.2.1随机服务系统的构成输入过程到达率：单位时间内顾客到达的数量排队规则先来先服务（FCFS),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11华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.1随机服务系统的构成输入过程11华中科大管理学院12.2.1随机服务系统的构成（续）

结构类型单队，单阶段多队，单阶段单队，多阶段12华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.1随机服务系统的构成（续）结构类型单队，单阶段12.2.1随机服务系统的构成（续）结构类型多队，多阶段混合式13华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.1随机服务系统的构成（续）结构类型多队，多阶段混12.2.2最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，则单位随机到达x个顾客的概率为：式中，e为自然对数的底，e=2.71828;

x=0,1,2,3,…；14华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.2最简单的随机服务系统

最简单的随机服务系统是单

其它要用到的符号为：12.2.2最简单的随机服务系统15华中科大管理学院陈荣秋马士华其它要用到的符号为：12.2.2最简单的随机服务系统1512.2.2最简单的随机服务系统（续）例：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？急诊病人平均等多久才能得到治疗？

16华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.2最简单的随机服务系统（续）例：某医院急诊室有一12.2.2最简单的随机服务系统（续）例：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？

解：已知17华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.2最简单的随机服务系统（续）例：某医院急诊室有一12.3人员班次的计划人员班次安排涉及人力资源的具体使用既要考虑工作需要，又要保证员工每周2天休息人员班次计划，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。每个工人每天只能分配一个班次，不同天可以被分配到不同种类的班次，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。18华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3人员班次的计划人员班次安排涉及人力资源的具体使用112.3.1人员班次计划的分类按班次计划的特点个人班次（individualschedule）公共班次(commonschedule)班次的种类单班次和多班次工人的种类全职与兼职参数的性质确定型或随机型班次问题19华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.1人员班次计划的分类按班次计划的特点19华中科大管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。20华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题特点20华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题（续）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。求在以下条件下的班次计划(1）保证工人每周有两个休息日；（2）保证工人每周的两个休息日为连休；（3）除保证条件（1）外，连续2周内，每名工人有一周在周末休息。（4）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。

21华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题（续）设某单位每周工作7天，每天一班12.3.2单班次问题（续）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N号工人周一休息；安排紧接着的[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。22华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题（续）条件（1），每周休息2天。22例：N=5,n=8，求班次安排。解：W1＝max{8,5+[2×8/5]}＝9工人号一二三四五六日一二三四五六日1××××2××××3××××4××××5××××6××××7××××8××××9××××条件1下的班次计划23华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=5,n=8，求班次安排。工人号一二三四五六日一二三四条件（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-A]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。24华中科大管理学院陈荣秋马士华条件（2），每周连休2天。24华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=6,n=5，求班次安排。解：计算出W2＝8，k＝1工人号一二三四五六日一二三四五六日1××××2××××3××××4××××5××××6××××7××××8××××表9－4：条件2下的班次计划25华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=6,n=5，求班次安排。工人号一二三四五六日一二三四12.3.2单班次问题（续）条件（3），隔一周在周末休息对条件（3），所需劳动力下限为W3＝max{2n,N+[2,2n/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。26华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题（续）条件（3），隔一周在周末休息2例：N=7,n=4，求班次安排。解:可计算出W3＝9，W3－2n＝1。工人号一二三四五六日一二三四五六日1××××2××××3××××4××××5××××6××××7××××8××××9××××条件3下的班次计划27华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=7,n=4，求班次安排。工人号一二三四五六日一二三四条件（4），每周连休两天，隔一周在周末休息。（最复杂的情况）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）。28华中科大管理学院陈荣秋马士华条件（4），每周连休两天，隔一周在周末休息。（最复杂的情况）例：N=7,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。工人号一二三四五六日一二三四五六日1××××2××××3××××4××××5××××6××××7××××8××××9××××10××××11××××12××××条件4下的班次计划29华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=7,n=5，求班次安排。工人号一二三四五六日一二三四第12章服务业的作业计划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30华中科大管理学院陈荣秋马士华第12章服务业的作业计划12.1服务运作的特点1华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31华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1服务运作的特点12.1.1服务交付系统2华中科大12.1.1服务交付系统服务交付系统（servicedeliverysystem）与生产系统类似对谁提供服务，目标市场提供何种服务，服务产品即成套服务（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32华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.1服务交付系统服务交付系统（servicede12.1.2服务特征矩阵外科医生牙医汽车修理代理人器具修理包租飞机美容美发草坪维护房屋油漆出租车餐馆搬家公司无线电和电视电影动物园博物馆学校航空公司快餐洗车租车干洗零售公共汽车顾客化程度服务的复杂程度高低高低IIIIIIIV33华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.2服务特征矩阵外科医生美容美发无线电和电视快餐顾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影响服务运作实现标准化，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。但是顾客参与是必然趋势34华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.3服务交付系统管理中的问题（1）顾客参与的影响5生产活动顾客参与程度高的系统顾客参与程度低的系统选址生产运作必须靠近顾客生产运作可能靠近供应商，便于运输或劳动力易获的地方1设施布置设施必须满足顾客的体力和精神需要设施应该提高生产率产品设计环境和实体产品决定了服务的性质顾客不在服务环境中，产品可规定较少的属性工艺设计生产阶段对顾客有直接的影响顾客并不参与主要的加工过程编作业计划顾客参与作业计划顾客主要关心完工时间生产计划存货不可存储，均衡生产导致生意损失晚交货和产均衡都是可能的工人的技能第一线的工人组成服务的主要部分，要求他们能很好地与公众交往第一线工人只需要技术技能质量控制质量标准在公众的眼中，易变化质量标准一般是可测量的，固定的时间定额标准服务时间取决于一起顾客需求，时间定额标准松时间定额标准紧工资可变的产出要求计时工资固定的产出允许计件工资能力计划为避免销售缺货，能力按尖峰考虑·通过库存调节，可使能力处于平均水平预测预测是短期的，时间导向的预测是长期的、产量导向的35华中科大管理学院陈荣秋马士华生产活动顾客参与程度高的系统顾客参与程度低的系统选址生产运作12.1.3服务交付系统管理中的问题（续）（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于顾客分离36华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.3服务交付系统管理中的问题（续）（2）减少顾客参12.1.4影响需求类型的策略固定时间表对于处于服务特征矩阵第III部分的服务业采用，如航班、车次固定使用预约系统对于处于服务特征矩阵第I和II部分的服务业采用，如牙医推迟服务家用电器故障修理为低峰时的需求提供优惠电话夜间半价37华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.4影响需求类型的策略固定时间表8华中科大管理学院12.1.5处理非均匀需求的策略转移需求可减少需求的不均匀性，但不能消除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员（钟点工）由顾客选择不同的服务利用外单位设施雇佣多技能工人采用生产线方法38华中科大管理学院陈荣秋马士华12.1.5处理非均匀需求的策略转移需求可减少需求的不均匀12.2随机服务系统研究排队现象有助于确定服务能力，控制队长，发挥发挥设施能力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39华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2随机服务系统研究排队现象有助于确定服务能力，控制队12.2.1随机服务系统的构成输入过程到达率：单位时间内顾客到达的数量排队规则先来先服务（FCFS),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40华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.1随机服务系统的构成输入过程11华中科大管理学院12.2.1随机服务系统的构成（续）

结构类型单队，单阶段多队，单阶段单队，多阶段41华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.1随机服务系统的构成（续）结构类型单队，单阶段12.2.1随机服务系统的构成（续）结构类型多队，多阶段混合式42华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.1随机服务系统的构成（续）结构类型多队，多阶段混12.2.2最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，则单位随机到达x个顾客的概率为：式中，e为自然对数的底，e=2.71828;

x=0,1,2,3,…；43华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.2最简单的随机服务系统

最简单的随机服务系统是单

其它要用到的符号为：12.2.2最简单的随机服务系统44华中科大管理学院陈荣秋马士华其它要用到的符号为：12.2.2最简单的随机服务系统1512.2.2最简单的随机服务系统（续）例：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？急诊病人平均等多久才能得到治疗？

45华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.2最简单的随机服务系统（续）例：某医院急诊室有一12.2.2最简单的随机服务系统（续）例：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？

解：已知46华中科大管理学院陈荣秋马士华12.2.2最简单的随机服务系统（续）例：某医院急诊室有一12.3人员班次的计划人员班次安排涉及人力资源的具体使用既要考虑工作需要，又要保证员工每周2天休息人员班次计划，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。每个工人每天只能分配一个班次，不同天可以被分配到不同种类的班次，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。47华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3人员班次的计划人员班次安排涉及人力资源的具体使用112.3.1人员班次计划的分类按班次计划的特点个人班次（individualschedule）公共班次(commonschedule)班次的种类单班次和多班次工人的种类全职与兼职参数的性质确定型或随机型班次问题48华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.1人员班次计划的分类按班次计划的特点19华中科大管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。49华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题特点20华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题（续）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。求在以下条件下的班次计划(1）保证工人每周有两个休息日；（2）保证工人每周的两个休息日为连休；（3）除保证条件（1）外，连续2周内，每名工人有一周在周末休息。（4）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。

50华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题（续）设某单位每周工作7天，每天一班12.3.2单班次问题（续）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N号工人周一休息；安排紧接着的[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。51华中科大管理学院陈荣秋马士华12.3.2单班次问题（续）条件（1），每周休息2天。22例：N=5,n=8，求班次安排。解：W1＝max{8,5+[2×8/5]}＝9工人号一二三四五六日一二三四五六日1××××2××××3××××4××××5××××6××××7××××8××××9××××条件1下的班次计划52华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=5,n=8，求班次安排。工人号一二三四五六日一二三四条件（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-A]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。53华中科大管理学院陈荣秋马士华条件（2），每周连休2天。24华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=6,n=5，求班次安排。解：计算出W2＝8，k＝1工人号一二三四五六日一二三四五六日1××××2××××3××××4××××5××××6××××7××××8××××表9－4：条件2下的班次计划54华中科大管理学院陈荣秋马士华例：N=6,n=5，求班次安排。工人号一二三四五六日一二三四12.3.2单班次问题（续）条件（3），隔一周在周末休息对条件（3），所需劳动力下限为W3＝max{2n,N+[2,2n/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5