运营能力规划课件

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1第4章运营能力规划一、运营能力规划的重要性1一、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

2一、运营能力规划的重要性运营能力规划就是对企业的规模（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3（一）运营能力的涵义——组织接收、持有、容纳或给付的能力。一一、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4（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5（二）运营能力的度量一、运营能力规划的重要性5（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6（三）有效能力的决定因素一、运营能力规划的重要性6(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7(一)估算所需运营能力（计算所需设备台数）一、运营能力规划的每台设备能够提供的时间？制度工作时间

F制=(F历－F节)·f=(365－52－元旦－五一－国庆－春节….）×8（15.5）有效工作时间F效=F制(1－ε)

f——工作制度ε——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8每台设备能够提供的时间？一、运营能力规划的重要性81.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91.生产能力的计算CT——节拍(2)生产单一产品设备组生产(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10(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1步骤：①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②i产品换算系数③i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11步骤：①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产品名称计划产量（台）单位产品台时定额（台时/台）换算系数K换算为代表产品的产量（台）换算后各种产品占的比重（％）以代表产品表示的生产能力（台）换算为具体产品单位的生产能力（台）①②③④⑤＝②×④⑥＝⑤/∑⑤⑦⑧＝⑦×⑥×1/④A1200100.56000.1444061234B800301.512000.28822C200020120000.4652027D400251.255000.12423合计4400－－43001.0046062.代表产品举例12单位产品台时定额（台时/台）换算为代表产品的产量（台）换算后产品名称计划产量（台）各种产品占产量总数比重（%）单位产品台时定额（台时/台）假定产品台时定额以假定产品为单位的生产能力（台）铣床组各种计划产品的生产能力（台）换算系数Ki假定产品计划产量Qi→假①②③=②/∑②④⑤=∑（③×④）⑥⑦=⑥×③⑧=④/150⑨=②×⑧A1000.25200150（4700×15）/150=470117B800.2027094C1600.40100188D600.154071合计4001.00-4703.假定产品举例13产品名称计划产量（台）各种产品占产量总数比重（%）单位产品台(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

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2.前提条件①仅涉及一种产品②生产的产品全部销售出去③单位可变成本是不变的④单位价格保持不变，设为P⑤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162.前提条件一、运营能力规划的重要性16CI收入R成本C利润MRC=F+XVOxa产销量XFXV赢利区亏损区一、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17CI收入RRC=F+XVOxa产销量XFXV赢利区亏

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18一、运营能力规划的重要性18例：富临公司有年产XA-Ⅱ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19例：富临公司有年产XA-Ⅱ微波炉8000的生产能力,据市场预解：（1）X=600000÷(500－300)=3000(台)(2)可以接受订货。

因为①生产能力有剩余；②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20解：一、运营能力规划的重要性20经营安全率＝（销售量－X*）／销售量经营安全率＞30%25～30%15～25%10～15%＜10%经营安全状况安全较安全不太好要警惕危险一、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*）／销售量经营安全率＞30%25～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22排队论基本思想是1910年丹麦电话工程师A.K.（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23（一）排队系统的构成一、运营能力规划的重要性1.顾客源231.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241.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

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25顾客随机一个(批)个(批)来到排队系统一、运营能力规划

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26泊松分布k=0，1，2…其中>0是常例: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27例:有易碎物品500件,由甲地运往乙地,根据以往统计资料解:∵λ=0.002×500=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28解:∵λ=0.002×500=1一、运营能力规划的重要性破碎物品多于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、运泊松分布满足三个条件：①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。②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。③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30泊松分布满足三个条件：一、运营能力规划的重要性30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31以上三条性质，简化了分析计算。实践中，顾客的到达

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32第二，一台机器的故障不会引起别的机器的故障，对同一

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33对到达机修车间要维修的机器数可以认为

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343.排队规则一、运营能力规划的重要性344.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354.服务机构——描述服务机构特征的主要指标是服务时间分布指数分布若随机变量t的概率密度函数其中μ

>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36指数分布其中μ>0为常数,其分布函数F(t)为：均值为方差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37对每位顾客平均服务时间：一、运营能力规划分单服务员（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38分单服务员（台）和多服务员（台）服务，形成不同队列、不同（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40A——排队系统的最大容量一、运营能力规划的重要性40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41系统容量有限制模型[M/M/1]:[N/∞/FCFS]一、运一、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42一、运营能力规划的重要性符42系统指标:λμρLs——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系统中顾客数在队列中等待服务的顾客数正被服务的顾客数+=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43系统指标:λμρ系统中顾客数在队列中等待服务的顾客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；等待时间服务时间+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44Ws——逗留时间——一个顾客在系统中的停留时等待时间服务时间排队长和队长一、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45排队长和队长一、运营能力规划的重要性45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46等待时间和逗留时间——一、运营能力规划的重要性46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47服务系统利用率——一、运营能力规划的重要性47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48例：

某医院手术室根据病人来就诊和完成手术的到达的病人数n出现次数fn010128229316410566以上1合计100完成手术时间v(小时)出现次数fv0.0－0.2380.2－0.4250.4－0.6170.6－0.890.8－1.061.0－1.251.2以上0合计100表1表249到达的病人数出现次数010128229316410566以上确定参数:λμρ每小时病人平均到达率λ

＝＝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)

μ＝1/0.4＝2.5(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50确定参数:λμρ反映强度——说明手术室有84％时间繁在病房中病人数

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51在病房中病人数一、运营能力规划的重要性51

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52例：[M/M/1]:[1/∞/FCFS]一、运营能一、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：53一、运营能力规划的重要性所以：53

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

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55故，每分钟不能接通的次数为:一、运营能力规划的重要性55例：[M/M/2]:[1/∞/FCFS]某机场有两条跑道，每条跑道只能供

1架飞机降落，平均降落时间为2分钟，并假定飞机在空中等待的时间不得超过10分钟，求该机场最多能接受多少架飞机降落？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/∞/FCFS]一、运营能力规划的重例：[M/M/1]:[6/6/FCFS]设某车间有1名工人，负责看管6台自动机床。当需要上料、发生故障或刀具磨损时就自动停车等待工人处理。设平均每台机床两次停车的间隔时间为1小时，服从负指数分布，而每台机床停车时，由工人平均照管的时间为0.5小时，也服从负指数分布。试计算该系统的各项指标及工人的忙期。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57例：[M/M/1]:[6/6/FCFS]一、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58一、运营能力规划的重要性58一、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59一、运营能力规划的重要性59即工人忙期的概率为0.7352。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60一、运营能力规划的重要性60一、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61一、运营能力规划的重要性61（三）与排队有关的成本1.与服务能力有关的成本2.与等待服务有关的成本一、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62（三）与排队有关的成本一、运营能力规划的重要性62（四）最佳服务机构数一、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排队系统平均总费用：C(M)＝CMM＋CwL(M)最佳服务机构数:f(M*)=minf(M)=min[CMM+CwL(M)]

63（四）最佳服务机构数一、运营能力规划的重要性排队系统平均总费

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64第4章运营能力规划一、运营能力规划的重要性1一、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

65一、运营能力规划的重要性运营能力规划就是对企业的规模（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66（一）运营能力的涵义——组织接收、持有、容纳或给付的能力。一一、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67一、运营能力规划的重要性4（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68（二）运营能力的度量一、运营能力规划的重要性5（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69（三）有效能力的决定因素一、运营能力规划的重要性6(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70(一)估算所需运营能力（计算所需设备台数）一、运营能力规划的每台设备能够提供的时间？制度工作时间

F制=(F历－F节)·f=(365－52－元旦－五一－国庆－春节….）×8（15.5）有效工作时间F效=F制(1－ε)

f——工作制度ε——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71每台设备能够提供的时间？一、运营能力规划的重要性81.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721.生产能力的计算CT——节拍(2)生产单一产品设备组生产(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73(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1步骤：①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②i产品换算系数③i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74步骤：①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产品名称计划产量（台）单位产品台时定额（台时/台）换算系数K换算为代表产品的产量（台）换算后各种产品占的比重（％）以代表产品表示的生产能力（台）换算为具体产品单位的生产能力（台）①②③④⑤＝②×④⑥＝⑤/∑⑤⑦⑧＝⑦×⑥×1/④A1200100.56000.1444061234B800301.512000.28822C200020120000.4652027D400251.255000.12423合计4400－－43001.0046062.代表产品举例75单位产品台时定额（台时/台）换算为代表产品的产量（台）换算后产品名称计划产量（台）各种产品占产量总数比重（%）单位产品台时定额（台时/台）假定产品台时定额以假定产品为单位的生产能力（台）铣床组各种计划产品的生产能力（台）换算系数Ki假定产品计划产量Qi→假①②③=②/∑②④⑤=∑（③×④）⑥⑦=⑥×③⑧=④/150⑨=②×⑧A1000.25200150（4700×15）/150=470117B800.2027094C1600.40100188D600.154071合计4001.00-4703.假定产品举例76产品名称计划产量（台）各种产品占产量总数比重（%）单位产品台(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77(二)核算现有运营能力与所需能力之间的差距——平衡？过剩？不

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78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2.前提条件①仅涉及一种产品②生产的产品全部销售出去③单位可变成本是不变的④单位价格保持不变，设为P⑤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792.前提条件一、运营能力规划的重要性16CI收入R成本C利润MRC=F+XVOxa产销量XFXV赢利区亏损区一、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80CI收入RRC=F+XVOxa产销量XFXV赢利区亏

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81一、运营能力规划的重要性18例：富临公司有年产XA-Ⅱ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82例：富临公司有年产XA-Ⅱ微波炉8000的生产能力,据市场预解：（1）X=600000÷(500－300)=3000(台)(2)可以接受订货。

因为①生产能力有剩余；②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83解：一、运营能力规划的重要性20经营安全率＝（销售量－X*）／销售量经营安全率＞30%25～30%15～25%10～15%＜10%经营安全状况安全较安全不太好要警惕危险一、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84经营安全率＝（销售量－X*）／销售量经营安全率＞30%25～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85排队论基本思想是1910年丹麦电话工程师A.K.（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86（一）排队系统的构成一、运营能力规划的重要性1.顾客源231.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871.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

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88顾客随机一个(批)个(批)来到排队系统一、运营能力规划

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89泊松分布k=0，1，2…其中>0是常例: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90例:有易碎物品500件,由甲地运往乙地,根据以往统计资料解:∵λ=0.002×500=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91解:∵λ=0.002×500=1一、运营能力规划的重要性破碎物品多于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92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、运泊松分布满足三个条件：①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。②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。③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93泊松分布满足三个条件：一、运营能力规划的重要性30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94以上三条性质，简化了分析计算。实践中，顾客的到达

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95第二，一台机器的故障不会引起别的机器的故障，对同一

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96对到达机修车间要维修的机器数可以认为

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973.排队规则一、运营能力规划的重要性344.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984.服务机构——描述服务机构特征的主要指标是服务时间分布指数分布若随机变量t的概率密度函数其中μ

>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99指数分布其中μ>0为常数,其分布函数F(t)为：均值为方差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100对每位顾客平均服务时间：一、运营能力规划分单服务员（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101分单服务员（台）和多服务员（台）服务，形成不同队列、不同（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102（二）最基本的排队模型——泊松到达、负指数服务时间、一个服务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103A——排队系统的最大容量一、运营能力规划的重要性40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104系统容量有限制模型[M/M/1]:[N/∞/FCFS]一、运一、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105一、运营能力规划的重要性符42系统指标:λμρLs——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系统中顾客数在队列中等待服务的顾客数正被服务的顾客数+=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106系统指标:λμρ系统中顾客数在队列中等待服务的顾客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；等待时间服务时间+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107Ws——逗留时间——一个顾客在系统中的停留时等待时间服务时间排队长和队长一、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108排队长和队长一、运营能力规划的重要性45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109等待时间和逗留时间——一、运营能力规划的重要性46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110服务系统利用率——一、运营能力规划的重要性47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111例：

某医院手术室根据病人来就诊和完成手术的到达的病人数n出现次数fn0101282293164105