第九章 生产或服务能力设计

PARTTWO第二部分

生产与运作系统设计Chapterfour

第四章：产品设计Chapterfive

第五章：工艺选择、分析与设计Chaptersix

第六章：地点选择与设施布局Chapterseven第七章：工作系统的设计Chaptereight第八章：生产/服务过程（流程）设计Chapternine第九章：生产/服务能力设计PARTTWO第二部分

生产与运作系统设计

Chapternine

第九章

Designforthecapacityofproductionandserving

生产/服务能力设计CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计一、生产能力设计二、服务能力与服务质量三、排队论CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计一、生产能力设计（一）生产能力概念

是指企业系统在一定时期内（年、季、月，通常是一年），在一定的技术组织条件下，所能生产的一定种类和一定质量水平的产品的最大数量，它是反映生产可能性的指标CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计一、生产能力设计时间数量预测需求能力能力闲置预测需求数量能力时间能力缺失预测需求能力闲置能力缺失数量时间能力（A）积极策略（B）消极策略（C）中间策略（二）能力与需求的关系能力扩大的时间与规模？（三）生产能力的分类CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计1、设计能力(最大能力）：也即最佳作业水平，是企业设计任务书和技术设计文件中规定的产品生产能力2、计划能力：基于设计能力，企业根据市场需求变化，企业在计划期内预算的能够实现的能力。3、查定能力：指企业在运行了一段时间后所重新确定的设计能力4、有效能力：指企业已经利用的生产能力5、定额能力（正常能力）：指在衡量多种限制约束条件下，企业最终应达到的运营能力标准CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计（四）不同种生产能力间的关系CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计运用举例[例]某制鞋车间，设计能力为每天生产１０００双鞋子，能力利用率是９０％，平均能力利用效率是９０％，每周工作５天，则一周的额定能力是多少？如果某周该车间生产了４０００双鞋，则本周的能力利用效率是多少？解：

（１）定额能力＝设计能力×利用率×效率＝１０００×

９０％×

９０％×

５＝４０５０（双／周）（２）有效能力＝设计能力×利用率＝１０００×

５×

９０％＝４５００（双／周）能力利用效率＝实际产出／有效能力＝４０００／４５００＝８８.９％CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计（五）生产能力决策方法

1、量、本、利法

是一种通过分析成本、产量、收益三者之间的关系，找到用产品数量来表示成本与收入相等的一点，以此来确定企业应有的生产能力的方法。成本产量CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计量、本、利法生产能力确定法

可见，确定企业生产能力的盈亏平衡点Q*，就是总收入等于总成本的产量，或者企业至少可以保本的最低产量！其计算公式为：CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计量、本、利确定生产能力实例

[例]某企业购买机器有三种可选方案：1台、2台、3台。其固定成本和预计产量如下：设备数量（台）年固定成本（元）年产量范围（件）123960015000200001—300301—600601—900可变成本=10元/件产品单价=40元/件[求]：（１）选择不同设备数的盈亏平衡点（２）如果预计产品年需求量为５８０—６６０件，需安装几台设备？CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计量、本、利确定生产能力实例

解：（１）不同设备数的盈亏平衡点１台设备时：Q*1＝９６００／（４０－１０）＝３２０（件）２台设备时：Q*2

＝１５０００／（４０－１０）＝５００（件）３台设备时：Q*3

＝２００００／（４０－１０）＝６６６．７(件)（２）当需求量为５８０——６６０件时，应安装２台设备。安装１台不能满足市场需求，安装３台则需求量达不到盈亏平衡的产量（６６６．７件），企业将亏损。CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计（五）生产能力决策方法

２、决策树法

是企业对未来各种可能情况做出概率估计，并标注在一个树形结构上，然后计算出各种情况的期望值，通过比较这些期望值，做出运营能力方案的决策。决策树构成如下：１２３４５６７８９１０决策结点机会结点结点连线决策树决策逻辑：从决策树的末端开始逆向最优化决策CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计决策树确定生产能力实例

[例]汉克计算机商店的生产能力计划决策(未来5年的情况如下表）市场环境概率方案、收益与成本（美元）方案1：新建方案2：扩建方案3：暂不扩建收益成本收益成本收益成本高需求0.55195000×5210000190000×587000前一年后四年不扩建扩建：190000×4170000不扩建：170000×4

扩建：87000不扩建：0低需求0.45115000×5210000100000×587000105000×50CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计决策树确定生产能力实例

解：１、第一步，画出决策树１２３４新建扩建暂不扩建256第二年扩建不扩建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：生产/服务能力设计决策树确定生产能力实例

解：2、第二步，计算收益，决策方案（1）计算E、E以决策562E（5）=170000*1+190000*4—87000=843000E（6）=170000*5—0=850000

决策1：若需求高涨，第一年没有扩建的话，后四年也不扩建（2）计算E、E、E以决策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

决策2：应选择不扩建CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计决策树确定生产能力实例

１２３４新建扩建暂不扩建256第二年扩建不扩建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决策树决策逻辑：从决策树的末端开始逆向最优化决策CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计二、服务能力与服务质量（一）服务能力的特殊性1、时间：需求——及时兑现；需求变化——能力变化2、场所：顾客——场所一体化3、易变形：不能存储——顾客体验——顾客行为CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计（二）服务质量构成要素总的服务质量形象和体验服务结果的技术质量：顾客接受什么服务服务结果的功能质量：顾客怎样接受服务CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计服务质量形象和体验技术质量功能质量服务水平顾客体验顾客期望顾客需求

过去经验

顾客满意程度

VS

顾客需求和价值营销传播销售形象口碑（三）服务质量与顾客满意（四）服务能力利用率与服务质量CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计关键区域（等待）CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计海沃德.法默：服务能力利用率与服务质量

观点一：当服务能力利用率达到最大服务能力的70%时，服务质量水平处于最佳运行状态。因为：此时，服务人员被需求充分调动起来；顾客能获得足够时间保证的单独服务；管理者能因服务能力余量而应付自如CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计海沃德.法默：服务能力利用率与服务质量

观点二：服务需求环境不同，最佳服务能力利用率也不同（1）服务需求的不确定性越高，最佳服务能力利用率要低于70%（2）服务需求越稳定，最佳服务能力利用率越高，甚至接近或超过100%CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计三、排队论（一）排队论的经济含义成本服务设施能力最佳能力最小值服务总成本服务成本等待成本排队论的经济实质：服务成本=等待成本，即Min（服务总成本）CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计（二）排队系统：排队论研究的对象入口出口顾客到达顾客离开服务系统队列服务机构排队系统的构成：顾客到达+服务系统+顾客离开排队系统之一：顾客到达CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计1、顾客总体3、顾客到达规模4、顾客耐心程度2、顾客到达方式5、顾客到达分布有限总体无限总体可控不可控单个到达成批到达耐心不耐心指数分布泊松分布CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计排队系统之一：顾客到达1、顾客总体：（1）有限顾客总体：指系统中要求服务的顾客数量是有限的，顾客数量与服务需求量正相关。（2）无限顾客总体：指顾客数量足够大，以至于顾客数量的变化不会引致顾客对服务系统需求量发生明显的影响。即所谓的服务需求量的“大数定律”。2、顾客到达方式：（1）可控到达（2）不可控到达CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计排队系统之一：顾客到达3、顾客到达规模：（1）单个到达（2）成批到达4、顾客耐心程度：（1）耐心顾客（2）不耐心顾客：望而止步（balking)顾客；中途退出（reneging）顾客CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计排队系统之一：顾客到达5、顾客到达分布（1）指数分布：顾客完全以随机方式到达服务机构，顾客相邻两次到达的时间间隔服从指数分布指数分布：通常用于各种“寿命”分布的近似CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计指数分布知识点1、密度函数：2、分布函数：3、期望值与方差CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计顾客到达指数分布的内涵内涵：小于等于t分钟内、大于等于t分钟，下一个（批）顾客到达服务系统的概率时间t（分钟）下一个（批）顾客在小于等于t分钟内到达的概率（可能性）下一个（批）顾客在大于等于t分钟到达的概率（可能性）001.000.50.390.611.00.630.371.50.780.222.00.860.14CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计排队系统之一：顾客到达（2）泊松分布：顾客完全以随机方式到达服务机构，在某一段时间T内到达服务系统的顾客人数服从泊松分布在时间T内有n人到达的概率到达的人数（n）泊松分布：通常用于各种“稠密性”问题的近似分布泊松分布知识点CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计1、分布函数：2、期望值与方差CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计顾客到达泊松分布的内涵内涵：表示在某时间段T内有n个顾客到达服务系统的概率[例]假如某服务系统的顾客到达率是每分钟3人，即λ=3。则一分钟之内将有5个顾客到达服务系统的概率（可能性）为：解：排队系统之二：服务系统CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计1、队列2、服务时间分布队长队列数排队原则队列结构服务率指数分布排队系统之二：服务系统CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计1、队长：（1）有限队长（2）无限队长2、队列数：（1）单列（2）多列排队系统之二：服务系统CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计3、排队规则：（1）先来先服务（FCFS）（2）最短服务时间（3）预定优先（4）紧急优先（5）有限需求（6）其他：最大盈利顾客优先、最大订单优先、最优顾客优先等排队系统之二：服务系统CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计４、队列结构：（1）“单通道——单阶段”结构（2）“单通道——多阶段”结构（3）“多通道——单阶段”结构（4）“多通道——多阶段”结构（5）混合型结构：动态的队列结构排队系统之二：服务系统CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计５、服务时间（1）服务率（μ）：指单位时间内服务台完成的顾客数量（2）到达率（λ）

：指单位时间内到达服务系统的平均顾客数量（3）服务能力利用率：到达率（λ）

／服务率（μ）排队系统之三：顾客离开CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计1、回到顾客源2、不再重新要求服务CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计（三）排队模型１、四种特殊的排队模型２、两种特殊排队模型的求解３、一种特殊排队模型的实例CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计四种特殊的排队模型及特征排队模型队列结构服务阶段顾客总体顾客到达分布排队规则服务时间分布队列长度典型例子模型１单通道单一无限泊松先来先服务指数无限银行出纳员；单道过桥收费模型２单通道单一无限泊松先来先服务常数无限游乐滑行铁道模型３多通道单一无限泊松先来先服务指数无限汽车零件柜台模型４单通道多阶段无限泊松先来先服务指数无限机器故障维修CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计两种特殊排队模型的解

排队模型１的解：１、服务设施（员）利用率ρ：２、队列中等待的平均顾客数：３、系统中的平均顾客数：CHAPTERNINE第九章：生产/服务能力设计

排队模型１的解：4、每个顾客平均等待时间：5、每个顾客在系统中平均逗留时间：6、系统中恰好有n个顾客的概率：两种特殊排队模型的解CHAPTERNINE