現(xiàn)如今,隨著經濟全球化的不斷深入,顧客的需求越來越多樣化。需方市場的不確定性、價格競爭加劇、產品更新?lián)Q代周期越來越短,使得制造業(yè)和服務業(yè)都面臨著前所未有的嚴峻挑戰(zhàn)。為了在殘酷的競爭中保持活力,企業(yè)不能僅僅依賴產能、質量、價格作為其競爭戰(zhàn)略。柔性,作為企業(yè)抵御風險的有利手段,正受到國內外企業(yè)的高度重視。柔性結構由于具備快速響應不確定需求的能力,已經被廣泛應用于制造系統(tǒng)或者服務系統(tǒng)。以生產系統(tǒng)為例,如果每個生產線只能生產一種特定的產品,則將其稱之為剛性生產結構;如果每個生產線可以生產多種類型的產品,將其稱之為柔性生產結構。進一步的,柔性生產結構又可以細分為完全柔性生產結構(所有的生產線都能生產所有類型的產品)和部分柔性生產結構。服務系統(tǒng)也是如此,每個工作人員只能服務一種類型的顧客,則稱為剛性結構;每個工作人員都能服務所有類型的顧客,則稱為完全柔性結構,否則為部分柔性結構。我們知道,完全柔性的系統(tǒng)結構復雜、建造成本很高,為此本文不得不去思考是否能夠只為系統(tǒng)增加一部分的柔性,就能使其達到和完全柔性系統(tǒng)相類似的生產效率。前人的研究指出一種特殊的稀疏結構-鏈式柔性結構在報童模型中就是一種近乎完美的柔性設計。本文試圖將這種柔性結構引入到需求和生產都是隨機的排隊系統(tǒng)之中,研究其在此類系統(tǒng)中的生產與服務效率。文章的技術路線如下:論文的前兩章首先介紹本文的研究背景、回顧近幾十年來與柔性及柔性結構相關的國內外研究成果、簡要介紹本文的結構和行文思路。其次,就本文需要用到的概念和定理做一個簡單的梳理,為全文的研究奠定基礎。正文部分主要分析了鏈式柔性結構在損失制排隊系統(tǒng)、普通的排隊系統(tǒng)以及帶有搶占優(yōu)先權的排隊系統(tǒng)中的效率。首先,損失制排隊系統(tǒng)是一類特殊的隨機系統(tǒng),顧客到達系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)所有的服務臺都處于忙碌狀態(tài),則立即離開。此類系統(tǒng)中,顧客是毫無耐心的。其實在實際生活中,當顧客遇到上述情況,還是會選擇進入隊列進行等待。因此,我們進一步研究了先到達先服務的普通排隊系統(tǒng)。本文對這兩種排隊系統(tǒng)進行抽象與刻畫,給出了新的狀態(tài)空間的定義,文章衡量損失制排隊系統(tǒng)工作性能的標準是顧客損失率,衡量普通排隊系統(tǒng)工作性能的標準是顧客的平均等待時間,本文綜合考慮了系統(tǒng)大小、系統(tǒng)柔性和系統(tǒng)工作強度對這兩個指標的影響,設計出有效的算法來計算鏈式柔性結構相較于剛性結構和完全柔性結構的效率,進而討論應該如何建立有效的柔性配置方式。接著,本文又考慮了帶有搶占優(yōu)先權的并行排隊系統(tǒng),也就是說到達的顧客具有不同的優(yōu)先等級,這在銀行或者醫(yī)療系統(tǒng)中比較常見。本文將雙鏈柔性結構引入到該系統(tǒng)中,證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性并給出了系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)所需具備的條件。在該系統(tǒng)中,評估系統(tǒng)工作性能的標準為每個服務臺的平均等待隊長和空閑率。文章采用穩(wěn)態(tài)近似法估計各個服務臺的空閑率,用矩陣分析法近似系統(tǒng)的平均隊長,并將近似結果與仿真結果做了比較。文章的最后對本文的主要工作進行總結概括,指出文章研究的創(chuàng)新之處,同時也探究了研究的不足以及未來可能的研究方向。本文的目的是探究鏈式柔性結構在隨機系統(tǒng)中的有效性,希望本文的研究能為柔性設計提供新的思路和參考�？v觀全文,文章研究的創(chuàng)新點在于:(i)相較于報童模型,本文則考慮了需求和生產都是隨機的排隊系統(tǒng)的柔性結構配置問題,目前對這方面的研究還比較少。(ii)由于很難從理論的角度明確地分析排隊系統(tǒng),所以之前少有的研究也都是建立在仿真的基礎之上的。本文借鑒以往的文獻,通過建立新的系統(tǒng)狀態(tài)空間設計出更為有效的算法去計算損失制排隊系統(tǒng)和普通排隊系統(tǒng)的性能。文章的結果顯示,盡管雙鏈結構在普通排隊系統(tǒng)的某些特定情況下表現(xiàn)良好,但是在損失制排隊系統(tǒng)中并不是十分有效,這和以往的文獻結論有很大的不同。(iii)本文首次將雙鏈柔性結構引入到帶有搶占優(yōu)先權的排隊系統(tǒng)中,給出了系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的條件,并且提出了兩種近似方法來評估該類排隊系統(tǒng)的工作性能。
【學位單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：F224
【部分圖文】：

生產結構（如鏈式結構）效益的相對值。Ｊｏｒｄａｎ邋ａｎｄ邋Ｇｒａｖｅｓ邋（１９９５）率先考慮逡逑了柔性結構的經濟效益問題。他們通過對通用汽車公司生產線的研宄，提出了逡逑柔性制造中的鏈式生產結構（如圖１．１所示）這一概念，并且通過一系列仿真算逡逑法比較了部分柔性結構相對于完全柔性結構的效率。出乎意料的是，如果精心逡逑設計，剛性結構只需增加一點點柔性就能達到幾乎和完全柔性結構相似的效果，逡逑而且他認為長鏈結構要比多個短鏈結構更具有優(yōu)越性。然而，該研宄只考慮了逡逑多產品多工廠單階段供應系統(tǒng)的柔性結構，并且他們提出的測定柔性結構性能逡逑的概率指數通常很難加以計算。Ｇａｖｉｓｈ邋（１９９４）在單級供應鏈上拓展了邋Ｊｏｒｄａｎ逡逑等人的工作，研宄了一個兩階段供應鏈系統(tǒng)（汽車供應鏈中的原件生產和組逡逑裝）。然而，他的研宄結果依賴于研究中所選擇的供應鏈，而對更加復雜的多逡逑級供應鏈的擴展并不明顯。隨后Ｇｒａｖｅｓ邋ａｎｄ邋Ｔｏｍｌｉｎ邋（２００３）將單階段模型擴展逡逑到多產品、多階段的供應鏈，每個產品都會在供應鏈的幾個環(huán)節(jié)中流動，他們逡逑分析了供應鏈中柔性的作用

第六章：總結。首先是對本文的研究進行匯總，指出研宄的創(chuàng)新之處以及逡逑存在的不足，指出在未來的研宄中需要解決的問題。逡逑本文的技術路線如圖１．２所示。逡逑：：￣邐｜廠邐？柔性結構、隨機系統(tǒng)逡逑研宄背景及意義邋１邐＾p骸ⅲ劍卞義希體我庖澹豪礪垡庖�、蕦意义辶x襄危危卞澹蟈澹穩(wěn)嶁韻喙馗拍鑠義弦誨巍穩(wěn)嶁越峁剮勢蘭坼義瞎諭馕南鬃凼鰣澹煎宀罰濉義先嶁越峁股杓棋義锨捌謐急稿危藉義襄五危薄福尾此曬毯橢甘植煎義下磯品蜆體義俠礪勰淮″澹簀危藉濉鰣危劍巍義稀危聞哦幽Ｐ灣義襄五五澹懾甕悸坼義舷低辰＃刺占淶娜范ㄥ義希迤照跡海殄邋五五義�？逦：逦５瀹Yㄓ牛回紋蘭壑副耆妨�，效聞輸r厘義險鬧魈澹骸芭佩逑齲骸瑰義希渝宥尤ㄥ澹

本文編號：2827896