生产与质量管理Production &Quality

Management

第十一章 服务业的作业计划• 第一节 服务业运作的概述• 第二节 服务业作业的特殊性和排序准则• 第三节 人员班次计划与安排•

第一节 服务业运作的概述• 一、服务交付系统• 服务业与顾客的关系十分紧密。服务业的生产系统叫做

服务交付系统（ Service delivery system ）。• 为了确定适当的服务交付系统 :• 首先，要确定目标市场，即服务企业必须确定提供什么

样的服务，在何处提供服务以及对谁提供服务。• 在目标市场确定之后，第二步就是确定服务“产品”，

或称“成套服务”（ Service package ）。• ① 服务是通过服务台进行的，服务台是服务企业与顾客

的界面。• ② 确定服务内容时，要弄清楚顾客经过所有的服务台后

获得了什么。• ③ 潜在的顾客往往是通过被服务过的顾客的感受和推荐，

来决定是否接受服务的。• ④ 服务内容是丰富的。

• 二、服务交付系统管理中的问题• （一）顾客参与的影响• （ 1 ）顾客参与影响服务运作实现标准化和服务效

率。• （ 2 ）顾客的舒适、方便会造成服务能力的浪费。• （ 3 ）对服务质量的感觉是主观的，服务是无形的，

难以获得客观的质量评价。• （ 4 ）顾客参与的程度越深，对效率的影响越大。

• （二）减少顾客参与的影响的方法• （ 1 ）通过服务标准化减少服务品种。• （ 2 ）将部分操作与顾客分离。• （ 3 ）通过自动化减少同顾客的接触。• （ 4 ）设置一定库存量。

• 三、影响需求类型的策略• （ 1 ）固定时间表。采用固定时间表来满足顾客的需要，使顾

客按固定时间表行动，既• 可以满足绝大多数顾客的需求，又可以减少服务能力的浪费。

如火车、轮船和飞机按固定的时间表运行。采用固定时间表策略就象采用产品系列化策略一样，可以兼顾顾客的需要和企业的生产能力。

• （ 2 ）使用预约系统。对于处于服务特征矩阵上半部中的服务业，由于其顾客化程度高，为了正确处理服务能力与需求的关系，可采用预约系统，使顾客的需求在服务企业有时间时得到满足。如牙医看病，通过预约，可以同时节省病人和牙医的时间。

• （ 3 ）推迟交货。服务能力有限，若无论采用什么策略，都会有一些顾客的要求得不到及时满足，这就出现推迟交货的情况。如家用电器突然出现故障需要修理，是难以预约的。如果维修站无任务排队，则可及时修理；如果有很多任务排队，则按一定的优先顺序修理，某些修理任务就要推迟。

• （ 4 ）为低峰时的需求提供优惠。为了使有限的服务设施得到充分利用，可以采用转移需求的策略。对低峰时的需求提供价格或其它优惠。

• 四、处理非均匀需求的策略• 各种转移需求的办法只能缓解需求的不均匀性，不能完全消除

不均匀性。因此，需要采取各种处理非均匀需求的策略。• （ 1 ）改善人员班次安排。对每周和每天的负荷进行预测，在

不同的班次或时间段安排数量不同的服务人员。这样既保证服务水平，又减少了人员数量。

• （ 2 ）利用钟点工作人员。对一天内需求变化大的服务业或者是季节性波动大的服务业，都可以雇佣半时工作人员，可以减少全时工作的固定人员的数量。

• （ 3 ）让顾客自己选择服务水平。设置不同的服务水平供顾客选择，既可满足顾客的不同需求，又可使不同水平的服务得到不同的收入。

• （ 4 ）利用外单位的设施和设备。为了减少设施和设备的投资，可以借用其他单位的设施和设备。

• （ 5 ）雇佣多技能员工。• （ 6 ）顾客自我服务。如超级市场购物，自助餐。• （ 7 ）采用生产线方法。如麦当劳，采用生产线方法来满足顾

客需求。在前台，顾客按菜单点他们所需的食品。在后台，则采用流水线生产方式加工不同的食品，做到成本低、高效率和及时服务。

第二节 服务业作业的特殊性和排序准则• 一、服务业作业排序的特殊性• 由于服务无法预先做出来，也无法库存，导致服务业和制

造业的排序不同，具体表现为以下几方面：• （ 1 ）在产品类型方面，服务过程中有顾客的参与，作业

排序对他们有直接影响，并因此成为服务的一部分；而在制造业中，生产作业排序对产品的最终使用者或消费者均无直接影响。

• （ 2 ）在排序内容方面，服务业作业排序要定义服务交易的时间或消费点。而制造业作业排序仅仅定义产品生产的操作步骤。

• （ 3 ）在过程控制方面，服务业中用户参与服务过程，并且对全部操作时间施加影响。而在制造业中，用户仅与最终产品或交货时间相关。

• （ 4 ）在人员规模方面，顾客化的服务业输出与劳动力的最佳规模之间的关系很难确定；而在制造业中，两者之间有紧密联系，最优作业排序可以计算出来。

• 可以看出，服务作业的排序比制造业的更为复杂，需要在有效的满足顾客需求的同时，实现不必要的劳动力成本最小化。

• 二、服务业作业的排序准则• 根据排队理论，服务系统排序应遵循下列准则。• （ 1 ）先到先服务原则。依据顾客到达队列中的先后顺序来排序，顾客接收

服务的次序与其他特征无关。• （ 2 ）顾客平均等待时间最短准则。可以通过确定服务台的数目，调整服务

能力，从而保证预期的顾客等待时间。例如某饭店老板为增加收入，规定必须在顾客平均等待 5 分钟之内上餐。这么规定的原因在于，手表通常被分割为 5 分钟一个刻度，排队等待的顾客一般会在至少 5 分钟后才意识到自己已经等了多久。

• （ 3 ）响应顾客服务的概率最大准则。对于公共服务来说，必须保证制定的服务水平：顾客在规定时间内可以接受服务的可能性（响应服务的百分比）。例如，救护车、消防车的反应时间一般应该为 95% 。

• （ 4 ）总成本最小准则。在有些服务系统中，顾客和服务人员都是同一个组织中的成员，顾客等待成本和服务成本构成了服务系统的总成本。例如旅游公司或计算机中心，如果提高员工的服务质量或者增加服务台书目来提高服务能力，那么服务成本会上升，但是这可以抵消部分等待成本。因此，可以综合考虑以确定处使总成本最小的最佳服务能力。

• （ 5 ）销售损失最小准则。该准则更多考虑等待区域的容纳能力，而非提供服务的能力。等待区域过小可能会导致潜在顾客推出该系统，转向他处寻求服务，尤其当到达顾客能够看到等待区域的情况下。因此，要综合考虑原有系统的容纳能力和退出系统的顾客数，力求销售损失最小。

• （ 6 ）预期利润最大准则。这一准则不依赖于排队模型的运用，而是依赖于边际分析原理，是服务过程预期收入超过预期损失。这类能力问题通常发生在设施的设计阶段，当服务能力过剩和不足时，可以运用此方法进行能力决策。例如，决定在饭店或电影院设置多少座位的问题。边际分析除了需要估计每个顾客会带来的单位利润和可能的损失之外，还要用到服务需求的概率分布。

• 三、服务业运作计划的编制• 各种服务组织所提供的服务可以分为两大类：标准化服务和顾客化服

务。标准化服务主要借助设备、工具提供服务。如在交通运输业中，不考虑个别顾客的要求，事先固定好运行时刻表。而顾客化服务既要与其所服务的顾客直接接触，同时又有许多设施单独处理有些服务项目，如医院和银行，分为前台和后台服务。

• 与标准化服务的作业排序相比，顾客化服务的作业排序往往更为复杂，因为顾客化服务的作业排序实际上是一个顾客参与决策的过程，在某种程度上，顾客也是作业排序过程中的一部分，而且常常是作为驱动者，这就给作业排序带来了很大的难度。

• 一般而言，鼓舞作业排序应考虑 3个因素，即①需求变化②服务时间变化③提供服务人员的变化。根据这三个因素，服务业作业计划的编制方法如下：

• （ 1 ）预定系统。预定系统通常被用于顾客接收服务时需占据或使用相关的服务设施的情况。例如顾客预定飞机票、酒店房间等都属于预定系统。它的优点在于它给予服务人员一段提前期，来规划设施的充分利用。

• （ 2 ）预约系统。预约系统是按照事先规定的优先准则排序的方法，主要用于协调顾客需求和服务能力的差异，优点在于顾客服务及时、服务人员效率高。律师、专家医生都是使用预约系统提供服务的典型例子。

• （ 3 ）轮班排序。轮班排序实质确定服务人员的数量，以及他们的上班时间及休息时间，以适应服务需求的变化。轮班排序又分为全部雇佣专职人员情况下的排序和雇佣部分兼职人员情况下的排序这两种。

第三节 人员班次计划与安排• 一、人员班次安排问题的背景• 从管理者的要求出发，希望降低成本，提高服

务水平，即安排尽可能少的员工来满足生产和服务的需要。

• 员工则希望满足自己的休息要求。如，休息日最好安排在周末，以便与家入团聚；每周的双休日连在一起，以便充分利用休息的时间。

• 如何兼顾两方面的要求，合理安排员工的工作班次，做到在满足生产需要和职工对休息及工作时间的要求的前提下，使职工数量最少，这就是人员班次安排问题所要解决的问题。

• 二、人员班次问题的常用术语• 部门：所有给职工安排班次的企业、部门、单位，统称为部门。工人：

所有被安排的对象称为工人。• 安排人员班次计划，一般以周为时间单位，常采取周一至周日或周日至周六两种表示方法。

• 一周内有 5天平常日和 2天周末日。• 每天可由一个班次，两个班次或三个班次组成。• 单班次人员班次问题是指每天仅安排一个班次的问题（简称单班次问题），

• 多班次人员班次问题是指每天安排多个班次的问题（简称多班次问题）。如果说某工人在哪天工作，实际是指他在那天的某个班次工作。

• 每个工人每天只能被分配一个班次，不同天可以被分配到不同种类的班次，如白班、晚班、夜班等。

• 工人不被安排工作的天称为休息日，连续两个休息日称为双休日。• 周末休息指在两个周末日连续休息，即星期六和星期日休息。周末休息频率 A/B 的意思是在任意连续 B周内，工人有 A周在周末休息。

• 工人在两个休息日之间的工作天数称为连续工作时间，所有连续工作时间中最长者为最大连续工作时间。

• 班次计划为表示每名工人安排的休息日 /工作日（班次）顺序的作业计划。

• 以 R（ i， j ）表示第 i天第 j班次所需的劳动力数量， N 表示总的人力需求，即需要部门雇佣的工人数， W 表示所需劳动力的下限。显然， W小于或等于 N 。

• 三、人员班次计划的分类• 由于人员班次计划问题的多样性，可以从多种角度对其分类，主要包括以下方面：

• （ 1 ）根据最后编制的班次计划的特点，班次计划可分为个人班次计划和公共班次计划。个人班次计划又称为固定或非循环班次计划（ fixed／ noncyclical schedule ），它是指在计划期内每名工人的作业计划，一直延用一特定的工作日（班次）／休息日的顺序，与其他工人的作业计划无直接关联。而公共计划又称为循环作业计划（ rotating/cyclical schedule ），每隔一周期，每名工人的计划就重复一次。两种班次计划各有优劣。个人班次计划的安排算法比较简单，遇到人力需求变动时，调整起来较方便，故有较强的灵活性，最大的缺点是不公平性。公共班次计划的优点则是公平性，但灵活性不大。

• （ 2 ）根据班次的种类，可以分为 单班次问题和多班次问题。单班次问题指每天只有一种班次，部门每天都需营业，但不超过 10 小时，如储蓄所。多班次问题每天有多班，一般为两班（如商业大楼）或三班（每班为 8 小时或 10 小时，重叠时间应付高峰期。常见于全天候营业部门）。多班次问题无疑比单班次问题更为复杂，更具代表性。

• （ 3 ）根据参数性质的不同，可以分为确定型人员班次和随机型人员班次。确定型人员班次问题，指时间人力需求和其它有关参数是已知的确定的量。而随机型人员班次问题的时间人力需求和其它有关参数是随机变量。

• （ 4 ）根据工人的种类、排班对象的特点，可以将人员班次问题分为全职工人排班、全职及兼职排班、多种向下替代排班。此种分类适用于会出现季节性或者短期的高峰期的服务业部门，如快餐店、图书馆。

• 四、单班次问题• 单班次问题指的是每天只有一个班次工人当班，不存在换班的

情况。它具有以下几个特点：• ① 是最简单，也是最基本的班次问题， 一般比较容易找到求解

方法。• ②单班次问题的模型可作为某些特殊的多班次问题的合理近似。例如，有些多班次问题允许工人固定班次种类，则每种班次的工人看成独立的一组，按照单班次的方法求解。

• ③ 求解单班次问题的思想和方法，虽然不能直接应用于求解一般的人员班次安排问题，但对于我们建立求解一般的人员班次问题的方法能提供一些有益的启示。对单班次问题的研究是更一般、更复杂的人员班次安排问题研究和发展的奠基石。

• 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 2 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。

• （一）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]} （ 11－

1 ）• 求解步骤为： • （ 1 ）安排 [W1－ n]名工人在周末休息；• （ 2 ）对余下的 n名工人从 1到 n编号， 1号至

[W1－ N]号工人周一休息；• （ 3 ）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 ；• （ 4 ）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。

【例题 11—1】 N=5，n=8，求班次安排。

解：

W1＝max {8，5+[2× 8/5]}＝9

按照上述步骤排班，得出如表 11-1所示的班次计划。从表中可以看出，1~4号工人每周一和周四休息，5~8号工人每周二和周五休息，9号工人周末连休。每名工人连续工作天数最多为五天。但工人 9的班次计划明显优于其他工人。

表 11-1 条件（1）下的班次计划

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 × × × ×

• （二）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]}

（ 11－ 2 ）• 排班步骤为：• （ 1 ）利用 12-2公式计算W2 ，给W2名工人编号；• （ 2 ）取 k= max {0， 2N+n-2W2} ；• （ 3） 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-k]名工人周末休息（六、日）休息；

• （ 4 ）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。

【例题 11—2】 N=6，n=5，求班次安排。

解： 按式 11－2可计算出W2＝8，k＝1。因此，8名工人的工作班次计划如表 11-2所示。

表 11-2 条件（2）下的班次计划

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 × × × ×

• （三）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]} （ 11－ 3 ）• 求解步骤为：• （ 1 ）利用（ 11－ 3 ）计算W3 ，将 [W3－ 2n]名工

人安排在两个周末休息；• （ 2 ）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；

• （ 3 ）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。

• （ 4） 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。

【例 12—3】N=7，n=4，求班次安排。

解： 按式 11－3 可计算出 W3＝9， W3－2n＝1。安排第 9 号工人每个周末休息，余下的 8名工人分成两组，1~4号位 A组，5~8号为 B组，按照步骤（3）和（4）给 8名工人排班，得出如 12-3

所示的班次计划。

表 11-3 条件（3）下的班次计划

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 × × × ×

• （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 ），所需劳动力数量下限为• W4＝ max {2n， N+[2n/5]， [（ 4N+4n） /5]} （ 11－ 4 ）

• 求解步骤为：• （ 1 ）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。

• （ 2） 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。

• （ 3 ）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 ）。

【例 12—4】N=7，n=5，求班次安排。

解： 按式 11－4可计算出W4＝12，k=2。给工人从 1~12编号，1~6号为 A组，7~12号为 B组。班次计划安排如表 11-4所示。

表 11-4 条件（4）下的班次计划

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 × × × ×

•  • 五、多班次问题• 多班次问题即每天有多种班次的工人需换班，比单班次问题多

了换班约束：如规定任意连续两天工作内的班次必须相同。单班次问题中的班次计划为休息日、工作日的顺序，而多班次作息计划除了确定每名工人休息日、工作日的顺序外，还需确定每名工人在每个工作日的具体班次，因此多班次问题比单班次问题复杂得多。在研究多班次问题的诸多算法中，有些算法允许工人固定班次。可以将不同班次的工人分成不同的组，若有 J种班次，则工人分成 J组，每组的工人按单班次问题排班方法处理，得到每名工人的单班次计划。将第 i组的工人在工作日的班次定为第 i 种班次，就可得到每名工人的具体班次计划。

• 用这类算法来解决多班次问题的优点是简单，可充分利用单班次问题的算法，缺点则是对于非白班人员存在一系列生理及社会问题。

• 如果不采取固定班次的方法，则必须满足多班次问题的一个特殊约束条件：换班种必须是休息某段时间后，如至少休息 16小时后，才能从白班换到晚班，这样安排其班次计划的算法就比单班次问题要复杂。多班次问题的求解方法在这里不作介绍。