دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 20487 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

سیستم صف بندی موجودی با دو دسته از مشتریان

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
20487 2011 7 صفحه PDF 25 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
A queueing-inventory system with two classes of customers
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : International Journal of Production Economics, Volume 129, Issue 1, January 2011, Pages 225–231

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلیدواژه‌ها
1. مقدمه 
2. تعریف مدل 
3. قانون اولویت سرویس
شکل 1. سیستم صف بندی موجودی با دو کلاس از مشتریان 
4. شرط پایداری
5. توزیع احتمال حالت پایدار
جدول 1: قطرهای ماتریس مولد  Q*
6. نمونه‌های عددی
6.1 تأثیر قانون اولویت سرویس
شکل 2. بهینگی قانون اولیت سرویس
6.2 سیاست بهینه  (r,Q)
6.3 تحلیل یکنواخت 
جدول 2: اندازه‌های عملکرد سیستم با تغییر لاندا
جدول 3. اندازه‌های عملکرد سیستم با تغییر V
جدول 4 : اندازه‌های عملکرد سیستم با تغییر M
جدول 5: اندازه‌های عملکرد سیستم با تغییر h
شکل 3. نسبت هزینه به عنوان تابعی از Q
جدول 6. اندازه‌های عملکرد سیستم با تغییر  b
جدول 7 : اندازه‌های عملکرد سیستم با تغییر  k
شکل 4. نسبت هزینه به عنوان تابعی از r 
7. نتیجه گیری 
کلمات کلیدی
سیستم های صف - کنترل موجودی - اولویت - قانون خدمات - اندازه گیری عملکرد - تجزیه و تحلیل هزینه
ترجمه چکیده
در این جا یک سیستم صف بندی موجودی با دو دسته از مشتریان بررسی شده است. مشتریان بر اساس فرآیندهای پوسان به خدمات تسهیلات دسترسی پیدا می‌کنند. زمان ثبت خدمات از توزیع‌های نمایی پیروی می‌کند. هر سرویس در موجودی ضمیمه خود که توسط عرضه کننده خارجی به ازای زمانتحویل سفارش با توزیع نمایی فراهم شده است از یک آیتم استفاده می‌کند. در این جا برای کاهش هزینه انتظار پیش بینی شده توسط روش برنامه نویسی دینامیک و به دست آوردن شرط لازم و کافی برای پایداری سیستم اولویت صف بندی موجودی یک قانون اولویت خدمات ارائه داده‌ایم. با فرمول بندی مدل به عنوان یک فرآیند شبه زاد و ولد وابسته به سطح (QBD) می‌توانیم توزیع احتمالی حالت پایدار را توسط الگوریتم برایت- تیلور محاسبه کنیم. ویژگی‌های تحلیلی مفید برای تابع هزینه تعیین شده و محاسبات زیادی برای بررسی تأثیر پارامترهای مختلف اندازه گیری عملکرد سیستم انجام شده است.
ترجمه مقدمه
پژوهش‌های انجام شده درباره سیستم‌های صف بندی با کنترل موجودی توجه بسیاری از محققان را در دهه‌های اخیر به خود جلب کرده است. در این سیستم، مشتریان یک به یک به خدمات تسهیلات دسترسی پیدا کرده و خدمات دریافت می‌کنند. برای تکمیل خدمات مشتری، به یک آیتم از موجودی نیاز است. مشتری که خدمات را دریافت کرده است فوراً از سیستم جدا شده و موجودی مانده در لحظه تکمیل خدمات به اندازه یک واحد کاهش می‌یابد. موجودی توسط یک عرضه کننده خارجی فراهم می‌شود. این سیستم را سیستم صف بندی موجودی می‌نامیم. سیستم صف بندی موجودی با سیستم صف بندی قدیمی از این نظر تفاوت دارد که موجودی ضمیمه خدمات را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اگر موجودی باقی نمانده باشد، آن گاه خدمات متوقف می‌شوند. بعلاوه، این سیستم با مدیریت قدیمی موجودی تفاوت دارد زیرا موجودی با سرعت خدمات دهی مصرف می‌شود نه سرعت تحویل کالا به مشتریان در زمانی که مشتریان در صف دریافت خدمات هستند. برمان و کیمیک سیستم موجودی صف بندی را با ورودی‌های پوسان، زمان خدمات دهی نمایی و زمان تحویل صفر تحلیل کرده‌اند. مؤلفان ثابت کرده‌اند که سیاست بهینه عبارت است از «اگر سیستم خالی باشد هرگز سفارش گرفته نشود». برمان و ساپنا سیستم‌های صف بندی موجودی را با ورودی‌های پوسان، زمان خدمات دهی نمایی دلخواه و زمان تحویل صفر بررسی کرده‌اند. مقدار بهینه حداکثر موجودی قابل قبول که میزان هزینه پیش بینی شده طولانی مدت را کاهش می‌دهد نیز به دست آمده است. برمن و ساپنا سیستم ظرفیت محدود را با ورودی‌های پوسان، زمان تحویل با توزیعنمایی و زمان خدمات دهی بررسی کرده‌اند. وجود یک سیاست ثابت برای خدمات بهینه ثابت شده است. برمان و کیم سیستم صف بندی موجودی با ظرفیت نامحدود را با ورودی‌های پوسان، زمان خدمات دهی نمایی و زمان تحویل نمایی بررسی کرده‌اند. مؤلفان یک سیاست کالاگیری ارائه داده‌اند که می‌تواند بهره وری سیستم را افزایش دهد. برمن و کیم زنجیره‌های تأمین مبتنی بر اینترنت را با ورودی‌های پوسان، زمان خدمات دهی نمایی و زمان تحویل کالای اِرلانگ بررسی کرده و متوجه شده‌اند که سیاست بهینه سفارش دهی دارای یک ساختار آستانه یکنواخت است. شوارتز و همکاران توزیع‌های مانا با طول صف مشترک و فرآیندهای موجودی را به ازای فروش‌های زیان دیده با توجه به سیاست‌های مختلف مدیریت موجودی مانند سیاست و سیاست به شکل ساده محصول برای سیستم‌های صف بندی موجودی M/M/1 به دست آورده‌اند. شوارتز و دادونا سیستم صف بندی موجودی M/M/1 را با سفارش‌های معوق بررسی کرده‌اند. مؤلفان رفتار حالت پایدار سیستم را بر اساس سیاست سفارش مجدد به دست آورده‌اند که سیاست با آستانه اضافی 1 برای طول صف به عنوان متغیر تصمیم در نظر گرفته شده است. کریشنامورتی و همکاران سیستم موجودی را با زمان خدمات دهی بررسی کرده‌اند که در آن سرور حتی در غیاب مشتریان به پردازش آیتم‌ها ادامه می‌دهد. کریشنامورتی و همکاران یک سیاست کنترل دیگر به نام (سیاست N) با زمان خدمات دهی مثبت برای سیستم موجودی معرفی کرده‌اند. در مانوئل و همکاران سیستم‌های صف بندی موجودی خراب شدنی با فرایند ورود مارکوف (MAP) بررسی شده است. توزیع‌های احتمال توأم برخی از مشتریان در سیستم و سطح موجودی برای حالت پایدار به دست آمده است. اندازه‌های عملکرد سیستم ثابت و نسبت کل هزینه پیش بینی شده محاسبه شده‌اند. برخی از کارهای مربوطه در صنعت تولید عبارتند از هی و جوکز (2000) و هی و همکاران (a2000، b2002). هی و جوکز (2000) دو الگوریتم برای محاسبه میانگین هزینه کل برای هر محصول و سایر اندازه‌های عملکرد برای یک سیستم تولید موجودی ساخت طبق سفارش با ورودی‌های پوسان، زمان تولید نمایی و زمان تحویل صفر ارائه داده‌اند. هی و همکاران (b2002) سیاست کالاگیری موجودی یک سیستم تولید موجودی ساخت طبق سفارش M/M/1 را با زمان تحویل صفر بررسی کرده‌اند. آن‌ها ساختار سیاست کالاگیری بهینه که میانگین هزینه کل را برای هر محصول کاهش می‌دهد بررسی کرده‌اند. هی و همکاران برای سیستم تولید موجودی ساخت طبق سفارش M/PH/1به ازای زمان تحویل با توزیع ارلانگ میزان اطلاعات به کار رفته را در کنترل موجودی به دست آورده‌اند. تمام مطالعات بالا درباره سیستم‌های صف بندی موجودی محدود به یک دسته از مشتریان هستند. تا جایی که می دانیم، هیچ مقاله‌ایسیستم صف بندی موجودی را با دو یا چند دسته مشتری با اولویت‌های متفاوت مطالعه نکرده است. در واقع چنین سیستمی عملاً بسیار محبوب است. برای مثال، در یک واحد کارخانه خریدارانی با قراردادهای طولانی مدت خرید نسبت به خریداران دیگر اولویت بیشتری دارند. در یک بیمارستان، قربانیان تصادف که آسیب جدی دیده‌اند با اولویت بالا تحت درمان قرار می‌گیرند. مسألی که در زندگی واقعی رخ می‌دهندانگیزه مطالعه سیستم صف بندی موجودی را با دو دسته از مشتریان در اختیارمان قرار می‌دهند. یکی از مهم‌ترین مسأله ها در سیستم صف بندی موجودی با دو دسته از مشتریان مسأله تخصیص اولویت است. اگر دو دسته مشتری در یک صف باشند، آن گاه اگر سرور به عنوان یک سرویس دهنده شروع به کار کند باید بین دو دسته مشتری یکی را انتخاب کند. در این مقاله برای کاهش هزینه انتظار طولانی مدت قانون خدمات بهینه را پیشنهاد داده‌ایم. این مقاله با مقاله قبلی درباره سیستم‌های موجودی قدیمی با کلاس‌های تقاضای متعدد انجام که مسأله بهینه سازی مبتنی بر هزینه‌های موجودی بود تفاوت دارد. در این مقاله، یک سیستم صف بندی با مدیریت موجودی در نظر گرفته‌ایم که در آن دو دسته از مشتریان بر اساس فرآیندهای پوسان به تسهیلات سرویس دسترسی پیدا می‌کنند، زمان خدمات دهی از توزیع‌های نمایی پیروی می‌کند، هر سرویس از یک آیتم در موجودی ضمیمه پیروی می‌کند که توسط عرضه کننده خارجی به ازای زمان تحویل کالا با توزیع نمایی فراهم شده است. ادامه مقاله به ترتیب روبرو مرتب شده است. در بخش دو سیستم صف بندی موجودی را با دو دسته از مشتریان در بخش 2 تعریف کرده و برای کاهش هزینه انتظار پیش بینی شده طولانی مدت یک قانون خدمات اولویت در بخش 3 تعریف کرده‌ایم. در بخش 4 شرط پایداری را برای سیستم صف بندی موجودی نشان داده‌ایم. در بخش 5 توزیع‌های حالت پایدار توأم را محاسبه کرده‌ایم. در بخش 6، چند نمونه عددی ارائه داده‌ایم. در بخش 7 نتیجه گیری مقاله آورده شده است.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله سیستم صف بندی موجودی با دو دسته از مشتریان

چکیده انگلیسی

We consider a queueing-inventory system with two classes of customers. Customers arrive at a service facility according to Poisson processes. Service times follow exponential distributions. Each service uses one item in the attached inventory supplied by an outside supplier with exponentially distributed lead time. We find a priority service rule to minimize the long-run expected waiting cost by dynamic programming method and obtain the necessary and sufficient condition for the priority queueing-inventory system being stable. Formulating the model as a level-dependent quasi-birth-and-death (QBD) process, we can compute the steady state probability distribution by Bright–Taylor algorithm. Useful analytical properties for the cost function are identified and extensive computations are conducted to examine the impact of different parameters to the system performance measures.

مقدمه انگلیسی

Research on queueing systems with inventory control has captured much attention of researchers over the last decades. In this system, customers arrive at the service facility one by one and require service. In order to complete the customer service, an item from the inventory is needed. A served customer departs immediately from the system and the on-hand inventory decreases by one at the moment of service completion. The inventory is supplied by an outside supplier. This system is called a queueing-inventory system (Schwarz et al., 2006). The queueing-inventory system is different from the traditional queueing system because the attached inventory influences the service. If there is no inventory on hand, the service will be interrupted. Also, it is different from the traditional inventory management because the inventory is consumed at the serving rate rather than the customers’ arrival rate when there are customers queued up for service. Berman and Kim (1999) analyzed a queueing-inventory system with Poisson arrivals, exponential service times and zero lead times. The authors proved that the optimal policy is “never to order when the system is empty”. Berman and Sapna (2000) studied queueing-inventory systems with Poisson arrivals, arbitrary distribution service times and zero lead times. The optimal value of the maximum allowable inventory which minimizes the long-run expected cost rate has been obtained. Berman and Sapna (2001) discussed a finite capacity system with Poisson arrivals, exponential distributed lead times and service times. The existence of a stationary optimal service policy has been proved. Berman and Kim (2004) addressed an infinite capacity queuing-inventory system with Poisson arrivals, exponential service times and exponential lead times. The authors identified a replenishment policy which maximized the system profit. Berman and Kim (2001) studied internet-based supply chains with Poisson arrivals, exponential service times and the Erlang lead times and found that the optimal ordering policy has a monotonic threshold structure. Schwarz et al. (2006) derived stationary distributions of joint queue length and inventory processes in explicit product form for M /M /1 queuing-inventory system with lost sales under various inventory management policies such as (r ,Q ) policy and (r ,S ) policy. The M /M /1 queueing-inventory system with backordering was investigated by Schwarz and Daduna (2006). The authors derived the system steady state behavior under Π(1)Π(1) reorder policy which is (0, Q) policy with an additional threshold 1 for the queue length as a decision variable. Krishnamoorthy et al. (2006a) discussed an (s,S) inventory system with service time where the server keeps processing the items even in the absence of customers. Krishnamoorthy et al. (2006b) introduced an additional control policy (N-policy) into (s,S) inventory system with positive service time. In Manuel et al., 2007 and Manuel et al., 2008 the perishable queueing-inventory systems with Markovian arrival process (MAP) were studied. The joint probability distributions of the number of customers in the system and the inventory level were obtained for the steady state case. The stationary system performance measures and the total expected cost rate were both calculated. Some related works in the production industry are He and Jewkes (2000) and He et al., 2002a and He et al., 2002b. He and Jewkes (2000) developed two algorithms for computing the average total cost per product and other performance measures for a make-to-order inventory-production system with Poisson arrivals, exponential production times and zero lead times. He et al. (2002b) studied the inventory replenishment policy of an M/M/1 make-to-order inventory-production system with zero lead times. They explored the structure of the optimal replenishment policy which minimizes the average total cost per product. For the M/PH/1 make-to-order inventory-production system with Erlang distributed lead times, He et al. (2002a) quantified the value of information used in inventory control. All the above studies about queueing-inventory systems are limited to one class of customers. To our knowledge, we have not found any literature studying a queueing-inventory system with two or more classes customers with different priority. In fact such system is popular in reality. For example, in an assembly manufactory buyers with long-term supply contracts have higher priority than buyers who do not. In a hospital, accident victims who are seriously injured will get treatment with priority. The real-life problems stimulate us to study the queueing-inventory system with two classes of customers. An important issue in the queueing-inventory system with two classes of customers is the priority assignment problem. If two classes of customers are both on the queue, the server needs to make a choice between the two classes of customers whenever it would begin a service. In this paper we figure out the optimal service rule to minimize the long-run expected waiting cost. This is different with the previous study about traditional inventory systems with multiple demand classes in which the optimization problem is based on the inventory costs (see Melchiors, 2003, Nahmias and Demmy, 1981, Teng, 2009 and Teunter and Klein Haneveld, 2008). In this paper we consider a queueing system with inventory management in which two classes of customers arrive at a service facility according to Poisson processes, service times follow exponential distributions, each service uses one item in the attached inventory supplied by an outside supplier with exponentially distributed lead times. The rest of the paper is organized as follows. We define the basic queueing-inventory system with two classes of customers in Section 2 and prove a priority service rule to minimize the long-run expected waiting cost in Section 3. In Section 4 we show the stability condition for the priority queueing-inventory system. In Section 5 we compute the joint steady state distributions. In Section 6, we provide some numerical examples. The paper is concluded in Section 7.

نتیجه گیری انگلیسی

In this paper, we consider a queueing-inventory system with Poisson inputs, exponential service times and (r ,Q ) replenishment policy. We show that it is optimal to serve the customer with the larger μbμb to minimize the long-run expected waiting cost. Formulating the system process into a single-dimensional level-dependent quasi-birth-and-death (LDQBD) process, we compute the steady state probability of the system. Numerical investigations exhibit the monotonic behaviors of the inventory replenishment policy and system performance measures which lead to managerial insights into controlling such queueing systems with inventory. The current work can be generalized in two directions. The first one includes investigating the dynamic replenishment policy depending on the queue length information. Some results about queueing-inventory system with one class of customers have been reported in Berman and Kim, 2001 and Berman and Kim, 2004. The second research direction is to consider the general arrival process, service time distribution and lead time distribution which might cause non-Markovian process. The problem becomes much more challenging than the current one.

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.