关键设备维修服务联盟内维修能力配置竞合博弈模型及分析

摘要

关键设备具有高附加值、高技术复杂度并与企业关键生产任务直接相关的特点，一旦发生停机故障就会给运营企业带来巨大损失。由维修备件库存、维修设备、维修人员培训等构成的维修服务能力需要根据历史数据的长期预测提前给予能力配置，而关键设备的故障率受设备使用强度、操作人员熟练程度、运行环境等短期运行环境因素影响，需要根据这些短期因素及时更新设备维修能力需求预测，配置相应维修能力，才能保证关键设备的期望可用度。这种关键设备运营特点，导致关键设备的初始维修能力配置与最终维修能力需求量之间不匹配现象广泛存在，如何解决这种维修能力配置问题正是本论文的关注焦点。 目前，国内外现有文献大都集中在生产过程中产能的水平合作分配，针对服务运作领域内的研究较少。以关键设备维修服务为背景，通过能力联盟内分配，解决联盟成员能力供给和需求不匹配风险问题的研究更少。本文以关键设备维修服务市场内服务能力供给和需求不匹配现象为背景，考虑维修服务能力联盟内分配的两个典型过程——非合作环境下维修服务能力配置和竞争合作环境下的能力配置，对维修服务市场内普遍存在的几类维修服务结构建模分析重点包括: (1)研究了自有维修能力背景下联盟内维修能力分配竞合博弈问题。重点对存在于关键设备维修服务市场内的三类自有维修能力维修服务模式建模分析，包括多运营商自营维修业务独立决策能力配置、集中决策系统下多运营商自营维修业务联盟内分配维修能力和分散决策系统下多运营商自营维修业务联盟内分配维修能力;对比分析维修服务能力联盟内整合分配对各自第一阶段维修能力配置量的影响，以及分散决策过程中谈判自信指数如何影响投资量配置决策。 (2)研究了外包维修能力背景下联盟内维修能力联盟内配置竞合博弈问题。通过引入第三方维修能力服务供应商，以维修服务能力期权合约的形式，研究关键设备维修服务市场内维修能力的配置和分配;对比分析维修服务所有权分离和各自谈判自信指数对维修服务能力投资决策的影响。 通过上述研究发现:自有维修能力背景下，运营商之间进行维修能力合作时，维修能力联盟内分配能够实现设备运营商之间风险共担，谈判自信指数对两家运营商的投资决策产生同向激励;在外包维修能力给第三方维修服务供应商的背景下，相比自有维修能力下的三类结构，两家运营商维修能力投资量均减小，且两家运营商在第一阶段开始时的维修服务能力投资量与运营商在第二阶段的谈判自信指数成正相关。

目录

声明

摘要

1．1研究背景

1．1．1关键设备维修服务问题近年来备受关注

1．1．2关键设备维修服务能力联盟内分配问题的研究必要性

1．2问题的提出

1．2．1关键设备维修能力联盟内分配问题的提炼与描述

1．2．2提出关键设备维修能力联盟内分配研究方法

1．3研究目的与研究意义

1．3．1研究目的

1．3．2研究意义

1．4研究内容、研究思路与研究方法

1．4．1研究内容

1．4．2研究思路

1．4．3研究方法

1．5章节安排

第2章相关研究文献综述

2．1文献检索情况概述

2．1．1文献检索范围分析

2．1．2相关文献情况分析

2．1．3学术趋势分析

2．2相关文献综述

2．2．1设备维修服务契约研究综述

2．2．2博弈论研究方法综述

2．3已有文献的贡献与不足

2．3．1主要贡献

2．3．2不足之处

2．4本章小结

第3章相关研究理论综述

3．1凸优化基本知识

3．1．1凸函数的定义

3．1．2凸函数的判定

3．2博弈论基本知识

3．2．1非合作博弈相关定义

3．2．2合作博弈相关定义

3．2．3竞合博弈(Biform Game)相关理论

3．2．4均衡解存在性的部分证明方法

3．2．5均衡解唯一性的部分证明方法

第4章自有维修能力背景下联盟内维修能力分配竞合博弈模型及分析

4．1多运营商自营维修业务独立决策能力配置

4．1．1问题描述及模型假设

4．1．2构建运营商运作利润函数和总利润函数

4．1．3最优维修能力投资量求解与分析

4．2集中决策环境下多运营商自营维修业务联盟内分配维修能力

4．2．1问题描述及模型假设

4．2．2构建运营商运作利润函数和总利润函数

4．2．3总期望利润函数分析

4．2．4最优维修能力投资量求解

4．3分散决策环境下多运营商自营维修业务联盟内分配维修能力

4．3．1问题描述及模型假设

4．3．2自营维修业务维修能力联盟内分配竞合博弈(Biform Game)模型

4．3．3总期望运作利润函数分析

4．3．4最优维修能力投资量求解

4．4最优维修能力投资量分析

4．4．1多运营商自营维修业务集中决策系统下分配维修能力投资结果分析

4．4．2多运营商自营维修业务分散决策环境下分配维修能力投资结果分析

4．5算例分析

4．6本章小结

第5章外包维修能力背景下联盟内维修能力配置竞合博弈模型及分析

5．1问题描述及模型假设

5．2契约维修背景下维修能力联盟内分配竞合博弈(Biform Game)模型

5．3总期望利润函数分析

5．4最优维修能力投资量求解

5．5多运营商单维修商联盟内分配维修能力投资结果分析

5．5．1最优维修能力投资决策组合对照分析

5．5．2最优维修能力投资决策组合灵敏度分析

5．6本章小结

第6章结论与展望

6．1主要研究工作与结论

6．2主要贡献

6．3局限性

参考文献

致谢