排队系统中的顾客决策与服务机构竞争合作行为研究

The research plan concentrates on the Game behavior between customers or customers and service agency, studies strategies of the competition and cooperation in queueing systems, and establishes economic queueing models under some special policies. The aim of the plan is to develop analytical methods and therotical results of customers'decision and service agencies'behavior, which are applicable to different queueing models and devoted to guide the practical problems. Different economic queueing models are established and by Self-optimization and Social-optimization as a standard, the economic equilibrium strategies are found based on various cost or benefit functions of customers. The results will present the effects of queueing mechanisms on customers'decision. Further, the research will pay attention to the competition and cooperation among service agencies and suggest two modes: service time competition and resource sharing cooperation. Combined other reasonable queueing mechanisms,different economic queueing models are established and by Nash equilibrium and optimal methods, therotical analysis is conducted. The influence of the competition and cooperation on service agencies is suggested by theoratical results and numerical comparion. This research plan will combine the ideas of Queueing Theory, Game Theory, Optimal Theory and Economic Decision to the game behavior in queueing systems.

本项目将从经济角度研究排队系统中顾客与服务机构的对策行为，探讨排队系统中的竞争与合作行为策略，建立带有特殊服务机制的经济学排队模型，发展适用于不同排队系统的顾客决策机制和机构竞争合作行为分析的有效方法和理论结果，为实际问题提出决策建议。项目以个体最优，社会最优和利润最大或成本最小为标准，分析顾客在接受信息水平不同时决策机制，通过建立多样的费用函数，给出经济均衡策略，揭示排队机制对顾客决策的影响；进而转向服务机构的竞争和合作行为研究，探讨适合排队理论的服务机构竞争和合作模式，分别提出采用服务时间竞争和共享服务资源两种模式，结合其它排队机制，建立相应的排队模型，采用Nash均衡分析和优化方法，进行理论研究，体现竞争和合作对排队系统决策的影响。本项目属于排队论、博弈论、优化论与经济决策的多学科交叉研究课题，从经济与博弈观点研究排队系统必将从理论和实际上产生更有效的决策效果。

排队系统的对策行为研究涉及到顾客、服务机构、和服务环境三者之间的相互作用，属于排队论、博弈论与经济决策的多学科交叉研究，其研究对促进管理问题优化及为服务企业建立合理的利益协调机制都有重要作用，国际上1969年开始研究，迄今尚未形成完整理论框架。本项目组通过与美、加学者合作研究，在排队顾客与机构行为理论分析方面取得了一系列创新性成果：扩展了排队论中的矩阵结构方法，并用于研究带有门限机制的工作休假排队，进行了单门限和双门限分析，给出了各排队系统的稳态指标及系统之间的相关性结构分析和相关系数表达式；建立了不同服务策略和信息水平下的顾客决策机制，如门限机制、休假机制及互补服务，给出了顾客的个体均衡策略和社会最优策略；分析了具有两类顾客的休假排队决策问题，其中包括无优先权排队和有优先权排队，展示了顾客的均衡进入策略及服务机构的最优休假策略及定价；探讨了服务机构合作行为策略，建立了基于资源共享的对策模型，并进行机构费用的对比，针对不同的费用函数，给出了均衡解存在条件，在分析优先等级合作时，提出了多种费用分配规则。这些理论成果丰富了排队论和管理科学的当代研究，为经济排队在各种服务领域的应用提供了新的理论基础和分析方法。项目成果出版中文专著一部，创作论文8篇，发表论文4篇，其中2篇被EI收录。