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考慮單一隨機限制式之離散模型模擬最佳化演算法之研究

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Academic year: 2021

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(1)

國立成功大學「邁向頂尖大學計畫」

  延攬優秀人才工作報告表

NCKU’s “Aim for the Top University Project”

Work Report Form for Distinguished Scholars

□續聘

continuation of employment

■離職

resignation

100 年 7 月 13 日更新 受聘者姓名

Name of the Employee

王 嘉 宏

■男 �女

Male Female

聘 期 Period of Employment

from 2014 年(y) 5 月(m) 1 日(d) to 2014 年(y) 12 月(m) 31 日(d) 研究或教學或科技研發與

管理計畫名稱 The project title of research,

teaching, technology development and management

考慮單一隨機限制式之離散模

型模擬最佳化演算法之研究

計畫主持人

(申請單位主管)

Project Investigator (Head of Department/Center)

蔡 青 志 副教授

補助延聘編號

Grant Number

HUA 103 - 3 - 6 - 261

一、

研究、教學、科技研發與管理工作全程經過概述。

(由受聘人填寫)

Please summarize the entire research, teaching, or science and technology R&D and management work process (To be completed by the employee)

蔡青志教授於 2014 年 5 月起延攬本人為博士後研究員,協助執行本計畫「考慮單一隨機限 制式之離散模型模擬最佳化演算法之研究」。我在等候理論與資訊系統管理機制等方面具有相 關研究工作經驗,並曾發表數篇研究論文在等候系統與作業研究相關國際知名期刊,其中包含 科 技 部 A+ 級 期 刊 Management Science ( 著 作 名 稱 為 Modeling Security-Check Queues, Management Science, Vol. 57, No. 11, pp. 1979--1995, 2011)。透過本人在分析等候系統 的專長及數學分析能力,在聘期中協助蔡教授執行本計畫案,進行相關研究議題的準備工作與 研討。

本研究計畫旨在針對近年來管理科學領域相當熱門的客服中心人員配置問題加以探討,我 們從結合等候理論分析與模擬最佳化的角度切入此研究議題,主要處理具有確定性成本目標 式,且存在隨機限制式(服務水準)之客服中心人員配置問題。一般客服中心人員配置問題之決 策主要建立在達到設定的服務水準目標限制下,最小化人力成本。服務水準會被顧客到達率、

服務人員數目及服務速率所影響。在給定的顧客到達率及其機率分佈情況下,我們可利用各種 數值模擬方法計算出合適的服務人員數目。

我們透過分析客服中心等候模型的機率分配性質及其隨機限制式特性,以隨機搜尋演算法 為基礎,來求解具有隨機限制式之離散型模擬最佳化模型。藉由推導客服人員數目和服務績效 之函數性質,利用其單調性或凸性等數學性質,經由系統化方式從目前績效較佳之可行解中產 生新的候選解,最終找出期望績效值(近似)最佳之解。

除了參與此計畫案的研究工作外,本人在聘期中亦積極累積研究能量,具體的績效包含以 下工作成果:

1. 協助計畫主持人撰寫申請科技部延攬科技人才計畫案 1 件。

(科技部編號: MOST 104-2811-H-006-001,核定經費為 88 萬 2 千元) 2. 協助計畫主持人撰寫 1 件科技部研究計畫申請案。

(計畫名稱: 考慮具有等待時間限制式下之航空站安全檢查問題)

3. 投稿論文,論文題目: A Queueing Analysis for Job Assignment on Two-Type Heterogeneous Supercomputer System。並已被國際期刊 WIT Transactions on Engineering Sciences (ISSN 17433533)接受發表。

4. 協助計畫主持人培育碩士生—張佳銘,論文題目: 以模擬演算法求解客服中心人員需求問 題—實驗設計與分析。在此論文中,我們針對求解客服中心人員需求問題的三種模擬演算 法進行分析,討論各個模擬演算法的優缺點以及執行績效。同時,我們嘗試設定各種情境 及變因進行電腦實驗,分析各個模擬演算法在不同參數環境設定下的最佳解,以及各別演 算法表現較佳的適用範圍。

5. 協助計畫主持人培育碩士生—黃耀輝,論文題目: 考量具有等待時間限制式之航空站安全檢 1

(2)

查問題。在此論文中,我們探討航空站安全檢查問題,期望在滿足乘客可容許的通關時間 和檢查總預算限制下,最大化航空站安全檢查系統的安全水準。為了計算乘客的期望通關 時間,我們透過等候理論建構嵌入式馬可夫鏈,分析具二維度系統狀態的等候系統。因為 在模擬求解過程中使用等候模型精確解會花費大量矩陣計算時間,所以我們利用等候理論 中的 M/M/s 等候模型來估計乘客的平均通關時間,以加速模擬最佳化的求解效率。同時,

我們透過數值實驗分析此最佳化模型之特性,設計模擬最佳化演算法進行模型求解。

6. 協助計畫主持人培育碩士生—何怡瑩,論文題目: 以樣本平均近似法求解考慮服務水準下之 兩階層存貨系統。在此論文中,我們針對兩階層存貨系統問題發展演算法,將顧客等候時 間當作服務績效,期望在最小化總成本且顧客等候時間低於門檻值下,求得最佳的存貨初 始存貨水準。此系統具有一個隨機目標式和多條隨機限制式且擁有龐大的解空間,無法透 過傳統數學模式進行有效率的求解,因此我們發展一個模擬最佳化演算法,結合樣本平均 近似法(Sample Average Approximation)和切面法(Cutting Plane Method)求解問題。

二、

研究或教學或科技研發與管理成效評估(

由計畫主持人或單位主管填寫

Please evaluate the performance of research, teaching or science and technology R&D and management Work: (To be completed by Project Investigator or Head of Department/Center)

(1)是否達到延攬預期目標?

Has the expected goal of recruitment been achieved?

王博士在等候理論的研究經驗協助本計畫在數學理論推導、等候分析模型及演算法設計等方面 的研究工作能順利進行,對於執行此計畫之幫助無庸置疑。

(2)研究或教學或科技研發與管理的方法、專業知識及進度如何?

What are the methods, professional knowledge, and progress of the research, teaching, or R&D and management work?

在本計畫執行期間,王博士協助進行以下與研究計畫相關之工作:整理客服中心人員需求問題、

等候模型、隨機最佳化方法等相關文獻;思考數學模型、推導求解及開發模擬演算方法;協助 計畫主持人執行研究計畫與協調任務分工;進行投稿國際論文之準備工作等。

(3)受延攬人之研究或教學或科技研發與管理成果對該計畫(或貴單位)助益如何?

How have the research, teaching, or R&D and management results of the employed person given benefit to the project (or your unit)?

本計畫成果可提供管理領域研究人員在研究客服中心公司相關議題時參考使用。已整理的相關 文獻中尚未出現類似研究成果,在短期內應能將本計畫之研究產出整理成論文投稿於高品質國 際期刊。

(4)受延攬人於補助期間對貴單位或國內相關學術科技領域助益如何?

How has the employed person, during his or her term of employment, benefited your unit or the relevant domestic academic field?

本計畫之研究議題具有前瞻性與挑戰性,藉由執行此研究計畫,我們對複雜的客服中心等候模 型有更深入的理解,並透過分析等候模型的(數學)理論性質來反饋調整求解客服中心人員配置問 題之模擬最佳化演算法設計。本計畫成果可提供客服中心公司參考使用,並可將此演算法寫入 商業模擬軟體程式內,提升模擬軟體處理客服中心人員問題之效能。

(5)具體工作績效或研究或教學或科技研發與管理成果:

Please describe the specific work performance, or the results of research, teaching, or R&D and management work:

王博士於計畫補助期間的具體工作績效或成果如下:

1. 2014 年 10 月協助順利申請到科技部延攬科技人才計畫案 1 件(計畫名稱: 以模擬最佳化演算 法求解考慮服務水準之客服中心人員配置問題,科技部編號: MOST 104-2811-H-006-001,

核定經費為 88 萬 2 千元)。

2

(3)

2. 2014 年 12 月協助撰寫 1 件科技部研究計畫申請案(計畫名稱:考慮具有等待時間限制式下之 航空站安全檢查問題)。

3. 協助指導碩士論文: 以模擬演算法求解客服中心人員需求問題—實驗設計與分析。

4. 協助指導碩士論文: 考量具有等待時間限制式之航空站安全檢查問題。

5. 協助指導碩士論文: 以樣本平均近似法求解考慮服務水準下之兩階層存貨系統。

(6)

是否續聘受聘人?

Will you continue hiring the employed person?

■續聘

Yes

□不續聘

No

※ 此報告表篇幅以三~四頁為原則。This report form should be limited to 3-4 pages in principle.

※ 此表格可上延攬優秀人才成果報告繳交說明網頁下載。

This report form can be downloaded in http://scholar.lib.ncku.edu.tw/explain/

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參考文獻

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