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基于排队论的科技查新系统分析

  • 投稿汉桃
  • 更新时间2015-09-16
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武茜 WU Xi;陈洁 CHEN Jie;杨阳 YANG Yang;任佳妮 REN Jia-ni

(陕西省科学技术信息研究所,西安 710054)

摘要:以科技情报机构查新系统为研究对象,排队论为理论基础,构建科技查新系统服务模型并进行实例计算,研究结果发现,增加4名查新员可以有效降低用户时间损失,提高科技查新工作效率。

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关键词 :科技查新;排队论;效率

中图分类号:G252 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)23-0139-02

作者简介:武茜(1984-),女,陕西华县人,陕西省科学技术信息研究所实习研究员,从事科技查新情报研究工作。

0 引言

科技查新是科技情报服务机构针对用户委托的科研课题或科技项目,以情报检索为手段,以科技文献为依据,应用信息分析方法进行的一种新颖性、先进性查证咨询工作①。科技查新能够为科研立项提供系统、客观、准确的科技文献检索和情报学评价结论,能有效地提高专家评价的准确性,为科技管理提供决策依据。在科研项目验收、科技成果转化及专利申请等审批程序中,通过科技查新提供客观文献依据,能够保证成果评审的科学性和公正性、避免科研的重复性。科技查新能够为科研人员从事项目工作提供准确可靠的参考,通过专业化人员进行查新,能够为科研人员提供具备时效性、先进性、可回溯性的信息资源支持,从而有效节约科研人员从事文献准备的时间,为科研工作的信息需求提供有力保障。②

随着我国科技事业的蓬勃发展,科研项目数量迅速增长,预制对应的科技查新的广度、深度不断拓展。专业科技信息服务机构必须在现有条件下合理配置科技查新资源,进一步提高服务效率,尽可能满足用户需求,以适应科技查新工作发展的需要。为此,采用排队论对科技查新系统进行分析,是提高科技查新工作效率,切实提高服务水平的可行举措。

排队论(Queueing Theory,缩写为QT),也叫等侯线理论(Waiting Line Theory,缩写为WLT),是一种涉及随机服务系统的数学理论,是管理运筹学的一个重要方面。排队论可用于拥挤状态下的服务机构制定对策,通过对排队系统性质、状态、运作规律进行研究,寻找最优的系统设计和最佳的流程控制,从而实现服务机构资源的最优化配置。

1 系统概述

科技查新的整个流程可描述为:

①用户作出科技查新委托。由用户填写《科技查新项目委托书》,提交查新项目的科学技术要点,决定查新点,提出查新要求。

②科技情报服务机构接受委托,由查新管理人签订《科技查新项目合同书》。

③由分配负责人研究项目要点,进行初步审核,根据项目特点,分配任务给不同的查新员。

④查新员接到任务后,根据查新点制定检索教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ,拟定整体检索策略,进行检索,对检索结果进行分析比对。与用户交流,进行文件筛选,得出查新结论,撰写查新报告。

⑤审核负责人对查新报告进行审核,出具含最终结论的科技查新报告,由查新员交至用户。

整个科技查新流程可表示为如图1所示。

科技查新流程中,耗费的主要时间是查新员进行查新的时间,用户做出委托和接受报告、管理人签订合同、分配负责人对查新任务进行分配、审核负责人进行审核,一般最多只需数十分钟,而查新员通过沟通,撰写和修改查新报告的过程一般长达5-10天。时间相当于其它过程百倍以上,可按照排队论理论对查新流程进行简化处理。

2 模型构建

可将简化后科技查新流程近似看做一个多服务台的排队系统,如图2所示。

系统的具体时间描述如下:

①到达时刻:为用户填写委托书,做出委托的时刻。

②等待时间:为用户做出查新委托到查新员开始查新的时段。

③服务时间:为查新员工作到审核完成的时段。

④逗留时间:为等待时间加服务时间。

⑤离去时刻:为用户接收报告的时刻。

这一模型与一般的服务台排队系统略有不同,服务时间里,用户实际上并不在科技查新机构等待,而是在自己单位。所以总体的逗留时间中,大部分时间用户不在科技查新机构。但是依然需要经过等待,才能拿到报告,完成整个过程。

排队过程的3个基本特征说明如下:

①输入过程:查新用户来源为无限集,相继到达的间隔为随机,到达过程为泊松流,具有无后效性。

②排队规则:采取等待制,遵循先到先服务次序,即按照查新用户到达的先后顺序进行查新项目的受理分配。因为大部分逗留时间用户在各自单位,因此队长无限。

③服务过程:从实际流程来看,为多服务台服务,服务台链接方式为并联,服务类型为单个服务、服务时间为随机型。服务分布可近似为指数分布,即对各用户服务的时间相互独立,且具有相同的指数分布。

综上所述,具有c名查新员的科技查新排队系统可用肯道尔记号表示为M/M/c/∞。

3 实例计算

λ——平均到达率,为到达用户数和时间的比值。

μ——平均服务率,为平均服务时间的倒数。

ρ=λ/cμ——服务强度,每个查新员单位时间内的平均服务时间。

排队系统模型任意时刻拥有n名用户的概率Pn为:

平均到达率λ代表用户到达的频繁程度,要提高这一指标,需要获得更高的科技查新资质,扩大数据库的涵盖面,提高服务水平。同时,要加强和用户的联系,采取各种方式加大科技查新宣传,进行科技查新辅导等。

平均服务率μ代表查新员工作的效率,要提高这一指标,需要尽量实现查新员的专业分工化,加强管理质量,合理安排工作时间,提高网络效率等。

对某科技查新机构服务过程进行统计,得用户平均到达率λ=9.94(人/工作日),平均服务率μ=1.15(人/工作日),服务台数即查新员数c=11(人),带入上述公式,采用MATLAB进行计算,得:

Lq≈1.31(人)

L≈9.95(人)

W≈1.00(工作日)

Wq≈0.13(工作日)

可知排队系统中平均等待队长约为1.31人,每名用户平均逗留约为1.00个工作日。服务配置基本可以满足查新用户需要。

设任一用户服务时间为T,根据模型定义,T服从于参数为μ的指数分布,可知

经计算得,当查新员为11名时,β≈15%

假定查新员数量增加4名,总数达到15名,其他条件不变,算出相关参数,与11名查新员时列表对比如表1。

由表1可知,增加4名查新员可以有效降低用户时间损失。

4 结语

以上初步对查新系统进行模型构建的过程中,对分配和审核的时间过程进行了简化处理。这一简化是否会对最终结果参数造成比较大的影响,还需进一步研究证实。如果这两个时间段的时间不能忽略,那么需要对这两个过程进行全面统计,分析其随机分布,并构建串联-并联相混合的三阶段排队系统模型。这些内容都有待深入研究。

将排队论应用于科技查新工作,有助于对科技查新机构的各种资源进行优化配置,节约相关支出,节省用户时间,提高服务效率和满意度。

随着科技查新工作随着五年计划的逐步落实,呈现出明显的年度分期淡旺规律变化,需要采用排队论对比历年数据进行分析,作出相应调整,以适应实时工作密度的需要。

注释:

①张卓群,赵霞,姜静,谭思明,王静:《科技查新业务网络管理平台的开发与应用》载《现代情报》2011年10期。

②袁润,周金元,卢章平:《科技查新管理系统的设计与实现》载《现代情报》2007年7期,第152-155页。

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参考文献:

[1]张文惠.图书馆借书服务台优化配置中排队论的应用[J].农业图书情报学刊,2006,18(05).

[2]曾永杰.排队论在图书馆管理中的应用研究综述[J].情报探索,2008,2.

[3]唐应辉,唐小我.排队论——基础与分析技术[M].科学出版社,2006.

[4]韩大卫.管理运筹学——模型与方法[M].清华大学出版社 2009.

[5]张福渊,郭绍建,萧亮状,傅丽华.概率统计及随机过程[M].北京航空航天大学出版社,2000.