随着电子商务和信息技术的快速发展,现代企业的竞争模式已经发生了根本性的变化,越来越多的企业认识到要想在竞争中立于不败之地,只注重提高产品的质量是远远不够的,只有将产品与服务有效结合,才会产生更高的利润。然而,尽管传统生产库存系统的研究成果已经非常丰富,但其在系统建模与优化的过程中往往忽略了服务时间这一重要因素;另外,考虑服务时间的生产库存系统建模相对比较复杂,目前相关研究成果尚不多见。本文以提供产品和附加增值服务的生产企业为研究对象,将顾客退货、产品为易逝品、生产设备故障以及缺货导致延期交货等影响库存管理的重要因素纳入到系统控制决策中。研究考虑服务时间的生产库存系统的性能和库存优化问题,旨在建立研究考虑服务时间的生产库存系统的理论方法;通过模型构建、模型的分析求解、费用函数建立与策略优化等过程,初步形成一种基于排队理论技术分析考虑服务时间的生产库存系统的研究方法。本文的生产库存系统均采用连续盘点的(s,S)控制策略,即当库存水平下降到s时,生产设备开始生产,而当库存水平达到最大库存S时,生产设备关闭。论文的主要研究内容如下:首先,针对顾客退货的情况,建立具有退货的考虑服务时间的生产库存系统模型;通过矩阵分析方法,得到系统稳态解存在条件、稳态联合概率分布和系统重要性能指标的解析表达式;利用位相型分布的性质,得到系统生产周期的平均长度;构建系统单位时间平均总费用函数,以费用最小化为目标对系统策略进行优化,并通过数值算法得到库存策略的最优值。其次,针对企业生产的产品是易逝品这一特点,构建考虑服务时间的易逝品生产库存系统模型;利用三维向量马氏过程建立系统模型,给出系统各状态之间的转移率矩阵;通过矩阵分析理论,在得到系统稳态分布存在的条件下,证明了系统具有乘积形式的稳态联合概率分布,得到系统稳态性能指标;建立系统单位时间平均总费用函数,以费用函数最小化为目标,给出寻找最优生产库存策略的搜索算法,并通过数值算例讨论了不同参数对系统性能指标和最优策略的影响。再次,针对生产设备在生产过程中可能会发生故障或在空闲期去做一些辅助性工作这一实际情况,将排队论中的经典休假机制引入到生产库存系统中,构建了采用休假控制策略的考虑服务时间的生产库存系统模型;分别研究了生产设备采用多重和单重休假策略的生产库存系统,得到系统稳态分布存在条件、稳态分布和稳态性能指标的解析表达式;数值算例表明,在参数设置相同的情况下,生产设备采用多重休假控制策略时系统平均总费用要低于采用单重休假控制策略。最后,针对库存缺货导致订单延期交货(backorder)的情况,建立了考虑服务时间的允许缺货的生产库存系统模型;给出稳态下系统状态转移平衡方程,得到稳态分布存在条件;通过概率母函数的方法,得到部分系统稳态聚合概率和稳态性能指标的解析表达式;建立系统单位时间平均总费用函数,利用数值算例分析讨论了控制变量s和S对系统性能指标及单位时间平均总费用的影响,并分析了其它系统参数的敏感性,相应地得到一些管理方面的启示。