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半导体生产面积预测不确定性的量化及风险决策研究

作　者: 冯文雅
导　师: 李辉
学　校: 电子科技大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 不确定性长期生产能力计划半导体厂房生产面积风险决策
分类号: TN304
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 78次
引　用: 2次
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内容摘要

在工业生产管理中,市场需求、产品本身的需求以及设备运行效率等都是影响工厂生产能力的关键变量。这些变量在实际中的不确定性,导致了工厂生产能力计划的变动性。由于半导体产品生命周期日益缩短,生产设备造价昂贵等原因,工厂长期生产能力需求的不确定性在半导体制造业表现得更为突出。本文首先对半导体长期生产能力计划过程中的不确定性进行了研究:定义生产能力计划过程中的关键不确定性因素;量化这些关键不确定因素对生产能力的影响;在此基础上,提出一种新的决策方法,保证工厂运营管理者正确做出是否改变以及改变多少生产能力的决策,从而达到有效地控制半导体长期生产能力计划过程中不确定因素的目的。本文从半导体工厂长期生产能力计划的顶层即厂房生产面积的计划展开,对一跨国半导体封装测试公司提供的厂房生产面积的长期历史预测数据以及对应的真实数据进行分析,采用线性回归,灰预测,神经网络BP算法,基于数理统计的置信区间的求解等方法分别定义厂房生产面积预测的不确定度,经多种方法的比较得出,基于数理统计方法求解出的生产面积历史预测误差置信区间能直观清楚地标定不确定度。基于生产面积预测不确定性的定义,本文应用风险价值(Value at Risk,简称VaR)方法对这一不确定性带来的风险进行识别并决策。VaR模型求解的关键问题是对预测误差样本数据概率分布的定义,结合已有的历史数据样本和专家经验,最终采纳了正态分布假设条件下求解出的VaR临界值进行验证,验证结果表明,与现有方法比较,基于VaR模型得出正确决策的概率有了明显提高。在识别厂房生产面积存在不够的风险的基础上,应用经典报童模型求解需要扩建厂房生产面积的最优值,保证投资的风险最小。该模型主要考虑了生产面积需求的不确定性,单位生产面积的投资成本c0以及生产面积的边际收益cs三个因素。经过分析得出,当生产面积需求函数确定时,单位生产面积的投资成本c0以及边际收益cs相差越大,厂房生产面积需求的不确定性对决策变量的影响程度就越大。这些结论为生产管理者进行改变生产能力决策时提供理论依据,从而有效地改善半导体企业的运营管理。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章引言  10-14
  1.1 背景和意义  10-11
    1.1.1 背景  10-11
    1.1.2 意义  11
  1.2 研究内容  11-12
    1.2.1 半导体生产能力计划过程不确定性问题定义及技术路线  11
    1.2.2 半导体生产面积预测不确定性的量化分析  11-12
    1.2.3 半导体生产面积预测不确定性的风险决策研究  12
  1.3 论文总体框架  12
  1.4 本章小结  12-14
第二章回顾  14-20
  2.1 工业工程  14-15
  2.2 生产能力的含义  15-16
  2.3 长期生产能力计划过程中的关键问题  16-17
  2.4 国内外研究情况概述  17-19
  2.5 本章小结  19-20
第三章半导体生产能力计划过程不确定性问题定义及技术路线  20-26
  3.1 半导体生产能力计划过程不确定性问题定义  20-21
    3.1.1 问题描述  20-21
    3.1.2 研究目标  21
  3.2 解决半导体生产能力计划过程不确定性问题的技术路线  21-24
    3.2.1 厂房生产面积预测的不确定度分析  23
    3.2.2 设备需求模型灵敏度分析  23-24
    3.2.3 设备运行速度模型灵敏度分析  24
  3.3 拟解决的关键问题  24-25
  3.4 本章小结  25-26
第四章半导体生产面积预测不确定性分析的关键方法及技术  26-32
  4.1 预测技术  26-28
    4.1.1 预测模型  26-28
    4.1.2 长期预测  28
    4.1.3 预测精确度  28
  4.2 不确定规划及应用  28-30
    4.2.1 蒙特卡罗模拟  28-30
    4.2.2 神经网络预测  30
  4.3 风险价值模型  30-31
  4.4 报童模型  31
  4.5 本章小结  31-32
第五章半导体生产面积预测不确定性的量化分析  32-53
  5.1 数据采集及数据定义  32-33
  5.2 建立新的预测模型  33-42
    5.2.1 回归分析  33-38
    5.2.2 灰预测  38-41
    5.2.3 神经网络  41-42
  5.3 求解厂房生产面积需求预测的置信区间  42-49
    5.3.1 置信区间求解的方法  42-43
    5.3.2 计算历史数据预测相对误差  43-44
    5.3.3 历史数据预测误差的数据分析  44-45
    5.3.4 不同分布假设条件下置信区间的求解  45-49
  5.4 方法比较  49-52
  5.5 本章小结  52-53
第六章半导体生产面积预测不确定性风险决策研究  53-64
  6.1 VaR 模型  53-59
    6.1.1 VaR 模型假设条件  53-54
    6.1.2 VaR 模型定义  54
    6.1.3 VaR 模型求解  54-58
    6.1.4 不同分布假设条件下VaR 模型输出结果比较  58
    6.1.5 VaR 模型验证  58-59
  6.2 报童模型  59-61
    6.2.1 报童模型原型拟解决的问题  59
    6.2.2 报童模型应用的假定条件  59-60
    6.2.3 报童模型的建立  60-61
    6.2.4 报童模型进一步研究方向  61
  6.3 厂房生产面积需求不确定性决策分析流程  61-62
  6.4 本章小结  62-64
第七章总结与展望  64-67
  7.1 总结  64-66
  7.2 展望  66
  7.3 本章小结  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
作者攻硕期间取得的成果  71

半导体生产面积预测不确定性的量化及风险决策研究

内容摘要

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