מערכות ייצור ושירות רבות אינן מאוזנות דיין ועל כן סובלות מצווארי בקבוק וממשכי ייצור או שירות גבוהים, שבעטיים עלות תפעול המערכת גבוהה. לאור התחרותיות הגבוהה הקיימת כיום, יש עניין רב בהתייעלות של מערכות ובפרט באיזון מערכות ייצור ושירות, כדי להוזיל עלויות. אחד מאמצעי ההתייעלות המקובלים הוא איזון קווי הייצור כך שלא יהיה קו עם עומס גבוה בעוד קו אחר סובל מזמני בטלה גבוהים. בהנחה שלכל קו ייצור ממונה מנהל משלו האחראי על תפעול הקו, נדרש מהמנהלים שיתוף פעולה כדי להביא לאיזון המערכת כולה. לאחר איזון המערכת נשאלת השאלה כיצד לתגמל את המנהלים השונים בצורה הוגנת כך שאף מנהל או קבוצת מנהלים לא יחליטו לפרוש ולהפסיק את שיתוף הפעולה. כצעד ראשון לפני הקצאת הבונוסים, יש להקצות בצורה הוגנת את העלות הכוללת של המערכת המאוזנת בין הקווים. ככל שתרומתו של קו ייצור להפחתת העלות הכוללת תחת איזון המערכת גבוהה יותר, כך יגדל הבונוס למנהלת האחראית על הקו. מחקר זה, שהתנהל בשיתוף עם משה חביב מהאוניברסיטה העברית והסתייע בתורת המשחקים השיתופיים, דן בארבע בעיות שונות של איזון קווי ייצור/שירות מקבילים והקצאה הוגנת של עלות המערכת בין הקווים השונים. איזון מערכת מתבצע באחת משתי השיטות הבאות: (1) על-ידי ניתוב אופטימלי של הביקוש בין הקווים עם אפשרות של מיקור חוץ לחלק מהביקוש; (2) על-ידי הקצאה אופטימלית של סך הקיבולת בין כל הקווים עם אפשרות של הקטנת הקיבולת תמורת צמצום עלות התחזוקה. תחת כל אחת משיטות האיזון נבדקו שני סוגי מערכות קווי ייצור: מערכות קווי ייצור עם חוצצים אינסופיים, כלומר מערכות בהן ניתן לשמור יחידות המגיעות לקו בחוצץ של הקו אך עליהן להמתין לתורן; ומערכות עם קווי ייצור ללא חוצצים, כלומר מערכות בהן יחידה המגיעה לקו הייצור כאשר הוא אינו פנוי – נפלטת ומושמדת. אי לכך מתקבלות ארבע בעיות שונות. בשלב הראשון, המחקר מוצא פתרון שממזער את ממוצע העלות הכוללת ליחידת זמן, כאשר במערכות עם חוצצים אינסופיים, העלות מורכבת מעלות העומס על הקווים בתוספת עלות מיקור החוץ או ע"י הפחתת החיסכון בגין צמצום הקיבולת, בהתאם לסוג שיטת האיזון. עבור מערכות ללא חוצצים, חישוב העלות דומה, פרט לכך שבמקום עלות העומס על הקווים, ממזערים את העלות בגין אובדן המלאי בתהליך שהגיע לקווי הייצור כשהקווים לא פנויים. לאחר מזעור ממוצע העלות, הוגדר משחק שיתופי בין כל קווי הייצור, לכל אחת מארבע הבעיות. במשחק שיתופי, ניתן לחשב לכל תת קבוצה של קווי ייצור את ממוצע העלות שלה אילו תת הקבוצה הייתה פורשת ויוצרת קואליציה נפרדת משאר קווי הייצור. המטרה האולטימטיבית היא להקצות את העלות כך שלאף תת קבוצה של קווי ייצור לא יהיה יתרון מבחינת העלות אם תפרוש משיתוף הפעולה הכולל. יש לשים לב, שבאופן כללי, במשחק שיתופי, לא מובטח שקיימת הקצאת עלויות המקיימת את הדרישות האלו מכל תתי הקבוצות האפשריות. אך המחקר מוכיח שארבעת המשחקים השיתופיים הנ"ל הם מסוג "משחקי שוק", הווי אומר אלו משחקים אשר יש להם מבנה המבטיח קיום של הקצאת עלויות המקיימת את כל התנאים הדרושים. במחקר אנו מציעים הקצאת עלויות שכזו לכל אחד מארבעת המשחקים הנ"ל. הקצאת עלויות שכזו מהווה בסיס לחלוקה הוגנת של בונוסים למנהלים כך ששיתוף הפעולה ביניהם יימשך לאורך זמן.